JP4134480B2 - Air-fuel ratio sensor deterioration diagnosis device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関の空燃比センサの劣化診断装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関の空燃比を運転条件に応じて異なる目標空燃比に精度よく制御するために、排気系に広域空燃比センサを設け、この広域空燃比センサの出力に基づいて燃料噴射量をフィードバック制御する装置が知られている。
【0003】
この場合、広域空燃比センサが劣化などにより出力特性が変動すると、空燃比の制御精度が低下する。そこで、広域空燃比センサの劣化や故障などを自己診断する機能を付与し、センサ出力の変動幅が限界値を超えたときには、交換や修理を促すようになっている。
【0004】
この劣化などの診断は、例えば次のようにして行う。広域空燃比センサの出力は(排気)空燃比に応じて変化するが、一般的に正常品と劣化品とでは、空燃比の変化に対する応答時間が異なり、劣化が進むほど応答時間が長くかかる。換言すると、劣化が進むほど同一の反応時間についての出力の変化代が小さくなる。
【0005】
したがって、空燃比を一定値だけ変化させたときの、単位時間あたりのセンサ出力の変化代を判断することにより劣化の程度が分かり、この変化代が規定値よりも小さくなったときに劣化によるセンサ異常を判定している。
【0006】
ところで、内燃機関の燃料として市販の燃料には、燃料成分が標準の燃料と重質分が多い燃料とがある。標準燃料に比較して重質燃料は、燃料の揮発性が低く、燃料噴射弁により吸気管に噴射された燃料が実際に燃焼室に到達して燃焼するまでに時間差が出てくる。
【0007】
このため、広域空燃比センサの診断を行う場合、燃料成分によっては劣化の判定が正確に行えないことがある。
【0008】
空燃比を変化させたときに、排気管に設置した広域空燃比センサでこの空燃比の変化が検出されるまでの遅れ時間が、標準燃料と重質燃料とでは異なり、重質燃料では単位時間の空燃比センサの出力変化代が、標準燃料に比較して小さくなってしまう。したがって、空燃比センサ出力の変化代を劣化判定の基準値と比較するとき、標準燃料と重質燃料とでは結果が相違し、空燃比センサが正常であっても誤って劣化を判定することもある。
【0009】
燃料成分の相違により空燃比センサで検出される空燃比の応答に遅れが出ることは、特開平11−241643号公報などにより指摘されており、この公報では空燃比を切り換えたときの空燃比センサの出力変化から、標準燃料と重質燃料の判定を行うことが、また、判定した燃料性状により燃料噴射量を補正することが提案されている。
【0010】
【発明が解決すべき課題】
従来、空燃比センサの劣化診断にあたり、このような燃料性状の相違を考慮して、劣化診断時の比較基準となる診断クライテリアを、燃料が標準(軽質燃料)から重質燃料までの特性を加味した平均値的なクライテリアとしたり、あるいは診断するときの運転領域を限定して誤診断を防ぐようにしていた。
【0011】
しかし、この場合、例えば診断クライテリアに余裕代を持たせるために精度が低くなったり、あるいは診断領域が限られ、空燃比センサの劣化診断の頻度が低下する等の問題があった。
【0012】
本発明はこのような問題を解決することを目的とするもので、燃料性状が異なっても精度よく空燃比センサの劣化判断が行えるようにする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、内燃機関の排気系に設置した排気空燃比を検出する空燃比センサと、吸気系に設けた燃料噴射弁とを備え、目標空燃比となるよう燃料噴射弁からの燃料噴射量を空燃比センサの出力に基づいて制御する内燃機関において、燃料性状を判定する手段と、燃料カット後、燃料性状に応じて設定された診断開始ディレイ時間を経過したときに空燃比センサの診断領域にあると判定する手段と、この診断領域において空燃比センサの出力変化代を所定の基準値と比較して空燃比センサの劣化を判断する手段と、燃料性状に応じてこの空燃比センサの診断を停止する手段とを備える。
【0014】
第2の発明は、内燃機関の排気系に設置した排気空燃比を検出する空燃比センサと、吸気系に設けた燃料噴射弁とを備え、目標空燃比となるよう燃料噴射弁からの燃料噴射量を空燃比センサの出力に基づいて制御する内燃機関において、
燃料性状を判定する手段と、燃料性状に応じてそれぞれ空燃比センサの診断領域を判定する手段と、燃料性状に応じてそれぞれの診断領域において空燃比センサの出力変化代を共通の基準値と比較して空燃比センサの劣化を判断する手段とを備える。
【0015】
第3の発明は、内燃機関の排気系に設置した排気空燃比を検出する空燃比センサと、吸気系に設けた燃料噴射弁とを備え、目標空燃比となるよう燃料噴射弁からの燃料噴射量を空燃比センサの出力に基づいて制御する内燃機関において、燃料性状を判定する手段と、燃料カット後、燃料性状に応じて設定された診断開始ディレイ時間を経過したときに空燃比センサの診断領域にあると判定する手段と、燃料性状に応じて異なった診断基準値を設定する手段と、診断領域において空燃比センサの出力の変化代を燃料性状に対応した診断基準値と比較して空燃比センサの劣化を判断する手段とを備える。
