JP4548249B2 - Degradation diagnosis device for linear air-fuel ratio sensor - Google Patents
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Description
本発明はリニア空燃比センサの劣化診断装置に関し、より詳細には、エンジンの排気系に設けられ、排気ガス中の酸素濃度に比例する値を出力するリニア空燃比センサの劣化を検出するリニア空燃比センサの劣化診断装置に関する。 The present invention relates to a deterioration diagnosis apparatus for a linear air-fuel ratio sensor, and more particularly, to a linear air-fuel ratio sensor that is provided in an engine exhaust system and that detects deterioration of a linear air-fuel ratio sensor that outputs a value proportional to the oxygen concentration in exhaust gas. The present invention relates to a deterioration diagnosis device for a fuel ratio sensor.
従来、この種のリニア空燃比センサの劣化診断装置としては、例えば特許文献1に開示されている技術がある。この特許文献1に開示されている技術では、通常運転時では、PID動作によって空燃比のフィードバック制御を実行するとともに、診断時には、フィードバック制御系のD動作を禁止してPI動作に切り換えることにより、リニア空燃比センサの出力変動を拡大し、センサ劣化度合いが大きい程、応答周期が長くなることに基づいて、リニア空燃比センサの応答劣化を拡大して検出するようにしている。
特許文献1に開示されている装置では、リニア空燃比センサの出力変動を拡大しているのでリニア空燃比センサの劣化判定が容易になる反面、診断時にD動作を禁止してPI動作に切り換えているので、目標空燃比に対する追従性が低下する結果、診断時のエミッション低下が不可避になるという問題があった。
In the device disclosed in
特に、特許文献1において、片側劣化(リーン側からリッチ側、或いはリッチ側からリーン側に空燃比が変動した際、何れか一方のみについて、センサ出力変化の応答性が悪化する応答劣化)が生じている場合、平均空燃比が目標空燃比からずれてしまうという問題を来す恐れもある。
In particular, in
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、リニア空燃比センサに片側劣化が生じている場合であっても、診断時のエミッション低下を可及的に防止することができ、精度の高い劣化検出を実行することのできるリニア空燃比センサの劣化診断装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described problem, and even when the linear air-fuel ratio sensor is deteriorated on one side, it is possible to prevent the emission reduction at the time of diagnosis as much as possible, and has high accuracy. It is an object of the present invention to provide a deterioration diagnosis device for a linear air-fuel ratio sensor capable of executing deterioration detection.
上記課題を解決するために本発明は、エンジンの目標空燃比を制御するフィードバック制御系に設けられ、排気ガス中の酸素濃度に比例する値を出力するリニア空燃比センサの劣化診断装置であって、空燃比をリッチ側とリーン側とに交互に変更することにより前記フィードバック制御系にインパルス状の外乱を所定回数出力する外乱発生手段と、外乱発生手段が出力する外乱の目標時間積分値を設定する目標値設定手段と、外乱発生手段による外乱出力後にリニア空燃比センサの出力の微分値を出力する微分手段と、微分手段が出力した微分値に基づいてリニア空燃比センサのむだ時間と時定数のうち少なくとも一方を劣化判定の判定パラメータとして、リッチ側、リーン側毎に演算する判定パラメータ演算手段と、少なくとも前記微分値が所定のしきい値を越えた後に外乱をリセットする外乱リセット手段と、外乱のリセット後に実際に出力された外乱の実績時間積分値を演算する実績値演算手段とを備え、前記外乱リセット手段は、前記微分値が所定のしきい値を越え、且つ現在出力されている外乱の実績時間積分値が当該外乱の目標時間積分値以上になった後に外乱をリセットするものであり、前記目標値設定手段は、2回目以降の外乱に対し、前回の外乱の実績時間積分値を相殺する目標時間積分値を設定するものであることを特徴とするリニア空燃比センサの劣化診断装置である。この態様では、外乱を目標空燃比からリッチ側とリーン側とに交互に変更して劣化診断が実行されるので、リッチ側の外乱とリーン側の外乱とが相互に中和され、目標空燃比に対するずれが生じにくくなる。また、判定パラメータをリッチ側、リーン側毎に演算することが可能になり、よりきめの細かい劣化診断を実行することが可能になる。さらに、2回目以降の外乱を出力する際に、前回の外乱の実績時間積分値を相殺するように次の外乱の目標時間積分値が設定されるとともに、前記微分値が所定のしきい値を越え、且つ現在出力されている外乱の実績時間積分値が当該外乱の目標時間積分値以上になった後に外乱がリセットされるので、トータルでもリッチ側とリーン側とで外乱が中和され、目標空燃比に対する悪影響を可及的に防止することが可能になる。また、演算された微分値が所定のしきい値を越えるまでは、外乱が出力され続けるので、小さな目標時間積分値を設定しても、確実にむだ時間の演算が可能になる。この発明において、エンジンの目標空燃比は、原則として理論空燃比(λ=1)に設定される。さらに、外乱発生手段が生成する「外乱」とは、空燃比のフィードバック制御系の状態を一時的に乱す外的作用をいい、具体的な例としては、燃料噴射量を意図的にリッチ側またはリーン側に変動させることにより、空燃比のフィードバック制御系に付加されるものである。また、「時間積分値」は、外乱の振幅(空燃比の変更幅)と出力時間の面積を求めた値であってもよく、振幅と空気量と出力時間の体積を求めた値であってもよい。「目標時間積分値」とは、外乱発生手段が出力すべき外乱の時間積分値をいい、「実績時間積分値」とは、実際に外乱発生手段が出力した外乱の時間積分値をいう。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a deterioration diagnosis apparatus for a linear air-fuel ratio sensor that is provided in a feedback control system that controls a target air-fuel ratio of an engine and outputs a value proportional to the oxygen concentration in exhaust gas. By setting the air-fuel ratio alternately between the rich side and the lean side, a disturbance generating means for outputting an impulse-like disturbance to the feedback control system a predetermined number of times and a target time integral value of the disturbance output by the disturbance generating means are set. Target value setting means, differential means for outputting a differential value of the output of the linear air-fuel ratio sensor after disturbance output by the disturbance generating means, and a dead time and time constant of the linear air-fuel ratio sensor based on the differential value output by the differentiating means Determination parameter calculation means for calculating each of the rich side and the lean side as at least one of the deterioration determination parameters, and at least the differential value Comprising a disturbance resetting means for resetting the disturbance after exceeding a predetermined threshold value, the actual value calculating means for calculating actual time integral value of the actual output disturbance after resetting the disturbance, the disturbance reset means, The target value setting means for resetting the disturbance after the differential value exceeds a predetermined threshold value and the actual time integrated