JPS63227938A - 燃料噴射弁の故障診断装置 - Google Patents

燃料噴射弁の故障診断装置

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JPS63227938A
JPS63227938A JP62058733A JP5873387A JPS63227938A JP S63227938 A JPS63227938 A JP S63227938A JP 62058733 A JP62058733 A JP 62058733A JP 5873387 A JP5873387 A JP 5873387A JP S63227938 A JPS63227938 A JP S63227938A
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JP
Japan
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fuel injection
correction coefficient
feedback
engine
high load
Prior art date
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Pending
Application number
JP62058733A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroki Matsuoka
松岡 廣樹
Michihiro Ohashi
大橋 通宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃料噴射弁の故障診断装置に関する。
〔従来の技術〕
燃料噴射式内燃機関においては通常機関の運転状態から
基本燃料噴射時間を求めて基本燃料噴射時間にフィード
バック補正係数を乗算することにより実際の燃料噴射時
間を計算し、このフィードバック補正係数を機関排気通
路内に配置された酸素濃度検出器(以下02センサと称
す)の出力信号に基いて制御するようにしている。とこ
ろがこのような燃料噴射式内燃機関において成る気筒の
燃料噴射弁の配線がショートしたり、燃料噴射弁のノズ
ル孔に異物がはさまって燃料が吹き放しになると供給燃
料量が過多となるためにo2センサはリッチ信号を発生
し続け、フィードバック補正係数が下限値まで下降して
下限値に保持される。
従って0□センサがリッチ信号を発生し続けているか、
或いはフィードバック補正係数が下限値まで達したかを
判断することによって上述のような燃料噴射弁の故障を
判断することができる。特開昭57−72054号公報
には0□センサがリッチ信号を発生し続けていることを
検出して燃料供給系の故障を判断するようにした内燃機
関が記載されている。
一方、燃料噴射式内燃機関が高地において運転されると
吸入空気の質量が低下するために要求燃料噴射量が少な
くなり、従って必然的にフィードバック補正係数が小さ
くなってしまう。しかしながらフィードバック補正係数
が小さくなるとフィードバック補正係数を1.0として
オーブンループ制御を行なったときの空燃比が目標空燃
比から大巾にずれてしまい、従って機関が高地で運転さ
れた場合であってもフィードバック補正係数を1.0前
後に維持する必要がある。そのためにフィードバック補
正係数に更に学習係数Gを乗算してフィードバック補正
係数が常に1.0前後となるようにGの値を学習制御す
るようにした内燃機関が公知である(特開昭58−10
126号公報参照)。このような内燃機関を高地で使用
している場合において成る気筒の燃料噴射弁が故障し、
その結果燃料噴射弁から燃料が吹き放しになった場合に
は同様にOzセンサがリッチ信号を発生し続け、或いは
フィードバック補正係数が下限値まで下降する。従って
この場合にも02センサの出力信号、或いはフィードバ
ック補正係数から燃料噴射弁の故障を判断することがで
きる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで上述の学習係数Gは不揮発性メモリ、例えばバ
ックアップラムに記憶されており、この学習係数Gが記
憶されている限り、内燃機関が高地において使用されて
いる場合であっても0□センサの出力信号、或いはフィ
ードバック補正係数から燃料噴射弁の故障を判断するこ
とができる。
しかしながら内燃機関が高地において使用されている場
合においてバッテリーがひとたびはずされると学習係数
Gが消え去り、従ってバッテリを取付けて車両を運転し
た場合にはフィードバック補正係数が小さくなって下限
値に保持されることになる。即ち、燃料噴射弁が故障し
ていなくてもフィードバック補正係数は下限値に保持さ
れるのでフィードバック補正係数が下限値に保持されて
