JPH04311644A - 内燃機関の燃料供給装置における自己診断装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃料供給装置
における自己診断装置に関し、詳しくは、内燃機関にお
ける吸入混合気の空燃比が目標空燃比に近づくように燃
料供給量をフィードバック補正するよう構成された燃料
供給装置の自己診断に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、特開昭６０−９０９４４号公
報，特開昭６１−１９０１４２号公報等に開示されるよ
うに、空燃比のフィードバック制御機能を有した電子制
御燃料噴射装置がある。前記空燃比フィードバック補正
制御は、理論空燃比（目標空燃比）に対する実際の空燃
比のリッチ・リーンを、排気系に設けた酸素センサで検
出される排気中の酸素濃度を介して検出し、基本燃料噴
射量Ｔｐを補正するための空燃比フィードバック補正係
数ＬＭＤを、前記リッチ・リーン検出に基づき実際の空
燃比が目標に近づく方向に制御して行われる。

【０００３】上記のようなフィードバック制御により、
実際の空燃比を理論空燃比付近の狭い範囲に制御するこ
とが可能となり、三元触媒におけるＮＯｘ，ＨＣ，ＣＯ
の還元・酸化の転換効率を高い次元で両立させ、三元触
媒を有効に働かせることができるようになる。ここで、
前記空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤの目標収束値
に対する偏差を学習し、学習マップ上に記憶されている
運転領域別の空燃比学習補正係数ＫＢＬＲＣ　を前記偏
差が減少する方向に修正して書き換え、かかる運転領域
別の学習補正係数ＫＢＬＲＣ　で基本燃料噴射量Ｔｐを
補正するようにした空燃比学習補正が、前記フィードバ
ック補正制御と共に行われるのが一般的になっており、
かかる空燃比の学習補正機能により、ベース空燃比の微
妙な変化に対する速やかな制御が行える。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、吸入空気流
量を検出するエアフローメータ，燃料噴射弁などの燃料
供給系の部品に生産時の特性ばらつきや経時劣化が生じ
ると、運転条件毎に異なる特性でベース空燃比の誤差が
生じ、空燃比制御性を悪化させ、排気有害成分の増大を
招くことがあった。

【０００５】即ち、例えばエアフローメータの劣化によ
って、図９に示すように、吸入空気流量の検出値に運転
条件で異なる誤差が生じると、図９中のＡ点からＢ点へ
の運転条件の移動があったときに、Ａ点における検出誤
差とＢ点における検出誤差とが異なり、Ａ点とＢ点とで
は目標空燃比を得るための補正係数ＬＭＤの要求が異な
るから、補正係数ＬＭＤがＡ点に対応するレベルからＢ
点に対応するレベルに達するまでの間、図１０に示すよ
うに、空燃比が目標からずれて排気中の有害成分（図１
０に示す場合には空燃比のリーン化によりＮＯｘ）の排
出量が増大してしまうという問題があった。

【０００６】そこで、本出願人は先に、前記空燃比フィ
ードバック補正係数ＬＭＤの変化の様子から、前述のよ
うな燃料供給系の故障・劣化による空燃比制御性の悪化
を自己診断するよう構成された自己診断装置を提案した
（特願平２−３２５６０６号参照）。即ち、ベース空燃
比が目標空燃比に安定していれば、空燃比フィードバッ
ク補正係数ＬＭＤを変化させる必要がなく、ベース空燃
比が目標からずれたときに補正係数ＬＭＤを変化させる
必要が生じ、補正係数ＬＭＤを変化させている間は目標
空燃比に制御されていないと見做すことができる。そこ
で、空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤの変化幅と補
正係数ＬＭＤによる燃料噴射量の増減制御時間とから、
補正係数ＬＭＤの変化の大きさを示すパラメータを求め
、これを所定時間内で順次積算して、所定時間（例えば
５分）毎に前記積算されたパラメータが所定レベル以上
であるか否かを判断することによって、空燃比フィード
バック補正係数ＬＭＤにより大きな補正を必要としてい
る状態、換言すれば、ベース空燃比が大きく目標からず
れたことを検出し、燃料供給系の何らかの不良により空
燃比制御性（排気性状）が悪化していることを警告する
ようにした。

【０００７】しかしながら、酸素センサの劣化によって
空燃比（酸素濃度）検出の応答遅れが生じると、空燃比
フィードバック制御の周期が長くなり、以て、振れ幅も
大きくなるため、前記補正係数ＬＭＤの変化の大きさを
示す前記パラメータの積算値が、酸素センサが初期の応
答特性を示す場合に比べ大きくなる。従って、前記パラ
メータを順次積算し、かかる積算値と所定のスライスレ
ベルとを比較して、自己診断させると、酸素センサの劣
化時には目標空燃比付近に安定制御されている場合であ
っても、燃料供給系の不良によって空燃比制御性が悪化
していると誤診断されてしまうことがあった。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、酸素センサの劣化による制御周期・振れ幅の増大
に影響されずに、空燃比フィードバック制御機能を有し
た燃料供給装置における空燃比制御性の悪化を自己診断
することができる自己診断装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
内燃機関の燃料供給装置における自己診断装置は、図１
に示すように構成される。図１において、運転条件検出
手段は、機関に吸入される空気量に関与する運転パラメ
ータを少なくとも含む機関運転条件を検出し、基本燃料
供給量設定手段は、前記検出された機関運転条件に基づ
いて基本燃料供給量を設定する。

