JP2684011B2 - 内燃機関の異常判定装置 - Google Patents
内燃機関の異常判定装置Info
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/008—Controlling each cylinder individually
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
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- F02D41/1493—Details
- F02D41/1495—Detection of abnormalities in the air/fuel ratio feedback system
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- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は内燃機関の異常判定装
置に関し、より具体的には多気筒内燃機関の気筒毎に設
けられたインジェクタなどの異常の発生を容易に検出す
ることができるようにした内燃機関の異常判定装置に関
する。
置に関し、より具体的には多気筒内燃機関の気筒毎に設
けられたインジェクタなどの異常の発生を容易に検出す
ることができるようにした内燃機関の異常判定装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関においてインジェクタなどに異
常が発生した場合、その異常の発生を迅速に検知するの
が望ましい。そのような異常判定装置として、実開平３
−６０３７号公報記載の技術が知られている。この従来
技術においては、気筒毎に検出された空燃比に応じて気
筒毎の燃料噴射量を増減設定する気筒別補正量を、他の
気筒の気筒別補正項と比較し、差が大きいときインジェ
クタ詰まりと判定している。より具体的には、一の気筒
を除く他の気筒について気筒別補正量の平均値を求め、
該一の気筒の気筒別補正量と比較し、平均値を超えると
きインジェクタ詰まりと判定している。
常が発生した場合、その異常の発生を迅速に検知するの
が望ましい。そのような異常判定装置として、実開平３
−６０３７号公報記載の技術が知られている。この従来
技術においては、気筒毎に検出された空燃比に応じて気
筒毎の燃料噴射量を増減設定する気筒別補正量を、他の
気筒の気筒別補正項と比較し、差が大きいときインジェ
クタ詰まりと判定している。より具体的には、一の気筒
を除く他の気筒について気筒別補正量の平均値を求め、
該一の気筒の気筒別補正量と比較し、平均値を超えると
きインジェクタ詰まりと判定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記した
従来技術の場合、異常を検知するために気筒間で補正量
の平均値を求める必要があり、構成として煩瑣であっ
た。
従来技術の場合、異常を検知するために気筒間で補正量
の平均値を求める必要があり、構成として煩瑣であっ
た。
【０００４】従って、この発明の第１の目的は、より簡
易な構成で、気筒毎にインジェクタなどの異常を迅速に
検知することができる内燃機関の異常判定装置を提供す
ることにある。
易な構成で、気筒毎にインジェクタなどの異常を迅速に
検知することができる内燃機関の異常判定装置を提供す
ることにある。
【０００５】更に、上記した従来技術の場合、気筒毎に
インジェクタ詰まりなどの異常を検知することはできる
が、全気筒に共通する系全体の異常を検知することはで
きなかった。
インジェクタ詰まりなどの異常を検知することはできる
が、全気筒に共通する系全体の異常を検知することはで
きなかった。
【０００６】従って、この発明の第２の目的は、気筒毎
の異常のみならず、系全体の異常をも検知することがで
きる内燃機関の異常判定装置を提供することにある。
の異常のみならず、系全体の異常をも検知することがで
きる内燃機関の異常判定装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
めに請求項１項に係る内燃機関の異常判定装置は、多気
筒内燃機関の異常判定装置であって、前記機関の排気系
集合部の空燃比を求める第１の手段、前記機関の気筒毎
の空燃比を求める第２の手段、前記求めた排気系集合部
の空燃比と目標空燃比との偏差を解消するように、前記
機関に供給する燃料量を補正するための排気系集合部の
空燃比フィードバック補正項を演算する第３の手段、前
記求めた気筒毎の空燃比から各気筒間の空燃比の偏差を
解消するように、前記機関に供給する燃料量を気筒毎に
補正するための気筒毎の空燃比フィードバック補正項を
演算する第４の手段、前記集合部の空燃比フィードバッ
ク補正項と気筒毎の空燃比フィードバック補正項に応じ
て機関の排気空燃比が前記目標空燃比となるように前記
供給燃料量をフィードバック制御する第５の手段、およ
び前記第５の手段が前記集合部の空燃比フィードバック
補正項と気筒毎の空燃比フィードバック補正項に応じて
前記供給燃料量のフィードバック制御を実行している状
態において、前記気筒毎の空燃比フィードバック補正項
が所定範囲内にあるか否か判断し、前記気筒毎の空燃比
フィードバック補正項が所定範囲内にないと判断される
とき、当該気筒に異常が生じたと判定する判定手段、を
備えるように構成した。
めに請求項１項に係る内燃機関の異常判定装置は、多気
筒内燃機関の異常判定装置であって、前記機関の排気系
集合部の空燃比を求める第１の手段、前記機関の気筒毎
の空燃比を求める第２の手段、前記求めた排気系集合部
の空燃比と目標空燃比との偏差を解消するように、前記
機関に供給する燃料量を補正するための排気系集合部の
空燃比フィードバック補正項を演算する第３の手段、前
記求めた気筒毎の空燃比から各気筒間の空燃比の偏差を
解消するように、前記機関に供給する燃料量を気筒毎に
補正するための気筒毎の空燃比フィードバック補正項を
演算する第４の手段、前記集合部の空燃比フィードバッ
ク補正項と気筒毎の空燃比フィードバック補正項に応じ
て機関の排気空燃比が前記目標空燃比となるように前記
供給燃料量をフィードバック制御する第５の手段、およ
び前記第５の手段が前記集合部の空燃比フィードバック
補正項と気筒毎の空燃比フィードバック補正項に応じて
