JPH05106486A - 空燃比センサの劣化判定装置 - Google Patents
空燃比センサの劣化判定装置Info
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- JPH05106486A JPH05106486A JP3272888A JP27288891A JPH05106486A JP H05106486 A JPH05106486 A JP H05106486A JP 3272888 A JP3272888 A JP 3272888A JP 27288891 A JP27288891 A JP 27288891A JP H05106486 A JPH05106486 A JP H05106486A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1493—Details
- F02D41/1495—Detection of abnormalities in the air/fuel ratio feedback system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1477—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
- F02D41/1479—Using a comparator with variable reference
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料インジェクタ等のバラツキ等にかかわら
ず、空燃比センサの劣化を正確に判定可能にする。 【構成】 排気系に設けた理論空燃比を含む広範囲の空
燃比を連続的に検出可能な空燃比センサ５１の出力を用
いて、機関に供給する混合気の空燃比を空燃比制御手段
５２が目標空燃比にフィードバック補正する空燃比制御
システムにおいて、目標空燃比を理論空燃比に設定する
手段５３と、目標空燃比を理論空燃比と異なる空燃比に
設定する手段５４と、理論空燃比への制御時に空燃比セ
ンサ５１の出力に基づくフィードバック補正量を学習す
る手段５５と、理論空燃比と異なる空燃比への制御時に
空燃比センサ５１の出力に基づくフィードバック補正量
を学習する手段５６とを設けると共に、これらの学習値
の相異に基づき空燃比センサ５１の劣化を判定する手段
５７を設ける。
ず、空燃比センサの劣化を正確に判定可能にする。 【構成】 排気系に設けた理論空燃比を含む広範囲の空
燃比を連続的に検出可能な空燃比センサ５１の出力を用
いて、機関に供給する混合気の空燃比を空燃比制御手段
５２が目標空燃比にフィードバック補正する空燃比制御
システムにおいて、目標空燃比を理論空燃比に設定する
手段５３と、目標空燃比を理論空燃比と異なる空燃比に
設定する手段５４と、理論空燃比への制御時に空燃比セ
ンサ５１の出力に基づくフィードバック補正量を学習す
る手段５５と、理論空燃比と異なる空燃比への制御時に
空燃比センサ５１の出力に基づくフィードバック補正量
を学習する手段５６とを設けると共に、これらの学習値
の相異に基づき空燃比センサ５１の劣化を判定する手段
５７を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の空燃比制
御システムに用いる空燃比センサの劣化判定装置に関す
る。
御システムに用いる空燃比センサの劣化判定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】排気中の酸素濃度から理論空燃比を含む
広範囲の空燃比を連続的に検出する空燃比センサがあ
る。
広範囲の空燃比を連続的に検出する空燃比センサがあ
る。
【０００３】この空燃比センサを用いた空燃比制御シス
テムでは、エンジンの負荷と回転数等に基づいて基本的
な燃料噴射量を定めると共に、空燃比センサの出力（実
空燃比）と目標空燃比の差異に基づき燃料噴射装置から
の燃料噴射量をフィードバック補正することで、理論空
燃比だけでなく広範囲に所定空燃比の混合気を得ること
が可能であるが、この場合空燃比センサに劣化がある
と、空燃比を精度良く制御できなくなる。
テムでは、エンジンの負荷と回転数等に基づいて基本的
な燃料噴射量を定めると共に、空燃比センサの出力（実
空燃比）と目標空燃比の差異に基づき燃料噴射装置から
の燃料噴射量をフィードバック補正することで、理論空
燃比だけでなく広範囲に所定空燃比の混合気を得ること
が可能であるが、この場合空燃比センサに劣化がある
と、空燃比を精度良く制御できなくなる。
【０００４】このため、定常運転域等での制御中に、空
燃比センサの出力と目標空燃比の差異に基づき演算した
フィードバック補正係数が所定範囲外の値かどうかを判
断し、所定範囲外の値になったときは空燃比センサの劣
化と判定するものがある（特開昭６２ー１８６０２９号
公報等参照）。
燃比センサの出力と目標空燃比の差異に基づき演算した
