JP2008051003A - Multi-cylinder engine air-fuel ratio control device - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、空燃比ずれの生じている気筒を特定できる多気筒エンジンの空燃比制御装置を実現することを目的としている。
【解決手段】このため、触媒と上流側空燃比検出手段と下流側空燃比検出手段とを備えた多気筒エンジンの空燃比制御装置において、クランク角検出手段と気筒識別手段と流量検出手段を備え、下流側空燃比検出手段の値を基にした算出値と、流量検出手段の通過流量とを用いて多気筒の中で空燃比のインバランスを起こしている気筒を識別する気筒インバランス識別手段を備え、気筒インバランス識別手段によりインバランスしている気筒があると認識された場合には、気筒識別手段により各気筒の特定の工程を通過する時間を計測し、計測された時間を周波数分析することにより空燃比のインバランスしている気筒を特定するインバランス気筒特定手段を備えている。
【選択図】図1An object of the present invention is to realize an air-fuel ratio control apparatus for a multi-cylinder engine capable of specifying a cylinder in which an air-fuel ratio deviation occurs.
Therefore, an air-fuel ratio control apparatus for a multi-cylinder engine including a catalyst, an upstream air-fuel ratio detection means, and a downstream air-fuel ratio detection means includes a crank angle detection means, a cylinder identification means, and a flow rate detection means. Cylinder imbalance identification means for identifying a cylinder causing an air-fuel ratio imbalance among multiple cylinders using a calculated value based on the value of the downstream air-fuel ratio detection means and the flow rate of the flow rate detection means When the cylinder imbalance identifying means recognizes that there is an imbalanced cylinder, the cylinder identifying means measures the time taken to pass a specific process of each cylinder, and the measured time is subjected to frequency analysis. Thus, there is provided an imbalance cylinder specifying means for specifying the cylinder in which the air-fuel ratio is imbalanced.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は多気筒エンジンの空燃比制御装置に係り、特に空燃比ずれの生じている気筒を特定可能な多気筒エンジンの空燃比制御装置に関するものである。 The present invention relates to an air-fuel ratio control apparatus for a multi-cylinder engine, and more particularly to an air-fuel ratio control apparatus for a multi-cylinder engine that can identify a cylinder in which an air-fuel ratio deviation occurs.
車両に搭載されるエンジン、例えば多気筒エンジンの空燃比制御装置においては、触媒の上流側と下流側に、多気筒エンジンから排出される排気ガスの空燃比を検出するために、上流側空燃比検出手段(「フロント空燃比(A/F)センサ」とも記載する。)と下流側空燃比検出手段(「リヤ酸素(O2)センサ」とも記載する。)とを設けている。
そして、前記上流側空燃比検出手段と触媒と下流側空燃比検出手段が活性化した状態では、前記多気筒エンジンの負荷状態に基づいて吸気量に対する燃料噴射量を補正制御し且つ空燃比を下流側空燃比検出手段に基づいて目標空燃比にフィードバック制御、つまり、リアO2フィードバック(F/B)制御を可能としている。
In an air-fuel ratio control device of an engine mounted on a vehicle, for example, a multi-cylinder engine, an upstream air-fuel ratio is detected in order to detect the air-fuel ratio of exhaust gas discharged from the multi-cylinder engine upstream and downstream of the catalyst. Detection means (also referred to as “front air-fuel ratio (A / F) sensor”) and downstream air-fuel ratio detection means (also referred to as “rear oxygen (O 2) sensor”) are provided.
When the upstream air-fuel ratio detecting means, the catalyst, and the downstream air-fuel ratio detecting means are activated, the fuel injection amount with respect to the intake air amount is corrected and controlled based on the load state of the multi-cylinder engine and the air-fuel ratio is set downstream. Based on the side air-fuel ratio detecting means, feedback control to the target air-fuel ratio, that is, rear O2 feedback (F / B) control is enabled.
