JPH06341340A - 内燃機関の空燃比制御装置の診断装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置の診断装置Info
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- JPH06341340A JPH06341340A JP5132204A JP13220493A JPH06341340A JP H06341340 A JPH06341340 A JP H06341340A JP 5132204 A JP5132204 A JP 5132204A JP 13220493 A JP13220493 A JP 13220493A JP H06341340 A JPH06341340 A JP H06341340A
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- air
- fuel ratio
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 三元触媒６の劣化の有無にかかわらず、下流
側の第２の酸素センサ11の劣化の有無を診断する。 【構成】 排気通路５の三元触媒６の上流側及び下流側
にそれぞれ第１及び第２の酸素センサ10，11を設けて、
空燃比フィードバック制御を行うシステムにおいて、三
元触媒６上流の排気通路５から三元触媒６をバイパスし
て第２の酸素センサ11に排気を導くバイパス通路12を設
けて、このバイパス通路12に常閉のバイパス弁13を介装
する。そして、所定の運転条件にてバイパス弁13を開弁
させ（71）、この開弁時の第２の酸素センサ11の出力電
圧の変動周期を計測し（72）、計測された変動周期が所
定の上限値より長い場合に第２の酸素センサ11の劣化と
判定する（73）。
側の第２の酸素センサ11の劣化の有無を診断する。 【構成】 排気通路５の三元触媒６の上流側及び下流側
にそれぞれ第１及び第２の酸素センサ10，11を設けて、
空燃比フィードバック制御を行うシステムにおいて、三
元触媒６上流の排気通路５から三元触媒６をバイパスし
て第２の酸素センサ11に排気を導くバイパス通路12を設
けて、このバイパス通路12に常閉のバイパス弁13を介装
する。そして、所定の運転条件にてバイパス弁13を開弁
させ（71）、この開弁時の第２の酸素センサ11の出力電
圧の変動周期を計測し（72）、計測された変動周期が所
定の上限値より長い場合に第２の酸素センサ11の劣化と
判定する（73）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気通路の排気浄化用
三元触媒の上流側及び下流側にそれぞれ第１及び第２の
酸素センサを設けて空燃比を高精度にフィードバック制
御する内燃機関の空燃比制御装置の診断装置に関する。
三元触媒の上流側及び下流側にそれぞれ第１及び第２の
酸素センサを設けて空燃比を高精度にフィードバック制
御する内燃機関の空燃比制御装置の診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的な内燃機関の空燃比制御装
置においては、空燃比によって変化する排気中酸素濃度
に感応して出力電圧が変化する酸素センサを１個用い、
その応答性を高めるため、三元触媒の上流で、できるだ
け燃焼室に近い排気マニホールドの集合部分に設けてい
るが、この部分は排気温度が高いため酸素センサが熱的
影響や劣化により特性が変化し易く、また、気筒毎の排
気の混合が不十分であるため全気筒の平均的な空燃比を
検出しにくく、空燃比の検出精度に難があり、ひいては
空燃比制御精度を悪くしていた。
置においては、空燃比によって変化する排気中酸素濃度
に感応して出力電圧が変化する酸素センサを１個用い、
その応答性を高めるため、三元触媒の上流で、できるだ
け燃焼室に近い排気マニホールドの集合部分に設けてい
るが、この部分は排気温度が高いため酸素センサが熱的
影響や劣化により特性が変化し易く、また、気筒毎の排
気の混合が不十分であるため全気筒の平均的な空燃比を
検出しにくく、空燃比の検出精度に難があり、ひいては
空燃比制御精度を悪くしていた。
【０００３】この点に鑑み、三元触媒の上流側及び下流
側にそれぞれ第１及び第２の酸素センサを設けて、これ
らにより空燃比を高精度にフィードバック制御するもの
が提案されている。すなわち、下流側の第２の酸素セン
サは、燃焼室から離れているため応答性には難がある
が、三元触媒の下流であるため、排気成分（ＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯX ）のばらつきによる特性のばらつきを生じに
くく、排気中の毒性成分による被毒量が少ないため被毒
による特性変化も受けにくく、しかも排気の混合状態が
よいため全気筒の平均的な空燃比を検出できる等、上流
側の第１の酸素センサに比較して、高精度で安定した検
出性能が得られ、特にシステム全体のリッチ・リーン傾
向を的確に判定し得る。
側にそれぞれ第１及び第２の酸素センサを設けて、これ
らにより空燃比を高精度にフィードバック制御するもの
が提案されている。すなわち、下流側の第２の酸素セン
サは、燃焼室から離れているため応答性には難がある
が、三元触媒の下流であるため、排気成分（ＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯX ）のばらつきによる特性のばらつきを生じに
