JP2008121533A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008121533A JP2008121533A JP2006305612A JP2006305612A JP2008121533A JP 2008121533 A JP2008121533 A JP 2008121533A JP 2006305612 A JP2006305612 A JP 2006305612A JP 2006305612 A JP2006305612 A JP 2006305612A JP 2008121533 A JP2008121533 A JP 2008121533A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel ratio
- air
- value
- change rate
- sensor signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1493—Details
- F02D41/1495—Detection of abnormalities in the air/fuel ratio feedback system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
【課題】空燃比センサの出力信号に基づいて空燃比フィードバック制御を行うシステムであれば、その空燃比フィードバック制御の仕様を問わず、簡単に異常診断機能を搭載できるようにする。
【解決手段】エンジン運転中に所定クランク角間隔で空燃比センサの出力信号(検出λ)の変化率である1階差分値λd を演算して、その1階差分値の絶対値|λd |を積算する(ステップ102〜105)。そして、所定期間内における検出λの1階差分値|λd |の積算値を所定の判定値と比較して(ステップ106、107)、この検出λの1階差分値|λd |の積算値が判定値以下であれば、正常と判定し(ステップ108)、検出λの1階差分値|λd |の積算値が判定値を越えていれば、いずれかの気筒の空燃比が異常であると判定する(ステップ109)。
【選択図】図4
【解決手段】エンジン運転中に所定クランク角間隔で空燃比センサの出力信号(検出λ)の変化率である1階差分値λd を演算して、その1階差分値の絶対値|λd |を積算する(ステップ102〜105)。そして、所定期間内における検出λの1階差分値|λd |の積算値を所定の判定値と比較して(ステップ106、107)、この検出λの1階差分値|λd |の積算値が判定値以下であれば、正常と判定し(ステップ108)、検出λの1階差分値|λd |の積算値が判定値を越えていれば、いずれかの気筒の空燃比が異常であると判定する(ステップ109)。
【選択図】図4
Description
本発明は、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサの出力信号を用いて空燃比制御系の異常診断を行う機能を備えた内燃機関の制御装置に関する発明である。
近年の電子制御化された内燃機関の制御システムにおいては、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサの出力信号に基づいて排出ガスの空燃比を排出ガス浄化用の触媒の浄化ウインドウ(浄化率の高い理論空燃比付近)に収めるように各気筒の燃料噴射量(供給空燃比)をフィードバック制御するようにしている。このような空燃比制御システムでは、異常診断機能を持たせるために、例えば特許文献1(特開平7−224709号公報)に記載されているように、各気筒の供給空燃比を気筒毎に制御する気筒別空燃比制御に用いる気筒毎の空燃比フィードバック補正項を異常診断のデータとして使用し、この気筒毎の空燃比フィードバック補正項が所定範囲内にあるか否かを判定して、気筒毎の空燃比フィードバック補正項が所定範囲から外れた気筒があれば、その気筒が異常であると判定するようにしたものがある。
特開平7−224709号公報(第2頁等)。
上記特許文献1の異常診断技術は、異常診断のデータとして気筒毎の空燃比フィードバック補正項を必要とするため、気筒毎の空燃比フィードバック補正項を演算しないシステム(気筒別空燃比制御を行わないシステム)には適用することができない。
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、空燃比センサの出力信号に基づいて空燃比フィードバック制御を行うシステムであれば、その空燃比フィードバック制御の仕様を問わず、簡単に異常診断機能を搭載できる内燃機関の制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、内燃機関の排気通路に排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサを設置し、この空燃比センサの出力信号(以下「空燃比センサ信号」という)に基づいて各気筒に供給する空燃比(以下「供給空燃比」という)を制御する内燃機関の制御装置において、センサ信号変化率積算手段によって所定間隔で前記空燃比センサ信号の変化率を演算してその変化率の絶対値を積算し、その空燃比センサ信号の変化率積算値に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを異常診断手段により判定するようにしたものである。
いずれかの気筒の空燃比が異常になると、排出ガスの空燃比が乱れて空燃比センサ信号の変動が大きくなり、その結果、空燃比センサ信号の変化率積算値が大きくなるという特性があるため、空燃比センサ信号の変化率積算値は、空燃比センサ信号の乱れの程度ひいては排出ガスの空燃比の乱れの程度を評価する指標となる。従って、空燃比センサ信号の変化率積算値に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定することが可能となる。
本発明のように、空燃比センサ信号の変化率積算値に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定すれば、気筒毎の空燃比フィードバック補正項等、気筒毎の空燃比情報を用いることなく、異常診断を行うことができるため、空燃比センサの出力信号に基づいて空燃比フィードバック制御を行うシステムであれば、その空燃比フィードバック制御の仕様を問わず、簡単に本発明の異常診断機能を搭載できる。