ところで、従来の多気筒エンジンの空燃比制御装置において、米国法規を満たすために必要な気筒別空燃比インバランス診断検出方策は、検出方法が著しく難しくものである。
つまり、検出方法の要件は、
排気ガス規制値*1.5となる1気筒以上の空燃比ずれ=故障
と定義されている。
この結果、「排気ガス規制値*1.5となる1気筒以上の空燃比ずれ」は、無限の組み合わせがあり、現実的にテストおよび/または故障検出閾(しきい)値の設定ができないという不都合がある。
そして、特に、特定の気筒を検出する際に、V型エンジンなどの両バンク同時に故障した場合には、気筒を特定することが不可能となってしまうという不都合がある。
By the way, in the conventional multi-cylinder engine air-fuel ratio control apparatus, the detection method for the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio imbalance diagnosis necessary for satisfying US regulations is extremely difficult.
In other words, the detection method requirement is
It is defined that the air-fuel ratio deviation of one cylinder or more that becomes the exhaust gas regulation value * 1.5 = failure.
As a result, there is an infinite number of combinations of “one-cylinder or more air-fuel ratio deviation that becomes the exhaust gas regulation value * 1.5”, and it is impossible to actually set a test and / or failure detection threshold (threshold value). There is an inconvenience.
In particular, when detecting a specific cylinder, if both banks such as a V-type engine fail at the same time, there is an inconvenience that it becomes impossible to specify the cylinder.
この発明の目的は、空燃比ずれの生じている気筒を特定して空燃比ずれを解消するための有効な対策を立てることを可能とし、北米市場で販売するためのOBDII法規(「排気ガスOBD規制」ともいう。)要件を満たすことのできる多気筒エンジンの空燃比制御装置を実現することにある。 The object of the present invention is to make it possible to take an effective measure for identifying a cylinder in which an air-fuel ratio shift has occurred and to eliminate the air-fuel ratio shift, and to provide OBDII regulations (“exhaust gas OBD” for sale in the North American market. It is also referred to as “regulation.”) To realize an air-fuel ratio control apparatus for a multi-cylinder engine that can satisfy the requirements.
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、触媒の上流側と下流側に、多気筒エンジンから排出される排気ガスの空燃比を検出可能な上流側空燃比検出手段と下流側空燃比検出手段とを備えた多気筒エンジンの空燃比制御装置において、クランク角を検出するクランク角検出手段を設け、このクランク角検出手段により気筒を識別する気筒識別手段を備え、前記触媒内を通過する排気ガスの流量を検出する流量検出手段を備え、前記下流側空燃比検出手段により検出された値を基に算出された算出値と、前記流量検出手段により検出された通過流量とを用いて多気筒の中で空燃比のインバランスを起こしている気筒があるかどうかを識別する気筒インバランス識別手段を備え、この気筒インバランス識別手段によりインバランスしている気筒があると認識された場合には、前記気筒識別手段により各気筒の特定の工程を通過する時間を計測し、計測された時間を周波数分析することにより空燃比のインバランスしている気筒を特定するインバランス気筒特定手段を備えていることを特徴とする。 In view of this, the present invention eliminates the above-mentioned disadvantages by providing an upstream air-fuel ratio detection means and a downstream air-fuel ratio that can detect the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the multi-cylinder engine on the upstream side and downstream side of the catalyst. An air-fuel ratio control apparatus for a multi-cylinder engine having a detecting means is provided with a crank angle detecting means for detecting a crank angle. The crank angle detecting means includes a cylinder identifying means for identifying a cylinder and passes through the catalyst. Provided with a flow rate detecting means for detecting the flow rate of the exhaust gas, and using a calculated value calculated based on a value detected by the downstream air-fuel ratio detecting means and a passing flow rate detected by the flow rate detecting means. Cylinder imbalance identifying means for identifying whether or not there is a cylinder causing an air-fuel ratio imbalance among the cylinders. When the cylinder identification means recognizes that there is a cylinder, the cylinder identification means measures the time required to pass through a specific process of each cylinder, and performs frequency analysis of the measured time to provide a cylinder in which the air-fuel ratio is imbalanced. An imbalance cylinder specifying means for specifying is provided.