前記供給燃料量のフィードバック制御を実行している状
態において、前記気筒毎の空燃比フィードバック補正項
が所定範囲内にあるか否か判断し、前記気筒毎の空燃比
フィードバック補正項が所定範囲内にないと判断される
とき、当該気筒に異常が生じたと判定する判定手段、を
備えるように構成した。
【０００８】また、請求項２項に係る内燃機関の異常判
定装置は、多気筒内燃機関の異常判定装置であって、前
記機関の排気系集合部の空燃比を求める第１の手段、前
記機関の気筒毎の空燃比を求める第２の手段、前記求め
た排気系集合部の空燃比と目標空燃比との偏差を解消す
るように、前記機関に供給する燃料量を補正するための
排気系集合部の空燃比フィードバック補正項を演算する
第３の手段、前記求めた気筒毎の空燃比から各気筒間の
空燃比の偏差を解消するように、前記機関に供給する燃
料量を気筒毎に補正するための気筒毎の空燃比フィード
バック補正項を演算する第４の手段、前記集合部の空燃
比フィードバック補正項と気筒毎の空燃比フィードバッ
ク補正項に応じて機関の排気空燃比が前記目標空燃比と
なるように前記供給燃料量をフィードバック制御する第
５の手段、および前記第５の手段が前記集合部の空燃比
フィードバック補正項と気筒毎の空燃比フィードバック
補正項に応じて前記供給燃料量のフィードバック制御を
実行している状態において、前記気筒毎の空燃比フィー
ドバック補正項と排気系集合部の空燃比のフィードバッ
ク補正項とがそれぞれ所定範囲内にあるか否か判断し、
気筒毎の空燃比フィードバック補正項が所定範囲内にな
いと判断されるときは当該気筒に異常が生じたと判定す
ると共に、気筒毎の空燃比フィードバック補正項が所定
範囲内にあり、排気系集合部の空燃比フィードバック補
正項が所定範囲内にないと判断されるとき、全気筒に共
通する異常が生じたと判定する判定手段、を備えるよう
に構成した。
定装置は、多気筒内燃機関の異常判定装置であって、前
記機関の排気系集合部の空燃比を求める第１の手段、前
記機関の気筒毎の空燃比を求める第２の手段、前記求め
た排気系集合部の空燃比と目標空燃比との偏差を解消す
るように、前記機関に供給する燃料量を補正するための
排気系集合部の空燃比フィードバック補正項を演算する
第３の手段、前記求めた気筒毎の空燃比から各気筒間の
空燃比の偏差を解消するように、前記機関に供給する燃
料量を気筒毎に補正するための気筒毎の空燃比フィード
バック補正項を演算する第４の手段、前記集合部の空燃
比フィードバック補正項と気筒毎の空燃比フィードバッ
ク補正項に応じて機関の排気空燃比が前記目標空燃比と
なるように前記供給燃料量をフィードバック制御する第
５の手段、および前記第５の手段が前記集合部の空燃比
フィードバック補正項と気筒毎の空燃比フィードバック
補正項に応じて前記供給燃料量のフィードバック制御を
実行している状態において、前記気筒毎の空燃比フィー
ドバック補正項と排気系集合部の空燃比のフィードバッ
ク補正項とがそれぞれ所定範囲内にあるか否か判断し、
気筒毎の空燃比フィードバック補正項が所定範囲内にな
いと判断されるときは当該気筒に異常が生じたと判定す
ると共に、気筒毎の空燃比フィードバック補正項が所定
範囲内にあり、排気系集合部の空燃比フィードバック補
正項が所定範囲内にないと判断されるとき、全気筒に共
通する異常が生じたと判定する判定手段、を備えるよう
に構成した。
【０００９】また、請求項３項に係る内燃機関の異常判
定装置にあっては、前記判定手段は、所定範囲内にない
と判断された回数をカウントし、カウント値が所定値以
上となったとき、異常が生じたと判定するように構成し
た。
定装置にあっては、前記判定手段は、所定範囲内にない
と判断された回数をカウントし、カウント値が所定値以
上となったとき、異常が生じたと判定するように構成し
た。
【００１０】
【作用】請求項１項にあっては、気筒毎のフィードバッ
ク補正項が気筒間の空燃比のバラツキを吸収するように
機能するため、特定気筒のフィードバック補正項の値が
所定範囲内にないときは当該気筒の異常と判定すること
ができる。即ち、他の気筒の補正項の値と比較すること
なく、それのみで当該気筒の異常の発生を絶対的に判定
することができる。従って、構成としても簡易であると
共に、迅速に異常を検知することができる。尚、ここで
「当該気筒に異常が生じた」とは、当該気筒の燃料イン
ジェクタの異常など、当該気筒の空燃比に影響する部品
の故障を意味するものとして使用する。
ク補正項が気筒間の空燃比のバラツキを吸収するように
機能するため、特定気筒のフィードバック補正項の値が
所定範囲内にないときは当該気筒の異常と判定すること
ができる。即ち、他の気筒の補正項の値と比較すること
なく、それのみで当該気筒の異常の発生を絶対的に判定
することができる。従って、構成としても簡易であると
共に、迅速に異常を検知することができる。尚、ここで
「当該気筒に異常が生じた」とは、当該気筒の燃料イン
ジェクタの異常など、当該気筒の空燃比に影響する部品
の故障を意味するものとして使用する。
【００１１】また、排気系集合部の空燃比のフィードバ
ック補正項は集合部空燃比を目標空燃比へと収束させる
ため、結果的に全ての気筒の空燃比が目標空燃比に収束
させられる。ここで、望ましくは、排気系集合部の空燃
比を目標値に一致させるフィードバック制御ループと、
気筒毎の空燃比を目標値に一致させるフィードバック制
御ループとは直列に接続される。これは請求項２項の構
成においても同様である。
ック補正項は集合部空燃比を目標空燃比へと収束させる
ため、結果的に全ての気筒の空燃比が目標空燃比に収束
させられる。ここで、望ましくは、排気系集合部の空燃
比を目標値に一致させるフィードバック制御ループと、
気筒毎の空燃比を目標値に一致させるフィードバック制
御ループとは直列に接続される。これは請求項２項の構
成においても同様である。
【００１２】請求項２項にあっては、請求項１項の作用
で述べた構成から、特定気筒の気筒毎の空燃比フィード
バック補正項が所定範囲内にないときは当該気筒の異常
の発生と判定できると共に、気筒毎の空燃比フィードバ
ック補正項が所定範囲内で集合部の空燃比フィードバッ
ク補正項が所定範囲内にないときは全気筒に共通する異
常が生じたと判定することができる。ここで、「全気筒
に共通する異常」とは全気筒の空燃比に影響する部品の
故障の意味で使用する。尚、「所定範囲」は気筒毎の空