くく、排気中の毒性成分による被毒量が少ないため被毒
による特性変化も受けにくく、しかも排気の混合状態が
よいため全気筒の平均的な空燃比を検出できる等、上流
側の第１の酸素センサに比較して、高精度で安定した検
出性能が得られ、特にシステム全体のリッチ・リーン傾
向を的確に判定し得る。
【０００４】そこで、上流側の第１の酸素センサの出力
電圧に基づいて機関への燃料供給量を補正するための空
燃比フィードバック補正係数を演算する一方、下流側の
第２の酸素センサの出力電圧に基づいて空燃比フィード
バック補正係数を補正することにより、上流側の第１の
酸素センサの出力特性のばらつきを下流側の第２の酸素
センサによって補償して高精度な空燃比フィードバック
制御を行うようにしている。
電圧に基づいて機関への燃料供給量を補正するための空
燃比フィードバック補正係数を演算する一方、下流側の
第２の酸素センサの出力電圧に基づいて空燃比フィード
バック補正係数を補正することにより、上流側の第１の
酸素センサの出力特性のばらつきを下流側の第２の酸素
センサによって補償して高精度な空燃比フィードバック
制御を行うようにしている。
【０００５】また、このように三元触媒の上流側及び下
流側にそれぞれ第１及び第２の酸素センサを設けて空燃
比を高精度にフィードバック制御する内燃機関の空燃比
制御装置においては、特開昭６１−２８６５５０号公報
に示されるように、下流側の第２の酸素センサの出力電
圧の変動周期（リッチ・リーンの反転周期）を計測し、
これに基づいて三元触媒の劣化の有無を診断している。
流側にそれぞれ第１及び第２の酸素センサを設けて空燃
比を高精度にフィードバック制御する内燃機関の空燃比
制御装置においては、特開昭６１−２８６５５０号公報
に示されるように、下流側の第２の酸素センサの出力電
圧の変動周期（リッチ・リーンの反転周期）を計測し、
これに基づいて三元触媒の劣化の有無を診断している。
【０００６】すなわち、三元触媒が劣化すれば、下流側
の第２の酸素センサの出力電圧の変動周期が短くなるの
で、これが所定値より短くなったことをもって三元触媒
が劣化したと診断するのである。
の第２の酸素センサの出力電圧の変動周期が短くなるの
で、これが所定値より短くなったことをもって三元触媒
が劣化したと診断するのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに三元触媒の上流側及び下流側にそれぞれ第１及び第
２の酸素センサを設けてなる内燃機関の空燃比制御装置
において、下流側の第２の酸素センサの出力電圧の変動
周期を計測し、これに基づいて三元触媒の劣化の有無を
診断する場合に、従来にあっては、下流側の第２の酸素
センサの劣化を診断する手段を持たないため、第２の酸
素センサの劣化により触媒劣化の診断を誤ることがあっ
た。
うに三元触媒の上流側及び下流側にそれぞれ第１及び第
２の酸素センサを設けてなる内燃機関の空燃比制御装置
において、下流側の第２の酸素センサの出力電圧の変動
周期を計測し、これに基づいて三元触媒の劣化の有無を
診断する場合に、従来にあっては、下流側の第２の酸素
センサの劣化を診断する手段を持たないため、第２の酸
素センサの劣化により触媒劣化の診断を誤ることがあっ
た。
【０００８】すなわち、三元触媒が劣化すれば、下流側
の第２の酸素センサの出力電圧の変動周期が短くなる
が、第２の酸素センサが劣化すると、応答性の悪化によ
り、その出力電圧の変動周期が長くなるので、三元触媒
の劣化と第２の酸素センサの劣化とが重なると、両者が
相殺されて、変動周期が新品時とほぼ同様になるため、
第２の酸素センサの出力電圧の変動周期からの劣化の診
断が困難となる。
の第２の酸素センサの出力電圧の変動周期が短くなる
が、第２の酸素センサが劣化すると、応答性の悪化によ
り、その出力電圧の変動周期が長くなるので、三元触媒
の劣化と第２の酸素センサの劣化とが重なると、両者が
相殺されて、変動周期が新品時とほぼ同様になるため、
第２の酸素センサの出力電圧の変動周期からの劣化の診
断が困難となる。
【０００９】言い換えれば、三元触媒劣化＋第２の酸素
センサ劣化の場合は、三元触媒新品＋第２の酸素センサ
新品の場合と区別できないため、両者が劣化していても
診断でＯＫとなってしまうのである。本発明は、このよ
うな従来の問題点に鑑み、三元触媒の劣化の有無にかか
わらず、下流側の第２の酸素センサの劣化を診断できる
ようにして、誤診断を防止することを目的とする。
センサ劣化の場合は、三元触媒新品＋第２の酸素センサ
新品の場合と区別できないため、両者が劣化していても
診断でＯＫとなってしまうのである。本発明は、このよ
うな従来の問題点に鑑み、三元触媒の劣化の有無にかか
わらず、下流側の第２の酸素センサの劣化を診断できる
ようにして、誤診断を防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、図
１に示すように、排気通路５の排気浄化用三元触媒６の
上流側及び下流側に、空燃比によって変化する排気中酸
素濃度に感応して出力電圧が変化する第１及び第２の酸
素センサ10，11をそれぞれ設け、これら第１及び第２の
酸素センサ10，11の出力電圧に基づいて機関への燃料供
給量を補正するようにした内燃機関の空燃比制御装置に
おいて、三元触媒６上流の排気通路５から三元触媒６を
バイパスして前記第２の酸素センサ11に排気を導くパイ
パス通路12を設けて、このバイパス通路12に常閉のバイ
パス弁13を介装する一方、所定の運転条件にて前記バイ
パス弁13を開弁させる手段71と、この開弁時の前記第２