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、触媒の上流側と下流側に、多気筒エンジンから排出される排気ガスの空燃比を検出可能な上流側空燃比検出手段と下流側空燃比検出手段とを備えた多気筒エンジンの空燃比制御装置において、クランク角を検出するクランク角検出手段を設け、クランク角検出手段により気筒を識別する気筒識別手段を備え、触媒内を通過する排気ガスの流量を検出する流量検出手段を備え、下流側空燃比検出手段により検出された値を基に算出された算出値と、流量検出手段により検出された通過流量とを用いて多気筒の中で空燃比のインバランスを起こしている気筒があるかどうかを識別する気筒インバランス識別手段を備え、気筒インバランス識別手段によりインバランスしている気筒があると認識された場合には、気筒識別手段により各気筒の特定の工程を通過する時間を計測し、計測された時間を周波数分析することにより空燃比のインバランスしている気筒を特定するインバランス気筒特定手段を備えている。
従いまして、特定の気筒のみ排気ガス規定値から大きくずれる「空燃比ずれ」が起こっている気筒を特定することが可能である。
これにより、空燃比ずれが生じている気筒を特定することができるので、空燃比ずれを解消するための有効な対策を立てることが可能である。
As described above in detail, according to the present invention, upstream air-fuel ratio detection means and downstream air-fuel ratio detection capable of detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the multi-cylinder engine are provided upstream and downstream of the catalyst. And an air-fuel ratio control apparatus for a multi-cylinder engine, comprising crank angle detection means for detecting a crank angle, cylinder identification means for identifying the cylinder by the crank angle detection means, and exhaust gas passing through the catalyst Provided with a flow rate detection means for detecting a flow rate, and using the calculated value calculated based on the value detected by the downstream air-fuel ratio detection means and the passing flow rate detected by the flow rate detection means, Cylinder imbalance identifying means for identifying whether there is a cylinder causing an imbalance in the fuel ratio is recognized, and it is recognized that there is an imbalanced cylinder by the cylinder imbalance identifying means. In this case, an imbalance cylinder identifying means for measuring a time for passing a specific process of each cylinder by the cylinder identifying means and identifying a cylinder in which the air-fuel ratio is imbalanced by frequency analysis of the measured time. I have.
Accordingly, it is possible to specify a cylinder in which an “air-fuel ratio shift” occurs that deviates greatly from the exhaust gas regulation value only in a specific cylinder.
As a result, it is possible to identify the cylinder in which the air-fuel ratio shift has occurred, and therefore it is possible to take an effective measure for eliminating the air-fuel ratio shift.
上述の如く発明したことにより、気筒インバランス識別手段によってインバランスしている気筒があると認識された場合には、気筒識別手段により各気筒の特定の工程を通過する時間を計測するとともに、計測された時間を周波数分析し、インバランス気筒特定手段によって空燃比のインバランスしている気筒、つまり、特定の気筒のみ排気ガス規定値から大きくずれる「空燃比ずれ」が起こっている気筒を特定し、ずれを解消するための有効な対策を立てることを可能としている。 As a result of the invention as described above, when it is recognized that there is an imbalanced cylinder by the cylinder imbalance identifying means, the cylinder identifying means measures the time taken to pass a specific process of each cylinder and measures Frequency is analyzed, and the cylinder in which the air-fuel ratio is imbalanced by the imbalance cylinder specifying means, that is, the cylinder in which the “air-fuel ratio deviation” that greatly deviates from the exhaust gas regulation value occurs only in the specific cylinder is specified. This makes it possible to take effective measures to eliminate the deviation.
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。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1〜図5はこの発明の実施例を示すものである。
図2において、1は多気筒エンジンの空燃比制御装置である。
この空燃比制御装置1は、図示しない触媒の上流側に多気筒エンジンから排出される排気ガスの空燃比を検出可能な上流側空燃比検出手段、例えばフロントA/Fセンサ(「LAF Sensor」とも記載する。)2を備えるとともに、触媒の下流側には下流側空燃比検出手段、例えばリヤO2センサ3を備えている。
また、前記空燃比制御装置1は、図2に示す如く、冷却水温度を検出可能な水温センサ4と、吸気温度を検出可能な吸気温センサ5と、カム角度を検出可能なカム角センサ6と、クランク角度を検出可能なクランク角検出手段、例えばパルスロータ付クランク角センサ7とを備えている。
1 to 5 show an embodiment of the present invention.