【００１０】また、空燃比フィードバック補正値設定手
段は、空燃比検出手段で検出される機関吸入混合気の空
燃比と目標空燃比とを比較して実際の空燃比を前記目標
空燃比に近づけるように前記基本燃料供給量を補正する
ための空燃比フィードバック補正値を設定する。そして
、燃料供給量設定手段は、前記設定された基本燃料供給
量及び空燃比フィードバック補正値に基づいて最終的な
燃料供給量を設定し、燃料供給制御手段は、前記設定さ
れた燃料供給量に基づいて燃料供給手段を駆動制御する
。

【００１１】一方、補正値変化パラメータ設定手段は、
前記空燃比フィードバック補正値の変化の大きさを示す
パラメータを設定し、診断手段は、前記設定されたパラ
メータの所定期間内の積算値又は平均値に基づき前記空
燃比フィードバック補正値が所定レベルを越えて大きく
変化していると判別されるときに燃料供給装置の不良を
診断する。ここで、低レベルパラメータ除外手段は、前
記補正値変化パラメータ設定手段で設定されたパラメー
タが示す変化の大きさが所定レベル以下であるときに、
該パラメータを前記診断手段における判別対象から除外
する。

【００１２】また、上記の診断手段及び低レベルパラメ
ータ除外手段に代えて、図１に点線で示すように、平均
値演算手段と平均値による診断手段とを設けて構成して
も良い。ここで、平均値演算手段は、前記補正値変化パ
ラメータ設定手段で設定された前記パラメータの平均値
を演算し、平均値による診断手段は、前記補正値変化パ
ラメータ設定手段で設定されたパラメータと前記平均値
演算手段で演算された前記パラメータの平均値とを比較
し、該比較結果に基づき前記空燃比フィードバック補正
値が所定レベルを越えて大きく変化していると判別され
るときに前記燃料供給装置の不良を診断する。

【００１３】

【作用】かかる構成によると、空燃比フィードバック補
正値の変化の大きさを示すパラメータの所定期間内の積
算値又は平均値に基づき燃料供給装置の不良が診断され
るが、前記パラメータが示す変化の大きさが所定レベル
以下であるときには、そのパラメータは前記診断の判別
対象から除外される。従って、前記所定レベルを越える
変化の大きさを示すパラメータのみの積算値又は平均値
に基づいて、診断がなされることになり、逆に、フィー
ドバック補正値の小さな変化を捉えて設定されたパラメ
ータについては無視される。これにより、例えば空燃比
検出手段の応答劣化によって生じる補正値変化レベルの
僅かな増大に、診断が影響されることを回避できるよう
になる。

【００１４】また、空燃比フィードバック補正値の変化
の大きさを示すパラメータと、該パラメータの平均値と
の比較結果に基づき診断させることによっても、空燃比
検出手段の劣化などによる平均的な変化の増大は無視さ
れることになるから、空燃比検出手段の応答劣化による
誤診断を回避できる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図２において、内燃機関１にはエアクリーナ２か
ら吸気ダクト３，スロットル弁４及び吸気マニホールド
５を介して空気が吸入される。吸気マニホールド５の各
ブランチ部には、各気筒別に燃料供給手段としての燃料
噴射弁６が設けられている。この燃料噴射弁６は、ソレ
ノイドに通電されて開弁し、通電停止されて閉弁する電
磁式燃料噴射弁であって、後述するコントロールユニッ
ト１２からの駆動パルス信号により通電されて開弁し、
図示しない燃料ポンプから圧送されてプレッシャレギュ
レータにより所定の圧力に調整された燃料を、機関１に
間欠的に噴射供給する。

【００１６】機関１の各燃焼室には点火栓７が設けられ
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関１からは、排気マニホールド８，排気
ダクト９，三元触媒１０及びマフラー１１を介して排気
が排出される。コントロールユニット１２は、ＣＰＵ，
ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイ
ス等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、
各種のセンサからの入力信号を受け、後述の如く演算処
理して、燃料噴射弁６の作動を制御する。

【００１７】前記各種のセンサとしては、吸気ダクト３
中に熱線式等のエアフローメータ１３が設けられていて
、機関１の吸入空気流量Ｑに応じた信号を出力する。ま
た、クランク角センサ１４が設けられていて、本実施例
の４気筒の場合、クランク角１８０　°毎の基準信号Ｒ
ＥＦと、クランク角１°又は２°毎の単位信号ＰＯＳと
を出力する。ここで、基準信号ＲＥＦの周期、或いは、
所定時間内における単位信号ＰＯＳの発生数を計測する
ことにより機関回転速度Ｎを算出できる。