【0016】
第4の発明は、第2の発明において、前記診断領域を判定する手段は、燃料カット後、診断開始ディレイ時間を経過したときに診断領域にあると判定する。
【0017】
第5の発明は、第4の発明において、前記診断開始ディレイ時間が燃料性状に応じて異なった時間に設定される。
【0018】
【作用、効果】
第1の発明では、判定された燃料性状が、空燃比センサの診断を行う設定燃料と一致する場合に、診断領域が判定された時点で、空燃比センサの出力の変化代を診断基準値と比較して空燃比センサの劣化判断が行われ、また燃料性状が設定された燃料と異なるときは、空燃比センサの劣化判断を停止する。このため、劣化診断を行う診断領域、診断基準値などは設定燃料の特性にのみ合わせて決めることができ、それだけ空燃比センサの劣化診断の精度が高められる。
また、診断領域の判定は、燃料カット後にディレイ時間を経過したとき、つまり吸気系で空燃比の切換があって、燃料性状に応じて設定された診断開始ディレイ時間を経過してから排気系の空燃比の変化代を判断することにより、空燃比センサの出力の変化代が十分に大きい領域で劣化判定できるので診断精度が高まる。
【0019】
第2の発明では、燃料性状に応じて診断領域を変更し、このため診断基準値が同一であっても、それぞれの燃料特性に応じて適切な診断が可能となり、燃料性状の相違による応答性の変化分に影響されずに正確に空燃比センサの診断が行える。
【0020】
第3の発明では、燃料性状に応じて診断基準値を変更し、したがってこの場合にも、それぞれの燃料性状に応じて適切な空燃比センサの劣化診断ができる。
また、診断領域の判定は、燃料カット後にディレイ時間を経過したとき、つまり吸気系で空燃比の切換があって、燃料性状に応じて設定された診断開始ディレイ時間を経過してから排気系の空燃比の変化代を判断することにより、空燃比センサの出力の変化代が十分に大きい領域で劣化判定できるので診断精度が高まる。
【0021】
第4の発明においては、診断領域の判定は、燃料カット後にディレイ時間を経過したとき、つまり吸気系で空燃比の切換があって所定の時間の経過してから排気系の空燃比の変化代を判断することにより、劣化診断が行われるので、空燃比センサの出力の変化代が十分に大きい領域で劣化判定でき、診断精度が高まる。
【0022】
第5の発明では、燃料性状により空燃比の変化に対する空燃比センサ出力の変化代が大きくなる遅れ時間が異なるので、それぞれに対応してディレイ時間を設定することにより、それぞれで適正な劣化診断が行える。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0024】
図1において、1はエンジン本体、2は吸気管、3は排気管で、吸気管2には必要な燃料を噴射する燃料噴射弁4が設けられる。5は吸入空気量を制御してエンジン出力を制御する吸気絞弁、6は排気管に設置した排気中の有害成分を浄化す触媒(三元触媒)である。
【0025】
燃料噴射弁4から噴射される燃料噴射量を運転条件に応じて設定される目標空燃比となるように制御するためにコントローラ10が備えられる。
【0026】
コントローラ10は入力回路、中央演算回路(マイクロプロセッサ)、記憶回路、出力回路などから構成され、このコントローラ10には、エンジン回転数を検出するクランク角センサ12、吸入空気量を検出するエアフローメータ13、吸気絞弁開度を検出する絞弁開度センサ14、エンジン冷却水温を検出する水温センサ15、車速を検出する車速センサ16からの信号が入力し、さらに触媒上流の排気空燃比を検出する広域空燃比センサ11、下流の排気空燃比を検出する酸素センサ20からの信号も入力し、これらに基づいて運転条件に応じて目標空燃比となるように燃料噴射量を演算し、エンジン回転に同期して燃料噴射弁4に燃料噴射信号を出力する。
【0027】
そして、コントローラ10は広域空燃比センサ11の出力特性が正常であるかどうか判定する診断機能をも持っている。この診断は後述するフローチャートにも示すが、エンジンに供給される燃料の性状、つまり標準燃料か重質燃料化の判定を行い、この判定結果にしたがって診断領域を変更したり、異なった診断クライテリアを用いることにより、燃料性状にかかわらず常に正確な判定が行えるようになっている。
【0028】
図2は第1の実施形態の診断内容を示すフローチャートであり、これはコントローラ10において所定時間間隔をもって繰り返し実行される。
【0029】
まず、ステップS1では燃料性状が標準燃料であるかどうかの判定を行う。この判定は、例えば暖機後のアイドル運転時などに空燃比をステップ的に変化させると、このときの空燃比センサ11の出力波形が、例えば図3のように、ステップ波形Aに対して標準燃料ではB、燃料の揮発性の低い重質燃料ではCのようになり、これらステップ波形Aに対する偏差から標準燃料か重質燃料であるかが判定できる。