In FIG. 2,
This air-fuel
Further, the air-fuel
更に、前記空燃比制御装置1は、制御ユニット8を備えている。
そして、この制御ユニット8は、リヤO2センサフィードバック制御手段(「リヤO2センサF/B制御手段」とも記載する。)9と、目標空燃比算出手段(「目標A/F算出手段」とも記載する。)10と、フロントA/Fセンサフィードバック制御手段(「フロントA/FセンサF/B制御手段」とも記載する。)11と、インジェクタ噴射時間計算手段12とを備えている。
前記リヤO2センサフィードバック制御手段9は、下流側空燃比検出手段であるリヤO2センサ3からの検出信号を入力し、前記多気筒エンジンの負荷状態に基づいて吸気量に対する燃料噴射量を補正制御し且つ空燃比を下流側空燃比検出手段であるリヤO2センサ3に基づいて目標空燃比にフィードバック制御、つまり、リアO2フィードバック制御を可能としている。
また、前記目標空燃比算出手段10は、リヤO2センサフィードバック制御手段9に連絡し、目標空燃比を算出する機能を有している。
更に、前記フロントA/Fセンサフィードバック制御手段11は、前記フロントA/Fセンサ2と目標空燃比算出手段10とに連絡し、フロントA/Fセンサ2のフィードバック制御を可能としている。
更にまた、前記インジェクタ噴射時間計算手段12は、フロントA/Fセンサフィードバック制御手段11に連絡し、図示しないインジェクタからの燃料噴射時間を計算する機能を有している。
Further, the air-fuel
The control unit 8 is also described as rear O2 sensor feedback control means (also referred to as “rear O2 sensor F / B control means”) 9 and target air-fuel ratio calculation means (“target A / F calculation means”). .) 10, front A / F sensor feedback control means (also referred to as “front A / F sensor F / B control means”) 11, and injector injection time calculation means 12.
The rear O2 sensor feedback control means 9 inputs a detection signal from the
The target air-fuel ratio calculating means 10 has a function of communicating with the rear O2 sensor feedback control means 9 and calculating the target air-fuel ratio.
Further, the front A / F sensor feedback control means 11 communicates with the front A /
Furthermore, the injector injection time calculation means 12 has a function of communicating with the front A / F sensor feedback control means 11 and calculating a fuel injection time from an injector (not shown).
前記空燃比制御装置1の制御ユニット8は、クランク角検出手段であるパルスロータ付クランク角センサ7により気筒を識別する気筒識別手段13と、前記触媒内を通過する排気ガスの流量を検出する流量検出手段14を備え、前記下流側空燃比検出手段であるリヤO2センサ3により検出された値を基に算出された算出値と、前記流量検出手段14により検出された通過流量(「触媒通過流量」または「触媒通過ガス流量」ともいう。)とを用いて多気筒の中で空燃比のインバランスを起こしている気筒があるかどうかを識別する気筒インバランス識別手段15を備え、この気筒インバランス識別手段15によりインバランスしている気筒があると認識された場合には、前記気筒識別手段13により各気筒の特定の工程を通過する時間を計測し、計測された時間を周波数分析することにより空燃比のインバランスしている気筒を特定するインバランス気筒特定手段16を備えている。
The control unit 8 of the air-fuel
詳述すれば、前記空燃比制御装置1の制御ユニット8は、前記フロントA/Fセンサ2やリヤO2センサ3、カム角センサ6、パルスロータ付クランク角センサ7を有する多気筒エンジンにおいて、この多気筒エンジンの個々の気筒に関連するインバランスを特定するものである。
つまり、エンジン回転数条件や負荷条件、リニア空燃比の条件に該当している期間のリヤO2センサ3の目標電圧と実電圧との差を算出し、その差からPI制御(比例動作に積分動作を加えた制御)によりリヤO2センサ3の補正値である算出値を算出する(図3(b)参照)。
また、このリヤO2センサ3の補正値である算出値と前記流量検出手段14により検出された通過流量との算出し、図3(d)に示す如く、この積をリニア空燃比の条件に該当している期間中に積算させる。
そして、図3(d)に示す如く、この積算した値が閾値を越えて、X秒間保持した時に、前記気筒インバランス識別手段15によって多気筒の中で空燃比のインバランスを起こしている気筒があることを認識する。
More specifically, the control unit 8 of the air-fuel
That is, the difference between the target voltage and the actual voltage of the
Further, the calculated value which is the correction value of the
As shown in FIG. 3 (d), when the accumulated value exceeds the threshold value and is held for X seconds, the cylinder imbalance identifying means 15 causes an air-fuel ratio imbalance among the multiple cylinders. Recognize that there is.
