JPH0623557B2 - 燃料噴射弁の故障診断装置 - Google Patents
燃料噴射弁の故障診断装置Info
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- JPH0623557B2 JPH0623557B2 JP18496386A JP18496386A JPH0623557B2 JP H0623557 B2 JPH0623557 B2 JP H0623557B2 JP 18496386 A JP18496386 A JP 18496386A JP 18496386 A JP18496386 A JP 18496386A JP H0623557 B2 JPH0623557 B2 JP H0623557B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、内燃機関の燃料供給装置における燃料噴射
弁の故障とりわけ燃料漏洩の有無を診断する装置に関す
る。
弁の故障とりわけ燃料漏洩の有無を診断する装置に関す
る。
従来の技術 燃料噴射弁には、異物の噛み込みなどによつて燃料の漏
洩が生じる可能性があるが、その漏洩量が運転性の悪化
を来す程度でなければ、運転者は一般に気付きにくい。
しかし、この状態では当然のことながら正常な排気浄化
作用が働かず、排気成分の悪化を招いてしまうので、近
年、その漏洩を自己診断する装置が要請されている。
洩が生じる可能性があるが、その漏洩量が運転性の悪化
を来す程度でなければ、運転者は一般に気付きにくい。
しかし、この状態では当然のことながら正常な排気浄化
作用が働かず、排気成分の悪化を招いてしまうので、近
年、その漏洩を自己診断する装置が要請されている。
燃料噴射弁の故障を診断する装置としては、従来特開昭
５８−２１４６３４号公報等に見られるように、燃料噴
射弁に流れる電流をモニタして該噴射弁が正常に作動し
ているか否かを検出する方式のものが知られている。
５８−２１４６３４号公報等に見られるように、燃料噴
射弁に流れる電流をモニタして該噴射弁が正常に作動し
ているか否かを検出する方式のものが知られている。
また空燃比のフイードバツク制御に用いられるO2センサ
の出力に着目し、フイードバツク制御中にその出力が所
定時間リツチ側に連続した場合に「故障」と診断する方
法も提案されている。
の出力に着目し、フイードバツク制御中にその出力が所
定時間リツチ側に連続した場合に「故障」と診断する方
法も提案されている。
発明が解決しようとする問題点 しかし、前者の方法では、燃料噴射弁のコイルやハーネ
スの断線あるいはシヨート等による不作動は検出できる
ものの、異物の噛み込み等による燃料の漏洩を検出する
ことはできない。
スの断線あるいはシヨート等による不作動は検出できる
ものの、異物の噛み込み等による燃料の漏洩を検出する
ことはできない。
また後者の方法では、多量の漏洩があれば検出可能では
あるものの、少量の漏洩の場合、あるいは多数の噴射弁
の中で１個が漏洩している場合などには到底検出するこ
とができない。しかも、エアフロメータの特性変化等に
よる空燃比の変動があると誤診断を生じ易い。
あるものの、少量の漏洩の場合、あるいは多数の噴射弁
の中で１個が漏洩している場合などには到底検出するこ
とができない。しかも、エアフロメータの特性変化等に
よる空燃比の変動があると誤診断を生じ易い。
問題点を解決するための手段 この発明に係る燃料噴射弁の故障診断装置は、第１図に
示すように、排気通路に設けたO2センサ１の出力に基づ
いて内燃機関の実際の空燃比と理論空燃比との偏差を検
出する手段２と、吸気量検出手段３の検出に基づき、所
定の高吸気量領域において検出した空燃比の偏差を記憶
する手段４と、所定の低吸気量領域において検出した空
燃比の偏差を記憶する手段５と、両偏差を比較して燃料
噴射弁の漏洩の有無を判別する手段６とから構成されて
いる。
示すように、排気通路に設けたO2センサ１の出力に基づ
いて内燃機関の実際の空燃比と理論空燃比との偏差を検
出する手段２と、吸気量検出手段３の検出に基づき、所
定の高吸気量領域において検出した空燃比の偏差を記憶
する手段４と、所定の低吸気量領域において検出した空
燃比の偏差を記憶する手段５と、両偏差を比較して燃料
噴射弁の漏洩の有無を判別する手段６とから構成されて
いる。
作用 燃料噴射弁の噴射量は、一般に加速時等を除き理論空燃
比を目標として制御される。ここで、燃料噴射弁の漏洩
があれば、当然のことながら実際の空燃比はリツチ側に
ずれてしまうことになるが、漏洩量は運転条件に拘らず
一定であることから、その漏洩が空燃比に及ぼす影響
は、低吸気量である程著しいものとなる。すなわち、一
