KR0156762B1 - Anti-fuel ratio control device for internal comubustion engine - Google Patents
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Abstract
공연비 학습치를 이용한 연료 공급계의 고장 진단에서 진단 성능을 향상시킨다.The diagnostic performance is improved in the fault diagnosis of the fuel supply system using the air-fuel ratio learning value.
공연비 피드백 보정 계수 α와 영역별 공연비 학습치 KBLRCA에서는 보정할 수 없는 분을 전 운전 영역에서 전역 반영 학습치 KBLRCB로써 학습시킨다(단계 36-단계 42). 한편, 목표 공연비에 대한 희박 상태 또는 농후 상태가 소정 시간 이상 계속되고, 공연비 피드백 보정 계수 α를 일단 초기값으로 되돌리는 제어가 행해졌을 때에도 상기 전역 반영 학습치(KBLRCB)를 갱신시킨다. 그리고 상기 전역 반영 학습치 (KBLRCB)가 상한치 또는 하한치로 고정되어 있으면서 또 상기 주기 이상에 기인하는 초기 설정이 소정 회수 이상 행해지고 있을 때에 연료 공급계의 이상을 판정시키도록 한다.The air-fuel ratio feedback correction coefficient α and the air-fuel ratio learning value KBLRCA for each region are trained as the globally reflected learning value KBLRCB in all driving regions (steps 36 to 42). On the other hand, the global reflection learning value KBLRCB is updated even when the lean state or rich state with respect to the target air-fuel ratio continues for a predetermined time or more, and the control to return the air-fuel ratio feedback correction coefficient? To the initial value is performed. The abnormality of the fuel supply system is determined when the global reflection learning value KBLRCB is fixed at an upper limit or a lower limit and the initial setting due to the cycle abnormality is performed for a predetermined number or more.
Description
본 발명은 내연 기관의 공연비 제어 장치에 관한 것으로, 상세하게는 공연비 학습 보정치에 의거해 연료 공급계의 고장 진단을 행하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, and more particularly, to a technique for diagnosing a failure of a fuel supply system based on an air-fuel ratio learning correction value.
종래로부터 공연비 학습 보정 기능을 갖는 내연 기관의 전자 제어 연료 분사 장치가 알려져 있다.Background Art Conventionally, an electronically controlled fuel injection device of an internal combustion engine having an air-fuel ratio learning correction function has been known.
상기 공연비 학습 보정은 산소 센서에 의해 검출된 배기 공연비와 목표 공연비를 비교하고, 실제의 공연비를 상기 목표 공연비에 가까워지는 방향으로 공연비 피드백 보정 게수를 비례, 적분 제어 등으로 가변 제어하는 한편, 상기 공연비 피드백 보정 계수에 의한 보정 요구 레벨을 학습해서 이것을 공연비 학습 보정치로 해서 기억시키고, 상기 공연비 피드백 보정 계수와 함께 상기 공연비 학습 보정치에 의해 연료 분사량을 보정 설정하는 것이다.The air-fuel ratio learning correction compares the exhaust air-fuel ratio detected by the oxygen sensor with the target air-fuel ratio, and variably controls the air-fuel ratio feedback correction number by proportional, integral control, etc. in a direction closer to the target air-fuel ratio. The correction request level by the feedback correction coefficient is learned and stored as an air-fuel ratio learning correction value, and the fuel injection amount is corrected and set by the air-fuel ratio learning correction value together with the air-fuel ratio feedback correction coefficient.
여기서, 상기 공연비 학습 보정치는, 전술한 바와 같이 목표 공연비에 대한 공연비 이탈을 보상하기 위해 필요로 되는 보정 요구 레벨을 나타낸 것이므로 공연비 학습 보정치가 이상한 보정 요구 레벨을 나타낸 경우에는 연료 분사 밸브 등의 연료 공급계에 어떤 고장이 발생해서 큰 공연비 이탈이 발생한 것이라 추정할 수 있다.Here, the air-fuel ratio learning correction value represents a correction request level required for compensating the deviation of the air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio as described above. Therefore, when the air-fuel ratio learning correction value indicates an abnormal correction request level, fuel supply such as a fuel injection valve is supplied. It can be assumed that a breakdown in the system caused a large deviation of the air-fuel ratio.
그래서 상기 공연비 학습 보정치의 레벨에 의거해 연료 공급계의 고장을 진단하는 진단 장치가 여러 가지로 제안되고 있다(특개평 5-163982호 공보 등 참조).Therefore, various diagnostic apparatuses for diagnosing the failure of the fuel supply system based on the level of the air-fuel ratio learning correction value have been proposed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-163982, etc.).
그러나 종래의 공연비 학습 보정치를 이용한 연료 공급계의 고장 진단에서는, 연료 공급계의 고장에 의해 급격하게 대폭적인 공연비 이탈이 발생했을 때 이런 고장을 확실하게 진단할 수 없다는 문제가 있었다.However, in the conventional fault diagnosis of the fuel supply system using the air-fuel ratio learning correction value, there is a problem that such a failure cannot be reliably diagnosed when a drastic deviation of the air-fuel ratio occurs due to the failure of the fuel supply system.
즉, 공연비 이탈이 발생했을 때에는 이런 공연비 이탈을 해소할 수 있도록 공연비 피드백 보정 계수를 서서히 변화시키지만, 공연비 이탈이 급격하고 대폭적인 것이라면 공연비 피드백 제어의 응답성이 뒤떨어짐에 따라 산소 센서의 출력이 많거나 적은 상태로 고정된 채 통상의 제어 주기와는 완전히 다른 제어 특성을 나타내게 된다.In other words, when the air-fuel ratio deviation occurs, the air-fuel ratio feedback correction coefficient is gradually changed to resolve such air-fuel ratio deviation, but if the air-fuel ratio deviation is abrupt and wide, the output of the oxygen sensor is large due to the poor response of the air-fuel ratio feedback control. The fixed or low state results in completely different control characteristics from the normal control period.
이 때문에 피드백 제어의 주기(농후, 희박 반전 주기)가 이상하게 길어졌을 때 실행되도록 되어 있는 피드백 보정치의 리세트 동작(주기 이상 크램프 제어)이 상술한 바와 같은 급격하고 대폭적인 공연비 이탈이 발생했을 때 행해져서 공연비 피드백 보정치가 초기 값으로 일단 되돌아가고, 따라서 보정 요구 레벨을 공연비 학습 보정치에 반영시킬 수 없으며, 또 공연비 학습 보정치가 실제로 발생한 공연비 이탈을 나타내는 레벨까지 변화하지 않기 때문에 연료 공급계에 소정 이상의 공연비 이탈을 발생시키는 고장이 발생했음에도 관계 없이 고장 판정을 행할 수 없다는 문제가 있었다.For this reason, the reset operation (cycle abnormality cramp control) of the feedback correction value, which is to be executed when the period of the feedback control (rich, lean inversion cycle) becomes abnormally long, is performed when the drastic and large air-fuel ratio deviation as described above occurs. The air-fuel ratio feedback correction value is returned to the initial value once, so that the correction request level cannot be reflected in the air-fuel ratio learning correction value, and the air-fuel ratio learning correction value does not change to a level indicating the deviation of the air-fuel ratio actually generated. There was a problem in that failure determination could not be performed regardless of a failure that caused deviation.