の酸素センサ11の出力電圧の変動周期を計測する手段72
と、計測された変動周期に基づいて前記第２の酸素セン
サ11の劣化の有無を判定する手段73とを設けて、診断装
置を構成する。
１に示すように、排気通路５の排気浄化用三元触媒６の
上流側及び下流側に、空燃比によって変化する排気中酸
素濃度に感応して出力電圧が変化する第１及び第２の酸
素センサ10，11をそれぞれ設け、これら第１及び第２の
酸素センサ10，11の出力電圧に基づいて機関への燃料供
給量を補正するようにした内燃機関の空燃比制御装置に
おいて、三元触媒６上流の排気通路５から三元触媒６を
バイパスして前記第２の酸素センサ11に排気を導くパイ
パス通路12を設けて、このバイパス通路12に常閉のバイ
パス弁13を介装する一方、所定の運転条件にて前記バイ
パス弁13を開弁させる手段71と、この開弁時の前記第２
の酸素センサ11の出力電圧の変動周期を計測する手段72
と、計測された変動周期に基づいて前記第２の酸素セン
サ11の劣化の有無を判定する手段73とを設けて、診断装
置を構成する。
【００１１】
【作用】上記の構成においては、所定の運転条件にて診
断を行うこととし、診断時にのみ、バイパス弁13を開弁
させて、バイパス通路12により三元触媒６をバイパスし
た排気を直接的に第２の酸素センサ11に導く。これによ
り、三元触媒６の劣化の有無にかかわらず、第２の酸素
センサ11の劣化を診断することが可能となるので、この
ときの第２の酸素センサ11の出力電圧の変動周期（リッ
チ・リーンの反転周期）を計測し、これに基づいて第２
の酸素センサの劣化の有無を判定する。すなわち、第２
の酸素センサ11の出力電圧の変動周期を所定値と比較
し、所定値より長いときに第２の酸素センサ11が劣化し
たと判定するのである。
断を行うこととし、診断時にのみ、バイパス弁13を開弁
させて、バイパス通路12により三元触媒６をバイパスし
た排気を直接的に第２の酸素センサ11に導く。これによ
り、三元触媒６の劣化の有無にかかわらず、第２の酸素
センサ11の劣化を診断することが可能となるので、この
ときの第２の酸素センサ11の出力電圧の変動周期（リッ
チ・リーンの反転周期）を計測し、これに基づいて第２
の酸素センサの劣化の有無を判定する。すなわち、第２
の酸素センサ11の出力電圧の変動周期を所定値と比較
し、所定値より長いときに第２の酸素センサ11が劣化し
たと判定するのである。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の一実施例を説明する。図２は
システム図である。機関１の吸気通路２にはアクセルペ
ダルと連動して吸入空気流量を制御するスロットル弁３
が設けられ、その下流のマニホールド部分には気筒毎に
電磁式の燃料噴射弁４が設けられている。
システム図である。機関１の吸気通路２にはアクセルペ
ダルと連動して吸入空気流量を制御するスロットル弁３
が設けられ、その下流のマニホールド部分には気筒毎に
電磁式の燃料噴射弁４が設けられている。
【００１３】機関１の排気通路５には排気中のＣＯ，Ｈ
Ｃの酸化とＮＯX の還元とを行う排気浄化用三元触媒６
が設けられている。前記燃料噴射弁４は、マイクロコン
ピュータを内蔵したコントロールユニット７からのパル
ス幅を制御された駆動パルス信号によって開弁駆動さ
れ、図示しない燃料ポンプから圧送されてプレッシャレ
ギュレータにより所定圧力に制御された燃料を噴射供給
する。
Ｃの酸化とＮＯX の還元とを行う排気浄化用三元触媒６
が設けられている。前記燃料噴射弁４は、マイクロコン
ピュータを内蔵したコントロールユニット７からのパル
ス幅を制御された駆動パルス信号によって開弁駆動さ
れ、図示しない燃料ポンプから圧送されてプレッシャレ
ギュレータにより所定圧力に制御された燃料を噴射供給
する。
【００１４】コントロールユニット７には、燃料噴射量
（駆動パルス信号のパルス幅）の制御のため、各種のセ
ンサから信号が入力されている。前記各種のセンサとし
ては、吸気通路２のスロットル弁３上流に吸入空気流量
Ｑを検出するエアフローメータ８が設けられている。ま
た、クランク角センサ９が設けられており、該クランク
角センサ９から機関回転と同期して出力される単位クラ
ンク角信号を一定時間カウントすることにより、又は基
準クランク角信号の周期を計測することにより、機関回
転数Ｎを検出可能である。
（駆動パルス信号のパルス幅）の制御のため、各種のセ
ンサから信号が入力されている。前記各種のセンサとし
ては、吸気通路２のスロットル弁３上流に吸入空気流量
Ｑを検出するエアフローメータ８が設けられている。ま
た、クランク角センサ９が設けられており、該クランク
角センサ９から機関回転と同期して出力される単位クラ
ンク角信号を一定時間カウントすることにより、又は基
準クランク角信号の周期を計測することにより、機関回
転数Ｎを検出可能である。
【００１５】更に、排気通路５の三元触媒６の上流側
（マニホールドの集合部分）に第１の酸素センサ10が設
けられると共に、三元触媒６の下流側に第２の酸素セン
サ11が設けられている。これら第１及び第２の酸素セン
サ10，11は、いずれも酸素イオン伝導性固体電解質であ
るジルコニアチューブの内外表面にＰｔ電極を形成し、
排気側の外表面についてはアルミナ等からなる保護層に
より被覆してなり、空燃比によって変化する排気中酸素
濃度に感応して出力電圧が変化するものである。
（マニホールドの集合部分）に第１の酸素センサ10が設
けられると共に、三元触媒６の下流側に第２の酸素セン