また、前記気筒インバランス識別手段15によりインバランスしている気筒があると認識された場合には、必ずリーン側のリヤO2補正燃料診断異常になるため、リーン側閾値を超えてから、カム角センサ6とパルスロータ付クランク角センサ7とにより気筒識別していることを利用し、前記インバランス気筒特定手段16によって気筒の特定を行う。
つまり、図4に示す如く、パルスロータ付クランク角センサ7により、アイドル時にクランク角2回転時の各気筒の特定の工程である圧縮工程を通過する時間を各気筒夫々N回ずつ計測する。
そして、計測された時間を周波数分析(フーリエ変換によるパラメータ化)し、気筒間の成分強度の相対比較を行うことで、気筒の特定が可能となるものである。
In addition, when the cylinder imbalance identifying means 15 recognizes that there is an imbalanced cylinder, a lean side rear O2 correction fuel diagnosis abnormality always occurs, so the cam angle is exceeded after the lean side threshold is exceeded. The cylinder is specified by the imbalance cylinder specifying means 16 by utilizing the fact that the cylinder is identified by the
That is, as shown in FIG. 4, the crank angle sensor 7 with a pulse rotor measures the time required to pass through the compression process, which is a specific process of each cylinder at the time of two crank angles when idling, for each cylinder N times.
The measured time is subjected to frequency analysis (parameterization by Fourier transform), and the relative strength of the components between the cylinders is compared, whereby the cylinder can be specified.
ここで、周波数分析について記載する。
一般的な周波数分析法においては、時不変信号の周波数を調べるためにフーリエ変換が使用される。
このフーリエ変換は、時間軸信号を周波数軸信号に変換することができるものである。
例えば、今回の各気筒の特定の工程である圧縮工程の時間のように未知の周波数を持つsin波をフーリエ変換することにより、その周波数を特定することが可能となる。
また、気筒間のインバランスが起きると、アイドル時の圧縮工程の時間幅がその気筒だけズレが生じることとなるが、そのズレに対して、そのまま変換せずに相対比較することは困難であり、異常と正常との区別がつき難い。
そこで、周波数分析を用いて、図5に示す如く、特定の帯域の信号を抽出して正常時と異常時との区別を行うものである。
特に、単気筒の異常を検出する場合には、クランク角2回転分の周波数帯域での相対比較がポイントであり、V6エンジンのような対向気筒の2気筒の異常を検出する場合には、1回転分の周波数帯域での比較がポイントとなる。
その他としては、車両振動との区別などもあるが、今回は単気筒のインバランス検出を行うため、説明は省略した。
Here, frequency analysis will be described.
In a typical frequency analysis method, a Fourier transform is used to examine the frequency of a time invariant signal.
This Fourier transform can convert a time axis signal into a frequency axis signal.
For example, it is possible to specify the frequency by Fourier-transforming a sin wave having an unknown frequency, such as the time of the compression process, which is a specific process of each cylinder this time.
In addition, when an imbalance occurs between cylinders, the time width of the compression process during idling will be shifted only by that cylinder, but it is difficult to make a relative comparison without converting it as it is. It is difficult to distinguish between abnormal and normal.
