JP2004324471A - Oxygen sensor deterioration determination device - Google Patents
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Abstract
【課題】酸素センサの劣化判定の誤判定を未然に防止し、劣化判定をより適切に行うことができる酸素センサの劣化判定装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置50は酸素センサ44の出力に基づいて空燃比補正係数を算出して空燃比フィードバック制御を行うとともに、酸素センサ44の出力のリッチ期間及びリーン期間からなる反転周期に基づいて酸素センサの劣化の有無を判定する。電子制御装置50は空燃比補正係数がリセットされている時期に該当する酸素センサ44の出力のリッチ期間又はリーン期間を含んで該期間に連続する複数の期間のデータに基づく劣化判定を禁止する。
【選択図】 図1Provided is an oxygen sensor deterioration determination device capable of preventing erroneous determination of deterioration of an oxygen sensor beforehand and performing deterioration determination more appropriately.
An electronic control unit calculates an air-fuel ratio correction coefficient based on an output of an oxygen sensor to perform air-fuel ratio feedback control, and based on an inversion cycle including a rich period and a lean period of the output of the oxygen sensor. To determine whether the oxygen sensor has deteriorated. The electronic control unit 50 prohibits the deterioration determination based on the data of a plurality of continuous periods including the rich period or the lean period of the output of the oxygen sensor 44 corresponding to the time when the air-fuel ratio correction coefficient is reset.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸素センサの出力に基づいて空燃比補正係数を算出して空燃比フィードバック制御を行うエンジンに適用されて、酸素センサの劣化の有無を判定する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、多くのガソリンエンジン(以下単にエンジンという)では、排気通路に排気中の酸素濃度を検出する酸素センサが設けられ、その出力に基づき空燃比が理論空燃比となるように空燃比フィードバック(F/B)制御が行われている。そして、酸素センサの出力に基づいて空燃比が理論空燃比よりもリッチであることが検出されたときには、燃料噴射量が減量補正され、空燃比が理論空燃比よりもリーンであることが検出されたときには、燃料噴射量が増量補正されることで、空燃比が理論空燃比となるように制御される。
【0003】
このような燃料噴射量の補正は一般に、酸素センサ出力によってリーンとリッチとの間で反転したことが確認されたときに空燃比補正係数を一時に所定量増減させるスキップ補正と、酸素センサの出力がリーンまたはリッチを示している期間、空燃比補正係数を徐々に増減させる積分補正とで行われている。
【0004】
上記酸素センサは、熱劣化などによって、その内部抵抗や起電力、応答時間等の特性が変化することがあり、その特性変化により、空燃比F/B制御の精度が低下することがある。そのため、上記のような空燃比F/B制御が行われるエンジンの多くでは、そうした精度低下を未然に防ぐため、酸素センサの劣化の有無の判定が行われている。
【0005】
従来、このような酸素センサの劣化判定は、特許文献1に記載されているように酸素センサ出力のリッチ期間及びリーン期間からなる反転周期を所定の劣化判定値と比較することにより行われ、この反転周期が劣化判定値以上となったとき、酸素センサの劣化有りと判定される。
【0006】
【特許文献1】
特開平6−50193号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記酸素センサの出力の反転周期は、燃料噴射補正制御及びエンジンの運転状態の影響を受けてその時間が変化し、その酸素センサの反転周期の変化により酸素センサの劣化有りと誤判定する可能性がある。特許文献1では燃料噴射補正制御及び運転状態の影響を除外するために、以下のような前提条件を設定している。(1)酸素センサの活性判定が終了していること。(2)空燃比F/B制御の実行中であること。(3)車速、エンジン回転速度、吸入空気量、スロットル開度等がそれぞれ規定値の範囲内にあり、エンジンが定常運転中であること。
【0008】
しかしながら、特許文献1の酸素センサの劣化判定手法では、以下のような場合に、酸素センサの出力の反転周期が増加し、誤判定する可能性があった。すなわち、インジェクタの噴射量が公差の上下限付近にあり、理論空燃比にするための空燃比補正係数が減量側又は増量側に大きくずれている。また、空燃比補正係数に基づく燃料補正学習値の更新が一度も実施されていない。これらの状態において、燃料のカット制御や加速増量制御が実行されると、空燃比F/B制御が解除されて空燃比補正係数はリセットされる。また、燃料タンク内で発生した燃料蒸気のパージ制御の実行及び解除が行われるときには、空燃比F/B制御は継続されるものが、空燃比補正係数はリセットされる。このように空燃比補正係数がリセットされている時期に該当する酸素センサの出力はリッチ側又はリーン側にはりつくことになり、そのリッチ期間又はリーン期間は増加することとなる。また、空燃比補正係数のリセットが解除された直後において、空燃比補正係数がリセットされる以前の元の値に復帰するまでには時間がかかり、その間において酸素センサ出力のリッチ期間又はリーン期間が特に増加する。従って、空燃比補正係数がリセットされている時期に該当する酸素センサの出力のリッチ期間又はリーン期間を含んで連続する複数の期間のデータからなる反転周期は本来の反転周期よりも長くなる。そのため、空燃比補正係数がリセットされている時期に該当する酸素センサの反転周期に基づいて酸素センサの劣化判定を行うと、酸素センサの劣化を誤判定する可能性がある。
【0009】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、酸素センサの劣化判定の誤判定を未然に防止し、劣化判定をより適切に行うことができる酸素センサの劣化判定装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、理論空燃比を境にしてリッチ又はリーンを検出する酸素センサの出力に基づいて空燃比補正係数を算出して空燃比フィードバック制御を行うエンジンに適用されて、前記酸素センサの出力のリッチ期間及びリーン期間からなる反転周期に基づいて該酸素センサの劣化の有無を判定する判定手段を備えた酸素センサの劣化判定装置において、前記空燃比補正係数がリセットされている時期に該当する前記酸素センサの出力のリッチ期間又はリーン期間を含んで該期間に連続する複数の期間のデータに基づく前記判定手段による判定を禁止する禁止手段を備えることを特徴とする。