燃比フィードバック補正項と集合部の空燃比フィードバ
ック補正項の場合で、相違させるのが望ましい。
で述べた構成から、特定気筒の気筒毎の空燃比フィード
バック補正項が所定範囲内にないときは当該気筒の異常
の発生と判定できると共に、気筒毎の空燃比フィードバ
ック補正項が所定範囲内で集合部の空燃比フィードバッ
ク補正項が所定範囲内にないときは全気筒に共通する異
常が生じたと判定することができる。ここで、「全気筒
に共通する異常」とは全気筒の空燃比に影響する部品の
故障の意味で使用する。尚、「所定範囲」は気筒毎の空
燃比フィードバック補正項と集合部の空燃比フィードバ
ック補正項の場合で、相違させるのが望ましい。
【００１３】請求項３項にあっては、一過性の原因によ
るものは排除することができ、異常の判定精度を向上さ
せることができる。尚、「所定値」は、気筒毎の空燃比
フィードバック補正項が所定範囲内にないと判断された
回数をカウントするときと、集合部の空燃比フィードバ
ック補正項が所定範囲内にないと判断された回数をカウ
ントするときで、同一でも良く、相違させても良い。
るものは排除することができ、異常の判定精度を向上さ
せることができる。尚、「所定値」は、気筒毎の空燃比
フィードバック補正項が所定範囲内にないと判断された
回数をカウントするときと、集合部の空燃比フィードバ
ック補正項が所定範囲内にないと判断された回数をカウ
ントするときで、同一でも良く、相違させても良い。
【００１４】
【実施例】以下、添付図面に即してこの発明の実施例を
説明する。
説明する。
【００１５】図１はこの発明に係る内燃機関の異常判定
装置を含む、内燃機関の空燃比フィードバック制御装置
を全体的に示す説明図である。
装置を含む、内燃機関の空燃比フィードバック制御装置
を全体的に示す説明図である。
【００１６】図において符号１０は４気筒の内燃機関を
示しており、吸気路１２の先端に配置されたエアクリー
ナ１４から導入された吸気は、スロットル弁１６でその
流量を調節されつつインテークマニホルド１８を経て第
１ないし第４気筒に流入される。燃料タンク（図示せ
ず）からポンプ（図示せず）を介して圧送された燃料
は、プレッシャレギュレータ（図示せず）を介してイン
テークマニホルド１８との差圧を所定値に調節されつ
つ、各気筒の吸気弁（図示せず）の付近に設けられたイ
ンジェクタ２０に供給されて噴射される。
示しており、吸気路１２の先端に配置されたエアクリー
ナ１４から導入された吸気は、スロットル弁１６でその
流量を調節されつつインテークマニホルド１８を経て第
１ないし第４気筒に流入される。燃料タンク（図示せ
ず）からポンプ（図示せず）を介して圧送された燃料
は、プレッシャレギュレータ（図示せず）を介してイン
テークマニホルド１８との差圧を所定値に調節されつ
つ、各気筒の吸気弁（図示せず）の付近に設けられたイ
ンジェクタ２０に供給されて噴射される。
【００１７】噴射されて吸気と一体となった混合気は、
各気筒内で図示しないディストリビュータなどの点火系
を通じて点火プラグに供給される点火電圧で点火され、
燃焼してピストン（図示せず）を駆動する。燃焼後の排
気ガスは排気弁（図示せず）を介してエキゾーストマニ
ホルド２２に排出され、エキゾーストパイプ２４を経て
三元触媒コンバータ２６で浄化されつつ機関外に排出さ
れる。また、吸気路１２には、スロットル弁配置位置付
近に、それをバイパスするバイパス路２８が設けられ
る。
各気筒内で図示しないディストリビュータなどの点火系
を通じて点火プラグに供給される点火電圧で点火され、
燃焼してピストン（図示せず）を駆動する。燃焼後の排
気ガスは排気弁（図示せず）を介してエキゾーストマニ
ホルド２２に排出され、エキゾーストパイプ２４を経て
三元触媒コンバータ２６で浄化されつつ機関外に排出さ
れる。また、吸気路１２には、スロットル弁配置位置付
近に、それをバイパスするバイパス路２８が設けられ
る。
【００１８】内燃機関１０のディストリビュータ（図示
せず）内にはピストンのクランク角度を検出するクラン
ク角センサ３４が設けられると共に、スロットル弁１６
の開度を検出するスロットル開度センサ３６、スロット
ル弁１６下流の吸気圧力を絶対圧力で検出する絶対圧セ
ンサ３８も設けられる。更に、排気系においてエキゾー
ストマニホルド２２と三元触媒コンバータ２６の間には
酸素濃度検出素子からなる広域空燃比センサ４０が設け
られ、排気ガス中の酸素濃度に比例した値を出力する。
これらセンサ３４などの出力は、制御ユニット４２に送
られる。
せず）内にはピストンのクランク角度を検出するクラン
ク角センサ３４が設けられると共に、スロットル弁１６
の開度を検出するスロットル開度センサ３６、スロット
ル弁１６下流の吸気圧力を絶対圧力で検出する絶対圧セ
ンサ３８も設けられる。更に、排気系においてエキゾー
ストマニホルド２２と三元触媒コンバータ２６の間には
酸素濃度検出素子からなる広域空燃比センサ４０が設け
られ、排気ガス中の酸素濃度に比例した値を出力する。
これらセンサ３４などの出力は、制御ユニット４２に送
られる。
【００１９】図２は制御ユニット４２の構成を示すブロ
ック図である。広域空燃比センサ４０の出力は検出回路
４６に入力され、そこで適当な線形化処理が行われ、理
論空燃比を中心としてリーンからリッチにわたる広い範
囲において排気ガス中の酸素濃度に比例したリニアな特
性からなる空燃比（Ａ／Ｆ）が検出される。その詳細は
先に本出願人が提案した別の出願、特願平３−１６９４
５６号（特開平４−３６９４７１号）に述べられている
ので、これ以上の説明は省略する。尚、以下の説明にお
いて、このセンサを「ＬＡＦセンサ」（リニア・エーバ
イエフ・センサ）と称する。検出回路４６の出力はＡ／
Ｄ変換回路４８を介してＣＰＵ５０，ＲＯＭ５２，ＲＡ
Ｍ５４などからなるマイクロコンピュータに取り込ま
れ、ＲＡＭ５４に格納される。
ック図である。広域空燃比センサ４０の出力は検出回路
４６に入力され、そこで適当な線形化処理が行われ、理
論空燃比を中心としてリーンからリッチにわたる広い範
囲において排気ガス中の酸素濃度に比例したリニアな特
性からなる空燃比（Ａ／Ｆ）が検出される。その詳細は
先に本出願人が提案した別の出願、特願平３−１６９４
５６号（特開平４−３６９４７１号）に述べられている
ので、これ以上の説明は省略する。尚、以下の説明にお
いて、このセンサを「ＬＡＦセンサ」（リニア・エーバ
