JP4789991B2 - Exhaust gas sensor deterioration diagnosis device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の排気通路内の設けられる排気ガスセンサの劣化故障を検知する診断装置に関する。 The present invention relates to a diagnostic apparatus for detecting a deterioration failure of an exhaust gas sensor provided in an exhaust passage of an internal combustion engine.
車両の内燃機関の排気通路には、一般に排気ガス成分を計測するための排気ガスセンサが取り付けられている。排気ガスセンサは、排気ガス中の空燃比を出力し、内燃機関の制御装置がこの出力値に基づいて内燃機関に供給する燃料の空燃比を制御する。したがって、排気ガスセンサが劣化故障し、正確な空燃比を反映したセンサ出力を提供できない場合、制御装置は内燃機関に対して正確な空燃比の制御を行うことができない。 An exhaust gas sensor for measuring an exhaust gas component is generally attached to an exhaust passage of an internal combustion engine of a vehicle. The exhaust gas sensor outputs the air-fuel ratio in the exhaust gas, and the control device of the internal combustion engine controls the air-fuel ratio of the fuel supplied to the internal combustion engine based on this output value. Therefore, if the exhaust gas sensor is deteriorated and failed and cannot provide a sensor output that reflects the accurate air-fuel ratio, the control device cannot accurately control the air-fuel ratio for the internal combustion engine.
このような排気ガスセンサの初期異常や、劣化故障を検知する手法として、いくつかの技術が開示されている。例えば、故障時の排気ガスセンサの出力波形は正常時の振幅よりも減衰することを利用して、この出力波形の減衰量を計測して、排気ガスセンサの異常を判断する技術がある。特許文献1には、この出力波形の減衰量による異常判断を段階的に複数のフィルタを用いて出力波形を処理することで、排気の悪化や運転性の悪化を抑えつつ、排気ガスセンサの劣化故障を検知する手法が開示されている。
前記した公知技術(特許文献1)においては、排気ガスセンサの出力波形の振幅が減衰する故障モードに対処することができる。しかしながら、この手法では、例えば空燃比がリッチ状態(燃料が多く、空気が少ない)からリーン状態(燃料が少なく、空気が多い)へ移行するとき、もしくは、リーン状態からリッチ状態へ移行するときのいずれか一方の行程において、排気ガスセンサに異常が発生する場合は検知することができない。 The above-described known technique (Patent Document 1) can cope with a failure mode in which the amplitude of the output waveform of the exhaust gas sensor is attenuated. However, in this method, for example, when the air-fuel ratio shifts from the rich state (the fuel is high and the air is low) to the lean state (the fuel is low and the air is large), or when the air-fuel ratio shifts from the lean state to the rich state If any abnormality occurs in the exhaust gas sensor in either process, it cannot be detected.
また、排気ガスセンサの異常には、正弦波を入力波形としたときに、出力波形が周波数歪みを生じさせるような故障モードも存在する。周波数歪みとは、正弦波を入力波形としたときに、異なる出力波形となることであり、例えば、出力波形の一部に矩形波や三角波が混じる、入力波形と出力波形とで波形の立ち上がりや立ち下がりが異なる、場合が相当する。入力波形と出力波形とは異なるが、振幅は振幅異常と判断できるほど減衰しない場合、前記した振幅の減衰を比較する公知技術では排気ガスセンサの異常を判定できなかった。 Further, abnormalities in the exhaust gas sensor include a failure mode in which the output waveform causes frequency distortion when a sine wave is used as the input waveform. Frequency distortion means that when a sine wave is used as an input waveform, it becomes a different output waveform.For example, a square wave or a triangular wave is mixed in part of the output waveform. This corresponds to the case where the falling is different. Although the input waveform and the output waveform are different, when the amplitude is not attenuated to the extent that it can be determined that the amplitude is abnormal, the above-described known technique for comparing the attenuation of the amplitude cannot determine the abnormality of the exhaust gas sensor.
本発明は、前記課題を鑑み、内燃機関の排気通路内に設けられる排気ガスセンサの劣化故障を診断するにあたり、検知用信号の入力波形と異なる波形が出力される故障形態を検知する診断装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a diagnostic device that detects a failure mode in which a waveform different from an input waveform of a detection signal is output when diagnosing a deterioration failure of an exhaust gas sensor provided in an exhaust passage of an internal combustion engine. The purpose is to do.
前記問題を解決するため、本発明の一の実施形態は、内燃機関の排気通路に設けられ、この内燃機関の排気ガス成分に応じた出力を発生する排気ガスセンサの劣化故障診断装置であって、検知用信号を発生し、この検知用信号を基本燃料噴射量に加算もしくは乗算して検知用信号を含む燃料噴射量を算出する検知用信号発生手段と、排気ガスセンサの状態を判定する排気ガスセンサ評価手段と、を備えている。 In order to solve the above problem, an embodiment of the present invention is an exhaust gas sensor deterioration failure diagnosis device that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and generates an output corresponding to an exhaust gas component of the internal combustion engine. A detection signal generating means for generating a detection signal, and adding or multiplying the detection signal to the basic fuel injection amount to calculate a fuel injection amount including the detection signal, and an exhaust gas sensor evaluation for determining the state of the exhaust gas sensor Means.
排気ガスセンサ評価手段は、所定の周波数帯域の周波数成分を抽出する第一のバンドパスフィルタ、および、この第一のバンドパスフィルタと異なる周波数帯域の周波数成分を抽出する1または2以上の他のバンドパスフィルタを備える。 The exhaust gas sensor evaluation means includes a first bandpass filter that extracts a frequency component in a predetermined frequency band, and one or more other bands that extract a frequency component in a frequency band different from the first bandpass filter. A path filter is provided.
そして、排気ガスセンサ評価手段は、燃料噴射量に対する排気ガスセンサの出力から第一のバンドパスフィルタによって抽出された第一の周波数成分と他のバンドパスフィルタによって抽出された他の周波数成分との比率に基づいて、排気ガスセンサの状態を判定するよう構成した。 Then, the exhaust gas sensor evaluation means calculates the ratio of the first frequency component extracted by the first band pass filter from the output of the exhaust gas sensor to the fuel injection amount and the other frequency component extracted by the other band pass filter. Based on this, it was configured to determine the state of the exhaust gas sensor.