【0011】
空燃比フィードバック制御中において、空燃比を理論空燃比にするための空燃比補正係数が減量側又は増量側に大きくずれている場合、空燃比補正係数がリセットされていると、その時期に該当する酸素センサの出力はリッチ側又はリーン側にはりつくことになり、そのリッチ期間又はリーン期間は増加することとなる。また、空燃比補正係数のリセットが解除された直後において、空燃比補正係数がリセットされる以前の元の値に復帰するまでには時間がかかり、その間において酸素センサ出力のリッチ期間又はリーン期間が特に増加する。従って、空燃比補正係数がリセットされている時期に該当する酸素センサの出力のリッチ期間又はリーン期間を含んで連続する複数の期間のデータからなる反転周期は本来の反転周期よりも長くなる。そのため、空燃比補正係数がリセットされている時期に該当する酸素センサの反転周期に基づいて酸素センサの劣化判定を行うと、酸素センサの劣化を誤判定する可能性がある。
【0012】
この点に関して、請求項1の発明では、空燃比補正係数がリセットされている時期に該当する酸素センサの出力のリッチ期間又はリーン期間を含んで該期間に連続する複数の期間のデータに基づく判定が禁止されるため、酸素センサの劣化の誤判定を未然に防止することができるようになる。
【0013】
請求項2に記載の発明のように、前記禁止手段は、前記空燃比補正係数がリセットされている時期に該当する前記酸素センサの出力のリッチ期間又はリーン期間と該期間の直後のリーン期間又はリッチ期間の2つの期間のデータに基づく前記判定手段による判定を禁止することができる。
【0014】
請求項3に記載の発明は、理論空燃比を境にしてリッチ又はリーンを検出する酸素センサの出力に基づいて空燃比補正係数を算出して空燃比フィードバック制御を行うエンジンに適用されて、前記酸素センサの出力のリッチ期間及びリーン期間からなる反転周期に基づいて該酸素センサの劣化の有無を判定する判定手段を備えた酸素センサの劣化判定装置において、前記酸素センサの出力の互いに連続するリッチ期間及びリーン期間の偏差が規定値の範囲内に収まらない場合には、それらリッチ期間及びリーン期間からなる反転周期に基づく前記判定手段による判定を禁止する禁止手段を備えることを特徴とする。
【0015】
酸素センサの反転周期の変化は経年変化によるものであり、酸素センサの出力特性が急に変化することはない。従って、酸素センサの出力の反転周期が部分的に延びていた場合には、酸素センサの劣化によって反転周期が増加したのではなく、空燃比フィードバック制御の影響によって酸素センサの反転周期が増加した一時的な現象と判定することができる。
【0016】
上記の構成によれば、酸素センサの出力の互いに連続するリッチ期間及びリーン期間の偏差が規定値の範囲内に収まらない場合には、それらリッチ期間及びリーン期間からなる反転周期に基づく判定が禁止されるため、酸素センサの劣化の誤判定を未然に防止することができるようになる。
【0017】
請求項4に記載の発明は、空燃比を検出する酸素センサの出力に基づいて空燃比補正係数を算出して空燃比フィードバック制御を行うエンジンに適用されて、前記酸素センサの出力の反転周期に基づいて該酸素センサの劣化の有無を判定する判定手段を備えた酸素センサの劣化判定装置において、前記酸素センサによって検出された空燃比と理論空燃比との定常的なずれを補償するための燃料補正学習値を前記空燃比補正係数に基づいて学習する学習手段を更に備え、前記学習手段による空燃比学習が未実施のときには前記判定手段による判定を禁止する禁止手段を備えることを特徴とする。
【0018】
空燃比学習が実施されると、空燃比と理論空燃比との定常的なずれ分は燃料補正学習値に基づいて補正され、空燃比補正係数は増量側及び減量側にずれることなく、補正量0%を中心にして変化するようになる。この場合には、空燃比補正係数のリセットが解除された直後において、空燃比補正係数がリセットされる以前の元の値に復帰するまでの時間が短くなり、酸素センサ出力のリッチ期間又はリーン期間が延びる可能性は少なく、酸素センサの劣化の誤判定を防止することができる。逆に、空燃比学習が未実施の場合には、空燃比と理論空燃比との定常的なずれ分は補正されず、空燃比補正係数は増量側及び減量側にずれるようになる。この場合には、空燃比補正係数のリセットが解除された直後において、空燃比補正係数がリセットされる以前の元の値に復帰するまでには時間がかかり、その間において酸素センサ出力のリッチ期間又はリーン期間が特に増加する。従って、空燃比補正係数がリセットされている時期に該当する酸素センサの出力のリッチ期間又はリーン期間を含んで連続する複数の期間のデータからなる反転周期は本来の反転周期よりも長くなる。そのため、空燃比補正係数がリセットされている時期に該当する酸素センサの反転周期に基づいて酸素センサの劣化判定を行うと、酸素センサの劣化を誤判定する可能性がある。
【0019】
この点に関して、上記の構成によれば、空燃比と理論空燃比との定常的なずれを補償するための燃料補正学習値の学習が未実施のときには判定が禁止されるため、酸素センサの劣化の誤判定を未然に防止することができるようになる。
【0020】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明にかかる酸素センサの劣化判定装置を具体化した第1実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
【0021】
図1は、本実施形態にかかる酸素センサの劣化判定装置並びに同装置が適用される車両用エンジン等の概略構成を示している。同図1に示されるように、エンジン10には吸気通路20が接続されている。この吸気通路20には、スロットルモータ22によって開閉駆動されるスロットルバルブ24が設けられている。
【0022】
そして、吸気通路20を通じてエンジン10に供給される吸入空気は、このスロットルバルブ24の開度に基づいて調量される。また、吸気通路20のエンジン10近傍には、燃料を噴射するインジェクタ26が設けられている。
【0023】
一方、エンジン10に接続される排気通路30には、三元触媒32が配設されている。この三元触媒32によって、排気に含まれるHC(炭化水素)、CO(一酸化炭素)、及びNOx(窒素酸化物)がそれぞれ浄化される。
【0024】
さらに、エンジン10には、その運転状態を検出するための各種センサが設けられている。例えば、エンジン10のクランクシャフト近傍にはエンジン回転速度信号NEを検出する回転速度センサ41が設けられている。また、スロットルバルブ24の近傍には、スロットルバルブ開度TAを検出してこれを目標開度にフィードバック制御するためのスロットルセンサ42が設けられている。さらに、このスロットルバルブ24の上流には、吸気通路20を通過する吸入空気量QAを検出するエアフロメータ43が取付けられている。また、排気通路30において、三元触媒32の上流側及び下流側には、それぞれの酸素濃度信号ODU、ODDを検出する上流側の酸素センサ44、下流側の酸素センサ45が設けられている。これら各センサ41〜45の検出信号は、エンジンの各種制御を実行する電子制御装置50に入力される。
【0025】
この電子制御装置50は、演算ユニット(CPU)をはじめ、各種制御プログラムや演算用マップ、制御の実行に際して算出されるデータ等を記憶保持するメモリを備えている。電子制御装置50は、各種センサ41〜45等によって検出されるエンジン10の運転状態等に基づいて、排気の酸素濃度に応じた空燃比フィードバック制御や、アイドル運転時における回転速度制御等を実行する。
【0026】
また、本実施形態におけるエンジン10では、電子制御装置50は下式(1)に基づいて上記インジェクタ26による燃料噴射時間τfinを算出する。