イエフ・センサ）と称する。検出回路４６の出力はＡ／
Ｄ変換回路４８を介してＣＰＵ５０，ＲＯＭ５２，ＲＡ
Ｍ５４などからなるマイクロコンピュータに取り込ま
れ、ＲＡＭ５４に格納される。
【００２０】同様に、スロットル開度センサ３６などの
アナログ出力は、レベル変換回路５６、マルチプレクサ
５８および第２のＡ／Ｄ変換回路６０を介して、またク
ランク角センサ３４の出力は波形整形回路６２で波形整
形された後、カウンタ６４で出力値がカウントされ、カ
ウント値はマイクロコンピュータ内に入力される。マイ
クロコンピュータにおいてＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５２に
格納された命令に従って検出値から制御値を演算し、駆
動回路６６を介して各気筒のインジェクタ２０を駆動し
て燃料噴射を制御すると共に、第２の駆動回路６８を介
して電磁弁７０を駆動し、図１に示したバイパス路２８
を通る２次空気量を制御する。
アナログ出力は、レベル変換回路５６、マルチプレクサ
５８および第２のＡ／Ｄ変換回路６０を介して、またク
ランク角センサ３４の出力は波形整形回路６２で波形整
形された後、カウンタ６４で出力値がカウントされ、カ
ウント値はマイクロコンピュータ内に入力される。マイ
クロコンピュータにおいてＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５２に
格納された命令に従って検出値から制御値を演算し、駆
動回路６６を介して各気筒のインジェクタ２０を駆動し
て燃料噴射を制御すると共に、第２の駆動回路６８を介
して電磁弁７０を駆動し、図１に示したバイパス路２８
を通る２次空気量を制御する。
【００２１】図３は、この発明に係る内燃機関の異常判
定装置の動作を示すフロー・チャートであるが、この装
置においては排気系の挙動を記述するモデルを設定し、
排気系集合部に配置した単一の広域空燃比センサの出力
を入力すると共に、モデルの内部状態を観測するオブザ
ーバを設け、その出力から各気筒の空燃比を推定するよ
うにしているので、同図の説明に入る前に、ここでオブ
ザーバによる空燃比推定について簡単に説明する。
定装置の動作を示すフロー・チャートであるが、この装
置においては排気系の挙動を記述するモデルを設定し、
排気系集合部に配置した単一の広域空燃比センサの出力
を入力すると共に、モデルの内部状態を観測するオブザ
ーバを設け、その出力から各気筒の空燃比を推定するよ
うにしているので、同図の説明に入る前に、ここでオブ
ザーバによる空燃比推定について簡単に説明する。
【００２２】先ず、１個のＬＡＦセンサの出力から各気
筒の空燃比を精度良く分離抽出するためには、ＬＡＦセ
ンサの検出応答遅れを正確に解明する必要がある。そこ
で、とりあえずこの遅れを１次遅れ系と擬似的にモデル
化し、図４に示す如きモデルを作成した。ここでＬＡ
Ｆ：ＬＡＦセンサ出力、Ａ／Ｆ：入力Ａ／Ｆ、とする
と、その状態方程式は下記の数１で示すことができる。
筒の空燃比を精度良く分離抽出するためには、ＬＡＦセ
ンサの検出応答遅れを正確に解明する必要がある。そこ
で、とりあえずこの遅れを１次遅れ系と擬似的にモデル
化し、図４に示す如きモデルを作成した。ここでＬＡ
Ｆ：ＬＡＦセンサ出力、Ａ／Ｆ：入力Ａ／Ｆ、とする
と、その状態方程式は下記の数１で示すことができる。
【００２３】
【数１】
【００２４】これを周期ΔＴで離散化すると、数２で示
すようになる。図５は数２をブロック線図で表したもの
である。
すようになる。図５は数２をブロック線図で表したもの
である。
【００２５】
【数２】
【００２６】従って、数２を用いることによってセンサ
出力より真の空燃比を求めることができる。即ち、数２
を変形すれば数３に示すようになるので、時刻ｋのとき
の値から時刻ｋ−１のときの値を数４のように逆算する
ことができる。
出力より真の空燃比を求めることができる。即ち、数２
を変形すれば数３に示すようになるので、時刻ｋのとき
の値から時刻ｋ−１のときの値を数４のように逆算する
ことができる。
【００２７】
【数３】
【００２８】
【数４】
【００２９】具体的には数２をＺ変換を用いて伝達関数
で示せば数５の如くになるので、その逆伝達関数を今回
のセンサ出力ＬＡＦに乗じることによって前回の入力空
燃比をリアルタイムに推定することができる。図６にそ
のリアルタイムのＡ／Ｆ推定器のブロック線図を示す。
で示せば数５の如くになるので、その逆伝達関数を今回
のセンサ出力ＬＡＦに乗じることによって前回の入力空
燃比をリアルタイムに推定することができる。図６にそ
のリアルタイムのＡ／Ｆ推定器のブロック線図を示す。
【００３０】
【数５】
【００３１】続いて、上記の如く求めた真の空燃比に基
づいて各気筒の空燃比を分離抽出する手法について説明
すると、先願でも述べたように、排気系の集合部の空燃
比を各気筒の空燃比の時間的な寄与度を考慮した加重平
均であると考え、時刻ｋのときの値を、数６のように表
した。尚、Ｆ（燃料量）を制御量としたため、ここでは
『燃空比Ｆ／Ａ』を用いているが、後の説明においては
理解の便宜のため、支障ない限り「空燃比」を用いる。
尚、空燃比（ないしは燃空比）は、先に数５で求めた応
答遅れを補正した真の値を意味する。
づいて各気筒の空燃比を分離抽出する手法について説明
すると、先願でも述べたように、排気系の集合部の空燃
比を各気筒の空燃比の時間的な寄与度を考慮した加重平
均であると考え、時刻ｋのときの値を、数６のように表
した。尚、Ｆ（燃料量）を制御量としたため、ここでは
『燃空比Ｆ／Ａ』を用いているが、後の説明においては
理解の便宜のため、支障ない限り「空燃比」を用いる。
尚、空燃比（ないしは燃空比）は、先に数５で求めた応
答遅れを補正した真の値を意味する。
【００３２】
【数６】
【００３３】即ち、集合部の空燃比は、気筒ごとの過去
の燃焼履歴に重みＣ（例えば直近に燃焼した気筒は４０
％、その前が３０％．．．など）を乗じたものの合算で
表した。このモデルをブロック線図であらわすと、図７
のようになる。
の燃焼履歴に重みＣ（例えば直近に燃焼した気筒は４０
％、その前が３０％．．．など）を乗じたものの合算で
表した。このモデルをブロック線図であらわすと、図７
のようになる。
【００３４】また、その状態方程式は数７のようにな
る。
る。
【００３５】
【数７】
【００３６】また集合部の空燃比をｙ（ｋ）とおくと、
