JPH0233443A - 空燃比制御系の故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空燃比制御系の故障診断装置に関する。

〔従来の技術〕

特開昭６３−１７５３号公報には、蒸発燃料吸着装置と
吸気通路とを連結する蒸発燃料パージ通路内にパージ制
御用開閉弁が設けられ、かつ排気通路内に配設された排
気ガスセンサの出力信号に基いて混合気の空燃比をフィ
ードバック制御すべく構成された空燃比制御システムに
おいて、空燃比のフィードバック量が所定の限界値を所
定時間以上継続して越えたとき、パージ制御用開閉弁を
一時的に閉弁し、フィードバック量が限界値を所定時間
越えていれば空燃比制御システムが故障していると診断
し、この故障診断を車両の１回の走行の間に１度しか行
なわない空燃比制御システムの故障診断方法が開示され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしこの故障診断方法では車両の１回の走行の間に１
度しか故障診断を行なわないため、故障判定の機会が少
ないという問題がある。

本発明は上記問題点に鑑み、故障判定の機会を増加せし
めることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明によれば第１図の発
明の構成図に示されるように、燃料蒸気を機関吸気系に
パージするパージ装置１０１と、機関排気通路内に配置
された空燃比センサの出力信号に基いて算出されるフィ
ードバック補正量によって空燃比を予め定められた空燃
比にフィードバック制御する空燃比制御装置１０２とを
具備した内燃機関において、フィードバック補正量が予
め定められた限界値を一定時間継続して越えたときパー
ジを中断せしめるためパージ中断指令を発するパージ中
断指令手段１０３と、パージすべきときであってもパー
ジ中断指令が発せられる毎に一時パージを中断した後パ
ージを再開させるパージ制御手段１０４と、パージ制御
手段１０４によりパージを中断している期間内に空燃比
制御系の故障判定を行なう故障診断手段１０５とを備え
ている。

〔作　用〕

本発明は上記した構成によって、フィードバック補正量
が予め定められた限界値を一定時間継続して越えたとき
パージ中断指令を発する。そして、パージ中断指令が発
せられる毎に一時パージを中断した後パージを再開させ
、パージが中断されている期間内において空燃比制御系
の故障判定を行なうこととなる。

〔実施例〕

以下図示実施例により本発明を説明する。

第２図において、１は機関本体、２は吸気マニホルド、
３はサージタンク、４は気化器、５は排気マニホルド、
６はディストリビュータ、７は機関冷却水温を検出する
水温センサ、８は排気マニホルド５内の排気通路内に配
置されて排気ガス中の酸素濃度を検出するＯｚセセン、
９は燃料タンク、１０はチャコールキャニスタ、２１は
車速センサ、２２は故障表示灯、３０は電子制御ユニッ
トを夫々示す。気化器４のメイン燃料通路１１内にはエ
アブリード管１２が開口し、このエアブリード管１２内
にはエアブリード量を制御するためのりニアソレノイド
弁１３が挿入される。リニアソレノイド弁１３はＯアセ
フサ８の出力信号に基づいて空燃比が理論空燃比となる
ようにフィードバック制御される。即ち、リニアソレノ
イド弁１３は、電子制御ユニット３０によってソレノイ
ドに流れる電流が増減せしめられ、これによりリニアソ
レノイド弁１３の弁ボートの開口が増減せしめられる□
。斯くしてエアブリード管１２から供給される空気量が
制御され、空燃比が理論空燃比となるように制御される
。

空燃比を制御するためには気化器スロットル弁下流の吸
気通路内に補助空気を供給するようにしてもよく、この
場合空気供給路は気化器スロットル弁下流の吸気通路内
に連結される。

一方、キャニスタ１０は一方では蒸発燃料導管１４を介
して燃料タンク９に連結され、他方では蒸発燃料導管１
５を介してサージタンク３内に連結される。この蒸発燃
料導管１５内にはパージ制御用１ｍ弁１６が挿入される
。キャニスタ１０はその内部に活性炭１７を内蔵してお
り、燃料タンク９内で発生した燃料蒸気はこの活性炭１
７に吸着される。を磁弁１６が開弁すると活性炭１７を
通して大気が蒸発燃料導管１５内に送り込まれ、このと
き活性炭１７に吸着された燃料蒸気が活性炭１７から脱
離して大気と共に蒸発燃料導管１５内に送り込まれる。

