JPH0233442A - 空燃比制御系の故障診断装置 - Google Patents

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〕 本発明は空燃比制御系の故障診断装置に関する。

〔従来の技術〕

特開昭６３−１７５３号公報には、蒸発燃料吸着装置と
吸気通路とを連結する蒸発燃料パージ通路内にパージ制
御用開閉弁が設けられ、かつ排気通路内に配設された排
気ガスセンサの出力信号に基いて混合気の空燃比をフィ
ードバック制御すべく構成された空燃比制御システムに
おいて、空燃比のフィードバック量が所定の限界値を所
定時間以上継続して越えたとき、パージ制御用開閉弁を
一時的に閉弁し、フィードバック量が限界値を所定時間
越えていれば空燃比制御システムが故障していると診断
し、燃料蒸気の供給がハンチングを起こすのを防止する
ためこの故障診断を車両の１回の走行の間に１度しか行
なわない空燃比制御システムの故障診断方法が開示され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしこの故障診断方法では車両の１回の走行の間に１
度しか故障診断を行なわないため故障判定の機会が少な
いという問題がある。

本発明は上記問題点に鑑み、燃料蒸気の供給のハンチン
グの影響を少なくして故障判定の機会を増加せしめるこ
とを目的とする。

〔課題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、燃料蒸気を機関吸気系
にパージするパージ装置１００と、機関排気通路内に配
置された空燃比センサの出力信号に基いて算出されるフ
ィードバンク補正量によって空燃比を予め定められた空
燃比にフィードバック制御する空燃比制御装置１０１と
を具備した内燃機関において、機関運転状態を検出する
機関運転状態検出手段１０２と、この検出手段１０２の
検出信号が故障診断領域内にありかつフィードバック補
正量が予め定められた限界値を一定時間継続して越えた
ときにパージ装置１００によるパージを一時中断し空燃
比制御系の故障判定を行なう故障診断手段１０３と、故
障診断手段１０３により正常判定がなされたときに空燃
比制御系の故障診断を禁止する故障診断禁止手段１０４
と、検出信号が故障診断領域からはずれたときに故障診
断禁止手段１０４による故障診断禁止を解除して故障診
断を可能とする故障診断禁止解除手段１０５とを備えて
いる。

〔作　用〕

本発明は上記した構成によって、機関運転状態検出手段
の検出信号が故障診断領域内にありかつフィードバック
補正量が予め定められた限界値を一定時間継続して越え
たとき、パージを一時中断して空燃比制御系の故障判定
を行なう。そして、正常判定がなされたときには、空燃
比制御系の故障診断を禁止し、機関運転状態検出信号が
故障診断領域からはずれたとき故障診断禁止を解除して
故障診断を再び可能とする。

〔実施例〕

以下図示実施例により本発明を説明する。

第２図において、１は機関本体、２は吸気マニホルド、
３はサージタンク、４は気化器、５は排気マニホルド、
６はディストリビュータ、７は機関冷却水温を検出する
水温センサ、８は排気マニホルド５内の排気通路内に配
置されて排気ガス中の酸素濃度を検出する０□センサ、
９は燃料タンク、１０はチャコールキャニスタ、２１は
車速センサ、２２は故障表示灯、３０は電子制御ユニッ
トを夫々示す。気化器４のメイン燃料通路１１内にはエ
アブリード管１２が開口し、このエアブリード管１２内
にはエアブリード量を制御するためのりニアソレノイド
弁１３が挿入される。リニアソレノイド弁１３はＯｔセ
セン８の出力信号に基づいて空燃比が理論空燃比となる
ようにフィードバック制御される。即ち、リニアソレノ
イド弁１３は、電子制御ユニット３０によってソレノイ
ドに流れる電流が増減せしめられ、これによりリニアソ
レノイド弁１３の弁ボートの開口が増減せしめられる。

斯くしてエアブリード管１２から供給される空気量が制
御され、空燃比が理論空燃比となるように制御される。

空燃比を制御するためには気化器スロットル弁下流の吸
気通路内に補助空気を供給するようにしてもよく、この
場合空気供給路は気化器スロットル弁下流の吸気通路内
に連結される。

