JPH08319867A - エンジンの燃料システムの故障診断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一時的な空燃比変化に影響されることなく燃
料システムの異常を確実に検出し、誤診断を防止する。 【構成】 学習補正係数ＫBLRCが上限値ＫBLRCMAXを越
えているときには、ディテールエリア学習値マップ内で
学習値Ｋ２が上限値Ｋ２MAXに張り付いている領域の数
ΣＡＬＥＡ(ＮE,Ｔp)MAXを求めて診断値ＣDETとし、一
方、学習補正係数ＫBLRCが下限値ＫBLRCMINより小さく
なっているときには、ディテールエリア学習値マップ内
で学習値Ｋ２が下限値Ｋ２MINに張り付いている領域の
数ΣＡＬＥＡ(ＮE,Ｔp)MINを求めて診断値ＣDETとす
る。そして、この診断値ＣDETを設定値ＣSETと比較し、
ＣDET＞ＣSETのときには、燃料システムが異常であると
判断することで、一時的な空燃比変化に影響されること
なく燃料システムの異常を確実に検出し、誤診断を防止
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料システムの異常を
自己診断するエンジンの燃料システムの故障診断方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、エンジンの空燃比制御シ
ステムにおいては、吸入空気量センサやインジェクタ等
の生産時のばらつき、あるいは経時変化による空燃比の
ずれを迅速に補正するため、Ｏ2センサ等の空燃比セン
サによるフィードバック制御に対して学習制御を取入
れ、運転状態が大きく変化した場合にも常に目標空燃比
の状態が保持されるようにしている。

【０００３】すなわち、エンジンの定常運転状態におい
て、Ｏ2センサによるクローズドループの補正係数すな
わち空燃比フィードバック補正係数が、比例積分制御に
より空燃比リッチ／リーンを所定回数繰返したとき、空
燃比フィードバック補正係数の中心値を学習値（オープ
ンループの補正係数）として空燃比学習値マップに記憶
し、運転状態が変化した場合にも、この学習値を燃料噴
射量に反映して上記空燃比フィードバック補正係数の中
心が目標値となるよう制御し、空燃比を目標空燃比に保
つようにしている。

【０００４】この場合、空燃比制御システムには、異常
発生に対処するため自己診断機能が備えられており、例
えば、特開昭６０−２５２１３３号公報には、学習補正
係数の値が設定値以上のとき、制御装置が異常であると
判定する技術が開示されており、また、特開平６−０６
６１８８号公報には、マップ内の学習済みフラグがセッ
トされている領域間の学習補正係数の段差が所定のスラ
イスレベルを超えている場合、燃料供給系に異常有りと
判定する技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、キャニ
スタに貯留された燃料タンクの蒸発燃料を吸気系にパー
ジするキャニスタパージが実行された場合や、エンジン
回転数とエンジン負荷とに応じて設定される燃料増量補
正が一時的に増大した場合等には、その空燃比変化が学
習されて空燃比学習マップ内の特定の領域のみが他の領
域と比較して極大あるいは極小値となり、エンジンの燃
料供給量を決定するための吸入空気量センサ等を含む燃
料システムは正常であるにも拘わらず、燃料システムが
異常であると誤診断する虞がある。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、一時的な空燃比変化に影響されることなく燃料シス
テムの異常を確実に検出でき、誤診断を防止することの
できるエンジンの燃料システムの故障診断方法を提供す
ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、空燃比センサ
の出力による空燃比フィードバック補正量の学習値を記
憶する空燃比学習マップに基づいて、燃料システムの異
常を自己診断するエンジンの燃料システムの故障診断方
法であって、上記空燃比学習マップにおいて、学習値が
上限値あるいは下限値に張り付いている領域の数が設定
値を越えたとき、上記燃料システムが異常であると判定
することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明では、空燃比学習マップにおいて、学習
値が上限値あるいは下限値に張り付いている領域の数が
設定値を越えたとき、燃料システムが異常であると判定
する。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図面は本発明の一実施例を示し、図１は燃料シス
テム診断ルーチンのフローチャート、図２は燃料噴射量
設定ルーチンのフローチャート、図３は空燃比フィード
バック補正係数設定ルーチンのフローチャート、図４〜
図９は空燃比学習ルーチンのフローチャート、図１０は
エンジン制御系の概略構成図、図１１は電子制御系の回
路構成図、図１２はＯ2センサ出力と空燃比フィードバ
ック補正係数との関係を示す説明図、図１３は空燃比学
習値マップの説明図である。

【００１０】図１０において、符号１はエンジンであ
り、図においては水平対向４気筒型エンジンを示す。こ
のエンジン１のシリンダヘッド２に形成された各吸気ポ
ート２ａにインテークマニホルド３が連通され、このイ
ンテークマニホルド３にエアチャンバ４を介してスロッ
トルチャンバ５が連通され、このスロットルチャンバ５
上流側に吸気管６を介してエアクリーナ７が取付けられ
ている。

【００１１】また、上記吸気管６の上記エアクリーナ７
の直下流に、ホットワイヤ式あるいはホットフィルム式
等の吸入空気量センサ８が介装され、さらに、上記スロ
ットルチャンバ５に設けられたスロットルバルブ５ａ
に、スロットル開度を検出するスロットル開度センサと
スロットルバルブ全閉でＯＮするアイドルスイッチとを
内蔵したスロットルセンサ９が連設されている。

【００１２】また、上記スロットルバルブ５ａの上流側
と下流側とを連通するバイパス通路１０に、アイドルス
ピードコントロール（ＩＳＣ）バルブ１１が介装され、
上記インテークマニホルド３の各気筒の各吸気ポート２
ａ直上流側に、インジェクタ１２が臨まされている。

【００１３】さらに、先端を燃焼室に露呈する点火プラ
グ１３ａが上記シリンダヘッド２の各気筒毎に取付けら
れ、上記点火プラグ１３ａに連設される点火コイル１３
ｂにイグナイタ１４が接続されている。