【００１８】また、機関１のウォータジャケットの冷却
水温度Ｔｗを検出する水温センサ１５が設けられている
。 ここで、上記エアフローメータ１３，クランク角センサ
１４，水温センサ１５等が本実施例における運転条件検
出手段に相当し、機関に吸入される空気量に関与する運
転パラメータとは、本実施例において吸入空気流量Ｑ及
び機関回転速度Ｎである。

【００１９】また、排気マニホールド８の集合部に空燃
比検出手段としての酸素センサ１６が設けられ、排気中
の酸素濃度を介して吸入混合気の空燃比を検出する。前
記酸素センサ１６は、排気中の酸素濃度が理論空燃比（
本実施例における目標空燃比）を境に急変することを利
用して、実際の空燃比の理論空燃比に対するリッチ・リ
ーンを検出する公知のものであり、本実施例では、理論
空燃比よりもリッチ空燃比であるときには比較的高い電
圧信号を出力し、逆にリーン空燃比であるときには０Ｖ
付近の低い電圧信号を出力するものとする。

【００２０】ここにおいて、コントロールユニット１２
に内蔵されたマイクロコンピュータのＣＰＵは、図３〜
図８のフローチャートにそれぞれ示すＲＯＭ上のプログ
ラムに従って演算処理を行い、空燃比補正制御を実行し
つつ燃料噴射量Ｔｉを設定し、機関１への燃料供給を制
御する一方、燃料供給系の自己診断を行う。尚、本実施
例において、基本燃料供給量設定手段，燃料供給量設定
手段，燃料供給制御手段，空燃比フィードバック補正値
設定手段，補正値変化パラメータ設定手段，低レベルパ
ラメータ除外手段，診断手段，平均値演算手段，平均値
による診断手段としての機能は、前記図３〜図８のフロ
ーチャートに示すようにコントロールユニット１２がソ
フトウェア的に備えている。

【００２１】図３のフローチャートに示すプログラムは
、基本燃料噴射量（基本燃料供給量）Ｔｐに乗算される
空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤ（空燃比フィード
バック補正値）を、実際の空燃比が目標空燃比（理論空
燃比）に近づく方向に、比例・積分制御により設定する
プログラムであり、機関１の１回転（１ｒｅｖ）毎に実
行される。

【００２２】まず、ステップ１（図中ではＳ１としてあ
る。以下同様）では、酸素センサ（Ｏ２　／Ｓ）１６か
ら排気中の酸素濃度に応じて出力される電圧信号を読み
込む。そして、次のステップ２では、ステップ１で読み
込んだ酸素センサ１６からの電圧信号と、理論空燃比（
目標空燃比）相当のスライスレベル（例えば５００ｍＶ
）とを比較する。

【００２３】酸素センサ１６からの電圧信号がスライス
レベルよりも大きく空燃比が理論空燃比よりもリッチで
あると判別されたときには、ステップ３へ進み、今回の
リッチ判別が初回であるか否かを判別する。リッチ判別
が初回であるときには、ステップ４へ進んで前回までに
設定されている空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤを
最大値ａにセットし、次のステップ５では、前回までの
補正係数ＬＭＤから所定の比例定数Ｐだけ減算して補正
係数ＬＭＤの減少制御を図る。

【００２４】また、次のステップ６では、実際の空燃比
が目標に対してリーンであると判別されている前回まで
の状態において、空燃比をリッチ化させるために空燃比
フィードバック補正係数ＬＭＤを増大変化させた大きさ
を示すパラメータＲを以下の式に従って設定する。 Ｒ←（ａ−ｂ）×Ｑｈｏｓ　×ｔｍ／ＫＲＥＦ−１．０
上記増大変化の大きさを示すパラメータＲの演算式にお
いて、（ａ−ｂ）は前回までの空燃比リーン状態におい
て空燃比をリッチ化させるために空燃比フィードバック
補正係数ＬＭＤを変化させた変化幅であり、また、ｔｍ
は前回の空燃比リーン状態においてリッチ化制御を行っ
た（補正係数ＬＭＤを増大変化させた）時間であり、ま
た、ＫＲＥＦは図５のフローチャートに示すプログラム
（バックグラウンドジョブ）のステップ３１において、
基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎとに基づいて設定
される補正係数で、空燃比フィードバック制御の標準的
な周期が短いときほどこのＫＲＥＦは小さな値に設定さ
れるようにしてある。更に、Ｑｈｏｓ　は、エアフロー
メータ１３で検出される吸入空気流量Ｑの増大に応じて
増大設定される補正係数であり、後述するように空燃比
のリッチ・リーン反転周期間における吸入空気流量Ｑの
平均値Ｑａｖを固定値Ｑｒｅｆで除算した値として設定
される。