フィードバック補正係数が所定範囲外の値かどうかを判
断し、所定範囲外の値になったときは空燃比センサの劣
化と判定するものがある（特開昭６２ー１８６０２９号
公報等参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これだ
と空燃比センサの劣化を正確に判定できないときがあ
る。
と空燃比センサの劣化を正確に判定できないときがあ
る。
【０００６】即ち、空燃比制御中にフィードバック補正
係数が所定範囲外つまり補正が大きくなる原因として、
空燃比センサの劣化の他に、燃料インジェクタやエアフ
ローセンサ等のバラツキ、劣化によるものがある。
係数が所定範囲外つまり補正が大きくなる原因として、
空燃比センサの劣化の他に、燃料インジェクタやエアフ
ローセンサ等のバラツキ、劣化によるものがある。
【０００７】このため、従来の方法では、燃料インジェ
クタ等にバラツキや劣化があると、誤って空燃比センサ
の劣化と判定しかねないのである。
クタ等にバラツキや劣化があると、誤って空燃比センサ
の劣化と判定しかねないのである。
【０００８】この発明は、このような問題点を解決した
空燃比センサの劣化判定装置を提供することを目的とし
ている。
空燃比センサの劣化判定装置を提供することを目的とし
ている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、図１に示す
ように排気系に設けた理論空燃比を含む広範囲の空燃比
を連続的に検出可能な空燃比センサ５１の出力を用い
て、機関に供給する混合気の空燃比を空燃比制御手段５
２が目標空燃比にフィードバック補正する空燃比制御シ
ステムにおいて、目標空燃比を理論空燃比に設定する手
段５３と、目標空燃比を理論空燃比と異なる空燃比に設
定する手段５４と、理論空燃比への制御時に空燃比セン
サ５１の出力に基づくフィードバック補正量を学習する
手段５５と、理論空燃比と異なる空燃比への制御時に空
燃比センサ５１の出力に基づくフィードバック補正量を
学習する手段５６とを設けると共に、これらの学習値の
相異に基づき空燃比センサ５１の劣化を判定する手段５
７を設ける。
ように排気系に設けた理論空燃比を含む広範囲の空燃比
を連続的に検出可能な空燃比センサ５１の出力を用い
て、機関に供給する混合気の空燃比を空燃比制御手段５
２が目標空燃比にフィードバック補正する空燃比制御シ
ステムにおいて、目標空燃比を理論空燃比に設定する手
段５３と、目標空燃比を理論空燃比と異なる空燃比に設
定する手段５４と、理論空燃比への制御時に空燃比セン
サ５１の出力に基づくフィードバック補正量を学習する
手段５５と、理論空燃比と異なる空燃比への制御時に空
燃比センサ５１の出力に基づくフィードバック補正量を
学習する手段５６とを設けると共に、これらの学習値の
相異に基づき空燃比センサ５１の劣化を判定する手段５
７を設ける。
【００１０】また、各学習手段５５，５６は、それぞれ
空燃比センサ５１の出力に基づくフィードバック補正量
の平均値の偏差をもとに学習値を決定する。
空燃比センサ５１の出力に基づくフィードバック補正量
の平均値の偏差をもとに学習値を決定する。
【００１１】
【作用】空燃比センサに劣化がある場合、理論空燃比の
検出時に比べて理論空燃比以外の検出時にその出力のバ
ラツキ、劣化は大きくなる。
検出時に比べて理論空燃比以外の検出時にその出力のバ
ラツキ、劣化は大きくなる。
【００１２】即ち、理論空燃比の制御時の空燃比センサ
の出力に基づくフィードバック補正量から空燃比センサ
以外のバラツキ、劣化を、理論空燃比と異なる空燃比の
制御時の空燃比センサの出力に基づくフィードバック補
正量から空燃比センサを含めたバラツキ、劣化を判断で
き、これによりそれぞれの補正量を学習した学習値の相
異から空燃比センサ自体の劣化を判定できる。
の出力に基づくフィードバック補正量から空燃比センサ
以外のバラツキ、劣化を、理論空燃比と異なる空燃比の
制御時の空燃比センサの出力に基づくフィードバック補
正量から空燃比センサを含めたバラツキ、劣化を判断で
き、これによりそれぞれの補正量を学習した学習値の相
異から空燃比センサ自体の劣化を判定できる。
【００１３】また、空燃比センサの出力に基づくフィー
ドバック補正量の平均値の偏差をもとに学習値を決定す
ることで、劣化判定を正確に行える。
ドバック補正量の平均値の偏差をもとに学習値を決定す
ることで、劣化判定を正確に行える。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１５】図２に示すように、吸入空気はエアクリー
ナ２から吸気管３を通ってエンジン１のシリンダに導入
され、燃料は気筒毎に設けた燃料インジェクタ（燃料噴
射装置）４から各吸気ポートに向けて噴射される。
ナ２から吸気管３を通ってエンジン１のシリンダに導入
され、燃料は気筒毎に設けた燃料インジェクタ（燃料噴
射装置）４から各吸気ポートに向けて噴射される。