サ11が設けられている。これら第１及び第２の酸素セン
サ10，11は、いずれも酸素イオン伝導性固体電解質であ
るジルコニアチューブの内外表面にＰｔ電極を形成し、
排気側の外表面についてはアルミナ等からなる保護層に
より被覆してなり、空燃比によって変化する排気中酸素
濃度に感応して出力電圧が変化するものである。
【００１６】この他、水温センサ、スロットルセンサ、
車速センサ等が設けられるが、図示していない。ここに
おいて、コントロールユニット７は、前記各種のセンサ
からの信号を受け、内蔵のマイクロコンピュータによ
り、後述する図３〜図５のフローチャートに従って、燃
料噴射弁４の燃料噴射量制御を行う。
車速センサ等が設けられるが、図示していない。ここに
おいて、コントロールユニット７は、前記各種のセンサ
からの信号を受け、内蔵のマイクロコンピュータによ
り、後述する図３〜図５のフローチャートに従って、燃
料噴射弁４の燃料噴射量制御を行う。
【００１７】また、本発明に係る構成として、第２の酸
素センサ11の劣化の診断のため、三元触媒６上流の排気
通路５から三元触媒６をバイパスして第２の酸素センサ
11に排気を導くパイパス通路12を設けて、このバイパス
通路12に常閉のバイパス弁13を介装してある。このバイ
パス弁13はコントロールユニット７からの開弁指令信号
により開弁するようになっている。
素センサ11の劣化の診断のため、三元触媒６上流の排気
通路５から三元触媒６をバイパスして第２の酸素センサ
11に排気を導くパイパス通路12を設けて、このバイパス
通路12に常閉のバイパス弁13を介装してある。このバイ
パス弁13はコントロールユニット７からの開弁指令信号
により開弁するようになっている。
【００１８】そして、コントロールユニット７は、内蔵
のマイクロコンピュータにより、後述する図６のフロー
チャートに従って、所定の運転条件にてバイパス弁13を
開弁させ、この開弁時の第２の酸素センサ11の出力電圧
の変動周期を計測し、計測された変動周期に基づいて第
２の酸素センサ11の劣化の有無を判定する。従って、コ
ントロールユニット７には、バイパス弁開弁手段、変動
周期計測手段及び劣化判定手段としての機能がソフトウ
ェア的に備えられている。
のマイクロコンピュータにより、後述する図６のフロー
チャートに従って、所定の運転条件にてバイパス弁13を
開弁させ、この開弁時の第２の酸素センサ11の出力電圧
の変動周期を計測し、計測された変動周期に基づいて第
２の酸素センサ11の劣化の有無を判定する。従って、コ
ントロールユニット７には、バイパス弁開弁手段、変動
周期計測手段及び劣化判定手段としての機能がソフトウ
ェア的に備えられている。
【００１９】また、診断結果の表示のため、コントロー
ルユニット７からの出力により点灯する警告灯14を設け
てある。先ず、コントロールユニット７による燃料噴射
弁４の燃料噴射量制御を図３〜図５のフローチャートに
従って説明する。図３は燃料噴射量演算ルーチンを示
し、所定時間毎に又は機関回転に同期して実行される。
ルユニット７からの出力により点灯する警告灯14を設け
てある。先ず、コントロールユニット７による燃料噴射
弁４の燃料噴射量制御を図３〜図５のフローチャートに
従って説明する。図３は燃料噴射量演算ルーチンを示
し、所定時間毎に又は機関回転に同期して実行される。
【００２０】ステップ１（図にはＳ１と記してある。以
下同様）では、エアフローメータ８からの信号によって
検出された吸入空気流量Ｑとクランク角センサ９からの
信号によって算出された機関回転数Ｎとに基づいて、単
位回転当たりのシリンダ吸入空気量に相当する基本燃料
噴射量Ｔｐを次式によって演算する。 Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ （Ｋは定数） ステップ２では、水温センサによって検出される冷却水
温等に基づいて、各種補正係数ＣＯＥＦを設定する。
下同様）では、エアフローメータ８からの信号によって
検出された吸入空気流量Ｑとクランク角センサ９からの
信号によって算出された機関回転数Ｎとに基づいて、単
位回転当たりのシリンダ吸入空気量に相当する基本燃料
噴射量Ｔｐを次式によって演算する。 Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ （Ｋは定数） ステップ２では、水温センサによって検出される冷却水
温等に基づいて、各種補正係数ＣＯＥＦを設定する。
【００２１】ステップ３では、後述する図４の空燃比フ
ィードバック補正係数演算ルーチンにより演算されてい
る空燃比フィードバック補正係数αを読込む。ステップ
４では、バッテリ電圧に基づいて電圧補正分Ｔｓを設定
する。ステップ５では、最終的な燃料噴射量Ｔｉを次式
によって演算する。 Ｔｉ＝Ｔｐ×ＣＯＥＦ×α＋Ｔｓ ステップ６では、演算された燃料噴射量Ｔｉを出力用レ
ジスタにセットする。これにより、予め定められた機関
回転同期の燃料噴射タイミングになると、燃料噴射量Ｔ
ｉのパルス幅をもつ駆動パルス信号が燃料噴射弁４に与
えられて燃料噴射が行われる。
ィードバック補正係数演算ルーチンにより演算されてい
る空燃比フィードバック補正係数αを読込む。ステップ
４では、バッテリ電圧に基づいて電圧補正分Ｔｓを設定
する。ステップ５では、最終的な燃料噴射量Ｔｉを次式
によって演算する。 Ｔｉ＝Ｔｐ×ＣＯＥＦ×α＋Ｔｓ ステップ６では、演算された燃料噴射量Ｔｉを出力用レ
ジスタにセットする。これにより、予め定められた機関
回転同期の燃料噴射タイミングになると、燃料噴射量Ｔ