定量の漏洩があるとすれば、空燃比の偏差は第２図に示
すように低吸気量側で非常に大きく、吸気量の増大に従
つて急激に減少する。
比を目標として制御される。ここで、燃料噴射弁の漏洩
があれば、当然のことながら実際の空燃比はリツチ側に
ずれてしまうことになるが、漏洩量は運転条件に拘らず
一定であることから、その漏洩が空燃比に及ぼす影響
は、低吸気量である程著しいものとなる。すなわち、一
定量の漏洩があるとすれば、空燃比の偏差は第２図に示
すように低吸気量側で非常に大きく、吸気量の増大に従
つて急激に減少する。
一方、空燃比は噴射弁の漏演と無関係なエアフローメー
タの特性のバラつきや経年変化などによつても変動する
可能性があるが、その場合には、略一定割合で誤差を生
じることになるので、第３図に示すように、空燃比の偏
差は、吸気量の大小に拘らず略一定の値を示すことにな
る。勿論第３図は誇張して示したもので、厳密には一定
値とはならないが、漏洩の場合に比べれば、吸気量の大
小による変化は極めて少ない。
タの特性のバラつきや経年変化などによつても変動する
可能性があるが、その場合には、略一定割合で誤差を生
じることになるので、第３図に示すように、空燃比の偏
差は、吸気量の大小に拘らず略一定の値を示すことにな
る。勿論第３図は誇張して示したもので、厳密には一定
値とはならないが、漏洩の場合に比べれば、吸気量の大
小による変化は極めて少ない。
従つて、実際に検出される空燃比の偏差は、漏洩がない
場合には、第４図の点線で示すように上述した特性のバ
ラツキ等による値のみが現われ、漏洩がある場合には、
これに第２図の漏洩影響分が上乗せされて第４図の実線
で示すようになる。
場合には、第４図の点線で示すように上述した特性のバ
ラツキ等による値のみが現われ、漏洩がある場合には、
これに第２図の漏洩影響分が上乗せされて第４図の実線
で示すようになる。
すなわち、低吸気量領域および高吸気量領域の双方でリ
ツチ側に偏差が現われている場合に、双方が同程度の偏
差であれば、それは漏洩以外の原因によるものと判断で
き、低吸気量領域の偏差が高吸気領域の偏差よりもかな
り大きい場合には、漏洩によるものと判断できるのであ
る。
ツチ側に偏差が現われている場合に、双方が同程度の偏
差であれば、それは漏洩以外の原因によるものと判断で
き、低吸気量領域の偏差が高吸気領域の偏差よりもかな
り大きい場合には、漏洩によるものと判断できるのであ
る。
実施例 第５図はこの発明の一実施例を示す構成説明図であつ
て、11は内燃機関本体、12は上流にエアクリーナ13を備
えた吸気通路、14は三元触媒15が介装された排気通路を
夫々示している。
て、11は内燃機関本体、12は上流にエアクリーナ13を備
えた吸気通路、14は三元触媒15が介装された排気通路を
夫々示している。
上記吸気通路12には、各吸気ボートに向けて燃料噴射弁
16が配設されているとともに、絞弁17が介装されてお
り、更に吸入空気量を検出するために例えば熱線式エア
フローメータ18が配設されている。また上記排気通路14
には、三元触媒15より上流位置に、排気中の残存酸素濃
度に応じた起電力を発生するO2センサ19が配設されてい
る。
16が配設されているとともに、絞弁17が介装されてお
り、更に吸入空気量を検出するために例えば熱線式エア
フローメータ18が配設されている。また上記排気通路14
には、三元触媒15より上流位置に、排気中の残存酸素濃
度に応じた起電力を発生するO2センサ19が配設されてい
る。
また20は内燃機関の冷却水温を検出する水温センサ、21
は機関回転速度を検出するために設けられた所定クラン
ク角毎にパルス信号を発するクランク角センサを示して
いる。
は機関回転速度を検出するために設けられた所定クラン
ク角毎にパルス信号を発するクランク角センサを示して
いる。
制御回路22は、所謂マイクロコンピユータシステムを用
いたもので、O2センサ19を用いた空燃比フイードバツク
制御方式による燃料噴射弁16の噴射量制御を行つている
とともに、後述するような燃料噴射弁16の故障つまり漏
洩診断を行い、「故障」と判断した場合には警報ランプ
23等の警報手段を作動させるようになつている。尚、24
はバツテリである。
いたもので、O2センサ19を用いた空燃比フイードバツク
制御方式による燃料噴射弁16の噴射量制御を行つている
とともに、後述するような燃料噴射弁16の故障つまり漏
洩診断を行い、「故障」と判断した場合には警報ランプ
23等の警報手段を作動させるようになつている。尚、24
はバツテリである。
上記噴射量制御は、エアフローメータ18が検出した吸入
空気量とクランク角センサ21が検出したエンジン回転数