この場合、請求項2のように、所定期間内における空燃比センサ信号の変化率積算値が所定値以上であるときに、いずれかの気筒の空燃比が異常であると判定するようにしても良い。これにより、簡単に異常診断を行うことができる。
また、過渡補正やパージ補正等により供給空燃比が変動すると、空燃比センサ信号が変化して空燃比センサ信号の変化率が変化することを考慮して、請求項3のように、所定間隔で供給空燃比の変化率を演算してその変化率の絶対値を積算する供給空燃比変化率積算手段を備え、所定期間内における前記空燃比センサ信号の変化率積算値と前記供給空燃比の変化率積算値との比に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定するようにしても良い。このようにすれば、過渡補正やパージ補正等による供給空燃比の変動分の影響を排除して異常診断を行うことが可能となり、異常診断精度を向上させることができる。
この場合、請求項4のように、供給空燃比の変化率として、燃料噴射量、目標空燃比、噴射補正係数のいずれかの変化率を用いるようにしても良い。これらの変化率は、全て供給空燃比の変化率と相関関係があり、供給空燃比の変化率の代用情報として使用できるためである。
また、請求項5のように、変化率は、1階差分値(1階微分値)又は2階差分値(2階微分値)を用いれば良い。1階差分値や2階差分値は、コンピュータの演算機能により極めて簡単に算出することができる。
ところで、内燃機関から排出されるガスが空燃比センサ周辺に到達して空燃比が検出されるまでの遅れ時間は、排気ガスの流量(流速)によって変化し、排気ガスの流量(流速)は、内燃機関の回転速度や吸入空気量等の運転条件によって変化する。従って、いずれかの気筒の空燃比が異常になったときに出現する空燃比センサ信号の乱れた波形は、内燃機関の運転条件に応じて位相が変化する。
この点を考慮して、請求項6のように、空燃比センサ信号の変化率を演算するタイミングを内燃機関の運転条件に応じて変化させるようにしても良い。このようにすれば、いずれかの気筒の空燃比が異常になったときに出現する空燃比センサ信号の乱れた波形の位相が内燃機関の運転条件に応じて変化するのに対応して、空燃比センサ信号の変化率を演算するタイミングを適正に変化させることができ、内燃機関の運転条件の影響を少なくして異常診断を行うことができて、異常診断精度を向上させることができる。
ところで、異常診断中に空燃比フィードバック制御を継続すると、異常診断中に空燃比フィードバック制御が異常時でも空燃比センサ信号を正常時の状態に近付ける方向に燃料噴射量を補正してしまい(つまり空燃比フィードバック制御が空燃比センサ信号の異常時と正常時との差を少なくなる方向に働いてしまい)、異常診断精度が低下する可能性がある。
この対策として、請求項7のように、空燃比フィードバック制御が停止している時に異常診断を実施するようにしたり、或は、請求項8のように、異常診断中に空燃比フィードバック制御を強制的に停止させるようにしても良い。いずれの場合でも、空燃比フィードバック制御の影響を全く受けずに異常診断を行うことができて、異常診断精度を向上させることができる。
或は、請求項9のように、異常診断中に空燃比フィードバック制御のゲインを変更するようしても良い。このようにすれば、異常診断中に空燃比フィードバック制御のゲインを小さくして、空燃比フィードバック制御の影響を少なくするという制御が可能となる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した3つの実施例1〜3を説明する。
本発明の実施例1を図1乃至図4に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、モータ15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、このスロットルバルブ16の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ17とが設けられている。
更に、スロットルバルブ16の下流側には、サージタンク18が設けられ、このサージタンク18には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ19が設けられている。また、サージタンク18には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド20が設けられ、各気筒の吸気マニホールド20の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁21が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ22が取り付けられ、各点火プラグ22の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
一方、エンジン11の各気筒の排出ガスが合流して流れる排気管23(排気通路)には、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサ24が設けられ、この空燃比センサ24の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒25が設けられている。
また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ26や、エンジン11のクランク軸27が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ28が取り付けられている。このクランク角センサ28の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
これら各種センサの出力は、制御回路(以下「ECU」と表記する)29に入力される。このECU29は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁21の燃料噴射量や点火プラグ22の点火時期を制御する。
その際、ECU29は、空燃比センサ24の出力信号(以下「空燃比センサ信号」という)に基づいて排出ガスの空燃比を目標空燃比に一致させるように各気筒に供給する空燃比(燃料噴射量等)をフィードバック制御することで、排出ガスの空燃比が触媒25の浄化ウインドの範囲内になるように制御して、触媒25の排出ガス浄化効率を高めるようにしている。