value of the disturbance currently output is equal to or greater than the target time integrated value of the disturbance; , compared the second and subsequent disturbance, a deterioration diagnosis device for the linear air-fuel ratio sensor, wherein the Ru der used to set the target time integral value to offset actual time integral value of the previous disturbance. In this aspect, since the deterioration diagnosis is executed by alternately changing the disturbance from the target air-fuel ratio to the rich side and the lean side, the disturbance on the rich side and the disturbance on the lean side are neutralized to each other, and the target air-fuel ratio is It becomes difficult for the deviation to occur. In addition, it is possible to calculate the determination parameter for each of the rich side and the lean side, and it is possible to execute a more detailed deterioration diagnosis. Further, when outputting the second and subsequent disturbances, the target time integrated value of the next disturbance is set so as to cancel the actual time integrated value of the previous disturbance, and the differential value has a predetermined threshold value. The disturbance is reset after the actual time integral value of the disturbance that exceeds the current value exceeds the target time integral value of the disturbance, so the disturbance is neutralized on the rich side and the lean side even in total, and the target It is possible to prevent adverse effects on the air-fuel ratio as much as possible. Further, since disturbance continues to be output until the calculated differential value exceeds a predetermined threshold value, the dead time can be reliably calculated even if a small target time integral value is set. In the present invention, the target air-fuel ratio of the engine is set to the theoretical air-fuel ratio (λ = 1) in principle. Furthermore, the “disturbance” generated by the disturbance generating means refers to an external action that temporarily disturbs the state of the feedback control system of the air-fuel ratio. As a specific example, the fuel injection amount is intentionally set to the rich side or By changing to the lean side, it is added to the feedback control system of the air-fuel ratio. Further, the “time integral value” may be a value obtained by calculating the disturbance amplitude (range of change of the air-fuel ratio) and the output time area, and is a value obtained by calculating the amplitude, the air amount, and the volume of the output time. Also good. The “target time integral value” refers to the time integral value of the disturbance to be output by the disturbance generating means, and the “actual time integral value” refers to the time integral value of the disturbance actually output by the disturbance generating means.
好ましい態様において、前記判定パラメータ演算手段は、判定パラメータとしてむだ時間を演算するものであり、前記目標値設定手段は、初回の外乱発生時においては、リニア空燃比センサの劣化診断に必要最小限の目標時間積分値を設定するものであり、前記外乱リセット手段は、初回の外乱生成後、むだ時間の演算終了時点で外乱の生成をリセットするものである。この態様では、最初の外乱の時間積分値がリニア空燃比センサの劣化診断に必要充分な値に設定されるので、出力される外乱を可及的に小さく設定し、目標空燃比に対する悪影響を防止することが可能になる。また、この初回の外乱に関しては、当該初回の外乱を生成した後、むだ時間を演算し、むだ時間の演算終了後に、外乱をリセットするようにしているので、可及的に小さな外乱で劣化の進んだリニア空燃比センサを診断する場合においても、むだ時間等を確実に検出することが可能になる。この態様において、「必要最小限」とは、正常なリニア空燃比センサが出力するであろう外乱面積のことをいう。 In a preferred aspect, the determination parameter calculation means calculates a dead time as a determination parameter, and the target value setting means is a minimum necessary for deterioration diagnosis of the linear air-fuel ratio sensor when the first disturbance occurs. The target time integration value is set, and the disturbance reset means resets the generation of the disturbance at the end of the calculation of the dead time after the first generation of the disturbance. In this mode, since the time integral value of the initial disturbance is set to a value that is necessary and sufficient for the deterioration diagnosis of the linear air-fuel ratio sensor, the output disturbance is set as small as possible to prevent adverse effects on the target air-fuel ratio. It becomes possible to do. In addition, with regard to this initial disturbance, the dead time is calculated after the initial disturbance is generated, and the disturbance is reset after the dead time calculation is completed. Even when diagnosing an advanced linear air-fuel ratio sensor, it is possible to reliably detect dead time and the like. In this embodiment, the “necessary minimum” means a disturbance area that a normal linear air-fuel ratio sensor will output.