いるからといって燃料噴射弁が故障していると判断する
と誤診を招くことになる。
〔問題点を解決するための手段〕
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機関の運転状態から基本燃
料噴射時間を求めて基本燃料噴射時間にフィードバック
補正係数を乗算することにより実際の燃料噴射時間を計
算する燃料噴射制御手段70を具備し、フィードバック
補正係数が機関排気通路内に配置された酸素濃度検出器
16の出力信号に基いて制御される内燃機関において、
機関アイドリング運転状態を検出するアイドリング検出
手段71と、機関高負荷運転状態を検出する高負荷検出
手段72と、アイドリング検出手段71の検出結果に基
いてアイドリング運転時にフィードバック補正係数が予
め定められた設定値よりも小さいか否かを判別する補正
係数判別手段73と、高負荷検出手段72の検出結果に
基いて高負荷運転時にフィードバック制御が行なわれて
いるか否かを判別するフィードバック判別手段74と、
補正係数判別手段73およびフィードバック判別手段7
4の判別結果に基いてアイドリング運転時にフィードバ
ック補正係数が設定値よりも小さくかつ高負荷運転時に
フィードバック制御が行なわれているときには燃料噴射
弁9の故障であると判断する故障判断手段75を具備し
ている。
〔実施例〕
第2図を参照すると、1は機関本体、2はピストン、3
は燃焼室、4は点火栓、5は吸気弁、6は吸気枝管、7
は排気弁、8は排気マニホルドを夫々示し、各吸気枝管
6には夫々燃料噴射弁9が取付けられる。各吸気枝管6
は共通のサージタンク10に接続され、このサージタン
ク10は吸気ダクト11を介してエアフローメータ12
に接続される。吸気ダクト11内にはスロットル弁13
が配置される。一方、排気マニホルド8は排気管14を
介して触媒コンバータ15に接続され、触媒コンバータ
15上流の排気管14内にはotセンサ16が配置され
る。
第2図を参照すると、電子制御ユニット30はディジタ
ルコンピュータからなり、双方向性バス31によって相
互に接続されたROM (リードオンリメモリ)32、
RAM (ランダムアクセスメモリ)33、CPU (
マイクロプロセッサ)34、入力ポート35、出力ボー
ト36およびCPU34にバス37を介して接続された
バックアップラム38を具備する。エアフローメータ1
2は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、この出力
電圧はAD変換器39を介して入力ポート35に入力さ
れる。一方、スロットル弁13にはスロットル弁13が
アイドリング位置にあることを検出するスロットルスイ
ッチ17が取付けられる。このスロットルスイッチ17
の出力信号は入力ポート35に入力される。また、入力
ポート35には機関回転数を表わす出力パルスを発生す
る回転数センサ18が接続され、更に人力ボート35に
は0□センサ16がAD変換器40を介して接続される
。出力ボート36は一方では駆動回路41を介して燃料
噴射弁9に接続され、他方では駆動回路42を介して警
告灯19に接続される。
第3図に02センサ16の出力信号■とフィードバック
補正係数FAFを示す、Otセンサ16は排気ガスが還
元雰囲気のときに0.9ボルト程度の出力電圧を発生し
、排気ガスが酸化雰囲気のときにO9lボルト程度の出
力電圧を発生する。一方、燃料噴射弁9からの実際の燃
料噴射時間では基本的には次式に基いて定められる。
τ=τ、・FAF−G−に ここでて、はエアフローメータ12および回転数センサ
24の出力信号から計算される基本燃料噴射時間、FA
Fは上述のフィードバック補正係数、Gは学習係数、K
は例えば増量係数である。
第3図に示されるようにOzセンサI6の出力電圧■が
基準電圧r、例えば0.45ボルトよりも大きくなった
とき、即ちリーンからリッチに反転したときにはFAF
は一定値だけ急激に減少せしめられ、次いで徐々に減少
せしめられる。これに対して02センサ16の出力電圧
■が基準電圧rよりも小さくなったとき、即ちリッチか
らリーンに反転したときにはFAFは一定値だけ急激に
上昇せしめられ、次いで徐々に上昇せしめられる。
学習係数Gの値はバンクアップラム38 (第2図)内
に記憶されており、FAFの長期間に亘る平均値が1.
0となるように学習係数Gの値が学習制御される。従っ
てFAFは低地、高地にかかわらずに1.0を中心に上
下動する。なお、このFAFに対しては下限値Qが予め
定められており、FAFは下限値Qに達するとその後は
下限値Qに保持される。この下限値Qは例えば0.8に
設定されている。
ところで成る気筒の燃料噴射弁9から燃料が吹き放しに
なると供給燃料が増大するために第3図においてPで示
されるように0.センサ16がリッチ信号を発生し続け
、この場合にFAFはP′で示されるように例えば0.