【0030】
ステップS2では診断移行可能な運転状態にあるかどうかの判断を行う。これは例えば、車速VSPが所定の下限値AFVSPL1と上限値AFVSPH1の間にあるか、燃料噴射パルス幅TPが所定の下限値AFTPL1と上限値AFTPH1との間にあるか、あるいはエンジン回転数NEが所定の下限値AFNEL1と上限値AFNEH1との間にあるかを判断することにより行い、上下限値の中に入っているとき、換言すると空燃比がストイキもしくは一定の空燃比にあるときは、診断移行可能と判断してステップS3に進む。
【0031】
ここでは、診断領域であるかどうかを、運転条件が燃料カット後の所定の診断開始ディレイ時間AFFCD1を経過したかどうかにより判定する。燃料カットにより空燃比センサ11の出力はそれまでのストイキから燃料の含まれていないリーン(空気だけ)に変化する。
【0032】
なお燃料カット前の運転条件が異なると、空燃比の変化特性が異なり、正確な比較ができないので、条件を合わせるためにステップS2での判断が行われる。
【0033】
また、燃料カット後に所定の診断開始ディレイ時間AFFCD1を持たせたのは、図4のように、燃料カットしてから排気系の空燃比が変化するまでに時間遅れがあり、かつ初期には変化代の絶対値も小さく、検出誤差が出やすくなるので、診断開始までにある時間を設定している。
【0034】
ディレイ時間が経過したら、ステップS4で広域空燃比センサ11の出力の変化量ΔA/Fを算出する。このセンサ出力の変化量ΔA/Fは、一定の演算区間DAFTM1における出力変化幅として算出される。
【0035】
そして、ステップS5において、このようして算出したセンサ出力の変化量ΔA/Fを、空燃比診断クライテリアDAFNG1と比較し、空燃比センサ11の応答特性が正常範囲かあるいは異常であるかを判定する。診断クライテリアDAFNG1は、燃料性状に応じて設定され、本実施形態では、重質燃料ではなく標準燃料に対する劣化判定の比較基準値として設定される。
【0036】
図4にも示すように、同一の燃料性状において、正常範囲の空燃比センサの単位応答時間における出力変化代は劣化したものよりも大きく、したがって、予め燃料性状に応じて設定された診断クライテリアと比較することにより、正確に空燃比センサ11の特性の診断が行える。
【0037】
もし、空燃比の変化量ΔA/Fが診断クライテリアDAFNGIよりも大きければ空燃比センサ11は正常であるとして診断動作を終了させるが、小さいときは空燃比センサ11の劣化が進んでいるものと判断され、ステップS6において空燃比センサ11の応答性が基準以下として異常が判定される。
【0038】
このようにして、広域空燃比センサ11の出力特性が正常であるかどうかについての診断は、まず現在の燃料性状を判定し、これが標準燃料である場合に限り、劣化診断を行う。したがって、このときの診断クライテリアは標準燃料のときのセンサ応答性に基づいて設定されており、このため燃料の揮発性などによる空燃比の切り換え時の応答性の相違が除外され、精度よく空燃比センサ11の出力特性の劣化のみが判定できるのである。
【0039】
ちなみに、重質燃料では揮発性が低いため、吸気系での空燃比変化が排気系に到達するまでの遅れが大きく、単位時間あたりの変化代も小さくなり、たとえ広域空燃比センサ11の出力特性が正常であっても、センサ出力の変化量ΔA/Fが小さくなる。
【0040】
したがって、もし標準燃料の診断クライテリアでもってセンサ出力の変化量ΔA/Fを比較したら、正常であるにもかかわらず、異常の判定がなれさてしまうが、本発明のように、燃料性状が重質燃料のときは診断を中止することによりこのような誤診断を防ぐことができる。
【0041】
図5は本発明の第2の実施形態を示すフローチャートであり、これについて説明する。
【0042】
この実施形態では燃料性状の判定結果に基づいて、診断開始ディレイ時間とセンサ出力の変化量ΔA/Fの演算区間をそれぞれ異なった設定とすることで、異なった燃料性状に対しての診断を正確に行えるようにした。
【0043】
ステップS11〜ステップS16までは、標準燃料についての空燃比センサ11の劣化判断であり、これは図2のステップS1〜ステップS6までの動作と全く同じである。
【0044】
これに対して、ステップS11で標準燃料では無いと判断されたとき、つまり重質燃料のときは、ステップS17に進んで、現在の運転状態が診断移行可能な状態にあるかどうかを、車速、燃料噴射パルス幅、エンジン回転数をそれぞれ上限値、下限値であるAFVSPH2とAFVSPL2、AFTPH2とAFTPL2、及びAFNEH2とAFNEL2と比較して判断する。
【0045】
なお、これらの上限、下限値は標準燃料のものとは相違し、重質燃料に対応して最適値に設定されている。
【0046】
これら各値のいずれかが、上限、下限値内に収まっているときは、診断移行可能と判断し、ステップS18に進む。ここでは、燃料カット後に所定の診断開始ディレイ時間AFFCD2が経過するまで待ち、経過したらステップS19に移行して演算区間DAFTM2における広域空燃比センサ11の出力の変化量ΔA/Fを算出する。そして、ステップS20において、この算出した変化量ΔA/Fを、共通の診断クライテリアDAFNG1と比較し、これよりも小さいときには空燃比センサ11が正常である判断し、診断動作を終了する。