以上説明したように、本発明によれば、トータルでもリッチ側とリーン側とで外乱が中和され、目標空燃比に対する悪影響を可及的に防止することが可能になる結果、リニア空燃比センサに片側劣化が生じている場合であっても、診断時のエミッション低下を可及的に防止することができ、精度の高い劣化検出を実行することが可能になるという顕著な効果を奏する。 As described above, according to the present invention, the disturbance is neutralized on both the rich side and the lean side, and the adverse effect on the target air-fuel ratio can be prevented as much as possible. As a result, the linear air-fuel ratio sensor Even when one-side deterioration has occurred, it is possible to prevent the emission reduction at the time of diagnosis as much as possible, and there is a remarkable effect that it is possible to perform highly accurate deterioration detection.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の実施の一形態に係るエンジン10の系統図である。
FIG. 1 is a system diagram of an
図1を参照して、本実施形態の劣化判定装置1に係るエンジン10には、複数の気筒11が設けられるとともに、各気筒11の内部には、図略のクランクシャフトに連結されたピストン12が嵌挿されることにより、その上方に燃焼室14が形成されている。エンジン10には、前記クランクシャフトのエンジン回転速度Neを検出する回転角度センサSW1が設けられている。
Referring to FIG. 1, an
エンジン10のシリンダヘッドには、前記気筒11毎に燃焼室14に向かって開口する吸気ポート15、排気ポート16がそれぞれ形成されているとともに、これらのポート15、16には、吸気弁17および排気弁18がそれぞれ装備されている。
In the cylinder head of the
吸気ポート15には、吸気システム20が、排気ポート16には排気システム30がそれぞれ設けられている。
The
吸気システム20は、吸入空気を浄化するエアクリーナ21を上流端に備えている。エアクリーナ21には、エレメント22が内蔵されている。エアクリーナ21の下流側には、スロットルボディ23が設けられている。スロットルボディ23には、吸気システム20内を流通する吸入空気量Qaを調整するスロットルバルブ24が設けられている。そして、スロットルボディ23の下流側には、インテークマニホールド25が設けられ、このインテークマニホールド25の下流端に設けられた分岐吸気通路26が対応する気筒11の吸気ポート15に接続されている。図示の例では、分岐吸気通路26に燃料噴射弁27が設けられている。この吸気システム20には、エアクリーナ21とスロットルボディ23の間にエアフローセンサSW2が配置されている。エアフローセンサSW2は、エレメント22に濾過された吸入空気の吸入空気量Qaを出力するものである。さらに、スロットルボディ23には、当該スロットルバルブ24のスロットル開度TVOを検出するスロットルセンサSW3が設けられている。
The
排気システム30は、排気ポート16に接続されるエキゾーストマニホールド31と、このエキゾーストマニホールド31の下流側に配置され、当該エキゾーストマニホールド31内に排出された既燃ガスを浄化する三元触媒32とが設けられている。本実施形態の三元触媒32は、酸化触媒に酸素吸蔵材としてCeO2を添加した酸素吸蔵機能(OSC:Oxygen Storage Component)を有するものである。そして、この排気システム30には、三元触媒32の上流側に配置されたリニア空燃比センサSW4と、下流側に配置された酸素濃度センサSW5とが設けられている。リニア空燃比センサSW4は、既燃ガスから酸素濃度に概ね比例する信号を出力するためのものである。酸素濃度センサSW5は、理論空燃比に相当する酸素濃度で出力電圧が急変するように構成されており、理論空燃比に対し酸素濃度が多いか少ないかをオンオフ的に検出することにより、空燃比のフィードバック制御を実行するためのものである。リニア空燃比センサSW4は、フィードバック制御の実空燃比に相当する出力を演算するものであるのに対し、酸素濃度センサSW5は、浄化後の既燃ガスの酸素濃度に相当する検出値を演算するものである。本実施形態において、エンジンの目標空燃比は、原則として理論空燃比(λ=1)に設定される。
The exhaust system 30 includes an
上述した各センサSW1〜SW5並びに燃料噴射弁27は、コントロールユニット100に接続されることにより、空燃比のフィードバック制御系を構成している。
Each of the sensors SW1 to SW5 and the
図2は本実施形態に係る劣化判定装置1の制御回路ブロック図であり、図3は図2の制御回路によって実現される劣化判定装置1のブロック線図である。
FIG. 2 is a control circuit block diagram of the
まず、図2を参照して、コントロールユニット100は、CPU101、ROMで具体化される補助記憶装置102、RAMで具体化される主記憶装置103を含んでいる。上述した各センサSW1〜SW5は、CPU101に接続されており、それぞれ対応する信号Ne、Qa、TVO、PF、SFをCPU101に出力するように構成されている。
First, referring to FIG. 2, the
CPU101は、補助記憶装置102に記憶されているプログラムに基づいて、各センサSW1〜SW5の出力した信号Ne、Qa、TVO、PF、SFを処理し、燃料噴射弁27を制御して空燃比をフィードバック制御するように構成されている。
The
補助記憶装置102には、詳しくは後述する劣化診断プログラムが記憶されている。
The
主記憶装置103は、補助記憶装置102に記憶されたプログラムを実行する過程で、各センサSW1〜SW5が出力した信号Ne、Qa、TVO、PF、SFやこれに基づいて演算された演算値を記憶するように構成されている。
In the process of executing the program stored in the
図3を参照して、コントロールユニット100は、同図に示すフィードバック制御系110を構成している。このフィードバック制御系110は、目標空燃比(λ=1)を目標値DVとする基準入力要素111と、基準入力要素111の出力した基準入力IPに補正をかけるBIAS補正要素112と、BIAS補正要素112に補正された動作信号ASに基づいて、エンジン10(より詳細には燃料噴射弁27)への操作量OVを決定する主制御要素114とを含んでいる。
Referring to FIG. 3,
BIAS補正要素112と主制御要素114との間には、リニア空燃比センサSW4により検出された実空燃比に相当する出力PFが入力されるようになっており、主制御要素114は、基準入力要素111の基準入力IPからBIAS補正要素112の補正量SSを差し引き、さらにリニア空燃比センサSW4の出力PFを差し引いた動作信号ASを受けて、ゲインKPを含む所定の伝達関数GP(S)に基づき、操作量OVを出力するように構成されている。
An output PF corresponding to the actual air-fuel ratio detected by the linear air-fuel ratio sensor SW4 is input between the
次に、基準入力要素111とBIAS補正要素112との間には、副制御要素115が接続されている。この副制御要素115は、酸素濃度センサSW5からの検出値SFを受けて、ゲインKSを含む所定の伝達関数GS(S)に基づき、副補正量SbSを出力するように構成されている。従って、主制御要素114には、この副補正量SbSが差し引かれた動作信号ASが入力されることになっている。
Next, a
さらに、本実施形態に係るフィードバック制御系110には、外乱LR、RLを交互に発生させる外乱発生手段116が機能的に構成されている。この外乱発生手段116は、補助記憶装置102に記憶されたプログラムが実行されることにより、次に説明するリニア空燃比センサSW4の劣化診断時において、動作するものである。外乱発生手段116は、燃料噴射量にインパルス状の外乱を与えることによって、過渡的に空燃比をリッチ側またはリーン側に変更するように構成されている。以下の説明では、リッチ側に空燃比を変化させるときの外乱はLRと表記し、リーン側に空燃比を変化させるときの外乱はRLと表記する。外乱発生手段116が出力した外乱LR、RLの発生回数NLR、NRLは、それぞれ主記憶装置103に記憶されるようになっている。そして、予め劣化診断プログラムに設定されている出力回数NENDだけ外乱LR、RLを交互に同数出力するように設定されている。これにより、診断によって意図的に変更された空燃比が中和され、主制御要素114によって制御されている空燃比が必要以上に乱されないようにして、エミッションの低下を阻止するようにしている。
Further, the
次にこの外乱発生手段116が発生する外乱LR、RLの目標時間積分値ITを設定するために、このフィードバック制御系110には、目標値設定手段119が設けられている。目標時間積分値ITとは、外乱発生手段116が出力すべき時間積分値Iのことをいう。本実施形態において、時間積分値Iとは、外乱LR、RLの振幅±Hdis(空燃比の変更幅)を出力時間[ta、tb]で積分した面積の値(酸素モル)をいう。本実施形態において、目標値設定手段119による目標時間積分値ITの初期値は、リニア空燃比センサSW4の劣化診断のために必要最小限の値に設定される。なお、後述するように、実際に出力された外乱LR、RLの時間積分値Iを実績時間積分値IRという。
Next disturbance LR this disturbance generating means 116 is generated, in order to set the target time integration value I T of RL, the
図4〜図6は本実施形態における劣化診断プログラムのフローチャートである。また図7は図4〜図6のフローチャートを実行することによって得られた信号のタイミングチャートである。 4 to 6 are flowcharts of the deterioration diagnosis program in the present embodiment. FIG. 7 is a timing chart of signals obtained by executing the flowcharts of FIGS.