즉, 공연비 이탈이 서서히 확대되는 경우에는 그 공연비 이탈에 충분한 응답성을 갖고 공연비 학습을 행하도록 할 수 있으므로, 공연비 학습치가 공연비 이탈의 확대에 수반해 서서히 변화해 가서 기준치를 넘는 공연비 학습치가 된 단계에서 고장 판정을 행하도록 하는 것이 가능하다. 이것에 대해 대폭적인 공연비 이탈이 급격하게 발생하면 전술한 리세트 동작에 의해 공연비 학습이 좀처럼 진행되지 않고 따라서 소기의 고장 진단을 행할 수 없게 될 우려가 있던 것이다.In other words, when the deviation of the air-fuel ratio gradually expands, it is possible to perform the air-fuel study with sufficient responsiveness to the air-fuel departure, so that the air-fuel cost learning value gradually changes with the expansion of the air-fuel cost departure to become the air-fuel learning value exceeding the standard value. It is possible to make a failure determination at. On the other hand, if a significant deviation of air-fuel ratio occurs suddenly, the air-fuel ratio learning rarely proceeds due to the above-described reset operation, and therefore, there is a possibility that a desired failure diagnosis cannot be performed.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 공연비 학습 보정치에 의거하는 연료 공급계의 고장 진단이 급격하고 대폭적인 공연비 이탈이 발생했을 때에도 확실하게 행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.The present invention was devised in view of the above problems, and an object thereof is to ensure that a failure diagnosis of the fuel supply system based on the air-fuel ratio learning correction value can be performed reliably even when a sudden and significant air-fuel ratio deviation occurs.
그래서 본 발명에 따른 내연 기관의 공연비 제어 장치는, 제1도에 도시한 바와 같이 구성된다.Therefore, the air-fuel ratio control apparatus of the internal combustion engine which concerns on this invention is comprised as shown in FIG.
제1도에서 공연비 검출 수단은 기관 흡입 혼합기의 공연비를 검출하고, 공연비 피드백 보정 수단은 상기 공연비 검출 수단에 의해 검출되는 공연비를 목표 공연비에 가까워지도록 공연비 피드백 보정치를 가변 제어한다.In FIG. 1, the air-fuel ratio detecting means detects the air-fuel ratio of the engine suction mixer, and the air-fuel ratio feedback correction means variably controls the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detecting means to approach the target air-fuel ratio.
또 공연비 학습 수단은 공연비 피드백 보정 수단으로 가변 제어되는 상기 공연비 피드백 보정치에 의한 보정 요구 레벨을 공연비 학습 보정치로 해서 학습한다.The air-fuel ratio learning means learns the correction request level by the air-fuel ratio feedback correction value that is variably controlled by the air-fuel ratio feedback correction means as the air-fuel ratio learning correction value.
또 피드백 보정 초기 설정 수단은 상기 공연비 피드백 보정 수단에 의한 공연비 피드백 제어의 주기 이상에 의거해 상기 공연비 피드백 보정치의 초기 설정을 강제적으로 행한다.The feedback correction initial setting means forcibly performs the initial setting of the air-fuel ratio feedback correction value based on the period or more of the air-fuel ratio feedback control by the air-fuel ratio feedback correction means.
그리고 초기 설정시 학습치 갱신 수단은 상기 피드백 보정 초기 설정 수단에 의한 초기 설정 제어시에, 그 초기 설정 제어로의 이행의 기초가 되는 검출 공연비에 의거해 상기 공연비 학습 보정치를 갱신한다.The learning value updating means at the time of initial setting, at the time of initial setting control by the feedback correction initial setting means, updates the air-fuel ratio learning correction value based on the detected air-fuel ratio which is the basis of the transition to the initial setting control.
한편, 연료 공급량 보정 수단은 상기 공연비 피드백 보정치 및 상기 공연비 학습 보정치에 의거해 연료 공급 수단으로 연료 공급량을 보정 제어한다.On the other hand, the fuel supply amount correction means corrects and controls the fuel supply amount to the fuel supply means based on the air-fuel ratio feedback correction value and the air-fuel ratio learning correction value.
또 진단 수단은 상기 공연비 학습 보정치와 기준치와의 비교에 의거해 연료 공급계의 고장 진단을 행해 고장 진단 신호를 출력한다.The diagnostic means performs a fault diagnosis of the fuel supply system based on a comparison between the air-fuel ratio learning correction value and the reference value, and outputs a fault diagnosis signal.
여기서, 상기 진단 수단은 상기 공연비 학습 장치의 보정치와 기준치와의 비교에 의거해 연료 공급계의 고장이 진단되면 상기 피드백 보정 초기 설정 수단으로 초기 설정 제어의 회수가 소정 회수일 때에 최종적으로 고장 판정을 행하도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, when the diagnosis of the fuel supply system is diagnosed based on the comparison between the correction value of the air-fuel ratio learning apparatus and the reference value, the diagnosis means finally determines the failure when the number of times of the initial setting control is a predetermined number of times by the feedback correction initial setting means. It is preferable to comprise so that.
또 상기 공연비 학습 수단에 의해 학습된 공연비 학습 보정치는 복수로 구분된 운전 영역별 공연비 학습 보정치와 전 운전 영역에 적용되는 전역 반영 학습치로 된 경우에는, 상기 초기 설정 학습치 갱신 수단으로 갱신된 공연비 학습 보정치 및 상기 진단 수단으로 이용되는 공연비 학습 보정치를 상기 전역 반영 학습치로 하는 것이 바람직하다.The air-fuel ratio learning correction value learned by the air-fuel ratio learning means is an air-fuel ratio learning updated by the initial learning value updating means when the air-fuel ratio learning correction value divided into a plurality of driving regions is a globally reflected learning value applied to all driving regions. It is preferable that the correction value and the air-fuel ratio learning correction value used as the diagnostic means are the global reflection learning value.
이런 구성의 공연비 제어 장치에 따르면, 검출된 실제의 공연비를 목표 공연비에 가까워지도록 공연비 피드백 보정치가 가변 제어되는 한편 이런 공연비 피드백 보정치에 의한 보정 요구 레벨이 공연비 학습 보정치로서 학습된다.According to the air-fuel ratio control device of this configuration, the air-fuel ratio feedback correction value is variably controlled to bring the detected actual air-fuel ratio closer to the target air-fuel ratio, while the correction request level by this air-fuel ratio feedback correction value is learned as the air-fuel ratio learning correction value.
또 공연비 피드백 제어의 주기 이상이 발생하면, 공연비 피드백 보정치의 초기 설정이 강제적으로 행해지도록 되어 있다. 그리고 이런 초기 설정 제어시에는, 공연비 피드백 보정치로 보정 레벨과는 무관계하게 상기 초기 설정 제어로의 이행의 기초가 되는 검출 공연비에 의거해 상기 공연비 학습치 보정이 갱신된다.Moreover, when the period abnormality of air fuel ratio feedback control occurs, initial setting of an air fuel ratio feedback correction value is forcibly performed. In this initial setting control, the air-fuel ratio feedback correction value is updated based on the detected air-fuel ratio which is the basis of the transition to the initial setting control irrespective of the correction level.
따라서 급격하고 대폭적인 공연비 이탈이 발생하고 이런 공연비 이탈에 대한 공연비 피드백 제어 및 공연비 학습의 응답성이 뒤떨어짐에 따라 피드백 제어 주기가 이상하게 되면, 공연비 피드백 보정치의 초기 설정이 이루어짐과 동시에 그 주기 이상에 의거해 공연비 학습 보정치가 갱신된다.Therefore, if the feedback control cycle becomes abnormal due to the rapid and wide air-fuel ratio departure and the responsiveness of the air-fuel ratio feedback control and the air-fuel ratio learning to the air-fuel ratio deviation, the initial setting of the air-fuel ratio feedback correction value is made and at the same time or more. The air fuel ratio learning correction value is updated based on it.
이 때문에 공연비 피드백 보정치에 의한 참 보정 요구 레벨이 상기 주기 이상에 수반하는 초기 설정 제어에 의해 공연비 학습 보정치에 반여할 수 없는 상황에 있더라도, 초기 설정 동작에 수반해 공연비 학습 보정치를 갱신하는 것으로 상기 보정 요구 레벨에 공연비 학습 보정치를 가까워지도록 하는 것이 가능케 된다.For this reason, even when the true correction request level by the air-fuel ratio feedback correction value cannot be supplied to the air-fuel ratio learning correction value by the initial setting control involving the above cycle, the air-fuel ratio learning correction value is updated by the initial setting operation. It is possible to bring the air-fuel ratio learning correction value closer to the required level.
