JPH1047130A

JPH1047130A - 内燃機関の異常検出装置

Info

Publication number: JPH1047130A
Application number: JP21795296A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Toyoda; 克彦豊田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 1998-02-17

Abstract

(57)【要約】【目的】内燃機関の異常検出装置において、吸気系シ
ステム、排気系システム及び燃料系システムの異常を別
々に正確に識別する。【構成】内燃機関の異常診断条件が成立し、フィード
バック学習値と予め設定されたフィードバック学習設定
値とを比較し、内燃機関の運転状態によって変化するフ
ィードバック学習値とフィードバック学習設定値とを比
較し、内燃機関の異常箇所を判定する異常判定部が備え
られた制御手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の異常
検出装置に係り、特に吸気系システム、排気系システム
及び燃料系システムの異常を別々に識別し得る内燃機関
の異常検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の内燃機関においては、吸気系シス
テムから吸入した空気に燃料系システムからの燃料を混
合し、燃焼室で混合気を燃焼させ、排気系システムから
排気を排出させている。よって、内燃機関は、吸気系シ
ステム、燃料系システム及び排気系システムからの各検
出信号に基づいて、その運転状態が制約されている。

【０００３】このような内燃機関には、排気系システム
に設けられた排気センサからの出力信号に基づくフィー
ドバック学習値によって空燃比（混合気）を理論空燃比
にフィードバック制御するものがある。

【０００４】この場合、排気系システム等が故障してい
ると、内燃機関の各システムの制御が不良になるので、
内燃機関の異常を検出する異常検出装置を備えた内燃機
関がある。

【０００５】このような内燃機関の異常検出装置として
は、例えば、特公平６−７４７６６号公報に開示されて
いる。この公報に記載のものは、空燃比センサの出力信
号に基づく空燃比のフィードバック制御が停止されてい
て制御空燃比がリッチ状態の時に、エンジンの回転に同
期して空燃比センサにリーン信号が出力された時、燃料
噴射弁の異常と判断することにより、燃料噴射弁の正常
時には空燃比センサの出力は常にリッチ状態であるため
燃料噴射弁が正常時に異常判定することがなく、さら
に、燃料噴射弁の動作異常の判定は、空燃比が所望のリ
ッチ状態となるエンジンの回転速度の設定範囲内にある
ときのみ実行されることにより、低回転域でのリッチ度
合いが小さいことによる燃料噴射弁の噴射精度のばらつ
きやエンジン機差などによるリーン信号の予定外の発生
に伴う誤判定や、高回転領域でのリッチ度合が大きいこ
とによる燃料噴射弁の異常発生時発生すべきリーン信号
が弱くなることによる誤判定を確実に防止し、燃料噴射
弁の特性ずれや機械的動作不良を含めた燃料噴射弁の異
常動作を検出するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子制御式
燃料噴射システムにあっては、吸気系システムからの空
気洩れ及び排気系システムからの排気洩れが発生する
と、燃料制御が正常にできなくなり、排気有害成分の発
生が多くなり、また、運転性能が低下するという不都合
がある。

【０００７】しかし、従来、吸気系システムからの空気
洩れを効果良く検出することができず、このため、吸気
系システムからの空気洩れが発生すると、燃料系システ
ムの異常やアイドルスピードコントロールシステムの異
常と診断してしまうという不都合が生じた。特に、排気
系システムからの排気洩れは、浄化されていない多量の
排気が大気に放出されるので、環境への悪影響が著しく
なるという不都合がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、内燃機関の排気系システ
ムに設けられた排気センサからの出力信号に基づくフィ
ードバック学習値によって混合気を理論空燃比にフィー
ドバック制御する内燃機関において、前記内燃機関の異
常診断条件が成立し、前記フィードバック学習値と予め
設定されたフィードバック学習設定値とを比較し、前記
内燃機関の運転状態によって変化する前記フィードバッ
ク学習値と前記フィードバック学習設定値とを比較し、
前記内燃機関の異常箇所を判定する異常判定部が備えら
れた制御手段を設けたことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明は、内燃機関の異常診断
条件が成立し、フィードバック学習値と予め設定された
フィードバック学習設定値とを比較し、内燃機関の運転
状態によって変化するフィードバック学習値とフィード
バック学習設定値とを比較し、内燃機関の異常箇所を判
定する。これにより、内燃機関の異常箇所を早期に特定
させ、排気が大気に多量に放出されるのを防止して環境
の悪化を防止し、また、燃料制御が正常に行なわれなく
なることによる運転性能の悪化を防止し、更に、吸気系
システムからの空気洩れによって燃料系システムの異常
を誤って診断してしまったり、アイドルスピードコント
ロールシステムの異常を誤って診断するのを防止し、更
にまた、吸気系システム、排気系システム及び燃料系シ
ステムの異常を別々に正確に識別するので、異常箇所を
特定し、修理時間やコストを低減することができる。

【００１０】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図１〜図２６は、この発明の実
施例を示すものである。図１、２において、２は吸気管
圧力を噴射量制御の基本パラメータに用いる電子制御式
燃料噴射システム（Ｄ−ＥＦＩシステム）又は吸入空気
量を噴射量制御の基本パラメータに用いる電子制御式燃
料噴射システム（Ｌ−ＥＦＩシステム）が備えられる内
燃機関、４は異常検出装置、６はシリンダブロック、８
はシリンダヘッド、１０はピストン、１２はエアクリー
ナ、１４は吸気管、１６はスロットルボディ、１８は吸
気マニホルド、２０は吸気通路、２２は排気管、２４は
排気通路である。

【００１１】エアクリーナ１２とスロットルボディ１６
間に介設されて第１吸気通路２０−１を形成する吸気管
１４の上流側には、吸気量を測定するエアフローメータ
２６が設けられている。