検知用信号の入力波形と異なる波形が出力される排気ガスセンサの故障形態において、出力波形に含まれる周波数成分は、入力波形に含まれる周波数成分とは異なる。そこで、前記構成によれば、出力波形の評価にあたって、複数の周波数帯域の異なるバンドパスフィルタを通して波形固有の周波数成分が取得される。そして、周波数成分の比率を判定することによって、検知用信号の入力波形と異なる波形が出力される排気ガスセンサの故障形態が検知される。このように、例えば正弦波を入力波形としたときに異なる出力波形となる周波数歪みを伴う故障は、複数の周波数帯域の異なるバンドパスフィルタを通して波形固有の周波数成分の比率を判定することにより、正常か故障かを判断することができる。 In the failure mode of the exhaust gas sensor in which a waveform different from the input waveform of the detection signal is output, the frequency component included in the output waveform is different from the frequency component included in the input waveform. Therefore, according to the above configuration, in evaluating the output waveform, a frequency component specific to the waveform is acquired through a plurality of band pass filters having different frequency bands. Then, by determining the frequency component ratio, a failure mode of the exhaust gas sensor that outputs a waveform different from the input waveform of the detection signal is detected. In this way, for example, a failure with frequency distortion that results in a different output waveform when a sine wave is used as an input waveform is normal by determining the ratio of the frequency component specific to the waveform through different bandpass filters in a plurality of frequency bands. Or failure.
前記した一実施形態の構成において、第一のバンドパスフィルタの周波数帯域は、検知用信号の周波数帯域と一致させるよう構成することができる。 In the configuration of the above-described embodiment, the frequency band of the first bandpass filter can be configured to match the frequency band of the detection signal.
前記構成において、検知用信号は、所定のオフセット値に正弦波もしくは余弦波を加算した信号とするように構成することができる。 In the above configuration, the detection signal can be configured to be a signal obtained by adding a sine wave or cosine wave to a predetermined offset value.
前記構成において、他のバンドパスフィルタの周波数帯域は、第一のバンドパスフィルタの周波数帯域の整数倍の周波数であるように構成することが好ましい。 In the above configuration, the frequency band of the other bandpass filter is preferably configured to be a frequency that is an integral multiple of the frequency band of the first bandpass filter.
前記構成において、周波数成分の比率は、第一のバンドパスフィルタが抽出した第一の周波数成分と他のバンドパスフィルタが抽出した他の周波数成分との比に基づき算出され、比率が所定値以下のとき故障と判定するように構成することができる。 In the above configuration, the ratio of the frequency components is calculated based on the ratio between the first frequency component extracted by the first bandpass filter and the other frequency component extracted by the other bandpass filter, and the ratio is equal to or less than a predetermined value. It can be configured to determine that a failure has occurred.
さらに、排気ガスセンサ評価手段は、排気ガスセンサの出力から検知用信号に対応する周波数応答を抽出し、この周波数応答に基づいて排気ガスセンサの状態を判定する構成を加えてもよい。かかる構成の付加によって、排気ガスセンサの出力波形の振幅が減衰する故障モードにも対処することができる。 Furthermore, the exhaust gas sensor evaluation means may extract a frequency response corresponding to the detection signal from the output of the exhaust gas sensor and add a configuration for determining the state of the exhaust gas sensor based on this frequency response. By adding such a configuration, it is possible to cope with a failure mode in which the amplitude of the output waveform of the exhaust gas sensor is attenuated.
また、通常運転時における排気ガスセンサからの出力値に基づいて燃料噴射量を補正するために算出されるフィードバック補正係数からフィードバック代表値を演算するフィードバック代表値演算手段と、前記フィードバック代表値を前記検知用信号が含まれる基本燃料噴射量に乗算して、前記内燃機関に入力するための最終燃料噴射量を算出する燃料量計算手段と、をさらに備え、前記フィードバック代表値演算手段は、劣化故障検知中においては、故障検知前の前記フィードバック補正係数から計算したフィードバック代表値を保持し、前記燃料量計算手段は、この保持したフィードバック代表値を用いて前記最終燃料噴射量の算出をするように構成することもできる。 Further, feedback representative value calculating means for calculating a feedback representative value from a feedback correction coefficient calculated to correct the fuel injection amount based on an output value from the exhaust gas sensor during normal operation, and detecting the feedback representative value And a fuel amount calculation means for calculating a final fuel injection amount for input to the internal combustion engine by multiplying a basic fuel injection amount including a signal for use, wherein the feedback representative value calculation means is for detecting deterioration failure. In the middle, a feedback representative value calculated from the feedback correction coefficient before failure detection is held, and the fuel amount calculation means is configured to calculate the final fuel injection amount using the held feedback representative value. You can also
本発明は、内燃機関の排気通路内に設けられる排気ガスセンサの劣化故障を診断するにあたり、検知用信号の入力波形と異なる波形が出力される故障形態を検知する診断装置を提供することができる。 The present invention can provide a diagnostic device that detects a failure mode in which a waveform different from the input waveform of a detection signal is output when diagnosing a deterioration failure of an exhaust gas sensor provided in an exhaust passage of an internal combustion engine.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態にかかる概念を説明するための全体的な構成を示すブロック図である。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration for explaining the concept according to the present embodiment.
[機能ブロックの説明]
検知用信号発生部101は、オフセット値IDOFTに三角関数波FDSINなどを加算した所定の検知用信号KIDSINを発生する機能を有する。検知用信号KIDSINが基本燃料噴射量に加算されて燃料噴射量INJが算出され、燃料が内燃機関102へ噴射される。なお、本実施形態では検知用信号KIDSINが加算される実施例を説明し、検知用信号KIDSINが乗算される実施例は後記する。
[Description of functional block]
The
この燃料噴射量に応じた出力である排気ガスが内燃機関102の排気系から排出される。広域空燃比センサ(排気ガスセンサ、以下LAFセンサと表記する)103は、排出された排気ガスを検知し、その出力である当量比KACTを応答性評価部104へ送る。応答性評価部104は、当量比KACTを周波数帯域が異なる2つの第1バンドパスフィルタBF1と第2バンドパスフィルタBF2によってバンドパスフィルタリングを行うとともに、絶対値変換や積分等を行い、排気ガスセンサ評価部へ結果を送信する。排気ガスセンサ評価部は、これらの値に基づいて排気ガスセンサの劣化故障診断を行う機能を有する。
Exhaust gas having an output corresponding to the fuel injection amount is discharged from the exhaust system of the
内燃機関102は、インジェクション・コントローラによって最終燃料噴射量が制御されることが可能な内燃機関である。LAFセンサ103は、内燃機関102から排出される排気ガスに対して、リーンからリッチにわたる広範囲の空燃比を検出し、当量比KACTを発生するセンサである。
The
本実施形態では、検知用信号KIDSINを周波数fidが約4Hzの正弦波としており、第1バンドパスフィルタBF1の周波数帯域は周波数fidと同じ約4Hzとし、第2バンドパスフィルタBF2の周波数帯域は周波数fidの整数倍(2倍)の約8Hzとしている。なお、これは一実施例であり、検知用信号は正弦波であること、約4Hzの周波数に限定されないことは言うまでもない。 In the present embodiment, the detection signal KIDSIN is a sine wave having a frequency fid of about 4 Hz, the frequency band of the first bandpass filter BF1 is about 4 Hz, which is the same as the frequency fid, and the frequency band of the second bandpass filter BF2 is a frequency. It is set to about 8 Hz which is an integer multiple (twice) of fid. Note that this is an example, and it goes without saying that the detection signal is a sine wave and is not limited to a frequency of about 4 Hz.