그리고 상기와 같이 주기 이상에 수반하는 초기 설정 제어시에도 갱신되도록 되어 있는 공연비 학습 보정치와 기준치와의 비교에 의거해 연료 공급게의 고장 진단이 행해진다.As described above, the failure of the fuel supply crab is diagnosed on the basis of the comparison between the air-fuel ratio learning correction value and the reference value, which is updated even at the time of the initial setting control involving the cycle abnormality.
여기서 공연비 학습 보정치와 기준치와의 비교에 의거하는 진단과 함께 상기 초기 설정 제어의 회수를 판별시키고, 공연비 학습 보정치가 나타내는 공연비 이탈이 주기 이상을 발생시키는 공연비 이탈에 수반해 학습된 것인가의 여부를 확인시키도록 하면 좋다.Here, the number of times of the initial setting control is determined together with the diagnosis based on the comparison between the air-fuel ratio learning correction value and the reference value, and it is confirmed whether or not the air-fuel ratio deviation indicated by the air-fuel ratio learning correction value has been learned along with the air-fuel ratio deviation causing the cycle abnormality. You can do it.
또 공연비 학습 보정이 복수로 구분된 운전 영역별 공연비 학습 보정치와 전 운전 영역에 적용된 전역 반영 학습치로 나누어진 경우에는 공연비 피드백 보정치의 초기 설정 제어에 수반하는 갱신은 상기 전역 반영 학습치에 의거해 행해지고, 동시에 그 전역 반영 학습치에 의거해 연료 공급계의 고장 진단을 행하도록 한다. 전역 반영 학습치는 전 운전 영역에서 적용된 것으로 학습 빈도가 높기 때문에 응답성 좋게 보정 요구 레벨을 반영시키는 것이 가능하고, 따라서 조기 고장 진단이 가능케 된다.When the air-fuel ratio learning correction is divided into a plurality of air-fuel ratio learning correction values for each driving region and a globally reflected learning value applied to all driving regions, the update accompanying the initial setting control of the air-fuel ratio feedback correction values is performed based on the global reflecting learning values. At the same time, the failure of the fuel supply system should be diagnosed based on the globally reflected learning values. Since the globally reflected learning value is applied to all the driving areas and the learning frequency is high, it is possible to reflect the correction request level with good responsiveness, thus enabling early failure diagnosis.
제1도는 본 발명의 기본 구성을 도시한 블록도.1 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention.
제2도는 실시예의 시스템 구성을 도시한 개략도.2 is a schematic diagram showing a system configuration of an embodiment.
제3도는 실시예의 공연비 피드백 제어를 도시한 흐름도.3 is a flowchart showing the air-fuel ratio feedback control of the embodiment.
제4도는 실시예의 영역별 공연비 학습을 도시한 흐름도.4 is a flowchart showing the air-fuel ratio learning for each region of the embodiment.
제5도는 실시예의 전역 공연비 학습을 도시한 흐름도.5 is a flowchart showing global air-fuel ratio learning of the embodiment.
제6도는 실시예의 주기 모니터 클램프 제어를 도시한 흐름도.6 is a flowchart showing the cycle monitor clamp control of the embodiment.
제7도는 실시예의 진단 제어를 도시한 흐름도.7 is a flowchart showing the diagnostic control of the embodiment;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 내연 기관 4 : 연료 분사 밸브1: internal combustion engine 4: fuel injection valve
6 : 삼원 촉매 7 : 풍량계6: three-way catalyst 7: air flow meter
10 : 크랭크각 센서 12 : 산소 센서10 crank angle sensor 12 oxygen sensor
21 : 제어 유니트21: control unit
이하에 본 발명의 실시예를 설명한다.An embodiment of the present invention will be described below.
실시예의 시스템 구성을 도시한 제2도에서 풍량계(7)는 공기 청정기(도시 생략)를 개재해서 기관(1)에 흡입되는 공기 유량(Qa)을 검출하고, 무부하 운전 스위치(9)는 스로틀 밸브(8)의 안전 폐쇄 위치를 검출한다. 배전기에 내장된 크랭크각센서(10)는 단위 크랭크 각도 마다의 신호와 기준 크랭크각 위치마다의 신호 Ref를 출력하고, 수온 센서(11)는 기관의 냉각수 온도(Tw)를 검출한다.In FIG. 2 showing the system configuration of the embodiment, the air flow meter 7 detects the air flow rate Qa sucked into the engine 1 via an air cleaner (not shown), and the no-load operation switch 9 has a throttle. The safe closing position of the valve 8 is detected. The crank angle sensor 10 incorporated in the distributor outputs a signal for each unit crank angle and a signal Ref for each reference crank angle position, and the water temperature sensor 11 detects the coolant temperature Tw of the engine.
또 공연비 검출 수단으로서의 산소 센서(12)는 기관 흡입 혼합기의 공연비와 밀접한 관계에 있는 배기 중의 산소 농도에 감응해서 출력 변화하는 센서로, 이론 공연비를 경계로 그 출력이 급변하는 특성을 갖는 농후, 희박 센서이다.In addition, the oxygen sensor 12 as the air-fuel ratio detecting means is a sensor whose output changes in response to the oxygen concentration in the exhaust which is closely related to the air-fuel ratio of the engine suction mixer. Sensor.
또 기관의 노킹(knocking) 진동을 검출하는 노킹 센서(13), 기관이 탑재된 차량의 주행 속도를 검출하는 차량 속도 센서(14) 등이 설치되어 있고, 상기 각종 센서의 검출 신호는 마이크로 컴퓨터를 내장한 제어 유니트(21)에 입력되도록 되어 있다.In addition, a knocking sensor 13 for detecting knocking vibration of the engine and a vehicle speed sensor 14 for detecting the traveling speed of the vehicle on which the engine is mounted are provided. It is input to the built-in control unit 21.
또 상기 제어 유니트(21)는, 본 실시 예에서, 공연비 피드백 보정 수단, 공연비 학습 수단, 피드백 보정 초기 설정 수단, 초기 설정시 학습치 변경 수단, 연료 공급량 보정 수단, 진단 수단으로서의 기능을, 후술하는 제3도-제7도의 흐름도에 도시한 바와 같이, 소프트웨어적으로 갖추고 있다.In addition, in the present embodiment, the control unit 21, which will be described later, functions as air-fuel ratio feedback correction means, air-fuel ratio learning means, feedback correction initial setting means, learning value change means at initial setting, fuel supply amount correction means, and diagnostic means As shown in the flowcharts of Figs. 3 to 7, the software is provided.
기관(1)으로의 연료 공급은 흡기 포트(3)에 설치된 전자식 연료 분사 밸브(4) (연료 공급 수단)를 통해 행해진다. 연료 분사 밸브(4)는 상기 제어 유니트(21)로부터 분사 펄스 신호에 따라 개방되고, 소정 압력으로 조정된 연료를 분사 공급하는 것으로 그 밸브 개방 시간(분사 펄스 폭)에 의해 분사량이 조정된다.The fuel supply to the engine 1 is performed through an electronic fuel injection valve 4 (fuel supply means) provided in the intake port 3. The fuel injection valve 4 is opened in response to the injection pulse signal from the control unit 21, and supplies injection of fuel adjusted to a predetermined pressure to adjust the injection amount by the valve opening time (injection pulse width).
제어 유니트(21)는 흡입 공기량에 대한 비(공연비)가 목표치(목표 공연비)가 되도록 기본 연료 분사량 Tp를 상기 흡입 공기 유량 Qa와 기관 회전수 Ne에 의거해 연산하고(Tp = K.Qa/Ne : K는 정수), 통상은 상기 기본 연료 분사량 Tp에 의해 결정되는 공연비(베이스 공연비)는 목표 공연비인 이론 공연비 부근으로 되어 있다.The control unit 21 calculates the basic fuel injection amount Tp based on the intake air flow rate Qa and the engine rotational speed Ne so that the ratio (air fuel ratio) to the intake air amount becomes the target value (target air fuel ratio) (Tp = K.Qa/Ne). K is an integer), and the air-fuel ratio (base air-fuel ratio) usually determined by the basic fuel injection amount Tp is around the theoretical air-fuel ratio which is a target air-fuel ratio.