【００１２】エアクリーナ１２の上流側には、吸気音を
低減させるレゾネータ２８が設けられている。スロット
ルボディ１６に形成されて第１吸気通路２０−１に連通
する第２吸気通路２０−２内には、吸気絞り弁３０が配
設されている。この第２吸気通路２０−２は、サージタ
ンク３２を介して吸気マニホルド１８に形成した第３吸
気通路２０−３に連通されている。この第３吸気通路２
０−３の下流側は、吸気弁３４を介して内燃機関２の燃
焼室３６に連通されている。この燃焼室３６には、排気
弁３８を介して排気通路２４が連通されている。

【００１３】排気管２２には、内燃機関２側から順次
に、ヒータ付の第１排気センサであるフロントＯ₂セン
サ４０と触媒コンバータ４２の触媒体４４とが夫々設け
られている。フロントＯ₂センサ４０は、触媒体４４の
上流側の排気通路２４に設けられて該排気通路２４内の
排気中の酸素濃度を検出し、反転するリッチ信号とリー
ン信号を出力するものである。

【００１４】触媒体４４の下流側の排気管２２には、第
２排気センサであるリアＯ₂センサ４６が設けられてい
る。このリアＯ₂センサ４６は、触媒体４４の下流側の
排気通路２４内の排気中の酸素濃度を検出し、反転する
リッチ信号とリーン信号を出力するものである。

【００１５】吸気マニホルド１８とシリンダヘッド８と
の接合部位には、燃焼室３６方向に指向させて燃料噴射
弁４８が装着されている。

【００１６】この燃料噴射弁４８には、燃料タンク５０
内の燃料が圧送される。即ち、燃料タンク５０内の燃料
は、燃料ポンプ５２によって燃料供給通路５４に圧送さ
れ、燃料フィルタ５６で濾過されて燃料分配管５８に至
り、そして、燃料圧力調整器６０によってその圧力が一
定に調整されて燃料噴射弁４８に送給される。

【００１７】スロットルボディ１６の第２吸気通路２０
−２には、一端側が燃料タンク５０内の上部に連通する
蒸発燃料通路６２の他端側が連通している。この蒸発燃
料通路６２途中には、燃料タンク５０側から順次に、二
方向弁６４とキャニスタ６６とが介設されている。

【００１８】吸気絞り弁３０を迂回して第１吸気通路２
０−１とサージタンク３２内とを連通すべく、アイドル
スピードコントロールシステム（ＩＳＣシステム）を構
成するアイドルバイパス空気通路６８が設けられてい
る。このアイドルバイパス空気通路６８には、このアイ
ドルバイパス空気通路６８を開閉してアイドル運転時の
アイドルスピード用空気量を調整するアイドルスピード
コントロール弁（ＩＳＣバルブ）７０が介設されてい
る。

【００１９】また、スロットルボディ１６には、吸気絞
り弁３０を迂回する補助バイパス空気通路７２が形成さ
れている。この補助バイパス空気通路７２は、補助バイ
パス空気量調整具７４によって開閉されるものである。

【００２０】このアイドルバイパス空気通路６８とアイ
ドル回転数制御弁７０と補助バイパス空気通路７２と補
助バイパス空気量調整具７４とにより、アイドル回転数
制御装置７６が構成される。

【００２１】このアイドル回転数制御装置７６は、アイ
ドル回転数制御弁７０により内燃機関２のアイドル回転
数を目標アイドル回転数にフィードバック制御するとと
もに吸気絞り弁３０を迂回して第１吸気通路２０−１と
サージタンク３２内とを連絡する補助バイパス空気通路
７２に設けた補助バイパス空気量調整具７４により上述
の目標アイドル回転数を調整するものである。

【００２２】アイドルバイパス空気通路６８途中には、
サージタンク３２内に連通するエア通路７８が分岐して
いる。このエア通路７８には、内燃機関２の冷却水温度
等によって作動するエアバルブ８０が設けられている。
エア通路７８とエアバルブ８２とによって、エアレギュ
レータ８２が構成される。

【００２３】また、アイドルバイパス空気通路６８途中
には、サージタンク３２内に連通するパワステ用空気通
路８４が分岐している。このパワステ用空気通路８４に
は、パワステ用制御弁８６が介設されている。このパワ
ステ用制御弁８６は、パワステ用スイッチ８８によって
作動制御されるものである。

【００２４】内燃機関２で発生したブローバイガスを吸
気系に還流させるべく、内燃機関２のシリンダヘッド８
には、サージタンク３２に取付けたＰＣＶ弁９０に連通
する第１ブローバイガス還流通路９２と、第１吸気通路
２０−１に連通する第２ブローバイガス還流通路９４と
が連絡されている。

【００２５】更に、吸気管１４には、吸気絞り弁３０の
開度状態を検出し且つアイドルスイッチとしても機能す
るスロットルセンサ９６が設けられているとともに、吸
気絞り弁３０の急閉を防止するダッシュポット９８が設
けられている。

【００２６】一方、パワーユニット１００に連絡したイ
グニションコイル１０２は、点火機構１０４を構成する
ディストリビュータ１０６に連絡している。

【００２７】また、内燃機関２には、この内燃機関２の
クランク角度を検出するとともにエンジン回転数センサ
としても機能するクランク角センサ１０８が設けられて
いる。

【００２８】内燃機関２のシリンダブロック６には、こ
のシリンダブロック６に形成した冷却水通路１１０内の
冷却水温度を検出する水温センサ１１２と、内燃機関２
のノック状態を検出するノックセンサ１１４とが付設さ
れている。

【００２９】前記エアフローメータ２６、フロントＯ₂
センサ４０、リアＯ₂センサ４６、燃料噴射弁４８、燃
料ポンプ５２、アイドル回転数制御弁７０、パワステ用
制御弁８６およびパワステ用スイッチ８８、スロットル
センサ９６、パワーユニット１００、クランク角センサ
１０８、水温センサ１１２、ノックセンサ１１４は、制
御手段（エンジンコントロールユニット；ＥＣＵ）１１
６に連絡している。