【００１６】シリンダ内で燃焼したガスは排気管５を通
して触媒装置６に導入され、ここで燃焼ガス中の有害成
分（ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ）が清浄化されて排出される。
して触媒装置６に導入され、ここで燃焼ガス中の有害成
分（ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ）が清浄化されて排出される。
【００１７】吸入空気の流量はホットワイヤ式のエアフ
ローセンサ７により検出され、アクセルペダルと連動す
るスロットルバルブ８によってその流量が制御される。
ローセンサ７により検出され、アクセルペダルと連動す
るスロットルバルブ８によってその流量が制御される。
【００１８】スロットルバルブ８の開度はスロットル開
度センサ９により検出される。エンジンの回転数はディ
ストリビュータ１０に内蔵されたクランク角センサ１１
により検出され、ウォータジャケットの冷却水温は水温
センサ１２により検出される。
度センサ９により検出される。エンジンの回転数はディ
ストリビュータ１０に内蔵されたクランク角センサ１１
により検出され、ウォータジャケットの冷却水温は水温
センサ１２により検出される。
【００１９】排気中の空燃比（酸素濃度）は排気管５に
設置された空燃比センサ１３により検出され、空燃比セ
ンサ１３はリッチ側からリーン側まで幅広く空燃比を検
出し得る特性を持つものが用いられる。
設置された空燃比センサ１３により検出され、空燃比セ
ンサ１３はリッチ側からリーン側まで幅広く空燃比を検
出し得る特性を持つものが用いられる。
【００２０】空燃比センサ１３は、図３のようにジルコ
ニア等の固体電解質１４からなり、内部に設けた大気室
１５と貫通孔１６を通して排気が導入される拡散室１７
とその拡散室外部の各面に多孔質の白金電極１８〜２１
をコーティングしたもので、電極１８，１９間に生じる
起電力を差動増幅器２２を介し比較増幅して電極２０，
２１間を流れる電流Ｉｐを電圧Ｖｐに変換し検出する。
ニア等の固体電解質１４からなり、内部に設けた大気室
１５と貫通孔１６を通して排気が導入される拡散室１７
とその拡散室外部の各面に多孔質の白金電極１８〜２１
をコーティングしたもので、電極１８，１９間に生じる
起電力を差動増幅器２２を介し比較増幅して電極２０，
２１間を流れる電流Ｉｐを電圧Ｖｐに変換し検出する。
【００２１】２４はアイドル吸気を制御するアイドル制
御弁、２５は暖機時のエアレギュレータ、２６はキャニ
スタ、２７はトランスミッションのニュートラル位置を
検出するニュートラルスイッチ、２８は車速センサを示
す。
御弁、２５は暖機時のエアレギュレータ、２６はキャニ
スタ、２７はトランスミッションのニュートラル位置を
検出するニュートラルスイッチ、２８は車速センサを示
す。
【００２２】運転条件検出手段としてのエアフローセン
サ７、スロットル開度センサ９、クランク角センサ１
１、水温センサ１２、空燃比センサ１３、ニュートラル
スイッチ２７、車速センサ２８の各信号はキースイッチ
等からの信号とともにコントロールユニット３０に入力
される。
サ７、スロットル開度センサ９、クランク角センサ１
１、水温センサ１２、空燃比センサ１３、ニュートラル
スイッチ２７、車速センサ２８の各信号はキースイッチ
等からの信号とともにコントロールユニット３０に入力
される。
【００２３】コントロールユニット（空燃比制御手段、
目標空燃比設定手段、学習手段、異常判定手段）３０
は、図４のようにＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３
３、インタフェイス（Ｉ／Ｏ）３４、記憶保持機能付き
のＢＵＲＡＭ３５、ＡーＤコンバータ（ＡＤＣ）３６等
からなるマイクロコンピュータにて構成され、前記各信
号に基づき燃料インジェクタ４からの燃料噴射量制御を
行うと共に、空燃比センサ１３の劣化判定を行う。
目標空燃比設定手段、学習手段、異常判定手段）３０
は、図４のようにＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３
３、インタフェイス（Ｉ／Ｏ）３４、記憶保持機能付き
のＢＵＲＡＭ３５、ＡーＤコンバータ（ＡＤＣ）３６等
からなるマイクロコンピュータにて構成され、前記各信
号に基づき燃料インジェクタ４からの燃料噴射量制御を
行うと共に、空燃比センサ１３の劣化判定を行う。
【００２４】次に、コントロールユニット３０の制御内
容を図５〜図１０のフローチャートに基づいて説明す
る。
容を図５〜図１０のフローチャートに基づいて説明す
る。
【００２５】まず、燃料インジェクタ４の燃料噴射量
（噴射パルス幅）Ｔｉの演算式（１）を示す。
（噴射パルス幅）Ｔｉの演算式（１）を示す。
【００２６】 Ｔｉ＝Ｔｐ×ＣＯＥＦ×ＴＤＭＬ×α×Ｌα＋Ｔｓ ‥‥（１） Ｔｐは、エンジンの吸入空気量Ｑａ、エンジンの回転数