배기관(5)에는 기관(1)에서 배출된 배기 유해 성분(Com Hc, NO%)을 처리하는 삼원 촉매(6)가 설치되어 있다. 이 삼원 촉매(6)가 배기 유해 성분의 전환 효율을 가장 좋은 상태로 확보하는 경우는 촉매의 분위기가 이론 공연비를 중심으로 하는 좁은 범위이다.The exhaust pipe 5 is provided with a three-way catalyst 6 for treating exhaust harmful components (Com Hc, NO%) discharged from the engine (1). When the three-way catalyst 6 ensures the best conversion efficiency of exhaust harmful components, the atmosphere of the catalyst is in a narrow range centering on the theoretical air-fuel ratio.
그래서 상기 삼원 촉매(6)가 그 정화 능력을 충분하게 발휘할 수 있는 이론 공연비 부근으로 실제의 공연비가 유지되도록 제어 유니트(21)는 산소 센서(12)로부터의 출력 신호에 의거해 연료 분사량을 피드백 보정한다.Thus, the control unit 21 feedback-corrects the fuel injection amount based on the output signal from the oxygen sensor 12 so that the actual air-fuel ratio is maintained near the theoretical air-fuel ratio at which the three-way catalyst 6 can sufficiently exhibit its purification ability. do.
여기서 상기 산소 센서(12)의 출력에 의거하는 공연비 피드백 제어의 구성을 제3도의 흐름도에 따라 설명한다.Here, the structure of the air-fuel ratio feedback control based on the output of the said oxygen sensor 12 is demonstrated according to the flowchart of FIG.
제3도의 흐름도에 도시된 루틴은, 기준 각도 신호 Ref마다 실행되도록 되어 있도, 우선 단계 1에서는 공연비 피드백 제어의 클램프 조건이 성립하는가의여부를 판별한다.Although the routine shown in the flowchart of FIG. 3 is executed for each reference angle signal Ref, first, in step 1, it is determined whether the clamp condition of the air-fuel ratio feedback control is satisfied.
상기 클램프 조건이란, 예를 들면 냉기시, 시동시, 감속시, 무부하 운전시 등이고, 이 운전 조건이 성립하고 있을 때에는 공연비 피드백 제어는 행해지지 않도록 되어 있다.The clamp condition is, for example, cold air, start-up, deceleration, no-load operation, and the like, and the air-fuel ratio feedback control is not performed when this driving condition is satisfied.
또 이런 클램프 조건에 해당하지 않고 공연비 피드백 제어를 실행시키고 있을 때에 산소 센서(12)의 농후 신호 또는 희박 신호가 소정 시간 이상 지속한 경우(주기 이상시)에는 강제적으로 공연비 피드백 보정 계수 α를 일단 초기 값으로 되돌리는 주기 모니터 클램프 제어(초기 설정 제어)가 실행되도록 되어 있다.In addition, if the rich signal or the lean signal of the oxygen sensor 12 continues for a predetermined time or more (when the cycle is abnormal) when the air-fuel ratio feedback control is executed without corresponding to such a clamp condition, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is forcibly initialized once. Periodic monitor clamp control (initial setting control) is performed to return the value.
또 상기 모니터 클램프 제어에 있어서는 공연비 피드백 보정 계수 α(공연비 피드백 보정치)를 그때의 값에서 서서히 초기값(100%)으로 되돌리는 적분 제어를 행하도록 하고 소정 시간 경과 후에 피드백 제어를 소정의 초기 상태로 재개시킨다.In the monitor clamp control, an integral control is performed in which the air-fuel ratio feedback correction coefficient α (the air-fuel ratio feedback correction value) gradually returns from the current value to the initial value (100%), and the feedback control returns to the predetermined initial state after a predetermined time. Resume.
클램프 조건이 성립된 경우에는 단계 23으로 나아가 공연비 피드백 보정 계수 α를 초기 값으로 리세트하지만, 클램프 조건이 비성립인 상태에서 공연비 피드백 제어를 실행시키는 경우에는 단계 2로 나아가 산소 센서(12)로부터 실제의 공연비가 이론 공연비에 대해서 희박 상태인가의 여부를 판별한다.If the clamp condition is established, the process proceeds to step 23 and the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is reset to the initial value. However, if the air-fuel ratio feedback control is executed while the clamp condition is not established, the process proceeds to step 2 from the oxygen sensor 12. It is determined whether the actual air fuel ratio is lean to the theoretical air fuel ratio.
공연비가 이론 공연비보다도 희박 상태인 경우에는 단계 3으로 나아가 전회(前回)도 희박 판정이었는가의 여부를 판별하는 것으로 희박 상태에서 농후 상태로의 반전 시인가의 여부를 판별한다.If the air-fuel ratio is lean than the theoretical air-fuel ratio, the flow advances to step 3 to determine whether the previous time was also a lean determination or not.
그리고 전회가 농후 상태가 아닌 희박 상태에서 농후 상태로의 반전 시일때에는 단계 5로 나아가 기본 연료 분사량 Tp와 기관 회전수 Ne와를 파라미터로 하는 도표에서 현재의 운전 조건에 적합한 단계분 PR을 읽어 내고, 다음 단계 6에서는 현재 상태의 보정 계수 α를 최대치로 해서 αMAX로 세트한다. 즉, 희박 판정 상태에서는 후술하는 바와 같이, 보정 계수 α를 서서히 증대시키는 제어가 행해지고, 농후 상태로의 반전에 수반해 감소 제어로 이행하므로 희박에서 농후로의 반전 시에 있어 감소 제어로의 이행 직후 보정 계수 α가 최대치를 보이게 된다.When the previous time is the reverse from the lean state to the rich state, the process proceeds to step 5 and reads the step PR appropriate for the current operating conditions from the chart with the basic fuel injection amount Tp and the engine speed Ne as the parameter. step 6, it will be set to α MAX a correction coefficient α of the current state to the maximum value. That is, in the lean determination state, as described later, the control to gradually increase the correction coefficient α is performed, and the shift to the decrease control is accompanied by the inversion to the rich state, so that immediately after the transition from the lean to the rich control is reduced. The correction coefficient α shows the maximum value.
단계 7에서는 상기 단계 5에서 구한 단계분 PR을 전회까지 보정 계수 α에서 감산하고, 그 감산 결과를 새로운 보정 계수 α로 해서 갱신 설정시킨다.In Step 7, the step PR obtained in Step 5 is subtracted from the correction coefficient α until the previous time, and the subtraction result is updated and set as the new correction coefficient α.
한편, 단계 3에서 전회도 농후 판정이었다고 판별되었을 때에는 단계 8로 나아가 후술하는 연료 분사량 Ti에 비례시켜 적분분 IR을 계산한다. 그리고 다음 단계 9에서는 전회까지의 보정 계수 α로부터 상기 적분분 IR을 감산하고, 그 감산 결고를 새로운 보정 계수 α로 해서 갱신 설정한다. 따라서 이론 공연비에 대한 농후 상태가 해소되어 희박로 반전하기까지는 본 루틴 실행마다 보정 계수 α는 적분분 IR에 따라 서서히 감소하게 된다.On the other hand, when it is determined that the previous time was also a rich determination in step 3, the process proceeds to step 8 and the integral IR is calculated in proportion to the fuel injection amount Ti described later. In the next step 9, the integral IR is subtracted from the correction coefficient α up to the previous time, and the update result is updated and set as the new correction coefficient α. Therefore, until the rich state of the theoretical air-fuel ratio is resolved and inverted to lean, the correction coefficient α gradually decreases with the integral IR for each execution of this routine.