τfin=Qbase(1+KG+FAF)×KINJ …(1)
上式(1)において、「Qbase」は、エアフロメータ43の出力に基づいて算出される吸入空気量及び理論空燃比に基づき、混合気の空燃比を理論空燃比とするために筒内に供給されるべき基本噴射量である。また、「KINJ」は基本燃料噴射時間である。具体的には吸入空気と燃料の混合比である空燃比が理論空燃比(ストイキ)となるように、エンジン回転速度と吸入空気量QAとに基づいて決定される。
【0027】
また、「KG」は燃料噴射時間の燃料補正学習値であり、エンジン10の運転状態に応じて空燃比がストイキ相当となるように設定される。すなわち、燃料噴射量(時間)を補正するための学習が完了した後は、空燃比フィードバック制御におけるフィードバック中心は基本的にはストイキ相当値に一致することとなる。なお、この燃料補正学習値KGの学習は、エンジン負荷等により区分けされたエンジン運転領域毎に行われている。
【0028】
また、「FAF」は、上記酸素センサ44、45の出力に基づいて算出される空燃比補正係数であり、空燃比フィードバック制御中は酸素センサ44、45の出力に基づいて上記エンジン10に供給される混合気の空燃比が目標空燃比に一致するように設定される。より詳しくは、この空燃比補正係数FAFは、下式(2)に基づいて繰り返し設定される。
【0029】
FAF←FAF+RS+KI …(2)
上式(2)の「RS」は、スキップ補正量である。スキップ補正量RSは、上流側の酸素センサ44の出力がリーンからリッチへの空燃比の反転を示したときには所定の負の値Rdに設定され、リッチからリーンへの空燃比の反転を示したときには所定の正の値Riに設定される。これにより、上流側の酸素センサ44の出力が反転したとき、空燃比補正係数FAFがスキップ状に増減される。
【0030】
上記各値Rd,Riは、下流側の酸素センサ45の酸素濃度信号ODDから把握される空燃比のリーン・リッチ傾向に応じて、全体的な空燃比をストイキとするように調整される。すなわち、ここでは、増量補正時のスキップ補正量RSの設定値(値Ri)と減量補正時の同設定値(Rd)とを対称とすることで、全体的な空燃比の理論空燃比からのずれを補償するようにしている。
【0031】
上式(2)の「KI」は、積分補正量である。積分補正量KIは、上流側の酸素センサ44が、空燃比がリッチであることを示す信号を出力している間は、所定の負の値Kdに設定され、リーンであることを示す信号を出力している間は、所定の正の値Kiに設定される。これにより、空燃比補正係数FAFは、空燃比がリッチであることが示されている期間は、所定時間毎に値Kdずつ除減され、リーンであることが示されている期間は、所定時間毎に値Kiずつ徐増される。よって、これら値Kd,Kiの値が大きいほど、燃料噴射時間τfinの変化速度、すなわち燃料噴射量の変化速度が大きくなる。
【0032】
なお、上記各値Kd,Kiは、吸入空気量QA等に応じて可変設定されており、吸入空気量QAに応じた酸素センサ44の応答性の変化に対して、空燃比制御の適合を図るようにしている。
【0033】
以下、本実施形態における酸素センサの劣化判定処理について、図2〜図6を併せ参照して説明する。
本実施形態では、上流側の酸素センサ44の出力の反転周期を測定し、その測定された反転周期が所定の劣化判定値を上回るとき、同酸素センサ44の劣化有りと判定して、その劣化判定を行っている。図2は電子制御装置50が実行する酸素センサ44の劣化判定手順を示すフローチャートである。
【0034】
この一連の処理では、まず、ステップ102において劣化判定の前提条件が成立しているかが判定される。即ち以下の条件がすべて成立しているときに酸素センサ44の劣化判定処理が許容される。
(1)空燃比F/B制御の実行中であること。
(2)酸素センサ44の活性状態であること。
(3)車速、エンジン回転速度、吸入空気量、スロットル開度等がそれぞれ規定値の範囲内にあり、エンジンが定常運転中であること。
(4)エンジン始動後、所定時間以上経過しており、燃料噴射量の始動後増量が行われていないこと。
(5)エンジン冷却水温が所定温度以上であり、燃料噴射量の暖機増量が行われていないこと。
【0035】
以上の条件がすべて成立していて酸素センサ44の劣化判定制御が許容されるときは、ステップ102で肯定判定されステップ104に進む。(1)〜(5)の条件のいずれかが成立していないときはステップ102で否定判定されステップ124に進み、酸素センサ44の劣化判定のために算出されたすべてのデータがクリアされてこのルーチンが終了される。
【0036】
ステップ104では、周期算出許可条件が成立しているか否かが判定される。周期算出許可条件が成立していると判定されると(ステップ104:YES)、ステップ106の酸素センサ周期算出処理に進み、周期算出許可条件が成立していないと判定されると(ステップ104:NO)、処理はステップ116に進む。
【0037】
ステップ116では、酸素センサ44の出力がリッチ側からリーン側あるいはリーン側からリッチ側へ反転したか否かが判定される。酸素センサ出力が反転していないと判定されると(ステップ116:NO)、本処理は一旦終了される。酸素センサ出力が反転したと判定されると(ステップ116:YES)、ステップ118にて周期算出許可条件が成立てステップ106の酸素センサ周期算出処理に進む。すなわち、酸素センサ44の出力が反転した時点を、同酸素センサ44の出力の反転周期を測定する際の起点とするため、その出力が反転したか否かの判定が行われる。
【0038】
ステップ106において、図3のフローチャートに示される酸素センサの反転周期算出処理が実行される。
まず、ステップ202において、酸素センサ44出力が理論空燃比に相当する基準電圧0.45V以上であるか否かに基づいて空燃比がリッチであるか否かが判定される。酸素センサ44出力が0.45V以上である場合には空燃比がリッチであると判定され、酸素センサ44出力が0.45V未満である場合には空燃比がリーンであると判定される。酸素センサ44出力が0.45V以上であってリッチ空燃比であると判定されると(ステップ202:YES)、処理はステップ204に進む。一方、酸素センサ44出力が0.45V未満であってリーン空燃比であると判定されると(ステップ202:NO)、処理はステップ214に進む。
【0039】
ステップ204では、リーン履歴有りか否かが判定される。リーン履歴有りと判定されると(ステップ204:YES)、処理はステップ206に進み、リーン履歴無しと判定されると(ステップ204:NO)、処理はステップ208に進む。
【0040】
ステップ206では周期カウンタのそのときの値がリーン期間TLとして確定されるとともに、周期カウンタの値がクリアされる。また、このステップ206において、リーン履歴がクリアされる。
【0041】
ステップ208では、リッチ期間の算出のために周期カウンタがインクリメントされる。
次のステップ210では酸素センサ44出力が規定値(例えば0.48V)以上である状態が所定時間以上継続しているか否かが判定される。ステップ210で否定判定されると、本ルーチンは一旦終了される。ステップ210で肯定判定されると、ステップ212に進んでリッチ履歴がONに設定され、本ルーチンは一旦終了される。このリッチ履歴とは酸素センサ44がノイズによるものではなく、リッチ空燃比を検出している状態を示すものである。
【0042】
前記ステップ202で否定判定されてステップ214に処理が進むと、ステップ214では、リッチ履歴有りか否かが判定される。リッチ履歴有りと判定されると(ステップ214:YES)、処理はステップ216に進み、リッチ履歴無しと判定されると(ステップ214:NO)、処理はステップ218に進む。
【0043】
ステップ216では周期カウンタのそのときの値がリッチ期間TRとして確定されるとともに、周期カウンタの値がクリアされる。また、このステップ216において、リッチ履歴がクリアされる。