そしてこれら検知用信号発生部101、応答性評価部104および排気ガスセンサ評価部の機能は、図2に示すECU(電子制御ユニット)において実現することができる。図2は、ECU200の全体的なブロック図である。ECU200は、排気ガスセンサ故障診断専用のECUを設けることとしてもよいが、本実施形態では、内燃機関系統を制御するECU200に、検知用信号発生部202、応答性評価部204(第1バンドパスフィルタBF1、第2バンドパスフィルタBF2を含む)、燃料量計算部206および排気ガスセンサ評価部203の機能を組み込んでいる。
The functions of the detection
ECU200は、演算を実行するプロセッサ、各種データを一時記憶する記憶領域およびプロセッサによる演算の作業領域を提供するランダム・アクセス・メモリ(RAM)、プロセッサが実行するプログラムおよび演算に使用する各種のデータが予め格納されている読み出し専用メモリ(ROM)、およびプロセッサによる演算の結果およびエンジン系統の各部から得られたデータのうち保存しておくものを格納する書き換え可能な不揮発性メモリを備えている。不揮発性メモリは、システム停止後も常時電圧供給されるバックアップ機能付きRAMで実現することができる。 The ECU 200 includes a processor that executes calculations, a storage area that temporarily stores various data, a random access memory (RAM) that provides a work area for calculations performed by the processor, a program executed by the processor, and various data used for calculations. A read-only memory (ROM) stored in advance and a rewritable non-volatile memory for storing the results of computations by the processor and data to be saved from the parts of the engine system are provided. The nonvolatile memory can be realized by a RAM with a backup function that is always supplied with a voltage even after the system is stopped.
入力インタフェース201は、ECU200とエンジン系統の各部とのインタフェース部であり、エンジン系統の様々な箇所から送られてくる車両の運転状態を示す情報を受け取って信号処理を行い、アナログ情報はデジタル信号に変換し、これらを排気ガスセンサ評価部203、応答性評価部204、および燃料量計算部206に渡す。図2では、LAFセンサ103から出力される当量比KACT値、車速V、エンジン回転数Ne、エンジン負荷W、およびLAFセンサ活性信号が示されているが、これに限定されるものではなく、その他種々の情報が入力される。
The
検知用信号発生部202は、排気ガスセンサ評価部203からの指令に基づいて、オフセット値IDOFTに三角関数波FDSINなどを加算した所定の検知用信号KIDSINを発生させる機能を有する(図1も併せて参照)。この検知用信号KIDSINについては、排気ガスセンサ故障診断プロセスにおいて詳述する。
The detection
排気ガスセンサ評価部203は、入力インタフェース201から渡されるデータに基づいて、後記する排気ガスセンサ故障診断プロセスを実行すべく演算および条件判断を行い、さらに、検知用信号発生部202、応答性評価部204、および燃料量計算部206を制御する。
The exhaust gas
応答性評価部204は、排気ガスセンサ評価部203からの指令を受けて、LAFセンサ103からの出力である当量比KACTを、2つの第1バンドパスフィルタBF1と第2バンドパスフィルタBF2によってバンドパスフィルタリングする。この後、排気ガスセンサ評価部203の評価に応じて、この値を絶対値へと変換し、さらに変換した値を所定の期間にわたって積分する機能を有する。これらの機能については、排気ガスセンサ故障診断プロセスにおいて詳述する。
In response to the command from the exhaust gas
燃料量計算部206は、検知用信号発生部202で演算した上記検知用信号KIDSINを受け取り、基本燃料噴射量に加算して生成された燃料噴射量INJを出力インタフェース205に渡す機能を有する。
The fuel
出力インタフェース205は、燃料噴射料INJを内燃機関102のインジェクション機能に出力する機能を有する。また、出力インタフェース205は、排気ガスセンサ評価部203からの制御信号を受け取り、故障ランプへの出力も行う。しかしながらこれに限定するものではなく出力インタフェース205には、他のコントローラ等を接続することもできる。
The
[排気ガスセンサ故障診断プロセスの説明]
次に図3を参照して、LAFセンサ103の劣化故障を診断する排気ガスセンサ故障診断プロセスについて説明する。図3は本実施形態の排気ガスセンサ故障診断プロセスを表すフローチャートである。
[Explanation of exhaust gas sensor failure diagnosis process]
Next, an exhaust gas sensor failure diagnosis process for diagnosing a deterioration failure of the
メインプログラムから、排気ガスセンサ故障診断プロセスが呼び出されると、排気ガスセンサ評価部203は、排気ガスセンサ評価済みフラグを参照し、排気ガスセンサが既に劣化故障の評価済みであるか否かを判断する(S301)。ここでは、まだ排気ガスセンサは評価されておらず、排気ガスセンサ評価済みフラグは0に設定されているため、プロセスをS302へと進め、検知条件が成立しているか否かを判断する。ここで、検知条件とは、車速、エンジン回転数、およびエンジン負荷が所定範囲内にある状態をいう。よって、排気ガスセンサ評価部203は、入力インタフェース201を介して、車速V、エンジン回転数Ne、およびエンジン負荷Wを取得し、これらのすべてが所定の範囲内にあるか否かを判断する。この検知条件が満たされていない場合(S302:No)、排気ガスセンサ評価部203は、プロセスをS315へと進める。この場合、劣化故障検知を行わない。
When the exhaust gas sensor failure diagnosis process is called from the main program, the exhaust gas
劣化故障検知を行わないことから、応答性評価部204は検知信号を停止すべく検知用信号発生部202に指令を送り、切り替えスイッチによってKIDSINを0とする(ステップS315)。
Since the deterioration failure detection is not performed, the
ここで、KIDSINとは、基本燃料噴射量に加算されて、図1に示すように検知用信号が加算された燃料噴射量を出力させるための係数である。よって、KIDSINが0ときは、通常の運転時の基本燃料噴射量である燃料噴射量INJがインジェクションから噴射されることになる。 Here, KIDSIN is a coefficient for outputting the fuel injection amount added to the basic fuel injection amount and added with the detection signal as shown in FIG. Therefore, when KIDSIN is 0, the fuel injection amount INJ, which is the basic fuel injection amount during normal operation, is injected from the injection.
なお、特許第3957208号公報にて開示されているように、検知用信号発生部202に指令を送ると、排気ガスセンサ評価部203は、タイマーに所定の時間をセットし、タイマーのカウントダウンを開始するように構成することもできる。ここで、タイマーにセットされる所定の時間は、排気ガスセンサ評価条件が成立して検知用信号が反映された燃料噴射が行われるようになってから、エンジンから検知用信号が反映された燃料噴射に対する応答が安定して出力されるまでの時間である。このように、所定時間経過後から評価を開始するようにタイマーをセットすることで、検出信号が燃料に反映された直後の安定しない出力状態を回避して応答を評価することができるため、検知精度を向上させることができる。
As disclosed in Japanese Patent No. 3957208, when a command is sent to the detection
KIDSINを0にセットすると(S315)、排気ガスセンサ評価部203は、排気ガスセンサ評価済みフラグを0にリセット(S316)して本プロセスを終了する。
When KIDSIN is set to 0 (S315), the exhaust gas
次にメインプログラムによって、再び排気ガスセンサ故障診断プロセスが呼び出されると、S301のプロセスが実行されるが、ここでも排気ガスセンサは未評価であるため、プロセスはS302に進められ、検知条件が成立しているか否かが判定される。S302において検知条件が成立している場合、排気ガスセンサ評価部203は、入力インタフェース201を介してLAFセンサ活性信号を受け取り、LAFセンサ103が活性済みであるか否かを判断する(S303)。エンジン始動から間もない場合には、LAFセンサ103は活性化していない。したがって、エンジン始動後所定の時間が経過していない場合には、排気ガスセンサ評価部203は、プロセスをS315へと進める(S303:No)。その後のS316への流れは前記と同様であるため省略する。
Next, when the exhaust gas sensor failure diagnosis process is called again by the main program, the process of S301 is executed. However, since the exhaust gas sensor has not yet been evaluated, the process proceeds to S302, and the detection condition is satisfied. It is determined whether or not there is. When the detection condition is satisfied in S302, the exhaust gas
前記したプロセス終了後、メインプログラムにより再び排気ガスセンサ故障診断プロセスが呼び出される。前述のプロセスにより排気ガスセンサ評価済みフラグがリセットされ、さらにエンジン始動後所定の時間が経過することによってLAFセンサ103が活性済みになっているため、排気ガスセンサ評価部203は、プロセスをS301からS302へと進め、S303にてプロセスをS304へと進める。
After the above process ends, the exhaust gas sensor failure diagnosis process is called again by the main program. The exhaust gas sensor evaluated flag is reset by the above-described process, and the
前記した検知条件がすべて満たされた場合、排気ガスセンサ評価部203は、検知用信号発生部202に対してKIDSINの算出要求を送信する。KIDSINの算出要求が送信されると、検知用信号発生部202は、周波数fid(ここでは4Hzを使用する)、振幅aidの正弦波IDSINを発生させる。そして、発生させた正弦波IDSINにオフセット量IDOFT(ここでは1.0とする)を加算したKIDSINを作成する(S304)。
When all the above-described detection conditions are satisfied, the exhaust gas
そして、このKIDSINを継続的に燃料量計算部206に送信する。KIDSINが送信されると、燃料量計算部206は、基本燃料噴射量にKIDSINを加算して燃料噴射量INJを算出する。この燃料噴射量INJは、出力インタフェース205を介して内燃機関102のインジェクションに入力される。
The KIDSIN is continuously transmitted to the fuel
内燃機関102が燃料噴射量INJで運転されると、入力である燃料噴射量INJに応じた出力である排気ガスがエンジンの排気系から排出される。LAFセンサ103は、排出された排気ガスを検知し、その出力KACTが入力インタフェース201を介して応答性評価部204に入力される。応答性評価部204は、例えば、以下の式にKACTを代入してバンドパスフィルタリング済みの出力KACT_Fを算出する(S305,S308)。
When the
KACT_F(k)=a1KACT_F(k−1)+a2KACT_F(k−2)+a3KACT_F(k−3)+b0KACT(k)+b1KACT(k−1)+b2KACT(k−2)+b3KACT(k−3)
a1,a2,a3,b0,b1,b2,b3:フィルタ係数
KACT_F (k) = a1KACT_F (k-1) + a2KACT_F (k-2) + a3KACT_F (k-3) + b0KACT (k) + b1KACT (k-1) + b2KACT (k-2) + b3KACT (k-3)
a1, a2, a3, b0, b1, b2, b3: filter coefficients
ここで、第1バンドパスフィルタBF1の周波数特性は、図4に示すように検知用信号周波数fidと同じ4Hzを通過させるフィルタであり、バンドパスフィルタリング済みの出力をKACT_F1とする。そして、第2バンドパスフィルタBF2の周波数特性は周波数fidの整数倍(2倍)の約8Hzとしており、バンドパスフィルタリング済みの出力をKACT_F2とする。 Here, the frequency characteristic of the first bandpass filter BF1 is a filter that passes the same 4 Hz as the detection signal frequency fid as shown in FIG. 4, and the output after bandpass filtering is KACT_F1. The frequency characteristic of the second bandpass filter BF2 is about 8 Hz which is an integral multiple (twice) of the frequency fid, and the output after bandpass filtering is KACT_F2.
[各クライテリアの判定]
次に、排気ガスセンサ評価部203は、KACT_F1とKACT_F2を用いて、具体的にクライテリアと比較し、LAFセンサ103の故障を判定する。クライテリアは、1から3の3通りあり、正常モード、出力波形の振幅が減衰する故障モード、および、検知用信号の入力波形と異なる波形が出力される故障モードを判別する基準である。
[Evaluation of each criterion]
Next, the exhaust gas
クライテリア1は、入力波形に対する出力波形の振幅の減衰率を求め、この減衰率が所定値を超えるか否かを判定する。そして、減衰率が所定値を下回れば、LAFセンサ103は故障と判断される。次に、クライテリア2は、減衰率が所定値より小さいか否かを判定する。そして、減衰率が所定値より大きければ、LAFセンサ103は正常と判断される。
The
図5は、クライテリアを模式的に表した説明図である。このように、クライテリア1により減衰率が所定値より小さい場合には出力波形の振幅が減衰する故障モードの故障であり、クライテリア2により減衰率が所定値より大きい場合は正常モードと判断される。しかし、検知用信号の入力波形と異なる波形が出力される故障モードの故障は、図5のクライテリア1とクライテリア2との間に分布している。
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the criteria. As described above, when the attenuation rate is smaller than the predetermined value by the
そこで、本実施形態は、クライテリア1とクライテリア2との間に新たにクライテリア3を設け、このクライテリア3で検知用信号の入力波形と異なる波形が出力される故障モードの判定を行う。
Therefore, in the present embodiment, a
[クライテリア1,2の判定]
クライテリア1では、4Hzにおいてバンドパスフィルタリング済みの出力KACT_F1が検知用信号KIDSINと比較して減衰しているか否かを判定する(S306)。図6はバンドパスフィルタBF1の出力の一例を示すものであり、(a)では振幅が大きく減衰は観測されていないが、(b)では振幅が小さく減衰している。(b)のように減衰して、かつ所定の減衰率が小さければLAFセンサ103は故障していると判断され(S306:No)、故障ランプが点灯される(S312)。そして、排気ガスセンサ評価済みフラグが1にセットされて(S313)、プロセスはS314に進められる。排気ガスセンサ評価部203は、KIDSINを1.0にセット(S314)するように検知信号発生部202に指令し、検知信号を停止した後、本プロセスを終了する。
[
In the
次に、図6(a)の場合は、振幅の減衰率を所定値と比較するクライテリア2の判定に進む(S306:Yes)。
Next, in the case of FIG. 6A, the process proceeds to the determination of the
クライテリア2の判定において、振幅の減衰率が所定値以上であれば、LAFセンサ103は正常であり(S307:No)、排気ガスセンサ評価部203は、排気ガスセンサは劣化故障をしていないと判断し、排気ガスセンサ評価済みフラグを1にセットして(S311)、その指令を燃料量計算部206へ送信する。そして排気ガスセンサ評価部203は、KIDSINを0にセット(S314)するように検知信号発生部202に指令し、検知信号を停止した後、本プロセスを終了する。そして、クライテリア2の判定においてもLAFセンサ103が故障か否か判断できないとき、すなわち振幅の減衰率が所定値を下回るとき、クライテリア3の判定に進む(S307:Yes)。
In the
なお、クライテリア1、2の判定手法は、特許第3957208号において開示されているように、応答性評価部204がKACT_F1から絶対値に変換したKACT_FAを算出し、このKACT_FAから積分値LAF_DLYPを算出し、排気ガスセンサ評価部203が、積分値LAF_DLYPが所定値LAF_DLYP_OK以上であるか否かを判断するよう構成してもよい。ここで、LAF_DLYP_OK値は、積分値LAF_DLYPに基づいて排気ガスセンサが劣化故障しているか否かを判断するためのしきい値である。
As disclosed in Japanese Patent No. 3957208, the
[クライテリア3の判定]
まず、クライテリア3の判定の手法について説明した後、図3のフローに戻って説明する。図7は、LAFセンサ103が正常の場合における、入力信号を4Hzの正弦波としたときの(a)出力信号と(b)出力の高速フーリエ変換(FFT)の結果である。図8は、LAFセンサ103が検知用信号の入力波形と異なる波形が出力される故障の場合における、入力信号を4Hzの正弦波としたときの(a)出力信号と(b)出力信号のFFTの結果である。
[Criteria 3]
First, the method for determining the
図7では、(a)のようにLAFセンサ103の出力波形が入力信号と同様に正常な正弦波であれば、(b)のように入力信号の周波数成分(4Hz)のみが大きくなっている。一方、図8では、(a)のようにリッチ側となるプラスからリーン側となるマイナスへLAFセンサ103の出力が推移するときは、応答性が劣化し、遅れが生じている。そして、この出力波形の固有の周波数は、(b)のように、入力信号の周波数成分(4Hz)と、その整数倍の周波数成分(8Hz,12Hz・・)が大きくなっている。
In FIG. 7, when the output waveform of the
本実施形態は、この点に着目し、(4Hzの周波数成分)/(8Hzの周波数成分)の比率を算出する。この比率は、図7の正常時と比べて、図8の検知用信号の入力波形と異なる波形が出力される故障時の方が小さくなる。クライテリア3では、この値を比較することで故障の判定を行っている。
This embodiment pays attention to this point, and calculates the ratio of (4 Hz frequency component) / (8 Hz frequency component). This ratio is smaller at the time of failure in which a waveform different from the input waveform of the detection signal in FIG. 8 is output as compared to the normal time in FIG. In the
LAFセンサ103の故障パターンは、図9に示すように6パターンが想定される。図9において、(a)は正常な状態であり、(b)リーンからリッチ、リッチからリーンへの推移において対称的な応答の遅れが生ずる故障状態であり、(c)はリーンからリッチに推移するときに応答遅れが長くなる故障状態であり、(d)は(c)とは逆にリッチからリーンに推移するときに応答遅れが長くなる故障状態であり、(e)はリッチのときに遅れが生ずる故障状態であり、(f)は(e)とは逆にリーンのときに遅れが生ずる故障状態であり、(g)はリッチおよびリーンのときに遅れが生ずる故障状態である。前記した図8の故障状態は、図9(d)のリッチからリーンに推移するときに応答遅れが長くなる場合に相当している。
As the failure pattern of the
以下の説明では(b)〜(g)の故障状態を、この順に故障パターン1〜6として説明する。なお、故障パターン1は、前記した振幅の減衰を比較する従来技術を用いて判定することができるため、以下では故障パターン2〜6について説明する。
In the following description, the failure states (b) to (g) will be described as
図10は、故障パターン2〜6の代表的な例について入力信号を4Hzの正弦波としたときの、4Hzの周波数成分の出力に対する各周波数の周波成分の比率を示している。図10の縦軸は比率であり、横軸は周波数である。従って、横軸の4Hzの比率は、同じ周波数成分となるため、1となる。
FIG. 10 shows the ratio of the frequency component of each frequency to the output of the frequency component of 4 Hz when the input signal is a sine wave of 4 Hz for typical examples of the
図10から分かるように、(4Hzの周波数成分)/(8Hzの周波数成分)の比率は、故障パターン2,3においても、故障パターン4〜6においても、明らかに正常状態と異なり、低くなっている。特に故障パターン2,3の比率は、図7(b)と図8(b)とのFFT結果からも明らかである。このように入力に対して出力に周波数歪みが生ずる故障形態では、入力と出力との周波数成分が異なるため、複数の異なる周波数帯域のバンドパスフィルタによるバンドパスフィルタリングを行うことによって故障や異常を検出することが可能となる。
As can be seen from FIG. 10, the ratio of (4 Hz frequency component) / (8 Hz frequency component) is clearly lower in the
以上のように、本実施形態は前記したクライテリア1および2によって故障パターン1「両側対称応答」を検出することができ、クライテリア3によって故障パターン2,3「片側応答遅れ」、故障パターン4「両側時間遅れ」、故障パターン5,6「片側時間遅れ」を検出することができる。かかる構成によって、従来技術の出力信号の振幅が減衰する故障に加えて、従来技術ではできなかった出力信号が減衰しないような波形に対しても故障の診断を可能としている。
As described above, according to the present embodiment, the
排気ガスセンサ故障診断プロセスに戻ると、排気ガスセンサ評価部203は、クライテリア2の判定でもLAFセンサ103が故障か否か判断できないとき(S307:Yes)、KACT_F1とKACT_F2(S308)を用いて、(4Hzの周波数成分)/(8Hzの周波数成分)の比率RFが算出される(S309)。比率RFは、4Hzの周波数成分と8Hzの周波数成分とが前記した図7,8や図10の関係から算出された所定値と比較され、所定値よりも小さければ、LAFセンサ103は故障と判定され(S310:No)、故障ランプが点灯される(S312)。比率RFが所定値より大きければ正常と判定され(S310:Yes)、排気ガスセンサ評価部203は、排気ガスセンサは劣化故障をしていないと判断し、排気ガスセンサ評価済みフラグを1にセットして(S311)指令を燃料量計算部206に送信する。そして排気ガスセンサ評価部203は、KIDSINを0にセット(S314)するように検知信号発生部202に指令し、検知信号を停止した後、本プロセスを終了する。
Returning to the exhaust gas sensor failure diagnosis process, when the exhaust gas
本実施形態によれば、バンドパスフィルタリングを施した出力を用いて、検知用周波数以外の周波数成分を取り除くことにより、センサ計測の際のノイズ成分を除去でき、特に過渡運転時に生じる空燃比変動などによって生じる他の周波数成分の影響を取り除くことができ、検知精度をより向上させることができる。 According to the present embodiment, noise components at the time of sensor measurement can be removed by removing frequency components other than the detection frequency using the output subjected to bandpass filtering, and in particular, air-fuel ratio fluctuation that occurs during transient operation, etc. The influence of other frequency components generated by the above can be removed, and the detection accuracy can be further improved.