【００３０】また、この制御手段１１６には、車速セン
サ１１８と、ダイアグランプ１２０と、ダイアグスイッ
チ１２２と、テストスイッチ１２４と、ヒューズ１２６
及びメインスイッチ１２８を介してバッテリ１３０と、
アラームリレー１３２を介して警告灯１３４とが連絡し
ている。このアラームリレー１３２には、例えば、触媒
体４４の下流側の排気通路２４内の排気温度を検出する
サーモセンサ１３６が連絡されている。

【００３１】制御手段１１６は、フロント、リア排気セ
ンサ４０、４６からの出力信号に基づくフィードバック
学習値によって空燃比を理論空燃比にデュアルＯ₂フィ
ードバック制御するとともに、一方の排気センサからの
出力信号によってシングルＯ₂フィードバック制御し、
また、内燃機関２の異常診断条件が成立し、フィードバ
ック学習値と予め設定されたフィードバック学習設定値
とを比較し、内燃機関２の運転状態によって変化するフ
ィードバック学習値とフィードバック学習設定値とを比
較し、内燃機関２の異常箇所を判定する異常判定部１３
８を有している。

【００３２】この異常判定部１３８は、図１に示す如
く、内燃機関２の吸気系システムａと排気系システム
ｂ、ｃと燃料系システムとのいずれか一つのシステムの
異常を判定するものである。

【００３３】フィードバック学習値は、アイドル回転数
とアイドルスピード用空気量の補正量と吸気管圧力と吸
入空気量との少なくとも一つの要因によって変化するも
のである。

【００３４】また、異常判定部１３８は、フィードバッ
ク学習設定値を予め変えることにより、吸気管圧力を噴
射量制御の基本パラメータに用いる電子制御式燃料噴射
システム（Ｄ−ＥＦＩシステム）と吸入空気量を噴射量
制御の基本パラメータに用いる電子制御燃料噴射システ
ム（Ｌ−ＥＦＩシステム）とのいずれのシステムにも対
応できるものである。

【００３５】更に、異常判定部１３８は、フロント、リ
ア排気センサ４０、４６が触媒体４４の上流側及び下流
側で２箇所に設置されているので、排気系システムの異
常が触媒体４４よりも上流側ｂか又は下流側ｃかを判定
することができるものである。

【００３６】吸気系システムａからの空気洩れ及び排気
系システムｂ、ｃからの排気洩れの診断実行条件、つま
り、上述の異常診断条件は、図３に示す如く、第１とし
て、冷却水温度＞設定値、第２として、燃料噴射をフィ
ードバック制御による実行中、第３して、内燃機関２の
始動時からのパージ積算量＞設定値、第４として、エン
ジン負荷変化量（ＴＰＵＲＧ）が判定値と比較して小さ
い時、第５として、フロント、リアＯ₂センサ、４０、
４６が正常に作動している時、第６としてアイドルスピ
ードコントロールシステムが正常に作動している時の全
ての条件を満たした場合である。上述のエンジン負荷変
化量（ＴＰＵＲＧ）は、図４に示す如く、吸気温度状態
によって設定される。

【００３７】次に、この実施例の作用を説明する。

【００３８】図１において、各系システムに異常があっ
た場合について説明する。

【００３９】先ず、吸気系システムａからの空気洩れが
あった時の説明をする。

【００４０】吸気管圧力を噴射量制御の基本パラメータ
に用いる電子制御式燃料噴射システム（Ｄ−ＥＦＩシス
テム）の場合には、吸気管圧力が、例えば、−５５０〓
Ｈｇから−４００〓Ｈｇに上がり、また、燃料噴射量が
増加して判定値よりも大きくなり空燃比がリッチとな
る。また、フィードバック学習値が判定値（例えば、
１．０）と比較して小さくなり、アイドル運転時の吸気
管圧力が上がり、また、エンジン回転数−スロットル開
度に対する吸気管圧力が上がり、更に、アイドル回転数
が目標アイドル回転数よりも高くなり、更にまた、アイ
ドルスピード用空気量の補正量が判定値と比較して小さ
くなる。

【００４１】また、吸入空気量を噴射量制御の基本パラ
メータに用いる電子制御式燃料噴射システム（Ｌ−ＥＦ
Ｉシステム）の場合には、計測した吸入空気量よりも実
際の吸入空気量が大きく、空燃比がリッチとなり、正常
時のエンジン回転数−スロットル開度に対する吸入空気
量が小さくなり、燃料噴射量が小さくなり、また、フィ
ードバック学習値が判定値よりも大きくなり、更に、ア
イドル回転数が大きくなり、更にまた、アイドルスピー
ド用空気量の補正量が判定値と比較して小さくなる。

【００４２】更に、燃料系システムの異常で空燃比がリ
ッチの時には、フィードバック学習値が判定値よりも小
さくなり、フィードバック制御している限り、空燃比が
変化せず、アイドル運転時の吸気管圧力と吸入空気量と
が変化せず又は微小に変化し、アイドルスピード空気量
の補正量は変化せず又は微小に変化し、また、フィード
バック制御がへばりついた時に、空燃比がリッチとなっ
て燃料系システムの異常とし、吸気管圧力が大きく上が
らず、逆に下がることもある。

【００４３】更にまた、燃料系システムの異常で空燃比
がリーンの時には、フィートバック学習値が判定値に比
べて大きくなり、フィードバック制御をしている限り、
空燃比が変化せず、アイドルスピード用空気量の補正量
が変化せず又は大きくなり、アイドル運転時の吸気管圧
力と吸入空気量とが変化せず、フィードバック制御がへ
ばりついた時に、実際に、空燃比がリーンとなり、アイ
ドル回転数が変化せず又は下がり、アイドルスピード用
空気量の補正量が変化せず又は判定値よりも大きくな
り、そして、燃料系システムの異常とする。