ｉのパルス幅をもつ駆動パルス信号が燃料噴射弁４に与
えられて燃料噴射が行われる。
【００２２】図４は空燃比フィードバック補正係数演算
ルーチンを示し、所定時間毎に実行される。ステップ11
では、第１の酸素センサ10の出力電圧Ｖ1 を読込んで、
スライスレベル電圧ＳＬ（＝ 500ｍＶ）と比較し、Ｖ1
＞ＳＬの場合は上流側リッチと判定してステップ12へ進
み、Ｖ1 ≦ＳＬの場合は上流側リーンと判定してステッ
プ16へ進む。 〔上流側リッチの場合〕ステップ12では、リーンからリ
ッチへの反転直後か否かを判定し、反転直後の場合は比
例制御のためステップ13へ進む。
ルーチンを示し、所定時間毎に実行される。ステップ11
では、第１の酸素センサ10の出力電圧Ｖ1 を読込んで、
スライスレベル電圧ＳＬ（＝ 500ｍＶ）と比較し、Ｖ1
＞ＳＬの場合は上流側リッチと判定してステップ12へ進
み、Ｖ1 ≦ＳＬの場合は上流側リーンと判定してステッ
プ16へ進む。 〔上流側リッチの場合〕ステップ12では、リーンからリ
ッチへの反転直後か否かを判定し、反転直後の場合は比
例制御のためステップ13へ進む。
【００２３】ステップ13では、図５のサブルーチンに従
って比例分補正量ＰＨＯＳの演算を行う。すなわち、図
５のステップ21では、第２の酸素センサ11の出力電圧Ｖ
2 を読込んで、スライスレベル電圧ＳＬ（＝ 500ｍＶ）
と比較し、Ｖ2 ＞ＳＬの場合は下流側リッチと判定して
ステップ22へ進み、比例分補正量ＰＨＯＳを現在値から
所定量ΔＰＨＯＳ減少させる。また、Ｖ2 ≦ＳＬの場合
は下流側リーンと判定してステップ23へ進み、比例分補
正量ＰＨＯＳを現在値から所定量ΔＰＨＯＳ増大させ
る。これらにより、比例分補正量ＰＨＯＳは下流側リッ
チ時には小（若しくはマイナス値）となり、下流側リー
ン時には大（若しくはプラス値）となる。
って比例分補正量ＰＨＯＳの演算を行う。すなわち、図
５のステップ21では、第２の酸素センサ11の出力電圧Ｖ
2 を読込んで、スライスレベル電圧ＳＬ（＝ 500ｍＶ）
と比較し、Ｖ2 ＞ＳＬの場合は下流側リッチと判定して
ステップ22へ進み、比例分補正量ＰＨＯＳを現在値から
所定量ΔＰＨＯＳ減少させる。また、Ｖ2 ≦ＳＬの場合
は下流側リーンと判定してステップ23へ進み、比例分補
正量ＰＨＯＳを現在値から所定量ΔＰＨＯＳ増大させ
る。これらにより、比例分補正量ＰＨＯＳは下流側リッ
チ時には小（若しくはマイナス値）となり、下流側リー
ン時には大（若しくはプラス値）となる。
【００２４】但し、ステップ21〜23の実行に先立って、
ステップ20により、比例分補正量ＰＨＯＳの演算が禁止
されているか否かを判定し、禁止されている場合は、ス
テップ21〜23を実行しない。このとき比例分補正量ＰＨ
ＯＳは所定値に固定する。次にステップ14へ進む。ステ
ップ14では、現在の空燃比フィードバック補正係数αか
ら、所定の比例分Ｐを減算し、また比例分補正量ＰＨＯ
Ｓを加算して、空燃比フィードバック補正係数αを減少
側に更新し、本ルーチンを終了する。このとき、下流側
がリッチであれば比例分補正量ＰＨＯＳは小（若しくは
マイナス値）で空燃比フィードバック補正係数αの減少
側への更新が増強され、下流側がリーンであれば比例分
補正量ＰＨＯＳは大（若しくはプラス値）で空燃比フィ
ードバック補正係数αの減少側への更新が抑制される。
ステップ20により、比例分補正量ＰＨＯＳの演算が禁止
されているか否かを判定し、禁止されている場合は、ス
テップ21〜23を実行しない。このとき比例分補正量ＰＨ
ＯＳは所定値に固定する。次にステップ14へ進む。ステ
ップ14では、現在の空燃比フィードバック補正係数αか
ら、所定の比例分Ｐを減算し、また比例分補正量ＰＨＯ
Ｓを加算して、空燃比フィードバック補正係数αを減少
側に更新し、本ルーチンを終了する。このとき、下流側
がリッチであれば比例分補正量ＰＨＯＳは小（若しくは
マイナス値）で空燃比フィードバック補正係数αの減少
側への更新が増強され、下流側がリーンであれば比例分
補正量ＰＨＯＳは大（若しくはプラス値）で空燃比フィ
ードバック補正係数αの減少側への更新が抑制される。
【００２５】上流側リッチであるが、反転直後でない場
合は、ステップ12から、積分制御のためステップ15へ進
む。ステップ15では、現在の空燃比フィードバック補正
係数αから、所定の積分分Ｉ（<<Ｐ）を減算して、空燃
比フィードバック補正係数αを微小量減少側に更新し、
本ルーチンを終了する。 〔上流側リーンの場合〕ステップ16では、リッチからリ
ーンへの反転直後か否かを判定し、反転直後の場合は比
例制御のためステップ17へ進む。
合は、ステップ12から、積分制御のためステップ15へ進
む。ステップ15では、現在の空燃比フィードバック補正
係数αから、所定の積分分Ｉ（<<Ｐ）を減算して、空燃
比フィードバック補正係数αを微小量減少側に更新し、
本ルーチンを終了する。 〔上流側リーンの場合〕ステップ16では、リッチからリ
ーンへの反転直後か否かを判定し、反転直後の場合は比
例制御のためステップ17へ進む。
【００２６】ステップ17では、図５のサブルーチンに従
って比例分補正量ＰＨＯＳの演算を行う。すなわち、図
５のステップ21では、第２の酸素センサ11の出力電圧Ｖ
2 を読込んで、スライスレベル電圧ＳＬ（＝ 500ｍＶ）
と比較し、Ｖ2 ＞ＳＬの場合は下流側リッチと判定して
ステップ22へ進み、比例分補正量ＰＨＯＳを現在値から
所定量ΔＰＨＯＳ減少させる。また、Ｖ2 ≦ＳＬの場合
は下流側リーンと判定してステップ23へ進み、比例分補