前記した説明では、周波数帯域が異なる複数のバンドパスフィルタとして、4Hzと8Hzのバンドパスフィルタを例にあげて説明したが、図7や図10の一例に示すように他の周波数帯域においても特徴的な波形固有の周波数成分が現れている場合もあり、4Hzと8Hzのバンドパスフィルタに限定されないことは言うまでもない。 In the above description, the bandpass filters of 4 Hz and 8 Hz are described as examples as the plurality of bandpass filters having different frequency bands. However, as shown in the examples of FIGS. Needless to say, this is not limited to 4 Hz and 8 Hz band-pass filters.
このように本実施形態は、従来の周波数成分の振幅の減衰を評価するクライテリア1の判定に加え、振幅が減衰せず検知用信号の入力波形と異なる波形が出力される故障もクライテリア3によって診断が可能とする。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the determination of the
なお、前記では正弦波を検知用信号として使用したが、余弦波としても、同様の効果を有する。 In the above description, a sine wave is used as a detection signal, but a cosine wave has the same effect.
[第2実施形態]
次に本発明の第2実施形態について図面を参照して説明する。なお、前記した第1実施形態と重複する部分については省略し、差異のある部分を中心に説明する。図11は排気ガスセンサの劣化故障診断装置の第2実施形態を説明するための全体的な構成を示すブロック図である。なお、第1実施形態と共通の機能ブロックについては同じ参照番号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that portions that are the same as those in the first embodiment will be omitted, and differences will be mainly described. FIG. 11 is a block diagram showing an overall configuration for explaining the second embodiment of the exhaust gas sensor degradation failure diagnosis apparatus. In addition, about the functional block common to 1st Embodiment, the same reference number is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
本実施形態は、検知用信号を基本燃料噴射量に乗算して検知用信号を含む燃料噴射量を算出する。すなわち、本実施形態にかかる燃料量計算部は、検知用信号発生部101で演算した検知用信号KIDSINを受け取り基本燃料噴射量に乗じて生成された最終燃料噴射量INJを出力インタフェースに渡す機能を有する。
In this embodiment, the fuel injection amount including the detection signal is calculated by multiplying the basic fuel injection amount by the detection signal. That is, the fuel amount calculation unit according to the present embodiment has a function of receiving the detection signal KIDSIN calculated by the detection
また、劣化故障検知を行わない場合、応答性評価部104は検知信号を停止すべく検知用信号発生部101に指令を送り、検知用信号発生部101にてIDOFTを定数1.0、FDSINを定数0に設定し、これらを加算した合成信号であるKIDSINを作成する(この場合、合成信号KIDSINは1.0となる)。KIDSINが1.0ときは、通常の運転時の基本燃料噴射量がインジェクションから噴射されることになる。従って、図3に示したフローにおいて、S314,S315は、いずれもKIDSINを1.0にセットすることとなる。
When the deterioration failure detection is not performed, the
以上、図を参照して本実施形態を説明したが、本実施形態は発生された検知用信号を入力としてどのように用いるかのみが第1実施形態と異なり、第1実施形態と同様な排気ガスセンサの故障診断をすることができる。 As described above, the present embodiment has been described with reference to the drawings. However, the present embodiment differs from the first embodiment only in how the generated detection signal is used as an input, and is the same exhaust as in the first embodiment. It is possible to diagnose failure of the gas sensor.
なお、本実施形態によれば、排気ガスセンサを評価するための正弦波変動などの検知用信号を乗じた燃料噴射量をエンジンに与え、その後の排気ガスセンサ出力に基づいて排気ガスセンサの応答性を評価するため、常に一定の割合以上の周波数成分を含む排気ガスセンサからの出力を得ることができ、周波数応答特性を用いて排気ガスセンサの状態判断を行う際に、検知精度を向上させることが可能となる。 According to the present embodiment, the fuel injection amount multiplied by a detection signal such as a sine wave fluctuation for evaluating the exhaust gas sensor is given to the engine, and the response of the exhaust gas sensor is evaluated based on the subsequent exhaust gas sensor output. Therefore, it is possible to always obtain an output from the exhaust gas sensor including a frequency component of a certain ratio or more, and it is possible to improve detection accuracy when determining the state of the exhaust gas sensor using the frequency response characteristics. .
[第3実施形態]
次に本発明の第3実施形態について図面を参照して説明する。なお、前記した第1実施形態または第2実施形態と重複する部分については省略し、差異のある部分を中心に説明する。図12は排気ガスセンサの劣化故障診断装置の第3実施形態を説明するための全体的な構成を示すブロック図である。なお、第1実施形態または第2実施形態と共通の機能ブロックについては同じ参照番号を付し、説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that portions overlapping with the first embodiment or the second embodiment described above will be omitted, and description will be made with a focus on differences. FIG. 12 is a block diagram showing an overall configuration for explaining a third embodiment of the exhaust gas sensor degradation failure diagnosis apparatus. In addition, about the functional block common to 1st Embodiment or 2nd Embodiment, the same reference number is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
第3実施形態は、後記するようにフィードバック代表値を用いて劣化故障検知中の燃料噴射量を補正することにより、フィードバックを停止した場合に比較して、検知中の排気ガス成分の増加をより小さくすることができる。なお、以下の実施例では検知用信号KIDSINを燃料噴射量に乗算する第2実施形態に対してフィードバックを行うものとして説明するが、検知用信号KIDSINを燃料噴射量に加算する第1実施形態に対して同様に適用することができる。 In the third embodiment, as will be described later, by correcting the fuel injection amount during the deterioration failure detection using the feedback representative value, the increase in the exhaust gas component during the detection is further increased as compared with the case where the feedback is stopped. Can be small. In the following examples, description will be made assuming that feedback is performed for the second embodiment in which the detection signal KIDSIN is multiplied by the fuel injection amount. However, the detection signal KIDSIN is added to the fuel injection amount in the first embodiment. The same can be applied to this.