まず、図4を参照して、劣化診断プログラムが実行されると、CPU101は診断条件が成立するのを待機する(ステップS1)。ここで診断条件とは、
(1) 回転角度センサSW1で検出されるエンジン回転速度Neの変化量が所定変化量以下であり、
(2) スロットルセンサSW3によって検出されるスロットル開度TVOの変化量が所定変化量以下であり、且つ
(3) CE=Qa/Neで演算される充填効率CEの変化量が所定変化量以下である
という条件を全て満たすいわゆる定常運転時であることをいう。
First, referring to FIG. 4, when the deterioration diagnosis program is executed,
(1) The change amount of the engine rotation speed Ne detected by the rotation angle sensor SW1 is equal to or less than a predetermined change amount,
(2) The change amount of the throttle opening TVO detected by the throttle sensor SW3 is not more than a predetermined change amount, and (3) The change amount of the charging efficiency CE calculated by CE = Qa / Ne is not more than the predetermined change amount. It means that it is a so-called steady operation that satisfies all of the conditions.
仮に加速時等、診断条件を満たさない場合には、診断条件を満たすまで待機し、診断条件が成立している場合には、次に収束判定しきい値設定サブルーチンに移行し、収束判定しきい値ThC、dThCが設定される(ステップS2)。 If the diagnostic conditions are not met, such as during acceleration, the system waits until the diagnostic conditions are met.If the diagnostic conditions are met, the process proceeds to the convergence determination threshold setting subroutine to determine the convergence threshold. Values ThC and dThC are set (step S2).
収束判定しきい値ThC、dThCが設定されると、今度はこの収束判定しきい値ThC、dThCに基づいて、収束判定が実行される(ステップS3)。この収束判定では、外乱発生手段116による外乱RL、LRがリセットされている状態において、図7に示すように、リニア空燃比センサSW4の出力PFの変動幅OPとしきい値ThCとが比較されるとともに、微分値DO2の変動幅dOPとしきい値dThCとが比較され、各変動幅OP、dOPが何れも対応するしきい値ThC、dThC未満である場合に空燃比が収束したと判定する。このステップS3を実行することにより、CPU101は、収束判定手段を機能的に構成している。
When the convergence determination threshold values ThC and dThC are set, the convergence determination is executed based on the convergence determination threshold values ThC and dThC (step S3). In this convergence determination, the fluctuation range OP of the output PF of the linear air-fuel ratio sensor SW4 and the threshold value ThC are compared as shown in FIG. 7 in a state where the disturbances RL and LR by the disturbance generating means 116 are reset. At the same time, the fluctuation range dOP of the differential value D O2 and the threshold value dThC are compared, and it is determined that the air-fuel ratio has converged when the fluctuation ranges OP and dOP are both less than the corresponding threshold values ThC and dThC. By executing step S3, the
空燃比が収束したと判定されると、CPU101は、タイマをスタートし(ステップS4)、タイマのカウントダウンにより、そのタイマ時間が0になるのを待機する(ステップS5)。そして、タイマ時間が0になった後、CPU101は、まず、今回の外乱LR、RLの出力が、診断実行条件成立後初回であるか否かを判定する(ステップS6)。この判定で初回であれば、目標値設定手段119は、初回の外乱LR、RLを必要最低限の目標時間積分値ITで設定し(ステップS7)、2回目以降であれば、前回の実績時間積分値IRを今回の目標時間積分値ITに設定する(ステップS8)。例えば、60km/hで定常走行し、外乱LRの振幅割合を6%に設定し、吸入空気量Qaがある値でほぼ一定である場合には、初回の外乱LRの目標時間積分値ITは、約+27(酸素モル)となる。
If it is determined that the air-fuel ratio has converged, the
次いで、設定された目標時間積分値ITに基づき、外乱LR、RLの振幅の絶対値|Hdis|と出力時間[ta、tb]とが決定される(ステップS9)。一般に振幅の絶対値|Hdis|が大きい程、劣化が進んだリニア空燃比センサSW4でも応答しやすくなる一方、振幅の絶対値|Hdis|が極端に小さいと、同じ目標時間積分値ITであっても、リニア空燃比センサSW4が反応しなくなることから、本実施形態においては、そのような特性を勘案して、振幅の絶対値|Hdis|を設定し、次いで出力時間[ta、tb]を決定するように設定されている。 Next, the absolute values | H dis | and the output times [t a , t b ] of the disturbances LR and RL are determined based on the set target time integration value I T (step S9). In general the absolute value of the amplitude | H dis | greater the while easily response deterioration even linear sensor SW4 advanced, the absolute value of the amplitude | H dis | if is extremely small, the same target time integration value I T even, since the linear sensor SW4 is unresponsive, in the present embodiment, in consideration of such characteristics, the absolute value of the amplitude | H dis | set, then the output time [t a , T b ].
次に、図5を参照して、振幅の絶対値|Hdis|および出力時間[ta、tb]が決定された後、外乱LR、RLの発生回数NLR、NRLが比較され(ステップS10)、NRL>NLRが成立する場合には、設定された目標時間積分値ITに基づいて外乱LRがフィードバック制御系110に出力されるとともに(ステップS11)、不成立の場合には、設定された目標時間積分値ITに基づいて外乱RLがフィードバック制御系110に出力される(ステップS12)。これにより、例えば、図7に示すように、まず、外乱LRが出力され、これによってリニア空燃比センサSW4の出力が変化することになる。
Next, referring to FIG. 5, after the absolute value of amplitude | H dis | and the output time [t a , t b ] are determined, the number of occurrences N LR and RL of disturbances LR and RL are compared ( step S10), and when the N RL> N LR is satisfied, with the disturbance LR is outputted to the
外乱発生手段116が外乱LR(またはRL)を出力すると、CPU101は、リニア空燃比センサSW4の出力PFの微分値DO2を演算する(ステップS13)。これにより、リニア空燃比センサSW4の出力PFが外乱LR(またはRL)によってどのように変化するか把握することが可能になる。このように本実施形態のCPU101は、外乱発生手段116による外乱出力後にリニア空燃比センサSW4の出力PFを微分した微分値DO2を出力する微分手段を機能的に構成している。
When the disturbance generating means 116 outputs the disturbance LR (or RL), the
ここで、リニア空燃比センサSW4の検出値は、通常、所定のむだ時間Lと時定数τを伴うものである。 Here, the detection value of the linear air-fuel ratio sensor SW4 usually has a predetermined dead time L and a time constant τ.
図8はリニア空燃比センサSW4のステップ応答特性を示すグラフである。 FIG. 8 is a graph showing the step response characteristics of the linear air-fuel ratio sensor SW4.