【0044】
ステップ218では、リーン期間TLの算出のために周期カウンタがインクリメントされる。
次のステップ220では酸素センサ44出力が規定値(例えば0.42V)未満である状態が所定時間以上継続しているか否かが判定される。ステップ220で否定判定されると、本ルーチンは一旦終了される。ステップ220で肯定判定されると、ステップ222に進んでリーン履歴がONに設定され、本ルーチンは一旦終了される。このリーン履歴とは酸素センサ44がノイズによるものではなく、リーン空燃比を検出している状態を示すものである。
【0045】
従って、図6に示されるように、時刻t1において酸素センサ44の出力がリッチ側からリーン側に反転して0.45V未満になったとき、リッチ履歴がある場合にはリッチ期間TRが時刻t1において確定し、リッチ履歴がクリアされる。リッチ期間TRの確定によって、時刻t1において酸素センサ出力のリーン期間TLが始まり、周期カウンタによって計測が開始される。そして、時刻t2において酸素センサ44出力が0.42V未満になり所定時間T1経過すると時刻t3においてリーン履歴がONに設定される。
【0046】
この後、時刻t4において酸素センサ44の出力がリーン側からリッチ側に反転して0.45V以上になると、リーン履歴があるためにリーン期間TLが時刻t4において確定され、リーン履歴がクリアされる。なお、時刻t1から時刻t2の間において酸素センサ44出力にノイズが乗って0.45V以上になることがあっても、このノイズは所定時間T1以上継続しないため、ノイズの出力時間もリーン期間TLとして計測される。
【0047】
リーン期間TLの確定によって時刻t4において酸素センサ出力のリッチ期間TRが始まり、周期カウンタによって計測が開始される。そして、時刻t5において酸素センサ44出力が0.48V以上になり所定時間T2経過すると時刻t6においてリッチ履歴がONに設定される。酸素センサ出力のリッチ期間TRが始まり、周期カウンタによって計測が開始される。
【0048】
この後、時刻t7において酸素センサ44の出力がリッチ側からリーン側に反転して0.45V未満になると、リッチ履歴があるためにリッチ期間TRが時刻t7において確定され、リッチ履歴がクリアされる。
【0049】
リッチ期間TRの確定によって時刻t7において酸素センサ出力のリーン期間TLが始まり、周期カウンタによって計測が開始される。以後、同様にして酸素センサ44出力のリーン期間TL及びリッチ期間TRが計測される。
【0050】
次に図2に戻り、ステップ108において、FAFリセット後カウンタの算出処理が実行される。図4はFAFリセット後カウンタの算出処理を示すフローチャートである。
【0051】
図4に示されるように、まず、ステップ302において、FAFリセットフラグがONであるか否かが判定される。FAFリセットフラグは空燃比補正係数FAFをリセットするためのフラグであって、燃料のカット制御や加速増量制御に基づく空燃比F/B制御の解除時や、パージ制御の実行及び解除に伴ってFAFリセットフラグがONに設定される。FAFリセットフラグがONであると判定されると(ステップ302:YES)、処理はステップ304に進み、FAFリセットフラグがOFFであると判定されると(ステップ302:NO)、処理はステップ306に進む。
【0052】
ステップ304では、FAFリセット後カウンタに初期値として「2」が設定されるとともに、FAFリセットフラグがOFFに設定される。
次のステップ306では、前記ステップ206又はステップ216の処理結果に基づいてリーン期間TL又はリッチ期間TRが確定したか否かが判定される。リーン期間TL又はリッチ期間TRが確定したと判定されると(ステップ306:YES)、処理はステップ308に進み、リーン期間TL及びリッチ期間TRが確定していないと判定されると(ステップ306:NO)、本ルーチンは一旦終了される。
【0053】
そして、ステップ308では、FAFリセット後カウンタがデクリメントされ、本ルーチンは一旦終了される。
再び図2に戻り、ステップ110では、FAFリセット後カウンタの値が「0」か否かが判定される。FAFリセット後カウンタの値が「0」であると判定されると(ステップ110:YES)、処理はステップ112に進み、FAFリセット後カウンタの値が「0」でないと判定されると(ステップ110:NO)、処理はステップ122に進む。ステップ122ではFAFリセット後に酸素センサの出力の2つの期間が経過していないため、周期データがクリアされ、本ルーチンが終了される。
【0054】
ステップ112では酸素センサ出力のリッチ期間TR及びリーン期間TLを加算した反転周期の平均値が予め設定された劣化判定のための規定値Tref未満か否かが判定される。反転周期の平均値が規定値Tref未満であると判定されると(ステップ112:YES)、処理はステップ114に進んで酸素センサ44は劣化していないとの正常判定がなされ、本ルーチンが終了される。一方、反転周期の平均値が規定値Tref以上であると判定されると(ステップ112:NO)、処理はステップ120に進んで酸素センサ44は劣化しているとの異常判定がなされ、本ルーチンが終了される。
【0055】
図5は本実施形態にかかる酸素センサの出力の反転周期の測定処理を示すタイミングチャートを示す。
今、インジェクタ26の噴射量が公差の上限付近にあり、空燃比を理論空燃比にするための空燃比補正係数FAFが減量側に大きくずれている。また、空燃比補正係数FAFに基づく燃料補正学習値KGの学習更新が一度も実施されていない。
【0056】
このような状態において、時刻t11において例えば燃料カット制御の実行に基づいて空燃比補正係数FAFがリセットされると、空燃比補正係数FAFがリセットされている時期に該当する酸素センサ44の出力はリーン側にはりつくことになり、そのリーン期間TLRは増加することとなる。
【0057】
また、時刻t12において燃料カット制御が解除されて空燃比補正係数FAFのリセットが解除されると、時刻t12〜t13までの期間において空燃比補正係数FAFは所定のスキップ補正量Ri及び積分補正量KIにて増量補正される。すると、空燃比補正係数FAFは過補正となるため、時刻t13において酸素センサ44出力がリッチ側に反転してはりつくことになる。空燃比補正係数FAFがリセットされる以前の元の値に復帰する時刻t14までには時間がかかり、酸素センサ44出力のリッチ期間TRRが増加する。このように空燃比補正係数FAFがリセットされている時期に該当する酸素センサ44の出力のリーン期間TL及びリッチ期間TRRからなる反転周期は判定規定値Trefよりも長くなる可能性が極めて高い。
【0058】
本実施形態によれば、空燃比補正係数FAFがリセットされている時期に該当する酸素センサ44出力の反転周期(TLR+TRR)のデータはFAFリセット後カウンタの計数値が「0」になるまでは破棄(クリア)される。そのため、酸素センサ44の劣化判定処理において、空燃比補正係数FAFがリセットされている時期に該当する酸素センサ44の出力の反転周期(TLR+TRR)に基づく劣化判定が禁止されることとなり、酸素センサ44の劣化の誤判定を未然に防止することができる。
【0059】
(第2実施形態)
以下、本発明にかかる酸素センサの劣化判定装置を具体化した第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
【0060】
上記酸素センサ44の出力の反転周期の変化は経年変化によるものであり、酸素センサの出力特性が急に変化することはない。従って、酸素センサ44の出力の反転周期が部分的に延びていた場合には、酸素センサ44の劣化によって反転周期が増加したのではなく、空燃比F/B制御の影響によって酸素センサ44の反転周期が増加した一時的な現象と判定することができる。
【0061】