更に、本実施例1では、いずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定するために、エンジン運転中に所定クランク角間隔で空燃比センサ信号(検出λ)の変化率である1階差分値(1階微分値)を演算してその1階差分値の絶対値を積算し、所定期間内における空燃比センサ信号(検出λ)の1階差分値の積算値が所定の判定値以上であるか否かで、いずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定するようにしている。尚、「検出λ」は「検出空気過剰率」を意味し、検出空気過剰率(検出λ)は次式で定義される。
検出空気過剰率(検出λ)=検出空燃比/理論空燃比
検出空気過剰率(検出λ)=検出空燃比/理論空燃比
図2に示すように、エンジン11の全気筒の供給空燃比が正常で安定していれば、空燃比センサ信号(検出λ)は、理論空燃比(λ=1.0)付近に収まって安定しているが、いずれかの気筒の供給空燃比が異常になると、排出ガスの空燃比が乱れて、図3(#1気筒リッチ異常時の例)に示すように、空燃比センサ信号(検出λ)の変動が大きくなり、その結果、空燃比センサ信号(検出λ)の1階差分値の積算値が大きくなるという特性があるため、空燃比センサ信号(検出λ)の1階差分値の積算値は、空燃比センサ信号(検出λ)の乱れの程度ひいては排出ガスの空燃比の乱れの程度を評価する指標となる。従って、所定期間内における空燃比センサ信号(検出λ)の1階差分値の積算値が所定値以上であるか否かで、いずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定することが可能となる。
以上説明した本実施例1の異常診断処理は、ECU29によって図4の異常診断ルーチンに従って次のようにして実行される。
図4の異常診断ルーチンは、エンジン運転中に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、異常診断実行条件が成立しているか否かを例えば次の条件(1) 〜(3) を全て満たすか否かで判定する。
(1) 空燃比フィードバック制御停止中であること
(2) 定常運転状態であること
(3) 空燃比センサ24が正常であること(空燃比センサ24の異常が自己診断機能によって検出されていないこと)
(1) 空燃比フィードバック制御停止中であること
(2) 定常運転状態であること
(3) 空燃比センサ24が正常であること(空燃比センサ24の異常が自己診断機能によって検出されていないこと)
これら3つの条件(1) 〜(3) の中で、いずれか1つでも満たさない条件があれば、異常診断実行条件が不成立となり、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
一方、上記3つの条件(1) 〜(3) を全て満たせば、異常診断実行条件が成立していると判定され、次のステップ102に進み、空燃比センサ信号(検出λ)の1階差分値λd を演算する所定クランク角であるか否かを判定する。この所定クランク角は、点火に同期したクランク角に設定しても良いし、エンジン回転速度や吸入空気量等のエンジン運転条件によって変化させても良い。
エンジン回転速度や吸入空気量等の運転条件に応じて空燃比センサ信号(検出λ)の1階差分値λd を演算するタイミングを変化させれば、いずれかの気筒の空燃比が異常になったときに出現する空燃比センサ信号(検出λ)の乱れた波形の位相がエンジン運転条件に応じて変化するのに対応して、空燃比センサ信号(検出λ)の1階差分値λd を演算するタイミングを適正に変化させることができる。尚、所定クランク角毎ではなく、所定時間毎に空燃比センサ信号(検出λ)の1階差分値λd を演算するようにしても良い。
上記ステップ102で、所定クランク角ではないと判定されれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了するが、所定クランク角であると判定されれば、ステップ103に進み、検出λ(空燃比センサ信号)を読み込んで、次のステップ104で、検出λの1階差分値(1階微分値)λd を次式により算出する。
λd =λ(i-1) −λ(i)
ここで、λ(i-1) は前回の検出λ、λ(i) は今回の検出λである。
λd =λ(i-1) −λ(i)
ここで、λ(i-1) は前回の検出λ、λ(i) は今回の検出λである。
この後、ステップ105に進み、上記ステップ104で算出した今回の検出λの1階差分値λd の絶対値|λd |を、ECU29のRAM(図示せず)に記憶されている前回の検出λの1階差分値の積算値λsdに加算して、今回の検出λの1階差分値の積算値λsdを求める。
λsd=λsd(前回値)+|λd |
上記ステップ102〜105の処理が特許請求の範囲でいう空燃比センサ信号変化率積算手段としての役割を果たす。
λsd=λsd(前回値)+|λd |
上記ステップ102〜105の処理が特許請求の範囲でいう空燃比センサ信号変化率積算手段としての役割を果たす。
この後、ステップ106に進み、検出λの1階差分値λd の絶対値|λd |を積算する期間が所定期間(例えばクランク軸200回転分の期間)を経過したか否かを判定し、所定期間経過していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
その後、検出λの1階差分値λd の絶対値|λd |を積算する期間が所定期間経過した時点で、検出λの1階差分値λd の絶対値|λd |の積算を終了して、ステップ107に進み、検出λの1階差分値の積算値λsdを所定の判定値と比較し、検出λの1階差分値の積算値λsdが判定値以下であれば、正常と判定し(ステップ108)、検出λの1階差分値の積算値λsdが判定値を越えていれば、いずれかの気筒の空燃比が異常であると判定する(ステップ109)。異常と判定した場合は、ステップ110に進み、警告灯を点灯したり、或は、運転席のインストルメントパネルの表示部に警告表示して運転者に警告すると共に、ECU29のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに異常コードを記憶する。これらステップ106〜110の処理が特許請求の範囲でいう異常診断手段としての役割を果たす。
