JPH063158B2 - 空燃比制御装置の故障検出装置 - Google Patents
空燃比制御装置の故障検出装置Info
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- JPH063158B2 JPH063158B2 JP17499885A JP17499885A JPH063158B2 JP H063158 B2 JPH063158 B2 JP H063158B2 JP 17499885 A JP17499885 A JP 17499885A JP 17499885 A JP17499885 A JP 17499885A JP H063158 B2 JPH063158 B2 JP H063158B2
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- Japan
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- air
- fuel ratio
- sensor
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空燃比センサからの信号により内燃機関の空
燃比状態をフィードバック制御する空燃比制御装置に関
する。
燃比状態をフィードバック制御する空燃比制御装置に関
する。
空燃比がリーンのときにはリーン信号を発生し、空燃比
がリッチのときにはリッチ信号を発生する空燃比センサ
を機関排気通路内に配置し、この空燃比センサの出力信
号に基いて空燃比を目標空燃比、例えば理論空燃比に制
御するようにした空燃比制御装置が公知である。ところ
がこのような空燃比制御装置において空燃比センサが故
障し、空燃比センサが異常な出力信号を発生すると空燃
比が目標空燃比から大巾にずれてしまい、従って空燃比
センサが故障したときにはこれをできるだけ早くしかも
確実に検出することが必要となる。
がリッチのときにはリッチ信号を発生する空燃比センサ
を機関排気通路内に配置し、この空燃比センサの出力信
号に基いて空燃比を目標空燃比、例えば理論空燃比に制
御するようにした空燃比制御装置が公知である。ところ
がこのような空燃比制御装置において空燃比センサが故
障し、空燃比センサが異常な出力信号を発生すると空燃
比が目標空燃比から大巾にずれてしまい、従って空燃比
センサが故障したときにはこれをできるだけ早くしかも
確実に検出することが必要となる。
そこで燃料噴射が継続して行われている機関運転中に空
燃比センサが長時間に亘ってリッチ信号を発生し続けた
場合には空燃比フィードバックシステムに故障が生じて
いると判断するようにした内燃機関が公知である（特開
昭58-65948号公報参照）。
燃比センサが長時間に亘ってリッチ信号を発生し続けた
場合には空燃比フィードバックシステムに故障が生じて
いると判断するようにした内燃機関が公知である（特開
昭58-65948号公報参照）。
しかしながらこの内燃機関では高負荷運転状態が長く継
続すれば混合気が長期間に亘ってリッチ状態となるため
に空燃比センサが長期間に亘ってリッチ信号を発生し続
けることになり、従って空燃比センサが長期間に亘って
リッチ信号を発生し続けたから空燃比フィードバックシ
ステムに故障が生じていると判断すると誤判断をすると
いう問題を生じる。
続すれば混合気が長期間に亘ってリッチ状態となるため
に空燃比センサが長期間に亘ってリッチ信号を発生し続
けることになり、従って空燃比センサが長期間に亘って
リッチ信号を発生し続けたから空燃比フィードバックシ
ステムに故障が生じていると判断すると誤判断をすると
いう問題を生じる。
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、排気系に設けられた空燃
比センサ２からの出力信号に基いて燃料噴射量を決定す
る空燃比制御装置であって、燃料噴射が停止されている
ことを検出する燃料噴射停止検出手段１と、空燃比セン
サ２から空燃比がリッチ状態であることを示すリッチ信
号が一定時間以上出力されていることを検出するリッチ
信号検出手段３と、燃料噴射が停止されておりかつリッ
チ信号が一定時間以上出力されているときに空燃比セン
サ２が故障していると判断する故障検出手段４とを備え