とから基本パルス幅Tp（基本噴射量）を演算し、かつこ
れに種々の補正増量やフイードバツク補正値を加えて燃
料噴射弁16の駆動パルス幅Ti（噴射量）を決定するので
あり、具体的には次式によつてパルス幅Tiが求められ
る。
空気量とクランク角センサ21が検出したエンジン回転数
とから基本パルス幅Tp（基本噴射量）を演算し、かつこ
れに種々の補正増量やフイードバツク補正値を加えて燃
料噴射弁16の駆動パルス幅Ti（噴射量）を決定するので
あり、具体的には次式によつてパルス幅Tiが求められ
る。
Ti ＝Tp ×COEF×（α＋Ｌα-1）＋Ｔｓ ここでCOEFは各種増量補正係数であり、例えば水温増
量、高速高負荷域に対する空燃比補正などからなる。Ts
は、無効時間に関連した電圧補正係数である。また（α
＋Ｌα−１）は、O2センサ19に基づくフイードバツク補
正値であつて、αは空燃比フイードバツク係数、Lαは
学習値である。上記空燃比フイードバツク係数αは、O2
センサ19の出力を所定のスライスレベル（理論空燃比に
対応する）と比較し、かつその濃薄変化に基づく比例積
分制御によつて求められる値で、例えば１±0.25の範囲
で与えられる。学習値Ｌαは、例えば運転領域を機関回
転速度と基本噴射量Tpとによつて複数の学習エリアに分
割し、夫々に予め割当てられた値であり、これは各学習
エリア内でO2センサ19の出力が数回サンプリングされる
間の空燃比フイードバツク係数αの最大と最小の中間値
として一定の条件下で演算（学習演算）され、逐次更新
される。この学習値Ｌαも上記空燃比フイードバツク係
数αと同じく例えば１±０．２５の範囲で与えられるも
のであり、これを上記の（α＋Ｌα−１）の形で空燃比
フイードバツク係数αに加えることによつて、例えばエ
アフローメータ18の経年変化が生じたような場合でも、
空燃比フイードバツク係数αが「１」を中心に制御され
ることになる。
量、高速高負荷域に対する空燃比補正などからなる。Ts
は、無効時間に関連した電圧補正係数である。また（α
＋Ｌα−１）は、O2センサ19に基づくフイードバツク補
正値であつて、αは空燃比フイードバツク係数、Lαは
学習値である。上記空燃比フイードバツク係数αは、O2
センサ19の出力を所定のスライスレベル（理論空燃比に
対応する）と比較し、かつその濃薄変化に基づく比例積
分制御によつて求められる値で、例えば１±0.25の範囲
で与えられる。学習値Ｌαは、例えば運転領域を機関回
転速度と基本噴射量Tpとによつて複数の学習エリアに分
割し、夫々に予め割当てられた値であり、これは各学習
エリア内でO2センサ19の出力が数回サンプリングされる
間の空燃比フイードバツク係数αの最大と最小の中間値
として一定の条件下で演算（学習演算）され、逐次更新
される。この学習値Ｌαも上記空燃比フイードバツク係
数αと同じく例えば１±０．２５の範囲で与えられるも
のであり、これを上記の（α＋Ｌα−１）の形で空燃比
フイードバツク係数αに加えることによつて、例えばエ
アフローメータ18の経年変化が生じたような場合でも、
空燃比フイードバツク係数αが「１」を中心に制御され
ることになる。
従つて、フイードバツク補正値（α＋Ｌα−１）全体と
しては、１±０．５の範囲で変化することになり、１以
上であればリツチ側へ、１以下であればリーン側へ空燃
比が制御されるのである。そして、このフイードバツク
補正値（α＋Ｌα−１）は、これを除いた場合、つまり
フイードバツクによる補正を行わない状態でのベース空
燃比の理論空燃比に対する偏差を示すパラメータとなり
得るのであり、本実施例では、このフイードバツク補正
値（α＋Ｌα−１）を低吸気量領域および高吸気量領域
の夫々で比較することによつて漏洩の診断を行つてい
る。
しては、１±０．５の範囲で変化することになり、１以
上であればリツチ側へ、１以下であればリーン側へ空燃
比が制御されるのである。そして、このフイードバツク
補正値（α＋Ｌα−１）は、これを除いた場合、つまり
フイードバツクによる補正を行わない状態でのベース空
燃比の理論空燃比に対する偏差を示すパラメータとなり
得るのであり、本実施例では、このフイードバツク補正
値（α＋Ｌα−１）を低吸気量領域および高吸気量領域
の夫々で比較することによつて漏洩の診断を行つてい
る。
次に第６図は上記制御回路22において実行される故障診
断プログラムのフローチヤートであり、以下これを説明
する。
断プログラムのフローチヤートであり、以下これを説明
する。
先ずステツプ１〜ステツプ５では、低吸気量領域内に設
定された運転領域Ａについてフイードバツク補正値の検
出を行つている。すなわち、ステツプ１で例えばエアフ