以上説明した本実施例1によれば、所定期間内における空燃比センサ信号(検出λ)の1階差分値の積算値λsdが判定値以上であるか否かで、いずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定するようにしたので、気筒毎の空燃比フィードバック補正項等、気筒毎の空燃比情報を用いることなく、異常診断を行うことができる。このため、空燃比センサ信号(検出λ)に基づいて空燃比フィードバック制御を行うシステムであれば、その空燃比フィードバック制御の仕様を問わず、簡単に異常診断機能を搭載できる。
ところで、異常診断中に空燃比フィードバック制御を継続すると、異常診断中に空燃比フィードバック制御が異常時でも検出λを正常時の状態に近付ける方向に燃料噴射量を補正してしまい(つまり空燃比フィードバック制御が検出λの異常時と正常時との差を少なくなる方向に働いてしまい)、異常診断精度が低下する可能性がある。
この対策として、本実施例1では、異常診断実行条件の1つとして、空燃比フィードバック制御停止中であることを条件とし、空燃比フィードバック制御の停止中に異常診断を実行するようにしたので、空燃比フィードバック制御の影響を全く受けずに異常診断を行うことができて、異常診断精度を向上させることができる。
尚、異常診断中に空燃比フィードバック制御を強制的に停止させるようにしても良く、この場合でも、空燃比フィードバック制御による異常診断精度の低下を未然に防止することができる。
或は、異常診断中に空燃比フィードバック制御のゲインを変更するようしても良い。このようにすれば、異常診断中に空燃比フィードバック制御のゲインを小さくして、空燃比フィードバック制御の影響を少なくするという制御が可能となる。
過渡補正やパージ補正等により供給空燃比が変動すると、空燃比センサ信号が変化して空燃比センサ信号の変化率(1階差分値)が変化することを考慮して、図5に示す本発明の実施例2では、所定期間内における空燃比センサ信号の変化率積算値(1階差分値の積算値λsd)と供給空燃比の変化率積算値との比に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定するようにしている。
本実施例2では、供給空燃比の変化率として、空燃比フィードバック補正係数を除く噴射補正係数Fの変化率(1階差分値)を使用するが、燃料噴射量の変化率又は目標空燃比の変化率を用いても良い。勿論、吸入空気量と燃料噴射量とから供給空燃比を算出して、供給空燃比の変化率を算出するようにしても良い。
以下、本実施例2で実行する図5の異常診断ルーチンの処理内容を説明する。図5の異常診断ルーチンは、エンジン運転中に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ201で、異常診断実行条件が成立しているか否かを前記実施例1と同様の条件で判定し、異常診断実行条件が成立していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
一方、上記ステップ201で、異常診断実行条件が成立していると判定されれば、ステップ202に進み、空燃比センサ信号(検出λ)の1階差分値λd を演算する所定クランク角であるか否かを判定し、所定クランク角ではないと判定されれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了するが、所定クランク角であると判定されれば、ステップ203に進み、検出λ(空燃比センサ信号)と噴射補正係数Fを読み込む。この際、噴射補正係数Fは、空燃比フィードバック補正係数を除いた噴射補正係数が用いられる。
この後、ステップ204に進み、検出λの1階差分値(1階微分値)λd を算出し、次のステップステップ205で、上記ステップ204で算出した今回の検出λの1階差分値λd の絶対値|λd |を、ECU29のRAM(図示せず)に記憶されている前回の検出λの1階差分値の積算値λsdに加算して、今回の検出λの1階差分値の積算値λsdを求める。
この後、ステップ206に進み、噴射補正係数Fの1階差分値(1階微分値)Fd を次式により算出する。
Fd =F(i-1) −F(i)
ここで、F(i-1) は前回の噴射補正係数F、F(i) は今回の噴射補正係数Fである。
Fd =F(i-1) −F(i)
ここで、F(i-1) は前回の噴射補正係数F、F(i) は今回の噴射補正係数Fである。
この後、ステップステップ207に進み、上記ステップ206で算出した今回の噴射補正係数Fの1階差分値Fd の絶対値|Fd |を、ECU29のRAM(図示せず)に記憶されている前回の噴射補正係数Fの1階差分値の積算値Fsdに加算して、今回の噴射補正係数Fの1階差分値の積算値Fsdを求める。
Fsd=Fsd(前回値)+|Fd |
Fsd=Fsd(前回値)+|Fd |
この後、ステップ208に進み、噴射補正係数Fの1階差分値Fd の絶対値|Fd |を積算する期間が所定期間(例えばクランク軸200回転分の期間)を経過したか否かを判定し、所定期間経過していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
その後、噴射補正係数Fの1階差分値Fd の絶対値|Fd |を積算する期間が所定期間経過した時点で、噴射補正係数Fの1階差分値Fd の絶対値|Fd |の積算を終了して、ステップ209に進み、検出λの1階差分値の積算値λsdと噴射補正係数Fの1階差分値の積算値Fsdとの比(λsd/Fsd)を所定の判定値と比較し、当該比(λsd/Fsd)が判定値以下であれば、正常と判定し(ステップ210)、当該比(λsd/Fsd)が判定値を越えていれば、いずれかの気筒の空燃比が異常であると判定する(ステップ211)。異常と判定する場合は、ステップ212に進み、警告灯を点灯したり、或は運転席のインストルメントパネルの表示部に警告表示して運転者に警告すると共に、ECU29のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに異常コードを記憶する。
以上説明した本実施例2では、所定期間内における空燃比センサ信号の変化率積算値(検出λの1階差分値の積算値λsd)と供給空燃比の変化率積算値(噴射補正係数Fの1階差分値の積算値Fsd)との比に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定するようにしたので、過渡補正やパージ補正等による供給空燃比の変動分の影響を排除して異常診断を行うことができ、異常診断精度を向上させることができる。