ている。
明の構成図に示されるように、排気系に設けられた空燃
比センサ２からの出力信号に基いて燃料噴射量を決定す
る空燃比制御装置であって、燃料噴射が停止されている
ことを検出する燃料噴射停止検出手段１と、空燃比セン
サ２から空燃比がリッチ状態であることを示すリッチ信
号が一定時間以上出力されていることを検出するリッチ
信号検出手段３と、燃料噴射が停止されておりかつリッ
チ信号が一定時間以上出力されているときに空燃比セン
サ２が故障していると判断する故障検出手段４とを備え
ている。
以下図示実施例により本発明を説明する。
第２図は本発明の実施例を適用した内燃機関を示す。機
関本体１０に形成されたシリンダボア１１内にはピスト
ン１２が摺動自在に収容され、このピストン１２の上方
に燃焼室１３が形成される。吸気通路１４は、燃焼室１
３との接続部分において吸気弁１５により開閉される。
吸気通路１４内において、吸気弁１５のすぐ上流側には
燃料噴射弁１６が配設され、図示しないエアフィルタの
すぐ下流側にはカルマン渦エアフロメータ１７が設けら
れる。またエアフロメータ１７と燃料噴射弁１６の間に
は吸気絞り弁１８が設けられ、吸気絞り弁１８とエアフ
ロメータ１７の間には吸気温センサ１９が設けられる。
一方排気通路２０は、燃焼室１３との接続部分において
排気弁２１により開閉され、この排気弁２１より下流側
にはＯ２センサ２２が配設される。なお、機関本体１０
のウォータジャケット２３には水温センサ２４が設けら
れ、また点火プラグ２５に接続されるディストリビュー
タ２６にはエンジン回転数を検出する回転数センサ２７
が設けられる。
関本体１０に形成されたシリンダボア１１内にはピスト
ン１２が摺動自在に収容され、このピストン１２の上方
に燃焼室１３が形成される。吸気通路１４は、燃焼室１
３との接続部分において吸気弁１５により開閉される。
吸気通路１４内において、吸気弁１５のすぐ上流側には
燃料噴射弁１６が配設され、図示しないエアフィルタの
すぐ下流側にはカルマン渦エアフロメータ１７が設けら
れる。またエアフロメータ１７と燃料噴射弁１６の間に
は吸気絞り弁１８が設けられ、吸気絞り弁１８とエアフ
ロメータ１７の間には吸気温センサ１９が設けられる。
一方排気通路２０は、燃焼室１３との接続部分において
排気弁２１により開閉され、この排気弁２１より下流側
にはＯ２センサ２２が配設される。なお、機関本体１０
のウォータジャケット２３には水温センサ２４が設けら
れ、また点火プラグ２５に接続されるディストリビュー
タ２６にはエンジン回転数を検出する回転数センサ２７
が設けられる。
マイクロコンピュータを備えた電子制御部(ECU)30は、
上記各センサからの信号に基き、後述するように燃料噴
射量を定めて燃料噴射弁１６を制御し、また、Ｏ２セン
サ２２の故障時にウォーニングランプ２９を点灯させ
る。(ECU)30は、各種の演算処理等を行なう中央演算処
理装置(CPU)31と、プログラムおよび各種定数を記憶す
るリードオンメモリ(ROM)32と、データを一時的に記憶
するランダムアクセスメモリ(RAM)33と、機関停止時に
も補助電源から給電されて記憶を保持できる不揮発性メ
モリ(B-RAM)34と、クロック発生回路(CLK)35と、吸気温
センサ１９等から出力されたアナログ信号をデジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器３６と、回転数センサ２７等
から出力されたデジタル信号を入力するとともに燃料噴
射弁１６への指令信号を出力するための入出力ポート３
７と、これらを相互に接続するバスライン３８とを備え
る。
上記各センサからの信号に基き、後述するように燃料噴
射量を定めて燃料噴射弁１６を制御し、また、Ｏ２セン
サ２２の故障時にウォーニングランプ２９を点灯させ
る。(ECU)30は、各種の演算処理等を行なう中央演算処
理装置(CPU)31と、プログラムおよび各種定数を記憶す
るリードオンメモリ(ROM)32と、データを一時的に記憶
するランダムアクセスメモリ(RAM)33と、機関停止時に
も補助電源から給電されて記憶を保持できる不揮発性メ
モリ(B-RAM)34と、クロック発生回路(CLK)35と、吸気温