正量ＰＨＯＳを現在値から所定量ΔＰＨＯＳ増大させ
る。これらにより、比例分補正量ＰＨＯＳは下流側リッ
チ時には小（若しくはマイナス値）となり、下流側リー
ン時には大（若しくはプラス値）となる。
って比例分補正量ＰＨＯＳの演算を行う。すなわち、図
５のステップ21では、第２の酸素センサ11の出力電圧Ｖ
2 を読込んで、スライスレベル電圧ＳＬ（＝ 500ｍＶ）
と比較し、Ｖ2 ＞ＳＬの場合は下流側リッチと判定して
ステップ22へ進み、比例分補正量ＰＨＯＳを現在値から
所定量ΔＰＨＯＳ減少させる。また、Ｖ2 ≦ＳＬの場合
は下流側リーンと判定してステップ23へ進み、比例分補
正量ＰＨＯＳを現在値から所定量ΔＰＨＯＳ増大させ
る。これらにより、比例分補正量ＰＨＯＳは下流側リッ
チ時には小（若しくはマイナス値）となり、下流側リー
ン時には大（若しくはプラス値）となる。
【００２７】但し、ステップ21〜23の実行に先立って、
ステップ20により、比例分補正量ＰＨＯＳの演算が禁止
されているか否かを判定し、禁止されている場合は、ス
テップ21〜23を実行しない。このとき比例分補正量ＰＨ
ＯＳは所定値に固定する。次にステップ18へ進む。ステ
ップ18では、現在の空燃比フィードバック補正係数α
に、所定の比例分Ｐを加算し、また比例分補正量ＰＨＯ
Ｓを加算して、空燃比フィードバック補正係数αを増大
側に更新し、本ルーチンを終了する。このとき、下流側
がリッチであれば比例分補正量ＰＨＯＳは小（若しくは
マイナス値）で空燃比フィードバック補正係数αの増大
側への更新が抑制され、下流側がリーンであれば比例分
補正量ＰＨＯＳは大（若しくはプラス値）で空燃比フィ
ードバック補正係数αの増大側への更新が増強される。
ステップ20により、比例分補正量ＰＨＯＳの演算が禁止
されているか否かを判定し、禁止されている場合は、ス
テップ21〜23を実行しない。このとき比例分補正量ＰＨ
ＯＳは所定値に固定する。次にステップ18へ進む。ステ
ップ18では、現在の空燃比フィードバック補正係数α
に、所定の比例分Ｐを加算し、また比例分補正量ＰＨＯ
Ｓを加算して、空燃比フィードバック補正係数αを増大
側に更新し、本ルーチンを終了する。このとき、下流側
がリッチであれば比例分補正量ＰＨＯＳは小（若しくは
マイナス値）で空燃比フィードバック補正係数αの増大
側への更新が抑制され、下流側がリーンであれば比例分
補正量ＰＨＯＳは大（若しくはプラス値）で空燃比フィ
ードバック補正係数αの増大側への更新が増強される。
【００２８】上流側リーンであるが、反転直後でない場
合は、ステップ16から、積分制御のためステップ19へ進
む。ステップ19では、現在の空燃比フィードバック補正
係数αに、所定の積分分Ｉを加算して、空燃比フィード
バック補正係数αを微小量増大側に更新し、本ルーチン
を終了する。
合は、ステップ16から、積分制御のためステップ19へ進
む。ステップ19では、現在の空燃比フィードバック補正
係数αに、所定の積分分Ｉを加算して、空燃比フィード
バック補正係数αを微小量増大側に更新し、本ルーチン
を終了する。
【００２９】次に、コントロールユニット７による診断
を図６のフローチャートに従って説明する。図６は診断
ルーチンを示している。ステップ31では、所定の診断条
件が成立しているか否かを判定し、診断条件の成立時の
みステップ32以降へ進む。診断条件とは、具体的には、
車速の変化量が所定値以下（定常状態）、機関回転数が
所定範囲（例えば1000〜3000rpm ）、基本燃料噴射量Ｔ
ｐが所定範囲（ 0.5〜 4.5ms）で、空燃比フィードバッ
ク制御中とする。尚、低負荷領域で診断を行わないの
は、第２の酸素センサ11の変動周期が長くなり過ぎるた
めである。また、頻繁に診断を行う必要はないので、電
源投入後に所定の運転条件が成立したときに１回のみ行
うようにすればよい。
を図６のフローチャートに従って説明する。図６は診断
ルーチンを示している。ステップ31では、所定の診断条
件が成立しているか否かを判定し、診断条件の成立時の
みステップ32以降へ進む。診断条件とは、具体的には、
車速の変化量が所定値以下（定常状態）、機関回転数が
所定範囲（例えば1000〜3000rpm ）、基本燃料噴射量Ｔ
ｐが所定範囲（ 0.5〜 4.5ms）で、空燃比フィードバッ
ク制御中とする。尚、低負荷領域で診断を行わないの
は、第２の酸素センサ11の変動周期が長くなり過ぎるた
めである。また、頻繁に診断を行う必要はないので、電
源投入後に所定の運転条件が成立したときに１回のみ行
うようにすればよい。
【００３０】ステップ32では、診断を開始するため、バ
イパス弁13を開弁させる。ステップ33では、バイパス弁
13の開弁から所定時間経過したか否かを判定し、時間待
ちを行う。これはバイパス弁13の開弁により三元触媒６
上流の排気がバイパス通路12を通って第２の酸素センサ
11に当たるのを待つためである。ステップ34では、第２
の酸素センサ11の出力電圧Ｖ2 の変動周期Ｔを計測す
る。この変動周期Ｔは、図７に示すように、出力電圧Ｖ
2 がスライスレベル電圧ＳＬ（＝ 500ｍＶ）をよぎって
リーンからリッチに反転したときから次にスライスレベ
ル電圧ＳＬをよぎってリッチからリーンに反転するまで
の時間ＴRLと、このときから次にスライスレベル電圧Ｓ
Ｌをよぎってリーンからリッチに反転するまでの時間Ｔ
LRとをそれぞれ計測して、これらの和（ＴRL＋ＴLR）と
して求める。尚、図７の点線は酸素センサの応答劣化に
より変動周期が長くなった場合について示してある。