図8を参照して、リニア空燃比センサSW4の入力x(t)と出力y(t)との間には
y(t)=x(t−L) (L≧0) (1)
という関係が成立し、むだ時間要素としてのリニア空燃比センサSW4は、次式の伝達関数に従う。
Referring to FIG. 8, there is a gap between input x (t) and output y (t) of linear air-fuel ratio sensor SW4.
y (t) = x (t−L) (L ≧ 0) (1)
The linear air-fuel ratio sensor SW4 serving as a dead time element follows a transfer function of the following equation.
G(s)=Y(s)/X(s)=e-Ls (2)
但し、Y(s):出力の複素関数、X(s):入力の複素関数
従って、むだ時間要素としてのリニア空燃比センサSW4のステップ応答h(t)は、逆ラプラス変換により、次式の通りとなり、図8のように決まる。
G (s) = Y (s) / X (s) = e −Ls (2)
However, Y (s): Complex function of output, X (s): Complex function of input Therefore, the step response h (t) of the linear air-fuel ratio sensor SW4 as a dead time element is expressed by the following equation by inverse Laplace transform. This is determined as shown in FIG.
h(t)=u(t−L) (3)
但し、u(t):単位ステップ関数(1(t≧0)且つ0(t<0))
そこで、本実施形態では、むだ時間Lが経過するのを待機し、むだ時間Lの終了を検出して外乱LR、RLをリセットするようにしている。かかる制御を実行するために、CPU101は、図5に示すように、演算された微分値±DO2と所定のリセットしきい値±ThDとを比較し、+DO2>+ThDまたは−DO2<−ThDが成立するのを待機し(ステップS14)、成立した場合には、リニア空燃比センサSW4のむだ時間Lを演算する(ステップS15)。
h (t) = u (t−L) (3)
Where u (t): unit step function (1 (t ≧ 0) and 0 (t <0))
Therefore, in this embodiment, the system waits for the dead time L to elapse, detects the end of the dead time L, and resets the disturbances LR and RL. To perform such control,
次いで、本実施形態では、現時点での振幅±Hdisと出力時間[ta、tb]に基づいて、今回の実績時間積分値IRを演算する(ステップS16)。次いで、今回の実績時間積分値IRと当該外乱LR、RLの目標時間積分値ITとを比較し(ステップS17)、実績時間積分値IRが目標時間積分値IT(すなわち前回の実績時間積分値IR)以上になるまで外乱LR、RLの出力を継続する。そして、ステップS17において、実績時間積分値IRが目標時間積分値IT以上になった場合に初めて外乱をリセットし(ステップS18)、次のステップに移行する。なお初回については、前回の実績時間積分値IRがリニア空燃比センサSW4の診断に必要最小限の値に設定されているため、外乱発生手段116は、初回の外乱LR、RL生成後、むだ時間Lの演算終了時点で外乱LR、RLの生成をリセットすることになる。このように本実施形態では、CPU101が、実績値演算手段を機能的に構成している。
Next, in the present embodiment, the current actual time integrated value I R is calculated based on the current amplitude ± H dis and the output time [t a , t b ] (step S16). Next, the actual time integrated value I R is compared with the target time integrated value I T of the disturbances LR and RL (step S17), and the actual time integrated value I R becomes the target time integrated value I T (that is, the previous actual value). The disturbances LR and RL are continuously output until the time integral value I R ) or more is reached. Then, in step S17, the disturbance is reset only when the actual time integrated value I R becomes equal to or greater than the target time integrated value I T (step S18), and the process proceeds to the next step. Note that although the first time, since the last actual time integral value I R is set to the minimum value required for diagnosis of the linear air-fuel ratio sensor SW4, the
上述したように、図4のステップS6の判定で、2回目以降の外乱LR、RLを出力する場合には、ステップS8において、前回の実績時間積分値IRが今回の目標時間積分値ITに設定されることから、ステップS6からステップS17までを実行することにより、本実施形態では、CPU101が、2回目以降の外乱を出力する際に前回の外乱の実績時間積分値を相殺する目標時間積分値ITで次の外乱を設定する目標値設定手段119と、現在出力されている外乱LR、RLの実績時間積分値IRが当該外乱の目標時間積分値IT以上になった後に外乱をリセットする外乱リセット手段とを機能的に構成することになる。例えば、初回の外乱LRの目標時間積分値ITを27に設定し、交互に10回ずつ外乱LR、RLを出力して、リッチ側に劣化したリニア空燃比センサSW4の劣化診断を実行した結果、1回目および2回目の実績時間積分値IRが+72、−72だった場合には、ステップS6からステップS17までを実行することにより、表1に示す結果が得られる。
As described above, in the determination of step S6 in FIG. 4, the second or subsequent disturbance LR, when outputting RL in step S8, the previous actual time integral value I R is the current target time integration value I T In this embodiment, when the
このように本実施形態においては、相当量の外乱LR、RLを出力した場合であっても、リーン側とリッチ側とで実績時間積分値IRが相殺され、空燃比の中心ずれを防止することが可能になる。 As described above, in this embodiment, a substantial amount of disturbance LR, even when the output RL, lean side and the rich side and in actual time integral value I R is canceled to prevent the center deviation of the air-fuel ratio It becomes possible.
なお表1において、2回目の実績時間積分値IRの絶対値が目標時間積分値ITの絶対値よりも大きくなった場合には、その差分が残ることになるが、3回目以降の外乱の出力においては、図4、図5で示したフローチャートを実行することにより、そのような差分が生じなくなる。従って、本実施形態では、初回の目標時間積分値ITを実験等で適切に設定しておくことにより、片側劣化が生じている場合の差分を、三元触媒32の酸素吸蔵機能(OSC)により吸収可能な充分小さな値とすることが可能になる。換言すれば、初回の目標時間積分値ITを充分大きな値に設定したとしても、2回目以降の外乱LR、RLの出力によって、外乱LR、RLが相殺されるので、目標空燃比のずれを防止することができるばかりでなく、エミッションの低下を可及的に防止することも可能になる。
Note In Table 1, when the absolute value of the second actual time integral value I R is larger than the absolute value of the target time integration value I T is so that the difference remains, a third and subsequent disturbances In the output of, such a difference does not occur by executing the flowcharts shown in FIGS. Therefore, in the present embodiment, the oxygen storage function (OSC) of the three-
次に、時定数τは、一次遅れ要素の伝達関数
G(s)=Y(s)/X(s)=K/(1−τ) (4)
の定数である。
Next, the time constant τ is the transfer function of the first-order lag element
G (s) = Y (s) / X (s) = K / (1-τ) (4)
Is a constant.