【００２５】即ち、前記パラメータＲは、標準的な制御
周期に対して空燃比をリーン状態からリッチに反転させ
るまでに要した時間が長くなれば増大設定され、また、
空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤの大きく変化させ
た場合にもそれだけ増大設定されることになり、例えば
、ベース空燃比が目標からずれて大きくリーン化した場
合には、長い時間に渡って補正係数ＬＭＤを増大制御さ
せて補正係数ＬＭＤのレベルを上げる必要が生じ、前記
パラメータＲは大きく設定される。また、前記パラメー
タＲは、そのときの吸入空気流量Ｑが多いときほど前記
パラメータＲは増大設定され、排気有害成分（ＮＯｘ，
ＨＣ，ＣＯ）が同じ濃度状態であっても、吸入空気流量
Ｑが多く排出量の多いときには、前記パラメータＲはよ
り増大設定されるようにしてある。

【００２６】尚、本実施例では、空燃比フィードバック
補正係数ＬＭＤの制御時間ｔｍと変化幅（ａ−ｂ）との
両方に基づいて、補正係数ＬＭＤの変化の大きさを示す
パラメータＲを設定させるようにしたが、制御時間ｔｍ
の増大は変化幅（ａ─ｂ）の増大を間接的に示し、また
、変化幅（ａ─ｂ）の増大によって制御時間ｔｍの増大
も予測されるから、制御時間ｔｍと変化幅（ａ−ｂ）と
のいずれか一方のみによって前記パラメータＲを設定さ
せるようにしても良い。

【００２７】次のステップ７では、前記ステップ６で演
算された補正係数Ｒの増大変化の大きさを示すパラメー
タＲの絶対値と、所定レベルとを比較し、パラメータＲ
の絶対値が所定レベルを越えるときには、ステップ８へ
進み、パラメータＲの絶対値が所定レベル以下であると
きには、ステップ８をジャップして進む。ステップ８で
は、今回ステップ６で演算されステップ７でその絶対値
が所定レベルを越えると判断されたパラメータＲを、該
パラメータＲの積算値がセットされるＳＵＭＲに加算し
、この加算結果を新たな積算値ＳＵＭＲとして設定する
。

【００２８】従って、前記積算値ＳＵＭＲは、前記ステ
ップ７でその絶対値が所定レベルを越えると判別された
前記パラメータＲのみを積算した結果となり、空燃比リ
ーン状態を解消するために必要とされた補正係数ＬＭＤ
の増大変化が所定レベル以下であった場合には、前記積
算値ＳＵＭＲには加算されず、前記積算値ＳＵＭＲは補
正係数ＬＭＤが所定レベル以上に増大変化したことを示
すパラメータＲの積算値となる。このため、酸素センサ
１６の応答劣化による制御時間ｔｍの増大などによって
、初期に比べ僅かに増大設定されたパラメータについて
は、積算値ＳＵＭＲには加えられず、診断の対象外とな
る。

【００２９】一方、ステップ３で、リッチ判別が初回で
ないと判別されたときには、ステップ９へ進む。ステッ
プ９では、積分定数Ｉに最新の燃料噴射量Ｔｉ（最終的
な燃料供給量）を乗算した値を、前回までの補正係数Ｌ
ＭＤから減算して補正係数ＬＭＤを更新する。また、ス
テップ２で、実際の空燃比が目標空燃比に対してリーン
であると判別されたときには、リッチ判別のときと同様
にして補正係数ＬＭＤを比例・積分制御すると共に（ス
テップ１２，１６）、リーン判別の初回には、そのとき
の補正係数ＬＭＤを最小値ｂにセットする（ステップ１
１）。 更に、リーン判別の初回には、前記ステップ６でのパラ
メータＲの演算と同様にして、空燃比のリッチ状態をリ
ッチに反転させるために要した補正係数ＬＭＤの減少変
化の大きさを示すパラメータＬを、以下の式に従って演
算する。

【００３０】Ｌ←（ａ−ｂ）×ｔｍ×Ｑｈｏｓ　／ＫＲ
ＥＦ−１．０ ここでも、前記パラメータＬの絶対値が所定レベルを越
えるか否かを判断し（ステップ１４）、絶対値が所定レ
ベルを越えると判別されたパラメータＬのみを積算し、
その結果をＳＵＭＬにセットする（ステップ１５）。ま
た、空燃比の反転時（補正係数ＬＭＤの比例制御時）に
は、ステップ１７〜２０の各処理を行う。

【００３１】ステップ１７では、前記パラメータＲ，Ｌ
の演算に用いたリッチ・リーン制御時間ｔｍをゼロリセ
ットする。また、ステップ１８では、空燃比のリッチ・
リーン反転間において単位時間毎に吸入空気流量Ｑの検
出値を積算した値Ｑｓｕｍ　をその積算数Ｚで除算し、
空燃比のリッチ・リーン反転間における吸入空気流量Ｑ
の平均値Ｑａｖを演算する。