そこで、本実施形態では、酸素センサ44の劣化判定を行う際に、酸素センサ44の出力の互いに連続するリッチ期間及びリーン期間の偏差を算出し、その偏差が規定値の範囲内に収まらない場合には、それらリッチ期間及びリーン期間からなる反転周期に基づく酸素センサ44の劣化判定を禁止するようにしている。
【0062】
図7は本実施形態における酸素センサの劣化判定処理を示すフローチャートである。
図2に示した前記ステップ106の酸素センサの反転周期算出処理に続いて、ステップ400において酸素センサ44の出力の互いに連続するリッチ期間TR及びリーン期間TLの偏差(リッチ期間TR/リーン期間TL)が下限規定値と上限規定値との間にあるか否かが判定される。ステップ400において肯定判定されると、処理は前記ステップ112に進み、ステップ400において否定判定されると、処理は前記ステップ122へ進む。
【0063】
本実施形態によれば、酸素センサ44の出力の互いに連続するリッチ期間TR及びリーン期間TLの偏差が規定値の範囲内に収まらないときには、それらリッチ期間TR及びリーン期間TLからなる反転周期のデータが破棄(クリア)されるため、酸素センサ44の劣化の誤判定を未然に防止することができる。
【0064】
なお、図8に示されるように、酸素センサ44の出力に対する空燃比補正係数FAFの応答性がリッチ側では減量補正時のスキップ補正量Rdを大きく設定し、リーン側では増量補正時のスキップ補正量Riを小さくなるように設定されることがある。この場合には、酸素センサ44の出力のリッチ期間TRは短く、リーン期間TLは長くなり、リッチ期間TR及びリーン期間TLの偏差は大きく変化することとなる。
【0065】
従って、このように酸素センサ44の出力に対する空燃比補正係数FAFの応答性がリッチ側とリーン側とで異なるように設定される場合には、リッチ期間TR及びリーン期間TLの偏差を判定するための規定値の範囲も空燃比補正係数FAFの応答性に応じて可変設定するようにする。
【0066】
(第3実施形態)
以下、本発明にかかる酸素センサの劣化判定装置を具体化した第3実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
【0067】
本実施形態においては、燃料補正学習値KGの学習が未実施のときには酸素センサ44の劣化判定を禁止するようにしている。
図9は本実施形態における酸素センサの劣化判定処理を示すフローチャートである。
【0068】
図2に示した前記ステップ102において前提条件が成立していると肯定判定されると、ステップ410において燃料補正学習実行履歴が有るか否かが判定される。ステップ410において肯定判定されると、処理は前記ステップ104に進み、ステップ410において否定判定されると、処理は前記ステップ124へ進む。
【0069】
燃料補正学習値KGの学習が実施されると、空燃比と理論空燃比との定常的なずれ分は燃料補正学習値KGに基づいて補正され、空燃比F/B制御において空燃比補正係数FAFは増量側及び減量側にずれることなく、補正量0%を中心にして変化するようになる。この場合には、空燃比補正係数FAFがリセットされたとしてもFAFリセットが解除された直後において、燃料補正学習値KGに基づいて空燃比補正係数FAFを補正することができる。従って、空燃比補正係数FAFがリセットされる以前の元の値に復帰するまでの時間が短くなり、酸素センサ44出力のリッチ期間TR又はリーン期間TLが延びる可能性は少なく、これらリッチ期間TR及びリーン期間TLからなる反転周期が長くなることはない。そのため、酸素センサ44の劣化判定を酸素センサ44の出力の反転周期に基づいて行うことができる。
【0070】
逆に、燃料補正学習値KGの学習が未実施の場合には、空燃比と理論空燃比との定常的なずれ分は補正されず、空燃比F/B制御において空燃比補正係数FAFは増量側及び減量側にずれるようになる。この場合には、空燃比補正係数FAFのリセットが解除された直後において、空燃比補正係数FAFがリセットされる以前の元の値に復帰するまでには時間がかかり、その間において酸素センサ出力のリッチ期間TR又はリーン期間TLが特に増加する。従って、空燃比補正係数FAFがリセットされている時期に該当する酸素センサ44の出力のリッチ期間TR又はリーン期間TLを含んで連続する複数の期間のデータからなる反転周期は判定規定値Trefよりも長くなる可能性が高い。そのため、空燃比補正係数FAFがリセットされている時期に該当する酸素センサ44の出力の反転周期に基づいて酸素センサ44の劣化判定を行うと、酸素センサ44の劣化を誤判定する可能性がある。
【0071】
本実施形態によれば、燃料補正学習値KGの学習が未実施のときには酸素センサ44の出力の反転周期に基づく劣化判定が禁止されるため、酸素センサ44の劣化の誤判定を未然に防止することができる。
【0072】
なお、本発明にかかる酸素センサの劣化判定装置は上記の各実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような形態として実施することもできる。
・ 上記各実施形態では、吸気通路20においてインジェクタ26により燃料を噴射するエンジン10に具体化したが、燃焼室内に直接燃料を噴射するタイプのエンジンに具体化してもよい。
【0073】
次に、上記各実施形態から把握できる他の技術的思想を、以下に記載する。
(イ) 請求項1又は2に記載の酸素センサの劣化判定装置において、前記禁止手段は、前記空燃比補正係数がリセットされている時期に該当する前記酸素センサの出力のリッチ期間又はリーン期間を含んで該期間に連続する複数の期間のデータを破棄することにより判定を禁止する。
【0074】
(ロ) 請求項3に記載の酸素センサの劣化判定装置において、前記禁止手段は、互いに連続するリッチ期間及びリーン期間の偏差が規定値の範囲内に収まらない場合には、それらリッチ期間及びリーン期間からなる反転周期のデータを破棄することにより判定を禁止する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる酸素センサの劣化判定装置の第1実施形態についてその概略を示すブロック図。
【図2】同実施形態の酸素センサの劣化判定についてその処理手順を示すフローチャート。
【図3】同実施形態にかかる酸素センサの出力の反転周期の測定処理を示すフローチャート。
【図4】同実施形態にかかるFAFリセット後カウンタの算出処理を示すフローチャート。
【図5】同実施形態の酸素センサの出力及び空燃比補正係数の変化を示すタイミングチャート。
【図6】同実施形態にかかる酸素センサの出力の反転周期の測定処理を示すタイミングチャート。
【図7】第2実施形態の酸素センサの劣化判定処理を示すフローチャート。
【図8】同実施形態について酸素センサの出力および空燃比補正係数の変化を示すタイミングチャート。
【図9】第3実施形態の酸素センサの劣化判定処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
10…エンジン、20…吸気通路、22…スロットルモータ、24…スロットルバルブ、26…インジェクタ、30…排気通路、32…三元触媒、41…回転速度センサ、42…スロットルセンサ、43…エアフロメータ、44…酸素センサ、45…酸素センサ、50…判定手段、禁止手段及び学習手段としての電子制御装置。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for calculating an air-fuel ratio correction coefficient based on an output of an oxygen sensor and performing an air-fuel ratio feedback control on the engine to determine whether the oxygen sensor has deteriorated.