Therefore, by using frequency analysis, as shown in FIG. 5, a signal in a specific band is extracted to distinguish between a normal time and an abnormal time.
In particular, when detecting an abnormality in a single cylinder, a relative comparison in the frequency band corresponding to two rotations of the crank angle is a point. When detecting an abnormality in two cylinders of the opposite cylinder such as a V6 engine, 1 Comparison in the frequency band for rotation is the point.
In addition to this, there is a distinction from vehicle vibration, but this time, since the imbalance detection of a single cylinder is performed, the description is omitted.
次に、図1の多気筒エンジンの空燃比制御装置1の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
Next, the operation will be described along the control flowchart of the air-fuel
先ず、この多気筒エンジンの空燃比制御装置1の制御用フローチャートに関して記載すると、処理や判断の項目(102)〜(107)までは前記気筒インバランス識別手段15によって気筒のインバランスを検出する部分であり、項目(108)〜(112)までは前記インバランス気筒特定手段16によってインバランスしている気筒を特定する部分である。
First, the control flowchart of the multi-cylinder engine air-fuel
前記多気筒エンジンの空燃比制御装置1の制御用プログラムがスタート(101)すると、インバランス検出用診断条件を満足するか否かの判断(102)に移行する。
このとき、判断(102)においては、インバランス検出用診断条件である以下の5つの項目の全てを満足する必要がある。
(1)リヤO2センサフィードバック制御が成立しているか否か?
(2)燃料エンリッチメント状態でないか否か?
(3)目標空燃比と実空燃比との差がある所定の範囲内にあるか否か?
(4)エンジン負荷及び吸入空気量がある所定の範囲内にあるか否か?
(5)フロントA/Fセンサ2、リヤO2センサ3、水温センサ4、吸気温センサ5、カム角センサ6、パルスロータ付クランク角センサ7が故障していないか否か?
When the control program of the air-fuel
At this time, in the determination (102), it is necessary to satisfy all of the following five items which are diagnostic conditions for imbalance detection.
(1) Is rear O2 sensor feedback control established?
(2) Is it not in fuel enrichment state?
(3) Is the difference between the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio within a predetermined range?
(4) Is the engine load and the intake air amount within certain ranges?
(5) Whether the front A /
そして、上述のインバランス検出用診断条件を満足するか否かの判断(102)において、5つの項目を有するインバランス検出用診断条件のいずれか1つを満足しない、つまり判断(102)がNOの場合には、この判断(102)がYESとなるまで判断(102)を繰り返し行う。
5つの項目を有するインバランス検出用診断条件の全てを満足する、つまり判断(102)がYESの場合には、リヤO2補正が所定の範囲内にあるか否かの判断(103)に移行する。
In the determination of whether or not the above-described imbalance detection diagnostic conditions are satisfied (102), any one of the five imbalance detection diagnosis conditions is not satisfied, that is, the determination (102) is NO. In this case, the determination (102) is repeated until the determination (102) becomes YES.
If all of the imbalance detection diagnostic conditions having five items are satisfied, that is, if the determination (102) is YES, the routine proceeds to determination (103) as to whether or not the rear O2 correction is within a predetermined range. .
このリヤO2補正が所定の範囲内にあるか否かの判断(103)において、判断(103)がYESの場合には、前記リヤO2センサ3の補正値である算出値と前記流量検出手段14により検出された通過流量との積をリセットする処理(104)に移行し、上述のインバランス検出用診断条件を満足するか否かの判断(102)に戻る。
また、判断(103)がNOの場合には、前記リヤO2センサ3の補正値である算出値と前記流量検出手段14により検出された通過流量との積を算出し、指数の算出を行う処理(105)に移行し、その後に、積算指数がある閾値を越え、X秒間保持したか否かの判断(106)に移行する。
In the determination (103) of whether or not the rear O2 correction is within a predetermined range, if the determination (103) is YES, the calculated value that is the correction value of the
If the determination (103) is NO, the product of the calculated value, which is the correction value of the
そして、この積算指数がある閾値を越え、X秒間保持したか否かの判断(106)において、判断(106)がNOの場合には、上述のインバランス検出用診断条件を満足するか否かの判断(102)に戻る。
また、判断(106)がYESの場合には、気筒のインバランス異常検出、つまり前記気筒インバランス識別手段15によって多気筒の中で空燃比のインバランスを起こしている気筒があることを認識する処理(107)に移行する。
If the determination (106) is NO in the determination (106) as to whether or not the integrated index exceeds a certain threshold value and is held for X seconds, whether or not the above-described imbalance detection diagnostic condition is satisfied. Return to the determination (102).