上記実施例1,2では、空燃比センサ信号(検出λ)の変化率や噴射補正係数Fの変化率として、1階差分値(1階微分値)を用いるようにしたが、2階差分値(2階微分値)を用いるようにしても良い。以下、これを具体化した本発明の実施例3を図6を用いて説明する。
本実施例3で実行する図6の異常診断ルーチンでは、ステップ301〜304の処理によって、前記実施例1と同様の方法で、検出λの1階差分値λd を算出した後、ステップ305に進み、検出λの2階差分値(2階微分値)λddを次式により算出する。
λdd=λd(i-1) −λd(i)
ここで、λd(i-1) は前回の1階差分値λd 、λd(i)は今回の1階差分値λd である。
λdd=λd(i-1) −λd(i)
ここで、λd(i-1) は前回の1階差分値λd 、λd(i)は今回の1階差分値λd である。
この後、ステップ306に進み、上記ステップ305で算出した今回の検出λの2階差分値λddの絶対値|λdd|を、ECU29のRAM(図示せず)に記憶されている前回の検出λの2階差分値の積算値λsdd に加算して今回の検出λの2階差分値の積算値λsdd を求める。
λsdd =λsdd(前回値) +|λdd|
λsdd =λsdd(前回値) +|λdd|
この後、ステップ307に進み、検出λの2階差分値λddを積算する期間が所定期間(例えばクランク軸200回転分の期間)を経過したか否かを判定し、所定期間経過していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
その後、検出λの2階差分値λddを積算する期間が所定期間経過した時点で、検出λの2階差分値λddの積算を終了して、ステップ308に進み、検出λの2階差分値の積算値λsdd を所定の判定値と比較し、検出λの2階差分値の積算値λsdd が判定値以下であれば、正常と判定し(ステップ309)、検出λの2階差分値の積算値λsdd が判定値を越えていれば、いずれかの気筒の空燃比が異常であると判定する(ステップ310)。異常と判定される場合は、ステップ311に進み、警告灯を点灯したり、或は運転席のインストルメントパネルの表示部に警告表示して運転者に警告すると共に、ECU29のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに異常コードを記憶する。
以上説明した本実施例3においても、前記実施例1と同様の効果を得ることができる。 尚、前記実施例2のように、所定期間内における空燃比センサ信号の変化率積算値と供給空燃比の変化率積算値との比に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定する場合でも、空燃比センサ信号(検出λ)の2階差分値の積算値と供給空燃比の2階差分値の積算値(例えば噴射補正係数Fの2階差分値の積算値)との比に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定するようにしても良い。
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、16…スロットルバルブ、21…燃料噴射弁、22…点火プラグ、23…排気管(排気通路)、24…空燃比センサ、29…ECU(空燃比センサ信号変化率積算手段,異常診断手段)
Claims (9)
- 内燃機関の排気通路に排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサを設置し、この空燃比センサの出力信号(以下「空燃比センサ信号」という)に基づいて各気筒に供給する空燃比(以下「供給空燃比」という)を制御する内燃機関の制御装置において、
所定間隔で前記空燃比センサ信号の変化率を演算してその変化率の絶対値を積算する空燃比センサ信号変化率積算手段と、
前記空燃比センサ信号の変化率積算値に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定する異常診断を行う異常診断手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記異常診断手段は、所定期間内における前記空燃比センサ信号の変化率積算値が所定値以上であるときにいずれかの気筒の空燃比が異常であると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制御装置。
- 所定間隔で供給空燃比の変化率を演算してその変化率の絶対値を積算する供給空燃比変化率積算手段を備え、
前記異常診断手段は、所定期間内における前記空燃比センサ信号の変化率積算値と前記供給空燃比の変化率積算値との比に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否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制御装置。 - 前記供給空燃比変化率積算手段は、前記供給空燃比の変化率として、燃料噴射量、目標空燃比、噴射補正係数のいずれかの変化率を用いることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記変化率は、1階差分値又は2階差分値であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
- 前記空燃比センサ信号変化率積算手段は、前記空燃比センサ信号の変化率を演算するタイミングを内燃機関の運転条件に応じて変化させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
- 前記異常診断手段は、空燃比フィードバック制御が停止している時に前記異常診断を実施することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
- 前記異常診断手段は、前記異常診断中に空燃比フィードバック制御を強制的に停止させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