一方、キャニスタ１０は一方では蒸発燃料導管１４を介
して燃料タンク９に連結され、他方では蒸発燃料導管１
５を介してサージタンク３内に連結される。この蒸発燃
料導管１５内にはパージ制御用電磁弁１６が挿入される
。キャニスタ１０はその内部に活性炭１７を内蔵してお
り、燃料タンク９内で発生した燃料蒸気はこの活性炭１
７に吸着される。電磁弁１６が開弁すると活性炭１７を
通して大気が蒸発燃料導管１５内に送り込まれ、このと
き活性炭１７に吸゛着された燃料蒸気が活性炭１７から
脱離して大気と共に蒸発燃料導管１５内に送り込まれる
。次いで燃料蒸気はサージタンク３内に供給され、従っ
て蒸発燃料導管１５は蒸発燃料パージ通路を形成する。

デイストリビュータロはディストリビュータ軸の回転に
応じてクランク角信号を出力するクランク角センサ２０
を内蔵する。２３　、２４は第１及び第２負圧スイツチ
を示す。各負圧スイッチ２３　、２４はサージタンク３
内に接続される。第１負圧スイツチ２３は、例えば５４
０ｗＨｇの負圧でオンとなる。

第２負圧スイツチ２４は、例えば４００ｎＨｇの負圧で
オンとなる。

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）３
４、入力ポート３５および出力ポート３６を具備する。

入力ポート３５は、Ａ／Ｄコンバータ３７　、３８を介
して、夫々水温センサ７、Ｏｔセセン８に接続される。

また、入力ポート３５は、クランク角センサ２０、車速
センサ２１、第１及び第２負圧スイツチ２３　、２４に
夫々接続される。

一方、出力ポート３６は、駆動回路３９　、４０　、４
１を介して、夫々故障表示灯２２、パージ制御電磁弁１
６及びリニアソレノイド弁１３に接続される。

次に第３図を参照して空燃比フィードバック系の故障診
断について説明する。この故障診断をする際、ある現象
が本来発生するような運転条件のもとで運転しているた
め発生しているのか、又はある現象が発生すべきでない
ような運転条件のもとで運転しているにもかかわらず何
らかの異常のためある現象が発生しているのか判定が困
難である。このため、後者のような場合にだけ故障診断
を行なうようにし、予じめ定められた故障診断領域内に
おいてだけ故障診断を行なうようにしている。即ち、本
実施例では、機関冷却水温、機関回転数、車速及び吸気
管負圧の各検出値が所定範囲内にあるとき故障診断を行
なうようにしている。

第３図は故障診断領域内におけるリニアソレノイド弁１
３の制御電流！を示している。制御電流■は０□センサ
８からの検出信号によって変化せしめられ、空燃比がリ
ンチになるに従って制御電流■は増大し、これによって
リニアソレノイド弁１３の弁ボート開口が増大せしめら
れてエアブリード量が増大せしめられる。逆に空燃比が
リーンになるに従って制御電流■は減少し、これによっ
てリニアソレノイド弁１３の弁ポート開口が減少せしめ
られてエアブリード量が減少せしめられる。

斯くして、空燃比が理論空燃比に制御せしめられること
になる。

第３図において、０時点で所定電流値、例えば４８０ｍ
Ａを越え、その状態が３秒間続くと、３秒経過時点◎に
おいて、制御電流■を強制的に３７０ｍＡまでスキップ
せしめかつパージ制御電磁弁１６を閉弁せしめることに
よってパージを一定時間中断せしめる。パージ制御電磁
弁１６は、故障診断とは別に、パージ制御系によって制
御され、パージすべきときおよびすべきでないときを判
定してパージ制御されている。しかし、第３図の０時点
で故障診断においてパージ中断指令が発せられると、パ
ージ制御系によってパージ実行指令が発せられていても
パージを中断せしめるのである。ここでパージを中断せ
しめることとしたのは、空燃比がリンチとなって制御電
流Ｉが４８０ｍＡを越えたのは、パージの影響のためか
否か判定し難いため、パージを中断することによりパー
ジの影響を除いて正常異常判定、すなわち故障判定を行
なうようにするためである。実線で示すように、０時点
から制御電流■が４８０ｍＡ以下の状態が維持されると
、３０秒経過時点Ｏで正常判定がなされる。

一方点線で示すように０時点の後０時点で再び４８０ｍ
Ａを越え、その状態が４秒間続くと、４秒経過時点■で
異常判定がなされる。即ち、故障診断領域内において、
３秒間４８０ｍへ以上をｍｍした後再び４８０Ｉ＾以上
が４秒間継続したときに異常判定がなされる。そして、
この異常判定がなされると、故障していると判定して故
障表示灯２２を点灯せしめる。