ローメータ18の検出に基づき所定の運転領域Ａであるか
判定し、かつステツプ２でO2センサ19の出力VO２がリツ
チ状態にあるか判定する。ここで、リツチ状態が所定時
間継続している場合（ステツプ３）には、比較的多量の
燃料が漏洩している可能性があり、フイードバツク補正
による空燃比制御が不能つまり学習演算も行えない状態
にあるので、フラグFAANGを“１"とし、フイードバツク
補正値ΔMRAは読み込まずに次のステツプ６へ進む。前
記リツチ状態が継続している場合以外は、その時のフイ
ードバツク補正値ΔMRAを記憶する（ステツプ５）。
定された運転領域Ａについてフイードバツク補正値の検
出を行つている。すなわち、ステツプ１で例えばエアフ
ローメータ18の検出に基づき所定の運転領域Ａであるか
判定し、かつステツプ２でO2センサ19の出力VO２がリツ
チ状態にあるか判定する。ここで、リツチ状態が所定時
間継続している場合（ステツプ３）には、比較的多量の
燃料が漏洩している可能性があり、フイードバツク補正
による空燃比制御が不能つまり学習演算も行えない状態
にあるので、フラグFAANGを“１"とし、フイードバツク
補正値ΔMRAは読み込まずに次のステツプ６へ進む。前
記リツチ状態が継続している場合以外は、その時のフイ
ードバツク補正値ΔMRAを記憶する（ステツプ５）。
ステツプ６〜ステツプ10は、同様に高吸気量領域内に設
定された運転領域Ｂについてフイードバツク補正値ΔMR
Bを検出している。ここでO2センサ19の出力VO２のリツ
チ状態が所定時間継続している場合（ステツプ８）に
は、やはりフラグFABNGを“１"として次のステツプ11に
進む。
定された運転領域Ｂについてフイードバツク補正値ΔMR
Bを検出している。ここでO2センサ19の出力VO２のリツ
チ状態が所定時間継続している場合（ステツプ８）に
は、やはりフラグFABNGを“１"として次のステツプ11に
進む。
ステツプ11以降では、運転領域Ａおよび運転領域Ｂで夫
々上記のように記憶したデータに基づいて漏洩の有無を
判別している。先ず第１に、フラグFAANGおよびFABNGが
何れも“１"である場合（ステツプ11，12）には、「故
障」と判断してメモリに記憶する（ステツプ16）。これ
は、比較的多量の燃料漏洩が急激に発生し、低吸気量領
域のみならず高吸気量領域においても空燃比制御が不能
となつた場合に相当する。第２には、フラグFAANGが
“１”で、かつ運転領域Ｂの補正値ΔMRBが設定値ΔMRB
NG以下の場合（ステツプ11，13）に「故障」と判断す
る。これは、比較的多量の漏洩により低吸気量領域では
空燃比制御が不能であるが、高吸気量領域ではフイード
バツクによりリーン側へかなり大きな補正を行つている
状態に相当する。また第３には、運転領域Ａと運転領域
Ｂの補正値の差（ΔMRB−ΔMRA）が設定値ΔMRAB以下で
あり、かつ双方の補正値ともに１以下の場合（ステツプ
14，15）にやはり「故障」と判断する。これは、比較的
少量の漏洩が生じている状態に相当する。すなわち、実
際には空燃比フイードバツク補正によつて外部へ全く影
響が出ない極く少量の漏洩であつても、確実に診断する
ことができる。
々上記のように記憶したデータに基づいて漏洩の有無を
判別している。先ず第１に、フラグFAANGおよびFABNGが
何れも“１"である場合（ステツプ11，12）には、「故
障」と判断してメモリに記憶する（ステツプ16）。これ
は、比較的多量の燃料漏洩が急激に発生し、低吸気量領
域のみならず高吸気量領域においても空燃比制御が不能
となつた場合に相当する。第２には、フラグFAANGが
“１”で、かつ運転領域Ｂの補正値ΔMRBが設定値ΔMRB
NG以下の場合（ステツプ11，13）に「故障」と判断す
る。これは、比較的多量の漏洩により低吸気量領域では
空燃比制御が不能であるが、高吸気量領域ではフイード
バツクによりリーン側へかなり大きな補正を行つている
状態に相当する。また第３には、運転領域Ａと運転領域
Ｂの補正値の差（ΔMRB−ΔMRA）が設定値ΔMRAB以下で
あり、かつ双方の補正値ともに１以下の場合（ステツプ
14，15）にやはり「故障」と判断する。これは、比較的
少量の漏洩が生じている状態に相当する。すなわち、実
際には空燃比フイードバツク補正によつて外部へ全く影
響が出ない極く少量の漏洩であつても、確実に診断する
ことができる。
発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係る燃料噴射
弁の故障診断装置によれば、高吸気量領域で殆ど影響が
出ないような少量の漏洩あるいは多数の噴射弁の中で１
個が漏洩しているような場合であつても、精度良く検出
