JP2008215113A - Abnormality diagnostic device of internal combustion engine control system - Google Patents

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JP2008215113A JP2007050846A JP2007050846A JP2008215113A JP 2008215113 A JP2008215113 A JP 2008215113A JP 2007050846 A JP2007050846 A JP 2007050846A JP 2007050846 A JP2007050846 A JP 2007050846A JP 2008215113 A JP2008215113 A JP 2008215113A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To specify an abnormal region causing an abnormality when an abnormality (abnormality in air-fuel ratio) occurs in a control system of an internal combustion engine. <P>SOLUTION: An "abnormality diagnosis of an air fuel ratio control system" for determining whether there is an abnormality in an air-fuel ratio control system as an abnormality in a first level, is executed. When an abnormality in the air-fuel ratio control system (abnormality in air-fuel ratio) is detected, so as to specify the abnormal region, an "abnormality diagnosis of an EGR system 36" for determining whether there is an abnormality in the EGR system 36, and an "abnormality diagnosis of a purge system 41" for determining whether there is an abnormality in the purge system 41, are executed as an abnormality in a second level. As a result, when it is determined that there is an abnormality in the EGR system 36, the EGR system 36 is specified to be the cause of the abnormality of the air-fuel ratio, and when it is determined that there is an abnormality in the purge system 41, the purge system 41 is specified to be the cause of the abnormality in the air-fuel ratio. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関制御システムの異常の有無を判定する内燃機関制御システムの異常診断装置に関する発明である。   The present invention relates to an abnormality diagnosis device for an internal combustion engine control system that determines the presence or absence of an abnormality in the internal combustion engine control system.

近年の電子制御化された内燃機関では、排気管に排出ガスの空燃比やリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ（空燃比センサ、酸素センサ等）を設け、この排出ガスセンサの出力に基づいて実空燃比を目標空燃比に一致させるように燃料噴射量や吸入空気量等をフィードバック制御する空燃比フィードバック制御を実行するようにしている。   In an electronically controlled internal combustion engine in recent years, an exhaust gas sensor (an air-fuel ratio sensor, an oxygen sensor, etc.) that detects an air-fuel ratio, rich / lean, etc. of exhaust gas is provided in an exhaust pipe, and an actual operation is performed based on the output of the exhaust gas sensor. Air-fuel ratio feedback control is performed to feedback-control the fuel injection amount, intake air amount, etc. so that the air-fuel ratio matches the target air-fuel ratio.

このような空燃比制御システムの異常診断装置としては、例えば、特許文献１（特開平１−２３７３３６号公報）に記載されているように、酸素センサの出力値を各気筒毎又は各気筒群毎に所定回数累積し、全累積値の分布中で累積値の偏りが大きい気筒又は気筒群が検出された場合に、空燃比が異常であると判定するようにしたものがある。
特開平１−２３７３３６号公報（第１頁等） As an abnormality diagnosis device for such an air-fuel ratio control system, for example, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 1-2237336), the output value of the oxygen sensor is set for each cylinder or each cylinder group. In some cases, the air-fuel ratio is determined to be abnormal when a cylinder or a group of cylinders is accumulated a predetermined number of times and a large deviation in the accumulated value is detected in the distribution of all accumulated values.
JP-A-1-237336 (first page, etc.)

ところで、図２に示すように、空燃比の異常の原因としては、吸気系の異常（例えばパージシステムの異常）、燃料系の異常（例えば燃料噴射弁の異常）、点火系の異常（例えば点火プラグの異常）、排気系の異常（例えば排出ガス還流システムの異常）等、種々の部位の異常が考えられる。   As shown in FIG. 2, the causes of the air-fuel ratio abnormality include intake system abnormality (for example, purge system abnormality), fuel system abnormality (for example, fuel injection valve abnormality), ignition system abnormality (for example, ignition). Abnormalities in various parts such as abnormalities in the plug and abnormalities in the exhaust system (for example, abnormalities in the exhaust gas recirculation system) can be considered.

しかし、上記特許文献１の異常診断では、酸素センサの出力の累積値の偏りが大きい気筒又は気筒群が検出された場合に、単に空燃比が異常であると判定するだけあり、空燃比の異常の原因となっている異常部位（故障箇所）を特定することができない。このため、空燃比の異常が発生した場合には、自動車販売店の車両整備工場等で、エアフローメータ、燃料噴射弁、空燃比センサ、パージシステム、排出ガス還流システム等を個々に検査して、空燃比の異常の原因となっている異常部位を特定する必要があり、異常部位を特定する作業に多くの工数が費やされるという問題がある。また、異常部位を特定できない場合には、異常の疑いのある部品を全て新品に交換することもあり、このような場合、実際には交換する必要のない正常な部品まで交換してしまう可能性がある。   However, in the abnormality diagnosis of Patent Document 1, when a cylinder or a group of cylinders having a large deviation in the cumulative value of the output of the oxygen sensor is detected, it is simply determined that the air-fuel ratio is abnormal. It is not possible to identify the abnormal part (failure part) that causes the problem. For this reason, when an abnormality in the air-fuel ratio occurs, inspect the air flow meter, fuel injection valve, air-fuel ratio sensor, purge system, exhaust gas recirculation system, etc. individually at a vehicle maintenance factory of an automobile dealer, There is a problem that it is necessary to specify an abnormal part that causes an abnormality in the air-fuel ratio, and a lot of man-hours are spent on the work of specifying the abnormal part. In addition, if the abnormal part cannot be identified, all parts suspected of abnormal may be replaced with new parts. In such a case, there is a possibility that even normal parts that do not actually need to be replaced will be replaced. There is.