- 前記異常診断手段は、前記異常診断中に空燃比フィードバック制御のゲインを変更することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006305612A JP2008121533A (ja) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | 内燃機関の制御装置 |
US11/929,293 US7483781B2 (en) | 2006-11-10 | 2007-10-30 | Engine control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006305612A JP2008121533A (ja) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008121533A true JP2008121533A (ja) | 2008-05-29 |
Family
ID=39367995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006305612A Pending JP2008121533A (ja) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7483781B2 (ja) |
JP (1) | JP2008121533A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011016145A1 (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置 |
JP2011089443A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Mitsubishi Motors Corp | 気筒間空燃比ばらつき検出装置 |
JP2011106309A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Mazda Motor Corp | エンジンの異常検出方法及び異常検出装置 |
WO2011111164A1 (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2011208629A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-20 | Ford Global Technologies Llc | 多気筒エンジンの診断方法及び診断システム |
JP2012007496A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP2012031748A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比診断装置 |
JP2013068224A (ja) * | 2012-12-19 | 2013-04-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置 |
JP2013083186A (ja) * | 2011-10-07 | 2013-05-09 | Toyota Motor Corp | 空燃比インバランス気筒決定装置 |
JP2013148011A (ja) * | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Toyota Motor Corp | 気筒間空燃比ばらつき異常検出装置 |
US8573042B2 (en) | 2009-11-13 | 2013-11-05 | Mazda Motor Corporation | Method and device for measuring output characteristic of air fuel ratio detecting module |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7802563B2 (en) * | 2008-03-25 | 2010-09-28 | Fors Global Technologies, LLC | Air/fuel imbalance monitor using an oxygen sensor |
KR20090126619A (ko) * | 2008-06-04 | 2009-12-09 | 현대자동차주식회사 | 차량의 씨 디 에이 장치 진단시스템 및 그 방법 |
JP2010084750A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-04-15 | Denso Corp | 排気浄化用触媒の劣化診断装置 |
US8452517B2 (en) * | 2009-07-02 | 2013-05-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio imbalance among cylinders determining apparatus for an internal combustion engine |
JP5488286B2 (ja) * | 2010-07-15 | 2014-05-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃焼状態検出システム |
FR2965301B1 (fr) * | 2010-09-28 | 2014-11-21 | Renault Sa | Dispositif et procede de detection du dysfonctionnement d'un injecteur dans un moteur a combustion |
JP2015135060A (ja) * | 2014-01-16 | 2015-07-27 | 本田技研工業株式会社 | 燃料供給装置の故障判定装置 |
JP6414466B2 (ja) * | 2014-12-24 | 2018-10-31 | 三菱自動車工業株式会社 | 酸素濃度センサの故障判定装置 |
JP6624321B1 (ja) * | 2019-03-22 | 2019-12-25 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比センサの異常検出装置、空燃比センサの異常検出システム、データ解析装置、内燃機関の制御装置、および空燃比センサの異常検出方法 |
