JP5963796B2 - 燃料供給システムの診断装置 - Google Patents
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Description
この空燃比補正係数の変化の程度をみて異常診断を行っている。
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段(11,13)と、
内燃機関の排気系に設けられ空燃比を検出する空燃比センサ(12)と、
前記運転状態検出手段(11,13)の検出情報に基づき燃料噴射弁により内燃機関に供給される燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段(51)と、
前記空燃比センサ(12)の検出した空燃比に応じた空燃比補正係数(Ka)によりフィードバックして前記燃料噴射量を補正して燃料供給制御を行う燃料供給システムの診断装置において、
機関回転数(n)とスロットル開度(θ)に基づき運転領域を区分けし、スロットル開度(θ)が大きい運転領域(R)ほど、運転領域(R)のスロットル開度(θ)の幅は大きくなるようにし、各運転領域(R)ごとに燃料供給システムの異常を判定する空燃比補正係数(Ka)のリーン側閾値(SL)とリッチ側閾値(SR)を予め設定した閾値テーブル(74)と、
空燃比補正係数(Ka)が、前記閾値テーブル(74)から運転状態に応じて抽出されたリーン側閾値(SL)またはリッチ側閾値(SR)を超えたか否かを判断して異常情報を得る異常情報取得手段(75)と、
前記異常情報取得手段(75)が取得した異常情報に基づき異常を判定する異常判定手段(76)とを備えたことを特徴とする燃料供給システムの診断装置である。
請求項1記載の燃料供給システムの診断装置において、
前記異常情報取得手段(75)は、空燃比補正係数(Ka)がリーン側閾値(SL)またはリッチ側閾値(SR)を超えたとき、異常情報として異常フラグ(F)を立て、
前記異常判定手段(76)は、2回以上の所定回数異常フラグ(F)が立ったか否かで、異常を判定することを特徴とする。
請求項2記載の燃料供給システムの診断装置において、
前記異常判定手段(76)は、少なくとも2つの異なる運転領域(R)で異常フラグ(F)が立ったか否かで、異常を判定することを特徴とする。
請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の燃料供給システムの診断装置において、 2回以上の所定回数の各運転サイクルで、前記異常判定手段(76)が異常の判定をしたときに、警告手段(80)により警告することを特徴とする。
請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載の燃料供給システムの診断装置において、 燃料系で発生した蒸発燃料を吸気系に放出制御するパージ制御手段(63)を備え、
運転領域(R)ごとにパージの影響が無視できない空燃比補正係数(Ka)のパージ閾値(SP)を設定し、
前記パージ制御手段(63)は、空燃比補正係数(Ka)がパージ閾値(SP)を超えるときは、パージカットを行うことを特徴とする。
図1は、本実施例に係る燃料供給制御装置の全体構成図である。
燃料噴射弁5は燃料ポンプ6を介して燃料タンクTに接続されている。
また前記スロットル弁4の弁開度(スロットル開度)もスロットル開度センサ13によって検出されるようになっている。
前記ベント通路20の終端開口は活性炭22内に位置し、燃料タンクT内で蒸発燃料が発生して内圧が高くなると、2方向弁21が開いて蒸発燃料がキャニスタCに導入され活性炭22に吸着捕捉される。
このようにして燃料タンクT内の蒸発燃料が処理され、外界に漏れ大気汚染の原因となるのを防止している。
ここにTi は燃料噴射弁5の噴射時間の基準値であり、機関回転数Neと吸気管内絶対圧PB A に応じて設定されたTi マップから検索される。
Ka はO2 フィードバック補正係数(空燃比補正係数)であってフィードバック制御時、空燃比センサ16により検出される排出ガス中の酸素濃度に応じて設定される。