本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、内燃機関制御システムに異常が発生した場合に、オンボードで異常部位を特定することができ、メインテナンス性を向上させることができる内燃機関制御システムの異常診断装置を提供することにある。   The present invention has been made in consideration of these circumstances. Accordingly, the object of the present invention is to identify an abnormal part on-board when an abnormality occurs in the internal combustion engine control system, and maintainability. An object of the present invention is to provide an abnormality diagnosis device for an internal combustion engine control system capable of improving the engine.

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関制御システムの第１水準の異常の有無を第１水準異常診断手段により判定し、第１水準の異常有りと判定された場合に該第１水準の異常の原因となっている異常部位を特定するために第２水準の異常の有無を第２水準異常診断手段により判定するようにしたものである。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is the case where the presence or absence of the first level abnormality of the internal combustion engine control system is determined by the first level abnormality diagnosis means and it is determined that the first level abnormality is present. In addition, the second level abnormality diagnosis means determines the presence or absence of the second level abnormality in order to identify the abnormal part causing the abnormality of the first level.

この構成では、内燃機関制御システムの第１水準の異常が発生した場合に、その第１水準の異常の原因となり得る第２水準の異常の有無を判定し、第２水準の異常有りと判定れれば、第１水準の異常の原因が第２水準の異常であると判断して異常部位を特定することができる。これにより、内燃機関制御システムの第１水準の異常が発生した場合に、オンボード（車両に搭載された制御装置の自己診断機能）で異常部位を特定することができるため、自動車販売店の車両整備工場等で、速やかに異常部位を修理や交換することができて、異常部位を特定する作業を削減することができると共に、実際には交換する必要のない正常な部品まで交換してしまうといった事態も防止することができ、メインテナンス性を向上させることができる。   In this configuration, when a first level abnormality occurs in the internal combustion engine control system, it is determined whether there is a second level abnormality that can cause the first level abnormality, and it is determined that there is a second level abnormality. For example, it is possible to determine that the cause of the first level abnormality is the second level abnormality and specify the abnormal part. As a result, when a first level abnormality of the internal combustion engine control system occurs, an abnormal part can be identified on-board (a self-diagnosis function of a control device mounted on the vehicle). It is possible to quickly repair or replace abnormal parts at maintenance shops, etc., and to reduce the work of identifying abnormal parts, and to replace normal parts that do not actually need to be replaced. The situation can also be prevented, and maintenance can be improved.

具体的には、請求項２のように、第１水準の異常として空燃比制御システムの異常の有無を判定するようにすると良い。このようにすれば、内燃機関の各種制御システムの中でエミッションやドライバビリティに与える影響が大きい重要な制御システムである空燃比制御システムに異常が発生した場合（つまり空燃比の異常が発生した場合）に、その異常の原因となっている異常部位を特定することができる。   Specifically, as in claim 2, it is preferable to determine whether the air-fuel ratio control system is abnormal as the first level abnormality. In this way, when an abnormality occurs in the air-fuel ratio control system, which is an important control system that has a large effect on emissions and drivability among various control systems of the internal combustion engine (that is, when an abnormality in the air-fuel ratio occurs) ), It is possible to identify the abnormal part that is the cause of the abnormality.

この場合、請求項３のように、第２水準の異常として内燃機関の排出ガスの一部を吸気系に還流させる排出ガス還流システムの異常の有無を判定するようにしても良い。排出ガス還流システムの異常は、空燃比の異常の原因となり得るため、空燃比制御システムに異常が発生した場合（つまり空燃比の異常が発生した場合）に、第２水準の異常として排出ガス還流システムの異常の有無を判定することで、排出ガス還流システムが空燃比の異常の原因となっている異常部位であるか否かを判定することができる。   In this case, as in claim 3, it may be determined whether there is an abnormality in the exhaust gas recirculation system that recirculates a part of the exhaust gas of the internal combustion engine to the intake system as a second level abnormality. Since an abnormality in the exhaust gas recirculation system can cause an abnormality in the air-fuel ratio, when an abnormality occurs in the air-fuel ratio control system (that is, when an abnormality in the air-fuel ratio occurs), the exhaust gas recirculation is detected as a second level abnormality. By determining whether or not the system is abnormal, it is possible to determine whether or not the exhaust gas recirculation system is an abnormal part causing the abnormality of the air-fuel ratio.

また、請求項４のように、第２水準の異常として燃料タンク内の燃料が蒸発して生じた燃料蒸発ガスを吸気系に吸入させるパージシステムの異常の有無を判定するようにしても良い。パージシステムの異常は、空燃比の異常の原因となり得るため、空燃比制御システムに異常が発生した場合（つまり空燃比の異常が発生した場合）に、第２水準の異常としてパージシステムの異常の有無を判定することで、パージシステムが空燃比の異常の原因となっている異常部位であるか否かを判定することができる。   Further, as in claim 4, it may be determined whether or not there is an abnormality in the purge system in which the fuel evaporative gas generated by the evaporation of the fuel in the fuel tank as the second level abnormality is sucked into the intake system. Since an abnormality in the purge system can cause an abnormality in the air-fuel ratio, when an abnormality occurs in the air-fuel ratio control system (that is, when an abnormality in the air-fuel ratio occurs), an abnormality in the purge system is detected as a second level abnormality. By determining the presence or absence, it is possible to determine whether or not the purge system is an abnormal part causing the abnormality of the air-fuel ratio.