8である下限値Qに保持される。従って第3図に示され
るように下限値Qよりも若干大きな値、例えば0.82
をMINとし、FAFがMINよりも小さくなったか否
かを判別すれば燃料噴射弁9が故障しているか否かを判
別することができる。ただし、成る気筒の燃料噴射弁9
が吹き放しになっている場合にFAFが下限値Qとなる
のは燃料噴射量の少ない低負荷運転時であり、燃料噴射
量の多い高負荷運転時にはたとえ成る気筒の燃料噴射弁
9から燃料が吹き放しになっていてもFAFは下限値Q
とならず、FAFは下限値Qよりも大きくなってフィー
ドバック制御が行なわれることが判明している。従って
低負荷運転時、例えばアイドリング運転時にFAFが下
限値Qに保持されれば燃料噴射弁9が故障していると判
断できることになる。これは内燃機関が低地で運転され
ていようと、高地で運転されていようと同様である。
ところでバッテリーが取はずされるとバックアップラム
38の記憶が消滅し、このとき学習係数Gは1.0とな
る。その結果内燃機関が高地で運転されているとFAF
は小さくなり、機関の運転状態にかかわらずにFAFが
下限値Qに保持されることになる。即ち、機関アイドリ
ング運転時であっても機関高負荷運転時であってもFA
Fが下限値Qに保持されることになる。従ってアイドリ
ング運転時にFAFが下限値Qとなった場合において高
負荷運転時にフィードバック制御が行なわれれば燃料噴
射弁9の故障であり、高負荷運転時に相変らずFAFが
下限値Qに保持されていれば燃料噴射弁9の故障ではな
く、内燃機関が高地で運転され、バッテリーがはずされ
たことに基くものと云える。
次に第4図を参照して故障診断処理ルーチンについて説
明する。このルーチンは一定時間毎の割込みによって行
なわれる。
第4図を参照すると、まず始めにステップ50において
スロットルスイッチ17および回転数センサ1日の出力
信号からアイドリング運転が行なわれているか否かが判
別される。アイドリング運転時でないときにはステップ
57に進む。これに対してアイドリング運転が行なわれ
ているときにはステップ51に進んでフィードバック補
正係数FAFが第3図のMINよりも小さいか否かが判
別される。FAIMINのときにはステップ52に進ん
でカウンタCをクリアし、次いでステップ53に進んで
フラグFをリセットした後にステップ55に進む。一方
、PAP < MINであるときにはステップ54に進
んでカウンタCを1だけインクリメントした後にステッ
プ55に進む。ステップ55ではCが予め定められた一
定値、例えば100よりも大きいか否か、即ちFAF 
< MINである状態が一定時間継続したか否かが判別
される。
C■100ならばステップ57に進み、C>100なら
ばステップ56に、進んでフラグFをセットした後にス
テップ57に進む。
ステップ57ではフラグFがセコトされているか否か、
即ちFAF<MINの状態が一定時間継続したか否かが
判別される。フラグFがセットされている場合にはステ
ップ58に進んでエアフローメータ12の出力信号から
吸入空気量Qが予め定められた一定量Q0以上であるか
否か、即ち高負荷運転状態であるか否かが判別される。
高負荷運転状態であればステップ59に進んでFAFが
MINより大きいか否か、即ちフィードバック制御が行
なわれているか否かが判別される。FAF>MIN 。
即ちフィードバック制御が行なわれていればステップ6
0に進んでカウンタDをクリアし、次いでステップ61
において警告ランプ19を点灯すべき出力信号を出力ポ
ート36に出力する。即ち、高負荷運転時にフィードバ
ック制御が行なわれれば燃料噴射弁9の故障であるので
警告ランプ19を点灯せしめる。
一方、FAF■MINのときにはステップ62に進んで
カウンタDを1だけインクリメントした後にステップ6
3に進む。ステップ63ではDが予め定められた一定値
よりも大きいか否かが判別され、D>Doのとき、即ち
FAP■MINである状態が一定時間以上継続したとき
はバッテリーの取はずしに基くものとしてステップ64
に進み、警告ランプ19を消灯する。
〔発明の効果〕
アイドリング運転時におけるFAFと高負荷運転時にお
けるFAFの双方により燃料噴射弁の故障を判断するよ
うにしたことによって燃料噴射弁の故障を誤診をするこ
とな(判別することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成図、第2図は内燃機関の全体図、
第3図は02センサの出力信号およびフィードバック補
正係数の変化を示すタイムチャート、第4図は故障診断
処理を実行するためのフローチャートである。 9・・・燃料噴射弁、  16・・・Otセンサ。 第1図 9・・・燃料噴射弁 16・・・02センサ l′ 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 機関の運転状態から基本燃料噴射時間を求めて該基本燃
    料噴射時間にフィードバック補正係数を乗算することに
    より実際の燃料噴射時間を計算する燃料噴射制御手段を
    具備し、該フィードバック補正係数が機関排気通路内に
    配置された酸素濃度検出器の出力信号に基いて制御され
    る内燃機関において、機関アイドリング運転状態を検出
    するアイドリング検出手段と、機関高負荷運転状態を検
    出する高負荷検出手段と、アイドリング検出手段の検出
    結果に基いてアイドリング運転時にフィードバック補正
    係数が予め定められた設定値よりも小さいか否かを判別
    する補正係数判別手段と、高負荷検出手段の検出結果に
    基いて高負荷運転時にフィードバック制御が行なわれて
    いるか否かを判別するフィードバック判別手段と、補正
    係数判別手段およびフィードバック判別手段の判別結果
    に基いてアイドリング運転時にフィードバック補正係数
    が上記設定値よりも小さくかつ高負荷運転時にフィード
    バック制御が行なわれているときには燃料噴射弁の故障
    であると判断する故障判断手段を具備した燃料噴射弁の
    故障診断装置。
JP62058733A 1987-03-16 1987-03-16 燃料噴射弁の故障診断装置 Pending JPS63227938A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011024294A1 (ja) * 2009-08-28 2011-03-03 トヨタ自動車株式会社 Egrシステムの異常検出装置及び異常検出方法
JP2019143568A (ja) * 2018-02-22 2019-08-29 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 内燃機関および内燃機関の制御方法

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