従来の方法では、この故障診断が１度実行された場合、
１回の車両走行の間に、再度故障診断が行なわれず故障
診断の機会が減少するという問題がある。

次に第４図を参照して本実施例の動作を説明する。水温
センサ７クランク角センサ２０及び車速センサ２１によ
り検出された機関冷却水温度、機関回転数及び車速は故
障診断領域内にあるものとする。また吸気管負圧の故障
診断領域を４００ｍＦＩｇから５４０ｗｔ１ｇの間の領
域とする。０時点で制御電流Ｉが４８０ｍ八を越え、０
時点で３秒経過して、制御電流Ｉは強制的に３７０ｍＡ
にされかつエバポパージが中断されたとする。制御電流
■は４８０ｍＡ以下にｍ続維持され０時点で３０秒経過
すると正常判定がなされる。また０時点後に、パージ制
御電磁弁１６を開弁せしめ、パージを再開可能とする。

これによって空燃比はリッチとなり、制御電流Ｉは０時
点で再び４８０ｍＡを越えることとなる。この０時点で
、点線で示すように、再び故障診断を開始し、３秒後の
０時点で、制御電流■を強制的に３７０ｍＡにしかつエ
バポパージを中断して前述と同様の故障診断を繰り返す
と、半永久的にエバポパージの開始と中断が繰返され、
キャニスタ１０からの燃料蒸気の漏れ及びキャニスタ１
０の劣化につながる。本実施例では、０時点で１度正常
判定がなされると、機関運転状態検出値、例えば機関冷
却水温度、車速、機関回転数および吸気管負圧等の値が
故障診断領域から一旦はずれない限り故障診断が実行さ
れない。このため、０時点において制御電流Ｉが４８０
ｍＡを越えても故障診断は実行されない、従って０時点
においてもパージは中断されず、又故障診断も実行され
ない。次に吸気管負圧が０時点において４００ｍＨｇよ
り低くなり故障診断領域からはずれて、０時点において
再び故障診断領域内に入ったとする。この場合０時点か
ら故障診断が開始される。すなわち、０時点から３秒後
の０時点まで、制御電流■が４８０ｍＡ以上が継続され
ると、０時点で制御電流Ｉが強制的に３７０ｍＡにされ
かつエバポパージが中断され、正常又は異常の判定がな
される。

このように本実施例によれば、故障診断回数が車両の１
回の走行の間に１度だけに限定されず、故障判定の機会
を増加することができる。

また、正常判定した場合、−旦故障診断領域からはずれ
ない限り故障診断を禁止することとしたので、パージの
開始と中断の繰返しを防止してキャニスタからの燃料蒸
気の漏れやキャニスタの劣化を防止することができる。

次に本実施例を実行するためのルーチンを第５図及び第
６図を参照して説明する。なお、第５図および第６図に
示すルーチンは１００ｍ５毎の割込みによって行なわれ
る。

第５図および第６図を参照すると、まず始めにステップ
５０で異常判定フラグＸＤＲ＝０か否か判定される。後
述するように、異常判定されるとＸＤＲ＝　１にセット
されるので、ＸＤＲ＝１の場合故障診断は実行されない
。ステップ５１では、冷却水温度、機関回転数、車速お
よび吸気管負圧等が故障診断領域内か否か判定される。

故障診断領域内であればステップ５２で故障診断禁止フ
ラグＦ＝０か否か判定される。最初Ｆはイニシャライズ
されており肯定判定される。ステップ５３ではフラグＦ
１＝０か否か判定される。Ｆｌも最初０であるから肯定
判定される。ステップ５４では制？ＩＩｌ電流Ｉが４８
０ｓＡ以上か否か判定される。肯定判定されるとステッ
プ５５でタイマカウント値Ｔ１がインクリメントされる
。ステップ５６ではＴ１≦３５０か否か判定される。ス
テップ５７ではＴｌ＞３０か否か判定される。最初はＴ
１≦３０であるため、否定判定され、正常又は異常の判
定は実行されない。