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
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。 Hereinafter, an embodiment embodying the best mode for carrying out the present invention will be described.
First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG. An air cleaner 13 is provided at the most upstream portion of the intake pipe 12 of the engine 11 that is an internal combustion engine, and an air flow meter 14 that detects the intake air amount is provided downstream of the air cleaner 13. A throttle valve 16 whose opening is adjusted by a motor 15 and a throttle opening sensor 17 for detecting the opening (throttle opening) of the throttle valve 16 are provided on the downstream side of the air flow meter 14.

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、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。   Further, a surge tank 18 is provided on the downstream side of the throttle valve 16, and an intake pipe pressure sensor 19 for detecting the intake pipe pressure is provided in the surge tank 18. The surge tank 18 is provided with an intake manifold 20 for introducing air into each cylinder of the engine 11, and a fuel injection valve 21 for injecting fuel is attached in the vicinity of the intake port of the intake manifold 20 of each cylinder. Yes. An ignition plug 22 is attached to the cylinder head of the engine 11 for each cylinder, and the air-fuel mixture in the cylinder is ignited by spark discharge of each ignition plug 22.

また、エンジン１１には、吸気バルブ３０のバルブタイミング（開閉タイミング）を可変する吸気側可変バルブタイミング装置３２と、排気バルブ３１のバルブタイミングを可変する排気側可変バルブタイミング装置３３とが設けられている。   Further, the engine 11 is provided with an intake side variable valve timing device 32 that varies the valve timing (opening / closing timing) of the intake valve 30 and an exhaust side variable valve timing device 33 that varies the valve timing of the exhaust valve 31. Yes.

一方、エンジン１１の排気管２３には、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられ、この排出ガスセンサ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。   On the other hand, the exhaust pipe 23 of the engine 11 is provided with an exhaust gas sensor 24 (air-fuel ratio sensor, oxygen sensor, etc.) for detecting the air-fuel ratio or rich / lean of the exhaust gas. A catalyst 25 such as a three-way catalyst for purifying gas is provided.

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。   A cooling water temperature sensor 26 that detects the cooling water temperature and a crank angle sensor 28 that outputs a pulse signal each time the crankshaft 27 of the engine 11 rotates a predetermined crank angle are attached to the cylinder block of the engine 11. Based on the output signal of the crank angle sensor 28, the crank angle and the engine speed are detected.

また、排気管２３のうちの触媒２５の上流側又は下流側と吸気管１２のうちのスロットルバルブ１６の下流側のサージタンク１８との間には、排出ガスの一部を吸気側に還流させるためのＥＧＲ配管３４が接続され、このＥＧＲ配管３４の途中に、ＥＧＲ量（排出ガス還流量）を調整するＥＧＲ制御弁３５が設けられている。これらＥＧＲ配管３４、ＥＧＲ制御弁３５等からＥＧＲシステム３６（排出ガス還流システム）が構成されている。   A part of the exhaust gas is recirculated to the intake side between the upstream or downstream side of the catalyst 25 in the exhaust pipe 23 and the surge tank 18 on the downstream side of the throttle valve 16 in the intake pipe 12. An EGR pipe 34 is connected, and an EGR control valve 35 for adjusting the EGR amount (exhaust gas recirculation amount) is provided in the middle of the EGR pipe 34. An EGR system 36 (exhaust gas recirculation system) is constituted by the EGR pipe 34, the EGR control valve 35, and the like.

また、燃料タンク（図示せず）内の燃料が蒸発して生じた燃料蒸発ガス（エバポガス）は、連通管３７を通してキャニスタ３８内の活性炭等の吸着体（図示せず）に吸着される。このキャニスタ３８と吸気管１２のうちのスロットルバルブ１６の下流側との間には、キャニスタ３８内に吸着されている蒸発燃料を吸気管１２内に吸入させるためのパージ配管３９が接続され、このパージ配管３９の途中に、燃料蒸発ガスパージ量を調整するパージ制御弁４０が設けられている。尚、パージ配管３９は、サージタンク１８に接続するようにしても良い。これらキャニスタ３８、パージ配管３９、パージ制御弁４０等からパージシステム４１が構成されている。   Further, fuel evaporative gas (evaporative gas) generated by evaporating the fuel in the fuel tank (not shown) is adsorbed by an adsorbent (not shown) such as activated carbon in the canister 38 through the communication pipe 37. A purge pipe 39 is connected between the canister 38 and the downstream side of the throttle valve 16 in the intake pipe 12 for sucking the evaporated fuel adsorbed in the canister 38 into the intake pipe 12. A purge control valve 40 for adjusting the fuel evaporative gas purge amount is provided in the middle of the purge pipe 39. The purge pipe 39 may be connected to the surge tank 18. The canister 38, the purge pipe 39, the purge control valve 40 and the like constitute a purge system 41.

前述した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。   Outputs of the various sensors described above are input to a control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 29. The ECU 29 is mainly composed of a microcomputer, and executes various engine control programs stored in a built-in ROM (storage medium) to thereby determine the fuel injection amount of the fuel injection valve 21 according to the engine operating state. The ignition timing of the spark plug 22 is controlled.

また、ＥＣＵ２９は、図示しない空燃比制御プログラムを実行することで、排出ガスセンサ２４の出力に基づいて検出した空燃比を目標空燃比に一致させるように燃料噴射量や吸入空気量等をＦ／Ｂ（フィードバック）制御する空燃比Ｆ／Ｂ制御を実行する。   Further, the ECU 29 executes an air-fuel ratio control program (not shown) to change the fuel injection amount, the intake air amount, etc. so that the air-fuel ratio detected based on the output of the exhaust gas sensor 24 matches the target air-fuel ratio. (Feedback) The air-fuel ratio F / B control to be controlled is executed.