K1 およびK2 はそれぞれ各種内燃機関パラメータ信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数であり、内燃機関Eの運転状態に応じた燃費特性、内燃機関加速特性等の諸特性の最適化が図れるような所定値に決定される。
ECU18は、上記のようにして求めた燃料噴射時間TOUT に基いて燃料噴射弁5の開弁を制御する。
ECU18による燃料供給制御装置の制御ブロック図を図2に示す。
本異常診断手段70における運転領域マップ72を、図3に示す。
この運転領域R1〜R6は、排出ガス中の酸素濃度に応じたフィードバック制御運転領域内にある。
運転領域R1,R2,R3,R4,R5,R6の順に、スロットル開度θの幅が大きくなっている。
これは、スロットル開度θが小さい低負荷の運転領域ほど空燃比補正係数Kaの変化が大きく、外乱の影響を受けやすいことから、燃料噴射量に高い精度が要求されるためである。
スロットル開度θがθ4以上でθ6以下(θ4≦θ<θ6)の運転領域R5は、スロットル開度センサ13のバラツキの影響が最も大きい領域である。
スロットル開度θがθ6以上(θ≧θ6)の運転領域R6は、スロットル開度センサ13のバラツキや内燃機関Eのバラツキの影響を受け難い領域である。
そのために、このような影響を考慮して、空燃比補正係数Kaの変化から異常を診断する際に、各運転領域R1,R2,R3,R4,R5,R6ごとに、診断基準となる閾値(リーン側閾値SL,リッチ側閾値SR)を予め設定しておき、異常閾値テーブル74として異常診断手段70が記憶している。
運転領域判定手段71により判定された現在の運転領域Rは、異常閾値抽出手段73に入力され、異常閾値抽出手段73は、現在の運転領域Rにおけるリーン側閾値SLとリッチ側閾値SRを異常閾値テーブル74から抽出する。
空燃比補正係数Kaの平均値が一定の値を示す正常時の空燃比補正係数Kaの変化(実線)に対して、リーン側異常時の空燃比補正係数Kaの変化(一点鎖線)は、空燃比がリーン側に偏るために、これを補正しようとして徐々に上昇しており、リッチ側異常時の空燃比補正係数Kaの変化(二点鎖線)は、空燃比がリッチ側に偏るために、これを補正しようとして徐々に減少している。
ここに、空燃比補正係数Kaは、前記燃料噴射量演算手段51が燃料噴射時間TOUTを演算する過程で、空燃比センサ16により検出される空燃比に基づいて学習して算出される空燃比補正係数Kaを用いる。
なお、パージ閾値SPは、高負荷の運転領域R5,R6には設定しておらず、運転領域R2,R3,R4に設定されている。
まず、内燃機関Eの始動時であるか否かを判別し(ステップ1)、始動時であれば、ステップ2に飛んで、リーン側異常フラグFL、リッチ側異常フラグFRおよびリーン側とリッチ側の少なくとも一方の異常の可能性があるときに「1」を立てる異常フラグFを、全て「0」として、本ルーチンを抜ける。
運転領域の移行があったときは、ステップ5に飛んで異常フラグFに「1」が立っているか否かを判別して、立っていなければステップ2に直接進み、「1」が立っていれば、ステップ6に進んで、異常の可能性がある異なる運転領域の回数を計数する異常領域回数Cをインクリメントして(C=C+1)、ステップ2に進み、本ルーチンを抜ける。
この空燃比補正係数Kaは、空燃比センサ12の検出した空燃比に短期的学習値を加算して平均したものである。
運転領域の移行があったときなど、長期的学習により算出した空燃比補正係数Kaがステップ4における空燃比補正係数Kaの初期値として使用される。
すなわち、異なる2つの運転領域の各々で異常フラグFに「1」が立ったか否かを判別している。
そして、前記ステップ4で運転領域の移行が判別され、ステップ5に進み、異常フラグFに「1」が立っているときに、ステップ6で異常領域回数Cは、インクリメントされる。
内燃機関Eが始動され運転が停止されるまでの1回の運転サイクルで、異なる2つの運転領域の各々で異常フラグFに「1」が立って異常の可能性が高くなり、2回目の運転サイクルでも、異なる2つの運転領域の各々で異常フラグFに「1」が立って異常の可能性が高くなったと判別したときに、はじめて、ステップ21に進んで、燃料供給システムの異常と判断して、警告灯などの警告手段80を駆動して異常警告を発する。