【００４４】次いで、図１において、排気系システムｂ
からの排気洩れがあった時の説明をする。

【００４５】図５に示す如く、フロントＯ₂センサ４０
からの出力信号がリーンとなり、燃料噴射量が大きくな
り、そして、フィードバック学習値が判定値と比較して
大きくなり、アイドル回転数とアイドルスピード用空気
量の補正量と吸気管圧力とは、排気洩れが小さい時に、
フィードバック制御している限り、空燃比が変化せず、
アイドル回転数、アイドルスピード空気量、吸気管圧力
が変化しない。一方、排気洩れが大きく、フロントＯ₂
センサ４０からの出力信号が常時リーンになると、フィ
ードバック制御がへばりついた時に、実際の空燃比がリ
ッチとなり、アイドル回転数が上がり、アイドルスピー
ド用空気量の補正量が判定値と比較して小さくなる。

【００４６】また、図１において、排気系システムｃか
らの排気洩れがあった時の説明をする。

【００４７】フロントＯ₂センサ又はリアＯ₂センサ４
６のいずれかのＯ₂センサでシングルＯ₂フィードバッ
ク制御している場合には、フィードバック学習値が変化
しない。

【００４８】一方、２つのフロント、リアＯ₂センサ４
０、４６によってデュアルＯ₂フィードバック制御をし
ている場合には、図６に示す如く、リアＯ₂センサ４６
がリーンの出力信号となり、フロントＯ₂センサ４０に
よるフィードバック制御のリッチ側への補正量は、大き
くなり、また、フィードバック学習値は、判定値と比較
して大きくなるが、ガード（限界値）までは行かない。
このように、２つのフロント、リアＯ₂センサ４０、４
６によってデュアルＯ₂フィードバック制御をしている
場合には、図６に示す如く、フィードバック制御にあっ
ては、リアＯ₂センサ４６の出力信号が一定値となるよ
うにフロントＯ₂センサ４０のフィードバック定数（リ
ッチ・リーン判定スライスレベル、比例分、積分分、遅
延時間、Ｏ₂センサ出力フィルタ等）を制御してしまう
ために、排気洩れがあると、実際に空燃比をリッチにし
て異常に制御してしまうものである。

【００４９】この２つのフロント、リアＯ₂センサ４
０、４６によってデュアルＯ₂フィードバック制御する
時の排気系システムｃからの排気洩れ検出方法は、以下
の第１〜第５に示すように行なわれる。

【００５０】第１に、フロントＯ₂センサ４０側のフィ
ードバック定数の補正量がある一定以上に、リッチ（Ｋ
ＨＲＩＣＨ）になったら排気系システムｃからの排気洩
れがあるとする。

【００５１】第２に、リッチ側へのフィードバック用空
気量の補正量が一定以上のリッチ（ＫＨＲＩＣＨ）以上
になったら、デュアルＯ₂フィードバック制御を中止し
て、シングルＯ₂フィードバック制御にする。このとき
のフィードバック学習値がＨＦＬＡＦとＬＦＬＡＦとの
間にあって、リアＯ₂センサ４６のリッチ・リーンの面
積比（ＰＲＬＰ）又は時間割合（ＲＲＣＴ）がリーン側
にずれていたら、排気系システムｃからの排気洩れがあ
ったとする。

【００５２】第３に、デュアルＯ₂フィードバック制御
を中止してからある期間、シングルＯ₂フィードバック
制御を実行した時のフィードバック学習値の変化量△Ｆ
ＬＡＦがＤＦＬＡＦよりも大きい時に、排気系システム
ｃからの排気洩れがあるとする。

【００５３】第４に、デュアルＯ₂フィードバック制御
時のフロントＯ₂センサ４０の出力波形ＦＲＬＰ又はＦ
ＲＬＴがリッチ側にかたよっている時に、排気系システ
ムｃからの排気洩れがあったとする。

【００５４】第５に、フロントＯ₂センサ４０の出力波
形ＦＲＬＰ又はＦＲＬＴとリアＯ₂センサ４６の出力波
形ＲＲＬＰ又はＲＲＬＴを比較し、リーン側にずれてい
たら排気系システムｃからの排気洩れがあったとする。

【００５５】シングルＯ₂フィードバック制御時の排気
系システムｃからの排気洩れがあった場合には、図７〜
１２に示す如く、一定速走行中又はアイドル運転時にリ
アＯ₂センサ４６の出力信号がリッチ・リーンに反転し
ている時に、フロントＯ₂センサ４０の出力波形ＦＲＬ
Ｐ又はＦＲＬＴとリアＯ₂センサ４６の出力波形ＲＲＬ
Ｐ又はＰＲＬＴを、図７、８に示す如くように比較し
て、排気洩れを判定する。

【００５６】また、一定速走行中又はアイドル運転時に
は、図９に示す如く、リアＯ₂センサ４６の出力信号が
リッチ・リーンに反転せず、燃料の補正量を段階的にリ
ッチ側にした時、ある一定量にリッチにしても、リアＯ
₂センサ４６の出力信号がリッチにならない時に、排気
系システムｃからの排気洩れがあったとする。

【００５７】更に、一定速走行中又はアイドル運転時
に、リアＯ₂センサ４６の出力信号がリッチ・リーンに
反転せず、ずっとリーンの時には、図１０〜１２に示す
如く、一定状態からの加速時の燃料噴射量の変化量に対
するリアＯ₂センサ４６の出力信号の変化量が小さい時
に、排気系システムｃからの排気洩れがあったとする。

【００５８】次いで、吸気管圧力を噴射量制御の基本パ
ラメータに用いる電子制御式燃料噴射システム（Ｄ−Ｅ
ＦＩシステム）の場合の吸気系システム及び排気系シス
テムの洩れ診断、及び燃料系システムの異常診断につい
て、各フローチャートに基づいて説明する。