出力方程式は数８のように表すことができる。
出力方程式は数８のように表すことができる。
【００３７】
【数８】
【００３８】上記において、ｕ（ｋ）は観測不可能のた
め、この状態方程式からオブザーバを設計してもｘ
（ｋ）は観測することができない。そこで４ＴＤＣ前
（即ち、同一気筒）の空燃比は急激に変化しない定常運
転状態にあると仮定してｘ（ｋ＋１）＝ｘ（ｋ−３）と
すると、数９のようになる。
め、この状態方程式からオブザーバを設計してもｘ
（ｋ）は観測することができない。そこで４ＴＤＣ前
（即ち、同一気筒）の空燃比は急激に変化しない定常運
転状態にあると仮定してｘ（ｋ＋１）＝ｘ（ｋ−３）と
すると、数９のようになる。
【００３９】
【数９】
【００４０】ここで、上記の如く求めたモデルについて
シミュレーション結果を示す。図８は４気筒内燃機関に
ついて３気筒の空燃比を１４．７にし、１気筒だけ１
２．０にして燃料を供給した場合を示す。図９はそのと
きの集合部の空燃比を上記モデルで求めたものを示す。
同図においてはステップ状の出力が得られているが、こ
こで更にＬＡＦセンサの応答遅れを考慮すると、センサ
出力は図１０に「モデル出力値」と示すようになまされ
た波形となる。図中「実測値」は同じ場合のＬＡＦセン
サ出力の実測値であるが、これと比較し、上記モデルが
多気筒内燃機関の排気系を良くモデル化していることを
検証している。
シミュレーション結果を示す。図８は４気筒内燃機関に
ついて３気筒の空燃比を１４．７にし、１気筒だけ１
２．０にして燃料を供給した場合を示す。図９はそのと
きの集合部の空燃比を上記モデルで求めたものを示す。
同図においてはステップ状の出力が得られているが、こ
こで更にＬＡＦセンサの応答遅れを考慮すると、センサ
出力は図１０に「モデル出力値」と示すようになまされ
た波形となる。図中「実測値」は同じ場合のＬＡＦセン
サ出力の実測値であるが、これと比較し、上記モデルが
多気筒内燃機関の排気系を良くモデル化していることを
検証している。
【００４１】よって、数１０で示される状態方程式と出
力方程式にてｘ（ｋ）を観察する通常のカルマンフィル
タの問題に帰着する。その荷重行列Ｑ，Ｒを数１１のよ
うにおいてリカッチの方程式を解くと、ゲイン行列Ｋは
数１２のようになる。
力方程式にてｘ（ｋ）を観察する通常のカルマンフィル
タの問題に帰着する。その荷重行列Ｑ，Ｒを数１１のよ
うにおいてリカッチの方程式を解くと、ゲイン行列Ｋは
数１２のようになる。
【００４２】
【数１０】
【００４３】
【数１１】
【００４４】
【数１２】
【００４５】これよりＡ−ＫＣを求めると、数１３のよ
うになる。
うになる。
【００４６】
【数１３】
【００４７】一般的なオブザーバの構成は図１１に示さ
れるようになるが、今回のモデルでは入力ｕ（ｋ）がな
いので、図１２に示すようにｙ（ｋ）のみを入力とする
構成となり、これを数式で表すと数１４のようになる。
れるようになるが、今回のモデルでは入力ｕ（ｋ）がな
いので、図１２に示すようにｙ（ｋ）のみを入力とする
構成となり、これを数式で表すと数１４のようになる。
【００４８】
【数１４】
【００４９】ここでｙ（ｋ）を入力とするオブザーバ、
即ちカルマンフィルタのシステム行列は数１５のように
表される。
即ちカルマンフィルタのシステム行列は数１５のように
表される。
【００５０】
【数１５】
【００５１】今回のモデルで、リカッチ方程式の荷重配
分Ｒの要素：Ｑの要素＝１：１のとき、カルマンフィル
タのシステム行列Ｓは、数１６で与えられる。
分Ｒの要素：Ｑの要素＝１：１のとき、カルマンフィル
タのシステム行列Ｓは、数１６で与えられる。
【００５２】
【数１６】
【００５３】図１３に上記したモデルとオブザーバを組
み合わせたものを示す。シミュレーション結果は先の出
願に示されているので省略するが、これにより集合部空
燃比より各気筒の空燃比を的確に抽出することができ
る。
み合わせたものを示す。シミュレーション結果は先の出
願に示されているので省略するが、これにより集合部空
燃比より各気筒の空燃比を的確に抽出することができ
る。
【００５４】オブザーバによって集合部空燃比より各気
筒空燃比を推定することができたことから、ＰＩＤなど
の制御則を用いて空燃比を気筒別に制御することが可能
となる。具体的には図１４に示すように、排気系集合部
の空燃比を目標値に一致させるフィードバック制御ルー
プと気筒毎の空燃比を目標値に一致させるフィードバッ
ク制御ループとは直列に接続される。そして、センサ出
力（集合部Ａ／Ｆ）と目標空燃比とからＰＩＤ制御則を
用いて集合部の空燃比フィードバック補正項ＫＬＡＦを
求めると共に、オブザーバ推定値＃ｎＡ／Ｆから気筒毎
の空燃比フィードバック補正項＃ｎＫＬＡＦ（ｎ：気
筒）を求める。気筒毎の空燃比フィードバック補正項＃
ｎＫＬＡＦはより具体的には、集合部Ａ／Ｆを気筒毎の
空燃比フィードバック補正項＃ｎＫＬＡＦの平均値の前
回演算値で除算して求めた目標値と、オブザーバ推定値
＃ｎＡ／Ｆとの偏差を解消するようにＰＩＤ則を用いて
求める。
筒空燃比を推定することができたことから、ＰＩＤなど
の制御則を用いて空燃比を気筒別に制御することが可能
となる。具体的には図１４に示すように、排気系集合部
の空燃比を目標値に一致させるフィードバック制御ルー
プと気筒毎の空燃比を目標値に一致させるフィードバッ
ク制御ループとは直列に接続される。そして、センサ出
力（集合部Ａ／Ｆ）と目標空燃比とからＰＩＤ制御則を
用いて集合部の空燃比フィードバック補正項ＫＬＡＦを
求めると共に、オブザーバ推定値＃ｎＡ／Ｆから気筒毎
の空燃比フィードバック補正項＃ｎＫＬＡＦ（ｎ：気
筒）を求める。気筒毎の空燃比フィードバック補正項＃
ｎＫＬＡＦはより具体的には、集合部Ａ／Ｆを気筒毎の
空燃比フィードバック補正項＃ｎＫＬＡＦの平均値の前
回演算値で除算して求めた目標値と、オブザーバ推定値
＃ｎＡ／Ｆとの偏差を解消するようにＰＩＤ則を用いて
求める。
【００５５】これにより、気筒毎の空燃比フィードバッ
ク補正項＃ｎＫＬＡＦを１に設定するとき、フィードバ
ックループは偏差がなくなるまで、即ち、分母（気筒毎
の空燃比フィードバック補正項平均値）が１となるよう
に動作することとなり、そのことは気筒間のバラツキを
解消すべく動作することを意味するからである。従っ
て、各気筒の空燃比（Ａ／Ｆ）は集合部空燃比（Ａ／
Ｆ）に収束し、集合部空燃比（Ａ／Ｆ）は目標空燃比