[0002]
[Prior art]
As is well known, many gasoline engines (hereinafter simply referred to as engines) are provided with an oxygen sensor for detecting an oxygen concentration in exhaust gas in an exhaust passage, and an air-fuel ratio is set so that an air-fuel ratio becomes a stoichiometric air-fuel ratio based on its output. Feedback (F / B) control is performed. When it is detected that the air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio based on the output of the oxygen sensor, the fuel injection amount is corrected to be reduced, and it is detected that the air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. In such a case, the fuel injection amount is increased and corrected so that the air-fuel ratio is controlled to be the stoichiometric air-fuel ratio.
[0003]
In general, such correction of the fuel injection amount is performed by skip correction for temporarily increasing or decreasing the air-fuel ratio correction coefficient by a predetermined amount when it is confirmed that the air-fuel ratio has been inverted between lean and rich by the output of the oxygen sensor, and the output of the oxygen sensor. During the period in which the air-fuel ratio is lean or rich, the air-fuel ratio correction coefficient is gradually increased or decreased.
[0004]
The characteristics of the oxygen sensor, such as its internal resistance, electromotive force, and response time, may change due to thermal deterioration, and the accuracy of the air-fuel ratio F / B control may decrease due to the change in the characteristics. Therefore, in many engines in which the air-fuel ratio F / B control is performed as described above, it is determined whether or not the oxygen sensor has deteriorated in order to prevent such a decrease in accuracy.
[0005]
Conventionally, such a deterioration determination of the oxygen sensor is performed by comparing an inversion cycle including a rich period and a lean period of the oxygen sensor output with a predetermined deterioration determination value, as described in
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-50193
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The reversal cycle of the output of the oxygen sensor varies due to the influence of the fuel injection correction control and the operating state of the engine, and there is a possibility that the change in the reversal cycle of the oxygen sensor erroneously determines that the oxygen sensor is deteriorated. There is. In
[0008]
However, in the method for determining deterioration of an oxygen sensor disclosed in
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide an oxygen sensor deterioration determination device capable of preventing erroneous determination of deterioration determination of an oxygen sensor beforehand and performing deterioration determination more appropriately. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
The invention according to
[0011]
During the air-fuel ratio feedback control, when the air-fuel ratio correction coefficient for setting the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio is largely shifted to the decrease side or the increase side, if the air-fuel ratio correction coefficient is reset, it corresponds to that time. The output of the oxygen sensor will stick to the rich side or the lean side, and the rich period or the lean period will increase. Immediately after the reset of the air-fuel ratio correction coefficient is released, it takes time to return to the original value before the air-fuel ratio correction coefficient was reset, during which a rich period or a lean period of the oxygen sensor output is reduced. Especially increase. Therefore, the reversal cycle composed of data of a plurality of continuous periods including the rich period or the lean period of the output of the oxygen sensor corresponding to the time when the air-fuel ratio correction coefficient is reset is longer than the original reversal period. Therefore, if the deterioration determination of the oxygen sensor is performed based on the inversion cycle of the oxygen sensor corresponding to the time when the air-fuel ratio correction coefficient is reset, the deterioration of the oxygen sensor may be erroneously determined.
[0012]
In this regard, according to the first aspect of the present invention, the determination based on the data of a plurality of continuous periods including the rich period or the lean period of the output of the oxygen sensor corresponding to the period when the air-fuel ratio correction coefficient is reset. Is prohibited, erroneous determination of deterioration of the oxygen sensor can be prevented before it occurs.
[0013]
As in the invention according to claim 2, the prohibiting means includes a rich period or a lean period of the output of the oxygen sensor corresponding to a time when the air-fuel ratio correction coefficient is reset, and a lean period or a lean period immediately after the period. The determination by the determination unit based on the data of the two rich periods can be prohibited.
[0014]
The invention according to claim 3 is applied to an engine that performs an air-fuel ratio feedback control by calculating an air-fuel ratio correction coefficient based on an output of an oxygen sensor that detects rich or lean at a stoichiometric air-fuel ratio. An oxygen sensor deterioration determining device comprising a determination unit for determining the presence or absence of deterioration of the oxygen sensor based on an inversion cycle including a rich period and a lean period of the output of the oxygen sensor. When the deviation between the period and the lean period does not fall within the range of the specified value, the control device includes a prohibition unit that prohibits the determination by the determination unit based on the inversion cycle including the rich period and the lean period.
[0015]
The change in the reversal cycle of the oxygen sensor is due to aging, and the output characteristics of the oxygen sensor do not suddenly change. Therefore, when the inversion cycle of the output of the oxygen sensor is partially extended, the inversion cycle is not increased due to the deterioration of the oxygen sensor, but is temporarily increased due to the influence of the air-fuel ratio feedback control. Can be determined as a typical phenomenon.
[0016]
According to the above configuration, when the deviation of the output of the oxygen sensor from the continuous rich period and lean period does not fall within the range of the specified value, the determination based on the inversion cycle including the rich period and the lean period is prohibited. Therefore, erroneous determination of deterioration of the oxygen sensor can be prevented before it occurs.
[0017]
The invention according to claim 4 is applied to an engine that performs an air-fuel ratio feedback control by calculating an air-fuel ratio correction coefficient based on an output of an oxygen sensor that detects an air-fuel ratio. In the oxygen sensor deterioration determination device provided with determination means for determining the presence or absence of deterioration of the oxygen sensor based on the fuel for compensating for a steady deviation between the air-fuel ratio detected by the oxygen sensor and the stoichiometric air-fuel ratio. A learning means for learning a correction learning value based on the air-fuel ratio correction coefficient is further provided, and a prohibiting means for prohibiting the determination by the determining means when the learning of the air-fuel ratio is not performed is provided.