更に、ＥＣＵ２９は、後述する図３及び図４の異常診断プログラムを実行することで、まず、第１水準の異常として空燃比制御システムの異常の有無を判定する“空燃比制御システムの異常診断”を実行する。この空燃比制御システムの異常診断では、空燃比Ｆ／Ｂ制御の空燃比Ｆ／Ｂ補正量が所定の正常範囲内であるか否かを判定することで、空燃比の異常の有無を判定する。   Further, the ECU 29 first executes an abnormality diagnosis program shown in FIGS. 3 and 4 to be described later, and first determines whether there is an abnormality in the air-fuel ratio control system as an abnormality of the first level. Execute. In this abnormality diagnosis of the air-fuel ratio control system, it is determined whether the air-fuel ratio abnormality is present by determining whether the air-fuel ratio F / B correction amount of the air-fuel ratio F / B control is within a predetermined normal range. .

ところで、図２に示すように、空燃比の異常の原因としては、吸気系の異常、燃料系の異常、点火系の異常、排気系の異常等、種々の部位の異常が考えられる。
より具体的には、吸気系の異常としては、エアフローメータ１４の異常、パージシステム４１の異常、吸気バルブ制御システムの異常（吸気側可変バルブタイミング装置３２、吸気側可変バルブリフト装置等の異常）、気流制御システムの異常（スワール流制御装置、タンブル流制御装置等の異常）等が挙げられる。 By the way, as shown in FIG. 2, the cause of the abnormality of the air-fuel ratio may be abnormalities in various parts such as an intake system abnormality, a fuel system abnormality, an ignition system abnormality, and an exhaust system abnormality.
More specifically, the abnormality in the intake system includes an abnormality in the air flow meter 14, an abnormality in the purge system 41, an abnormality in the intake valve control system (abnormality in the intake side variable valve timing device 32, the intake side variable valve lift device, etc.). And abnormalities in the airflow control system (abnormalities in swirl flow control devices, tumble flow control devices, etc.)

また、燃料系の異常としては、燃料噴射弁２１の異常、燃料ポンプ等の燃圧制御システムの異常等が挙げられる。点火系の異常としては、点火プラグ２２の異常、点火コイルの異常等が挙げられる。排気系の異常としては、ＥＧＲシステム３６の異常、排気バルブ制御システムの異常（排気側可変バルブタイミング装置３３、排気側可変バルブリフト装置等の異常）、排出ガスセンサ２４の異常等が挙げられる。   Examples of the abnormality in the fuel system include an abnormality in the fuel injection valve 21 and an abnormality in a fuel pressure control system such as a fuel pump. Examples of the abnormality in the ignition system include an abnormality in the ignition plug 22 and an abnormality in the ignition coil. Examples of abnormalities in the exhaust system include abnormalities in the EGR system 36, abnormalities in the exhaust valve control system (abnormalities in the exhaust side variable valve timing device 33, the exhaust side variable valve lift device, etc.), abnormalities in the exhaust gas sensor 24, and the like.

そこで、ＥＣＵ２９は、空燃比制御システムの異常診断により空燃比の異常有りと判定された場合には、空燃比の異常の原因となっている異常部位を特定するために、第２水準の異常としてＥＧＲシステム３６の異常の有無を判定する“ＥＧＲシステム３６の異常診断”と、第２水準の異常としてパージシステム４１の異常の有無を判定する“パージシステム４１の異常診断”を実行する。   Therefore, when the ECU 29 determines that there is an abnormality in the air-fuel ratio by the abnormality diagnosis of the air-fuel ratio control system, the ECU 29 determines that the abnormality is the second level abnormality in order to identify the abnormal part that causes the abnormality in the air-fuel ratio. “EGR diagnosis of EGR system 36” for determining the presence / absence of abnormality of the EGR system 36 and “abnormality diagnosis of the purge system 41” for determining the presence / absence of abnormality of the purge system 41 as the second level abnormality are executed.

ＥＧＲシステム３６の異常やパージシステム４１の異常は、空燃比の異常の原因となり得るため、空燃比制御システムの異常が発生した場合（つまり空燃比の異常が発生した場合）に、ＥＧＲシステム３６の異常の有無を判定して、ＥＧＲシステム３６の異常有りと判定されれば、ＥＧＲシステム３６が空燃比の異常の原因となっている異常部位であると特定することができ、パージシステム４１の異常の有無を判定して、パージシステム４１の異常有りと判定されれば、パージシステム４１が空燃比の異常の原因となっている異常部位であると特定することができる。   An abnormality in the EGR system 36 or an abnormality in the purge system 41 can cause an abnormality in the air-fuel ratio. Therefore, when an abnormality in the air-fuel ratio control system occurs (that is, when an abnormality in the air-fuel ratio occurs), If it is determined whether or not there is an abnormality, and it is determined that there is an abnormality in the EGR system 36, the EGR system 36 can be identified as an abnormal part causing an abnormality in the air-fuel ratio, and an abnormality in the purge system 41 If it is determined that there is an abnormality in the purge system 41, it can be determined that the purge system 41 is an abnormal part causing an abnormality in the air-fuel ratio.