【００３２】最近のリッチ・リーン反転間における吸入
空気流量Ｑの平均値Ｑａｖを演算すると、次のステップ
１９では、前記積算値Ｑｓｕｍ　及び積算数Ｚをそれぞ
れゼロリセットし、次のリッチ・リーン反転間における
吸入空気流量Ｑの平均値Ｑａｖが新たに求められるよう
にする。上記のようにして、空燃比のリッチ・リーン反
転毎にゼロリセットされる積算値Ｑｓｕｍ　及び積算数
Ｚは、図６のフローチャートによって次に空燃比が反転
するまでの間に所定時間毎に積算されるようになってい
る。

【００３３】図６のフローチャートに示すプログラムは
所定微小時間（例えば４ｍｓ）毎に実行されるようにな
っており、まず、ステップ４１では、前回までの積算値
Ｑｓｕｍにエアフローメータ１３によって検出された最
新の吸入空気流量Ｑを加算し、該加算結果を新たに積算
値Ｑｓｕｍ　にセットする。また、次のステップ４２で
は、積算回数を計数するためにカウンタＺを１アップさ
せる。

【００３４】ここで、図３のフローチャートに戻って、
ステップ２０では、運転領域別の空燃比学習補正係数Ｋ
ＢＬＲＣ　を修正して書き換える空燃比学習を行う。即
ち、予め基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎとに基づ
いて複数に運転領域を区分し、各運転領域毎に学習補正
係数ＫＢＬＲＣ　を更新可能に記憶する学習マップが設
定されており、前記ステップ２０では、現在の基本燃料
噴射量Ｔｐ及び機関回転速度Ｎが該当する運転領域に対
応する学習補正係数ＫＢＬＲＣ　を学習マップから読み
出し、以下の式に従って前記読み出された学習補正係数
ＫＢＬＲＣ　を修正し、該修正後の学習補正係数ＫＢＬ
ＲＣ　を前記該当領域における新たなデータとして学習
マップの書き換えを行う。

【００３５】ＫＢＬＲＣ　←ＫＢＬＲＣ　＋Ｘ・｛（ａ
＋ｂ）／２−１．０　｝ 上記学習補正係数ＫＢＬＲＣ　の演算式により、空燃比
フィードバック補正係数ＬＭＤの平均値の目標収束値（
初期値＝１．０　）に対する偏差の所定割合がそれまで
の学習補正係数ＫＢＬＲＣ　に加算され、空燃比フィー
ドバック補正係数ＬＭＤによる補正なしで目標空燃比が
得られる方向に学習補正係数ＫＢＬＲＣ　が徐々に修正
されるようになっている。

【００３６】図４のフローチャートに示すプログラムは
、基本燃料噴射量Ｔｐ及び最終的な燃料噴射量Ｔｉを演
算するプログラムであり、所定微小時間（例えば１０ｍ
ｓ）毎に実行されるようになっている。まず、ステップ
２１では、エアフローメータ１３で検出される機関の吸
入空気流量Ｑや、クランク角センサ１４からの検出信号
に基づき演算される機関回転速度Ｎ等を入力する。

【００３７】そして、次のステップ２２では、吸入空気
流量Ｑと機関回転速度Ｎとに基づいてシリンダ吸入空気
量に対応する基本燃料噴射量Ｔｐ←Ｋ×Ｑ／Ｎ（Ｋは定
数）を演算する。ステップ２３では、前記図３のフロー
チャートに示すプログラムで設定される空燃比フィード
バック補正係数ＬＭＤ及び運転領域別の学習補正係数Ｋ
ＢＬＲＣ　、また、水温センサ１５で検出される冷却水
温度Ｔｗに基づき基本補正係数や過渡補正係数などを含
んで設定される各種補正係数ＣＯＥＦ、更に、バッテリ
電圧の変化による燃料噴射弁６の有効開弁時間の変化を
補正するための補正分Ｔｓ等に基づいて基本燃料噴射量
Ｔｐを補正し、該補正結果を最終的な燃料噴射量Ｔｉと
して設定する。

【００３８】コントロールユニット１２は所定の噴射タ
イミングになると、上記ステップ２３で最新に設定され
た燃料噴射量Ｔｉに対応するパルス幅の駆動パルス信号
を、燃料噴射弁６に出力し、機関１に燃料を間欠的に噴
射供給させる。また、次のステップ２４では、図３のフ
ローチャートに示すプログラムで、補正係数ＬＭＤが比
例制御される毎、換言すれば、空燃比のリッチ・リーン
反転毎にゼロリセットされる前記カウンタｔｍを１アッ
プさせるようになっており、前記カウンタｔｍは、空燃
比のリッチ・リーン反転があってから、次にリッチ・リ
ーン反転されるまでの間、図４に示すプログラムが実行
される毎（１０ｍｓ毎）に１アップされて、リーン制御
時間又はリッチ制御時間を計測することになる。