【００１４】上記インジェクタ１２は、燃料供給路１５
を介して燃料タンク１６に連通されており、この燃料タ
ンク１６内にはインタンク式の燃料ポンプ１７が設けら
れている。この燃料ポンプ１７からの燃料は、上記燃料
供給路１５に介装された燃料フィルタ１８を経て上記イ
ンジェクタ１２、プレッシャレギュレータ１９に圧送さ
れ、このプレッシャレギュレータ１９から上記燃料タン
ク１６にリターンされて上記インジェクタ１２への燃料
圧力が所定の圧力に調圧される。

【００１５】また、上記燃料タンク１６の上部には、フ
ロートバルブからなるフューエルカットバルブ２０が設
けられ、このフューエルカットバルブ２０から蒸発燃料
ガス放出通路２１が延出されている。この蒸発燃料ガス
放出通路２１には、２個のボールバルブと２ウエイバル
ブとが内蔵されたロールオーババルブ２２が介装され、
活性炭等からなる吸着部を備えたキャニスタ２３に連通
されている。さらに、このキャニスタ２３は、リニアソ
レノイドバルブ等からなるキャニスタパージコントロー
ル（ＣＰＣ）バルブ２４を介して吸気系（上記スロット
ルバルブ５ａ全閉状態でスロットルバルブ５ａの直下流
位置）に連通されている。

【００１６】上記燃料タンク１６内で発生した蒸発燃料
は、上記フューエルカットバルブ２０により上記蒸発燃
料ガス放出通路２１への液体分の流入が阻止され、気体
分のみが上記蒸発燃料ガス放出通路２１へ放出される。
そして、上記蒸発燃料ガス放出通路２１へ放出された蒸
発燃料ガスの圧力が上記ロールオーババルブ２２内の２
ウエイバルブの設定圧を越えると、この２ウエイバルブ
を通って上記キャニスタ２３内の活性炭に吸着される。

【００１７】上記キャニスタ２３内に貯えられた蒸発燃
料ガスは、上記ＣＰＣバルブ２４を介して吸気系に導か
れ、エンジン１の燃焼室内に吸入される。尚、上記ＣＰ
Ｃバルブ２４は、後述する電子制御装置４０からの駆動
信号のデューティ比に応じて弁開度が制御される。

【００１８】また、上記ロールオーババルブ２２は、万
一の場合の車輌横転に対して２個のボールバルブにより
上記燃料タンク１６からの燃料漏れを防止する安全装置
の役目を果たすと同時に、通常時は２ウエイバルブとし
て働き、上記燃料タンク１６の内圧が設定圧以上に高く
なると、蒸発燃料ガスを上記キャニスタ２３に解放し、
逆に、上記燃料タンク１６内が規定以上の負圧になる
と、上記キャニスタ２３から大気を上記燃料タンク１６
内に導き、タンク内圧を常に所定範囲内に保って上記燃
料タンク１６の変形を防止するようになっている。

【００１９】また、上記エンジン１のシリンダブロック
１ａにノックセンサ２５が取付けられるとともに、この
シリンダブロック１ａの左右バンクを連通する冷却水通
路２６に冷却水温センサ２７が臨まされている。さら
に、上記シリンダヘッド２の排気ポート２ｂに連通する
エグゾーストマニホルド２８の集合部に、空燃比センサ
としてのフロントＯ2センサ（ＦＯ2センサ）２９ａが臨
まされ、このＦＯ2センサ２９ａの下流側にフロント触
媒コンバータ３０ａが介装されている。このフロント触
媒コンバータ３０ａの直下流にはリア触媒コンバータ３
０ｂが介装され、このリア触媒コンバータ３０ｂの下流
側に、同じく空燃比センサとしてのリアＯ2センサ（Ｒ
Ｏ2センサ）２９ｂが臨まされている。

【００２０】尚、上記ＲＯ2センサ２９ｂは、例えば、
触媒劣化診断等のために設けられ、上記ＦＯ2センサ２
９ａの出力と上記ＲＯ2センサ２９ｂの出力との比較結
果に基づいて触媒の劣化診断が行なわれる。

【００２１】また、上記シリンダブロック１ａに支承さ
れたクランクシャフト１ｂに、クランクロータ３１が軸
着され、このクランクロータ３１の外周に、所定のクラ
ンク角に対応する突起（あるいはスリット）を検出する
磁気センサ（電磁ピックアップ等）あるいは光センサ等
からなるクランク角センサ３２が対設されている。さら
に、上記シリンダヘッド２のカムシャフト１ｃにカムロ
ータ３３が連設され、このカムロータ３３に、同じく磁
気センサあるいは光センサ等からなる気筒判別用のカム
角センサ３４が対設されている。

【００２２】一方、図１１において、符号４０は電子制
御装置（ＥＣＵ）であり、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、Ｒ
ＡＭ４３、バックアップＲＡＭ４４、及び、Ｉ／Ｏイン
ターフェース４５がバスライン４６を介して互いに接続
されたマイクロコンピュータを中心として構成され、そ
の他、安定化電圧を各部に供給する定電圧回路４７、上
記Ｉ／Ｏインターフェース４５の出力ポートからの信号
によりアクチュエータ類を駆動する駆動回路４８、セン
サ類からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器４９等の周辺回路が組み込まれている。

【００２３】上記定電圧回路４７は、ＥＣＵリレー５０
のリレー接点を介してバッテリ５１に接続され、このバ
ッテリ５１に、上記ＥＣＵリレー５０のリレーコイルが
イグニッションスイッチ５２を介して接続されている。
また、上記定電圧回路４７は、直接、上記バッテリ５１
に接続されており、上記イグニッションスイッチ５２が
ＯＮされてＥＣＵリレー５０のリレー接点が閉となった
とき、上記定電圧回路４７から各部へ電源が供給される
一方、上記イグニッションスイッチ５２のＯＮ，ＯＦＦ
に拘らず、常時、上記バックアップＲＡＭ４４にバック
アップ用の電源が供給される。