동일하게, 실제의 공연비가 이론 공연비에 대해서 작다고 판별되었을 때에는 반전시(단계 4)이면 그때의 보정 계수 α를 최소값 αMIN으로 세트하고(단계 11), 기본 연료 분사량 Tp와 기관 회전수 Ne로부터 설정한 단계분 PL(단계 10)에 의해 보정 계수 α를 증대 제어한다(단계 12). 한편, 희박 상태의 계속 시에는 연료 분사량 Ti에 비례해서 설정된 적분분 IL(단계 13)에 의해 보정 계수 α를 증대 제어한다(단계 14).Similarly, when it is determined that the actual air-fuel ratio is small with respect to the theoretical air-fuel ratio, if it is reversed (step 4), the correction coefficient α at that time is set to the minimum value α MIN (step 11), and it is set from the basic fuel injection amount Tp and the engine speed Ne. The correction coefficient alpha is increased and controlled by one step PL (step 10) (step 12). On the other hand, when the lean state continues, the correction coefficient α is increased and controlled by the integral IL (step 13) set in proportion to the fuel injection amount Ti (step 14).
상기의 단계분 PR, PL 및 적분분 IR, IL을 이용해 실제의 공연비가 목표 공연비인 이론 공연비에 가까워지는 방향으로 공연비 피드백 보정 계수 α를 가변 제어함으로써, 연료 분사 밸브 4로부터 분사된 연료량에 따라 형성된 혼합기의 공연비를 이론 공연비 부근으로 안정시키도록 되어 있다.By varying the air-fuel ratio feedback correction coefficient α in the direction in which the actual air-fuel ratio is closer to the theoretical air-fuel ratio, which is the target air-fuel ratio, by using the above-described step fractions PR, PL, and integral IR, IL, it is formed in accordance with the amount of fuel injected from the fuel injection valve 4. The air-fuel ratio of the mixer is stabilized near the theoretical air-fuel ratio.
또, 본 실시예에서는, 제4도의 흐름도에 나타낸 바와 같이, 상기 공연비 피드백 보정 계수 α에 의한 보정 요구 레벨을 복수로 구분된 운전 영역별로 학습하는 영역별 공연비 학습 기능이 갖추어져 있다.In addition, in the present embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 4, the air-fuel ratio learning function for each area is provided for learning the correction request level by the air-fuel ratio feedback correction coefficient α for each of the divided driving regions.
제4도의 흐름도에서, 우선 단계 15-단계 18에서는 공연비 학습 조건의 판별을 행한다.In the flowchart of Fig. 4, first, in step 15 to step 18, the air-fuel ratio learning condition is determined.
단계 15에서는 기본 연료 분사량 Tp와 기관 회전치 Ne에 의해 복수의 지역으로 구분된 공연비 학습 도표 상의 동일 지역 내에 안정적으로 해당하는가의 여부를 판별하고 또 단계 16에서는 피드백 제어 중인 것을 확인한다.In step 15, it is determined whether or not it is stably within the same area on the air-fuel ratio learning chart divided into the plurality of areas by the basic fuel injection amount Tp and the engine rotation value Ne. In step 16, it is confirmed that the feedback control is underway.
또 단계 17에서는 산소 센서(12) 출력의 최대치와 최소치의 편차가 소정치 이상인 것을 확인하는 것으로 산소 센서(12)의 정상 동작 상태를 판정한다.In step 17, the normal operation state of the oxygen sensor 12 is determined by confirming that the deviation between the maximum value and the minimum value of the output of the oxygen sensor 12 is equal to or larger than a predetermined value.
또 단계 18에서는 산소 센서(12) 출력이 소정 회수 이상 샘플링되었는가의 여부를 판별한다.In step 18, it is determined whether the output of the oxygen sensor 12 has been sampled for a predetermined number or more.
그리고 상기 단계 15-18의 학습 조건이 모두 성립하였을 때에는 단계 19로 나아가 상기 흐름도의 단계 6, 단계 11에서 구해진 보정 계수 α의 최대치 αMAX, 최소치 αMIN을 이용하고, 보정 계수 α의 제어 중심(100%)에서 이탈량 ε을 아래 식에 의해 구한다.When all the learning conditions of steps 15-18 are established, the process proceeds to step 19, using the maximum value α MAX and the minimum value α MIN of the correction coefficient α obtained in steps 6 and 11 of the flowchart, and the control center of the correction coefficient α ( 100%), the deviation amount ε is obtained by the following equation.
이탈량 ε=(αMAX+αMIN)/2-1Departure Amount ε = (α MAX + α MIN ) / 2-1
이어, 단계 20에서는 학습 지역을 그때의 기본 연료 분사량 Tp와 기관 회전수 Ne에 의거해 판정하고, 공연비 학습 도표의 해당 지역에 기억되어 있는 영역별 학습 보정치 KBLRCA(초기값=100%)를 읽어 낸다.Next, in step 20, the learning area is determined based on the basic fuel injection amount Tp and the engine speed Ne at that time, and the learning correction value KBLRCA (initial value = 100%) for each area stored in the corresponding area of the air-fuel ratio study chart is read out. .
그리고, 단계 21에서는 상기 도표로부터 읽어 낸 해당 지역의 공연비 학습 보정치 KBLRCA에 상기 이탈량 ε의 소정 비율 R#을 가산한 값을 해당 지역의 새로운 공연비 학습 보정치 KBLRCA로 하고, 도표상 데이터의 바꿔씀을 행한다.In step 21, a value obtained by adding a predetermined ratio R # of the deviation amount ε to the air-fuel ratio learning correction value KBLRCA of the region read from the chart is set as the new air-fuel ratio learning correction value KBLRCA of the region, and the data on the chart is replaced. Do it.
단, 상기 영역별 공연비 학습 보정치 KBLRCA는 단계 22에서 소정의 상한치 내(예를 들면 90%-110%)로 제한되도록 되어 있다.However, the air-fuel ratio learning correction value KBLRCA for each region is limited to within a predetermined upper limit (for example, 90% -110%) in step 22.
또 본 실시예에서는 상기 영역별 공연비 학습 보정치 KBLRCA 이외에 전 운전 영역에서 적용되는 전역 반영 학습치 KBLRCB를 별도 학습하고, 아래 식에 따라 최종적인 분사 펄스 폭에 대응하는 연료 분사량 Ti(연료 공급량)을 결정하도록 되어 있다.In addition, the present embodiment separately learns the globally reflected learning value KBLRCB applied to all the driving regions in addition to the air-fuel ratio learning correction value KBLRCA for each region, and determines the fuel injection amount Ti (fuel supply amount) corresponding to the final injection pulse width according to the following equation. It is supposed to be.
Ti=Tp×CO×(α+KBLRCA+KBLRCB-2)+TsTi = Tp × CO × (α + KBLRCA + KBLRCB-2) + Ts
상기 식에서, CO는 냉각수 온도 Tw 등에 의거해 설정된 각종 보정 계수, Ts는 배터리 전압에 따라 설정된 무효 펄스 폭이다.In the above formula, CO is various correction coefficients set based on the cooling water temperature Tw and the like, and Ts is an invalid pulse width set according to the battery voltage.
상기 전역 반영 학습치 KBLRCB의 학습 제어는 제5도의 흐름도에 도시되어 있다. 제5도의 흐름도에서, 우선 단계 31에서는 전역 반영 학습치 KBLRCB의 학습 허가 조건이 성립하고 있는가의 여부를 판별한다. 상기 학습 허가 조건이란 기본적으로는 공연비 피드백 제어의 실행 허가 조건에 맞고, 흡수관 퍼지중이 아닌 것등을 부가 조건으로 하면 좋다.The learning control of the globally reflected learning value KBLRCB is shown in the flowchart of FIG. In the flowchart of FIG. 5, first, in step 31, it is determined whether or not the learning permission condition of the globally reflected learning value KBLRCB is established. The learning permission condition may basically be an additional condition that meets the permission condition for performing the air-fuel ratio feedback control and is not in the absorption tube purge.