【００３９】図５のフローチャートに示すプログラムに
おいては、ステップ３１で前述のように機関回転速度Ｎ
と基本燃料噴射量Ｔｐとに基づいて前記パラメータＲ，
Ｌを演算するときに用いる補正係数ＫＲＥＦを設定し、
次のステップ３２では、図３のフローチャートのステッ
プ１８でリッチ・リーンの反転初回毎に演算される吸入
空気流量Ｑの平均値Ｑａｖを、予め設定された固定値Ｑ
ｒｅｆ　で除算して、前記パラメータＲ，Ｌを演算する
ときに用いる補正係数Ｑｈｏｓ　を設定する。

【００４０】尚、前記補正係数Ｑｈｏｓ　は、吸入空気
流量Ｑの増大に応じて増大設定され、以て、パラメータ
Ｒ，Ｌを空燃比の悪化が診断され易い増大方向に補正す
ることになる。図７のフローチャートに示す自己診断プ
ログラムは、所定時間（例えば５分）毎に実行されるよ
うになっており、まず、ステップ５１では、図３のフロ
ーチャートのステップ８で設定される積算値ＳＵＭＲ（
補正係数ＬＭＤの増大変化の大きさを示すパラメータＲ
の積算値）と、該増大方向変化の積算値ＳＵＭＲの判定
用として予め設定されているスライスレベルＳＬ１とを
比較する。

【００４１】ここで、前記積算値ＳＵＭＲは、所定時間
内において空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤにより
基本燃料噴射量Ｔｐの増大補正が大きく行われた場合に
増大設定されるから、前記積算値ＳＵＭＲが前記スライ
スレベルＳＬ１を越えるときには、ベース空燃比のリー
ン化が予測される。ベース空燃比のリーン化は、ＮＯｘ
の濃度を増大させることになるので、ステップ５１で積
算値ＳＵＭＲがスライスレベルＳＬ１を越えると判別さ
れたときには、ステップ５２へ進み、ベース空燃比がリ
ーン化する傾向にあってＮＯｘの排出量が増大している
ことを警告する。

【００４２】尚、前記警告は、例えば運転席付近に設け
たワーニングランプなどの表示装置を用いて行わせれば
良い。一方、ステップ５１で積算値ＳＵＭＲがスライス
レベルＳＬ１以下であると判別されたときには、ベース
空燃比の大きなリーン化傾向はないものと見做し、ステ
ップ５２をジャンプしてステップ５３へ進む。

【００４３】ステップ５３では、前記ステップ５１と同
様にして、図３のフローチャートのステップ１３で設定
される積算値ＳＵＭＬ（補正係数ＬＭＤの減少変化の大
きさを示すパラメータＬの積算値）と、該減少方向変化
の積算値ＳＵＭＬの判定用として予め設定されているス
ライスレベルＳＬ２とを比較する。ここで、積算値ＳＵ
ＭＬがスライスレベルＳＬ２を越えていると判別された
ときには、大きなリーン化制御が必要となるようなベー
ス空燃比のリッチ化傾向が推測されるから、ステップ５
４へ進み、ベース空燃比がリッチ化する傾向にあってＣ
Ｏ，ＨＣの排出量が増大していることを警告する。

【００４４】上記のようにして、補正係数ＬＭＤの変化
の大きさを示すパラメータＲ，Ｌの積算値ＳＵＭＲ，Ｓ
ＵＭＬに基づいて、燃料供給装置の不良による空燃比制
御状態の悪化を診断すると、次のステップ５５では、前
記積算値ＳＵＭＲ，ＳＵＭＬをそれぞれゼロリセットし
、図７のフローチャートに示すプログラムが次回実行さ
れるまでの所定時間、図３のフローチャートに従って前
記積算値ＳＵＭＲ，ＳＵＭＬが更新設定されるようにす
る。

【００４５】ここで、前記積算値ＳＵＭＲ，ＳＵＭＬに
は、所定レベル以下のパラメータＲ，Ｌは加算されない
ようにしてあるから、例えば酸素センサ１６の応答劣化
によって制御周期が初期に比べて延び、これによってパ
ラメータＲ，Ｌの演算に用いられる補正係数ＬＭＤの振
れ幅（ａ─ｂ）や制御時間ｔｍが大きくなり、以て、前
記パラメータＲ，Ｌが初期に比べて僅かに増大設定され
るようになっても、このように僅かに増大設定されたパ
ラメータＲ，Ｌが順次積算されていって、スライスレベ
ルを上回るような積算値ＳＵＭＲ，ＳＵＭＬが設定され
ることを回避できる。

【００４６】即ち、酸素センサ１６の応答劣化によって
制御周期が初期に比べ長くなると、目標空燃比に安定制
御されている定常運転状態であっても、前記パラメータ
Ｒ，Ｌが初期に比べて僅かに増大設定されることにより
、積算値ＳＵＭＲ，ＳＵＭＬが徐々に増大設定されてス
ライスレベルを上回るようになり、空燃比制御性の悪化
が誤診断される惧れがある。そこで、酸素センサ１６の
応答劣化によって生じるような低レベルの補正係数ＬＭ
Ｄの変化を除外し、エアフローメータ１３や燃料噴射弁
６の劣化などで生じる空燃比段差を補償するための比較
的大きな補正係数ＬＭＤの変化のみが積算値ＳＵＭＲ，
ＳＵＭＬとして検出されるようにしたものであり、これ
により酸素センサ１６の劣化に影響されての誤診断を防
止できる。