（Ａ／Ｆ）に収束することとなって、結果的に全ての気
筒の空燃比（Ａ／Ｆ）が目標空燃比（Ａ／Ｆ）に収束す
る。
ク補正項＃ｎＫＬＡＦを１に設定するとき、フィードバ
ックループは偏差がなくなるまで、即ち、分母（気筒毎
の空燃比フィードバック補正項平均値）が１となるよう
に動作することとなり、そのことは気筒間のバラツキを
解消すべく動作することを意味するからである。従っ
て、各気筒の空燃比（Ａ／Ｆ）は集合部空燃比（Ａ／
Ｆ）に収束し、集合部空燃比（Ａ／Ｆ）は目標空燃比
（Ａ／Ｆ）に収束することとなって、結果的に全ての気
筒の空燃比（Ａ／Ｆ）が目標空燃比（Ａ／Ｆ）に収束す
る。
【００５６】ここで、各気筒の燃料噴射量＃ｎＴout
（インジェクタの開弁時間で規定される）は、 ＃ｎＴout ＝Ｔｉｍ×ＫＣＭＤ×ＫＴＯＴＡＬ×＃ｎＫ
ＬＡＦ×ＫＬＡＦ で求められる。上記で、Ｔｉｍ：基本値、ＫＣＭＤ：目
標空燃比、ＫＴＯＴＡＬ：その他の補正項、である。更
にバッテリ補正などの加算項もあるが省略する。尚、か
かる制御の詳細は本出願人が先に提案した特願平５−２
５１１３８号に述べられているので、これ以上の説明は
省略する。
（インジェクタの開弁時間で規定される）は、 ＃ｎＴout ＝Ｔｉｍ×ＫＣＭＤ×ＫＴＯＴＡＬ×＃ｎＫ
ＬＡＦ×ＫＬＡＦ で求められる。上記で、Ｔｉｍ：基本値、ＫＣＭＤ：目
標空燃比、ＫＴＯＴＡＬ：その他の補正項、である。更
にバッテリ補正などの加算項もあるが省略する。尚、か
かる制御の詳細は本出願人が先に提案した特願平５−２
５１１３８号に述べられているので、これ以上の説明は
省略する。
【００５７】ここで、図３フロー・チャートに戻って本
発明に係る内燃機関の異常判定装置の動作を説明する。
これはＣＰＵ５０の動作を示すフロー・チャートであっ
て、ＴＤＣ位置で起動される（尚、タイマなどを用いて
周期的に行っても良い）。
発明に係る内燃機関の異常判定装置の動作を説明する。
これはＣＰＵ５０の動作を示すフロー・チャートであっ
て、ＴＤＣ位置で起動される（尚、タイマなどを用いて
周期的に行っても良い）。
【００５８】先ず、Ｓ１０においてフェール（異常）判
定領域か否か判断する。続いて述べるように、この発明
に係る異常判定装置の場合、空燃比フィードバック補正
項から異常の発生を判定するため、空燃比フィードバッ
ク制御が行われる領域で、かつ運転状態の変化による誤
判定を避けるために、比較的安定した運転状態（定常走
行時ないしアイドル域）にあるときをフェール判定領域
とする。
定領域か否か判断する。続いて述べるように、この発明
に係る異常判定装置の場合、空燃比フィードバック補正
項から異常の発生を判定するため、空燃比フィードバッ
ク制御が行われる領域で、かつ運転状態の変化による誤
判定を避けるために、比較的安定した運転状態（定常走
行時ないしアイドル域）にあるときをフェール判定領域
とする。
【００５９】Ｓ１０で肯定された場合にはＳ１２に進
み、前記した気筒毎の空燃比フィードバック補正項＃ｎ
ＫＬＡＦが所定範囲、例えば０．６から１．４の中にあ
るか否か判断し、肯定されるときはＳ１４に進んで当該
気筒＃ｎの異常判定カウンタ＃ｎＣｏｕｎｔの値を零に
リセットする。他方、Ｓ１２で否定されたときはＳ１６
に進んで前記カウンタの値を１つインクリメントし、Ｓ
１８に進んでカウンタ値を所定値Ｃｏｕｎｔｒｅｆと比
較する。Ｓ１８でカウンタ値が所定値以上と判断される
ときはＳ２０に進み、当該気筒＃ｎに特有の異常が発生
したと判定し、Ｓ２２に進んでフラグＦ．ｅａｃｈＦＳ
のビットを１にセットする。
み、前記した気筒毎の空燃比フィードバック補正項＃ｎ
ＫＬＡＦが所定範囲、例えば０．６から１．４の中にあ
るか否か判断し、肯定されるときはＳ１４に進んで当該
気筒＃ｎの異常判定カウンタ＃ｎＣｏｕｎｔの値を零に
リセットする。他方、Ｓ１２で否定されたときはＳ１６
に進んで前記カウンタの値を１つインクリメントし、Ｓ
１８に進んでカウンタ値を所定値Ｃｏｕｎｔｒｅｆと比
較する。Ｓ１８でカウンタ値が所定値以上と判断される
ときはＳ２０に進み、当該気筒＃ｎに特有の異常が発生
したと判定し、Ｓ２２に進んでフラグＦ．ｅａｃｈＦＳ
のビットを１にセットする。
【００６０】ここで当該気筒に特有の異常とは、当該気
筒のインジェクタ２０の詰まり、ディストリビュータを
含む点火系の異常などを意味する。更に、例えば特開平
２−２７５０４３号公報記載の如く、いわゆる可変バル
ブタイミング機構を備えるものにおいては、連結ピンを
駆動する油圧系の異常をも意味する。
筒のインジェクタ２０の詰まり、ディストリビュータを
含む点火系の異常などを意味する。更に、例えば特開平
２−２７５０４３号公報記載の如く、いわゆる可変バル
ブタイミング機構を備えるものにおいては、連結ピンを
駆動する油圧系の異常をも意味する。
【００６１】続いてＳ２４に進んで集合部の空燃比フィ
ードバック補正項ＫＬＡＦの値が所定範囲、例えば０．
４から１．６の中にあるか否か判断し、肯定されるとき
はＳ２６に進んで系全体の異常判定カウンタＣｏｕｎｔ
の値を零にリセットする。他方、Ｓ２４で否定されると
きはＳ２８に進んで該カウンタ値を１つインクリメント
し、Ｓ３０に進んでカウンタ値を前記所定値Ｃｏｕｎｔ
ｒｅｆと比較し、カウンタ値が所定値以上と判断される
ときはＳ３２に進んで前記したフラグＦ．ｅａｃｈＦＳ
のビットが１にセットされているか、即ち、いずれかの
気筒にその気筒特有の異常が発生したと判定されている
か否か判断する。これは、気筒特有の異常が発生してい
る場合、その影響で空燃比フィードバック補正項ＫＬＡ
Ｆが所定範囲外になることによる誤判定を防止するため
である。Ｓ３２で否定されたときはＳ３４に進んで全気
筒に共通する系全体の異常発生と判定する。換言すれ
ば、インジェクタ単体やその気筒特有の異常ではないと
判定する。
ードバック補正項ＫＬＡＦの値が所定範囲、例えば０．
４から１．６の中にあるか否か判断し、肯定されるとき
はＳ２６に進んで系全体の異常判定カウンタＣｏｕｎｔ
の値を零にリセットする。他方、Ｓ２４で否定されると
きはＳ２８に進んで該カウンタ値を１つインクリメント
し、Ｓ３０に進んでカウンタ値を前記所定値Ｃｏｕｎｔ
ｒｅｆと比較し、カウンタ値が所定値以上と判断される
ときはＳ３２に進んで前記したフラグＦ．ｅａｃｈＦＳ
のビットが１にセットされているか、即ち、いずれかの