ステップ20で、2回の運転サイクルで異常の可能性がないと判別されたときは、本ルーチンを抜ける。
なお、2つの異なる運転領域Rで異常フラグFが立ったときに、異常と判定して警告を行うようにしてもよい。
なお、燃料供給システムの異常としては、燃料噴射弁が詰まっていたり、燃料の漏れがあったり、スロットルバルブの開閉動作に異常が生じたりするなどの種々の原因が考えられる。
1…吸気管、2…排気管、3…スロットルボディ、4…スロットル弁、5…燃料噴射弁、6…燃料ポンプ、9…枝管、
10…吸気管内絶対圧センサ、11…機関回転数センサ、12…空燃比センサ、13…スロットル開度センサ、14…機関水温センサ、15…タンク内圧センサ、
18…ECU、20…ベント通路、21…2方向弁、22…活性炭、23…通気管、24…パージ通路、25…パージ制御弁、
51…燃料噴射量演算手段、
61…パージ閾値抽出手段、62…パージ閾値テーブル、63…パージ制御手段
70…異常診断手段、71…運転領域判定手段、72…運転領域マップ、73…異常閾値抽出手段、74…異常閾値テーブル、75…異常情報取得手段、76…異常判定手段。
Claims (5)
- 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段(11,13)と、
内燃機関の排気系に設けられ空燃比を検出する空燃比センサ(12)と、
前記運転状態検出手段(11,13)の検出情報に基づき燃料噴射弁により内燃機関に供給される燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段(51)と、
前記空燃比センサ(12)の検出した空燃比に応じた空燃比補正係数(Ka)によりフィードバックして前記燃料噴射量を補正して燃料供給制御を行う燃料供給システムの診断装置において、
機関回転数(n)とスロットル開度(θ)に基づき運転領域を区分けし、スロットル開度(θ)が大きい運転領域(R)ほど、運転領域(R)のスロットル開度(θ)の幅は大きくなるようにし、各運転領域(R)ごとに燃料供給システムの異常を判定する空燃比補正係数(Ka)のリーン側閾値(SL)とリッチ側閾値(SR)を予め設定した閾値テーブル(74)と、
空燃比補正係数(Ka)が、前記閾値テーブル(74)から運転状態に応じて抽出されたリーン側閾値(SL)またはリッチ側閾値(SR)を超えたか否かを判断して異常情報を得る異常情報取得手段(75)と、
前記異常情報取得手段(75)が取得した異常情報に基づき異常を判定する異常判定手段(76)とを備えたことを特徴とする燃料供給システムの診断装置。 - 前記異常情報取得手段(75)は、空燃比補正係数(Ka)がリーン側閾値(SL)またはリッチ側閾値(SR)を超えたとき、異常情報として異常フラグ(F)を立て、
前記異常判定手段(76)は、2回以上の所定回数異常フラグ(F)が立ったか否かで、異常を判定することを特徴とする請求項1記載の燃料供給システムの診断装置。 - 前記異常判定手段(76)は、少なくとも2つの異なる運転領域(R)で異常フラグ(F)が立ったか否かで、異常を判定することを特徴とする請求項2記載の燃料供給システムの診断装置。
- 2回以上の所定回数の各運転サイクルで、前記異常判定手段(76)が異常の判定をしたときに、警告手段(80)により警告することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の燃料供給システムの診断装置。
- 燃料系で発生した蒸発燃料を吸気系に放出制御するパージ制御手段(63)を備え、
運転領域(R)ごとにパージの影響が無視できない空燃比補正係数(Ka)のパージ閾値(SP)を設定し、
前記パージ制御手段(63)は、空燃比補正係数(Ka)がパージ閾値(SP)を超えるときは、パージカットを行うことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載の燃料供給システムの診断装置。
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