以下、ＥＣＵ２９が実行する図３及び図４に示す異常診断プログラムの処理内容を説明する。
図３及び図４に示す異常診断プログラムは、ＥＣＵ２９の電源オン中に所定周期で実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、空燃比制御システムの異常診断実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、空燃比制御システムの異常診断実行条件は、例えば、所定運転状態（例えば定常運転状態）であること、空燃比Ｆ／Ｂ制御中であること、排出ガスセンサ２４が正常であること等である。
このステップ１０１で、空燃比制御システムの異常診断実行条件が不成立であると判定されれば、ステップ１０２以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。 The processing contents of the abnormality diagnosis program shown in FIGS. 3 and 4 executed by the ECU 29 will be described below.
The abnormality diagnosis program shown in FIGS. 3 and 4 is executed at a predetermined cycle while the ECU 29 is turned on. When this program is started, first, in step 101, it is determined whether or not an abnormality diagnosis execution condition for the air-fuel ratio control system is satisfied. Here, the abnormality diagnosis execution condition of the air-fuel ratio control system is, for example, that it is in a predetermined operation state (for example, a steady operation state), that the air-fuel ratio F / B control is being performed, and that the exhaust gas sensor 24 is normal. is there.
If it is determined in step 101 that the abnormality diagnosis execution condition for the air-fuel ratio control system is not satisfied, the program is terminated without performing the processing from step 102 onward.

一方、上記ステップ１０１で、空燃比制御システムの異常診断実行条件が成立していると判定された場合には、第１水準の異常として空燃比制御システムの異常の有無を判定する空燃比制御システムの異常診断を次のようにして実行する。まず、ステップ１０２で、空燃比Ｆ／Ｂ制御の空燃比Ｆ／Ｂ補正量ＦＡＦを読み込んだ後、ステップ１０３に進み、空燃比Ｆ／Ｂ補正量ＦＡＦが正常範囲内（下限側判定値α＜空燃比Ｆ／Ｂ補正量ＦＡＦ＜上限側判定値β）であるか否かを判定することで、空燃比の異常の有無を判定する。
これらのステップ１０１〜１０３の処理が特許請求の範囲でいう第１水準異常診断手段としての役割を果たす。 On the other hand, if it is determined in step 101 that the abnormality diagnosis execution condition for the air-fuel ratio control system is satisfied, the air-fuel ratio control system determines whether the air-fuel ratio control system is abnormal as a first level abnormality. The abnormality diagnosis is executed as follows. First, in step 102, after reading the air-fuel ratio F / B correction amount FAF of the air-fuel ratio F / B control, the process proceeds to step 103, where the air-fuel ratio F / B correction amount FAF is within the normal range (lower limit side determination value α < By determining whether or not the air-fuel ratio F / B correction amount FAF <the upper limit side determination value β), it is determined whether there is an abnormality in the air-fuel ratio.
The processing of these steps 101 to 103 serves as first level abnormality diagnosis means in the claims.

このステップ１０３で、空燃比Ｆ／Ｂ補正量ＦＡＦが正常範囲内（下限側判定値α＜空燃比Ｆ／Ｂ補正量ＦＡＦ＜上限側判定値β）であり、空燃比の異常無し（正常）と判定されれば、ステップ１０４以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。   In step 103, the air-fuel ratio F / B correction amount FAF is within the normal range (lower limit side determination value α <air-fuel ratio F / B correction amount FAF <upper limit side determination value β), and there is no abnormality in the air-fuel ratio (normal). If it is determined, the program is terminated without performing the processing from step 104 onward.

これに対して、上記ステップ１０３で、空燃比Ｆ／Ｂ補正量ＦＡＦが正常範囲外（空燃比Ｆ／Ｂ補正量ＦＡＦ≦下限側判定値α又は上限側判定値β≦空燃比Ｆ／Ｂ補正量ＦＡＦ）であり、空燃比が異常であると判定された場合には、ステップ１０４に進み、ＥＧＲシステム３６の異常診断実行条件が成立しているか否か（例えば所定運転状態であるか否か等）を判定する。   In contrast, in step 103, the air-fuel ratio F / B correction amount FAF is outside the normal range (air-fuel ratio F / B correction amount FAF ≦ lower limit side determination value α or upper limit side determination value β ≦ air-fuel ratio F / B correction). In the case where it is determined that the air-fuel ratio is abnormal, the process proceeds to step 104 and whether or not the abnormality diagnosis execution condition of the EGR system 36 is satisfied (for example, whether or not it is in a predetermined operation state). Etc.).

このステップ１０４で、ＥＧＲシステム３６の異常診断実行条件が成立していると判定されたときに、空燃比の異常の原因となっている異常部位を特定するために、第２水準の異常としてＥＧＲシステム３６の異常の有無を判定するＥＧＲシステム３６の異常診断を次のようにして実行する。   In this step 104, when it is determined that the abnormality diagnosis execution condition of the EGR system 36 is established, the EGR abnormality is determined as the second level abnormality in order to identify the abnormal part causing the abnormality of the air-fuel ratio. An abnormality diagnosis of the EGR system 36 for determining the presence or absence of an abnormality in the system 36 is executed as follows.

まず、ステップ１０５で、ＥＧＲシステム３６の機能を停止させる（ＥＧＲ量を０にする）ようにＥＧＲ制御弁３５を制御した後、ステップ１０６に進み、空燃比Ｆ／Ｂ補正量ＦＡＦを読み込む。その際、ＥＧＲシステム３６の機能を停止させるようにＥＧＲ制御弁３５を制御してから実際に排出ガスの空燃比が変化するのに必要な時間が経過した後に、空燃比Ｆ／Ｂ補正量ＦＡＦを読み込むようにすると良い。   First, in step 105, the EGR control valve 35 is controlled so as to stop the function of the EGR system 36 (set the EGR amount to 0), and then the process proceeds to step 106, where the air-fuel ratio F / B correction amount FAF is read. At that time, after the time necessary for the air-fuel ratio of the exhaust gas to actually change after the EGR control valve 35 is controlled to stop the function of the EGR system 36, the air-fuel ratio F / B correction amount FAF is reached. Should be read.

この後、ステップ１０７に進み、空燃比Ｆ／Ｂ補正量ＦＡＦが正常範囲内であるか否かを判定することで、空燃比の異常の有無を判定する。
このステップ１０７で、空燃比の異常無し（正常）と判定された場合、つまり、ＥＧＲシステム３６の機能を停止させたことにより空燃比が異常から正常になった場合には、ステップ１０８に進み、ＥＧＲシステム３６の異常有りと判定して、ＥＧＲシステム３６が空燃比の異常の原因となっている異常部位であると特定する。 Thereafter, the routine proceeds to step 107, where it is determined whether the air-fuel ratio is abnormal by determining whether the air-fuel ratio F / B correction amount FAF is within the normal range.
If it is determined in step 107 that there is no abnormality (normal) in the air-fuel ratio, that is, if the air-fuel ratio has become normal from abnormality by stopping the function of the EGR system 36, the process proceeds to step 108. It is determined that there is an abnormality in the EGR system 36, and the EGR system 36 is specified as an abnormal part causing the abnormality in the air-fuel ratio.

この場合、異常フラグをＯＮにセットし、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ（図示せず）を点灯したり、或は、運転席のインストルメントパネルの警告表示部（図示せず）に警告表示して運転者に警告すると共に、その異常情報（異常コード等）をＥＣＵ２９のバックアップＲＡＭ（図示せず）等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。   In this case, the abnormality flag is set to ON and a warning lamp (not shown) provided on the instrument panel of the driver's seat is turned on, or a warning display section (not shown) of the driver's seat instrument panel is provided. ) And a warning to the driver, and the abnormality information (abnormality code or the like) is stored in a rewritable nonvolatile memory such as a backup RAM (not shown) of the ECU 29.

これに対して、上記ステップ１０７で、空燃比が異常であると判定された場合、つまり、ＥＧＲシステム３６の機能を停止させても空燃比が異常状態のままである場合には、ステップ１０９に進み、ＥＧＲシステム３６の異常無し（正常）と判定する。
この後、図４のステップ１１０に進み、パージシステム４１の異常診断実行条件が成立しているか否か（例えば所定運転状態であるか否か等）を判定する。 On the other hand, if it is determined in step 107 that the air-fuel ratio is abnormal, that is, if the air-fuel ratio remains abnormal even when the function of the EGR system 36 is stopped, step 109 is performed. Then, it is determined that there is no abnormality (normal) in the EGR system 36.
Thereafter, the process proceeds to step 110 in FIG. 4 to determine whether or not an abnormality diagnosis execution condition for the purge system 41 is satisfied (for example, whether or not it is in a predetermined operation state).

このステップ１１０で、パージシステム４１の異常診断実行条件が成立していると判定されたときに、空燃比の異常の原因となっている異常部位を特定するために、第２水準の異常としてパージシステム４１の異常の有無を判定するパージシステム４１の異常診断を次のようにして実行する。   In this step 110, when it is determined that the abnormality diagnosis execution condition of the purge system 41 is satisfied, the purge is performed as the second level abnormality in order to identify the abnormal part causing the abnormality of the air-fuel ratio. An abnormality diagnosis of the purge system 41 for determining whether there is an abnormality in the system 41 is executed as follows.

まず、ステップ１１１で、パージシステム４１の機能を停止させる（燃料蒸発ガスパージ量を０にする）ようにパージ制御弁４０を制御した後、ステップ１１２に進み、空燃比Ｆ／Ｂ補正量ＦＡＦを読み込む。その際、パージシステム４１の機能を停止させるようにパージ制御弁４０を制御してから実際に排出ガスの空燃比が変化するのに必要な時間が経過した後に、空燃比Ｆ／Ｂ補正量ＦＡＦを読み込むようにすると良い。
この後、ステップ１１３に進み、空燃比Ｆ／Ｂ補正量ＦＡＦが正常範囲内であるか否かを判定することで、空燃比の異常の有無を判定する。 First, in step 111, the purge control valve 40 is controlled to stop the function of the purge system 41 (the fuel evaporative gas purge amount is set to 0), and then the process proceeds to step 112 to read the air-fuel ratio F / B correction amount FAF. . At that time, after the purge control valve 40 is controlled so as to stop the function of the purge system 41, the time required for the actual change of the air-fuel ratio of the exhaust gas has elapsed, and then the air-fuel ratio F / B correction amount FAF is reached. Should be read.
Thereafter, the process proceeds to step 113, where it is determined whether the air-fuel ratio is abnormal by determining whether the air-fuel ratio F / B correction amount FAF is within the normal range.

このステップ１１３で、空燃比の異常無し（正常）と判定された場合、つまり、パージシステム４１の機能を停止させたことにより空燃比が異常から正常になった場合には、ステップ１１４に進み、パージシステム４１の異常有りと判定して、パージシステム４１が空燃比の異常の原因となっている異常部位であると特定する。   If it is determined in step 113 that there is no abnormality (normal) in the air-fuel ratio, that is, if the air-fuel ratio becomes normal from abnormality due to the stop of the function of the purge system 41, the routine proceeds to step 114, It is determined that there is an abnormality in the purge system 41, and the purge system 41 is identified as an abnormal part causing the abnormality in the air-fuel ratio.

この場合、異常フラグをＯＮにセットし、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ（図示せず）を点灯したり、或は、運転席のインストルメントパネルの警告表示部（図示せず）に警告表示して運転者に警告すると共に、その異常情報（異常コード等）をＥＣＵ２９のバックアップＲＡＭ（図示せず）等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。   In this case, the abnormality flag is set to ON and a warning lamp (not shown) provided on the instrument panel of the driver's seat is turned on, or a warning display section (not shown) of the driver's seat instrument panel is provided. ) And a warning to the driver, and the abnormality information (abnormality code or the like) is stored in a rewritable nonvolatile memory such as a backup RAM (not shown) of the ECU 29.

これに対して、上記ステップ１１３で、空燃比が異常であると判定された場合、つまり、パージシステム４１の機能を停止させても空燃比が異常状態のままである場合には、ステップ１１５に進み、パージシステム４１の異常無し（正常）と判定する。
これらのステップ１０４〜１１５の処理が特許請求の範囲でいう第２水準異常診断手段としての役割を果たす。 On the other hand, if it is determined in step 113 that the air-fuel ratio is abnormal, that is, if the air-fuel ratio remains abnormal even when the function of the purge system 41 is stopped, the process proceeds to step 115. Then, it is determined that there is no abnormality (normal) in the purge system 41.
The processing of these steps 104 to 115 serves as second level abnormality diagnosis means in the claims.

以上説明した本実施例では、第１水準の異常として空燃比制御システムの異常の有無を判定する“空燃比制御システムの異常診断”を実行し、空燃比制御システムの異常が発生した場合（つまり空燃比の異常が発生した場合）には、空燃比の異常の原因となっている異常部位を特定するために、第２水準の異常としてＥＧＲシステム３６の異常の有無を判定する“ＥＧＲシステム３６の異常診断”と、第２水準の異常としてパージシステム４１の異常の有無を判定する“パージシステム４１の異常診断”を実行する。その結果、ＥＧＲシステム３６の異常有りと判定されれば、ＥＧＲシステム３６が空燃比の異常の原因となっている異常部位であると特定し、パージシステム４１の異常有りと判定されれば、パージシステム４１が空燃比の異常の原因となっている異常部位であると特定する。   In the present embodiment described above, the “diagnosis of the air-fuel ratio control system” that determines whether there is an abnormality in the air-fuel ratio control system is executed as the first level abnormality, and an abnormality in the air-fuel ratio control system occurs (that is, When the air-fuel ratio abnormality occurs), the EGR system 36 determines whether or not the EGR system 36 is abnormal as a second-level abnormality in order to identify the abnormal part causing the air-fuel ratio abnormality. "Abnormality diagnosis of the purge system 41" for determining whether or not the purge system 41 is abnormal as a second level abnormality. As a result, if it is determined that there is an abnormality in the EGR system 36, the EGR system 36 is identified as an abnormal part causing the abnormality in the air-fuel ratio, and if it is determined that there is an abnormality in the purge system 41, the purge The system 41 is identified as an abnormal part causing the abnormality of the air-fuel ratio.

これにより、空燃比制御システムの異常が発生した場合に、オンボード（車両に搭載されたＥＣＵ２９）で異常部位を特定することができるため、自動車販売店の車両整備工場等で、速やかに異常部位を修理や交換することができて、異常部位を特定する作業を削減することができると共に、実際には交換する必要のない正常な部品まで交換してしまうといった事態も防止することができ、メインテナンス性を向上させることができる。   As a result, when an abnormality occurs in the air-fuel ratio control system, the abnormal part can be identified on-board (the ECU 29 mounted on the vehicle). Can be repaired and replaced, reducing the work of identifying the abnormal part, and can prevent the occurrence of replacement of normal parts that do not actually need to be replaced. Can be improved.

尚、空燃比制御システムの異常診断方法やＥＧＲシステム３６の異常診断方法やパージシステム４１の異常診断方法は、上記実施例で説明した方法に限定されず、適宜変更しても良い。例えば、ＥＧＲ量を所定量だけ変化させるようにＥＧＲ制御弁３５を制御したときの空燃比Ｆ／Ｂ補正量に基づいてＥＧＲシステム３６の異常の有無を判定するようにしたり、燃料蒸発ガスパージ量を所定量だけ変化させるようにパージ制御弁４０を制御したときの空燃比Ｆ／Ｂ補正量に基づいてパージシステム４１の異常の有無を判定するようにしても良い。   The abnormality diagnosis method for the air-fuel ratio control system, the abnormality diagnosis method for the EGR system 36, and the abnormality diagnosis method for the purge system 41 are not limited to the methods described in the above embodiments, and may be changed as appropriate. For example, it is determined whether there is an abnormality in the EGR system 36 based on the air-fuel ratio F / B correction amount when the EGR control valve 35 is controlled so as to change the EGR amount by a predetermined amount, or the fuel evaporative gas purge amount is set. The presence or absence of abnormality of the purge system 41 may be determined based on the air-fuel ratio F / B correction amount when the purge control valve 40 is controlled to change by a predetermined amount.

また、上記実施例では、空燃比制御システムの異常（空燃比の異常）の原因となっている異常部位を特定するために、ＥＧＲシステム３６の異常診断とパージシステム４１の異常診断を実行するようにしたが、これに限定されず、エアフローメータ１４の異常診断、吸気バルブ制御システムの異常診断（吸気側可変バルブタイミング装置３２や吸気側可変バルブリフト装置等の異常診断）、気流制御システムの異常診断（スワール流制御装置やタンブル流制御装置等の異常診断）、燃料噴射弁２１の異常診断、燃圧制御システムの異常診断、点火プラグ２２の異常診断、点火コイルの異常診断、排気バルブ制御システムの異常診断（排気側可変バルブタイミング装置３３や排気側可変バルブリフト装置等の異常診断）、排出ガスセンサ２４の異常診断等を実行するようにしても良い。   In the above embodiment, the abnormality diagnosis of the EGR system 36 and the abnormality diagnosis of the purge system 41 are executed in order to identify the abnormal part that causes the abnormality of the air-fuel ratio control system (abnormality of the air-fuel ratio). However, the present invention is not limited to this. An abnormality diagnosis of the air flow meter 14, an abnormality diagnosis of the intake valve control system (an abnormality diagnosis of the intake side variable valve timing device 32, the intake side variable valve lift device, etc.), an abnormality of the airflow control system Diagnosis (abnormal diagnosis of swirl flow control device, tumble flow control device, etc.), abnormality diagnosis of fuel injection valve 21, abnormality diagnosis of fuel pressure control system, abnormality diagnosis of ignition plug 22, abnormality diagnosis of ignition coil, exhaust valve control system Abnormal diagnosis (abnormal diagnosis of exhaust side variable valve timing device 33, exhaust side variable valve lift device, etc.), exhaust gas sensor 24 It is also possible to perform a normal diagnosis.

また、上記実施例では、空燃比制御システムの異常の原因となっている異常部位を特定する技術に本発明を適用したが、空燃比制御システム以外の他のシステムの異常の原因となっている異常部位を特定する技術に本発明を適用するようにしても良い。   Further, in the above embodiment, the present invention is applied to the technique for identifying the abnormal part causing the abnormality of the air-fuel ratio control system, but this causes the abnormality of other systems other than the air-fuel ratio control system. You may make it apply this invention to the technique which pinpoints an abnormal site | part.

本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the whole engine control system in one Example of this invention. 空燃比の異常の原因を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cause of abnormality of an air fuel ratio. 異常診断プログラムの処理の流れを説明するフローチャート（その１）である。It is a flowchart (the 1) explaining the flow of a process of an abnormality diagnosis program. 異常診断プログラムの処理の流れを説明するフローチャート（その２）である。It is a flowchart (the 2) explaining the flow of a process of an abnormality diagnosis program.

符号の説明Explanation of symbols

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、２４…排出ガスセンサ、２９…ＥＣＵ（第１水準異常診断手段，第２水準異常診断手段）、３４…ＥＧＲ配管、３５…ＥＧＲ制御弁、３６…ＥＧＲシステム（排出ガス還流システム）、３８…キャニスタ、３９…パージ配管、４０…パージ制御弁、４１…パージシステム   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine (internal combustion engine), 12 ... Intake pipe, 16 ... Throttle valve, 21 ... Fuel injection valve, 22 ... Spark plug, 23 ... Exhaust pipe, 24 ... Exhaust gas sensor, 29 ... ECU (1st level abnormality diagnostic means, Second level abnormality diagnosis means), 34 ... EGR piping, 35 ... EGR control valve, 36 ... EGR system (exhaust gas recirculation system), 38 ... canister, 39 ... purge piping, 40 ... purge control valve, 41 ... purge system

Claims (4)

内燃機関制御システムの第１水準の異常の有無を判定する第１水準異常診断手段と、
前記第１水準異常診断手段により前記第１水準の異常有りと判定された場合に該第１水準の異常の原因となっている異常部位を特定するために第２水準の異常の有無を判定する第２水準異常診断手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関制御システムの異常診断装置。 First level abnormality diagnosis means for determining the presence or absence of a first level abnormality in the internal combustion engine control system;
When the first level abnormality diagnosis means determines that there is an abnormality of the first level, the presence or absence of an abnormality of the second level is determined in order to identify an abnormal part causing the abnormality of the first level. An abnormality diagnosis device for an internal combustion engine control system, comprising: a second level abnormality diagnosis means. 前記第１水準異常診断手段は、前記第１水準の異常として空燃比制御システムの異常の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御システムの異常診断装置。   2. The abnormality diagnosis device for an internal combustion engine control system according to claim 1, wherein the first level abnormality diagnosis unit determines whether the air-fuel ratio control system is abnormal as the first level abnormality. 3. 前記第２水準異常診断手段は、前記第２水準の異常として内燃機関の排出ガスの一部を吸気系に還流させる排出ガス還流システムの異常の有無を判定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関制御システムの異常診断装置。   The second level abnormality diagnosing means determines whether or not there is an abnormality in an exhaust gas recirculation system that recirculates a part of exhaust gas of an internal combustion engine to an intake system as the second level abnormality. The abnormality diagnosis device for the internal combustion engine control system according to claim. 前記第２水準異常診断手段は、前記第２水準の異常として燃料タンク内の燃料が蒸発して生じた燃料蒸発ガスを吸気系に吸入させるパージシステムの異常の有無を判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の内燃機関制御システムの異常診断装置。   The second level abnormality diagnosing means determines whether or not there is an abnormality in the purge system that sucks into the intake system fuel evaporative gas generated by evaporation of fuel in the fuel tank as the second level abnormality. The abnormality diagnosis device for an internal combustion engine control system according to claim 2 or 3.
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