この式(4)から逆ラプラス変換によって得られるステップ応答h(t)
h(t)=K(1−e-t/M) (5)
但し、K、M:定数
から、
h(t)|τ=M =0.632K (6)
が得られることから、これにむだ時間Lの特性を加えると、時定数τとリニア空燃比センサSW4のステップ応答h(t)とは図8で示す関係になる。
Step response h (t) obtained by inverse Laplace transform from this equation (4)
h (t) = K (1−e −t / M ) (5)
However, from K and M: constants,
h (t) | τ = M = 0.632K (6)
Therefore, when the characteristic of the dead time L is added to this, the time constant τ and the step response h (t) of the linear air-fuel ratio sensor SW4 have the relationship shown in FIG.
図8から明らかなように、時定数τが大きい程、ステップ応答波形の立ち上がりが遅くなり、最終値に達するまでの時間がかかる。そして、リニア空燃比センサSW4の劣化が進む程、時定数τは長くなる。 As is clear from FIG. 8, the larger the time constant τ, the slower the rise of the step response waveform and the longer it takes to reach the final value. As the deterioration of the linear air-fuel ratio sensor SW4 progresses, the time constant τ becomes longer.
そこで本実施形態では、図6に示すように、時定数τを劣化診断の要素として取り入れるため、リニア空燃比センサSW4の出力の微分ピーク値(CPU101が出力した微分値±DO2のピーク値)DO2PKを演算し(ステップS20)、この微分ピーク値DO2PKからリニア空燃比センサSW4の時定数τを演算するようにしている(ステップS21)。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, in order to incorporate the time constant τ as an element of deterioration diagnosis, the differential peak value of the output of the linear air-fuel ratio sensor SW4 (differential value ± D O2 peak value output by the CPU 101). calculates the D O2PK (step S20), so that calculates the constant τ when the linear sensor SW4 from the differential peak value D O2PK (step S21).
時定数τの演算が終了すると、CPU101は、外乱発生手段116が生成した外乱が、燃料を減量するものであったか、増量するものであったかを判定し(ステップS22)、減量の場合はRLとして、増量の場合はLRとして、それぞれ判定パラメータ(演算されたむだ時間L、時定数τ)を主記憶装置103に保存し(ステップS23、S24)、主記憶装置103に記憶されている発生回数NLR、NRLをインクリメントする(ステップS25、S26)。
When the calculation of the time constant τ is completed, the
その後、各外乱LR、RLについて、所要の回数NENDを終了したか否かが判定され(ステップS27、S28)、何れかの発生回数NLR、NRLが所要の回数NENDに満たない場合には、ステップS1に戻って処理を繰り返し、双方の発生回数NLR、NRLが終了している場合には、劣化判定処理に移行する。 Thereafter, for each disturbance LR, RL, it is determined whether or not the required number of times N END has been completed (steps S27 and S28), and any of the number of occurrences N LR and N RL is less than the required number of times N END. In step S1, the process is repeated, and when both occurrences N LR and N RL have been completed, the process proceeds to the deterioration determination process.
図9は劣化判定処理の詳細を示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing details of the deterioration determination process.
図9を参照して、ここでは、劣化判定を行うために、むだ時間Lと時定数τの和を過渡時間Tとして定義し、ステップS22までの処理が終了すると、CPU101は、リッチ側の外乱LRとリーン側の外乱RLに係る平均過渡時間TLR、TRLをそれぞれ演算する(ステップS211)。次いで、両平均過渡時間TLR、TRLの差の絶対値を演算し、その値が所定のしきい値ThBを越えていないかどうか判定する(ステップS212)。各平均過渡時間TLR、TRLにおいて、差の絶対値が大きい場合には、主制御要素114による空燃比制御がリッチ側またはリーン側にずれてしまうので、そのようなずれを防止するために、両平均過渡時間TLR、TRLの差の絶対値が演算されている。
Referring to FIG. 9, here, in order to determine the deterioration, the sum of the dead time L and the time constant τ is defined as the transition time T, and when the processing up to step S22 is completed, the
仮に両平均過渡時間TLR、TRLの差の絶対値がしきい値ThB以下の場合、今度は、両平均過渡時間TLR、TRLの和がしきい値ThAを越えているか否かが判定される(ステップS213)。両平均過渡時間TLR、TRLの和が大きい場合には、酸素濃度センサSW5でサブフィードバック制御を実行していることもあり、フィードバック制御が過補正になり、制御が緩慢になって発散しやすくなるからである。 If the absolute value of the difference between the two average transient times T LR and T RL is less than or equal to the threshold value ThB, then whether or not the sum of the two average transient times T LR and T RL exceeds the threshold value ThA is determined. Determination is made (step S213). When the sum of both average transient times T LR and T RL is large, the sub-feedback control may be executed by the oxygen concentration sensor SW5, the feedback control becomes overcorrected, and the control becomes slow and diverges. This is because it becomes easier.
仮に、両平均過渡時間TLR、TRLの和がしきい値ThA以下の場合には、過渡時間について正常と判定される(ステップS214)。他方、両平均過渡時間TLR、TRLの和がしきい値ThAを越えている場合には、リニア空燃比センサSW4の劣化がリッチ側でもリーン側でも起きていると判定される(ステップS215)。 If the sum of both average transient times T LR and T RL is less than or equal to the threshold ThA, it is determined that the transient time is normal (step S214). On the other hand, if the sum of the average transient times T LR and T RL exceeds the threshold value ThA, it is determined that the degradation of the linear air-fuel ratio sensor SW4 occurs on both the rich side and the lean side (step S215). ).
