JPH04330348A - 車両用故障診断装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は車両用故障診断装置に
係り、特に空燃比センサからの検出信号を入力し空燃比
制御を果たす制御手段を有する車両用故障診断装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車両用エンジンは、車両走行速度すなわ
ち機関回転速度及び負荷の変動が極めて大きく、この変
動要素を組み合わせた各種の運転状態において、低燃費
、少ない有害排気ガス等の性能が要請される。このため
、各種の運転状態において、空燃比を適正に維持するこ
とが必要である。

【０００３】また、エンジンの異常診断装置としては、
特公平２−１７６１４０号公報に開示される如く、エン
ジンの排気通路に設けられた空燃比検出手段と、空燃比
検出手段の出力手段の出力信号に基づいて燃料噴射弁を
駆動して空燃比のフィードバック制御を行うフィードバ
ック制御手段と、フィードバック制御の周波数が安定し
た運転状態下で空燃比検出手段から出力される信号が空
燃比リッチ側の基準範囲内にあるか否かを判定する基準
範囲判定手段と、基準範囲判定手段にて基準範囲内にあ
ると判定されているときに空燃比検出手段からの出力信
号が所定偏差以上の反転となった状態を検出し、その反
転状態が所定数以上の場合に異常信号を出力する異常判
定手段とを備えたものがあった。

【０００４】更に、車両故障診断装置としては、特開平
２−１８５６５１号公報に開示される如く、エンジンの
回転信号に基づいてエンジンの回転数を演算するエンジ
ン回転数演算手段と、スロットル弁を全閉から全開に制
御したときの演算した回転数に基づき所定時間毎のエン
ジン回転数の変化率を演算する変化率演算手段と、基準
変化率として零近傍の値を、また基準回転数としてエン
ジンの最高回転数を夫々記憶した基準値記憶手段と、ス
ロットル弁を全閉から全開に制御したときの所定時間毎
のエンジン回転数の変化率が基準変化率以下のときであ
ってそのときのエンジン回転数が基準回転数以上のとき
は空気系の異常と判別する第１の判別手段と、基準回転
数より小さいときは空燃比の異常と判別する第２の判別
手段とを備えたものがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のエン
ジンにおいては、三元触媒を最も効率良く使用すべく、
空燃比を理論空燃比（１４．７）近傍に制御している。

【０００６】このとき、空燃比センサから出力される制
御用検出値は、図５に示す如く、０ミリアンペアであっ
た。

【０００７】また、前記空燃比センサが故障した際にも
検出値が０ミリアンペアとなってしまうため、空燃比セ
ンサの故障を判定することができず、制御手段が異常制
御を行う惧れがあり、実用上不利であるという不都合が
あった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、空燃比センサからの検出信
号を入力し空燃比制御を果たす制御手段を有する車両に
おいて、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサを
設けるとともにスロットルバルブの開度を検出するスロ
ットルセンサを設け、前記エンジンの空燃比を検出する
空燃比センサを設け、各センサからの検出信号を入力し
前記水温センサの検出温度が所定の範囲内である条件と
スロットルセンサの変化率が設定値以下である条件と空
燃比センサの検出値が設定範囲内にある条件とを満足し
た場合には前記エンジンへの燃料量を増減制御し燃料量
の増減制御によって変化する前記空燃比センサの検出値
を入力して前記空燃比センサの故障を判定する故障検知
機能を前記制御手段に付加して設けたことを特徴とする
。

【０００９】

【作用】上述の如く発明したことにより、水温センサの
検出温度が所定の範囲内である条件とスロットルセンサ
の変化率が設定値以下である条件と空燃比センサの検出
値が設定範囲内にある条件とを満足した場合には、制御
手段によってエンジンへの燃料量を増減制御し、この燃
料量の増減制御によって変化する空燃比センサの検出値
を制御手段に入力し、制御手段の故障検出機能によって
空燃比センサの故障を判定している。

【００１０】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１１】図１〜図４はこの発明の実施例を示すもの
である。図２において、２はエンジン、４はスロットル
ボディ、６は吸気通路、８は排気通路である。前記エン
ジン２の吸気通路６には、上流側からエアクリーナ１０
とスロットルバルブ１２とサージタンク１４とインジェ
クタ１６とが順次設けられている。スロットルバルブ１
２により調量された空気は、インジェクタ１６により噴
射された燃料と混合し、混合気を生成して燃焼室１８に
供給され、燃焼される。燃焼生成された排気は、排気通
路８により外部に排出される。