【0047】
しかし、ステップS20において、空燃比の変化量ΔA/Fが診断クライテリアDAFNG1よりも小さいときは、ステップS21で広域空燃比センサ11が劣化により出力応答性が低下しているものと判定する。
【0048】
重質燃料のときの燃料カット後の診断開始ディレイ時間は、標準燃料のディレイ時間よりも長くとってあり、かつ変化量ΔA/Fの演算区間も長くしている。これは重質燃料の方が燃料の揮発性が低く、吸気系での燃料供給量の変化に対して排気系の広域空燃比センサ11がこの変化を検出するまでの時間遅れが大きいためである。したがって、同一のディレイ時間と演算区間で比較すると、広域空燃比センサ11が正常であったとしても、重質燃料の場合には空燃比の変化量ΔA/Fが小さくなり、これを同一の診断クライテリアを基準に判断すると、誤って劣化したものと判断することがある。
【0049】
しかし、この実施形態では診断開始ディレイ時間を燃料性状によって異ならせ、時間遅れの大きい重質燃料について充分な遅れ時間をとることにより、同一の診断クライテリアを用いて比較しても、正確に判断できるのである。
【0050】
図6にも示すように、重質燃料に対しては診断開始ディレイ時間を長くし、かつ変化量ΔA/Fの演算区間を長くすることで、空燃比の変化量ΔA/Fが、標準燃料のときと同一になり、いずれの燃料についても共通の診断クライテリアでもって空燃比センサ11の正確な劣化判定が可能となった。
【0051】
次に図7のフローチャートに示す本発明の第3の実施形態について説明する。
【0052】
この実施形態では、標準燃料と重質燃料とで、診断開始ディレイ時間とセンサ出力の変化量ΔA/Fの演算区間を同一にするが、診断クライテリアを異ならせることで、両方の燃料について正確に空燃比センサ11の診断を可能にした。
【0053】
標準燃料のときの診断動作であるステップS31〜ステップS36までは、図2のステップS1〜ステップS6までと実質的に同じであり、また、ステップS37〜ステップS41につても、このうちステップS40を除くと、ステップS2〜ステップS6までと同一である。
【0054】
つまり、ステップS35とステップS40で用いられる空燃比の変化量ΔA/Fを比較する基準値としての診断クライテリアが、標準燃料のときはDAFNG1であるのに対し、重質燃料のときはDAFNG2であり、その大きさが異なっている。同一の診断ディレイ時間と演算区間では、標準燃料の方が重質燃料よりも空燃比の変化量ΔA/Fが大きいため、診断クライテリアDAFNG1はDAFNG2よりも大きく設定されている。
【0055】
これにより標準燃料のときと重質燃料のときとで空燃比センサ11の劣化判断をそれぞれ適切に行うことが可能となる。
【0056】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概略構成図である。
【図2】第1の実施形態の制御動作を示すフローチャートである。
【図3】標準燃料と重質燃料の空燃比変化に対する空燃比センサ応答波形の比較説明図である。
【図4】空燃比センサの正常時と劣化時での空燃比の変化に対する応答波形の説明図である。
【図5】第2の実施形態の制御動作を示すフローチャートである。
【図6】空燃比センサの正常時と劣化時での空燃比の変化に対する応答波形の説明図である。
【図7】第3の実施形態の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン本体
2 吸気管
3 排気管
4 燃料噴射弁
6 触媒
10 コントローラ
11 空燃比センサ
12 クランク角センサ
13 エアフローメータ
16 車速センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a deterioration diagnosis device for an air-fuel ratio sensor of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In order to accurately control the air-fuel ratio of the internal combustion engine to different target air-fuel ratios according to operating conditions, a wide-range air-fuel ratio sensor is provided in the exhaust system, and the fuel injection amount is feedback-controlled based on the output of the wide-area air-fuel ratio sensor The device is known.