[0018]
When the air-fuel ratio learning is performed, the steady-state deviation between the air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio is corrected based on the fuel correction learning value, and the air-fuel ratio correction coefficient does not shift to the increasing side and the decreasing side, and the correction amount is corrected. It changes around 0%. In this case, immediately after the reset of the air-fuel ratio correction coefficient is released, the time until the air-fuel ratio correction coefficient returns to the original value before the reset is shortened, and the rich period or the lean period of the oxygen sensor output is shortened. Is less likely to increase, and erroneous determination of deterioration of the oxygen sensor can be prevented. Conversely, when the air-fuel ratio learning is not performed, the steady-state deviation between the air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio is not corrected, and the air-fuel ratio correction coefficient shifts to the increasing side and the decreasing side. In this case, immediately after the reset of the air-fuel ratio correction coefficient is released, it takes time to return to the original value before the air-fuel ratio correction coefficient was reset, during which a rich period of the oxygen sensor output or The lean period is particularly increased. Therefore, the reversal cycle composed of data of a plurality of continuous periods including the rich period or the lean period of the output of the oxygen sensor corresponding to the time when the air-fuel ratio correction coefficient is reset is longer than the original reversal period. Therefore, if the deterioration determination of the oxygen sensor is performed based on the inversion cycle of the oxygen sensor corresponding to the time when the air-fuel ratio correction coefficient is reset, the deterioration of the oxygen sensor may be erroneously determined.
[0019]
In this regard, according to the above configuration, the determination is prohibited when the learning of the fuel correction learning value for compensating for the steady deviation between the air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio is not performed. Erroneous determination can be prevented beforehand.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a deterioration determination device for an oxygen sensor according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0021]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an oxygen sensor deterioration determination device according to the present embodiment, a vehicle engine to which the device is applied, and the like. As shown in FIG. 1, an
[0022]
The intake air supplied to the
[0023]
On the other hand, a three-
[0024]
Further, the
[0025]
The
[0026]
Further, in the
τfin = Qbase (1 + KG + FAF) × KINJ (1)
In the above equation (1), “Qbase” is supplied to the cylinder in order to set the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to the stoichiometric air-fuel ratio based on the intake air amount calculated based on the output of the
[0027]
“KG” is a fuel correction learning value of the fuel injection time, and is set so that the air-fuel ratio becomes equivalent to stoichiometric according to the operating state of the
[0028]
“FAF” is an air-fuel ratio correction coefficient calculated based on the outputs of the
[0029]
FAF ← FAF + RS + KI (2)
“RS” in the above equation (2) is a skip correction amount. The skip correction amount RS is set to a predetermined negative value Rd when the output of the
[0030]
The values Rd and Ri are adjusted so that the overall air-fuel ratio becomes stoichiometric according to the lean-rich tendency of the air-fuel ratio obtained from the oxygen concentration signal ODD of the
[0031]
“KI” in the above equation (2) is an integral correction amount. The integral correction amount KI is set to a predetermined negative value Kd while the
[0032]
The values Kd and Ki are variably set according to the intake air amount QA and the like, and the air-fuel ratio control is adapted to the change in the response of the
[0033]
Hereinafter, the deterioration determination processing of the oxygen sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, the inversion cycle of the output of the
[0034]
In this series of processing, first, it is determined in
(1) The air-fuel ratio F / B control is being executed.
(2) The
(3) The vehicle speed, the engine speed, the intake air amount, the throttle opening, and the like are within specified ranges, respectively, and the engine is in steady operation.
(4) A predetermined time or more has elapsed since the engine was started, and the fuel injection amount has not been increased after the start.
(5) The engine cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and the fuel injection amount is not warmed up.
[0035]
When all of the above conditions are satisfied and the deterioration determination control of the
[0036]
In
[0037]
In
[0038]
In
First, in step 202, it is determined whether or not the air-fuel ratio is rich based on whether or not the output of the
[0039]
In step 204, it is determined whether or not there is a lean history. If it is determined that there is a lean history (step 204: YES), the process proceeds to step 206, and if it is determined that there is no lean history (step 204: NO), the process proceeds to step 208.
[0040]
In
[0041]
In
In the
[0042]
When a negative determination is made in step 202 and the process proceeds to step 214, in
[0043]
In
[0044]
In
In the
[0045]
Accordingly, as shown in FIG. 6, when the output of the
[0046]
Thereafter, at time t4, when the output of the
[0047]
The rich period TR of the oxygen sensor output starts at the time t4 by the determination of the lean period TL, and the measurement is started by the cycle counter. Then, when the output of the
[0048]
Thereafter, at time t7, when the output of the
[0049]
When the rich period TR is determined, the lean period TL of the oxygen sensor output starts at time t7, and measurement is started by the cycle counter. Thereafter, the lean period TL and the rich period TR of the output of the
[0050]
Next, returning to FIG. 2, in
[0051]
As shown in FIG. 4, first, in
[0052]
In
In the
[0053]
Then, in
Returning to FIG. 2 again, in
[0054]
In
[0055]
FIG. 5 is a timing chart showing a process of measuring the inversion cycle of the output of the oxygen sensor according to the present embodiment.
Now, the injection amount of the
[0056]
In such a state, when the air-fuel ratio correction coefficient FAF is reset at time t11 based on, for example, execution of the fuel cut control, the output of the
[0057]
Further, when the fuel cut control is released at time t12 and the reset of the air-fuel ratio correction coefficient FAF is released, the air-fuel ratio correction coefficient FAF becomes a predetermined skip correction amount Ri and an integral correction amount KI during the period from time t12 to t13. Is increased. Then, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is overcorrected, so that at time t13, the output of the
[0058]
According to the present embodiment, the data of the inversion cycle (TLR + TRR) of the output of the
[0059]
(2nd Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment that embodies the oxygen sensor deterioration determination apparatus according to the present invention will be described, focusing on differences from the first embodiment.
[0060]
The change in the inversion cycle of the output of the
[0061]
Therefore, in the present embodiment, when the deterioration of the
[0062]
FIG. 7 is a flowchart showing a process of determining deterioration of the oxygen sensor according to the present embodiment.
Subsequent to the oxygen sensor inversion cycle calculation process of
[0063]
According to the present embodiment, when the deviation of the output of the
[0064]
As shown in FIG. 8, when the response of the air-fuel ratio correction coefficient FAF to the output of the
[0065]
Therefore, when the response of the air-fuel ratio correction coefficient FAF to the output of the
[0066]
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment that embodies the oxygen sensor deterioration determination apparatus according to the present invention will be described, focusing on differences from the first embodiment.
[0067]
In the present embodiment, when the learning of the fuel correction learning value KG is not performed, the deterioration determination of the
FIG. 9 is a flowchart showing a process of determining deterioration of the oxygen sensor according to the present embodiment.
[0068]
If it is determined in
[0069]
When the learning of the fuel correction learning value KG is performed, the steady deviation between the air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio is corrected based on the fuel correction learning value KG, and the air-fuel ratio correction coefficient FAF in the air-fuel ratio F / B control. Changes around the
[0070]
Conversely, when the learning of the fuel correction learning value KG has not been performed, the steady deviation between the air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio is not corrected, and the air-fuel ratio correction coefficient FAF is increased in the air-fuel ratio F / B control. Side and weight loss side. In this case, immediately after the reset of the air-fuel ratio correction coefficient FAF is released, it takes time until the air-fuel ratio correction coefficient FAF returns to the original value before the reset, and during that time, the richness of the oxygen sensor output is reduced. In particular, the period TR or the lean period TL increases. Therefore, the reversal cycle consisting of data of a plurality of continuous periods including the rich period TR or the lean period TL of the output of the
[0071]
According to the present embodiment, when the learning of the fuel correction learning value KG is not performed, the deterioration determination based on the inversion cycle of the output of the
[0072]
The oxygen sensor deterioration determination device according to the present invention is not limited to the above embodiments, and may be implemented as, for example, the following embodiments.