【００１２】前記インジェクタ１６は、燃料供給通路２
０により燃料タンク２２に連通されている。この燃料タ
ンク２２の燃料は、燃料ポンプ２４により圧送される。 圧送された燃料は、燃料供給通路２０を介してインジェ
クタ１６に供給される。

【００１３】前記燃料供給通路２０には、燃料レギュレ
ータ２６が設けられている。この燃料レギュレータ２６
は、スロットルバルブ１２下流側のサージタンク１４に
一端を連通する導圧通路２８により吸気圧力を圧力室（
図示せず）に導入して燃料圧力に調整し、過剰の燃料を
燃料戻し通路３０により燃料タンク２２に戻す。

【００１４】インジェクタ１６は、後述する制御手段３
６に接続されており、エンジン２の運転状態に応じて作
動され、燃料を噴射する。

【００１５】また、エンジン２の冷却水温度を検出する
水温センサ３２を設けるとともに、スロットルバルブ１
２の開度を検出するスロットルセンサ３４を設け、前記
エンジン２の空燃比を検出する空燃比センサ３６を設け
、各センサからの検出信号を入力し、前記水温センサ３
２の検出温度が所定の範囲内である条件と、前記スロッ
トルセンサ３４の変化率が設定値以下である条件と、空
燃比センサ３６の検出値が設定範囲内にある条件とを満
足した場合には、前記エンジン２への燃料量を増減制御
し、燃料量の増減制御によって変化する前記空燃比セン
サ３６の検出値を入力して前記空燃比センサ３６の故障
を判定する故障検知機能を前記制御手段３８に付加して
設ける。

【００１６】詳述すれば、エンジン２にこのエンジン２
のウォータジャケット４０内の冷却水温度を検出する水
温センサ３２を設け、スロットルバルブ１２には、この
スロットルバルブ１２の開度を検出するスロットルセン
サ１２を設け、排気通路８にエンジン２の空燃比を検出
する空燃比センサ３６を設け、エアクリーナ１０内に吸
気温度を検出する吸気温センサ４２を設け、サージタン
ク１４内の圧力を検出する圧力センサ４４を設け、エン
ジン２のクランク角を検出するクランク角センサ４６を
設ける。これらのセンサは、制御手段３８に連絡されて
いる。この制御手段３８は、故障検知機能を有している
。

【００１７】この故障検知機能とは、前記水温センサ３
２の検出温度が所定の範囲内、例えば７０℃〜９０℃の
範囲内の完全暖機時である条件と、前記スロットルセン
サ３４の変化率が設定値以下の加・減速時でない条件と
、空燃比センサ３６の検出値が設定範囲内の理論空燃比
（１４．７）近傍における出力電流が略０ミリアンペア
である条件とを満足した場合には、前記エンジン２への
燃料量を増減制御、例えばインジェクタ１６の噴射時間
を少許増加（リッチ化）し、燃料量の増加制御によって
変化する前記空燃比センサ３６の検出値を入力して前記
増加制御に対応して変化したか否かにより、前記空燃比
センサ３６の故障を判定するものである。

【００１８】また、車両用故障診断装置の制御手段は、
図３に示す如く、補正量を算出する第１算出部４８と基
本噴射量を算出する第２算出部５０とを有している。こ
の第１算出部４８は、第２算出部５０に連絡されている
。

【００１９】前記第１算出部４８には、吸気温センサ４
２、水温センサ３２、スロットルセンサ３４と、空燃比
センサ３６とが接続されている。

【００２０】前記第２算出部５０には、クランク角セン
サ４６、イグニションコイル５２と、圧力センサ４４ま
たはエアフロメータ５４が接続されているとともに、イ
ンジェクタ１６が接続されている。

【００２１】更に、制御手段３８は、図４に示す如く、
ＳＷ入力変換回路５６と信号整形回路５８と信号変換回
路６０と電源回路６２とを有している。前記ＳＷ入力変
換回路５６には、外部のＳＷ入力６４が入力されている
。このＳＷ入力変換回路５６はＣＰＵ６６に接続されて
いる。

【００２２】信号整形回路５８は、外部のイグニション
コイル５２とクランク角センサ４６とが接続されている
。この信号整形回路５８は、ＣＰＵ６６に接続されてい
る。

【００２３】信号変換回路６０には、センサ信号６８が
入力されている。この信号変換回路６０は、Ａ／Ｄ変換
器７０を介してＣＰＵ６６に接続されている。前記電源
回路６２には、バッテリ７２が接続されている。