[0003]
In this case, if the output characteristics fluctuate due to deterioration of the wide area air-fuel ratio sensor, the control accuracy of the air-fuel ratio decreases. Therefore, a function for self-diagnosis of deterioration or failure of the wide-range air-fuel ratio sensor is added, and when the fluctuation range of the sensor output exceeds a limit value, replacement or repair is promoted.
[0004]
Diagnosis of such deterioration is performed as follows, for example. Although the output of the wide area air-fuel ratio sensor changes in accordance with the (exhaust) air-fuel ratio, the response time for changes in the air-fuel ratio is generally different between a normal product and a deteriorated product, and the response time takes longer as the deterioration progresses. In other words, as the deterioration progresses, the change in output for the same reaction time becomes smaller.
[0005]
Therefore, the degree of deterioration can be determined by judging the change margin of the sensor output per unit time when the air-fuel ratio is changed by a certain value, and when this change margin becomes smaller than the specified value, the sensor due to deterioration An abnormality is judged.
[0006]
Meanwhile, commercially available fuels for internal combustion engines include standard fuels and heavy fuels. Heavy fuel has lower fuel volatility than standard fuel, and there is a time lag until the fuel injected into the intake pipe by the fuel injection valve actually reaches the combustion chamber and burns.
[0007]
For this reason, when diagnosing the wide-area air-fuel ratio sensor, deterioration may not be accurately determined depending on the fuel component.
[0008]
When the air-fuel ratio is changed, the delay time until the change of the air-fuel ratio is detected by the wide-area air-fuel ratio sensor installed in the exhaust pipe is different between the standard fuel and the heavy fuel. The output change margin of the air-fuel ratio sensor becomes smaller than that of the standard fuel. Therefore, when comparing the change amount of the air-fuel ratio sensor output with the reference value for the deterioration determination, the results differ between the standard fuel and the heavy fuel, and even if the air-fuel ratio sensor is normal, the deterioration may be erroneously determined. is there.
[0009]
It has been pointed out in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-241643 that the response of the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor is delayed due to the difference in fuel components. In this publication, the air-fuel ratio sensor is switched when the air-fuel ratio is switched. It is proposed that the standard fuel and the heavy fuel are determined from the output change of the above, and that the fuel injection amount is corrected based on the determined fuel property.
[0010]
[Problems to be Solved by the Invention]
Conventionally, when diagnosing deterioration of an air-fuel ratio sensor, taking into account such differences in fuel properties, the diagnostic criteria that serve as a reference for comparison when diagnosing deterioration are taken into account, including the characteristics of fuel from standard (light fuel) to heavy fuel. In order to prevent misdiagnosis, the average criteria was used, or the operating range when making a diagnosis was limited.
[0011]
However, in this case, for example, there is a problem that the accuracy is lowered to give a margin for the diagnosis criteria, or the diagnosis area is limited, and the frequency of deterioration diagnosis of the air-fuel ratio sensor is lowered.
[0012]
An object of the present invention is to solve such a problem, and it is possible to accurately determine the deterioration of an air-fuel ratio sensor even if the fuel properties are different.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A first invention includes an air-fuel ratio sensor for detecting an exhaust air-fuel ratio installed in an exhaust system of an internal combustion engine, and a fuel injection valve provided in an intake system, and fuel injection from the fuel injection valve so as to achieve a target air-fuel ratio. In an internal combustion engine that controls the amount based on the output of the air-fuel ratio sensor, a means for determining the fuel property, and a diagnosis of the air-fuel ratio sensor when a diagnosis start delay time set according to the fuel property has elapsed after the fuel cut Means for determining that the air-fuel ratio is in the region, means for comparing the output change margin of the air-fuel ratio sensor with a predetermined reference value in this diagnostic region, and determining deterioration of the air-fuel ratio sensor, and depending on the fuel property Means for stopping the diagnosis.
[0014]
A second invention includes an air-fuel ratio sensor for detecting an exhaust air-fuel ratio installed in an exhaust system of an internal combustion engine, and a fuel injection valve provided in the intake system, and fuel injection from the fuel injection valve so as to achieve a target air-fuel ratio. In an internal combustion engine that controls the amount based on the output of the air-fuel ratio sensor,
Means for determining the fuel properties, means for determining the diagnostic region of the air-fuel ratio sensor according to the fuel properties, and comparing the output change margin of the air-fuel ratio sensor with a common reference value in each diagnostic region according to the fuel properties And means for judging deterioration of the air-fuel ratio sensor.