【００５９】図１３において、内燃機関２が始動する
と、プログラムがスタートし（ステップ２０２）、診断
実行条件が成立したか否かを判断する（ステップ２０
４）。

【００６０】このステップ２０４でＮＯの場合には、こ
の判断を継続する。

【００６１】このステップ２０４でＹＥＳの場合には、
フィードバック学習値≦ＬＦＬＡＦか否かを判断する
（ステップ２０６）。このフィードバック学習値の基準
値は、図１５に示されている。

【００６２】このステップ２０６でＹＥＳの場合には、
吸気管圧力が判定値よりも小さく、アイドル回転数が目
標アイドル回転数よりも大きく、アイドルスピード用空
気量の補正量が判定値よりも小さいか否かを判断するた
めの情報を入力する（ステップ２０８）。

【００６３】そして、これらの各条件が全て成立したか
否かを判断する（ステップ２１０）。

【００６４】このステップ２１０でＹＥＳの場合には、
吸気系システムａからの空気洩れがあったと診断し（ス
テップ２１２）、プログラムをエンドとする（ステップ
２１４）。

【００６５】前記ステップ２１０でＮＯの場合には、フ
ィードバック学習値≦ＦＬＬＡＦか否かを判断する（ス
テップ２１６）。

【００６６】このステップ２１６でＹＥＳの場合には、
燃料系システムでリッチの異常があると診断し（ステッ
プ２１８）、プログラムをエンドとする（ステップ２１
４）。

【００６７】前記ステップ２１６でＮＯの場合には、プ
ログラムを直ちにエンドとする（ステップ２１４）。

【００６８】一方、前記ステップ２０６でＮＯの場合に
は、フィードバック学習値≧ＦＨＬＡＦか否かを判断す
る（ステップ２２０）。

【００６９】このステップ２２０でＹＥＳの場合には、
フィードバック制御及びフィードバック学習制御を一時
的に中止し、燃料の補正量を段階的に小さくする（ステ
ップ２２２）。

【００７０】そして、△ＩＳＣ≧ＤＩＳＣか否かを判断
する（ステップ２２４）。

【００７１】このステップ２２４がＹＥＳの場合には、
燃料系システムでリーンの異常があると診断し（ステッ
プ２２６）、プログラムをエンドとする（ステップ２１
４）。

【００７２】前記ステップ２２４でＮＯの場合には、排
気系システムｂからの排気洩れがあったと診断し（ステ
ップ２２８）、プログラムをエンドとする（ステップ２
１４）。

【００７３】また、前記ステップ２２０でＮＯの場合に
は、図１４に示す如く、フィードバック学習値≧ＨＦＬ
ＡＦか否かを判断する（ステップ２３０）。

【００７４】このステップ２３０でＹＥＳの場合には、
フロントＯ₂センサ４０の出力信号の出力波形がＦＲＬ
Ｐ又はＦＲＬＴがリーン側にかたよっているか否かを判
断するための情報を入力する（ステップ２３２）。

【００７５】そして、リーン側にかたよっているか否か
を判断する（ステップ２３４）。

【００７６】このステップ２３４でＹＥＳの場合には、
排気系システムｂからの排気洩れがあったとする（ステ
ップ２３６）。

【００７７】前記ステップ２３４でＮＯ及びステップ２
３６の処理後は、図１３に戻ってプログラムをエンドと
する（ステップ２１４）。

【００７８】一方、前記ステップ２３０でＮＯの場合
で、デュアルＯ₂フィードバック制御の排気系システム
ｃからの排気洩れの診断は、図１６〜２１に示すよう
に、５種類によって行なわれる。

【００７９】即ち、第１に、図１６に示す如く、デュア
ルＯ₂フィードバック制御によるフロントＯ₂センサ４
０のフィードバック定数の補正量がある一定以上にリッ
チになったら排気系システムｃからの排気洩れがあった
とし（ステップ２３８）、図１３に戻ってプログラムを
エンドとする（ステップ２１４）。

【００８０】第２に、図１７に示す如く、デュアルＯ₂
フィードバック制御によるフロントＯ₂センサ４０のフ
ィードバック定数がある一定以上リッチになったか判断
するための情報を入力する（ステップ２４０）。

【００８１】そして、フロントＯ₂センサ４０のフィー
ドバック定数がある一定以上リッチか否かを判断する
（ステップ２４２）。

【００８２】このステップ２４２でＹＥＳの場合には、
デュアルＯ₂フィードバック制御を中止し、シングルＯ
₂フィートバック制御にする（ステップ２４４）。そし
て、このシングルＯ₂フィードバック制御を一定時間実
行する。

【００８３】そして、ＬＦＬＡＦ＜ＦＬＡＦ＜ＨＦＬＡ
Ｆか否かを判断する（ステップ２４６）。

【００８４】このステップ２４６でＹＥＳの場合には、
リアＯ₂センサ４６の出力信号の出力波形ＰＲＬＰ又は
ＰＲＬＴがリーン側にかたよっているかを判断するため
の情報を入力する（ステップ２４８）。

【００８５】そして、リーン側にかたよっているか否か
を判断する（ステップ２５０）。

【００８６】このステップ２５０でＹＥＳの場合には、
排気系システムｃからの排気洩れがあったとし（ステッ
プ２５２）、図１３に戻ってプログラムをエンドとする
（ステップ２１４）。

【００８７】一方、前記ステップ２４２、２４６、２５
０でＮＯの場合には、直ちに図１５に戻ってプログラム
をエンドとする（ステップ２１４）。

【００８８】第３に、図１８に示す如く、デュアルＯ₂
フィードバック制御によるフロントＯ₂センサ４０のフ
ィードバック定数がある一定以上のリッチになったかを
診断する（ステップ２５４）。