【００２４】前記ＣＰＵ６６には、ＲＯＭ７４が接続さ
れているとともに、ドライバ７６を介してインジェクタ
１６が接続されている。

【００２５】次に図１の車両用故障診断装置の制御用フ
ローチャートに沿って作用を説明する。

【００２６】まず、車両用故障診断装置の制御手段４用
プログラムをスタート（１００）させる。

【００２７】そして、エンジン２の冷却水温度が７０℃
〜９０℃の範囲内であるか否かの判断（１０２）を行い
、この判断（１０２）がＹＥＳの場合には、スロットル
センサ３４の変化率が設定値以下であるか否かの判断（
１０４）を行い、判断（１０２）がＮＯの場合には、こ
のプログラムを終了（１１８）させる。

【００２８】また、判断（１０４）がＹＥＳの場合には
、前記空燃比センサ３６の出力が０ミリアンペア±Ａｍ
Ａであるか否かの判断（１０６）を行い、この判断（１
０６）がＮＯの場合には、このプログラムを終了（１１
８）させ、この判断（１０６）がＹＥＳの場合には、イ
ンジェクタ１６の噴射時間をＢ％だけ増加させ（１０８
）、その後１０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃ待つ（１１０
）。

【００２９】そして、空燃比センサ３６の出力が噴射量
を増加した分変化したか否かの判断（１１２）を行い、
この判断（１１２）がＹＥＳの場合には、前記空燃比セ
ンサ３６が正常であると判定（１１４）してこのプログ
ラムを終了（１１８）し、判断（１１２）がＮＯの場合
には、前記空燃比センサ３６が異常であると判定してこ
のプログラムを終了（１１８）している。

【００３０】これにより、空燃比センサ３６の故障を容
易に判定でき、空燃比の異常制御を防止し得て、実用上
有利である。

【００３１】また、水温センサ３２とスロットルセンサ
３４と空燃比センサ３６と制御手段３８とによって前記
空燃比センサ３６の故障を判定しているので、追加部品
がなく、故障診断装置の構造が複雑化する惧れがなく、
製造コストを低廉に維持し得て、経済的に有利である。

【００３２】

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサを設け
るとともにスロットルバルブの開度を検出するスロット
ルセンサを設け、エンジンの空燃比を検出する空燃比セ
ンサを設け、各センサからの検出信号を入力し水温セン
サの検出温度が所定の範囲内である条件とスロットルセ
ンサの変化率が設定値以下である条件と空燃比センサの
検出値が設定範囲内にある条件とを満足した場合にはエ
ンジンへの燃料量を増減制御し燃料量の増減制御によっ
て変化する空燃比センサの検出値を入力して空燃比セン
サの故障を判定する故障検知機能を制御手段に付加して
設けたので、空燃比センサの故障を容易に判定でき、制
御手段による空燃比の異常制御を防止し得て、実用上有
利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の車両用故障診断装置のフロ
ーチャートである。

【図２】車両用故障診断装置の概略説明図である。

【図３】車両用故障診断装置の概略ブロック図である。

【図４】制御手段の概略説明図である。

【図５】この発明の従来の技術を示す空燃比と空燃比セ
ンサの出力電流との関係を示す図である。

【符号の説明】

２　　エンジン １２　　スロットルバルブ １６　　インジェクタ ２６　　燃料レギュレータ ２８　　導圧通路 ３０　　燃料戻し通路 ３２　　水温センサ ３４　　スロットルセンサ ３６　　空燃比センサ ３８　　制御手段 ４２　　吸気温センサ ４４　　圧力センサ ４６　　クランク角センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　空燃比センサからの検出信号を入力し
   空燃比制御を果たす制御手段を有する車両において、エ
   ンジンの冷却水温度を検出する水温センサを設けるとと
   もにスロットルバルブの開度を検出するスロットルセン
   サを設け、前記エンジンの空燃比を検出する空燃比セン
   サを設け、各センサからの検出信号を入力し前記水温セ
   ンサの検出温度が所定の範囲内である条件とスロットル
   センサの変化率が設定値以下である条件と空燃比センサ
   の検出値が設定範囲内にある条件とを満足した場合には
   前記エンジンへの燃料量を増減制御し燃料量の増減制御
   によって変化する前記空燃比センサの検出値を入力して
   前記空燃比センサの故障を判定する故障検知機能を前記
   制御手段に付加して設けたことを特徴とする車両用故障
   診断装置。