[0015]
A third invention includes an air-fuel ratio sensor for detecting an exhaust air-fuel ratio installed in an exhaust system of an internal combustion engine, and a fuel injection valve provided in the intake system, and fuel injection from the fuel injection valve so as to achieve a target air-fuel ratio. In an internal combustion engine that controls the amount based on the output of the air-fuel ratio sensor, a means for determining the fuel property, and a diagnosis of the air-fuel ratio sensor when a diagnosis start delay time set according to the fuel property has elapsed after the fuel cut Means for determining that there is a region, means for setting a different diagnostic reference value according to the fuel property, and comparing the change margin of the output of the air-fuel ratio sensor with the diagnostic reference value corresponding to the fuel property in the diagnostic region. Means for judging deterioration of the fuel ratio sensor.
[0016]
In a fourth aspect based on the second aspect, the means for determining the diagnosis area determines that the diagnosis area is in the diagnosis area when a diagnosis start delay time has elapsed after the fuel cut.
[0017]
In a fifth aspect based on the fourth aspect, the diagnosis start delay time is set to a different time according to the fuel property.
[0018]
[Action, effect]
In the first invention, when the determined fuel property coincides with the set fuel for performing the diagnosis of the air-fuel ratio sensor, the change amount of the output of the air-fuel ratio sensor is set as the diagnosis reference value when the diagnosis region is determined. In comparison, the determination of deterioration of the air-fuel ratio sensor is made, and when the fuel property is different from the set fuel, the determination of deterioration of the air-fuel ratio sensor is stopped. For this reason, the diagnostic region for performing the degradation diagnosis, the diagnostic reference value, and the like can be determined only in accordance with the characteristics of the set fuel, and the accuracy of the degradation diagnosis of the air-fuel ratio sensor is increased accordingly.
The diagnosis area is determined when the delay time has elapsed after the fuel cut, that is, when the air-fuel ratio has been switched in the intake system, and after the diagnosis start delay time set according to the fuel properties has elapsed, By determining the air-fuel ratio change allowance, the deterioration accuracy can be determined in a region where the air-fuel ratio sensor output change allowance is sufficiently large.
[0019]
In the second invention, the diagnosis region is changed according to the fuel property, and therefore, even if the diagnosis reference value is the same, it is possible to make an appropriate diagnosis according to each fuel characteristic, and the responsiveness due to the difference in fuel property The air-fuel ratio sensor can be diagnosed accurately without being affected by the change in the air-fuel ratio.
[0020]
In the third aspect of the invention, the diagnostic reference value is changed according to the fuel properties, and accordingly, in this case as well, the deterioration diagnosis of the appropriate air-fuel ratio sensor can be performed according to the respective fuel properties.
The diagnosis area is determined when the delay time has elapsed after the fuel cut, that is, when the air-fuel ratio has been switched in the intake system, and after the diagnosis start delay time set according to the fuel properties has elapsed, By determining the air-fuel ratio change allowance, the deterioration accuracy can be determined in a region where the air-fuel ratio sensor output change allowance is sufficiently large.
[0021]
In the fourth aspect of the invention, the diagnosis region is determined when the delay time elapses after the fuel cut, that is, when the air-fuel ratio is switched in the intake system and a predetermined time elapses. Therefore, the deterioration diagnosis is performed, so that the deterioration can be determined in a region where the change in the output of the air-fuel ratio sensor is sufficiently large, and the diagnosis accuracy is improved.
[0022]
In the fifth aspect of the invention, the delay time at which the change in the air-fuel ratio sensor output changes with respect to the change in the air-fuel ratio differs depending on the fuel properties. Therefore, by setting the delay time corresponding to each, the appropriate deterioration diagnosis can be performed for each. Yes.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
In FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is an intake pipe, 3 is an exhaust pipe, and the
[0025]
A
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
FIG. 2 is a flowchart showing the diagnostic contents of the first embodiment, which is repeatedly executed by the
[0029]
First, in step S1, it is determined whether or not the fuel property is a standard fuel. In this determination, for example, when the air-fuel ratio is changed stepwise during idling after warm-up, the output waveform of the air-
[0030]
In step S2, it is determined whether or not the operation state is such that the diagnosis can be transferred. For example, the vehicle speed VSP is between the predetermined lower limit value AFVSPL1 and the upper limit value AFVSPH1, the fuel injection pulse width TP is between the predetermined lower limit value AFTPL1 and the upper limit value AFTPH1, or the engine speed NE is It is determined by determining whether the value is between the predetermined lower limit value AFNEL1 and the upper limit value AFENEH1, and when it is within the upper and lower limit values, in other words, when the air-fuel ratio is stoichiometric or at a constant air-fuel ratio, diagnosis It is determined that the transfer is possible, and the process proceeds to step S3.