Ｎｅから、定数Ｋｃ×Ｑａ／Ｎｅの式にて求まる基本的
な噴射量（基本パルス幅）である。
Ｎｅから、定数Ｋｃ×Ｑａ／Ｎｅの式にて求まる基本的
な噴射量（基本パルス幅）である。
【００２７】ＣＯＥＦは、運転域の空燃比補正係数、水
温増量補正係数、始動および始動後増量補正係数等の和
で、それぞれ所定のテーブルから読み込む。
温増量補正係数、始動および始動後増量補正係数等の和
で、それぞれ所定のテーブルから読み込む。
【００２８】ＴＤＭＬは、空燃比の設定値で、理論空燃
比／目標空燃比の値を取る。
比／目標空燃比の値を取る。
【００２９】αは空燃比センサ１３の出力（実空燃比）
と目標空燃比の差異に基づいて決定する空燃比のフィー
ドバック補正係数、Ｌαはその補正に基づく空燃比の学
習制御係数である。
と目標空燃比の差異に基づいて決定する空燃比のフィー
ドバック補正係数、Ｌαはその補正に基づく空燃比の学
習制御係数である。
【００３０】Ｔｓは無効パルス幅である。
【００３１】この噴射パルス幅Ｔｉのパルス信号を燃料
インジェクタ４に出力することで、燃料噴射量つまり空
燃比を制御する。
インジェクタ４に出力することで、燃料噴射量つまり空
燃比を制御する。
【００３２】図５は目標空燃比の設定フローで、ステッ
プ１０１にてエンジンの吸入空気量Ｑａ、回転数Ｎｅ、
水温Ｔｗ等の運転条件を読み込み、ステップ１０２にて
リーン（希薄）空燃比の運転条件かどうかを判定する。
プ１０１にてエンジンの吸入空気量Ｑａ、回転数Ｎｅ、
水温Ｔｗ等の運転条件を読み込み、ステップ１０２にて
リーン（希薄）空燃比の運転条件かどうかを判定する。
【００３３】冷機中にない軽負荷域等にはステップ１０
３に進んで、目標空燃比にリーン空燃比を設定つまり前
式（１）のＴＤＭＬをリーンに定め、リーン運転に入
る。
３に進んで、目標空燃比にリーン空燃比を設定つまり前
式（１）のＴＤＭＬをリーンに定め、リーン運転に入
る。
【００３４】リーン運転条件にないときはステップ１０
４に進んで、目標空燃比に理論空燃比をつまりＴＤＭＬ
を１にし、理論空燃比運転に入る。
４に進んで、目標空燃比に理論空燃比をつまりＴＤＭＬ
を１にし、理論空燃比運転に入る。
【００３５】理論空燃比運転に入ると、図６、図７のフ
ローに基づいてフィードバック補正係数αS、学習制御
係数ＬαSを演算し、空燃比のフィードバック制御、学
習制御を行う。
ローに基づいてフィードバック補正係数αS、学習制御
係数ＬαSを演算し、空燃比のフィードバック制御、学
習制御を行う。
【００３６】図６では、運転条件からステップ２０１に
て冷機時、始動直後、アイドル時、スロットル全開時等
を除いた所定のフィードバック制御域に、ステップ２０
３以降の制御を実行する。
て冷機時、始動直後、アイドル時、スロットル全開時等
を除いた所定のフィードバック制御域に、ステップ２０
３以降の制御を実行する。
【００３７】空燃比センサ１３の出力Ｖｐ（図３参照）
が負（リッチ）から正（リーン）に変わると、前回の補
正係数αSに所定比例分ＰSLを加算し、この後出力Ｖｐ
が負に変わるまで、補正係数αSに所定積分分ＩSLを加
算していく（ステップ２０３→２０４〜２０６）。
が負（リッチ）から正（リーン）に変わると、前回の補
正係数αSに所定比例分ＰSLを加算し、この後出力Ｖｐ
が負に変わるまで、補正係数αSに所定積分分ＩSLを加
算していく（ステップ２０３→２０４〜２０６）。
【００３８】また、空燃比センサ１３の出力Ｖｐが正か
ら負に変わると、前回の補正係数αSから所定比例分Ｐ
SRを減算し、この後出力Ｖｐが正に変わるまで、補正係
数αSから所定積分分ＩSRを減算していく（ステップ２
０３→２０７〜２０９）。
ら負に変わると、前回の補正係数αSから所定比例分Ｐ
SRを減算し、この後出力Ｖｐが正に変わるまで、補正係
数αSから所定積分分ＩSRを減算していく（ステップ２
０３→２０７〜２０９）。
【００３９】なお、ハンチングを防止するために、出力
Ｖｐの正負を判定する０値を間にヒステリヒスを設けて
ある。
Ｖｐの正負を判定する０値を間にヒステリヒスを設けて
ある。
【００４０】このようにフィードバック補正係数αSを
比例積分にて求める。
比例積分にて求める。
【００４１】そして、空燃比センサ１３の出力Ｖｐが正
から負、負から正に変わるごとに（ステップ２１０，２
１１）、図７の学習制御係数ＬαSの演算を行う。
から負、負から正に変わるごとに（ステップ２１０，２
１１）、図７の学習制御係数ＬαSの演算を行う。
【００４２】図７では、ステップ２２１にてエンジンの
負荷（基本パルス幅Ｔｐ）、回転数Ｎｅが同一エリア内
にあり、空燃比センサ１３の出力が数回サンプリングさ
れること等の条件が成立すると、ステップ２２２にて前
回のフィードバック補正係数αS0（前回空燃比センサ１
３の出力が正から負または負から正に変わったときの
値）と今回のフィードバック補正係数αS（今回空燃比
センサ１３の出力が負から正または正から負に変わった
ときの値）の平均値αSMを求める。