【００２４】また、上記Ｉ／Ｏインターフェース４５の
入力ポートには、ノックセンサ２５、クランク角センサ
３２、カム角センサ３４、車速センサ３５が接続される
とともに、吸入空気量センサ８、スロットルセンサ９、
冷却水温センサ２７、ＦＯ2センサ２９ａ、及び、ＲＯ2
センサ２９ｂが上記Ａ／Ｄ変換器４９を介して接続さ
れ、さらに、このＡ／Ｄ変換器４９に上記バッテリ５１
からの電圧ＶBが入力されてモニタされる。

【００２５】一方、上記Ｉ／Ｏインターフェース４５の
出力ポートには、イグナイタ１４が接続されるととも
に、上記駆動回路４８を介して、ＩＳＣバルブ１１、イ
ンジェクタ１２、ＣＰＣバルブ２４、及び、図示しない
インストルメントパネルに配設され、各種警報を集中し
て表示するＭＩＬランプ５３が接続されている。

【００２６】上記ＲＯＭ４２には、エンジン制御プログ
ラムや各種の故障診断プログラム、、データマップ類等
の固定データが記憶されており、また、上記ＲＡＭ４３
には、各センサ類、スイッチ類の出力信号を処理した後
のデータ、及び上記ＣＰＵ４１で演算処理したデータが
格納されている。また、上記バックアップＲＡＭ４４に
は、後述する空燃比学習値マップを初めとする各種制御
用データ、トラブルを示すデータ等がストアされてお
り、上記イグニッションスイッチ５２がＯＦＦのときに
もデータが保持される。

【００２７】尚、上記バックアップＲＡＭ４４のトラブ
ルデータは、ＥＣＵ４０にコネクタ５４を介して携帯型
故障診断装置であるシリアルモニタ６０を接続すること
で外部に読出すことができる。このシリアルモニタ６０
は、本出願人が先に提出した特開平２−７３１３１号公
報に詳述されている。

【００２８】上記ＣＰＵ４１では上記ＲＯＭ４２に記憶
されている制御プログラムに従って、燃料噴射量、点火
時期、ＩＳＣバルブ１１の駆動信号のデューティ比、Ｃ
ＰＣバルブ２４の駆動信号のデューティ比等を演算し、
空燃比学習制御、点火時期制御、アイドル回転数制御、
キャニスタパージ制御等の各種制御を行なう。尚、キャ
ニスタパージは、例えば、エンジン始動後から設定時間
が経過し、冷却水温Ｔwが設定値以上（エンジン暖機完
了状態）で、且つ、エンジン回転数ＮEが設定回転数以
上の運転領域で実行される。

【００２９】また、上記ＣＰＵ４１では、空燃比学習の
学習状況から燃料システムが正常か否かを判定し、異常
と判定すると、上記ＭＩＬランプ５３を点灯あるいは点
滅して警告を発するとともに、バックアップＲＡＭ４４
に該当するトラブルデータをストアする。尚、燃料シス
テムとは、最終的にエンジンに燃料を供給するために必
要な構成要素からなるシステムを称し、インジェクタ等
の燃料供給系のみならず、吸入空気量センサ等の吸入空
気計測系をも含むものである。

【００３０】次に、ＥＣＵ４０による燃料システムの故
障診断に係わる処理について、図１〜図９のフローチャ
ートに従って説明する。

【００３１】図２のフローチャートは、所定周期毎に繰
返される燃料噴射量設定ルーチンを示し、まず、ステッ
プS101で、クランク角センサ３２からの信号の入力間隔
に基づいて算出されるエンジン回転数ＮEと、吸入空気
量センサ８からの信号に基づいて算出される吸入空気量
Ｑとから基本燃料噴射量に相当する基本燃料噴射パルス
幅Ｔpを算出する（Ｔp←Ｋ×Ｑ／ＮE；Ｋはインジェク
タ特性補正定数）。

【００３２】次いで、ステップS102へ進み、後述する空
燃比フィードバック補正係数設定ルーチンによりＦＯ2
センサ２９ａからの信号に基づいて設定された空燃比フ
ィードバック補正量としての空燃比フィードバック補正
係数αをＲＡＭ４３の所定アドレスから読出し、ステッ
プS103で、冷却水温センサ２７、スロットルセンサ９な
どからの出力に基づいて、冷却水温補正、加減速補正、
全開増量補正、アイドル後増量補正などに係わる各種増
量分補正係数ＣＯＥＦを設定する。

【００３３】次に、ステップS104へ進み、バックアップ
ＲＡＭ４４の所定アドレスから空燃比学習補正係数ＫBL
RCを読出し、ステップS105で、バッテリ５１の端子電圧
ＶBに基づいてインジェクタ１２の無効噴射時間を補間
する電圧補正係数ＴS を設定すると、ステップS106で、
上記基本燃料噴射パルス幅Ｔpを、各種増量分補正係数
ＣＯＥＦ、空燃比フィードバック補正係数α、空燃比学
習補正係数ＫBLRCにより空燃比補正するとともに、電圧
補正係数ＴS により電圧補正し、最終的な燃料噴射量
（燃料噴射パルス幅）Ｔiを設定する（Ｔi←Ｔp ×ＣＯ
ＥＦ×α×ＫBLRC＋ＴS ）。

【００３４】そして、上記ステップS106で設定した燃料
噴射量Ｔiを、ステップS107でセットし、ルーチンを抜
ける。その結果、燃料噴射量Ｔiのパルス幅を有する駆
動信号が所定タイミングで該当気筒のインジェクタ１２
に出力され、燃料噴射量Ｔiに相応する量の燃料が噴射
される。

【００３５】以上の燃料噴射量設定ルーチンのステップ
S102における空燃比フィードバック補正係数αは、図３
に示す空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンによ
り設定され、また、ステップS104における空燃比学習補
正係数ＫBLRCは、図４〜図９の空燃比学習ルーチンによ
って設定される。