センサ１９等から出力されたアナログ信号をデジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器３６と、回転数センサ２７等
から出力されたデジタル信号を入力するとともに燃料噴
射弁１６への指令信号を出力するための入出力ポート３
７と、これらを相互に接続するバスライン３８とを備え
る。
燃料噴射量ＴＡＵは、 ＴＡＵ＝ＴＰ×ＦＡＦ×Ｋ により計算される。ここでＴＰは基本噴射時間を示し、
エアフロメータ１７により計測された吸入空気量より求
められる。ＦＡＦは空燃比補正係数を示し、後述するよ
うに通常Ｏ２センサ２２からの信号に基いて1.０の前後
で変化する。Ｋは修正係数である。
エアフロメータ１７により計測された吸入空気量より求
められる。ＦＡＦは空燃比補正係数を示し、後述するよ
うに通常Ｏ２センサ２２からの信号に基いて1.０の前後
で変化する。Ｋは修正係数である。
Ｏ２センサ２２からは、第５図に示されるようにリッチ
信号およびリーン信号が繰返して出力され、この信号に
従って空燃比補正係数ＦＡＦが変化して燃料噴射量が制
御される。ここで、もしＯ２センサ２２が故障してリッ
チ信号を出力し続けるようになると、空燃比補正係数Ｆ
ＡＦが小さくなりすぎ、燃料噴射量が減少しすぎること
になる。そこで第３図に示すプログラムによりＯ２セン
サ２２の故障を検出する。
信号およびリーン信号が繰返して出力され、この信号に
従って空燃比補正係数ＦＡＦが変化して燃料噴射量が制
御される。ここで、もしＯ２センサ２２が故障してリッ
チ信号を出力し続けるようになると、空燃比補正係数Ｆ
ＡＦが小さくなりすぎ、燃料噴射量が減少しすぎること
になる。そこで第３図に示すプログラムによりＯ２セン
サ２２の故障を検出する。
第３図のルーチンは一定時間毎に割込み処理される。ス
テップ101では、予め初期設定されて０になっているカ
ウンタＣに一定値αを加え、ステップ102，103において
このカウンタＣの値を最大値以下に抑えるようにする。
ステップ104Ｏ２センサ２２の出力信号がリッチ信号か
否かを判別し、リッチ信号であればステップ105へ進
み、燃料供給が遮断されているか否か判断する。燃料遮
断中であれば、ステップ106においてカウンタＣの値が
所定値以上か否か、すなわち、Ｏ２センサ２２からリッ
チ信号が出力されており、かつ燃料供給が遮断されてい
る状態になって所定時間経過したか否か判断する。しか
してステップ106において肯定判断されると、Ｏ２セン
サ２２は燃料遮断にも拘らず所定時間以上リッチ信号を
出力し続けいることとなり、ステップ107へ進んでリッ
チ故障であることを示すフラグＦＦを“１”にしてこの
ルーチンを終了する。
テップ101では、予め初期設定されて０になっているカ
ウンタＣに一定値αを加え、ステップ102，103において
このカウンタＣの値を最大値以下に抑えるようにする。
ステップ104Ｏ２センサ２２の出力信号がリッチ信号か
否かを判別し、リッチ信号であればステップ105へ進
み、燃料供給が遮断されているか否か判断する。燃料遮
断中であれば、ステップ106においてカウンタＣの値が
所定値以上か否か、すなわち、Ｏ２センサ２２からリッ
チ信号が出力されており、かつ燃料供給が遮断されてい
る状態になって所定時間経過したか否か判断する。しか
してステップ106において肯定判断されると、Ｏ２セン
サ２２は燃料遮断にも拘らず所定時間以上リッチ信号を
出力し続けいることとなり、ステップ107へ進んでリッ
チ故障であることを示すフラグＦＦを“１”にしてこの
ルーチンを終了する。
ステップ104において、Ｏ２センサ２２がリッチ信号を
出力していないと判断すると、ステップ108においてフ
ラグＦＦを“０”にするとともにステップ109において
カウンタＣを０にし、このルーチンを終了する。ステッ
プ105において、燃料供給が行なわれていると判断した
場合、ステップ109へ進んでカウンタＣを０にしてこの
ルーチンを終了する。
出力していないと判断すると、ステップ108においてフ
ラグＦＦを“０”にするとともにステップ109において
カウンタＣを０にし、このルーチンを終了する。ステッ
プ105において、燃料供給が行なわれていると判断した
場合、ステップ109へ進んでカウンタＣを０にしてこの
ルーチンを終了する。
第４図は空燃比補正係数ＦＡＦを変化させるプログラム