他方、ステップS212において、両平均過渡時間TLR、TRLの差の絶対値がしきい値ThBを越えている場合、リッチ側の平均過渡時間TLRとリッチ側のしきい値ThRとが比較されてリッチ側で過渡時間劣化が生じているか否かが判定され(ステップS216)、しきい値ThRを越えている場合には、リッチ側過渡時間TLR劣化が生じていると判定される(ステップS217)。他方、平均過渡時間TLRがしきい値ThR以下の場合には、さらにリーン側の平均過渡時間TRLとリーン側のしきい値ThLとが比較され、リーン側で過渡時間劣化が生じているか否かが判定される(ステップS218)。リーン側の平均過渡時間TRLがしきい値ThLを越えている場合には、リーン側過渡時間TRL劣化が生じていると判定され(ステップS219)、しきい値ThL以内である場合には、正常判定がなされる。なおしきい値ThB、ThAの設定によっては、ステップS218を省略し、ステップS216でNOと判定された場合には、そのままステップS219の判定を実行するようにしてもよい。 On the other hand, if the absolute value of the difference between the two average transient times T LR and T RL exceeds the threshold ThB in step S212, the rich average transient time T LR is compared with the rich threshold ThR. Then, it is determined whether or not the transient side deterioration has occurred on the rich side (step S216). If the threshold value ThR is exceeded, it is determined that the rich side transient time T LR deterioration has occurred (step S216). Step S217). On the other hand, if the average transient time T LR is equal to or less than the threshold value ThR, the lean-side average transient time T RL and the lean-side threshold value ThL are further compared, and whether transient time degradation has occurred on the lean side. It is determined whether or not (step S218). When the lean-side average transient time T RL exceeds the threshold value ThL, it is determined that the lean-side transient time T RL has deteriorated (step S219), and when it is within the threshold value ThL. A normal judgment is made. Depending on the settings of the threshold values ThB and ThA, step S218 may be omitted, and if NO is determined in step S216, the determination in step S219 may be performed as it is.
そして、ステップS214、S215、S217、S219の何れかが終了すると、処理が終了する。このように本実施形態では、CPU101が図5のステップS15並びに図6のステップS21を実行することにより、判定パラメータ演算手段を機能的に構成している。
Then, when any of steps S214, S215, S217, and S219 ends, the process ends. As described above, in the present embodiment, the
図10は図4における収束判定しきい値設定サブルーチン(ステップS2)の一例を示すフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing an example of the convergence determination threshold value setting subroutine (step S2) in FIG.
図10を参照して、この例では、予め、吸入空気量Qaからしきい値ThC、dThCを求めるマップ220を主記憶装置103内に記憶させておき、エアフローセンサSW2から検出された吸入空気量Qaからしきい値ThC、dThCを索引して(ステップS205)、収束判定しきい値ThC、dThCを設定するようにしている(ステップS206)。この形態では、吸入空気量Qaが少なくなるに連れて収束判定しきい値ThC、dThCの値を小さく設定し、収束判定を厳格にすることが可能になる。このように図10の実施形態では、エンジン10の吸入空気量Qaを検出するエアフローセンサSW2を設け、CPU101が機能的に構成する収束判定手段は、吸入空気量Qaが少ないほど収束条件を厳しくし、吸入空気量Qaの変化に伴う時定数τの判定基準を補正することができる結果、誤判定を回避することが可能になる。
Referring to FIG. 10, in this example, map 220 for obtaining threshold values ThC and dThC from intake air amount Qa is stored in
以上説明したように本実施形態では、外乱LR、RLを目標空燃比からリッチ側とリーン側とに交互に変更して劣化診断が実行されるので、リッチ側の外乱LR、RLとリーン側の外乱LR、RLとが相互に中和され、目標空燃比に対するずれが生じにくくなる。また、判定パラメータ(むだ時間L、時定数τ、或いは過渡時間T)をリッチ側、リーン側毎に演算することが可能になり、よりきめの細かい劣化診断を実行することが可能になる。さらに、2回目以降の外乱LR、RLを出力する際に、前回の外乱LR、RLの時間積分値を相殺するように次の外乱LR、RLの目標時間積分値ITが設定されるとともに、前記微分値±DO2が所定のしきい値±ThDを越え、且つ現在出力されている外乱LR、RLの実績時間積分値IRが当該外乱LR、RLの目標時間積分値IT以上になった後に外乱LR、RLがリセットされるので、表1で示したように、トータルでもリッチ側とリーン側とで外乱LR、RLが中和され、目標空燃比に対する悪影響を可及的に防止することが可能になる。また、演算された微分値±DO2が所定のしきい値±ThDを越えるまでは、外乱LR、RLが出力され続けるので、小さな目標時間積分値ITを設定しても、確実にむだ時間Lの演算が可能になる。 As described above, in the present embodiment, the disturbance LR and RL are alternately changed from the target air-fuel ratio to the rich side and the lean side, and the deterioration diagnosis is executed. Therefore, the rich side disturbances LR and RL and the lean side The disturbances LR and RL are neutralized with each other, and deviation from the target air-fuel ratio is less likely to occur. Further, the determination parameter (dead time L, time constant τ, or transient time T) can be calculated for each of the rich side and the lean side, and finer deterioration diagnosis can be executed. Further, the second or subsequent disturbance LR, when outputting the RL, previous disturbance LR, with the following disturbance LR, the target time integral value I T and RL is set so as to cancel the time-integrated value of RL, the beyond differential value ± D O2 is the predetermined threshold value ± ThD, and disturbance LR which currently being output, actual time integral value I R and RL becomes to the disturbance LR, or target time integral value I T of RL After that, the disturbances LR and RL are reset. Therefore, as shown in Table 1, the disturbances LR and RL are neutralized on the rich side and the lean side as much as possible to prevent the adverse effect on the target air-fuel ratio as much as possible. It becomes possible. Also, the computed differential value ± D O2 until exceeds a predetermined threshold value ± ThD, disturbance LR, since RL is continuously output, setting a small target time integration value I T, reliably dead time L can be calculated.
また本実施形態において、前記目標値設定手段119は、初回の外乱LR、RL発生時においては、リニア空燃比センサSW4の劣化診断に必要最小限の目標時間積分値ITを設定するものであり、前記外乱リセット手段は、初回の外乱LR、RL生成後、むだ時間Lの演算終了時点で外乱LR、RLの生成をリセットするものである。このため本実施形態では、最初の外乱LR、RLの目標時間積分値ITがリニア空燃比センサSW4の劣化診断に必要充分な値に設定されるので、出力される外乱LR、RLを可及的に小さく設定し、目標空燃比に対する悪影響を防止することが可能になる。また、この初回の外乱LR、RLに関しては、当該初回の外乱LR、RLを生成した後、むだ時間Lを演算し、むだ時間Lの演算終了後に、外乱LR、RLをリセットするようにしているので、可及的に小さな外乱LR、RLで劣化の進んだリニア空燃比センサSW4を診断する場合においても、むだ時間L等を確実に検出することが可能になる。 In the present embodiment, the target value setting means 119, first disturbance LR, at the time of RL occurs, is for setting the minimum target time integration value I T required deterioration diagnosis of the linear air-fuel ratio sensor SW4 The disturbance reset means resets the generation of the disturbances LR and RL at the end of the calculation of the dead time L after the first generation of the disturbances LR and RL. Therefore, in this embodiment, the first disturbance LR, since the target time integral value I T and RL is set to the desired value sufficient degradation diagnosis of the linear air-fuel ratio sensor SW4, disturbance LR output, Kakyu the RL Therefore, it is possible to prevent the adverse effect on the target air-fuel ratio. Further, regarding the first disturbances LR and RL, after the first disturbances LR and RL are generated, the dead time L is calculated, and after the calculation of the dead time L, the disturbances LR and RL are reset. Therefore, even when diagnosing the linear air-fuel ratio sensor SW4 whose deterioration has been advanced with the smallest possible disturbances LR and RL, the dead time L and the like can be reliably detected.