ＴＩ＞３０となる前に、故障診断領域からはずれるかま
たは制御電流■が４８０ｍＡ未満になると、ステップ５
１又はステップ５４で否定判定され、ステップ５８でＴ
１がリセットされる。ステップ５７でＴ１が３０を越え
ると、ステップ５９でパージが中断され、ステップ６０
でフラグＦｌが１にセットされる。このフラグＦ１は、
Ｔｌ＞３０となった後は、ステップ５４をスキップさせ
るためのフラグである。ステップ６１以下で正常又は異
常の判定がなされる。ステップ６１では制御電流Ｉ≧４
８０ｍＡか否か判定される。肯定判定されるとステップ
６２で正常タイマカウントＴＮをＯにし、ステップ６３
で異常タイマカウントＴＡをインクリメントする。ステ
ップ６４ではＴＡ＞４０か否か判定する。否定判定され
ると本ルーチンを終了する。■≧４８０ｍＡが約４秒間
継続し、肯定判定されるとステップ６５で異常判定フラ
グＸＤＲが１にセットされ、これによって故障表示灯２
２がオンされる。フラグＸＤＲは後に点検、修理におい
て外部からリセットしない限り１のまま保存される。ま
たＸＤＲが１にセットされると、ステップ５０で常に否
定判定され故障診断は実行されない。

一方、ステップ６１で肯定判定されると、ステップ６６
で異常タイマカウントＴＡを０にし、ステップ６７でＴ
Ｎをインクリメントする。ステップ６８ではＴＮ＞３０
０か否か判定し否定判定されると本ルーチンを終了する
。Ｉ　＜４８０ａ＋Ａが約３０秒間継続し肯定判定され
るとステップ６９で故障診断禁止フラグＦが１にセント
される。これにより、ステップ５２で否定判定され故障
診断が禁止され、ステップ５８でＦｌ　、Ｔｌ　、ＴＮ
、ＴＡがリセットされ、ステップ７０でパージ中断指令
が解除される。ステップ６１以下で正常又は異常判定中
において故障診断領域からはずれると、ステップ５１で
否定判定され、ステップ５８　、７０でＦｌ。

Ｔｌ、ＴＮ、ＴＡのリセット、パージ中断解除が実行さ
れ、故障診断は行なわれない。また、ステップ５１で否
定判定されるとステップ７１で故障診断禁止フラグＦが
リセットされ、故障診断の実行が可能となる。ステップ
５６で７１　＞３５０となると、ステップ５８で、Ｆｌ
　、Ｔｌ　、ＴＮ、ＴＡをリセットし、ステップ７０で
パージ中断指令を解除して本ルーチンを終了する。

なお本実施例では空燃比がリッチ異常の場合について説
明したが、リーン異常の場合についても本発明を適用す
ることができる。

また、本実施例では気化器の空燃比制御系について説明
したが、燃料噴射弁を有する機関の空燃比フィードバッ
ク制御系にも本発明を適用できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によればパージの開始および中断の
繰り返し頻度を低減せしめながら、故障判定の機会を増
大せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の一実施例を
示す全体構成図、第３図は故障診断の説明図、第４図は
本実施例の動作説明図、第５図および第６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。 ７・・・水温センサ、　８・・・０□センサ、１０・・
・キャニスタ、１２・・・エアブリード管、１３・・・
リニアソレノイド弁、 ２０・・・クランク角センサ、 ２３・・・第１負圧スイツチ、 ２４・・・第２負圧スイツチ、 ３０・・・電子制御ユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料蒸気を機関吸気系にパージするパージ装置と、機関
   排気通路内に配置された空燃比センサの出力信号に基い
   て算出されるフィードバック補正量によって空燃比を予
   め定められた空燃比にフィードバック制御する空燃比制
   御装置とを具備した内燃機関において、機関運転状態を
   検出する機関運転状態検出手段と、該検出手段の検出信
   号が故障診断領域内にありかつ前記フィードバック補正
   量が予め定められた限界値を一定時間継続して越えたと
   きに前記パージ装置によるパージを一時中断し空燃比制
   御系の故障判定を行なう故障診断手段と、該故障診断手
   段により正常判定がなされたときに空燃比制御系の故障
   診断を禁止する故障診断禁止手段と、前記検出信号が前
   記故障診断領域からはずれたときに前記故障診断禁止手
   段による故障診断禁止を解除して故障診断を可能とする
   故障診断禁止解除手段とを備えた空燃比制御系の故障診
   断装置。