気筒にその気筒特有の異常が発生したと判定されている
か否か判断する。これは、気筒特有の異常が発生してい
る場合、その影響で空燃比フィードバック補正項ＫＬＡ
Ｆが所定範囲外になることによる誤判定を防止するため
である。Ｓ３２で否定されたときはＳ３４に進んで全気
筒に共通する系全体の異常発生と判定する。換言すれ
ば、インジェクタ単体やその気筒特有の異常ではないと
判定する。
【００６２】ここで、系全体の異常とは、燃料圧の異常
（ポンプ、プレッシャレギュレータなどの異常）、イン
ジェクタの駆動回路系の異常、動弁系の異常、可変バル
ブタイミング機構を備えるものではその油圧系の異常な
どを意味する。
（ポンプ、プレッシャレギュレータなどの異常）、イン
ジェクタの駆動回路系の異常、動弁系の異常、可変バル
ブタイミング機構を備えるものではその油圧系の異常な
どを意味する。
【００６３】即ち、この発明においては、気筒毎の空燃
比フィードバック補正項＃ｎＫＬＡＦが気筒間のバラツ
キを吸収するように機能して気筒毎の空燃比を集合部空
燃比に収束させると共に、集合部の空燃比は、集合部の
空燃比フィードバック補正項ＫＬＡＦを通じて目標空燃
比に収束させられ、全体として全ての空燃比が目標値に
収束するように構成していることから、気筒毎の空燃比
フィードバック補正項＃ｎＫＬＡＦが所定範囲内にない
ときはインジェクタなど当該気筒の燃料供給系の部品に
異常が発生したと判定できると共に、気筒毎の空燃比フ
ィードバック補正項＃ｎＫＬＡＦが所定範囲内にあり、
集合部の空燃比フィードバック補正項ＫＬＡＦが所定範
囲内にないときはインジェクタ以外の全気筒に共通する
系の部品に異常が発生したと判定することができる。
比フィードバック補正項＃ｎＫＬＡＦが気筒間のバラツ
キを吸収するように機能して気筒毎の空燃比を集合部空
燃比に収束させると共に、集合部の空燃比は、集合部の
空燃比フィードバック補正項ＫＬＡＦを通じて目標空燃
比に収束させられ、全体として全ての空燃比が目標値に
収束するように構成していることから、気筒毎の空燃比
フィードバック補正項＃ｎＫＬＡＦが所定範囲内にない
ときはインジェクタなど当該気筒の燃料供給系の部品に
異常が発生したと判定できると共に、気筒毎の空燃比フ
ィードバック補正項＃ｎＫＬＡＦが所定範囲内にあり、
集合部の空燃比フィードバック補正項ＫＬＡＦが所定範
囲内にないときはインジェクタ以外の全気筒に共通する
系の部品に異常が発生したと判定することができる。
【００６４】更に、Ｓ１２（Ｓ２４）で所定範囲内にな
いと判断される度にＳ１６（Ｓ２８）でカウンタ値をイ
ンクメントし、Ｓ１８（Ｓ３０）で所定値と比較してそ
れを超えるとき異常と判定するようにしたので、一過性
の原因によるものを排除することができて異常判定精度
が向上する。
いと判断される度にＳ１６（Ｓ２８）でカウンタ値をイ
ンクメントし、Ｓ１８（Ｓ３０）で所定値と比較してそ
れを超えるとき異常と判定するようにしたので、一過性
の原因によるものを排除することができて異常判定精度
が向上する。
【００６５】尚、上記フロー・チャートにおいて、Ｓ１
０で否定されるときは、直ちにプログラムを終了する。
またＳ１８でカウンタ値が所定値未満と判断されるとき
はＳ２４に進む。更に、Ｓ３０でカウンタ値が所定値未
満と判断されるとき、ないしはＳ３２で肯定されるとき
はプログラムを終了する。
０で否定されるときは、直ちにプログラムを終了する。
またＳ１８でカウンタ値が所定値未満と判断されるとき
はＳ２４に進む。更に、Ｓ３０でカウンタ値が所定値未
満と判断されるとき、ないしはＳ３２で肯定されるとき
はプログラムを終了する。
【００６６】更に、上記でＳ１２とＳ２４の所定範囲を
相違させたが、同一の値にしても良い。またＳ１８とＳ
３０の所定値Ｃｏｕｎｔｒｅｆは同一の値としたが、相
違させても良い。
相違させたが、同一の値にしても良い。またＳ１８とＳ
３０の所定値Ｃｏｕｎｔｒｅｆは同一の値としたが、相
違させても良い。
【００６７】更に、上記でＳ２０ないしＳ３４で異常発
生と判定されるときは、警告灯を点灯する、ないし点火
時期を遅角するなどのフェール対策をとるのが望まし
い。
生と判定されるときは、警告灯を点灯する、ないし点火
時期を遅角するなどのフェール対策をとるのが望まし
い。
【００６８】尚、上記実施例では排気系の挙動を記述す
るモデルを設定し、その内部状態を観測するオブザーバ
を使用して空燃比制御を行う場合を例にとって説明して
きたが、この発明に係る内燃機関の異常判定装置はそれ
に限定されるものではなく、空燃比センサを気筒数分だ
で設け、それらによる実測値に基づいて空燃比を制御す
る技術にも妥当する。
るモデルを設定し、その内部状態を観測するオブザーバ
を使用して空燃比制御を行う場合を例にとって説明して
きたが、この発明に係る内燃機関の異常判定装置はそれ
に限定されるものではなく、空燃比センサを気筒数分だ
で設け、それらによる実測値に基づいて空燃比を制御す
る技術にも妥当する。
【００６９】
【発明の効果】請求項１項にあっては、他の気筒の補正
項の値と比較することなく、それのみで当該気筒の異常
の発生を絶対的に判定することができる。従って、構成
としても簡易であると共に、迅速に異常を検知すること
ができる。
項の値と比較することなく、それのみで当該気筒の異常
の発生を絶対的に判定することができる。従って、構成
としても簡易であると共に、迅速に異常を検知すること
ができる。
【００７０】請求項２項にあっては、特定気筒の異常の
発生を判定できると共に、全気筒に共通する異常の発生
も判定することができる。
発生を判定できると共に、全気筒に共通する異常の発生
も判定することができる。
【００７１】請求項３項にあっては、一過性の原因によ
るものは排除することができ、異常の判定精度を向上さ
せることができる。
るものは排除することができ、異常の判定精度を向上さ
せることができる。
【図１】この発明に係る内燃機関の異常判定装置を含
む、空燃比フィードバック制御装置で排気系の挙動を示
すモデルに基づいて単一の空燃比センサ出力から各気筒
の空燃比を推定して目標値に制御するものを全体的に示
すブロック図である。
む、空燃比フィードバック制御装置で排気系の挙動を示
すモデルに基づいて単一の空燃比センサ出力から各気筒
の空燃比を推定して目標値に制御するものを全体的に示
すブロック図である。
【図２】図１中の制御ユニットの詳細を示すブロック図
である。