【００８９】そして、フロントフィードバック定数があ
る一定以上のリッチか否かを判断する（ステップ２５
６）。

【００９０】このステップ２５６でＹＥＳの場合には、
デュアルＯ₂フィードバック制御を中止し、シングルＯ
₂フィードバック制御にする（ステップ２５８）。

【００９１】そして、デュアルＯ₂フィードバック制御
時のフィードバック学習値とシングルＯ₂フィードバッ
ク制御時のフィードバック学習値を比較して△ＦＬＡＦ
とする（ステップ２６０）。

【００９２】次いで、△ＦＬＡＦ≧ＤＦＬＡＦか否かを
判断する（ステップ２６２）。

【００９３】このステップ２６２でＹＥＳの場合には、
排気系システムｃからの排気洩れがあったとし（ステッ
プ２６４）、図１３に戻ってプログラムをエンドとする
（ステップ２１４）。

【００９４】一方、前記ステップ２５６、２６２でＮＯ
の場合には、図１３に戻ってプログラムをエンドとする
（ステップ２１４）。

【００９５】第４に、図１９に示す如く、デュアルＯ₂
フィードバック制御時のフロントＯ₂センサ４０の出力
信号の出力波形、ＦＲＬＰ又はＦＲＬＴがリッチ側にか
たよっているかを判断するための情報を入力する（ステ
ップ２６６）。

【００９６】そして、リッチ側にかたよっているか否か
を判断する（ステップ２６８）。

【００９７】このステップ２６８でＹＥＳの場合には、
排気系システムｃからの排気洩れがあったとし（ステッ
プ２７０）、図１３に戻ってプログラムをエンドとする
（ステップ２１４）。

【００９８】このステップ２６８でＮＯの場合には、直
ちに図１３に戻ってプログラムをエンドとする（ステッ
プ２１４）。

【００９９】第５に、図２０に示す如く、フロントＯ₂
センサ４０の出力信号の出力波形ＦＲＬＰ又はＦＲＬＴ
と、リアＯ₂センサ４６の出力信号の出力波形ＰＲＬＰ
又はＲＲＬＴを、図２１に示すように、比較して、排気
洩れを判定し（ステップ２７２）、そして、図１３に戻
ってプログラムをエンドとする（ステップ２１４）。

【０１００】また、シングルＯ₂フィードバック制御時
の排気系システムｃからの排気洩れは、図２２〜２４に
示すように、３種類によって診断される。

【０１０１】第１に、図２２に示す如く、内燃機関２が
始動してプログラムがスタートすると（ステップ３０
２）、診断実行条件が成立したか否かを判断する（ステ
ップ３０４）。

【０１０２】このステップ３０４でＹＥＳの場合には、
ＬＦＬＡＦ＜フィードバック学習値＜ＨＦＬＡＦか否か
を判断する（ステップ３０６）。

【０１０３】このステップ３０６でＹＥＳの場合には、
リアＯ₂センサ４６がリッチ・リーンに反転しているか
否かの判断のための情報を入力する（ステップ３０
８）。

【０１０４】そして、リアＯ₂センサ４６がリッチ・リ
ーンに反転しているか否かを判断する（ステップ３１
０）。

【０１０５】このステップ３１０でＹＥＳの場合には、
フロントＯ₂センサ４０の出力信号の出力波形とリアＯ
₂センサ４６の出力信号の出力波形の相関がＳＯＭＯＲ
Ｅの領域（図８参照）かを判断するための情報を入力す
る（ステップ３１４）。

【０１０６】このステップ３１４でＹＥＳの場合は、排
気系システムｃからの排気洩れがあるとし（ステップ３
１６）、プログラムをエンドとする（ステップ３１
８）。

【０１０７】また、第２に、前記ステップ３１０でＮＯ
の場合には、図２３に示す如く、リアＯ₂センサ４６の
出力信号がずっとリーンか否かを判断する（ステップ３
２０）。

【０１０８】このステップ３２０でＮＯの場合には、図
２２に戻してプログラムをエンドとする。

【０１０９】このステップ３２０でＹＥＳの場合には、
フィードバック定数のリッチ補正又は燃料の補正量を段
階的にリッチにする（ステップ３２２）。

【０１１０】そして、リアＯ₂センサ４６の出力信号が
リッチか否かを判断する（ステップ３２４）。

【０１１１】このステップ３２４がＹＥＳの場合には、
リッチ増量分を解除して通常制御とする。また、排気洩
れなしと判定し（ステップ３２６）、図２２に戻してプ
ログラムをエンドとする（ステップ３１８）。

【０１１２】前記ステップ３２４でＮＯの場合には、リ
ッチ増量分が限界値に達したか否かを判断する（ステッ
プ３２８）。

【０１１３】このステップ３２８でＮＯの場合には、前
記ステップ３２２に戻す。

【０１１４】このステップ３２８がＹＥＳの場合には、
排気系システムｃからの排気洩れがあるとし（ステップ
３３０）、図２２に戻してプログラムをエンドとする
（ステップ３１８）。

【０１１５】また、第３に、前記ステップ３１０でＮＯ
の場合には、図２４に示すように、排気系システムｃか
らの排気洩れを検出することもできる。

【０１１６】即ち、図２４に示す如く、一定速状態から
の加速時のエンジン負荷変化量（ＤＱＡ）を計測する
（ステップ３３２）。

【０１１７】そして、ＫＳＯＸＴ時間内にリアＯ₂セン
サ４６の出力信号がＶＨＲよりも大きくなったか否かを
判断する情報を入力する（ステップ３３４）。

【０１１８】そして、この出力信号かＶＨＲよりも大き
いか否かを判断する（ステップ３３６）。

【０１１９】このステップ３３６でＹＥＳの場合には、
ＳＯＸＴ時間を計測、又はリアＯ₂センサ４６の出力信
号の面積ＳＶＸを計測、又はリアＯ₂センサ４６の出力
信号の微分値（ＫＰＳＶＸ）を計測する（ステップ３３
８）。