負荷（基本パルス幅Ｔｐ）、回転数Ｎｅが同一エリア内
にあり、空燃比センサ１３の出力が数回サンプリングさ
れること等の条件が成立すると、ステップ２２２にて前
回のフィードバック補正係数αS0（前回空燃比センサ１
３の出力が正から負または負から正に変わったときの
値）と今回のフィードバック補正係数αS（今回空燃比
センサ１３の出力が負から正または正から負に変わった
ときの値）の平均値αSMを求める。
【００４３】次に、ステップ２２４にて平均値αSMの偏
差に重み係数ＲSを乗算して、前回の学習値に加算し、
新たな学習制御係数ＬαSを求める。
差に重み係数ＲSを乗算して、前回の学習値に加算し、
新たな学習制御係数ＬαSを求める。
【００４４】なお、学習回数ＮSをカウントする（ステ
ップ２２５）。
ップ２２５）。
【００４５】理論空燃比制御時に、このフィードバック
補正係数αS（α）、学習制御係数ＬαS（Ｌα）にて空
燃比をフィードバック制御、学習制御する。
補正係数αS（α）、学習制御係数ＬαS（Ｌα）にて空
燃比をフィードバック制御、学習制御する。
【００４６】一方、リーン運転に入ると、図８、図９の
フローに基づいてフィードバック補正係数αL，学習制
御係数ＬαLを演算し、空燃比のフィードバック制御、
学習制御を行う。
フローに基づいてフィードバック補正係数αL，学習制
御係数ＬαLを演算し、空燃比のフィードバック制御、
学習制御を行う。
【００４７】図８では、ステップ３０１にて車速等の変
化の小さい所定のフィードバック制御域に、ステップ３
０３以降の制御を実行する。
化の小さい所定のフィードバック制御域に、ステップ３
０３以降の制御を実行する。
【００４８】この場合、リーン空燃比の設定値ＴＤＭＬ
から目標となるＶｐを定め、空燃比センサ１３の出力Ｖ
ｐを目標Ｖｐと比較する（ステップ３０３，３０４）。
から目標となるＶｐを定め、空燃比センサ１３の出力Ｖ
ｐを目標Ｖｐと比較する（ステップ３０３，３０４）。
【００４９】空燃比センサ１３の出力Ｖｐが目標Ｖｐよ
りも高いと（リーン）、前回の補正係数αLに所定積分
分ＩLLを加算していき、出力Ｖｐが目標Ｖｐに下がるま
で、続ける（ステップ３０４→３０５）。
りも高いと（リーン）、前回の補正係数αLに所定積分
分ＩLLを加算していき、出力Ｖｐが目標Ｖｐに下がるま
で、続ける（ステップ３０４→３０５）。
【００５０】また、空燃比センサ１３の出力Ｖｐが目標
Ｖｐよりも低いと（リッチ）、前回の補正係数αLから
所定積分分ＩLRを減算していき、出力Ｖｐが目標Ｖｐに
上がるまで、続ける（ステップ３０４→３０６）。
Ｖｐよりも低いと（リッチ）、前回の補正係数αLから
所定積分分ＩLRを減算していき、出力Ｖｐが目標Ｖｐに
上がるまで、続ける（ステップ３０４→３０６）。
【００５１】なお、ハンチングを防止するために、目標
Ｖｐを間にヒステリヒスを設けてある。
Ｖｐを間にヒステリヒスを設けてある。
【００５２】そして、空燃比センサ１３の出力Ｖｐが目
標Ｖｐよりも高くまたは低く変わるごとに（ステップ３
０７）、図９の学習制御係数ＬαLの演算を行う。
標Ｖｐよりも高くまたは低く変わるごとに（ステップ３
０７）、図９の学習制御係数ＬαLの演算を行う。
【００５３】図９では、ステップ３２１にてエンジンの
負荷（基本パルス幅Ｔｐ）、回転数Ｎｅが同一エリア内
にあり、空燃比センサ１３の出力が数回サンプリングさ
れること等の条件が成立すると、ステップ３２２にてフ
ィードバック補正係数αLの平均値αLM（空燃比センサ
１３の出力が目標Ｖｐよりも高く変わったときの値と低
く変わったときの値の平均）を求め、平均値αLMの偏差
に重み係数ＲLを乗算して、前回の学習値に加算し、新
たな学習制御係数ＬαLを求める。
負荷（基本パルス幅Ｔｐ）、回転数Ｎｅが同一エリア内
にあり、空燃比センサ１３の出力が数回サンプリングさ
れること等の条件が成立すると、ステップ３２２にてフ
ィードバック補正係数αLの平均値αLM（空燃比センサ
１３の出力が目標Ｖｐよりも高く変わったときの値と低
く変わったときの値の平均）を求め、平均値αLMの偏差
に重み係数ＲLを乗算して、前回の学習値に加算し、新
たな学習制御係数ＬαLを求める。
【００５４】なお、学習回数ＮLをカウントする（ステ
ップ３２３）。
ップ３２３）。
【００５５】リーン空燃比制御時に、このフィードバッ
ク補正係数αL（α）、学習制御係数ＬαL（Ｌα）にて
空燃比をフィードバック制御、学習制御する。
ク補正係数αL（α）、学習制御係数ＬαL（Ｌα）にて
空燃比をフィードバック制御、学習制御する。
【００５６】そして、理論空燃比制御時、リーン空燃比
制御時の学習制御係数ＬαS，ＬαLが求まると、図１０
のフローにて空燃比センサ１３の劣化判定を行う。
制御時の学習制御係数ＬαS，ＬαLが求まると、図１０
のフローにて空燃比センサ１３の劣化判定を行う。
【００５７】即ち、ステップ４０１，４０２にてそれぞ
れの学習が所定回数行われると、ステップ４０３にて理