である。
【図３】この発明に係る内燃機関の異常判定装置の動作
を示すフロー・チャートである。
を示すフロー・チャートである。
【図４】先の出願で述べた空燃比センサの検出動作をモ
デル化した例を示すブロック図である。
デル化した例を示すブロック図である。
【図５】図４に示すモデルを周期ΔＴで離散化したモデ
ルである。
ルである。
【図６】空燃比センサの検出挙動をモデル化した真の空
燃比推定器を示すブロック線図である。
燃比推定器を示すブロック線図である。
【図７】内燃機関の排気系の挙動を示すモデルを表すブ
ロック線図である。
ロック線図である。
【図８】図７に示すモデルを用いて４気筒内燃機関につ
いて３気筒の空燃比を１４．７に、１気筒の空燃比を１
２．０にして燃料を供給する場合を示すデータ図であ
る。
いて３気筒の空燃比を１４．７に、１気筒の空燃比を１
２．０にして燃料を供給する場合を示すデータ図であ
る。
【図９】図８に示す入力を与えたときの図７モデルの集
合部の空燃比を表すデータ図である。
合部の空燃比を表すデータ図である。
【図１０】図８に示す入力を与えたときの図７モデルの
集合部の空燃比をＬＡＦセンサの応答遅れを考慮して表
したデータと、同じ場合のＬＡＦセンサ出力の実測値を
比較するグラフ図である。
集合部の空燃比をＬＡＦセンサの応答遅れを考慮して表
したデータと、同じ場合のＬＡＦセンサ出力の実測値を
比較するグラフ図である。
【図１１】一般的なオブザーバの構成を示すブロック線
図である。
図である。
【図１２】先の出願で用いるオブザーバの構成を示すブ
ロック線図である。
ロック線図である。
【図１３】図７に示すモデルと図１２に示すオブザーバ
を組み合わせた構成を示す説明ブロック図である。
を組み合わせた構成を示す説明ブロック図である。
【図１４】この発明で予定する空燃比のフィードバック
制御を示すブロック図である。
制御を示すブロック図である。
１０ 内燃機関 １８ インテークマニホルド ２０ インジェクタ ２２ エキゾーストマニホルド ４０ 空燃比センサ（ＬＡＦセンサ） ４２ 制御ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤崎 修介 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平５−180040（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−301644（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−34946（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−148047（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−166646（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−6037（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】 多気筒内燃機関の異常判定装置であっ
て、 ａ．前記機関の排気系集合部の空燃比を求める第１の手
段、 ｂ．前記機関の気筒毎の空燃比を求める第２の手段、 ｃ．前記求めた排気系集合部の空燃比と目標空燃比との
偏差を解消するように、前記機関に供給する燃料量を補
正するための排気系集合部の空燃比フィードバック補正
項を演算する第３の手段、 ｄ．前記求めた気筒毎の空燃比から各気筒間の空燃比の
偏差を解消するように、前記機関に供給する燃料量を気
筒毎に補正するための気筒毎の空燃比フィードバック補
正項を演算する第４の手段、 ｅ．前記集合部の空燃比フィードバック補正項と気筒毎
の空燃比フィードバック補正項に応じて機関の排気空燃
比が前記目標空燃比となるように前記供給燃 料量をフィ
ードバック制御する第５の手段、 および ｆ．前記第５の手段が前記集合部の空燃比フィードバッ
ク補正項と気筒毎の空燃 比フィードバック補正項に応じ
て前記供給燃料量のフィードバック制御を実 行している
状態において、前記気筒毎の空燃比フィードバック補正
項が所定範囲内にあるか否か判断し、前記気筒毎の空燃
比フィードバック補正項が所定範囲内にないと判断され
るとき、当該気筒に異常が生じたと判定する判定手段、 を備えたことを特徴とする内燃機関の異常判定装置。 - 【請求項２】 多気筒内燃機関の異常判定装置であっ
て、 ａ．前記機関の排気系集合部の空燃比を求める第１の手
段、 ｂ．前記機関の気筒毎の空燃比を求める第２の手段、 ｃ．前記求めた排気系集合部の空燃比と目標空燃比との
偏差を解消するように、前記機関に供給する燃料量を補
正するための排気系集合部の空燃比フィードバック補正
項を演算する第３の手段、 ｄ．前記求めた気筒毎の空燃比から各気筒間の空燃比の
偏差を解消するように、前記機関に供給する燃料量を気
筒毎に補正するための気筒毎の空燃比フィードバック補
正項を演算する第４の手段、 ｅ．前記集合部の空燃比フィードバック補正項と気筒毎
の空燃比フィードバック補正項に応じて機関の排気空燃
比が前記目標空燃比となるように前記供給燃 料量をフィ
ードバック制御する第５の手段、 および ｆ．前記第５の手段が前記集合部の空燃比フィードバッ
ク補正項と気筒毎の空燃 比フィードバック補正項に応じ
て前記供給燃料量のフィードバック制御を実 行している
状態において、前記気筒毎の空燃比フィードバック補正
項と排気系集合部の空燃比のフィードバック補正項とが
それぞれ所定範囲内にあるか否か判断し、気筒毎の空燃
比フィードバック補正項が所定範囲内にないと判断され
るときは当該気筒に異常が生じたと判定すると共に、気
筒毎の空燃比フィードバック補正項が所定範囲内にあ
り、排気系集合部の空燃比フィードバック補正項が所定
範囲内にないと判断されるとき、全気筒に共通する異常
が生じたと判定する判定手段、 を備えたことを特徴とする内燃機関の異常判定装置。 - 【請求項３】 前記判定手段は、所定範囲内にないと判
断された回数をカウントし、カウント値が所定値以上と
なったとき、異常が生じたと判定することを特徴とする
請求項１項または２項記載の内燃機関の異常判定装置。
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