US11881093B2 (en) | 2020-08-20 | 2024-01-23 | Denso International America, Inc. | Systems and methods for identifying smoking in vehicles |
US11636870B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-04-25 | Denso International America, Inc. | Smoking cessation systems and methods |
US11813926B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-11-14 | Denso International America, Inc. | Binding agent and olfaction sensor |
US11760169B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-09-19 | Denso International America, Inc. | Particulate control systems and methods for olfaction sensors |
US12017506B2 (en) | 2020-08-20 | 2024-06-25 | Denso International America, Inc. | Passenger cabin air control systems and methods |
US11828210B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-11-28 | Denso International America, Inc. | Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction |
US11760170B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-09-19 | Denso International America, Inc. | Olfaction sensor preservation systems and methods |
US11932080B2 (en) | 2020-08-20 | 2024-03-19 | Denso International America, Inc. | Diagnostic and recirculation control systems and methods |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5363647A (en) * | 1992-10-13 | 1994-11-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dual-sensor type air fuel ratio control system for internal combustion engine and catalytic converter diagnosis apparatus for the same |
JP2684011B2 (ja) * | 1994-02-04 | 1997-12-03 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の異常判定装置 |
DE19612212B4 (de) * | 1995-03-31 | 2005-12-08 | Denso Corp., Kariya | Diagnosevorrichtung für einen Luft/Brennstoffverhältnis-Sensor |
US5964208A (en) * | 1995-03-31 | 1999-10-12 | Denso Corporation | Abnormality diagnosing system for air/fuel ratio feedback control system |
JP3759578B2 (ja) * | 2000-09-01 | 2006-03-29 | 株式会社デンソー | 排出ガス浄化用触媒の劣化検出装置 |
US6898927B2 (en) * | 2001-10-16 | 2005-05-31 | Denso Corporation | Emission control system with catalyst warm-up speeding control |
JP3886928B2 (ja) * | 2003-04-23 | 2007-02-28 | 本田技研工業株式会社 | 酸素濃度センサの劣化検出装置 |
US7243644B2 (en) * | 2004-01-23 | 2007-07-17 | Denso Corporation | Apparatus for estimating air-fuel ratios and apparatus for controlling air-fuel ratios of individual cylinders in internal combustion engine |
-
2006
- 2006-11-10 JP JP2006305612A patent/JP2008121533A/ja active Pending
-
2007
- 2007-10-30 US US11/929,293 patent/US7483781B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011016145A1 (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置 |
US8965665B2 (en) | 2009-08-06 | 2015-02-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio imbalance determining apparatus among cylinders for an internal combustion engine |