論空燃比時の学習制御係数ＬαSとリーン空燃比時のＬ
αLの差（絶対差）を求め、ステップ４０４にてその差
が所定値以上のとき空燃比センサ１３の劣化と判定す
る。
れの学習が所定回数行われると、ステップ４０３にて理
論空燃比時の学習制御係数ＬαSとリーン空燃比時のＬ
αLの差（絶対差）を求め、ステップ４０４にてその差
が所定値以上のとき空燃比センサ１３の劣化と判定す
る。
【００５８】なお、各プログラムはエンジンの回転角に
同期、実行する。
同期、実行する。
【００５９】このように構成したので、理論空燃比時、
リーン空燃比時に、エンジンの空燃比をフィードバック
制御、学習制御により、それぞれ要求空燃比に制御する
ことができる。
リーン空燃比時に、エンジンの空燃比をフィードバック
制御、学習制御により、それぞれ要求空燃比に制御する
ことができる。
【００６０】一方、空燃比センサ１３に劣化がある場
合、理論空燃比制御、リーン空燃比制御からその劣化を
判定できる。
合、理論空燃比制御、リーン空燃比制御からその劣化を
判定できる。
【００６１】空燃比センサ１３の出力は、図１１のよう
な特性を有しており、理論空燃比時は排気の化学組成に
完全に従うので、出力のバラツキや劣化は極めて小さい
が、理論空燃比以外のときは空燃比センサ１３の貫通孔
１６（図３参照）におけるガス拡散に支配されるため、
出力のバラツキや劣化は大きい。
な特性を有しており、理論空燃比時は排気の化学組成に
完全に従うので、出力のバラツキや劣化は極めて小さい
が、理論空燃比以外のときは空燃比センサ１３の貫通孔
１６（図３参照）におけるガス拡散に支配されるため、
出力のバラツキや劣化は大きい。
【００６２】即ち、理論空燃比制御時に空燃比センサ１
３の出力にずれがあれば、燃料インジェクタ４やエアフ
ローセンサ７等のバラツキや劣化によるもので、理論空
燃比以外の空燃比制御時に空燃比センサ１３の出力にず
れがあれば、燃料インジェクタ４等のバラツキや劣化な
らびに空燃比センサ１３の劣化によるものである。
３の出力にずれがあれば、燃料インジェクタ４やエアフ
ローセンサ７等のバラツキや劣化によるもので、理論空
燃比以外の空燃比制御時に空燃比センサ１３の出力にず
れがあれば、燃料インジェクタ４等のバラツキや劣化な
らびに空燃比センサ１３の劣化によるものである。
【００６３】これにより、理論空燃比制御時ならびに理
論空燃比以外の空燃比制御時に、それぞれ空燃比センサ
１３の出力に基づく補正量を学習すると共に、これらの
学習値（学習値制御係数）を比較することで、空燃比セ
ンサ１３の状態を判定でき、空燃比センサ１３の劣化を
正確に判定できる。
論空燃比以外の空燃比制御時に、それぞれ空燃比センサ
１３の出力に基づく補正量を学習すると共に、これらの
学習値（学習値制御係数）を比較することで、空燃比セ
ンサ１３の状態を判定でき、空燃比センサ１３の劣化を
正確に判定できる。
【００６４】なお、実施例では空燃比センサ１３の劣化
を判定する場合に、学習制御係数を用いたが、図７のス
テップ２２２でフィードバック補正係数の平均値α
SMを、図９のステップ３２２でフィードバック補正係数
の平均値αLMを求める毎に、その平均値αSM，αLMの差
から直接判定しても良い。
を判定する場合に、学習制御係数を用いたが、図７のス
テップ２２２でフィードバック補正係数の平均値α
SMを、図９のステップ３２２でフィードバック補正係数
の平均値αLMを求める毎に、その平均値αSM，αLMの差
から直接判定しても良い。
【００６５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、理論空燃
比を含む広範囲の空燃比を連続的に検出可能な空燃比セ
ンサを用いた空燃比制御システムにおいて、理論空燃比
への制御時ならびに理論空燃比と異なる空燃比への制御
時にそれぞれ空燃比センサの出力に基づくフィードバッ
ク補正量を学習すると共に、これらの学習値の相異に基
づき空燃比センサの劣化を判定するので、燃料インジェ
クタ等のバラツキや劣化等にかかわらず、空燃比センサ
自体の劣化を判定できる。
比を含む広範囲の空燃比を連続的に検出可能な空燃比セ
ンサを用いた空燃比制御システムにおいて、理論空燃比
への制御時ならびに理論空燃比と異なる空燃比への制御
時にそれぞれ空燃比センサの出力に基づくフィードバッ
ク補正量を学習すると共に、これらの学習値の相異に基
づき空燃比センサの劣化を判定するので、燃料インジェ
クタ等のバラツキや劣化等にかかわらず、空燃比センサ
自体の劣化を判定できる。
【００６６】また、空燃比センサの出力に基づくフィー
ドバック補正量の平均値の偏差をもとに学習値を決定す
ることで、劣化を正確に判定できる。
ドバック補正量の平均値の偏差をもとに学習値を決定す
ることで、劣化を正確に判定できる。
【図１】本発明の構成図である。
【図２】制御システム構成図である。
【図３】空燃比センサの構成図である。
【図４】コントロールユニットのブロック図である。