本実施形態は検知用信号発生部101が発生したKIDSINが乗算された第2燃料噴射量INJ2が算出された後、フィードバック制御を行う。そのため本実施形態は、LAFセンサ103の出力をフィードバック補償器404に戻し、フィードバック代表値演算器409および互いに連動するスイッチ410,411をさらに備えている。
In the present embodiment, after the second fuel injection amount INJ2 multiplied by KIDSIN generated by the detection
フィードバック補償器404は、LAFセンサ103からの出力値に基づいて、空燃比を適正に保つためのフィードバック補正係数KAFを発生する機能を有し、このフィードバック補償器による演算は、排気ガスセンサの劣化故障検知中においては停止する。
The feedback compensator 404 has a function of generating a feedback correction coefficient KAF for keeping the air-fuel ratio appropriate based on the output value from the
フィードバック代表値演算器409は、フィードバック補償器404で演算されるフィードバック補正係数KAFを用いて、その代表的な値であるフィードバック代表値KAFCENTERを演算する。具体的には、KAFCENTERはフィードバック補正係数KAFの平均値、中央値、なまし値など、主にフィードバック補正係数の定常偏差を代表する値である。排気ガスセンサの劣化故障検知中において、フィードバック補償器404はフィードバック補正係数演算を停止する。
The feedback
このフィードバック代表値は、最終燃料噴射量を発生させるためにフィードバック補正係数に代わって、検知用信号を含んだ基本燃料噴射量に乗算される係数となる。フィードバック代表値演算器409についても、通常運転中はフィードバック代表値演算を行っているが、劣化故障検知中においてはフィードバック代表値の演算を停止し、演算停止直前のフィードバック代表値を保持することとなる。
This representative feedback value is a coefficient that is multiplied by the basic fuel injection amount including the detection signal in place of the feedback correction coefficient in order to generate the final fuel injection amount. The feedback
燃料噴射量に対するフィードバック補償において、劣化故障検知中以外ではフィードバック補正係数KAFを用い、検知中ではフィードバック代表値演算器409に保持されたフィードバック代表値KAFCENTERを用いる。この切替は、図中のスイッチ110、111で表され、両スイッチは連動して同時に動作する。
In the feedback compensation for the fuel injection amount, the feedback correction coefficient KAF is used except when the deterioration failure is being detected, and the feedback representative value KAFCENTER held in the feedback
そして、これら排気ガスセンサ評価部、検知用信号発生部101、フィードバック補償器404、応答性評価部105、およびフィードバック代表値演算器409の機能は、第1実施形態と同様にECUにおいて実現することができる。
The functions of the exhaust gas sensor evaluation unit, the detection
なお、本実施形態において図2における燃料量計算部206は、検知用信号発生部202で演算した上記検知用信号KIDSINを受け取り基本燃料噴射量(以下第1基本燃料噴射量とする)に加算し、さらにこれにフィードバック補正係数(または、フィードバック代表値)を乗じて生成された最終燃料噴射量INJFを出力インタフェース205に渡す機能を有する。
In this embodiment, the fuel
また、燃料量計算部206には、排気ガスセンサからの検出値を利用して空燃比を理論空燃比近傍に保つための前述のフィードバック補正係数を演算するフィードバック補償機能、および後述するフィードバック代表値演算機能が組み込まれている。
In addition, the fuel
次に図13を参照して、LAFセンサ103の劣化故障を診断する排気ガスセンサ故障診断プロセスについて説明する。図13は本実施形態の排気ガスセンサ故障診断プロセスを表すフローチャートである。なお、図3と同じステップについては同じ参照番号を付し、説明を省略する。
Next, an exhaust gas sensor failure diagnosis process for diagnosing a deterioration failure of the
本実施形態は図3に示す第1実施形態における検知条件成立(S302)後にフィードバック代表値の演算等(S503,S504,S519,S520)を行い、KIDSINに1.0をセット(S514)前にフィードバック代表値の演算等(S516,S517)を行うことが、第1実施形態と異なっている。また、前記したように本実施形態では、検知用信号KIDSINを燃料噴射量に乗算することから、S514,S515において検知用信号KIDSINは1.0にセットされる。 In this embodiment, after the detection condition in the first embodiment shown in FIG. 3 is established (S302), the feedback representative value is calculated (S503, S504, S519, S520) and 1.0 is set in KIDSIN (S514). The calculation of the feedback representative value (S516, S517) is different from the first embodiment. Further, as described above, in the present embodiment, since the detection signal KIDSIN is multiplied by the fuel injection amount, the detection signal KIDSIN is set to 1.0 in S514 and S515.
検知条件が満たされていない場合(S302:No)、排気ガスセンサ評価部203は、プロセスをS519へと進める。この場合、劣化故障検知を行わないので、通常運転時の動作であるフィードバック補正係数の演算を行い、S520にてフィードバック代表値演算を行う。
When the detection condition is not satisfied (S302: No), the exhaust gas
具体的には、フィードバック補正係数KAFの計算は、LAFセンサからの出力に基づいて行われる。排気ガスセンサ評価部203は、入力インタフェースを介して受け取ったLAFセンサからの出力値であるKACTに基づいてインジェクションが吐出する最終燃料噴射量がリーンであるかリッチであるかの判定を行う。リッチと判定したとき、燃料量計算部206は、フィードバック補正係数の前回演算値を一定割合だけ減らし、リーンの時は一定割合だけ増加させる。また、理論空燃比近傍に空燃比制御するために、信号がリーンからリッチ、またはリッチからリーンへと変わったときは、一定割合ではなく不連続な階段状に補正係数を変化させることとしてもよい。
Specifically, the calculation of the feedback correction coefficient KAF is performed based on the output from the LAF sensor. The exhaust gas
また、フィードバック代表値は、フィードバック補正係数KAFを以下のようになまし計算することによって得られ、演算結果は格納されて保持される。
KAFCENTER=(1−c1)・KAFi−1+c1・KAFi
ここで、c1はなまし係数である。ここでは、なまし計算を使用したが、複数のフィードバック補正係数の平均値などを用いてフィードバック代表値KAFCENTERとすることもできる。
The feedback representative value is obtained by calculating the feedback correction coefficient KAF as follows, and the calculation result is stored and held.
KAFCENTER = (1−c1) · KAF i−1 + c1 · KAF i
Here, c1 is an annealing coefficient. Although the annealing calculation is used here, the feedback representative value KAFCENTER can be obtained by using an average value of a plurality of feedback correction coefficients.
例えば、平均値を用いる場合は、
KAFCENTER=(KAFi+KAFi+1+・・・+KAFi−j)/(i−j+1)
と計算することができる。
For example, when using the average value:
KAFCENTER = (KAF i + KAF i + 1 +... + KAF i−j ) / (i−j + 1)
And can be calculated.