그리고 학습 허가 조건이 성립하고 있을 때에는 단계 32로 나아가 대(大)주기 이상(異常)에 의거하는 주기 모니터 클램프 제어의 조건이 성립하고 있는가의 여부를 판별한다. 즉, 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이, 공연비 피드백 제어 중에 산소 센서(12)이 농후 신호 또는 희박 신호가 소정 시간(예를 들면 30초) 이상 계속된 경우(주기 이상시)에는 강제적으로 보정 계수 α를 일단 초기 값으로 되돌리도록 되어 있고, 상기 단계 32에서는 상기 주기 모니터 클램프 제어 중의 농후 계속 시간의 이상에 의한 클램프 제어시인가의 여부를 판별한다.When the learning permission condition is satisfied, the flow advances to step 32 to determine whether or not the condition of the periodic monitor clamp control based on a large period abnormality is satisfied. That is, in the present embodiment, as described above, the oxygen sensor 12 compulsorily corrects when the rich signal or the lean signal continues for a predetermined time (for example, 30 seconds) or more during the air-fuel ratio feedback control (when the cycle is abnormal). The coefficient α is set to return to the initial value once, and in step 32, it is determined whether or not the clamp is at the time of clamp control due to the abnormality of the rich duration time during the periodic monitor clamp control.
그리고 농후 시간의 이상에 의거하는 클램프 제어시(초기 설정 제어시)에는 단계 33으로 나아가 상기 전역 반영 학습치 KBLRCB의 감산 처리를 행한다. 즉 공연비가 농후 상태로 고정되어 있는 경우에는 공연비 피드백 제어 및 공연비 학습의 응답성이 뒤떨어지고 보정치의 상하한 값으로 공연비를 보정할 수 없는 것이라 추정하므로 상기 초기 설정 제어의 기초가 되는 농후 검출에 의거해 전역 반영 학습치 KBLRCB를 감소시키고, 희박 방향으로 보정 요구를 전역 반영 학습치 KBLRCB에 반영시킨다.At the time of clamp control based on the abnormality of the rich time (initial setting control), the process proceeds to step 33 and the subtraction processing of the global reflection learning value KBLRCB is performed. In other words, if the air-fuel ratio is fixed to a rich state, it is assumed that the air-fuel ratio feedback and the air-fuel ratio learning are inferior and the air-fuel ratio cannot be corrected by the upper and lower values of the correction values. Reduce the global reflecting learning value KBLRCB and reflect the correction request in the lean direction to the global reflecting learning value KBLRCB.
동일하게, 단계 34에서 희박에 계속 시간의 이상에 의한 주기 모니터 클램프 제어 실행시라 판별되었을 때에는 단계 35로 나아가 상기 전역 반영 학습치 KBLRCB를 증대시킨다.Similarly, when it is determined in step 34 that the periodic monitor clamp control due to the continuation of the lean time is executed, the flow advances to step 35 to increase the global reflection learning value KBLRCB.
상기 전역 반영 학습치 KBLRCB는, 후술하는 바와 같이 공연비 피드백 제어 중 영역별 공연비 학습 보정치 KBLRCA의 최대, 최소치에서는 흡수할 수 없는 보정 요구를 반영시키도록 되어 있으나 보정 계수 α를 일단 초기 값으로 되돌리는 주기 모니터 클램프 제어가 행해지게 되면 공연비 피드백 제어 계수 α에 의해 보정 요구 레벨을 직접적으로는 알 수 없기 때문에 소기의 공연비 학습을 행할 수 없다.The global reflecting learning value KBLRCB reflects a correction request that cannot be absorbed at the maximum and minimum values of the air-fuel ratio learning correction value KBLRCA for each area of the air-fuel ratio feedback control as described below, but returns the correction coefficient α to the initial value once. When monitor clamp control is performed, desired air-fuel ratio learning cannot be performed because the correction request level is not directly known by the air-fuel ratio feedback control coefficient?.
그러나, 예를 들면 공연비가 희박로 고정되었기 때문에 주기 모니터 클램프 제어(초기 설정)로 이행한 경우네는 학습 보정치에 의한 보정 레벨로서는 적어도 농후측으로 갱신 요구가 있던 것이라 추정되므로, 본 실시에에서는 주기 이상에 의거해 클램프 제어로 이행했을 때에는 전역 반영 학습치 KBLRCB를 갱신해서 클램프 제어로 이행한 것으로 추정되는 학습 보정 요구를 전역 반영 학습치 KBLRCB에 반영시키도록 했다.However, for example, when the air-fuel ratio is fixed to lean, and shifted to the periodic monitor clamp control (initial setting), it is estimated that there has been an update request to the rich side at least as a correction level by the learning correction value. When the shift to clamp control was performed, the globally reflected learning value KBLRCB was updated to reflect the learning correction request estimated to be shifted to the clamp control to the globally reflected learning value KBLRCB.
따라서 급격하고 대폭적인 공연비 이탈이 발생해서 공연비가 농후 또는 희박에 고정되어 보정 요구 레벨을 학습하지 않은 채 주기 모니터 클램프 제어로 이행해 버리는 경우라도 상기 공연비 이탈에 의한 학습 보정 요구를 전역 반영 학습치 KBLRCB에 반영시켜 둘 수 있고, 더욱이, 전역 반영 학습치 KBLRCB는 전 영역에 적용되는 것으로, 주기 모니터 클램프 제어가 실행되면 운전 영역에 관계없이 순차적으로 갱신되게 되므로 조기에 상기 공연비 이탈에 대한 보정 요구 레벨을 반영시키는 것이 가능하다.Therefore, even if the air-fuel ratio is drastically and drastically deteriorated and the air-fuel ratio is fixed to rich or lean and shifts to the periodic monitor clamp control without learning the correction demand level, the training correction request due to the air-fuel ratio deviation is reflected globally. In addition, the global reflection learning value KBLRCB is applied to all areas. When the periodic monitor clamp control is executed, it is sequentially updated regardless of the operation area. It is possible to reflect.
한편, 통상의 전역 반영 학습치 KBLRCB의 학습 제어는 단계 36 이후에서 행해진다.On the other hand, learning control of the normal globally reflected learning value KBLRCB is performed after step 36.
단계 36에서는 공연비 피드백 보정 계수 α와 현상태의 운전 조건에 해당하는 영역별 공연비 학습 보정치 KBLRCA와의 합계로부터 각 보정치의 초기값인 100%를 감산했던 값과 영역별 공연비 학습 보정치 KBLRCA가 규제되는 상한치 KBLGH#(예를 들면 110%)과를 비교한다.In Step 36, the initial value of each correction value is subtracted from the sum of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α and the air-fuel ratio learning correction value KBLRCA for each region corresponding to the operating conditions of the present condition, and the upper limit value KBLGH # for which the air-fuel ratio learning correction value KBLRCA for each region is regulated. (Eg 110%).
여기서 α+KBLRCA-1이 상한치 KBLGH#(예를 들면 110%) 이상인 경우에는 예를 들어 영역별 공연비 학습 보정치 KBLRCA를 상한치 KBLGH#에까지 변화시켰다고 하더라도 영역별 공연비 학습 보정치 KBLRCA만으로는 흡수할 수 없는 희박측으로의 공연비 에러분이 존재함을 나타낸다.If α + KBLRCA-1 is higher than the upper limit KBLGH # (eg 110%), for example, even if the air-fuel ratio learning correction value KBLRCA by region is changed to the upper limit KBLGH #, for example, the air-fuel ratio learning correction value KBLRCA by region cannot be absorbed. Indicates that there is an air-fuel ratio error of.
그래서 α+KBLRCA-1이 상한치 KBLGH#(예를 들면 110%) 이하인 경우에는 단계 37로 나아가 전역 반영 학습치 KBLRCB의 가산 갱신을 행하고, 상기 공연비 에러로서 남는 부분을 전역 반영 학습치 KBLRCB에 반영시켜 공연비 에러의 축소를 꾀한다. 또 상기 단계 37에서 전역 반영 학습치 KBLRCB의 증가는 (α+KBLRCA-1)과 상한치 KBLGH#(예를 들면 110%)의 차이의 소정 비율을 가산하는 구성으로 된 것이 바람직하나 고정치에 의해 가산 처리하더라도 관계없다.If α + KBLRCA-1 is less than or equal to the upper limit KBLGH # (for example, 110%), the process proceeds to step 37 to update the globally reflected learning value KBLRCB, and to reflect the portion remaining as the air-fuel ratio error to the globally reflected learning value KBLRCB. Reduce the air-fuel ratio error. In addition, in step 37, the increase in the globally reflected learning value KBLRCB is preferably configured to add a predetermined ratio of the difference between (α + KBLRCA-1) and the upper limit KBLGH # (for example, 110%), but it is added by a fixed value. It does not matter if we process it.