【図５】空燃比設定のフローチャートである。
【図６】理論空燃比制御時のフローチャートである。
【図７】学習のフローチャートである。
【図８】リーン空燃比制御時のフローチャートである。
【図９】学習のフローチャートである。
【図１０】劣化判定のフローチャートである。
【図１１】空燃比センサの出力特性図である。
１ エンジン ４ 燃料インジェクタ ７ エアフローセンサ ９ スロットル開度センサ １１ クランク角センサ １２ 水温センサ １３ 空燃比センサ ３０ コントロールユニット
Claims (2)
- 【請求項１】 排気系に設けた理論空燃比を含む広範囲
の空燃比を連続的に検出可能な空燃比センサの出力を用
いて、機関に供給する混合気の空燃比を空燃比制御手段
が目標空燃比にフィードバック補正する空燃比制御シス
テムにおいて、目標空燃比を理論空燃比に設定する手段
と、目標空燃比を理論空燃比と異なる空燃比に設定する
手段と、理論空燃比への制御時に空燃比センサの出力に
基づくフィードバック補正量を学習する手段と、理論空
燃比と異なる空燃比への制御時に空燃比センサの出力に
基づくフィードバック補正量を学習する手段とを設ける
と共に、これらの学習値の相異に基づき空燃比センサの
劣化を判定する手段を設けたことを特徴とする空燃比セ
ンサの劣化判定装置。 - 【請求項２】 前記各学習手段は、それぞれ空燃比セン
サの出力に基づくフィードバック補正量の平均値の偏差
をもとに学習値を決定する請求項１に記載の空燃比セン
サの劣化判定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3272888A JP2757625B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 空燃比センサの劣化判定装置 |
| US07/961,287 US5327876A (en) | 1991-10-21 | 1992-10-15 | Air-fuel ratio control system for engines |
| DE4235503A DE4235503C2 (de) | 1991-10-21 | 1992-10-21 | Steuersystem für das Luft-/Kraftstoffverhältnis für Verbrennungsmotoren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3272888A JP2757625B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 空燃比センサの劣化判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05106486A true JPH05106486A (ja) | 1993-04-27 |
| JP2757625B2 JP2757625B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=17520157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3272888A Expired - Fee Related JP2757625B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 空燃比センサの劣化判定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5327876A (ja) |
| JP (1) | JP2757625B2 (ja) |
| DE (1) | DE4235503C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0824187A2 (en) * | 1996-08-09 | 1998-02-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for determining deterioration of air-fuel ratio sensor |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0553570B1 (en) * | 1991-12-27 | 1998-04-22 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for detecting and controlling air-fuel ratio in internal combustion engines |
| DE4243493A1 (de) * | 1992-12-22 | 1994-06-23 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Steuereinrichtung |