また、フィードバック補正係数の中央値を求め、これをフィードバック代表値KAFCENTERとすることもできる。この場合において、得られたフィードバック補正係数KAF値を値の小さい順に並べ替えたKAF1からKAFnの中からm個の中央の値 KAFM1,KAFM2,・・・,KAFMmを取り出し、以下のように平均値を計算することにより中央値を求めることとしてもよい。
KAFCENTER=(KAFM1+・・・+KAFMm)/m
Further, the median value of the feedback correction coefficient can be obtained and used as the feedback representative value KAFCENTER. In this case, m central values KAF M1 , KAF M2 ,..., KAF Mm are extracted from KAF 1 to KAF n in which the obtained feedback correction coefficient KAF values are rearranged in ascending order. It is good also as calculating | requiring a median value by calculating an average value like this.
KAFCENTER = (KAF M1 +... + KAF Mm ) / m
劣化故障検知を行わない場合は、前記のように、KIDSINが1.0となり、通常の運転時の基本燃料噴射量が出力され、これにフィードバック補正係数KAFが乗じられた最終燃料噴射量INJFがインジェクションから噴射されることになる。 When the deterioration failure detection is not performed, as described above, KIDSIN is 1.0, the basic fuel injection amount during normal operation is output, and the final fuel injection amount INJF obtained by multiplying this by the feedback correction coefficient KAF is It will be injected from the injection.
なお、S519および後記するS516におけるフィードバック補正係数演算は、フューエルカット中はフィードバックを停止するなどを含む通常のフィードバック演算動作におけるフィードバック補正係数演算を意味し、あらゆる条件下においてフィードバック補正係数を算出し続けるという意味ではない。 Note that the feedback correction coefficient calculation in S519 and later-described S516 means a feedback correction coefficient calculation in a normal feedback calculation operation including stopping feedback during fuel cut, and continues to calculate the feedback correction coefficient under all conditions. It does not mean that.
S302において検知条件が成立している場合、排気ガスセンサ評価部203は、プロセスを劣化検知の準備を行うためにプロセスをS503に進め、燃料量計算部206に指令を送信して、フィードバック補正係数演算を停止させ、S504にてフィードバック代表値演算も停止させる同時に、その時点において演算されたフィードバック代表値を保持させる。
If the detection condition is satisfied in S302, the exhaust gas
そして、検知条件がすべて満たされた場合、排気ガスセンサ評価部203は、検知用信号発生部202に対してKACT_F1,2の算出要求を送信する。KACT_F1,2の算出要求が送信されると、検知用信号発生部202はKIDSINを作成する(S306)。そして、このKIDSINを継続的に燃料量計算部206に送信する。KIDSINが送信されると、燃料量計算部206は、第1基本燃料噴射量にKIDSINを乗算し、さらに格納されているフィードバック代表値KAFCENTERを乗じて最終燃料噴射量INJFを算出する。そして、この最終燃料噴射量INJFは、出力インタフェース205を介して内燃機関102のインジェクションに入力される。
When all the detection conditions are satisfied, the exhaust gas
その後、第1実施形態において説明したフローが継続され、排気ガスセンサは劣化故障をしていないと判断されると、排気ガスセンサ評価済みフラグを1にセットして(S313)、フィードバック補正係数演算(S516)およびフィードバック演算値演算(S517)を実行させる指令を燃料量計算部206に送信する。そして排気ガスセンサ評価部203は、KIDSINを1.0にセット(S514)するように検知信号発生部202に指令し、検知信号を停止した後、本プロセスを終了する。
Thereafter, when the flow described in the first embodiment is continued and it is determined that the exhaust gas sensor has not deteriorated, the exhaust gas sensor evaluated flag is set to 1 (S313), and a feedback correction coefficient calculation (S516) is performed. ) And a feedback calculation value calculation (S517) are transmitted to the fuel
かかる構成とすることにより、劣化故障検知のためにフィードバック演算を停止しても、フィードバック補正係数に基づいたフィードバック代表値を用いて燃料量を制御するため、検知精度を高めたまま劣化検知中の排気ガス成分の増加を抑制することが可能となる。 By adopting such a configuration, even when feedback calculation is stopped to detect a deterioration failure, the fuel amount is controlled using the feedback representative value based on the feedback correction coefficient. It is possible to suppress an increase in exhaust gas components.
以上、本発明について好適な実施形態を説明した。本発明は、図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で設計変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. The present invention is not limited to the one described in the drawings, and design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
101 検知用信号発生部
102 内燃機関
103 LAFセンサ
104 応答性評価部
200 ECU
201 入力インタフェース
202 検知用信号発生部
203 排気ガスセンサ評価部
204 応答性評価部
205 出力インタフェース
206 燃料量計算部
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (8)
検知用信号を発生する検知用信号発生手段と、
前記検知用信号が反映された燃料噴射量を算出する燃料量計算手段と、
前記排気ガスセンサの状態を判定する排気ガスセンサ評価手段と、を備え、
前記排気ガスセンサ評価手段は、
所定の周波数帯域の周波数成分を抽出する第一のバンドパスフィルタ、および、この第一のバンドパスフィルタと異なる周波数帯域の周波数成分を抽出する1または2以上の他のバンドパスフィルタを備え、
前記燃料噴射量に対する前記排気ガスセンサの出力から前記第一のバンドパスフィルタによって抽出された第一の周波数成分と前記他のバンドパスフィルタによって抽出された他の周波数成分との相対的な大小関係が所定の関係にあるときに、前記排気ガスセンサの状態を故障と判定するよう構成された、排気ガスセンサの劣化故障診断装置。 An exhaust gas sensor deterioration failure diagnosis device that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and generates an output corresponding to an exhaust gas component of the internal combustion engine,
A detection signal generating means for generating a detection signal;
Fuel amount calculation means for calculating a fuel injection amount in which the detection signal is reflected;
An exhaust gas sensor evaluation means for determining the state of the exhaust gas sensor,
The exhaust gas sensor evaluation means includes
A first band-pass filter that extracts a frequency component of a predetermined frequency band, and one or more other band-pass filters that extract a frequency component of a frequency band different from the first band-pass filter,
The relative magnitude relationship between the first frequency component extracted by the first band-pass filter from the output of the exhaust gas sensor and the other frequency component extracted by the other band-pass filter with respect to the fuel injection amount is An exhaust gas sensor deterioration failure diagnosis device configured to determine that the state of the exhaust gas sensor is a failure when in a predetermined relationship .
前記劣化故障診断中においては、前記フィードバック代表値演算手段を停止するとともに、停止直前の前記フィードバック代表値を保持し、前記燃料量計算手段は、前記保持したフィードバック代表値を用いて最終燃料噴射量の算出をする、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の排気ガスセンサの劣化故障診断装置。 Further comprising a feedback representative value calculation means to calculating the feedback representative value from the feedback correction coefficient calculated in order to correct the fuel injection amount based on an output value from the exhaust gas sensor during normal operation,
The During degradation fault diagnosis, to stop the feedback representative value calculation means, and hold the feedback representative value immediately before stopping, the fuel amount calculating means, final fuel injection using a feedback representative value the holding The exhaust gas sensor deterioration failure diagnosis device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the amount of the exhaust gas sensor is calculated.
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