【００３６】まず、図３の空燃比フィードバック補正係
数設定ルーチンについて説明する。このルーチンでは、
ステップS201で、フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御条件が
成立するか否かを調べる。例えば、冷却水温Ｔw が所定
値以下（例えば５０℃以下）のとき、エンジン回転数Ｎ
Eが設定回転数以上（例えば５２００ｒｐｍ 以上）のと
き、あるいは、基本燃料噴射パルス幅Ｔpが設定値以上
（スロットル略全開領域）のときには、Ｆ／Ｂ制御条件
不成立と判別し、これ以外のとき、且つ、ＦＯ2 センサ
２９ａ及びＲＯ2センサ２９ｂが共に活性化していると
き（例えば、各出力電圧が各々に対する設定値以上のと
き）、Ｆ／Ｂ制御条件成立と判別する。

【００３７】そして、上記ステップS201で空燃比フィー
ドバック制御条件不成立と判別されると、上記ステップ
S201からステップS202へ進んで、空燃比リーン側から空
燃比リッチ側への反転あるいは空燃比リッチ側から空燃
比リーン側への反転を判別するためのリッチ／リーン切
換判別フラグFLAGＡをクリアし（FLAGＡ←０）、ステッ
プS203で空燃比フィードバック補正係数αをα＝１．０
に固定してルーチンを抜ける。その結果、Ｆ／Ｂ制御条
件不成立時にはオープンループ制御となる。

【００３８】一方、上記ステップS201でＦ／Ｂ制御条件
成立と判別されると、上記ステップS201からステップS2
04へ進んでＦＯ2センサ２９ａの出力電圧ＶAFを読込
み、ステップS205で、この出力電圧ＶAFと基準電圧（ス
ライスレベル）ＶSとを比較して、現在、空燃比がリッ
チ側にあるかリーン側にあるかを調べる。

【００３９】上記ステップS205で、ＶAF≧ＶSであり、
空燃比がリッチ側と判別されると、上記ステップS205か
らステップS206へ進み、リッチ／リーン切換判別フラグ
FLAGＡがセットされているか否かを調べる。このリッチ
／リーン切換判別フラグFLAGＡは、空燃比リーン側から
空燃比リッチ側への反転で１→０となり、空燃比リッチ
側から空燃比リーン側への反転で０→１となる。

【００４０】従って、上記ステップS206で、FLAGＡ＝１
のとき、空燃比フィードバック補正係数αは、比例積分
制御における比例成分によるプラス方向へのスキップを
経て積分成分による制御がなされ、空燃比がリッチとな
った状態であるので、上記ステップS206からステップS2
07へ進んで、空燃比フィードバック補正係数αを、ＦＯ
2センサ２９ａの出力電圧ＶAFとスライスレベルＶSとの
関係で設定される比例成分Ｐによってマイナス方向へス
キップさせ（α←α−Ｐ）、ステップS209で、リッチ／
リーン切換判別フラグFLAGＡをクリアして（FLAGＡ←
０）ルーチンを抜ける。

【００４１】また、上記ステップS206でFLAGＡ＝０、す
なわち、すでに空燃比フィードバック補正係数αに対し
てマイナス方向のスキップが実行されているときには、
上記ステップS206からステップS208へ分岐し、空燃比フ
ィードバック補正係数αを、ＦＯ2センサ２９ａの出力
電圧ＶAFとスライスレベルＶSとの関係で設定される積
分成分Ｉだけ小さくし（α←α−Ｉ）、前述のステップ
S209を経てルーチンを抜ける。

【００４２】一方、上記ステップS205で、ＶAF＜ＶSの
とき、すなわち空燃比がリーン側と判別されると、上記
ステップS205からステップS210へ進み、リッチ／リーン
切換判別フラグFLAGＡがクリアされているか否かを調べ
る。

【００４３】そして、上記ステップS210で、FLAGＡ＝
０、すなわち、空燃比フィードバック補正係数αが比例
成分によるマイナス方向へのスキップを経て積分成分に
より徐々に小さくされて空燃比がリーンになった状態の
とき、上記ステップS210からステップS211へ進み、ＦＯ
2センサ２９ａの出力に基づく比例成分Ｐによって空燃
比フィードバック補正係数αをプラス方向へスキップさ
せ（α←α＋Ｐ）、ステップS213で、リッチ／リーン切
換判別フラグFLAGＡをセットして（FLAGＡ←１）ルーチ
ンを抜ける。

【００４４】また、上記ステップS210で、FLAGＡ＝１、
すなわち、空燃比フィードバック補正係数αに対し比例
成分によるプラス方向のスキップが実行されているとき
には、上記ステップS210からステップS212へ分岐して空
燃比フィードバック補正係数αを、ＦＯ2センサ２９ａ
の出力に基づく積分成分Ｉだけ増加させ（α←α＋
Ｉ）、同様に、ステップS213でリッチ／リーン切換判別
フラグFLAGＡをセットしてルーチンを抜ける。

【００４５】以上のルーチンにより空燃比がフィードバ
ック制御される一方、図４〜図９に示す所定周期毎に実
行される空燃比学習ルーチンによって空燃比学習制御が
実施される。本実施例においては、学習域を３段階に細
分化したネスト方式の学習制御を採用し、学習速度及び
学習精度を向上させるようにしている。

【００４６】すなわち、本実施例の学習制御は、図１３
に示すように、エンジン回転数ＮE及びエンジン負荷を
示す基本燃料噴射パルス幅Ｔpによる運転領域に対し、
設定範囲を１つのエリアとするメインエリア、このメイ
ンエリアを大まかに分割したミドルエリア、このミドル
エリアをさらに細分化したディテールエリアの３つのエ
リア毎に学習を行うようになっており、初期状態から学
習をスタートすると、メインエリア→ミドルエリア→デ
ィテールエリアの順に学習が行われ、ディテールエリア
の学習値の平均値と目標値との間に設定値以上の差が生
じたとき、再度メインエリアから学習をやり直す、いわ
ゆ全体学習と部分学習とに分けて学習を行う方式となっ
ている。