[0031]
Here, whether or not it is a diagnosis region is determined by whether or not the operating condition has passed a predetermined diagnosis start delay time AFFCD1 after the fuel cut. Due to the fuel cut, the output of the air-
[0032]
If the operating conditions before the fuel cut are different, the change characteristics of the air-fuel ratio are different and an accurate comparison cannot be made. Therefore, the determination in step S2 is performed to match the conditions.
[0033]
Further, the predetermined diagnosis start delay time AFFCD1 is given after the fuel cut, as shown in FIG. 4, there is a time delay from the fuel cut to the change of the air-fuel ratio of the exhaust system, and the initial change Since the absolute value of the margin is small and detection errors are likely to occur, a certain time is set until the diagnosis is started.
[0034]
When the delay time elapses, the change amount ΔA / F of the output of the wide area air-
[0035]
In step S5, the sensor output variation ΔA / F thus calculated is compared with the air-fuel ratio diagnosis criterion DAFNG1 to determine whether the response characteristic of the air-
[0036]
As shown in FIG. 4, in the same fuel property, the output change margin in the unit response time of the air / fuel ratio sensor in the normal range is larger than the deteriorated one. Therefore, the diagnosis criteria set in advance according to the fuel property and By comparing, the characteristics of the air-
[0037]
If the change amount ΔA / F of the air-fuel ratio is larger than the diagnosis criteria DAFNGI, the air-
[0038]
In this way, the diagnosis as to whether or not the output characteristic of the wide area air-
[0039]
Incidentally, since the volatility of heavy fuel is low, the delay until the air-fuel ratio change in the intake system reaches the exhaust system is large, the change allowance per unit time is also small, even if the output characteristics of the wide-area air-
[0040]
Therefore, if the change amount ΔA / F of the sensor output is compared with the standard criteria of the standard fuel, the abnormality is not judged despite the normality, but the fuel property is heavy as in the present invention. Such misdiagnosis can be prevented by stopping the diagnosis when fuel is used.
[0041]
FIG. 5 is a flowchart showing a second embodiment of the present invention, which will be described.
[0042]
In this embodiment, the diagnosis start delay time and the sensor output change amount ΔA / F are set differently based on the determination result of the fuel property, so that diagnosis for different fuel properties can be performed accurately. I was able to do it.
[0043]
Steps S11 to S16 are determinations of the deterioration of the air-
[0044]
On the other hand, when it is determined in step S11 that the fuel is not the standard fuel, that is, when the fuel is heavy, the process proceeds to step S17 to determine whether or not the current operating state is in a state where the diagnosis can be transferred. The fuel injection pulse width and the engine speed are determined by comparing the upper limit value and the lower limit value AFVSPH2 and AFVSPL2, AFTPH2 and AFTPL2, and AFNEH2 and AFNEL2, respectively.
[0045]
These upper and lower limits are different from those of the standard fuel, and are set to optimum values corresponding to the heavy fuel.
[0046]
When any one of these values is within the upper and lower limits, it is determined that the diagnosis can be transferred, and the process proceeds to step S18. Here, the process waits until a predetermined diagnosis start delay time AFFCD2 elapses after the fuel cut, and when it elapses, the process proceeds to step S19 to calculate the change amount ΔA / F of the output of the wide area air-
[0047]
However, when the change amount ΔA / F of the air-fuel ratio is smaller than the diagnosis criteria DAFNG1 in step S20, it is determined in step S21 that the output responsiveness is lowered due to the deterioration of the wide area air-
[0048]
The diagnosis start delay time after fuel cut in the case of heavy fuel is longer than the delay time of the standard fuel, and the calculation interval of the change amount ΔA / F is also longer. This is because heavy fuel has lower fuel volatility, and the time delay until the wide-area air-
[0049]
However, in this embodiment, the diagnosis start delay time is varied depending on the fuel properties, and a sufficient delay time is taken for heavy fuel with a large time delay, so that even if comparison is performed using the same diagnosis criteria, it can be accurately determined. It is.
[0050]
As shown in FIG. 6, for heavy fuel, by increasing the diagnosis start delay time and lengthening the calculation section of the change amount ΔA / F, the change amount ΔA / F of the air-fuel ratio becomes the standard fuel. This makes it possible to accurately determine the deterioration of the air-
[0051]
Next, a third embodiment of the present invention shown in the flowchart of FIG. 7 will be described.
[0052]
In this embodiment, the calculation start delay time and the sensor output variation ΔA / F are set to be the same for the standard fuel and the heavy fuel, but by making the diagnosis criteria different, both fuels can be accurately determined. The air-
[0053]
Steps S31 to S36, which are diagnostic operations for standard fuel, are substantially the same as steps S1 to S6 in FIG. 2, and step S40 to step S41 are also included in steps S37 to S41. Except for this, it is the same as steps S2 to S6.