If the determination (106) is YES, the cylinder imbalance abnormality is detected, that is, the cylinder
この気筒のインバランス異常検出、つまり前記気筒インバランス識別手段15によって多気筒の中で空燃比のインバランスを起こしている気筒があることを認識する処理(107)の後には、インバランス気筒特定用診断条件の全てを満足するか否かの判断(108)に移行する。
このとき、判断(108)においては、インバランス気筒特定用診断条件である以下の4つの項目の全てを満足する必要がある。
(1)アイドル条件が成立しているか否か?
(2)完全暖機条件が成立しているか否か?
(3)回転数条件が成立しているか否か?
(4)吸入空気流量条件が成立しているか否か?
After this cylinder imbalance abnormality detection, that is, the process (107) for recognizing that there is an air-fuel ratio imbalance among the multiple cylinders by the cylinder
At this time, in the determination (108), it is necessary to satisfy all of the following four items that are diagnostic conditions for specifying the imbalance cylinder.
(1) Is the idle condition satisfied?
(2) Is the complete warm-up condition satisfied?
(3) Is the rotational speed condition satisfied?
(4) Is the intake air flow rate condition satisfied?
そして、上述のインバランス気筒特定用診断条件を満足するか否かの判断(108)において、4つの項目を有するインバランス気筒特定用診断条件のいずれか1つを満足しない、つまり判断(108)がNOの場合には、この判断(108)がYESとなるまで判断(108)を繰り返し行う。
4つの項目を有するインバランス気筒特定用診断条件の全てを満足する、つまり判断(108)がYESの場合には、アイドル点火補正の中止及び点火時期固定、そしてISC(「アイドル・スピード・コントロール」ともいう。)の回転数フィードバックの中止がされているか否かの判断(109)に移行する。
Then, in determining whether or not the above-described imbalance cylinder specifying diagnostic condition is satisfied (108), any one of the four imbalance cylinder specifying diagnostic conditions is not satisfied, that is, determining (108). If NO is NO, the determination (108) is repeated until the determination (108) becomes YES.
If all of the diagnostic conditions for specifying the imbalance cylinder having four items are satisfied, that is, if the determination (108) is YES, the idle ignition correction is stopped and the ignition timing is fixed, and the ISC (“idle speed control”) The process proceeds to the determination (109) of whether or not the rotation speed feedback is stopped.
このアイドル点火補正の中止及び点火時期固定、そしてISC(「アイドル・スピード・コントロール」ともいう。)の回転数フィードバックの中止がされているか否かの判断(109)において、判断(109)がNOの場合には、この判断(109)がYESとなるまで判断(109)を繰り返し行う。
また、判断(109)がYESの場合には、各気筒の特定の工程である圧縮工程を通過する時間(「WINDOW時間」ともいう。)を各気筒夫々N回ずつ計測する処理(110)に移行し、その後に、周波数分析による判断(111)に移行する。
In the determination (109) of whether or not the idling ignition correction is stopped, the ignition timing is fixed, and the rotation speed feedback of the ISC (also referred to as “idle speed control”) is stopped, the determination (109) is NO. In this case, the determination (109) is repeatedly performed until the determination (109) becomes YES.
Further, when the determination (109) is YES, the processing (110) of measuring the time to pass through the compression process, which is a specific process of each cylinder (also referred to as “WINDOW time”) N times for each cylinder. Then, the process proceeds to determination (111) by frequency analysis.