동일하게, 단계 38에서는 α+KBLRCA-1이 하한치 KBLGL#(예를 들면 90%)을 밑돌고 있는가의 여부를 판별하고, 하한치 KBLGL#을 밑돌고 있는 경우에는 단계 39로 나아가 전역 반영 학습치 KBLRCB의 감산 갱신을 함으로써, 희박측의 보정 요구로서 남는 부분(희박측으로의 공연비 에러분)을 전역 반영 학습치 KBLRCB에 반영시킨다.Similarly, in step 38, it is determined whether α + KBLRCA-1 is below the lower limit KBLGL # (for example, 90%). By updating, the portion (as for the air-fuel ratio error to the lean side) remaining as the lean side correction request is reflected in the global reflection learning value KBLRCB.
또 α+KBLRCA-1이 상한치 KBLGH#과 하한치 KBLGL#로 좁혀진 법위에 있을 때에는 영역별 공연비 학습 보정치 KBLRCA에 의한 보정으로 필요 충분한 공연비 학습 보정을 행할 수 있는 조건이라 간주한다. 그리고 이때에는 과잉 보정이 전역 반영 학습치 KBLRCB에 의해 이루어지는 것을 회피할 수 있고, 단계 40으로 나아가전역 반영 학습치 KBLRCB가 초기치(100%)에 대해서 어느 방향으로 학습 갱신되어 있는가를 판별한다.In addition, when α + KBLRCA-1 is in the law narrowed to the upper limit KBLGH # and the lower limit KBLGL #, it is regarded as a condition capable of performing sufficient air-fuel ratio learning correction by correction by the region-based air-fuel ratio learning correction value KBLRCA. At this time, the overcorrection can be avoided by the globally reflected learning value KBLRCB, and the flow proceeds to step 40 to determine in which direction the globally reflected learning value KBLRCB is learning updated with respect to the initial value (100%).
전역 반영 학습치 KBLRCB가 초기치 이상으로 갱신 학습되어 있을 때에는 단계 41로 나아가 초기값에 가까워질 수 있도록 전역 반영 학습치 KBLRCB의 감산 처리를 행하고, 초기값을 밑도는 값으로 갱신 학습되어 있을 때에는 단계 42로 나아가 초기값에 가까워질 수 있도록 전역 반영 학습치 KBLRCB의 가산 처리를 행한다.When the global reflecting learning value KBLRCB has been updated to the initial value or more, the process proceeds to step 41, and the subtraction processing of the global reflecting learning value KBLRCB is performed so as to approach the initial value. Further, the globally reflected learning value KBLRCB is added so as to be close to the initial value.
또 서서히 베이스 공연비의 이탈이 확대되는 경우에는 상기의 단계 36-단계 42의 학습 제어로 영역별 공연비 학습 보정치 KBLRCA에서 보정할 수 없는 보정 요구의 평균 레벨이 전역 반영 학습치 KBLRCB에 반영되게 된다.When the deviation of the base air-fuel ratio gradually expands, the average level of the correction request that cannot be corrected in the air-fuel ratio learning correction value KBLRCA for each area by the learning control in the above-described step 36 to step 42 is reflected in the globally reflected learning value KBLRCB.
여기서 상기 주기 모니터 클램프 제어를 제6도의 흐름도에 따라 설명한다.Here, the period monitor clamp control will be described according to the flowchart of FIG.
제6도의 흐름도에서 우선 단계 51에서는 산소 센서(12)의 출력에 의거해 이론 공연비에 대한 실제의 공연비의 농후, 희박을 판별한다.In the flowchart of FIG. 6, first, in step 51, the rich and lean of the actual air-fuel ratio with respect to the theoretical air-fuel ratio is discriminated based on the output of the oxygen sensor 12. FIG.
여기서, 공연비의 농후 상태가 판별되었을 때에는 단계 52에서 전회도 농후 상태이었는가의 여부를 판별한다. 그리고 계속적으로 농후 상태이었을 때에는 후술한 바와 같이 농후 또는 희박의 계속 시간을 계측하는 타이머에 의한 계측 시간이 소정 시간(예를 들면 30초) 이상이 되어 있는가의 여부를 단계 53에서 판별한다.Here, when the rich state of the air-fuel ratio is determined, it is discriminated in step 52 whether or not the last state is also rich. When it is continuously rich, it is determined in step 53 whether the measurement time by the timer which measures the rich or lean duration time is more than predetermined time (for example, 30 second) as mentioned later.
상기 타이머 계측 시간이 소정 시간 이상이 되어 있어 희박 상태를 소정 시간 이상 계속하고 있다고 판별되었을 때에는, 단계 54로 나아가 주기 모니터 클램프 제어(공연비 피드백 보정 계수 α의 리세트 제어)를 행함과 동시에 이런 농후 계속 시간의 이상에 의거해 행해진 주기 모니터 클램프 제어의 회수를 계수한다.If it is determined that the timer measurement time is equal to or longer than the predetermined time and the lean state is continued for more than the predetermined time, the process proceeds to step 54 where the periodic monitor clamp control (reset control of the air-fuel ratio feedback correction coefficient?) Is carried out, and at the same time, this rich concentration is continued. The number of cycle monitor clamp controls performed based on the abnormality of time is counted.
또, 다음 단계 55에서는 상기 타이머를 클리어하고, 새롭게 농후 또는 희박 상태의 계속 시간이 측정되도록 한다.In the next step 55, the timer is cleared so that a new rich or lean duration time is measured.
한편, 단계 52에서 전회의 공연비 상태가 희박이었다고 판별되었을 때에는 희박 상태에서 농후 상태로의 반전시이므로 단계 56에서 타이머를 클리어함으로써 농후 또는 희박 상태의 계속 시간만이 측정되도록 한다.On the other hand, when it is determined in step 52 that the previous air-fuel ratio state is lean, it is at the time of reversal from lean state to rich state, so that only the duration time of the rich or lean state is measured by clearing the timer in step 56.
동일하게 단계 51에서 공연비가 희박이라고 판별되었을 때에는 계속적인 희박 상태인가의 여부를 단계 57에서 판별하고, 계속적인 희박 상태인 경우에는 그 계속 시간이 소정 시간을 넘고 있는가의 여부를 판별해서(단계 58), 소정 시간을 넘어 희박 상태가 계속되고 있는 경우라면 희박 주기 이상에 의거하는 주기 모니터 클램프 제어를 실행함과 동시에 이런 희박 주기 이상에 의한 클램프 제어의 회수를 계수한다(단계 59). 그리고 모니터 주기 클램프 제어를 실행시켰을 때에는 타이머를 클리어해서 다시 농후, 희박 계속 시간의 측정을 행하게 한다(단계 60).Similarly, when it is determined in step 51 that the air-fuel ratio is lean, it is determined in step 57 whether it is a continuous lean state, and in the case of a continuous lean state, it is determined whether the duration time exceeds a predetermined time (step 58). In the case where the lean state continues for more than a predetermined time, the cycle monitor clamp control based on the lean cycle abnormality is executed and the number of clamp control by the lean cycle abnormality is counted (step 59). When the monitor cycle clamp control is executed, the timer is cleared to allow the measurement of the rich and lean duration time again (step 60).
이어 상기와 같이 해서 학습된 전역 반영 학습치 KBLRCB를 이용한 연료 공급계의 고장 진단을 제7도의 흐름도에 따라 설명한다.Next, a failure diagnosis of the fuel supply system using the globally reflected learning value KBLRCB learned as described above will be described according to the flowchart of FIG.