イパス弁13を開弁させる。ステップ33では、バイパス弁
13の開弁から所定時間経過したか否かを判定し、時間待
ちを行う。これはバイパス弁13の開弁により三元触媒６
上流の排気がバイパス通路12を通って第２の酸素センサ
11に当たるのを待つためである。ステップ34では、第２
の酸素センサ11の出力電圧Ｖ2 の変動周期Ｔを計測す
る。この変動周期Ｔは、図７に示すように、出力電圧Ｖ
2 がスライスレベル電圧ＳＬ（＝ 500ｍＶ）をよぎって
リーンからリッチに反転したときから次にスライスレベ
ル電圧ＳＬをよぎってリッチからリーンに反転するまで
の時間ＴRLと、このときから次にスライスレベル電圧Ｓ
Ｌをよぎってリーンからリッチに反転するまでの時間Ｔ
LRとをそれぞれ計測して、これらの和（ＴRL＋ＴLR）と
して求める。尚、図７の点線は酸素センサの応答劣化に
より変動周期が長くなった場合について示してある。
【００３１】ステップ35では、計測終了後に、バイパス
弁13を閉弁させる。ステップ36では、第２の酸素センサ
11の出力電圧Ｖ2 の変動周期Ｔが所定の上限値より長い
か否かを判定し、Ｔ＞上限値の場合に、劣化とみなし
て、ステップ37へ進む。ステップ37では、既に故障コー
ドが記憶されているか否かを判定し、故障コードが記憶
されていない場合は、ステップ38へ進んで故障コードを
記憶する。故障コードが記憶されている場合は、ステッ
プ39へ進んで警告灯14を点灯させる。すなわち、劣化と
みなした場合に故障コードを記憶するが、警告灯14につ
いては２回続けて劣化とみなした場合に点灯させるよう
にしている。
弁13を閉弁させる。ステップ36では、第２の酸素センサ
11の出力電圧Ｖ2 の変動周期Ｔが所定の上限値より長い
か否かを判定し、Ｔ＞上限値の場合に、劣化とみなし
て、ステップ37へ進む。ステップ37では、既に故障コー
ドが記憶されているか否かを判定し、故障コードが記憶
されていない場合は、ステップ38へ進んで故障コードを
記憶する。故障コードが記憶されている場合は、ステッ
プ39へ進んで警告灯14を点灯させる。すなわち、劣化と
みなした場合に故障コードを記憶するが、警告灯14につ
いては２回続けて劣化とみなした場合に点灯させるよう
にしている。
【００３２】ステップ38又はステップ39の後は、ステッ
プ40へ進む。ステップ40では、触媒診断を禁止し、ま
た、ＰＨＯＳ演算を禁止して、本ルーチンを終了する。
一方、ステップ36での判定で、Ｔ≦上限値の場合は、正
常とみなして、ステップ41へ進む。
プ40へ進む。ステップ40では、触媒診断を禁止し、ま
た、ＰＨＯＳ演算を禁止して、本ルーチンを終了する。
一方、ステップ36での判定で、Ｔ≦上限値の場合は、正
常とみなして、ステップ41へ進む。
【００３３】ステップ41では、故障コードが記憶されて
いるか否かを判定し、故障コードが記憶されている場合
のみ、ステップ42へ進んで故障コードを消去し、これら
の後、本ルーチンを終了する。ここで、ステップ31，32
の部分がバイパス弁開弁手段に相当し、ステップ34の部
分が変動周期計測手段に相当し、ステップ36の部分が劣
化判定手段に相当する。
いるか否かを判定し、故障コードが記憶されている場合
のみ、ステップ42へ進んで故障コードを消去し、これら
の後、本ルーチンを終了する。ここで、ステップ31，32
の部分がバイパス弁開弁手段に相当し、ステップ34の部
分が変動周期計測手段に相当し、ステップ36の部分が劣
化判定手段に相当する。
【００３４】図８は触媒診断ルーチンのフローチャート
である。ステップ51では、触媒診断が禁止されているか
否かを判定し、禁止されている場合は触媒診断を行わな
い。禁止されていない場合は、触媒診断のため、ステッ
プ52へ進む。ステップ52では、第２の酸素センサ11の出
力電圧Ｖ2 の変動周期Ｔを計測する。
である。ステップ51では、触媒診断が禁止されているか
否かを判定し、禁止されている場合は触媒診断を行わな
い。禁止されていない場合は、触媒診断のため、ステッ
プ52へ進む。ステップ52では、第２の酸素センサ11の出
力電圧Ｖ2 の変動周期Ｔを計測する。
【００３５】ステップ53では、第２の酸素センサ11の出
力電圧Ｖ2 変動周期Ｔが所定の下限値より短いか否かを
判定する。この結果、Ｔ＜下限値の場合は、ステップ54
へ進んでＮＧとし、Ｔ≧下限値の場合は、ステップ55へ
進んでＯＫとする。ＮＧの場合は、必要に応じ、故障コ
ードを記憶し、また対応する警告灯を点灯し、また比例
分補正量ＰＨＯＳの演算を禁止する。
力電圧Ｖ2 変動周期Ｔが所定の下限値より短いか否かを
判定する。この結果、Ｔ＜下限値の場合は、ステップ54
へ進んでＮＧとし、Ｔ≧下限値の場合は、ステップ55へ
進んでＯＫとする。ＮＧの場合は、必要に応じ、故障コ
ードを記憶し、また対応する警告灯を点灯し、また比例
分補正量ＰＨＯＳの演算を禁止する。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、三
元触媒の劣化の有無にかかわらず、第２の酸素センサの
劣化の有無を正確に診断でき、故障部品の早期発見が可
能になると共に、触媒診断における誤診断を防止するこ
とが可能になるという効果が得られる。
元触媒の劣化の有無にかかわらず、第２の酸素センサの
劣化の有無を正確に診断でき、故障部品の早期発見が可
能になると共に、触媒診断における誤診断を防止するこ
とが可能になるという効果が得られる。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の一実施例を示すシステム図