【００４７】各エリアの学習値は、バックアップＲＡＭ
４４にストアされ、メインエリアに対しては、バックア
ップＲＡＭ４４の所定アドレスに学習値（全体学習値）
がストアされ、ミドルエリアに対しては、例えば４×４
＝１６のミドルエリア学習値マップに学習値がストアさ
れる。また、ディテールエリアの学習値は、例えば、ミ
ドルエリアの１つの領域をさらに４×４の小領域に細分
化した１６×１６＝２５６のディテールエリア学習値マ
ップにストアされる。

【００４８】以下、空燃比学習ルーチンについて説明す
る。この空燃比学習ルーチンでは、まず、ステップS301
でＦ／Ｂ制御中か否かを調べ、Ｆ／Ｂ制御中でないとき
には、ステップS302以降へ進み、ステップS302,303,304
で、後述するリッチ／リーン切換り回数をカウントする
ためのカウント値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３をそれぞれクリアし
て（Ｃ１←０、Ｃ２←０、Ｃ３←０）ルーチンを抜け
る。

【００４９】一方、上記ステップS301でＦ／Ｂ制御中と
判別したときには、上記ステップS301からステップS305
へ進んで、現在のエンジン回転数ＮE及び基本燃料噴射
パルス幅Ｔpを読出し、ステップS306で、エンジン回転
数ＮE及び基本燃料噴射パルス幅Ｔpが学習値マップの上
限値ＮEMAX,ＴpMAXと下限値ＮEMIN,ＴpMINとの間にある
か否か、すなわち学習開始条件が成立するか否かを調べ
る。

【００５０】その結果、エンジン回転数ＮE及び基本燃
料噴射パルス幅Ｔpが学習値マップの上限値及び下限値
から外れているときには、前述のステップS302,S303,S3
04を経てルーチンを抜け、エンジン回転数ＮE及び基本
燃料噴射パルス幅Ｔpが学習値マップの下限値から上限
値の間（ＮEMIN≦ＮE≦ＮEMAX、且つ、ＴpMIN≦Ｔp≦Ｔ
pMAX）にあるとき、学習を開始すべく上記ステップS306
からステップS307へ進み、バックアップＲＡＭ４４にス
トアされているメインエリア学習済みフラグＦMAの値
（イニシャルセット値は０）を参照する。

【００５１】上記メインエリア学習済みフラグＦMAは、
メインエリアの学習が済んだとき１にセットされ、後述
するように、ディテールエリアの学習値の平均が設定範
囲を超えてメインエリアの学習値を書換える必要が生じ
たとき、０にクリアされる。そして、上記ステップS307
で、ＦMA＝０のとき、ステップS308以降へ進んでメイン
エリアの全体学習を行い、ＦMA＝１のとき、ステップS3
20以降へ進んでミドルエリアあるいはディテールエリア
の学習を行う。

【００５２】まず、ステップS308以降のメインエリアの
学習について説明する。ステップS308では、ＦＯ2セン
サ２９ａの出力電圧ＶAFを読込んで、この出力電圧ＶAF
の所定時間Ｔ0内のリッチ／リーン切換りがあるか否
か、すなわち、空燃比がリッチ側からリーン側へ、ある
いは、リーン側からリッチ側へ反転したか否かを判別す
る。

【００５３】その結果、所定時間Ｔ0内にＦＯ2センサ２
９ａの出力電圧ＶAFの反転がないときには上記ステップ
S308から前述のステップS302,S303,S304を経てルーチン
を抜け、一方、所定時間Ｔ0内にＦＯ2センサ２９ａの出
力電圧ＶAFの反転があったときには、上記ステップS308
からステップS309へ進んで、カウント値Ｃ１をカウント
アップする（Ｃ１←Ｃ１＋１）。

【００５４】その後、ステップS311へ進み、上記カウン
ト値Ｃ１が設定値Ｃ１S(例えば３）以上となったか否か
を判別し、Ｃ１＜Ｃ１Sのとき、前述のステップS303,S3
04を介してルーチンを抜け、Ｃ１≧Ｃ１Sのとき、すな
わち、エンジン回転数ＮE及び基本燃料噴射パルス幅Ｔp
による運転状態が略同一であり、且つ、このときＦＯ2
センサ２９ａの出力電圧ＶAFの反転がＣ１S回以上あっ
たときには、定常状態と判定してステップS312で、カウ
ント値Ｃ１をクリアし（Ｃ１←０）、ステップS313へ進
む。

【００５５】ステップS313では、ＦＯ2センサ２９ａの
出力電圧ＶAFがスライスレベルをＣ１S回横切った間の
空燃比フィードバック補正係数αの極大値αMAX及び極
小値αMIN（図１２参照）の平均値と目標値（１．０）
との偏差Δαを算出し（Δα←（αMAX＋αMIN）／２−
１．０）、ステップS314で、この偏差Δαに基づいてバ
ックアップＲＡＭ４４の全体補正学習値Ｋ０を更新する
（Ｋ０←Ｋ０＋Ｍ0×Δα；但し、Ｋ０のイニシャル値
は１．０、Ｍ0は学習値更新の比率を決定する定数）。

【００５６】その後、ステップS315へ進んで全体学習値
Ｋ０が上限値Ｋ０MAXを越えているか否かを調べ、Ｋ０
＞Ｋ０MAXのとき、ステップS316で全体学習値Ｋ０を上
限値Ｋ０MAXとして（Ｋ０←Ｋ０MAX）ステップS319へジ
ャンプし、メインエリア学習済みフラグＦMAをセットし
て（ＦMA←１）ルーチンを抜ける。

【００５７】一方、上記ステップS315でＫ０≦Ｋ０MAX
のときには、ステップS317へ進んで全体学習値Ｋ０が下
限値Ｋ０MINより小さいか否かを調べ、Ｋ０≧Ｋ０MINの
とき、前述のステップS319へジャンプし、Ｋ０＜Ｋ０MI
Nのときには、ステップS318へ進んで全体学習値Ｋ０を
下限値Ｋ０MINとし（Ｋ０←Ｋ０MIN）、前述のステップ
S319を経てルーチンを抜ける。