JP5206877B2 (ja) * | 2009-08-06 | 2013-06-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置 |
JP2011089443A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Mitsubishi Motors Corp | 気筒間空燃比ばらつき検出装置 |
JP2011106309A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Mazda Motor Corp | エンジンの異常検出方法及び異常検出装置 |
US8573042B2 (en) | 2009-11-13 | 2013-11-05 | Mazda Motor Corporation | Method and device for measuring output characteristic of air fuel ratio detecting module |
US8365587B2 (en) | 2009-11-13 | 2013-02-05 | Mazda Motor Corporation | Method and device for detecting abnormality of engine |
WO2011111164A1 (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
US8555863B2 (en) | 2010-03-09 | 2013-10-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
JP5196068B2 (ja) * | 2010-03-09 | 2013-05-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2011208629A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-20 | Ford Global Technologies Llc | 多気筒エンジンの診断方法及び診断システム |
JP2012007496A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP2012031748A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比診断装置 |
JP2013083186A (ja) * | 2011-10-07 | 2013-05-09 | Toyota Motor Corp | 空燃比インバランス気筒決定装置 |
JP2013148011A (ja) * | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Toyota Motor Corp | 気筒間空燃比ばらつき異常検出装置 |
JP2013068224A (ja) * | 2012-12-19 | 2013-04-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7483781B2 (en) | 2009-01-27 |
US20080110447A1 (en) | 2008-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008121533A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
US7954364B2 (en) | Malfunction diagnosis apparatus for exhaust gas sensor and method for diagnosis | |
JP4345688B2 (ja) | 内燃機関の診断装置および制御装置 | |
JP4831015B2 (ja) | 内燃機関の異常診断装置 | |
JP4487745B2 (ja) | センサ応答特性検出装置 | |
JP2007262945A (ja) | 排出ガスセンサの異常診断装置 | |
JP4915526B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP3498817B2 (ja) | 内燃機関の排気系故障診断装置 | |
JP4320778B2 (ja) | 空燃比センサの異常診断装置 | |
JP4453836B2 (ja) | エンジンの触媒劣化診断装置及びその方法および排気ガス浄化用の触媒装置 | |
US7934418B2 (en) | Abnormality diagnosis device of intake air quantity sensor | |
JP2008144639A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
US7131321B2 (en) | Throttle system abnormality determination apparatus | |
JP2011226363A (ja) | 内燃機関の異常診断装置 | |
JP2006057523A (ja) | エンジン制御システムの異常診断装置 | |
JP4210940B2 (ja) | 吸気系センサの異常診断装置 | |
JP2007077892A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP4492802B2 (ja) | 空燃比制御装置 | |
JP4951612B2 (ja) | 内燃機関の診断装置および制御装置 | |
JP2008202442A (ja) | 排気浄化システムの劣化判定装置 | |
JP2000291485A (ja) | エンジンの失火検知装置 | |
JP2005282475A (ja) | 空燃比センサの異常診断装置 | |
JP2008121632A (ja) | 内燃機関の気筒別異常診断装置 | |
JP2009257117A (ja) | 内燃機関の吸気系の異常診断装置 | |
JP5194147B2 (ja) | 内燃機関の診断装置および制御装置 |