このように本実施形態によれば、トータルでもリッチ側とリーン側とで外乱LR、RLが中和され、目標空燃比に対する悪影響を可及的に防止することが可能になる結果、リニア空燃比センサSW4に片側劣化が生じている場合であっても、診断時のエミッション低下を可及的に防止することができ、精度の高い劣化検出を実行することが可能になるという顕著な効果を奏する。 As described above, according to the present embodiment, the disturbances LR and RL are neutralized on the rich side and the lean side even in total, and the adverse effect on the target air-fuel ratio can be prevented as much as possible. Even when the sensor SW4 is deteriorated on one side, it is possible to prevent the emission reduction at the time of diagnosis as much as possible, and it is possible to perform highly accurate deterioration detection. .
上述した実施形態は本発明の好ましい具体例に過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。 The above-described embodiments are merely preferred specific examples of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiments.
例えば、時間積分値は、外乱LR、RLの振幅±Hdisと吸入空気量Qaと出力時間[ta、tb]の体積を求めた値であってもよい。また、リニア空燃比センサSW4の応答特性に応じて、初回の振幅±Hdisを小さな値で設定し、漸次、振幅±Hdisを増加するようにしてもよい。 For example, the time integration value, disturbance LR, amplitude ± H dis and the intake air amount Qa and the output time of RL [t a, t b] may be a value determined volume of. Further, the initial amplitude ± H dis may be set to a small value according to the response characteristic of the linear air-fuel ratio sensor SW4, and the amplitude ± H dis may be gradually increased.
また、劣化診断を具体化するに当たり、図9で示したフローチャートをむだ時間L毎、時定数τ毎に実行し、それぞれの劣化状態を判定するようにしてもよい。 Further, when the deterioration diagnosis is realized, the flowchart shown in FIG. 9 may be executed for each dead time L and each time constant τ to determine each deterioration state.
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。 It goes without saying that various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.
1 劣化判定装置
10 エンジン
32 三元触媒
100 コントロールユニット
101 CPU(微分手段、判定パラメータ設定手段、外乱リセット手段、実績値演算手段の一例)
110 フィードバック制御系
116 外乱発生手段
119 目標値設定手段
DO2 微分値
DO2PK 微分ピーク値
I 時間積分値
IR 実績時間積分値
IT 目標時間積分値
L むだ時間
LR、RL 外乱
PF 実空燃比に相当するリニア空燃比センサの出力
SF 検出値
SW4 リニア空燃比センサ
SW5 酸素濃度センサ
TLR、TRL 平均過渡時間
TVO スロットル開度
τ 時定数
DESCRIPTION OF
110
Claims (2)
空燃比をリッチ側とリーン側とに交互に変更することにより前記フィードバック制御系にインパルス状の外乱を所定回数出力する外乱発生手段と、
外乱発生手段が出力する外乱の目標時間積分値を設定する目標値設定手段と、
外乱発生手段による外乱出力後にリニア空燃比センサの出力の微分値を出力する微分手段と、
微分手段が出力した微分値に基づいてリニア空燃比センサのむだ時間と時定数のうち少なくとも一方を劣化判定の判定パラメータとして、リッチ側、リーン側毎に演算する判定パラメータ演算手段と、
少なくとも前記微分値が所定のしきい値を越えた後に外乱をリセットする外乱リセット手段と、
外乱のリセット後に実際に出力された外乱の実績時間積分値を演算する実績値演算手段と
を備え、
前記外乱リセット手段は、前記微分値が所定のしきい値を越え、且つ現在出力されている外乱の実績時間積分値が当該外乱の目標時間積分値以上になった後に外乱をリセットするものであり、
前記目標値設定手段は、2回目以降の外乱に対し、前回の外乱の実績時間積分値を相殺する目標時間積分値を設定するものである
ことを特徴とするリニア空燃比センサの劣化診断装置。 A linear air-fuel ratio sensor deterioration diagnosis device that is provided in a feedback control system that controls a target air-fuel ratio of an engine and outputs a value proportional to an oxygen concentration in exhaust gas,
Disturbance generating means for outputting impulse-like disturbance to the feedback control system a predetermined number of times by alternately changing the air-fuel ratio between the rich side and the lean side;
Target value setting means for setting a target time integral value of the disturbance output by the disturbance generating means;
Differential means for outputting a differential value of the output of the linear air-fuel ratio sensor after disturbance output by the disturbance generating means;
Determination parameter calculation means for calculating each of the rich side and the lean side as at least one of the dead time and the time constant of the linear air-fuel ratio sensor based on the differential value output by the differentiating means as a determination parameter for deterioration determination;
Disturbance resetting means for resetting disturbance after at least the differential value exceeds a predetermined threshold;
With actual value calculation means for calculating the actual time integral value of the disturbance actually output after the reset of the disturbance,
The disturbance reset means resets the disturbance after the differential value exceeds a predetermined threshold value and the actual time integrated value of the disturbance currently output becomes equal to or greater than the target time integrated value of the disturbance. ,
The target value setting means, to the second and subsequent disturbances, previous linear air-fuel ratio deterioration diagnosis device of the sensor, wherein the Ru der used to set the target time integral value to offset actual time integral value of the disturbance .
前記判定パラメータ演算手段は、判定パラメータとして少なくともむだ時間を演算するものであり、
前記目標値設定手段は、初回の外乱発生時においては、リニア空燃比センサの劣化診断に必要最小限の目標時間積分値を設定するものであり、
前記外乱リセット手段は、初回の外乱生成後、むだ時間の演算終了時点で外乱の生成をリセットするものであることを特徴とするリニア空燃比センサの劣化診断装置。 The deterioration diagnosis device for a linear air-fuel ratio sensor according to claim 1,
The determination parameter calculation means calculates at least a dead time as a determination parameter,
The target value setting means sets a minimum target time integral value necessary for the deterioration diagnosis of the linear air-fuel ratio sensor when the first disturbance occurs.
The degradation resetting apparatus for a linear air-fuel ratio sensor, wherein the disturbance reset means resets the generation of disturbance at the end of calculation of dead time after the first generation of disturbance.
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