【００５８】次に、メインエリアの学習が済み、ステッ
プS307からステップS320以降へ進んでミドルエリア及び
ディテールエリアの学習を行う場合について説明する。

【００５９】ステップS320では、現在のエンジン回転数
ＮEと基本燃料噴射パルス幅Ｔpとに基づいて現在の運転
状態に対応するミドルエリア学習値マップの領域ＮＥＷ
MID(ＮE,Ｔp)を算出し、ステップS321で、ミドルエリア
の各領域毎に学習済みか否かを示す学習済みフラグ（０
で学習未、１で学習済み）を格納した学習済みフラグマ
ップを参照し、該当領域ＮＥＷMID(ＮE,Ｔp)の学習済み
フラグＦMID(ＮE,Ｔp)の値により該当領域が学習済みか
否かを調べる。

【００６０】そして、ＦMID(ＮE,Ｔp)＝０であり、ミド
ルエリアの該当領域の学習が済んでいないときには、上
記ステップS321からステップS322以降へ進んでミドルエ
リアの学習を行い、ＦMID(ＮE,Ｔp)＝１でミドルエリア
の該当領域の学習が済んでいるときには、上記ステップ
S321からステップS335以降へ進んでディテールエリアの
学習を行う。

【００６１】ミドルエリアの学習では、ステップS322
で、今回の領域ＮＥＷMID(ＮE,Ｔp)が前回ルーチン実行
時に特定されたミドルエリアの領域ＯＬＤMID(ＮE,Ｔp)
と同一であるか否かを調べ、前回の領域ＯＬＤMID(ＮE,
Ｔp)と今回の領域ＮＥＷMID(ＮE,Ｔp)とが異なるとき、
すなわち、初めてミドルエリアの該当領域を学習すると
き、あるいは、前回ルーチン実行時の領域と今回ルーチ
ン実行時の領域とが同一でなく定常運転状態でないとき
には、上記ステップS322からステップS323へ分岐して、
今回の領域ＮＥＷMID(ＮE,Ｔp)を旧データＯＬＤMID(Ｎ
E,Ｔp)として（ＯＬＤMID(ＮE,Ｔp)←ＮＥＷMID(ＮE,Ｔ
p)）ＲＡＭ４３にストアし、前述のステップS302,S303,
S304を経てルーチンを抜ける。

【００６２】一方、上記ステップS322で前回の領域ＯＬ
ＤMID(ＮE,Ｔp)と今回の領域ＮＥＷMID(ＮE,Ｔp)とが同
一のときには、上記ステップS322からステップS324へ進
んでＦＯ2 センサ２９ａの出力電圧ＶAFを読込み、この
出力電圧ＶAFの所定時間Ｔ0内のリッチ／リーン切換り
があるか否かを調べる。

【００６３】その結果、所定時間Ｔ0内にＦＯ2センサ２
９ａの出力電圧ＶAFの反転がないときには上記ステップ
S324から前述のステップS302,S303,S304を経てルーチン
を抜け、所定時間Ｔ0内にＦＯ2センサ２９ａの出力電圧
ＶAFの反転があったときには、上記ステップS324からス
テップS325へ進んで、カウント値Ｃ２をカウントアップ
する（Ｃ２←Ｃ２＋１）。

【００６４】その後、上記ステップS325からステップS3
26へ進み、上記カウント値Ｃ２が設定値Ｃ２S(例えば
３）以上となったか否かを判別し、Ｃ２＜Ｃ２Sのと
き、定常状態でないと判別してルーチンを抜け、Ｃ２≧
Ｃ２Sのとき、すなわち、エンジン回転数ＮE及び基本燃
料噴射パルス幅Ｔpによる運転状態が略同一であり、且
つ、このときＦＯ2センサ２９ａの出力電圧ＶAFの反転
がＣ２S回以上あったときには、定常状態と判定してス
テップS327でカウント値Ｃ２をクリアし（Ｃ２←０）、
ステップS328へ進む。

【００６５】ステップS328では、ＦＯ2センサ２９ａの
出力電圧ＶAFがスライスレベルをＣ２S回横切った間の
空燃比フィードバック補正係数αの極大値αMAX及び極
小値αMINの平均値と目標値（１．０）との偏差Δαを
算出し（Δα←（αMAX＋αMIN）／２−１．０）、ステ
ップS329で、この偏差Δαに基づいてミドルエリア学習
値マップの該当領域の学習値Ｋ１を更新する（Ｋ１←Ｋ
１＋Ｍ1×Δα；但し、Ｋ１のイニシャル値は１．０、
Ｍ1は学習値更新の比率を決定する定数）。

【００６６】その後、ステップS330へ進んで学習値Ｋ１
が上限値Ｋ１MAXを越えているか否かを調べ、Ｋ１＞Ｋ
１MAXのとき、ステップS331で学習値Ｋ１を上限値Ｋ１M
AXとして（Ｋ１←Ｋ１MAX）ステップS334へジャンプ
し、ミドルエリアの該当領域に対応する学習済みフラグ
ＦMID(ＮE,Ｔp)をセットして（ＦMID(ＮE,Ｔp)←１）ル
ーチンを抜ける。

【００６７】一方、上記ステップS330でＫ１≦Ｋ１MAX
のときには、ステップS332へ進んで学習値Ｋ１が下限値
Ｋ１MINより小さいか否かを調べ、Ｋ１≧Ｋ１MINのと
き、前述のステップS334へジャンプし、Ｋ１＜Ｋ１MIN
のときには、ステップS333へ進んで学習値Ｋ１を下限値
Ｋ１MINとし（Ｋ１←Ｋ１MIN）、前述のステップS334を
経てルーチンを抜ける。

【００６８】次に、ディテールエリアの学習について説
明する。このディテールエリアの学習では、ステップS3
35で現在のエンジン回転数ＮEと基本燃料噴射パルス幅
Ｔpとに基づいて現在の運転状態に対応するディテール
エリア学習値マップの領域ＮＥＷDET(ＮE,Ｔp)を算出
し、ステップS336で、今回の領域ＮＥＷDET(ＮE,Ｔp)が
前回ルーチン実行時に特定されたディテールエリアの領
域ＯＬＤDET(ＮE,Ｔp)と同一であるか否かを調べる。