のフローチャートを示す。このルーチンは所定時間毎に
割込み処理される。
のフローチャートを示す。このルーチンは所定時間毎に
割込み処理される。
ステップ201ではフィードバック条件が成立しているか
否かを判断する。フィードバック条件は定常運転状態の
とき成立し、フィードバック条件が成立していなければ
ステップ216へ進んで空燃比補正係数ＦＡＦを1.０に定
めてこのルーチンを終了する。ステップ201においてフ
ィードバック条件が成立していると判断するとステップ
202へ進み、フラグＦＦが“１”であるか否か判断す
る。ここでフラグＦＦが“１”でなければステップ203
以下のフィードバック制御を実行するが、フラグＦＦが
“１”であれば、Ｏ２センサ２２がリッチ故障であるの
でフィードバック制御を禁止すべくステップ216におい
て空燃比補正係数ＦＡＦを1.０に定めこのルーチンを終
了する。
否かを判断する。フィードバック条件は定常運転状態の
とき成立し、フィードバック条件が成立していなければ
ステップ216へ進んで空燃比補正係数ＦＡＦを1.０に定
めてこのルーチンを終了する。ステップ201においてフ
ィードバック条件が成立していると判断するとステップ
202へ進み、フラグＦＦが“１”であるか否か判断す
る。ここでフラグＦＦが“１”でなければステップ203
以下のフィードバック制御を実行するが、フラグＦＦが
“１”であれば、Ｏ２センサ２２がリッチ故障であるの
でフィードバック制御を禁止すべくステップ216におい
て空燃比補正係数ＦＡＦを1.０に定めこのルーチンを終
了する。
ステップ203では、Ｏ２センサ２２の出力信号Ｖ０２が
基準値ＶＲ以上か否か、すなわち空燃比がリッチかリー
ンかを判断する、空燃比がリッチの場合、ステップ204
へ移ってフラグＣＡＦが“０”か否かを判別する。この
フラグＣＡＦは、それ以前に空燃比がリーンである場合
“０”に定められ、それ以前に空燃比がリッチである場
合“１”に定められるようになっている。したがってス
テップ104において肯定判断するということは、空燃比
がリーンからリッチに変わったことを意味し、次にステ
ップ205において空燃比補正係数ＦＡＦからある大きい
値Ｆ１を減じる。そしてステップ206において、空燃比
がリッチであることを示すべくフラグＣＡＦを“１”に
し、このルーチンを終了する。一方、ステップ104にお
いて否定判断した場合、これは空燃比がリッチ状態を維
持している場合であり、ステップ207へ進んで空燃比補
正係数ＦＡＦを小さい値ΔＦ１だけ減じる。そしてステ
ップ208，209において、空燃比補正係数ＦＡＦが下限値
Ｌ１よりも小さくならないようにしてこのルーチンを終
了する。
基準値ＶＲ以上か否か、すなわち空燃比がリッチかリー
ンかを判断する、空燃比がリッチの場合、ステップ204
へ移ってフラグＣＡＦが“０”か否かを判別する。この
フラグＣＡＦは、それ以前に空燃比がリーンである場合
“０”に定められ、それ以前に空燃比がリッチである場
合“１”に定められるようになっている。したがってス
テップ104において肯定判断するということは、空燃比
がリーンからリッチに変わったことを意味し、次にステ
ップ205において空燃比補正係数ＦＡＦからある大きい
値Ｆ１を減じる。そしてステップ206において、空燃比
がリッチであることを示すべくフラグＣＡＦを“１”に
し、このルーチンを終了する。一方、ステップ104にお
いて否定判断した場合、これは空燃比がリッチ状態を維
持している場合であり、ステップ207へ進んで空燃比補
正係数ＦＡＦを小さい値ΔＦ１だけ減じる。そしてステ
ップ208，209において、空燃比補正係数ＦＡＦが下限値
Ｌ１よりも小さくならないようにしてこのルーチンを終
了する。
ステップ203において否定判断した場合、すなわち空燃
比がリーンの場合、ステップ210へ進み、フラグＣＡＦ
が“１”か否かを判別する。空燃比がリッチからリーン
に変わった場合、ステップ210からステップ211へ移り、
空燃比補正係数ＦＡＦにある大きな値Ｆ２を加える。そ
してステップ212において、フラグＣＡＦを“０”にし
てこのルーチンを終了する。ステップ210において、空
燃比がリーン状態を維持している場合、ステップ213へ
移って空燃比補正係数ＦＡＦに小さい値ΔＦ２を加え
る。そしてステップ214，215において、空燃比補正係数