In each of the above embodiments, the
[0073]
Next, other technical ideas that can be grasped from the above embodiments will be described below.
(A) In the oxygen sensor deterioration determination device according to
[0074]
(B) In the oxygen sensor deterioration judging device according to claim 3, wherein the prohibition means is configured to set the rich period and the lean period when deviations of the continuous rich period and the lean period are not within a range of a specified value. The determination is prohibited by discarding the data of the inversion cycle including the period.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a first embodiment of an oxygen sensor deterioration determination apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an exemplary flowchart showing a processing procedure for determining deterioration of the oxygen sensor according to the embodiment;
FIG. 3 is an exemplary flowchart showing a process of measuring the inversion cycle of the output of the oxygen sensor according to the embodiment;
FIG. 4 is an exemplary flowchart showing a process of calculating a post-FAF reset counter according to the embodiment;
FIG. 5 is a timing chart showing changes in the output of the oxygen sensor and the air-fuel ratio correction coefficient of the embodiment.
FIG. 6 is a timing chart showing a process of measuring the inversion cycle of the output of the oxygen sensor according to the embodiment;
FIG. 7 is a flowchart showing a process for determining deterioration of the oxygen sensor according to the second embodiment;
FIG. 8 is a timing chart showing changes in the output of the oxygen sensor and the air-fuel ratio correction coefficient for the embodiment.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a process of determining deterioration of the oxygen sensor according to the third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記空燃比補正係数がリセットされている時期に該当する前記酸素センサの出力のリッチ期間又はリーン期間を含んで該期間に連続する複数の期間のデータに基づく前記判定手段による判定を禁止する禁止手段を備える
ことを特徴とする酸素センサの劣化判定装置。The present invention is applied to an engine that performs an air-fuel ratio feedback control by calculating an air-fuel ratio correction coefficient based on an output of an oxygen sensor that detects rich or lean at a stoichiometric air-fuel ratio, and performs a rich period and a lean period of the oxygen sensor output. In the oxygen sensor deterioration determination device including a determination unit that determines the presence or absence of deterioration of the oxygen sensor based on a reversal cycle consisting of a period,
Prohibition means for prohibiting the determination by the determination means based on data of a plurality of periods continuous to the period including the rich period or the lean period of the output of the oxygen sensor corresponding to the time when the air-fuel ratio correction coefficient is reset. An oxygen sensor deterioration determination device, comprising:
前記禁止手段は、前記空燃比補正係数がリセットされている時期に該当する前記酸素センサの出力のリッチ期間又はリーン期間と該期間の直後のリーン期間又はリッチ期間の2つの期間のデータに基づく前記判定手段による判定を禁止することを特徴とする酸素センサの劣化判定装置。The deterioration determination device for an oxygen sensor according to claim 1,
The prohibiting unit is configured to perform the above-described operation based on data of two periods of a rich period or a lean period of the output of the oxygen sensor corresponding to a time when the air-fuel ratio correction coefficient is reset, and a lean period or a rich period immediately after the rich period. An apparatus for determining deterioration of an oxygen sensor, wherein a determination by a determination unit is prohibited.
前記酸素センサの出力の互いに連続するリッチ期間及びリーン期間の偏差が規定値の範囲内に収まらない場合には、それらリッチ期間及びリーン期間からなる反転周期に基づく前記判定手段による判定を禁止する禁止手段を備える
ことを特徴とする酸素センサの劣化判定装置。The present invention is applied to an engine that performs an air-fuel ratio feedback control by calculating an air-fuel ratio correction coefficient based on an output of an oxygen sensor that detects rich or lean at a stoichiometric air-fuel ratio, and performs a rich period and a lean period of the oxygen sensor output. In the oxygen sensor deterioration determination device including a determination unit that determines the presence or absence of deterioration of the oxygen sensor based on a reversal cycle consisting of a period,
If the deviation between the continuous rich period and lean period of the output of the oxygen sensor does not fall within the range of the specified value, prohibition of prohibiting the determination by the determining means based on the inversion cycle including the rich period and lean period. An oxygen sensor deterioration judging device characterized by comprising means.
前記酸素センサによって検出された空燃比と理論空燃比との定常的なずれを補償するための燃料補正学習値を前記空燃比補正係数に基づいて学習する学習手段を更に備え、
前記学習手段による空燃比学習が未実施のときには前記判定手段による判定を禁止する禁止手段を備える
ことを特徴とする酸素センサの劣化判定装置。Applied to an engine that performs an air-fuel ratio feedback control by calculating an air-fuel ratio correction coefficient based on an output of an oxygen sensor that detects an air-fuel ratio, and determines whether the oxygen sensor has deteriorated based on an inversion cycle of the output of the oxygen sensor. In the oxygen sensor deterioration determination device comprising a determination means for determining
A learning unit for learning a fuel correction learning value based on the air-fuel ratio correction coefficient for compensating for a steady-state deviation between the air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio detected by the oxygen sensor,
An apparatus for determining deterioration of an oxygen sensor, comprising: a prohibition unit that prohibits the determination by the determination unit when the air-fuel ratio learning by the learning unit is not performed.
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
KR100680358B1 (en) | 2005-12-14 | 2007-02-08 | 현대자동차주식회사 | How to prevent false diagnosis of downstream oxygen sensor |
KR100767507B1 (en) | 2006-09-06 | 2007-10-17 | 현대자동차주식회사 | How to determine rear oxygen sensor failure |
KR100802268B1 (en) | 2006-09-26 | 2008-02-11 | 지멘스 오토모티브 주식회사 | How to diagnose oxygen signals in a car |
JP2008291826A (en) * | 2007-04-27 | 2008-12-04 | Toyota Motor Corp | Oxygen sensor failure diagnosis device for internal combustion engine |
JP2014040781A (en) * | 2012-08-21 | 2014-03-06 | Denso Corp | Vehicle learning data reuse determination device, and vehicle learning data reuse determination method |
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- 2003-04-22 JP JP2003117469A patent/JP2004324471A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100680358B1 (en) | 2005-12-14 | 2007-02-08 | 현대자동차주식회사 | How to prevent false diagnosis of downstream oxygen sensor |
KR100767507B1 (en) | 2006-09-06 | 2007-10-17 | 현대자동차주식회사 | How to determine rear oxygen sensor failure |
KR100802268B1 (en) | 2006-09-26 | 2008-02-11 | 지멘스 오토모티브 주식회사 | How to diagnose oxygen signals in a car |
JP2008291826A (en) * | 2007-04-27 | 2008-12-04 | Toyota Motor Corp | Oxygen sensor failure diagnosis device for internal combustion engine |
JP2014040781A (en) * | 2012-08-21 | 2014-03-06 | Denso Corp | Vehicle learning data reuse determination device, and vehicle learning data reuse determination method |
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