【図３】 燃料噴射量演算ルーチンのフローチャート
【図４】 空燃比フィードバック補正係数演算ルーチン
のフローチャート
のフローチャート
【図５】 比例分補正量演算用サブルーチンのフローチ
ャート
ャート
【図６】 診断ルーチンのフローチャート
【図７】 酸素センサの出力電圧の変動周期について示
す図
す図
【図８】 触媒診断ルーチンのフローチャート
１ 機関 ２ 吸気通路 ３ スロットル弁 ４ 燃料噴射弁 ５ 排気通路 ６ 三元触媒 ７ コントロールユニット ８ エアフローメータ ９ クランク角センサ 10 第１の酸素センサ 11 第２の酸素センサ 12 バイパス通路 13 バイパス弁 14 警告灯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 41/22 ３０５ Ｌ 8011−3Ｇ Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｚ 7324−2Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】排気通路の排気浄化用三元触媒の上流側及
び下流側に、空燃比によって変化する排気中酸素濃度に
感応して出力電圧が変化する第１及び第２の酸素センサ
をそれぞれ設け、これら第１及び第２の酸素センサの出
力電圧に基づいて機関への燃料供給量を補正するように
した内燃機関の空燃比制御装置において、 三元触媒上流の排気通路から三元触媒をバイパスして前
記第２の酸素センサに排気を導くパイパス通路を設け
て、このバイパス通路に常閉のバイパス弁を介装する一
方、 所定の運転条件にて前記バイパス弁を開弁させる手段
と、この開弁時の前記第２の酸素センサの出力電圧の変
動周期を計測する手段と、計測された変動周期に基づい
て前記第２の酸素センサの劣化の有無を判定する手段と
を設けたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置の
診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5132204A JPH06341340A (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 内燃機関の空燃比制御装置の診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5132204A JPH06341340A (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 内燃機関の空燃比制御装置の診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06341340A true JPH06341340A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=15075832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5132204A Pending JPH06341340A (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 内燃機関の空燃比制御装置の診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06341340A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100482052B1 (ko) * | 2001-12-05 | 2005-04-13 | 현대자동차주식회사 | 배기가스 리크 발생 판정 및 연료 제어 오작동 방지 방법 |
| KR101312654B1 (ko) * | 2006-03-03 | 2013-09-27 | 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 | 내연 기관의 작동 방법 및 장치 |
| JP2020198738A (ja) * | 2019-06-04 | 2020-12-10 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | バッテリガス放出装置 |
-
1993
- 1993-06-02 JP JP5132204A patent/JPH06341340A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100482052B1 (ko) * | 2001-12-05 | 2005-04-13 | 현대자동차주식회사 | 배기가스 리크 발생 판정 및 연료 제어 오작동 방지 방법 |
| KR101312654B1 (ko) * | 2006-03-03 | 2013-09-27 | 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 | 내연 기관의 작동 방법 및 장치 |
| JP2020198738A (ja) * | 2019-06-04 | 2020-12-10 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | バッテリガス放出装置 |
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