제7도의 흐름도에서 우선 단계 71에서 진단 허가 조건이 성립하고 있는가의 여부를 판별한다. 상기 진단 허가 조건은 예를 들면 냉각수 온도 Tw가 소정 온도 이상이고 산소 센서(12)의 출력이 센서의 정상 기능 상태를 나타내고 있는 것 등을 조건으로 한다.In the flowchart of FIG. 7, first, in step 71, it is determined whether or not the diagnostic permission condition is satisfied. The diagnostic permission condition is set on the condition that, for example, the cooling water temperature Tw is equal to or higher than the predetermined temperature and the output of the oxygen sensor 12 indicates the normal functional state of the sensor.
진단 허가 조건이 성립하고 있을 때에는 단계 72로 나아가 전역 반영 학습치 KBLRCB가 기준치인 하한치 HLRMIN#(예를 들면 85%)에 고정되어 있는가를 판별한다.When the diagnosis permission condition is satisfied, the flow advances to step 72 to determine whether the globally reflected learning value KBLRCB is fixed to the lower limit HLRMIN # (for example, 85%) as a reference value.
그리고 전역 반영 학습치 KBLRCB가 하한치 HLRMIN#에 고정되어 있으면서 동시에 농후 계속 시간의 이상에 의거하는 주기 모니터 클램프 제어의 실행 회수가 소정 회수 CMOIM1#(3회) 이상이 되어 있는 경우에는 통상 예측되는 베이스 공연비의 산포를 넘는 대폭적인 농후측으로의 공연비 이탈이 발생한 것이라 판단하고, 단계 74에서 고장 판정 신호를 출력한다.The base air-fuel ratio that is normally predicted when the globally reflected learning value KBLRCB is fixed to the lower limit HLRMIN # and at the same time the number of times the periodic monitor clamp control based on the rich continuous time is more than the predetermined number CMOIM1 # (3 times) It is determined that the air-fuel ratio deviation to the rich side exceeding the distribution of has occurred, and a failure determination signal is output in step 74.
상기 고장 판정 신호는 기관이 탑재된 차량에서 고장 경고 램프의 점등 트리거의 신호로서 이용되고, 운전자에게 연료 공급계에 어떤 고장(연료 분사 밸브 등의 공급계 부품 또는 풍량계 등의 제어계 부품의 고장 혹은 흡입 공기 누출 등의 이상)이 발생해 목표 공연비로 연소할 수 없음을 경고한다.The failure determination signal is used as a signal for triggering a failure warning lamp in a vehicle equipped with an engine, and gives a driver any trouble (fault of a supply system component such as a fuel injection valve or a control system component such as an air flow meter) to a fuel supply system. It may warn that an abnormality such as intake air leakage occurs and cannot burn at the target air-fuel ratio.
동일하게, 단계 75에서 전역 반영 학습치 KBLRCB가 기준치인 상한치 HLRMAX#(예를 들면 31%)에 고정되어 있다고 판별되고 또 단계 76에서 희박 주기의 이상에 의거하는 주기 모니터 클램프 제어의 회수가 소정 회수 CMOIM1# 이상이 되어 있다고 판별되었을 때에 희박측으로 대폭적인 공연비 이탈을 발생시키는 연료 공급계의 고장이 발생하고 있는 것이라 간주하고, 단계 74으로 나아가 고장 판정을 행하게 한다.Similarly, it is determined in step 75 that the globally reflected learning value KBLRCB is fixed to the upper limit HLRMAX # (for example, 31%) which is the reference value, and in step 76 the number of times of the cycle monitor clamp control based on the abnormality of the lean cycle is predetermined. When it is determined that the error is CMOIM1 # or higher, it is assumed that a failure of the fuel supply system that causes a significant air-fuel ratio deviation on the lean side is considered to have occurred, and the flow proceeds to step 74 to determine the failure.
여기서 상기 전역 반영 학습치 KBLRCB는 보정 계수 α 및 영역별 공연비 학습 보정치 KBLRCA로부터는 본래의 보정 요구를 읽어 들일 수 없는 주기 모니터 클램프 제어의 실행시에도 운전 영역을 묻지 않고 요구되므로 급격하고 재폭적인 공연비 이탈이 발생해 공연비 이탈을 학습시킴 없이 보정 계수 α가 초기값으로 되돌아갈 때에도 전역 반영 학습치 KBLRCB를 상기 공연비 이탈이 해소되는 방향으로 응답성 좋게 갱신시킬 수 있고, 따라서 상기 급격하고 대폭적인 공연비 이탈을 전역 반영 학습치 KBLRCB에 의거해 진단할 수 있다.In this case, the globally reflected learning value KBLRCB is required without asking the operation area even when the periodic monitor clamp control cannot read the original correction request from the correction coefficient α and the region-specific air-fuel ratio learning correction value KBLRCA. Even when the correction coefficient α returns to the initial value without learning the deviation of the air-fuel ratio, the globally reflected learning value KBLRCB can be updated responsibly in the direction in which the deviation of the air-fuel ratio is solved, thus eliminating the rapid and wide air-fuel ratio deviation. We can diagnose based on global reflection learning value KBLRCB.
또, 고장 진단에 있어서 전역 반영 학습치 KBLRCB의 고정과 동시에 주기 모니터 클램프 제어의 회수가 학습치의 고정 방향에 대응하는 주기 이상의 발생을 나타내고 있는가의 여부를 확인하도록 하고 있으므로 전역 반영 학습치 KBLRCB의 학습 불량에 의해 일시적으로 고장이 발생된 경우와 같은 오진단을 회피할 수 있다.In the fault diagnosis, the global reflected learning value KBLRCB is fixed, and the number of cycle monitor clamp controls indicates whether or not the occurrence of a period abnormality corresponding to the fixed direction of the learning value is indicated. This can avoid false diagnosis such as when a failure occurs temporarily.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 공연비 피드백 제어의 주기에 이상이 생겨 공연비 피드백 보정치를 일단 초기값으로 되돌리는 제어가 행해질 때에도 공연비 학습치를 갱신시키도록 했으므로 급격하고 대폭적인 공연비 이탈이 생기고 상기 초기 설정 제어에 의해 피드백 보정치에 의한 보정 요구를 학습시키지 않는 경우라도 공연비 학습치에 상기 공연비 이탈을 반영시킬 수 있고, 따라서 공연비 학습치에 기인한 연료 공급계의 고장 진단의 진단 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또 상기 공연비 학습치와 함께 주기 이상에 의거하는 초기 설정 제어의 회수를 판별시키는 것으로 공연비 학습 보정치에 의거하는 고장 진단에 신뢰성을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the air-fuel ratio learning value is updated even when the air-fuel ratio feedback control cycle occurs and the control to return the air-fuel ratio feedback correction value to the initial value is performed. Even when the control request by the feedback correction value is not learned by the control, the air-fuel ratio deviation can be reflected in the air-fuel ratio learning value, thereby improving the diagnostic performance of the fault diagnosis of the fuel supply system due to the air-fuel ratio learning value. There is. In addition, by determining the number of times of the initial setting control based on the cycle abnormality together with the air-fuel ratio learning value, it is possible to improve the reliability of the fault diagnosis based on the air-fuel ratio learning correction value.
또, 공연비 학습치가 복수의 운전 영역별로 학습되는 영역별 공연비 학습치와 전 운전 영역에 적용되는 전역 반영 학습치로 나눈 경우에는 전역 공연비 학습치를 상기 초기 설정 제어에 수반해 갱신시키고, 그 전역 반영 학습치에 의거해 연료 공급계의 고장을 진단시키도록 하면 상기 초기 설정 제어에 수반해 예측되는 보정 요구를 높은 빈도로 학습시킬 수 있고 따라서 보다 조기의 고장 진단이 가능하다.In addition, when the air-fuel ratio learning value is divided into the air-fuel ratio learning value for each area to be learned for a plurality of driving regions and the globally reflected learning value applied to all the driving regions, the global air-fuel ratio learning value is updated with the initial setting control, and the globally reflected learning value By diagnosing the failure of the fuel supply system based on the above, it is possible to learn the correction request predicted with the initial setting control at a high frequency and thus to diagnose the failure earlier.
Claims (3)
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