ＦＡＦが上限値Ｈ１よりも大きくならないようにしてこ
のルーチンを終了する。
比がリーンの場合、ステップ210へ進み、フラグＣＡＦ
が“１”か否かを判別する。空燃比がリッチからリーン
に変わった場合、ステップ210からステップ211へ移り、
空燃比補正係数ＦＡＦにある大きな値Ｆ２を加える。そ
してステップ212において、フラグＣＡＦを“０”にし
てこのルーチンを終了する。ステップ210において、空
燃比がリーン状態を維持している場合、ステップ213へ
移って空燃比補正係数ＦＡＦに小さい値ΔＦ２を加え
る。そしてステップ214，215において、空燃比補正係数
ＦＡＦが上限値Ｈ１よりも大きくならないようにしてこ
のルーチンを終了する。
この空燃比補正係数ＦＡＦの変化を第５図を参照して説
明する。
明する。
Ｏ２センサ２２がリーン信号を出力している時、第４図
のプログラムはステップ201，202，203，210，213，214
の順に実行され、空燃比補正係数ＦＡＦは、符号Ａで示
すように徐々に増加する。この状態においてＯ２センサ
２２がリッチ信号を出力すると、プログラムはステップ
201，202，203，204，205，206の順に実行され、空燃比
補正係数ＦＡＦは符号Ｂで示すように急に減少する。そ
の後プログラムはステップ201，202，203，204，207，2
08の順に実行されるようになり、空燃比補正係数ＦＡＦ
は符号Ｃで示すように徐々に減少する。そしてＯ２セン
サ２２がリーン信号を出力すると、プログラムはステッ
プ201，202，203，210，211，212の順に実行され、空燃
比補正係数ＦＡＦは符号Ｄで示すように急に増加する。
以下同様にして、リーン信号とリッチ信号の繰返しに伴
ない、空燃比補正係数ＦＡＦは増減を繰返す。もし、Ｏ
２センサ２２がリッチ信号を出力し続ければ、空燃比補
正係数ＦＡＦは符号Ｅで示すように減少し続けるが下限
値Ｌ１において制限される。一方、Ｏ２センサ２２がリ
ッチ信号を出力し続けており、しかも燃料供給が遮断さ
れている場合、この状態が所定時間以上続けば、第３図
のプログラムによりフラグＦＦが“１”にされ、第４図
のプログラムにより空燃比のフィードバック制御が中止
されて空燃比補正係数ＦＡＦは強制的に1.０にされる。
のプログラムはステップ201，202，203，210，213，214
の順に実行され、空燃比補正係数ＦＡＦは、符号Ａで示
すように徐々に増加する。この状態においてＯ２センサ
２２がリッチ信号を出力すると、プログラムはステップ
201，202，203，204，205，206の順に実行され、空燃比
補正係数ＦＡＦは符号Ｂで示すように急に減少する。そ
の後プログラムはステップ201，202，203，204，207，2
08の順に実行されるようになり、空燃比補正係数ＦＡＦ
は符号Ｃで示すように徐々に減少する。そしてＯ２セン
サ２２がリーン信号を出力すると、プログラムはステッ
プ201，202，203，210，211，212の順に実行され、空燃
比補正係数ＦＡＦは符号Ｄで示すように急に増加する。
以下同様にして、リーン信号とリッチ信号の繰返しに伴
ない、空燃比補正係数ＦＡＦは増減を繰返す。もし、Ｏ
２センサ２２がリッチ信号を出力し続ければ、空燃比補
正係数ＦＡＦは符号Ｅで示すように減少し続けるが下限
値Ｌ１において制限される。一方、Ｏ２センサ２２がリ
ッチ信号を出力し続けており、しかも燃料供給が遮断さ
れている場合、この状態が所定時間以上続けば、第３図
のプログラムによりフラグＦＦが“１”にされ、第４図
のプログラムにより空燃比のフィードバック制御が中止
されて空燃比補正係数ＦＡＦは強制的に1.０にされる。
以上のように本発明によれば、空燃比センサのリッチ故
障を確実に検出することができる。またこのように空燃
比センサのリッチ故障を検出することによって空燃比が
大幅にリーンになるのを未然に防止し、運転性を安定さ
せることが可能になるという効果が得られる。
障を確実に検出することができる。またこのように空燃
比センサのリッチ故障を検出することによって空燃比が
大幅にリーンになるのを未然に防止し、運転性を安定さ
せることが可能になるという効果が得られる。
第１図は本発明の構成図、 第２図は本発明の一実施例を適用した内燃機関を示す断