【００４７】ところで、前記図３のフローチャートに示
すプログラムでは、上記のように補正係数ＬＭＤの変化
の大きさを示すパラメータＲ，Ｌのうち、所定レベル以
下の変化のを示すものについては、診断の対象から除外
することで、酸素センサ１６の応答劣化時に空燃比制御
性の悪化が誤診断されることを回避するようにしたが、
この図３のフローチャートに示すプログラムに代えて、
図８のフローチャートに示すプログラムによって積算値
ＳＵＭＲ，ＳＵＭＬを設定させても同様に誤診断を回避
できる。

【００４８】図８のフローチャートに示すプログラムに
おいて、ステップ７６，７７，８２，８３以外の各ステ
ップは、図３のフローチャートに示すプログラムと全く
同様な処理を行うので説明を省略し、異なる前記ステッ
プ７６，７７，８２，８３についてのみ説明する。空燃
比リッチ判別の初回で補正係数ＬＭＤを比例制御したと
きに処理されるステップ７６では、以下の式に従って、
図３のフローチャートで設定される積算値ＳＵＭＲと同
様な意味合いをもつ積算値ＳＵＭＲを設定する。

【００４９】 　　　　ＳＵＭＲ←ＳＵＭＲ＋｛（ａ−ｂ）・Ｑｈｏｓ
　・ｔｍ／ＡｖＲ−１．０　｝ここで、前記ＡｖＲは、
補正係数ＬＭＤの増大変化の大きさを示すパラメータ（
ａ−ｂ）・Ｑｈｏｓ　・ｔｍの加重平均値であり、次の
ステップ７７で以下のようにして更新設定される。 ＡｖＲ←ＡｖＲ＋１／１６・（ａ−ｂ）・Ｑｈｏｓ　・
ｔｍ尚、１／１６は加重平均演算の重み付け定数である
。

【００５０】即ち、図８のフローチャートに示すプログ
ラムにおいて、前記積算値ＳＵＭＲは、補正係数ＬＭＤ
の増大変化の大きさを示すパラメータ（ａ−ｂ）・Ｑｈ
ｏｓ　・ｔｍの加重平均値ＡｖＲと、最新に設定された
パラメータ（ａ−ｂ）・Ｑｈｏｓ　・ｔｍとの比較結果
を積算して設定され、加重平均値ＡｖＲを上回る補正係
数ＬＭＤの変化があった場合にのみ、積算値ＳＵＭＲが
増大設定されることになる。

【００５１】同様にして、空燃比リーン判別の初回にお
いては、図３のフローチャートで設定される積算値ＳＵ
ＭＬと同様な意味合いをもつ積算値ＳＵＭＬをステップ
８２で以下のようにして更新設定する。 　　　　ＳＵＭＬ←ＳＵＭＬ＋｛（ａ−ｂ）・Ｑｈｏｓ
　・ｔｍ／ＡｖＬ−１．０　｝上記演算式で用いられる
加重平均値ＡｖＬは、次のステップ８３において、空燃
比リッチ状態における補正係数ＬＭＤの減少変化の大き
さを示すパラメータの加重平均値として以下のように設
定される。

【００５２】ＡｖＬ←ＡｖＬ＋１／１６・（ａ−ｂ）・
Ｑｈｏｓ　・ｔｍ 上記のようにして、設定される積算値ＳＵＭＲ，ＳＵＭ
Ｌは、前記図３のフローチャートで設定される積算値Ｓ
ＵＭＲ，ＳＵＭＬと同様にして、図７のフローチャート
においてそれぞれスライスレベルＳＬ１，ＳＬ２と比較
されて、積算値ＳＵＭＲ，ＳＵＭＬがスライスレベルＳ
Ｌ１，ＳＬ２を上回るときに、空燃比制御性の悪化が診
断される。

【００５３】上記のように、補正係数ＬＭＤの変化の大
きさが平均レベルとの比較で判別される構成であれば、
例えば酸素センサ１６の応答劣化によって初期に比べ平
均的な補正係数ＬＭＤの制御周期・振れ幅が大きくなっ
た場合には、かかる応答劣化により変化した補正係数Ｌ
ＭＤを基準レベルとし、かかる基準レベルを上回る補正
係数ＬＭＤの変化があったときに、空燃比制御性の悪化
が診断されることになる。従って、酸素センサ１６の応
答劣化のみによって補正係数ＬＭＤの変化が大きくなっ
たときに、前記図３のフローチャートに従って積算値Ｓ
ＵＭＲ，ＳＵＭＬを設定させた場合と同様にして、空燃
比制御性の悪化が誤診断されることを回避できる。