このとき、周波数分析による判断(111)は、前記インバランス気筒特定手段16によって計測された時間を周波数分析し、気筒間の成分強度の相対比較により、特定気筒がある所定の閾値を越えているか否かを判断するものである。
そして、この判断(111)がNOの場合には、上述のインバランス気筒特定用診断条件を満足するか否かの判断(108)に戻る。
また、判断(111)がYESの場合には、気筒間インバランスの原因の気筒を特定する処理(112)に移行し、その後に、前記多気筒エンジンの空燃比制御装置1の制御用プログラムのエンド(113)に移行する。
以上によって、排気ガスOBD規制を満足し、「気筒別空燃比インバランス診断検出方法」を確実することが可能である。
At this time, the determination by frequency analysis (111) is performed by frequency analysis of the time measured by the imbalance
When the determination (111) is NO, the process returns to the determination (108) as to whether or not the above-described imbalance cylinder specifying diagnostic conditions are satisfied.
If the determination (111) is YES, the process proceeds to a process (112) for specifying the cylinder causing the inter-cylinder imbalance. Move to end (113).
As described above, it is possible to satisfy the exhaust gas OBD regulation and to ensure the “cylinder-by-cylinder air-fuel ratio imbalance diagnosis detection method”.
これにより、触媒の上流側と下流側に、多気筒エンジンから排出される排気ガスの空燃比を検出可能な上流側空燃比検出手段であるフロントA/Fセンサ2と下流側空燃比検出手段であるリヤO2センサ3とを備えた多気筒エンジンの空燃比制御装置1において、この空燃比制御装置1は、クランク角検出手段であるパルスロータ付クランク角センサ7と気筒識別手段13と流量検出手段14とを備えるとともに、前記下流側空燃比検出手段であるリヤO2センサ3により検出された値を基に算出された算出値と、前記流量検出手段14により検出された通過流量とを用いて多気筒の中で空燃比のインバランスを起こしている気筒があるかどうかを識別する気筒インバランス識別手段15を備え、この気筒インバランス識別手段15によりインバランスしている気筒があると認識された場合には、前記気筒識別手段13により各気筒の特定の工程を通過する時間を計測し、計測された時間を周波数分析することにより空燃比のインバランスしている気筒を特定するインバランス気筒特定手段16を備えている。
従いまして、特定の気筒のみ排気ガス規定値から大きくずれる「空燃比ずれ」が起こっている気筒を特定することが可能である。
これにより、空燃比ずれが生じている気筒を特定することができるので、空燃比ずれを解消するための有効な対策を立てることが可能である。
As a result, the front A /
Accordingly, it is possible to specify a cylinder in which an “air-fuel ratio shift” occurs that deviates greatly from the exhaust gas regulation value only in a specific cylinder.
As a result, it is possible to identify the cylinder in which the air-fuel ratio shift has occurred, and therefore it is possible to take an effective measure for eliminating the air-fuel ratio shift.
また、各気筒の特定の工程を圧縮工程とした。
従いまして、各気筒の特定の工程を圧縮工程とすることにより、クランク角検出手段であるパルスロータ付クランク角センサ7による検出精度、及び前記気筒識別手段13による各気筒の特定の工程を通過する時間の計測精度の向上に寄与し得る。
In addition, a specific process of each cylinder is a compression process.
Therefore, by making the specific process of each cylinder a compression process, the detection accuracy by the crank angle sensor with pulse rotor 7 serving as the crank angle detection means and the specific process of each cylinder by the cylinder identification means 13 are passed. It can contribute to the improvement of time measurement accuracy.
1 多気筒エンジンの空燃比制御装置
2 フロントA/Fセンサ
3 リヤO2センサ
4 水温センサ
5 吸気温センサ
6 カム角センサ
7 パルスロータ付クランク角センサ
8 制御ユニット
9 リヤO2センサフィードバック制御手段
10 目標空燃比算出手段
11 フロントA/Fセンサフィードバック制御手段
12 インジェクタ噴射時間計算手段
13 気筒識別手段
14 流量検出手段
15 気筒インバランス識別手段
16 インバランス気筒特定手段
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