面図、 第３図はリッチ故障を検出するプログラムのフローチャ
ート、 第４図は空燃比補正係数の制御プログラムのフローチャ
ート、 第５図は空燃比補正係数の変化の様子を示すグラフであ
る。 ２０…排気通路、 ２２…Ｏ２センサ（空燃比センサ）。
面図、 第３図はリッチ故障を検出するプログラムのフローチャ
ート、 第４図は空燃比補正係数の制御プログラムのフローチャ
ート、 第５図は空燃比補正係数の変化の様子を示すグラフであ
る。 ２０…排気通路、 ２２…Ｏ２センサ（空燃比センサ）。
Claims (1)
- 【請求項１】排気系に設けられた空燃比センサからの出
力信号に基いて燃料噴射量を決定する空燃比制御装置で
あって、燃料噴射が停止されていることを検出する燃料
噴射停止検出手段と、上記空燃比センサから空燃比がリ
ッチ状態であることを示すリッチ信号が一定時間以上出
力されていることを検出するリッチ信号検出手段と、燃
料噴射が停止されておりかつリッチ信号が一定時間以上
出力されているときに上記空燃比センサが故障している
と判断する故障検出手段とを備えることを特徴とする空
燃比制御装置の故障検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17499885A JPH063158B2 (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 空燃比制御装置の故障検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17499885A JPH063158B2 (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 空燃比制御装置の故障検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6238847A JPS6238847A (ja) | 1987-02-19 |
| JPH063158B2 true JPH063158B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=15988427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17499885A Expired - Fee Related JPH063158B2 (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 空燃比制御装置の故障検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063158B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6957563B2 (en) | 2003-06-04 | 2005-10-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abnormality detection device for air-fuel ratio sensor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0650694B2 (ja) * | 1988-10-25 | 1994-06-29 | 松下電器産業株式会社 | コイル部品の製造方法 |
-
1985
- 1985-08-10 JP JP17499885A patent/JPH063158B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6957563B2 (en) | 2003-06-04 | 2005-10-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abnormality detection device for air-fuel ratio sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6238847A (ja) | 1987-02-19 |
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