【００５４】尚、上記実施例では、積算値ＳＵＭＲ，Ｓ
ＵＭＬとスライスレベルとを比較して、燃料供給系の不
良による空燃比制御性の悪化を診断させるようにしたが
、前記積算値ＳＵＭＲ，ＳＵＭＬをそのサンプル数で除
算した平均値とスライスレベルとの比較によって自己診
断を行わせる構成であっても良い。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、空
燃比フィートバック補正機能を有する燃料供給装置の自
己診断装置であって、空燃比フィードバック補正値の変
化の大きさに基づいて燃料供給装置の不良（空燃比制御
性の不良）を診断させるものにおいて、空燃比検出の応
答劣化によって空燃比フィードバック制御の周期が長く
なったときに、燃料供給装置の不良が誤診断されること
を防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施例を示すシステム概略図。

【図３】空燃比フィードバック制御を示すフローチャー
ト。

【図４】燃料噴射量の設定制御を示すフローチャート。

【図５】各種補正係数の設定制御を示すフローチャート
。

【図６】吸入空気流量の平均値を求めるためのフローチ
ャート。

【図７】自己診断制御を示すフローチャート。

【図８】診断パラメータ設定の第２実施例を示すフロー
チャート。

【図９】エアフローメータ劣化時の誤差特性を示す線図
。

【図１０】エアフローメータ劣化による空燃比ずれの様
子を示すタイムチャート。

【符号の説明】

１　　　　機関 ６　　　　燃料噴射弁 １２　　　　コントロールユニット １３　　　　エアフローメータ １４　　　　クランク角センサ １５　　　　水温センサ １６　　　　酸素センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関に吸入される空気量に関与する運転パ
   ラメータを少なくとも含む機関運転条件を検出する運転
   条件検出手段と、該運転条件検出手段で検出された機関
   運転条件に基づいて基本燃料供給量を設定する基本燃料
   供給量設定手段と、機関吸入混合気の空燃比を検出する
   空燃比検出手段と、該空燃比検出手段で検出された空燃
   比と目標空燃比とを比較して実際の空燃比を前記目標空
   燃比に近づけるように前記基本燃料供給量を補正するた
   めの空燃比フィードバック補正値を設定する空燃比フィ
   ードバック補正値設定手段と、前記基本燃料供給量及び
   空燃比フィードバック補正値に基づいて最終的な燃料供
   給量を設定する燃料供給量設定手段と、該燃料供給量設
   定手段で設定された燃料供給量に基づいて燃料供給手段
   を駆動制御する燃料供給制御手段と、を含んで構成され
   た内燃機関の燃料供給装置において、前記空燃比フィー
   ドバック補正値の変化の大きさを示すパラメータを設定
   する補正値変化パラメータ設定手段と、該補正値変化パ
   ラメータ設定手段で設定されたパラメータの所定期間内
   の積算値又は平均値に基づき前記空燃比フィードバック
   補正値が所定レベルを越えて大きく変化していると判別
   されるときに前記燃料供給装置の不良を診断する診断手
   段と、前記補正値変化パラメータ設定手段で設定された
   パラメータが示す変化の大きさが所定レベル以下である
   ときに、該パラメータを前記診断手段における判別対象
   から除外する低レベルパラメータ除外手段と、を含んで
   構成されたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置に
   おける自己診断装置。
2. 【請求項２】機関に吸入される空気量に関与する運転パ
   ラメータを少なくとも含む機関運転条件を検出する運転
   条件検出手段と、該運転条件検出手段で検出された機関
   運転条件に基づいて基本燃料供給量を設定する基本燃料
   供給量設定手段と、機関吸入混合気の空燃比を検出する
   空燃比検出手段と、該空燃比検出手段で検出された空燃
   比と目標空燃比とを比較して実際の空燃比を前記目標空
   燃比に近づけるように前記基本燃料供給量を補正するた
   めの空燃比フィードバック補正値を設定する空燃比フィ
   ードバック補正値設定手段と、前記基本燃料供給量及び
   空燃比フィードバック補正値に基づいて最終的な燃料供
   給量を設定する燃料供給量設定手段と、該燃料供給量設
   定手段で設定された燃料供給量に基づいて燃料供給手段
   を駆動制御する燃料供給制御手段と、を含んで構成され
   た内燃機関の燃料供給装置において、前記空燃比フィー
   ドバック補正値の変化の大きさを示すパラメータを設定
   する補正値変化パラメータ設定手段と、該補正値変化パ
   ラメータ設定手段で設定された前記パラメータの平均値
   を演算する平均値演算手段と、前記補正値変化パラメー
   タ設定手段で設定されたパラメータと前記平均値演算手
   段で演算された前記パラメータの平均値とを比較し、該
   比較結果に基づき前記空燃比フィードバック補正値が所
   定レベルを越えて大きく変化していると判別されるとき
   に前記燃料供給装置の不良を診断する平均値による診断
   手段と、を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関
   の燃料供給装置における自己診断装置。