[0054]
That is, the diagnostic criteria as a reference value for comparing the air-fuel ratio variation ΔA / F used in step S35 and step S40 is DAFNG1 when the standard fuel is used, but DAFNG2 when the heavy fuel is used. , Its size is different. In the same diagnosis delay time and calculation interval, the standard fuel DAFNG1 is set to be larger than the DAFNG2 because the standard fuel has a larger air-fuel ratio change amount ΔA / F than the heavy fuel.
[0055]
This makes it possible to appropriately determine the deterioration of the air-
[0056]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a control operation of the first embodiment.
FIG. 3 is a comparative explanatory view of an air-fuel ratio sensor response waveform with respect to a change in air-fuel ratio between standard fuel and heavy fuel.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a response waveform with respect to a change in air-fuel ratio when the air-fuel ratio sensor is normal and when it deteriorates.
FIG. 5 is a flowchart showing a control operation of the second embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a response waveform with respect to a change in air-fuel ratio when the air-fuel ratio sensor is normal and when it deteriorates.
FIG. 7 is a flowchart showing a control operation of the third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
燃料性状を判定する手段と、
燃料カット後、燃料性状に応じて設定された診断開始ディレイ時間を経過したときに空燃比センサの診断領域にあると判定する手段と、
この診断領域において空燃比センサの出力変化代を所定の基準値と比較して空燃比センサの劣化を判断する手段と、
燃料性状に応じてこの空燃比センサの診断を停止する手段とを備えることを特徴とする空燃比センサの劣化診断装置。An air-fuel ratio sensor for detecting an exhaust air-fuel ratio installed in the exhaust system of the internal combustion engine and a fuel injection valve provided in the intake system, and the amount of fuel injection from the fuel injection valve is adjusted by the air-fuel ratio sensor so as to achieve the target air-fuel ratio. In an internal combustion engine that controls based on output,
Means for determining fuel properties;
Means for determining that it is in the diagnosis region of the air-fuel ratio sensor when the diagnosis start delay time set according to the fuel property has elapsed after the fuel cut;
Means for determining the deterioration of the air-fuel ratio sensor by comparing the output change margin of the air-fuel ratio sensor with a predetermined reference value in this diagnostic region;
An apparatus for diagnosing deterioration of an air-fuel ratio sensor, comprising: means for stopping diagnosis of the air-fuel ratio sensor according to fuel properties.
燃料性状を判定する手段と、
燃料性状に応じてそれぞれ空燃比センサの診断領域を判定する手段と、
燃料性状に応じてそれぞれの診断領域において空燃比センサの出力変化代を共通の基準値と比較して空燃比センサの劣化を判断する手段とを備えることを特徴とする空燃比センサの劣化診断装置。An air-fuel ratio sensor for detecting an exhaust air-fuel ratio installed in the exhaust system of the internal combustion engine and a fuel injection valve provided in the intake system, and the amount of fuel injection from the fuel injection valve is adjusted by the air-fuel ratio sensor so as to achieve the target air-fuel ratio. In an internal combustion engine that controls based on output,
Means for determining fuel properties;
Means for determining the diagnostic region of each air-fuel ratio sensor according to the fuel properties;
A deterioration diagnosis device for an air-fuel ratio sensor, comprising means for comparing the output change margin of the air-fuel ratio sensor with a common reference value in each diagnosis region in accordance with the fuel properties and determining deterioration of the air-fuel ratio sensor .
燃料性状を判定する手段と、
燃料カット後、燃料性状に応じて設定された診断開始ディレイ時間を経過したときに空燃比センサの診断領域にあると判定する手段と、
燃料性状に応じて異なった診断基準値を設定する手段と、
診断領域において空燃比センサの出力の変化代を燃料性状に対応した診断基準値と比較して空燃比センサの劣化を判断する手段とを備えることを特徴とする空燃比センサの劣化診断装置。An air-fuel ratio sensor for detecting an exhaust air-fuel ratio installed in the exhaust system of the internal combustion engine and a fuel injection valve provided in the intake system, and the amount of fuel injection from the fuel injection valve is adjusted by the air-fuel ratio sensor so as to achieve the target air-fuel ratio. In an internal combustion engine that controls based on output,
Means for determining fuel properties;
Means for determining that it is in the diagnosis region of the air-fuel ratio sensor when the diagnosis start delay time set according to the fuel property has elapsed after the fuel cut;
Means for setting different diagnostic reference values according to fuel properties;
A deterioration diagnosis device for an air-fuel ratio sensor, comprising: a means for comparing the change in the output of the air-fuel ratio sensor with a diagnostic reference value corresponding to the fuel property in the diagnosis region to determine deterioration of the air-fuel ratio sensor.
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