| US5964208A (en) * | 1995-03-31 | 1999-10-12 | Denso Corporation | Abnormality diagnosing system for air/fuel ratio feedback control system |
| JPH09203343A (ja) * | 1996-01-25 | 1997-08-05 | Unisia Jecs Corp | 内燃機関の空燃比検出装置 |
| JP7302466B2 (ja) * | 2019-12-23 | 2023-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用内燃機関の劣化判定装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04203241A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-23 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの空燃比制御方法及びその空燃比制御に使用する排気濃度センサの劣化検出方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61286551A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-17 | Nippon Denso Co Ltd | 空燃比制御装置 |
| JPS62186029A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-14 | Toyota Motor Corp | リ−ンセンサの異常判定方法 |
| JPH073404B2 (ja) * | 1986-03-27 | 1995-01-18 | 本田技研工業株式会社 | 酸素濃度センサの異常検出方法 |
| JPS648334A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Mazda Motor | Air-fuel ratio controller of engine |
| JPH0326844A (ja) * | 1989-06-21 | 1991-02-05 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の燃料供給制御装置における空燃比フィードバック補正装置 |
-
1991
- 1991-10-21 JP JP3272888A patent/JP2757625B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-10-15 US US07/961,287 patent/US5327876A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-21 DE DE4235503A patent/DE4235503C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPH04203241A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-23 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの空燃比制御方法及びその空燃比制御に使用する排気濃度センサの劣化検出方法 |
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| EP0824187A2 (en) * | 1996-08-09 | 1998-02-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for determining deterioration of air-fuel ratio sensor |
| EP0824187A3 (en) * | 1996-08-09 | 1999-08-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for determining deterioration of air-fuel ratio sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4235503C2 (de) | 1997-06-26 |
| US5327876A (en) | 1994-07-12 |
| JP2757625B2 (ja) | 1998-05-25 |
| DE4235503A1 (de) | 1993-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |