JP2583893B2 - エンジンの空燃比学習制御装置 - Google Patents
エンジンの空燃比学習制御装置Info
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
本発明は、センサやインジェクタを含む空燃比制御系
に対する故障診断を、空燃比学習値に基づき診断するエ
ンジンの空燃比学習制御装置に関する。
に対する故障診断を、空燃比学習値に基づき診断するエ
ンジンの空燃比学習制御装置に関する。
従来、本出願人による特開昭61−112752号公報ないし
特開昭61−112756号公報等に示されるように、予め与え
られた判定条件によりエンジン運転の定常状態を判定し
たとき、O2センサからの情報としてO2センサの出力値と
スライスレベルとの比較結果に応じて比例積分制御によ
り設定される空燃比フィードバック補正係数に基づき、
制御装置のバックアップRAMに記憶され運転状態として
エンジン回転数とエンジン負荷とをパラメータとする空
燃比学習値テーブルの該当領域に書き込まれている空燃
比学習値を更新し、この空燃比学習値による空燃比学習
補正係数によって、吸入空気量及びエンジン回転数によ
り算出される基本燃料噴射量を定める基本燃料噴射パル
ス幅を、上記空燃比フィードバック補正係数と共に補正
して最終的な燃料噴射量を定める燃料噴射パルス幅を決
定する空燃比学習制御が採用されている。 ここで、上記空燃比学習値は、吸入空気量センサ等の
センサやインジェクタの経時劣化等により空燃比がベー
ス空燃比（理論空燃比）からずれるのを補償するもので
あり、空燃比学習値には許容範囲（例えば、基準値から
±20％）が予め設定されており、空燃比学習値テーブル
の各領域に格納されている空燃比学習値のうち、この許
容範囲から外れた空燃比学習値が格納されている領域数
が空燃比学習値テーブルにおける全領域数の何％を占め
ているかを判断し、許容範囲から外れた空燃比学習値が
格納されている領域の数が設定値以上のとき、センサや
インジェクタを含む空燃比制御系の異常と診断して警報
ランプ等の点灯により警告を発すると共に、空燃比学習
値を直ちに基準値（＝1.0）にホールドして空燃比学習
値の空燃比制御系異常に伴う誤学習を防止するようにし
ていた。
特開昭61−112756号公報等に示されるように、予め与え
られた判定条件によりエンジン運転の定常状態を判定し
たとき、O2センサからの情報としてO2センサの出力値と
スライスレベルとの比較結果に応じて比例積分制御によ
り設定される空燃比フィードバック補正係数に基づき、
制御装置のバックアップRAMに記憶され運転状態として
エンジン回転数とエンジン負荷とをパラメータとする空
燃比学習値テーブルの該当領域に書き込まれている空燃
比学習値を更新し、この空燃比学習値による空燃比学習
補正係数によって、吸入空気量及びエンジン回転数によ
り算出される基本燃料噴射量を定める基本燃料噴射パル
ス幅を、上記空燃比フィードバック補正係数と共に補正
して最終的な燃料噴射量を定める燃料噴射パルス幅を決
定する空燃比学習制御が採用されている。 ここで、上記空燃比学習値は、吸入空気量センサ等の
センサやインジェクタの経時劣化等により空燃比がベー
ス空燃比（理論空燃比）からずれるのを補償するもので
あり、空燃比学習値には許容範囲（例えば、基準値から
±20％）が予め設定されており、空燃比学習値テーブル
の各領域に格納されている空燃比学習値のうち、この許
容範囲から外れた空燃比学習値が格納されている領域数
が空燃比学習値テーブルにおける全領域数の何％を占め
ているかを判断し、許容範囲から外れた空燃比学習値が
格納されている領域の数が設定値以上のとき、センサや
インジェクタを含む空燃比制御系の異常と診断して警報
ランプ等の点灯により警告を発すると共に、空燃比学習
値を直ちに基準値（＝1.0）にホールドして空燃比学習
値の空燃比制御系異常に伴う誤学習を防止するようにし
ていた。
しかし、例えば、定常運転状態時、上記空燃比学習値
テーブルにおいて空燃比学習値が書換えられる領域は、
ある程度特定された領域のみにおいて行われる。すなわ
ちエンジン高回転低負荷域での運転、或いはエンジン低
回転高負荷域での運転領域では殆ど運転されない。従っ
て、空燃比制御系の異常を診断するために領域数と比較
する上記設定値が、定常運転状態下での特定領域数より
も多い場合には、定常運転状態時に上記空燃比制御系の
異常が生じても診断条件が満足せず、空燃比制御系の異
常を検出することができない。 また、これに対処するに上記設定値を小さい値に設定
し、定常運転状態下での特定領域数よりも小さくした場
合には、ノイズ等の影響により一時的に生じた許容範囲
から逸脱した空燃比学習値をも異常判定においてカウン
トしてしまい、空燃比制御系に対する故障診断の信頼性
及び精度が著しく低下する不都合がある。 従って、上記設定値は定常運転状態下での特定領域数
に一致させて設定する必要があり、このため、定常運転
状態下に対応する特定領域全ての学習が完了し、空燃比
学習値に空燃比制御系の異常が反映されるまでには著し
く時間が掛かり、早期に適切に空燃比制御系の故障診断
を行うことができない不都合があった。 本発明は上記事情に鑑み、空燃比制御系の異常を判断
する際に領域数と比較する上記設定値を定常運転状態下
における特定領域数よりも小さい値に設定しても、セン
サやインジェクタを含む空燃比制御系に対する故障診断
精度、及び故障診断の信頼性の向上を図ることができ、
実用域で速やかに空燃比制御系に対する故障診断を行う
ことが可能なエンジンの空燃比学習制御装置を提供する
ことを目的とする。
テーブルにおいて空燃比学習値が書換えられる領域は、
ある程度特定された領域のみにおいて行われる。すなわ
ちエンジン高回転低負荷域での運転、或いはエンジン低
回転高負荷域での運転領域では殆ど運転されない。従っ
て、空燃比制御系の異常を診断するために領域数と比較
する上記設定値が、定常運転状態下での特定領域数より
も多い場合には、定常運転状態時に上記空燃比制御系の
異常が生じても診断条件が満足せず、空燃比制御系の異
常を検出することができない。 また、これに対処するに上記設定値を小さい値に設定
し、定常運転状態下での特定領域数よりも小さくした場
合には、ノイズ等の影響により一時的に生じた許容範囲
から逸脱した空燃比学習値をも異常判定においてカウン
トしてしまい、空燃比制御系に対する故障診断の信頼性
及び精度が著しく低下する不都合がある。 従って、上記設定値は定常運転状態下での特定領域数
に一致させて設定する必要があり、このため、定常運転
状態下に対応する特定領域全ての学習が完了し、空燃比
学習値に空燃比制御系の異常が反映されるまでには著し
く時間が掛かり、早期に適切に空燃比制御系の故障診断
を行うことができない不都合があった。 本発明は上記事情に鑑み、空燃比制御系の異常を判断
する際に領域数と比較する上記設定値を定常運転状態下
における特定領域数よりも小さい値に設定しても、セン
サやインジェクタを含む空燃比制御系に対する故障診断
精度、及び故障診断の信頼性の向上を図ることができ、
実用域で速やかに空燃比制御系に対する故障診断を行う
ことが可能なエンジンの空燃比学習制御装置を提供する
ことを目的とする。
上記目的を達成するため本発明は、予め与えられた判
定条件によりエンジン運転の定常状態を判定したとき、
O2センサからの情報を空燃比学習値としてエンジン運転
状態をパラメータとする空燃比学習値テーブルに取り込
み、上記空燃比学習値をエンジンの空燃比制御の制御変
数として使用するエンジンの空燃比学習制御装置におい
て、図１の基本構成図に示すように、上記空燃比学習値
テーブルの各領域を参照し、既学習回数が設定回数以上
且つ空燃比学習値が許容範囲外の値を示している領域の
数が設定値以上有るかを判断する診断条件判別手段と、
上記診断条件の成立時、そのときのエンジン運転状態に
より特定される空燃比学習値テーブルの該当領域におけ
る空燃比学習値の学習回数が設定回数以上且つ該当領域
に格納されている空燃比学習値が許容範囲外の状態が設
定時間継続したとき、空燃比制御系の異常と診断する診
断手段とを備えたことを特徴とする。
定条件によりエンジン運転の定常状態を判定したとき、
O2センサからの情報を空燃比学習値としてエンジン運転
状態をパラメータとする空燃比学習値テーブルに取り込
み、上記空燃比学習値をエンジンの空燃比制御の制御変
数として使用するエンジンの空燃比学習制御装置におい
て、図１の基本構成図に示すように、上記空燃比学習値
テーブルの各領域を参照し、既学習回数が設定回数以上
且つ空燃比学習値が許容範囲外の値を示している領域の
数が設定値以上有るかを判断する診断条件判別手段と、
上記診断条件の成立時、そのときのエンジン運転状態に
より特定される空燃比学習値テーブルの該当領域におけ
る空燃比学習値の学習回数が設定回数以上且つ該当領域
に格納されている空燃比学習値が許容範囲外の状態が設
定時間継続したとき、空燃比制御系の異常と診断する診
断手段とを備えたことを特徴とする。
本発明では、空燃比学習値テーブルの各領域のうち既
学習回数が設定回数以上且つ空燃比学習値が許容範囲外
の値を示している領域の数をカウントし、領域数が設定
値以上有るとき診断条件の成立と判断し、診断条件の成
立時、そのときのエンジン運転状態により特定される空
燃比学習値テーブルの該当領域における空燃比学習値の
学習回数が設定回数以上且つ該当領域に格納されている
空燃比学習値が許容範囲外の状態が設定時間継続したと
き、空燃比制御系の異常と診断する。
学習回数が設定回数以上且つ空燃比学習値が許容範囲外
の値を示している領域の数をカウントし、領域数が設定
値以上有るとき診断条件の成立と判断し、診断条件の成
立時、そのときのエンジン運転状態により特定される空
燃比学習値テーブルの該当領域における空燃比学習値の
学習回数が設定回数以上且つ該当領域に格納されている
空燃比学習値が許容範囲外の状態が設定時間継続したと
き、空燃比制御系の異常と診断する。
以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明する。 図２は制御装置を含むエンジンの概略図、図３は空燃
比学習値テーブルの説明図、図４は制御装置において実
行される空燃比制御系に対する故障診断処理を示すフロ
ーチャートである 図２において符号１はエンジンであり、エンジン１の
吸気マニホールド６に、吸気管３、吸入空気量センサ11
を介してエアクリーナ２が連通されている。 上記吸入空気量センサ11はホットワイヤ式吸入空気量
センサであり、バイバス通路８に吸入空気量Ｑを測定す
る測定器11aの温度補償プラグ９とホットワイヤ10が臨
まされている。また、上記吸気管３に介装されたスロッ
トル弁４にスロットル開度θを検出するスロットル開度
センサ14が連設されており、さらに、吸気マニホールド
６にはインジェクタ５が臨まされている。 また、エンジン１のクランクシャフト1aに軸着された
シグナルデイスクプレート16aに、エンジン回転数Ｎを
検出するクランク角センサ16が対設されており、エンジ
ン１の冷却水通路1bに冷却水温ＴWを検出する水温セン
サ15が臨まされている。 さらに、エンジン１の排気マニホールド12に触媒コン
バータ12aが連通されており、触媒コンバータ12aの上流
に排気中の酸素濃度を検出するO2センサ13が臨まれてい
る。 また。符号17は、マイクロコンピュータ等からなる制
御装置であり、運転状態を検出する各種センサからの出
力信号を入力して燃料噴射量を定めるインジェクタ５に
対する燃料噴射パルス幅Tiを算出し、所定タイミングで
インジェクタ５に対し上記燃料噴射パルス幅Tiの駆動信
号を出力し燃料噴射量を制御すると共に、空燃比制御系
の異常診断時に警告を発するべく図示しないインストル
メントパネルに配設される警告ランプ等の警告表示手段
27が接続されている。 上記制御装置17においては、本出願人による前記特開
昭61−112752号公報ないし特開昭61−112756号公報から
周知のように、吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎとに基
づき基本燃料噴射量を定める基本燃料噴射パルス幅Tpを
算出し（Tp←Ｋ×Q/N、Ｋは定数）、この基本燃料噴射
パルス幅Tpを、冷却水温ＴWに基づく水温増量係数、ス
ロットル開度θに基づく加速増量係数等の各種増量補正
係数COEFにより補正すると共に、O2センサ13の出力値と
スライスレベルとの比較結果に応じて比例積分制御によ
り設定される空燃比フィードバック補正係数により空燃
補正し、さらに、エンジン運転状態としてエンジン回転
数Ｎとエンジン負荷を表す上記基本燃料噴射パルス幅Tp
とをパラメータとし空燃比学習値テーブルから空燃比学
習値ＫLRを検索して補間計算により設定した空燃比学習
補正係数ＫBLRCにより学習補正して最終的な燃料噴射量
を定めるインジェクタ５に出力する燃料噴射パルス幅Ti
を算出する（Ti←Tp×COEF×α×ＫBLRC）。 上記空燃比学習値テーブルは図３に示すように、上記
エンジン回転数Ｎと基本燃料噴射パルス幅Tpとをパラメ
ータとして８×８格子の64領域のテーブルとして構成さ
れ、制御装置17におけるバックアップRAMの一連のアド
レスにメモリされるもので、各領域に格納される空燃比
学習値ＫLRのイニシャルセット値は、ＫLR＝1.0であ
る。そして空燃比学習値テーブルにおける学習値ＫLRの
書換え（学習値の更新）は、エンジン回転数Ｎと基本燃
料噴射パルス幅Tiとにより特定される同一領域において
O2センサ出力値がスライスレベルを３回横切ったときエ
ンジン定常運転状態にあると判断し、上記O2センサ出力
軸がスライスレベルを３回横切った間の空燃比フィード
バック補正係数αのＰ−Ｐ値、すなわち極大値αMAXと
極小値αMINとの平均値LMDを算出して（LMD←（αMAX＋
αMIN）/2）、空燃比フィードバック補正係数αの基準
値α＝1.0からの上記平均値LMDの偏差ΔLMD（＝1.0−LM
D）を算出すると共に、該当領域に格納されている空燃
比学習値ＫLRを読出して、新たな空燃比学習値を演算し
（ＫLR←ＫLR＋Ｍ・ΔLMD、Ｍは空燃比学習値の更新量
を定める定数）、該当領域における空燃比学習値ＫLRを
更新する。 従って、上記空燃比学習値ＫLRは、O2センサ出力値に
基づき設定される空燃比フィードバック補正係数αの基
準値（＝1.0、理論空燃比に対応し補正無しに相当す
る）に対するずれに応じて逐次更新され、この空燃比フ
ィードバック補正係数αの基準値（＝1.0）に対するず
れは、吸入空気量センサ11等の吸入空気量計測系の経時
劣化、インジェクタ等の燃料噴射系の経時劣化時の進行
に応じて増大する。 すなわち、吸入空気量センサ11の劣化が進行すれば、
同一吸入空気量であっても検出される吸入空気量が減少
し、その結果、空燃比リーンとなってこれがO2センサ13
により検出されてO2センサ出力値による空燃比フィード
バック補正係数αにより燃料増量補正され、このとき空
燃比フィードバック補正係数による上記平均値LMDの基
準値に対するずれは1.0よりも大きい側の値となり、空
燃比学習値ＫLRに反映される。また、インジェクタ５の
劣化としてインジェクタ５の可動部における磨耗が進行
すれば、同一燃料噴射パルス幅Tiの駆動信号を与えても
劣化の進行に伴い燃料噴射量が変化して空燃比がリッチ
或いはリーンとなり、これが空燃比フィードバック補正
係数による上記平均値LMDの基準値に対するずれとなっ
て表れ、同様に空燃比学習値ＫLRに反映されることにな
る。 従って、空燃比学習値ＫLRが許容範囲（例えば、0.8
〜1.2）外のとき、センサやインジェクタを含む空燃比
制御系の異常と診断することができるのである。 但し、単一の領域において空燃比学習係数ＫLRが許容
範囲外のとき空燃比例御系の異常と診断するには診断精
度及び診断結果の信頼性がないため、空燃比学習値テー
ブルにおいて許容範囲外の空燃比学習値ＫLRが格納され
ている領域の数が設定値以上のとき、空燃比制御系の異
常と診断する。 ここで、前述のように、定常運転状態時、上記空燃比
学習値テーブルにおいて空燃比学習値が書換えられる領
域は、ある程度特定された領域のみにおいて行われる。
従って、従来は、上記設定値は定常運転状態下での特定
領域数に一致させて設定する必要があり、このため、定
常運転状態下に対応する特定領域全ての学習が完了し、
空燃比学習値に空燃比制御系の異常が反映されるまでに
は著しく時間が掛かり、早期に適切に空燃比制御系の故
障診断を行うことができなかったが、上記制御装置17に
よって実現される本発明に係わる診断条件判別手段、診
断手段の機能により、空燃比制御系の異常を判断する際
に領域数と比較する上記設定値を定常運転状態下におけ
る特定領域数よりも小さい値に設定しても、センサやイ
ンジェクタを含む空燃比制御系に対する故障診断精度、
及び故障診断の信頼性の向上を図るものである。 以下、上記制御装置17において実行される空燃比制御
系に対する故障診断処理を、図４に示すフローチャート
に従って説明する。 図４のフローチャートに示す処理は所定時間毎に実行
され、先ずステップS101で、空燃比学習値テーブル（図
３参照）において既学習回数（空燃比学習値の書換え回
数）が設定回数ＮX以上且つ許容範囲外（例えば、ＫLR
＜0.8、或いはＫLR＞1.2）の空燃比学習値ＫLRが格納さ
れている領域の数をカウントし、この領域数が設定値Ｎ
Y未満のときには、診断条件不成立と判断してルーチン
を抜け、領域数が設定値ＮY以上のときには診断条件成
立と判断してステップS102へ進む。尚、上記学習回数
は、例えば、各領域ごとに空燃比学習値ＫLRの書換えが
行われる都度、既学習回数としてカウントアップし、こ
のカウント値をバックアップRAMの所定アドレスに各領
域毎に格納しておく。 ステップS102では、現在の運転状態として現在のエン
ジン回転数Ｎ及び前記基本燃料噴射パルス幅Tpとを読込
み、ステップS103で、該エンジン回転数Ｎと基本燃料噴
射パルス幅Tpとをパラメータとして空燃比学習値テーブ
ルにおける該当領域を参照し、続くステップS104で、該
当領域における既学習回数が設定回数ＮX以上か否かを
判断し、既学習回数が設定回数ＮX未満のときには、空
燃比制御系の異常と判断するには信頼性が低く空燃比制
御系の異常と確定できず、ステップS105へ進み、空燃比
学習値テーブルの該当領域における空燃比学習値の既学
習回数が設定回数ＮX以上且つ該当領域に格納されてい
る空燃比学習値ＫLRが許容範囲外の状態が設定時間継続
したことをカウントするためのカウント値をクリアしル
ーチンを抜ける。 一方、ステップS104において該当領域における既学習
回数が設定回数ＮX以上のときには、ステップS106へ進
み、該当領域に格納されている空燃比学習値ＫLRが許容
範囲外（例えば、ＫLR＜0.8、或いはＫLR＞1.2）か否か
を判断し、空燃比学習値ＫLRが許容範囲内（0.8≦ＫLR
≦1.2）のときには、少なくとも該当領域においては空
燃比制御系の異常が生じていないと判断して、上記ステ
ップS105へ進み、同様にカウント値をクリアしてルーチ
ンを抜け、該当領域に格納されている空燃比学習値ＫLR
が許容範囲外のときは、上記ステップS106からステップ
S107へ進み、上記カウント値を設定値ＮZと比較するこ
とで、空燃比学習値テーブルの該当領域における空燃比
学習値ＫLRの学習回数が設定回数ＮX以上且つ該当領域
に格納されている空燃比学習値ＫLRが許容範囲外の状態
が、本ルーチンの実行周期と設定値ＮZとにより定まる
設定時間継続したかを判断する。 そして、カウント値が設定値ＮZ未満で設定時間を継
続していないときには、ステップS108へ進んで、該カウ
ント値をカウントアップしてルーチンを抜け、該当領域
におる空燃比学習値ＫLRの学習回数が設定回数ＮX以上
且つ該当領域に格納されている空燃比学習値ＫLRが許容
範囲外の状態が設定時間継続したとき、ステップS109へ
進み、センサやインジェクタを含む空燃比制御系の異常
と診断し、続くステップS110で、図示しないインストル
メントパネルに配設される警告表示手段27を構成する警
報ランプ等を点灯して運転者に空燃比制御系の異常を報
知し、ステップS111で、空燃比学習値ＫLRを基準値（＝
1.0）にホールドして空燃比学習値の空燃比制御系異常
に伴う誤学習を防止し、ルーチンを抜ける。 ここで、診断条件として先ず空燃比学習値テーブルに
おいて既学習回数が設定回数ＮX以上且つ許容範囲外の
空燃比学習値ＫLRが格納されている領域の数が設定値Ｎ
Y以上かを判断し、設定値ＮY以上のとき、現在のエンジ
ン回転数Ｎとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅
Tpとにより特定される該当領域において、空燃比学習値
ＫLRの学習回数が設定回数ＮX以上且つ該当領域に格納
されている空燃比学習値ＫLRが許容範囲外の状態が設定
時間継続したかによりセンサやインジェクタを含む空燃
比制御系の異常と確定するので、空燃比制御系の異常を
判断する際に領域数と比較する上記設定値ＮYを定常運
転状態下における特定領域数よりも小さい値に設定し、
例えノイズ等の影響により一時的に生じた許容範囲から
逸脱した空燃比学習値を異常判定においてカウントして
も、正常状態の下では、現在のエンジンの回転数Ｎとエ
ンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Tpとにより特定
される該当領域において、空燃比学習値ＫLRの学習回数
が設定回数ＮX以上且つ該当領域に格納されている空燃
比学習値ＫLRが許容範囲外の状態が設定時間継続するこ
とはなく、これにより、空燃比制御系の異常を判断する
際に領域数と比較する上記設定値を定常運転状態下にお
ける特定領域数よりも小さい値に設定しても、センサや
インジェクタを含む空燃比制御系に対する故障診断精
度、及び故障診断の信頼性の向上を図ることができ、実
用或で速やかに空燃比制御系に対する故障診断を行うこ
とが可能となるのである。
比学習値テーブルの説明図、図４は制御装置において実
行される空燃比制御系に対する故障診断処理を示すフロ
ーチャートである 図２において符号１はエンジンであり、エンジン１の
吸気マニホールド６に、吸気管３、吸入空気量センサ11
を介してエアクリーナ２が連通されている。 上記吸入空気量センサ11はホットワイヤ式吸入空気量
センサであり、バイバス通路８に吸入空気量Ｑを測定す
る測定器11aの温度補償プラグ９とホットワイヤ10が臨
まされている。また、上記吸気管３に介装されたスロッ
トル弁４にスロットル開度θを検出するスロットル開度
センサ14が連設されており、さらに、吸気マニホールド
６にはインジェクタ５が臨まされている。 また、エンジン１のクランクシャフト1aに軸着された
シグナルデイスクプレート16aに、エンジン回転数Ｎを
検出するクランク角センサ16が対設されており、エンジ
ン１の冷却水通路1bに冷却水温ＴWを検出する水温セン
サ15が臨まされている。 さらに、エンジン１の排気マニホールド12に触媒コン
バータ12aが連通されており、触媒コンバータ12aの上流
に排気中の酸素濃度を検出するO2センサ13が臨まれてい
る。 また。符号17は、マイクロコンピュータ等からなる制
御装置であり、運転状態を検出する各種センサからの出
力信号を入力して燃料噴射量を定めるインジェクタ５に
対する燃料噴射パルス幅Tiを算出し、所定タイミングで
インジェクタ５に対し上記燃料噴射パルス幅Tiの駆動信
号を出力し燃料噴射量を制御すると共に、空燃比制御系
の異常診断時に警告を発するべく図示しないインストル
メントパネルに配設される警告ランプ等の警告表示手段
27が接続されている。 上記制御装置17においては、本出願人による前記特開
昭61−112752号公報ないし特開昭61−112756号公報から
周知のように、吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎとに基
づき基本燃料噴射量を定める基本燃料噴射パルス幅Tpを
算出し（Tp←Ｋ×Q/N、Ｋは定数）、この基本燃料噴射
パルス幅Tpを、冷却水温ＴWに基づく水温増量係数、ス
ロットル開度θに基づく加速増量係数等の各種増量補正
係数COEFにより補正すると共に、O2センサ13の出力値と
スライスレベルとの比較結果に応じて比例積分制御によ
り設定される空燃比フィードバック補正係数により空燃
補正し、さらに、エンジン運転状態としてエンジン回転
数Ｎとエンジン負荷を表す上記基本燃料噴射パルス幅Tp
とをパラメータとし空燃比学習値テーブルから空燃比学
習値ＫLRを検索して補間計算により設定した空燃比学習
補正係数ＫBLRCにより学習補正して最終的な燃料噴射量
を定めるインジェクタ５に出力する燃料噴射パルス幅Ti
を算出する（Ti←Tp×COEF×α×ＫBLRC）。 上記空燃比学習値テーブルは図３に示すように、上記
エンジン回転数Ｎと基本燃料噴射パルス幅Tpとをパラメ
ータとして８×８格子の64領域のテーブルとして構成さ
れ、制御装置17におけるバックアップRAMの一連のアド
レスにメモリされるもので、各領域に格納される空燃比
学習値ＫLRのイニシャルセット値は、ＫLR＝1.0であ
る。そして空燃比学習値テーブルにおける学習値ＫLRの
書換え（学習値の更新）は、エンジン回転数Ｎと基本燃
料噴射パルス幅Tiとにより特定される同一領域において
O2センサ出力値がスライスレベルを３回横切ったときエ
ンジン定常運転状態にあると判断し、上記O2センサ出力
軸がスライスレベルを３回横切った間の空燃比フィード
バック補正係数αのＰ−Ｐ値、すなわち極大値αMAXと
極小値αMINとの平均値LMDを算出して（LMD←（αMAX＋
αMIN）/2）、空燃比フィードバック補正係数αの基準
値α＝1.0からの上記平均値LMDの偏差ΔLMD（＝1.0−LM
D）を算出すると共に、該当領域に格納されている空燃
比学習値ＫLRを読出して、新たな空燃比学習値を演算し
（ＫLR←ＫLR＋Ｍ・ΔLMD、Ｍは空燃比学習値の更新量
を定める定数）、該当領域における空燃比学習値ＫLRを
更新する。 従って、上記空燃比学習値ＫLRは、O2センサ出力値に
基づき設定される空燃比フィードバック補正係数αの基
準値（＝1.0、理論空燃比に対応し補正無しに相当す
る）に対するずれに応じて逐次更新され、この空燃比フ
ィードバック補正係数αの基準値（＝1.0）に対するず
れは、吸入空気量センサ11等の吸入空気量計測系の経時
劣化、インジェクタ等の燃料噴射系の経時劣化時の進行
に応じて増大する。 すなわち、吸入空気量センサ11の劣化が進行すれば、
同一吸入空気量であっても検出される吸入空気量が減少
し、その結果、空燃比リーンとなってこれがO2センサ13
により検出されてO2センサ出力値による空燃比フィード
バック補正係数αにより燃料増量補正され、このとき空
燃比フィードバック補正係数による上記平均値LMDの基
準値に対するずれは1.0よりも大きい側の値となり、空
燃比学習値ＫLRに反映される。また、インジェクタ５の
劣化としてインジェクタ５の可動部における磨耗が進行
すれば、同一燃料噴射パルス幅Tiの駆動信号を与えても
劣化の進行に伴い燃料噴射量が変化して空燃比がリッチ
或いはリーンとなり、これが空燃比フィードバック補正
係数による上記平均値LMDの基準値に対するずれとなっ
て表れ、同様に空燃比学習値ＫLRに反映されることにな
る。 従って、空燃比学習値ＫLRが許容範囲（例えば、0.8
〜1.2）外のとき、センサやインジェクタを含む空燃比
制御系の異常と診断することができるのである。 但し、単一の領域において空燃比学習係数ＫLRが許容
範囲外のとき空燃比例御系の異常と診断するには診断精
度及び診断結果の信頼性がないため、空燃比学習値テー
ブルにおいて許容範囲外の空燃比学習値ＫLRが格納され
ている領域の数が設定値以上のとき、空燃比制御系の異
常と診断する。 ここで、前述のように、定常運転状態時、上記空燃比
学習値テーブルにおいて空燃比学習値が書換えられる領
域は、ある程度特定された領域のみにおいて行われる。
従って、従来は、上記設定値は定常運転状態下での特定
領域数に一致させて設定する必要があり、このため、定
常運転状態下に対応する特定領域全ての学習が完了し、
空燃比学習値に空燃比制御系の異常が反映されるまでに
は著しく時間が掛かり、早期に適切に空燃比制御系の故
障診断を行うことができなかったが、上記制御装置17に
よって実現される本発明に係わる診断条件判別手段、診
断手段の機能により、空燃比制御系の異常を判断する際
に領域数と比較する上記設定値を定常運転状態下におけ
る特定領域数よりも小さい値に設定しても、センサやイ
ンジェクタを含む空燃比制御系に対する故障診断精度、
及び故障診断の信頼性の向上を図るものである。 以下、上記制御装置17において実行される空燃比制御
系に対する故障診断処理を、図４に示すフローチャート
に従って説明する。 図４のフローチャートに示す処理は所定時間毎に実行
され、先ずステップS101で、空燃比学習値テーブル（図
３参照）において既学習回数（空燃比学習値の書換え回
数）が設定回数ＮX以上且つ許容範囲外（例えば、ＫLR
＜0.8、或いはＫLR＞1.2）の空燃比学習値ＫLRが格納さ
れている領域の数をカウントし、この領域数が設定値Ｎ
Y未満のときには、診断条件不成立と判断してルーチン
を抜け、領域数が設定値ＮY以上のときには診断条件成
立と判断してステップS102へ進む。尚、上記学習回数
は、例えば、各領域ごとに空燃比学習値ＫLRの書換えが
行われる都度、既学習回数としてカウントアップし、こ
のカウント値をバックアップRAMの所定アドレスに各領
域毎に格納しておく。 ステップS102では、現在の運転状態として現在のエン
ジン回転数Ｎ及び前記基本燃料噴射パルス幅Tpとを読込
み、ステップS103で、該エンジン回転数Ｎと基本燃料噴
射パルス幅Tpとをパラメータとして空燃比学習値テーブ
ルにおける該当領域を参照し、続くステップS104で、該
当領域における既学習回数が設定回数ＮX以上か否かを
判断し、既学習回数が設定回数ＮX未満のときには、空
燃比制御系の異常と判断するには信頼性が低く空燃比制
御系の異常と確定できず、ステップS105へ進み、空燃比
学習値テーブルの該当領域における空燃比学習値の既学
習回数が設定回数ＮX以上且つ該当領域に格納されてい
る空燃比学習値ＫLRが許容範囲外の状態が設定時間継続
したことをカウントするためのカウント値をクリアしル
ーチンを抜ける。 一方、ステップS104において該当領域における既学習
回数が設定回数ＮX以上のときには、ステップS106へ進
み、該当領域に格納されている空燃比学習値ＫLRが許容
範囲外（例えば、ＫLR＜0.8、或いはＫLR＞1.2）か否か
を判断し、空燃比学習値ＫLRが許容範囲内（0.8≦ＫLR
≦1.2）のときには、少なくとも該当領域においては空
燃比制御系の異常が生じていないと判断して、上記ステ
ップS105へ進み、同様にカウント値をクリアしてルーチ
ンを抜け、該当領域に格納されている空燃比学習値ＫLR
が許容範囲外のときは、上記ステップS106からステップ
S107へ進み、上記カウント値を設定値ＮZと比較するこ
とで、空燃比学習値テーブルの該当領域における空燃比
学習値ＫLRの学習回数が設定回数ＮX以上且つ該当領域
に格納されている空燃比学習値ＫLRが許容範囲外の状態
が、本ルーチンの実行周期と設定値ＮZとにより定まる
設定時間継続したかを判断する。 そして、カウント値が設定値ＮZ未満で設定時間を継
続していないときには、ステップS108へ進んで、該カウ
ント値をカウントアップしてルーチンを抜け、該当領域
におる空燃比学習値ＫLRの学習回数が設定回数ＮX以上
且つ該当領域に格納されている空燃比学習値ＫLRが許容
範囲外の状態が設定時間継続したとき、ステップS109へ
進み、センサやインジェクタを含む空燃比制御系の異常
と診断し、続くステップS110で、図示しないインストル
メントパネルに配設される警告表示手段27を構成する警
報ランプ等を点灯して運転者に空燃比制御系の異常を報
知し、ステップS111で、空燃比学習値ＫLRを基準値（＝
1.0）にホールドして空燃比学習値の空燃比制御系異常
に伴う誤学習を防止し、ルーチンを抜ける。 ここで、診断条件として先ず空燃比学習値テーブルに
おいて既学習回数が設定回数ＮX以上且つ許容範囲外の
空燃比学習値ＫLRが格納されている領域の数が設定値Ｎ
Y以上かを判断し、設定値ＮY以上のとき、現在のエンジ
ン回転数Ｎとエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅
Tpとにより特定される該当領域において、空燃比学習値
ＫLRの学習回数が設定回数ＮX以上且つ該当領域に格納
されている空燃比学習値ＫLRが許容範囲外の状態が設定
時間継続したかによりセンサやインジェクタを含む空燃
比制御系の異常と確定するので、空燃比制御系の異常を
判断する際に領域数と比較する上記設定値ＮYを定常運
転状態下における特定領域数よりも小さい値に設定し、
例えノイズ等の影響により一時的に生じた許容範囲から
逸脱した空燃比学習値を異常判定においてカウントして
も、正常状態の下では、現在のエンジンの回転数Ｎとエ
ンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Tpとにより特定
される該当領域において、空燃比学習値ＫLRの学習回数
が設定回数ＮX以上且つ該当領域に格納されている空燃
比学習値ＫLRが許容範囲外の状態が設定時間継続するこ
とはなく、これにより、空燃比制御系の異常を判断する
際に領域数と比較する上記設定値を定常運転状態下にお
ける特定領域数よりも小さい値に設定しても、センサや
インジェクタを含む空燃比制御系に対する故障診断精
度、及び故障診断の信頼性の向上を図ることができ、実
用或で速やかに空燃比制御系に対する故障診断を行うこ
とが可能となるのである。
以上説明したように本発明によれば、空燃比学習値テ
ーブルの各領域のうち既学習回数が設定回数以上且つ空
燃比学習値が許容範囲外の値を示している領域の数をカ
ウントし、領域数が設定値以上有るとき空燃比制御系の
異常と推定して診断条件の成立と判断し、診断条件の成
立時、そのときのエンジンの運転状態により特定される
空燃比学習値テーブルの該当領域における空燃比学習値
の学習回数が設定回数以上且つ該当領域に格納されてい
る空燃比学習値が許容範囲外の状態が設定時間継続した
かにより空燃比制御系の異常を検証し、設定時間継続し
たとき、空燃比制御系の異常と確定して空燃比制御系の
異常を診断するので、空燃比制御系の異常を判断する際
に領域数と比較する上記設定値を定常運転状態下におけ
る特定領域数よりも小さい値に設定し、例えノイズ等の
影響により一時的に生じた許容範囲から逸脱した空燃比
学習値をも異常判定においてカウントしても、正常状態
の下では、そのときのエンジン運転状態により特定され
る該当領域において、空燃比学習値の学習回数が設定回
数以上且つ該当領域に格納されている空燃比学習値が許
容範囲外の状態が設定時間継続することはなく、従っ
て、空燃比制御系の異常を判断する際に領域数と比較す
る上記設定値を定常運転状態下における特定領域数より
も小さい値に設定しても、センサやインジェクタを含む
空燃比制御系に対する故障診断精度、及び故障診断の信
頼性の向上を図ることができ、且つ、実用域で速やかに
センサやインジェクタを含む空燃比制御系に対する故障
診断を行うことができる。
ーブルの各領域のうち既学習回数が設定回数以上且つ空
燃比学習値が許容範囲外の値を示している領域の数をカ
ウントし、領域数が設定値以上有るとき空燃比制御系の
異常と推定して診断条件の成立と判断し、診断条件の成
立時、そのときのエンジンの運転状態により特定される
空燃比学習値テーブルの該当領域における空燃比学習値
の学習回数が設定回数以上且つ該当領域に格納されてい
る空燃比学習値が許容範囲外の状態が設定時間継続した
かにより空燃比制御系の異常を検証し、設定時間継続し
たとき、空燃比制御系の異常と確定して空燃比制御系の
異常を診断するので、空燃比制御系の異常を判断する際
に領域数と比較する上記設定値を定常運転状態下におけ
る特定領域数よりも小さい値に設定し、例えノイズ等の
影響により一時的に生じた許容範囲から逸脱した空燃比
学習値をも異常判定においてカウントしても、正常状態
の下では、そのときのエンジン運転状態により特定され
る該当領域において、空燃比学習値の学習回数が設定回
数以上且つ該当領域に格納されている空燃比学習値が許
容範囲外の状態が設定時間継続することはなく、従っ
て、空燃比制御系の異常を判断する際に領域数と比較す
る上記設定値を定常運転状態下における特定領域数より
も小さい値に設定しても、センサやインジェクタを含む
空燃比制御系に対する故障診断精度、及び故障診断の信
頼性の向上を図ることができ、且つ、実用域で速やかに
センサやインジェクタを含む空燃比制御系に対する故障
診断を行うことができる。
図１は本発明の基本構成図、図２は制御装置を含むエン
ジンの概略図、図３は空燃比学習値テーブルの説明図、
図４は制御装置において実行される空燃比制御系に対す
る故障診断処理を示すフローチャートである。 ５……インジェクタ 11……吸入空気量センサ 13……O2センサ 17……制御装置（診断条件判別手段、診断手段）
ジンの概略図、図３は空燃比学習値テーブルの説明図、
図４は制御装置において実行される空燃比制御系に対す
る故障診断処理を示すフローチャートである。 ５……インジェクタ 11……吸入空気量センサ 13……O2センサ 17……制御装置（診断条件判別手段、診断手段）
Claims (1)
- 【請求項１】予め与えられた判定条件によりエンジン運
転の定常状態を判定したとき、O2センサからの情報を空
燃比学習値としてエンジン運転状態をパラメータとする
空燃比学習値テーブルに取り込み、上記空燃比学習値を
エンジンの空燃比制御の制御変数として使用するエンジ
ンの空燃比学習制御装置において、 上記空燃比学習値テーブルの各領域を参照し、既学習回
数が設定回数以上且つ空燃比学習値が許容範囲外の値を
示している領域の数が設定値以上有るか判断する診断条
件判別手段と、 上記診断条件の成立時、そのときのエンジン運転状態に
より特定される空燃比学習値テーブルの該当領域におけ
る空燃比学習値の学習回数が設定回数以上且つ該当領域
に格納されている空燃比学習値が許容範囲外の状態が設
定時間継続したとき、空燃比制御系の異常と診断する診
断手段とを備えたことを特徴とするエンジンの空燃比学
習制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62141924A JP2583893B2 (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | エンジンの空燃比学習制御装置 |
| US07/200,761 US4850324A (en) | 1987-06-05 | 1988-05-31 | System for detecting abnormality of a combustion engine |
| DE3819016A DE3819016A1 (de) | 1987-06-05 | 1988-06-03 | System zum erfassen anormaler betriebszustaende eines verbrennungsmotors |
| GB8813103A GB2207774B (en) | 1987-06-05 | 1988-06-03 | System for detecting abnormal operation of a combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62141924A JP2583893B2 (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | エンジンの空燃比学習制御装置 |
Publications (2)
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| JPS63306249A JPS63306249A (ja) | 1988-12-14 |
| JP2583893B2 true JP2583893B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=15303322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62141924A Expired - Fee Related JP2583893B2 (ja) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | エンジンの空燃比学習制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2583893B2 (ja) |
| DE (1) | DE3819016A1 (ja) |
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| JPS55134731A (en) * | 1979-04-05 | 1980-10-20 | Nippon Denso Co Ltd | Controlling method of air-fuel ratio |
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-
1987
- 1987-06-05 JP JP62141924A patent/JP2583893B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-05-31 US US07/200,761 patent/US4850324A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-06-03 GB GB8813103A patent/GB2207774B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-06-03 DE DE3819016A patent/DE3819016A1/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2207774A (en) | 1989-02-08 |
| GB8813103D0 (en) | 1988-07-06 |
| JPS63306249A (ja) | 1988-12-14 |
| DE3819016A1 (de) | 1988-12-22 |
| GB2207774B (en) | 1991-03-20 |
| US4850324A (en) | 1989-07-25 |
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