次いで燃料蒸気はサージタンク３内に供給され、従って
蒸発燃料導管１５は蒸発燃料パージ通路を形成する。

デイストリビュータロはディストリビュータ軸の回転に
応じてクランク角信号を出力するクランク角センサ２０
を内蔵する。２３　、２４は第１及び第２負圧スイツチ
を示す。各負圧スイッチ２３　、２４はサージタンク３
内に接続される。第１負圧スイ・ノチ２３は、例えば５
４０ｗＨｇの負圧でオンとなる。

第２負圧スイツチ２４は、例えば４００ｗＨｇの負圧で
オンとなる。

電子制御ユニット３０はディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス３１によって相互に接続されたＲＯＭ
　（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ　（ランダムア
クセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３
４、入力ボート３５および出力ボート３６を具備する。

入力ポート３５は、Ａ／Ｄコンバータ３７　、３８を介
して、夫々水温センサ７、Ｏｔセセン８に接続される。

また、入力ボート３５は、クランク角センサ２０、車速
センサ２１、第１及び第２負圧スイツチ２３　、２４に
夫々接続される。

一方、出力ボート３６は、駆動回路３９　、４０　、４
１を介して、夫々故障表示灯２２、パージ制御電磁弁１
６及びリニアソレノイド弁１３に接続される。

次に第３図を参照して空燃比制御系の故障診断について
説明する。この故障診断をする際、ある現象が本来発生
するような運転条件のもとで運転しているため発生して
いるのか、又はある現象が発生すべきでないような運転
条件のもとで運転しているにもかかわらず何らかの異常
のためある現象が発生しているのか判定が困難である。

このため、後者のような場合にだけ故障診断を行なうよ
うにし、予め定められた故障診断領域内においてだけ故
障診断を行なうようにしている。即ち、本実施例では、
機関冷却水温、機関回転数、車速及び吸気管負圧の各検
出値が所定範囲内にあるとき故障診断を行なうようにし
ている。

第３図は故障診断領域内におけるリニアソレノイド弁１
３の制御電流■を示している。制御電流■はＯｔセセン
８からの検出信号によって変化せしめられ、空燃比がリ
ッチになるに従って制御電流■は増大し、これによって
リニアソレノイド弁１３の弁ポート開口が増大せしめら
れてエアブリード量が増大せしめられる。逆に空燃比が
リーンになるに従って制御電流Ｉは減少し、これによっ
てリニアソレノイド弁１３の弁ボート開口が減少せしめ
られてエアブリード量が減少せしめられる。

斯くして、空燃比が理論空燃比に制御せしめられること
になる。

第３図において、０時点で所定電流値、例えば４８０＋
ｎＡを越え、その状態が３秒間続くと、３秒経過時点＠
において、制御Ｉ雷電流を強制的に３７０ｍＡまでスキ
ップせしめかつパージ制御電磁弁１６を閉弁せしめるこ
とによってパージを一定時間中断せしめる。パージ制御
電磁弁１６は、故障診断とは別に、パージ制御系によっ
て制御され、パージすべきときおよびすべきでないとき
を判定してパージ制御されている。しかし、第３図の０
時点で故障診断においてパージ中断指令が発せられると
、パージ制御系によってパージ実行指令が発せられてい
てもパージを中断せしめるのである。ここでパージを中
断せしめることとしたのは、空燃比がリッチとなって制
御電流■が４８０ｍＡを越えたのは、パージの影響のた
めか否か判定し難いため、パージを中断することにより
パージの影響を除いて正常異常判定、すなわち故障判定
を行なうようにするためである。実線で示すように、０
時点から制御電流Ｉが４８０ｍＡ以下の状態が維持され
ると、３０秒経過時点Ｏで正常判定がなされる。

一方点線で示すように０時点の後０時点で再び４８０＋
ａＡを越え、その状態が４秒間続（と、４秒経過時点■
で異常判定がなされる。即ち、故障診断領域内において
、３秒間４８０ｍＡ以上を１！続しだ後再び４８抛Ａ以
上が４秒間ｍｍしたときに異常判定がなされる。そして
、この異常判定が２度なされると、故障していると判定
して故障表示灯２２を点灯せしめる。

従来の方法では、この故障診断が１度実行された場合、
１回の車両走行の間に、再度故障診断が行なわれず故障
診断の機会が減少するという問題がある。

次に第４図を参照して本実施例の動作を説明する。水温
センサ７クランク角センサ２０及び車速センサ２１によ
り検出された機関冷却水温度、機関回転数、車速は故障
診断領域内にあるものとする。また吸気管負圧も故障診
断領域内にあるものとする。０時点で制御電流Ｉが４８
０ｍＡを越え、■時点で３秒経過して制御電流Ｉは強制
的に３７０ｍＡにされかつエバポパージが中断されたと
する。０時点から制御電流Ｉは、４秒以上！！続して４
８０ｍＡ以上とならず、また３０秒以上継続して４８０
ｍＡ以下とならない。このため、異常とも正常とも判定
されない。０時点から３５秒経過した０時点で再びパー
ジが再開されると空燃比はリッチとなるため制御電流Ｉ
は増大し、０時点で４８０ｍＡを越え点線のように４秒
経過すると０時点で異常と判定されてしまうこととなる
。この場合、００間で制御電流Ｉが４秒以上継続して４
８０ｍＡ以上となったのは、エバポバージの再開による
ものである。このような誤診断を生じたのは、パージが
中断されてから再開されるまでの間に、正常とも異常判
定とも判定されず、パージが再開された後においても継
続して正常又は異常判定を続行しているためである。

このため本実施例では、パージ中断期間■■間において
だけ正常または異常判定すなわち故障判定を行なうよう
にしている。すなわち００間において正常とも異常とも
判定されないで０時点においてパージが再開されると故
障判定を中断する。

０時点で４８０ｍＡを越えると３秒経過した時点の時点
で再び制御電流Ｉが強制的に３７０ｍＡにされかつエバ
ポバージが中断される。そして０時点から再び故障判定
が実行される。従って、従来のように０時点で誤判定さ
れることがない。また故障判定は、故障診断領域内にあ
る限り繰り返し実行されるため、故障判定の機会を増大
せしめることができる。

次に本実施例を実行するためのルーチンを第５図及び第
６図を参照して説明する。なお、第５図および第６図に
示すルーチンは１００ｍ５毎の割込みによって行なわれ
る。

第５図および第６図を参照すると、まず始めにステップ
５０で異常判定フラグＸＤＲ＝２か否か判定される。後
述するように、異常マ１１定が２回なされるとＸＤＲ＝
２にセットされるので、ＸＤＲ＝２の場合故障診断は実
行されない。ステップ５１では、冷却水温度、機関回転
数、車速および吸気管負圧等が故障診断領域内か否か判
定される。

故障診断領域内であればステップ５２でフラグＦ１＝Ｏ
か否か判定される。最初はＦｌはイニシャライズされて
おり肯定判定される。ステップ５３では制御電流Ｉが４
８０ｍＡ以上か否か判定される。肯定判定されるとステ
ップ５４でタイマカウント値Ｔ１がインクリメントされ
る。ステップ５５ではＴ１≦３５０か否か判定される。

ステップ５６ではＴｌ＞３０か否か判定される。最初は
ＴＩ≦３０であるため、否定判定され、正常又は異常の
判定は実行されない。ＴＩ　＞３０となる前に、故障診
断領域からはずれるかまたは制御電流■が４８０ｍＡ未
満になると、ステップ５１又はステップ５３で否定判定
され、ステップ５７でＴ１がリセットされる。ステップ
５６でＴ１が３０を越えると、ステップ５８でパージが
中断され、ステップ５９でフラグＦ１が１にセットされ
る。このフラグＦ１は、ＴＩ　＞３０となった後は、ス
テップ５３をスキップさせるためのフラグである。ステ
ップ６０以下で正常又は異常の判定がなされる。

ステ、プロ０では制御電流■≧４８０ｏ＋Ａが否が判定
される。肯定判定されるとステップ６１で正常タイマカ
ウントＴＮをＯにし、ステップ６２で異常タイマカウン
トＴＡをインクリメントする。ステップ６３ではＴＡ＞
４０か否が判定する。否定判定されると本ルーチンを終
了する。■≧４８０ｍ八が約４秒間継続し、肯定判定さ
れるとステップ６４で異常判定フラグＸＤＲがインクリ
メントされ、ステップ６５でＦｌ　、Ｔｌ　、ＴＮ、Ｔ
Ａが０とされる。そして同様のステップを繰り返し再び
ステップ６３で肯定判定されるとＸＤＲは２となる。Ｘ
ＤＲ＝２になるとステップ５ｏで肯定判定され以後故障
診断されない。そしてステップ６６で故障表示灯２２が
点灯される。すなわち、２回異常判定されるとはじめて
故障状態として警告するのである。なお、フラグＸＤＲ
は後に点検、修理において外部からリセットしない限り
２のまま保存される。

一方、ステップ６ｏで肯定判定されると、ステップ６７
で異常タイマカウントＴＡを０にし、スチップ６８でＴ
Ｎをインクリメントする。ステップ６９ではＴＮ＞３０
０か否か判定し否定判定されると本ルーチンを終了する
。Ｉ　＜　４８０ｓＡが約３０秒間Ｎ！続し肯定判定さ
れるとステップ７０でＸＤＲがＯにリセットされる。す
なわち、１度異常判定がなされＸＤＲが１にセットされ
ても、その後正常判定がなされると、ＸＤＲがＯにリセ
ットされるのである。正常判定されると、ステップ７１
でパージ中断指令が解除され、ステップ６５で、Ｆｌ　
、ＴＩ　、ＴＮ、ＴＡがリセットされる。

ステップ６０以下で正常又は異常判定中において故障診
断領域からはずれると、ステップ５１で否定判定され、
ステップ５７　、７２でＦｌ、ＴＩ、ＴＮ。

ＴＡのリセット、パージ中断指令の解除が実行され、故
障診断は行なわれない。ステップ５５でＴ　１　＞３５
０となると、ステップ５７で、Ｆｌ。

ＴＩ、ＴＮ、ＴＡをリセットし、ステップ７２でパージ
中断指令を解除して本ルーチンを終了する。

すなわちパージを中断した時から所定時間経過すると、
Ｆｌ　、Ｔｌ　、ＴＮ、ＴＡをリセットしかつパージ中
断を解除して、次の故障診断を開始する。

なお本実施例では空燃比がリッチ異常の場合について説
明したが、リーン異常の場合についても本発明を適用す
ることができる。

また、本実施例では気化器の空燃比制御系について説明
したが、燃料噴射弁を有する機関の空燃比フィードバッ
ク制御系にも本発明を適用できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば誤診断を防止しかつ車両走
行中の故障判定の機会を増大せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の一実施例を
示す全体構成図、第３図は故障診断の説明図、第４図は
本実施例の動作説明図、第５図および第６図は故障診断
処理を実行するためのフローチャートである。 ８・・・０□センサ、　　　　１０・・・キャニスタ、
１２・・・エアブリード管、 １３・・・リニアソレノイド弁、 １６・・・パージ制御電磁弁、 ３０・・・電子制御ユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料蒸気を機関吸気系にパージするパージ装置と、機関
   排気通路内に配置された空燃比センサの出力信号に基い
   て算出されるフィードバック補正量によって空燃比を予
   め定められた空燃比にフィードバック制御する空燃比制
   御装置とを具備した内燃機関において、前記フィードバ
   ック補正量が予め定められた限界値を一定時間継続して
   越えたとき前記パージを中断せしめるためパージ中断指
   令を発するパージ中断指令手段と、パージすべきときで
   あっても前記パージ中断指令が発せられる毎に一時パー
   ジを中断した後パージを再開させるパージ制御手段と、
   該パージ制御手段によりパージを中断している期間内に
   空燃比制御系の故障判定を行なう故障診断手段とを備え
   た空燃比制御系の故障診断装置。