【０１２０】また、ＳＯＸＴ又はＳＶＸ又はＫＰＳＶＸ
を、補正係数（ＫＸ₁）で補正し、この補正した値がＳ
ＴＭＯＲＥの領域か判定する情報を入力する（ステップ
３４０）。

【０１２１】そして、ＳＴＭＯＲＥの領域か否かを判断
する（ステップ３４２）。

【０１２２】このステップ３４２でＹＥＳの場合及び前
記ステップ３３６でＮＯの場合には、排気系システムｃ
からの排気洩れがあると判断し（ステップ３４４）、図
２２に戻ってプログラムをエンドとする（ステップ３１
８）。

【０１２３】一方、ステップ３４２でＮＯの場合には、
直ちに図２２に戻ってプログラムをエンドとする（ステ
ップ３１８）。

【０１２４】次に、吸入空気量を噴射量制御の基本パラ
メータに用いる電子制御式燃料噴射制御システム（Ｌ−
ＥＦＩシステム）の場合の洩れの判定は、図２５、２６
に示すように行なわれる。

【０１２５】図２５において、内燃機関２が始動する
と、プログラムがスタートし（ステップ４０２）、診断
実行条件が成立か否かを判断する（ステップ４０４）。

【０１２６】このステップ４０４でＮＯの場合には、こ
の判断を継続する。

【０１２７】このステップ４０４でＹＥＳの場合には、
フィードバック学習値≧ＦＨＬＡＦか否かを判断する
（ステップ４０６）。

【０１２８】このステップ４０６でＹＥＳの場合には、
アイドル回転数が目標エンジン回転数よりも大きいか、
アイドルスピード用空気量の補正量が判定値よりも小さ
いか、吸入空気量が正常時と比較して小さいかを判断す
る情報を入力する（ステップ４０８）。

【０１２９】そして、これらの各条件が全て成立したか
否かを判断する（ステップ４１０）。

【０１３０】このステップ４１０でＹＥＳの場合には、
吸気系システムａからの空気洩れがあると判定し（ステ
ップ４１２）、プログラムをエンドとする（ステップ４
１４）。

【０１３１】前記ステップ４０６でＮＯの場合には、図
２６に示す如く、フィードバック学習値≧ＨＦＬＡＦか
否かを判断する（ステップ４１６）。

【０１３２】このステップ４１６でＹＥＳの場合には、
アイドル回転数が判定値よりも大きいか、アイドルスピ
ード用空気量の補正量が判定値よりも小さいか、吸入空
気量が判定値よりも小さいかを判断する情報を入力する
（ステップ４１８）。

【０１３３】そして、これらの条件が全て成立したか否
かを判断する（ステップ４２０）。

【０１３４】このステップ４２０でＹＥＳの場合には、
吸気系システムａからの空気洩れがあるとし（ステップ
４２２）、図２５に戻ってプログラムをエンドとする
（ステップ４１４）。

【０１３５】前記ステップ４１０でＮＯの場合には、図
１３に示すＡに続ける。

【０１３６】前記ステップ４１６でＮＯの場合には、図
２５に戻ってプログラムをエンドとする（ステップ４１
４）。

【０１３７】前記ステップ４２０でＮＯの場合には、図
１４に示すＢに続ける。

【０１３８】即ち、この実施例にあっては、第１に、フ
ィードバック学習値、アイドル回転数、吸入空気量、ア
イドルスピード用空気量の補正量、吸気管圧力等によっ
て内燃機関２の異常を検出する。第２に、フィードバッ
ク学習値がＬＦＬＡＦよりも小さい時に、正常のアイド
ル運転時の吸気管圧力、エンジン回転数、アイドルスピ
ード用空気量の補正量によって吸気系システムａからの
空気洩れと燃料系システムのリッチの異常を識別する。
第３に、フィードバック学習値がＦＨＬＡＦよりも大き
い時に、フィードバック制御及びフィードバック学習制
御を中止し、燃料の補正量を小さくした時には、アイド
ルスピード空気量によって燃料系システムのリーンの異
常と排気系システムｂからの排気洩れを識別する。第４
に、フィードバック学習値がＨＦＬＡＦよりも大きい時
で、フロントＯ₂センサ４０の出力信号の出力波形ＦＲ
ＬＰ又はＦＲＬＴがリーン側にずれている時に、排気系
システムｂからの排気洩れと識別する。第５に、デュア
ルＯ₂フィードバック制御時の排気系システムｃからの
排気洩れを、図１６〜２１に示すように、５種類で判定
する。第６に、シングルＯ₂フィードバック制御時の排
気系システムｃからの排気洩れを、図２２〜２４に示す
ように、３種類で判定する。第７に、吸入空気量を噴射
量制御の基本パラメータに用いた電子制御式燃料噴射シ
ステム（Ｌ−ＥＦＩシステム）の場合には、アイドル運
転時のエンジン回転数、アイドルスピード用空気量の補
正量、吸入空気量、又はアイドル運転時以外の吸入空気
量を正常時の値と比較して、吸気系システムａからの空
気洩れ、燃料系システムのリーンの異常、及び、排気系
システムｂからの排気洩れを判定する。

【０１３９】これにより、吸気管圧力を噴射量制御の基
本パラメータに用いた電子制御式燃料噴射システム（Ｄ
−ＥＦＩシステム）の場合及び吸入空気量を噴射量制御
の基本パラメータに用いた電子制御式燃料噴射システム
（Ｌ−ＥＦＩシステム）の場合の両方において、吸気系
システムａからの空気洩れ、触媒体４４の上流側のフロ
ントＯ₂センサ４０の上流側の排気洩れ、フロントＯ₂
センサ４０とリアＯ₂センサ４６間の排気洩れを夫々別
々に正確に識別することができる。