でき、排気成分の悪化を未然に防止できる。そして、エ
アフローメータの特性変化などにより空燃比がリツチ側
にずれていたとしても誤診断を生じる虞れがない。
弁の故障診断装置によれば、高吸気量領域で殆ど影響が
出ないような少量の漏洩あるいは多数の噴射弁の中で１
個が漏洩しているような場合であつても、精度良く検出
でき、排気成分の悪化を未然に防止できる。そして、エ
アフローメータの特性変化などにより空燃比がリツチ側
にずれていたとしても誤診断を生じる虞れがない。
第１図はこの発明の構成を示す機能ブロツク図、第２図
は漏洩がある場合の空燃比の偏差と吸気量の関係を示す
特性図、第３図は漏洩以外による空燃比の偏差と吸気量
の関係を示す特性図、第４図は実際に検出される空燃比
の偏差と吸気量の関係を示す特性図、第５図はこの発明
の一実施例を示す構成説明図、第６図はこの実施例にお
ける診断プログラムを示すフローチヤートである。 １……O2センサ、２……偏差検出手段、３……吸気量検
出手段、４，５……記憶手段、６……漏洩判別手段。
は漏洩がある場合の空燃比の偏差と吸気量の関係を示す
特性図、第３図は漏洩以外による空燃比の偏差と吸気量
の関係を示す特性図、第４図は実際に検出される空燃比
の偏差と吸気量の関係を示す特性図、第５図はこの発明
の一実施例を示す構成説明図、第６図はこの実施例にお
ける診断プログラムを示すフローチヤートである。 １……O2センサ、２……偏差検出手段、３……吸気量検
出手段、４，５……記憶手段、６……漏洩判別手段。
Claims (1)
- 【請求項１】排気通路に設けたO2センサの出力に基づい
て実際の空燃比と理論空燃比との偏差を検出する手段
と、所定の高吸気量領域において検出した空燃比の偏差
を記憶する手段と、所定の低吸気量領域において検出し
た空燃比の偏差を記憶する手段と、両偏差を比較して燃
料噴射弁の漏洩の有無を判別する手段とからなる燃料噴
射弁の故障診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18496386A JPH0623557B2 (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 燃料噴射弁の故障診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18496386A JPH0623557B2 (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 燃料噴射弁の故障診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6341639A JPS6341639A (ja) | 1988-02-22 |
| JPH0623557B2 true JPH0623557B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=16162411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18496386A Expired - Fee Related JPH0623557B2 (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 燃料噴射弁の故障診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623557B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10337443B1 (en) * | 2018-01-17 | 2019-07-02 | Ford Global Technologies, Llc | Systems and methods for determining fuel release from a fuel injector |
| CN113279872B (zh) * | 2021-06-30 | 2023-03-21 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种喷射阀故障诊断方法、系统、设备及存储介质 |
-
1986
- 1986-08-06 JP JP18496386A patent/JPH0623557B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6341639A (ja) | 1988-02-22 |
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