【００６９】そして、前回の領域ＯＬＤDET(ＮE,Ｔp)と
今回の領域ＮＥＷDET(ＮE,Ｔp)とが異なるとき、すなわ
ち、初めてディテールエリアの該当領域を学習すると
き、あるいは、前回ルーチン実行時の領域と今回ルーチ
ン実行時の領域とが同一でなく定常運転状態でないとき
には、上記ステップS336からステップS337へ分岐して、
今回の領域ＮＥＷDET(ＮE,Ｔp)を旧データＯＬＤDET(Ｎ
E,Ｔp)として（ＯＬＤDET(ＮE,Ｔp)←ＮＥＷDET(ＮE,Ｔ
p)）ＲＡＭ４３にストアし、前述のステップS302,S303,
S304を経てルーチンを抜ける。

【００７０】一方、上記ステップS336で前回の領域ＯＬ
ＤDET(ＮE,Ｔp)と今回の領域ＮＥＷDET(ＮE,Ｔp)とが同
一のときには、上記ステップS336からステップS338へ進
んでＦＯ2 センサ２９ａの出力電圧ＶAFを読込み、この
出力電圧ＶAFの所定時間Ｔ0内のリッチ／リーン切換り
があるか否かを調べる。

【００７１】その結果、所定時間Ｔ0内にＦＯ2センサ２
９ａの出力電圧ＶAFの反転がないときには上記ステップ
S338から前述のステップS302,S303,S304を経てルーチン
を抜け、所定時間Ｔ0内にＦＯ2センサ２９ａの出力電圧
ＶAFの反転があったときには、上記ステップS338からス
テップS339へ進んで、カウント値Ｃ３をカウントアップ
する（Ｃ３←Ｃ３＋１）。

【００７２】その後、上記ステップS339からステップS3
40へ進み、上記カウント値Ｃ３が設定値Ｃ３S(例えば
３）以上となったか否かを判別し、Ｃ３＜Ｃ３Sのと
き、定常状態でないと判別してルーチンを抜け、Ｃ３≧
Ｃ３Sのとき、すなわち、エンジン回転数ＮE及び基本燃
料噴射パルス幅Ｔpによる運転状態が略同一であり、且
つ、このときＦＯ2センサ２９ａの出力電圧ＶAFの反転
がＣ３S回以上あったときには、定常状態と判定してス
テップS341でカウント値Ｃ３をクリアし（Ｃ３←０）、
ステップS342へ進む。

【００７３】ステップS342では、ＦＯ2センサ２９ａの
出力電圧ＶAFがスライスレベルをＣ３S回横切った間の
空燃比フィードバック補正係数αの極大値αMAX及び極
小値αMINの平均値と目標値（１．０）との偏差Δαを
算出し（Δα←（αMAX＋αMIN）／２−１．０）、ステ
ップS343で、この偏差Δαに基づいてディテールエリア
学習値マップの該当領域の学習値Ｋ２を更新する（Ｋ２
←Ｋ２＋Ｍ2×Δα；但し、Ｋ２のイニシャル値は１．
０、Ｍ2は学習値更新の比率を決定する定数）。

【００７４】その後、ステップS344へ進んで学習値Ｋ２
が上限値Ｋ２MAXを越えているか否かを調べ、Ｋ２＞Ｋ
２MAXのとき、ステップS345で学習値Ｋ２を上限値Ｋ２M
AXとして（Ｋ２←Ｋ２MAX）ステップS348へジャンプ
し、Ｋ２≦Ｋ２MAXのときには、ステップS346で学習値
Ｋ２が下限値Ｋ２MINより小さいか否かを調べる。

【００７５】そして、Ｋ２≧Ｋ２MINのとき、上記ステ
ップS346からステップS348へジャンプし、Ｋ２＜Ｋ２MI
Nのときには、上記ステップS346からステップS347へ進
んで学習値Ｋ２を下限値Ｋ２MINとし（Ｋ２←Ｋ２MI
N）、ステップS348で、ディテールエリアの平均学習値
Ｋ２AVEを算出し、ステップS349へ進む。

【００７６】ステップS349では、上記ステップS348で算
出したディテールエリアの平均学習値Ｋ２AVEと目標値
１．０との偏差ΔＫ２AVEを算出し（ΔＫ２AVE←Ｋ２AV
E−１．０）、ステップS350,S351で、この偏差ΔＫ２AV
Eが設定範囲内にあるか否かを調べる。すなわち、ステ
ップS350で偏差ΔＫ２AVEが上限値ΔＫ２MAX以上か否か
を調べ、ΔＫ２AVE＜ΔＫ２MAXのとき、さらに、ステッ
プS351へ進んで偏差ΔＫ２AVEが下限値ΔＫ２MIN以下か
否かを調べる。

【００７７】そして、ΔＫ２MIN＜ΔＫ２AVE＜ΔＫ２MA
Xで偏差ΔＫ２AVEが設定範囲内にあるときには、ステッ
プS351からルーチンを抜け、ΔＫ２AVE≧ΔＫ２MAXのと
き、あるいは、ΔＫ２AVE≦ΔＫ２MINのときには、ステ
ップS350あるいはステップS351からステップS352へ分岐
し、メインエリアから学習を再開させるべくメインエリ
ア学習済みフラグＦMAをクリアし（ＦMA←０）、ステッ
プS353で全てのミドルエリアの該当領域の学習済みフラ
グＦMID(ＮE,Ｔp)をクリアして（ＡＬＬ．ＦMID(ＮE,Ｔ
p)←０）ルーチンを抜ける。