【０１４０】この結果、内燃機関２の異常箇所を早期に
特定し、排気が大気に多量に放出されるのを防止して大
気汚染を防止することができる。

【０１４１】また、燃料の噴射制御が正常に行なわれる
ので、運転性能を向上することができる。

【０１４２】更に、吸気系システムａからの空気洩れに
よって燃料系システムの異常を誤って診断してしまった
り、アイドルスピードコントロールシステムの異常を誤
って診断してしまうのを防止することができる。

【０１４３】更にまた、吸気系システムａからの空気洩
れ、排気系システムｂ、ｃからの排気洩れ、燃料系シス
テムの異常、アイドルスピードコントロールシステムの
異常を別々に正確に認識することができ、よって、異常
が発生した時に、異常箇所を早期に特定することがで
き、修理時間、コストを低減することができる。

【０１４４】

【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、内燃機関の異常診断条件が成立し、フィ
ードバック学習値と予め設定されたフィードバック学習
設定値とを比較し、内燃機関の運転状態によって変化す
るフィードバック学習値と前記フィードバック学習設定
値とを比較し、内燃機関の異常箇所を判定する異常判定
部が備えられた制御手段を設けたことにより、内燃機関
の異常箇所を早期に特定させ、排気が大気に多量に放出
されるのを防止して環境の悪化を防止し得る。

【０１４５】また、燃料制御が正常に行なわれるので、
運転性能を向上し得る。

【０１４６】更に、吸気系システムからの空気洩れによ
って燃料系システムの異常を誤って診断してしまった
り、アイドルスピードコントロールシステムの異常を誤
って診断するのを防止し得る。

【０１４７】更にまた、吸気系システム、排気系システ
ム及び燃料系システムの異常を別々に正確に識別するの
で、異常箇所を早期に特定し、修理時間やコストを低減
し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】異常検出装置のブロック図である。

【図２】内燃機関と異常検出装置のシステム構成図であ
る。

【図３】異常診断条件を説明する図である。

【図４】吸気温度と負荷変化量との関係を示す図であ
る。

【図５】排気系システムｂからの排気洩れ時のフロント
Ｏ₂センサの出力波形図である。

【図６】排気系システムｂからの排気洩れ時で、デュア
ルＯ₂フィードバック制御時のＯ₂センサの出力波形図
である。

【図７】排気系システムｃからの排気洩れ時で、シング
ルＯ₂フィードバック制御時のＯ₂センサの出力波形図
である。

【図８】シングルＯ₂フィードバック制御時の洩れ領域
を示す図である。

【図９】シングルＯ₂フィードバック制御時のタイムチ
ャートである。

【図１０】シングルＯ₂フィードバック制御時のタイム
チャートである。

【図１１】負荷変化量と計測値との関係を示す図であ
る。

【図１２】触媒体の劣化状態と計測値との関係を示す図
である。

【図１３】Ｄ−ＥＦＩシステムの場合の異常診断の第１
のフローチャートである。

【図１４】図１３に続く第２のフローチャートである。

【図１５】フィードバック学習値の値を示す図である。

【図１６】デュアルＯ₂フィードバック制御の第１の異
常診断のフローチャートである。

【図１７】デュアルＯ₂フィードバック制御の第２の異
常診断のフローチャートである。

【図１８】デュアルＯ₂フィードバック制御の第３の異
常診断のフローチャートである。

【図１９】デュアルＯ₂フィードバック制御の第４の異
常診断のフローチャートである。

【図２０】デュアルＯ₂フィードバック制御の第５の異
常診断のフローチャートである。

【図２１】Ｏ₂センサの出力波形の比較による洩れ領域
の図である。

【図２２】シングルＯ₂フィードバック制御の第１の異
常診断のフローチャートである。

【図２３】シングルＯ₂フィードバック制御の第２の異
常診断のフローチャートである。

【図２４】シングルＯ₂フィードバック制御の第３の異
常診断のフローチャートである。

【図２５】Ｌ−ＥＦＩシステムの第１の異常診断のフロ
ーチャートである。

【図２６】図２５に続く第２のフローチャートである。

【符号の説明】

２内燃機関４異常検出装置４０フロントＯ₂センサ４４触媒体４６リアＯ₂センサ１１６制御手段１３８異常判定部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の排気系システムに設けられた
排気センサからの出力信号に基づくフィードバック学習
値によって空燃比を理論空燃比にフィードバック制御す
る内燃機関において、前記内燃機関の異常診断条件が成
立し、前記フィードバック学習値と予め設定されたフィ
ードバック学習設定値とを比較し、前記内燃機関の運転
状態によって変化する前記フィードバック学習値と前記
フィードバック学習設定値とを比較し、前記内燃機関の
異常箇所を判定する異常判定部が備えられた制御手段を
設けたことを特徴とする内燃機関の異常検出装置。
【請求項２】前記異常判定部は、前記内燃機関の吸気
系システムと排気系システムと燃料系システムとのいず
れか一つのシステムの異常を判定することを特徴とする
請求項１に記載の内燃機関の異常検出装置。
【請求項３】前記フィードバック学習値は、アイドル
回転数とアイドルスピード用空気量の補正量と吸気管圧
力と吸入空気量との少なくとも一つの要因によって変化
することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の異常
検出装置。
【請求項４】前記異常判定部は、前記フィードバック
学習設定値を予め変えることにより、吸気管圧力を噴射
量制御の基本パラメータに用いる電子制御式燃料噴射シ
ステムと吸入空気量を噴射量制御の基本パラメータに用
いる電子制御燃料噴射システムとのいずれのシステムに
も対応できることを特徴とする請求項１に記載の内燃機
関の異常検出装置。
【請求項５】前記異常判定部は、前記排気センサが触
媒体の上流側及び下流側で２箇所に設置された場合に、
前記排気系システムの異常が前記触媒体よりも上流側か
又は下流側かを判定することを特徴とする請求項１に記
載の内燃機関の異常検出装置。