【００７８】以上の空燃比学習ルーチンに対し、所定周
期毎に実行される図１の燃料システム診断ルーチンにつ
いて説明する。

【００７９】この診断ルーチンでは、ステップS401で、
バックアップＲＡＭ４４の所定アドレスから全体学習値
Ｋ０を読出し、ステップS402で、エンジン回転数ＮE、
基本燃料噴射パルス幅Ｔpに基づき、バックアップＲＡ
Ｍ４４のミドルエリア学習値マップ、ディテールエリア
学習値マップを参照して、それぞれのエリアの学習値Ｋ
１，Ｋ２を読出す。

【００８０】次いで、ステップS403へ進み、各学習値Ｋ
０，Ｋ１，Ｋ２から学習補正係数ＫBLRCを設定すると
（ＫBLRC←Ｋ０＋Ｋ１＋Ｋ２−１．０）、ステップS404
で、この学習補正係数ＫBLRCが上限値ＫBLRCMAXを越え
ているか否かを調べ、ＫBLRC＞ＫBLRCMAXであり、上限
値を超えているときには、ステップS405へ分岐して学習
補正係数ＫBLRCを上限値ＫBLRCMAXで制限し（ＫBLRC←
ＫBLRCMAX）、ステップS406で、ディテールエリア学習
値マップ内で学習値Ｋ２が上限値Ｋ２MAXに張り付いて
いる領域の数ΣＡＬＥＡ(ＮE,Ｔp)MAXを求めて診断値Ｃ
DETとし（ＣDET←ΣＡＬＥＡ(ＮE,Ｔp)MAX）、ステップ
S410へ進む。

【００８１】また、上記ステップS404で、学習補正係数
ＫBLRCが上限値ＫBLRCMAXを越えていないとき（ＫBLRC
≦ＫBLRCMAX）には、さらに、ステップS407で、学習補
正係数ＫBLRCが下限値ＫBLRCMINより小さくなっている
か否かを調べ、ＫBLRCMIN≦ＫBLRC（≦ＫBLRCMAX）のと
き、ルーチンを抜け、ＫBLRCMIN＞ＫBLRCのときには、
ステップS408で、学習補正係数ＫBLRCを下限値ＫBLRCMI
Nで制限し（ＫBLRC←ＫBLRCMIN）、ステップS409で、デ
ィテールエリア学習値マップ内で学習値Ｋ２が下限値Ｋ
２MINに張り付いている領域の数ΣＡＬＥＡ(ＮE,Ｔp)MI
Nを求めて診断値ＣDETとし（ＣDET←ΣＡＬＥＡ(ＮE,Ｔ
p)MIN）、ステップS410へ進む。

【００８２】ステップS410では、上記ステップS406ある
いは上記ステップS409での診断値ＣDETを設定値ＣSETと
比較し、ＣDET≦ＣSETのとき、すなわち、ディテールエ
リアの学習値Ｋ２が上限値に張り付いている領域の数あ
るいは下限値に張り付いている領域の数が設定値以下の
ときには、ルーチンを抜け、ＣDET＞ＣSETであり、ディ
テールエリアの学習値Ｋ２が上限値に張り付いている領
域の数あるいは下限値に張り付いている領域の数が設定
値を越えているときには、ステップS411で、燃料システ
ムが異常であると判断し、該当するトラブルデータをバ
ックアップＲＡＭ４４にストアするとともに、ＭＩＬラ
ンプ５３を点灯あるいは点滅して警告を発し、ルーチン
を抜ける。

【００８３】すなわち、例えば吸入空気量センサ８が劣
化して正確な吸入空気量の計測値が得られなくなると、
基本燃料噴射量（基本燃料噴射パルス幅）が正常時の値
からずれ、空燃比フィードバック補正係数αが目標値か
らずれてしまい、ディテールエリア学習値テーブルにお
いて、学習値Ｋ２が上限値あるいは下限値に張り付く領
域が多くなる。そして、吸入空気量センサ８の劣化がさ
らに進行すると、学習値Ｋ２が上限値あるいは下限値に
張り付く領域の数が設定値を越えることになり、そのと
き燃料システム異常と診断することにより、一時的な空
燃比変化に影響されることなく燃料システムの異常を確
実に検出でき、誤診断を防止することができるのであ
る。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、空
燃比センサの出力による空燃比フィードバック補正量の
学習値を記憶する空燃比学習マップにおいて、学習値が
上限値あるいは下限値に張り付いている領域の数が設定
値を越えたとき、燃料システムが異常であると判定する
ため、一時的な空燃比変化に影響されることなく燃料シ
ステムの異常を確実に検出でき、誤診断を防止すること
ができる等優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料システム診断ルーチンのフローチャート

【図２】燃料噴射量設定ルーチンのフローチャート

【図３】空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンの
フローチャート

【図４】空燃比学習ルーチンのフローチャート（その
１）

【図５】空燃比学習ルーチンのフローチャート（その
２）

【図６】空燃比学習ルーチンのフローチャート（その
３）

【図７】空燃比学習ルーチンのフローチャート（その
４）

【図８】空燃比学習ルーチンのフローチャート（その
５）

【図９】空燃比学習ルーチンのフローチャート（その
６）

【図１０】エンジン制御系の概略構成図

【図１１】電子制御系の回路構成図

【図１２】Ｏ2センサ出力と空燃比フィードバック補正
係数との関係を示す説明図

【図１３】空燃比学習値マップの説明図

【符号の説明】

１ … エンジン ２９ａ … ＦＯ2センサ（空燃比センサ） Ｋ２ … 学習値 Ｋ２MAX … 上限値 Ｋ２MIN … 下限値 ＣDET … 診断値（上限値あるいは下限値
に張り付いている領域の数） ＣSET … 設定値

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空燃比センサの出力による空燃比フィー
   ドバック補正量の学習値を記憶する空燃比学習マップに
   基づいて、燃料システムの異常を自己診断するエンジン
   の燃料システムの故障診断方法であって、 上記空燃比学習マップにおいて、学習値が上限値あるい
   は下限値に張り付いている領域の数が設定値を越えたと
   き、上記燃料システムが異常であると判定することを特
   徴とするエンジンの燃料システムの故障診断方法。