JP3711567B2

JP3711567B2 - Internal combustion engine failure determination method

Info

Publication number: JP3711567B2
Application number: JP16159994A
Authority: JP
Inventors: 晃美中神; 克巳鷹羽
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2020-11-02
Also published as: JPH0828327A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、内燃機関の故障有無判定方法に係り、詳しくは内燃機関に設けられる機関状態を検出するセンサの故障有無判定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から内燃機関においては、ダイアグノーシス検出が行われており、いくつかのダイアグノーシス検出項目の内１箇所でも異常が検出された場合、ウォーニングランプが点灯するようになっている。法規制では、いくつかのダイアグノーシス検出項目の内１箇所でも異常が検出されてウォーニングランプが点灯した場合、ウォーニングランプを消灯させるには、全ての箇所が正常であることを判定する必要がある。そのため正常な動作をしている時には、できるだけ早く正常判定を行いたいという要求がある。
【０００３】
いくつかのダイアグノーシス検出項目の中の１つにはＯ₂センサがある。Ｏ₂センサにおいては、正常又は異常と判定した判定期間内のＯ₂センサ波形の最大電圧値、最小電圧値を出力することを行うことがある。最大値、最小値を求める理由は、正常判定した時に判定レベル（異常／正常）にどれだけ近いかとか、すなわち、異常ギリギリで正常と判定しているのではないか等、Ｏ₂センサの劣化度合を市場で故障解析するために有効な手段として用意しておくためである。
【０００４】
その従来方法として、ある程度の時間が（例えば１０分間）が経過した後、異常でなければ正常と判定し、その中での最大値、最小値をとっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この方法では正常に動作しているにもかかわらず正常と判定するのに時間を要する問題がある。そこで、最も早く正常と判定をするには、正常と判定できる所定レベルを越えた時に判定することも考えられるが、これでは真の最大値、最小値を得ることができない問題がある。又、最大値＝極大値、最小値＝極小値と考えればよいが、この方法として（前回ＡＤ値）−（今回ＡＤ値）＝ｄとし、ｄの符合が反転した時と考えると、ノイズなどにより１ｂｉｔでもずれた時に極値と判定してしまう虞がある。
【０００６】
又、図１３に示すように判定開始時Ｔ１から判定終了時Ｔ２までの所定時間で最大値、最小値を上記極大値、極小値とし、市場解析情報として提供した場合、極大値αは確実にとれているが、所定時間の終了時刻Ｔ２で極小値が確定していないものを極小値β１として提供してＥＣＵ交換される虞がある。なお、図１３において真の極小値はβであり、Ｖ１及びＶ２は基準レベルを示す。
【０００７】
この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、正常判定を早く行うことができる内燃機関の故障有無判定方法を提供することにある。又、確実に極大値、極小値を市場解析情報として提供することができる内燃機関の故障有無判定方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１の発明は、内燃機関の機関状態を検出するために設けられ、正常状態では、大小関係を有する複数の基準値の内大きい方の第１の基準値を越す極大値と、小さい方の第２の基準値を下回る極小値とを有する出力波形を出力するセンサを備えた内燃機関の故障有無判定方法において、ダイアグノーシス実行条件が成立している状態にあって、前記センサの出力値が第１の基準値を越えた時、及び第２の基準値を下回った時にカウント手段のカウント数をそれぞれ歩進し、前記カウント数が所定回数に達したときには、センサが正常であると判定するとともに、前記カウント数が所定回数に達するまでに、前記ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過したときには、センサが異常であると判定し、前記ダイアグノーシス実行条件が成立しておらず、故障有無判定を実施していないとき、並びに、前記カウント数は所定回数に達していないものの、前記ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過していないときには、前記センサを正常とも異常とも判定しないことを要旨としている。
【０００９】
請求項２の発明は、内燃機関の機関状態を検出するために設けられ、正常状態では、大小関係を有する複数の基準値の内大きい方の第１の基準値を越す極大値と、小さい方の第２の基準値を下回る極小値とを有する出力波形を出力するセンサを備えた内燃機関の故障有無判定方法において、ダイアグノーシス実行条件が成立している状態にあって、故障判定が開始された時のセンサの出力値が第２の基準値を下回っているとき、或いは第１の基準値を越えているときにカウント手段のカウント数を歩進し、以後、センサの出力値が第１の基準値を越えた時、及び第２の基準値を下回った時に前記カウント手段のカウント数をそれぞれ歩進し、前記カウント数が所定回数に達したときには、センサが正常であると判定するとともに、前記カウント数が所定回数に達するまでに、前記ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過したときには、センサが異常であると判定し、前記ダイアグノーシス実行条件が成立しておらず、故障有無判定を実施していないとき、並びに、前記カウント数は所定回数に達していないものの、前記ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過していないときには、前記センサを正常とも異常とも判定しないことを要旨としている。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、カウント手段は第１の基準値をセンサからの出力値が越えたときカウントする第１カウンタと、第２の基準値をセンサからの出力値が下回ったときカウントする第２カウンタとからなり、両カウンタのカウント数がそれぞれ所定回数に達したとき、センサが正常であると判定することを要旨としている。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のうちいずれかに記載の請求項において、センサは、内燃機関の排気系に配設される触媒コンバータの上流側及び下流側に配設された空燃比を検出するための空燃比センサであることを要旨としている。
【００１２】
請求項５の発明は、内燃機関の機関状態を検出するために設けられ、正常状態では、大小関係を有する複数の基準値の内大きい方の第１の基準値を越す極大値と、小さい方の第２の基準値を下回る極小値とを有する出力波形を出力するセンサを備えた内燃機関の故障有無判定方法において、ダイアグノーシス実行条件が成立している状態にあって、前記センサの出力値が第１の基準値と第２の基準値との双方を横切った状態を検出したときには、前記センサが正常であると判定するとともに、ダイアグノーシス実行条件が成立している状態にあって、前記センサの出力値が第１の基準値と第２の基準値との双方を横切った状態を検出するまでに、前記ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過したときには、前記センサが異常であると判定し、前記ダイアグノーシス実行条件が成立しておらず、故障有無判定を実施していないとき、並びに、前記センサの出力値が第１の基準値と第２の基準値との双方を横切った状態を検出していないものの、前記ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過していないときには、前記センサを正常とも異常とも判定しないことを要旨としている。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のうちいずれかにおいて、故障有無判定に要する時間をはるかに越えるときに、前記ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過するとすることを要旨としている。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１乃至５のうちいずれかにおいて、前記センサの出力電圧が安定化する条件が長い時間成立するときに、前記ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過するとすることを要旨としている。
【００１５】
【作用】
上記の構成によれば、請求項１の発明は、ダイアグノーシス実行条件が成立している状態にあって、センサの出力値が第１の基準値を越えた時、及び第２の基準値を下回った時、カウント手段のカウント数をそれぞれ歩進する。そして、このカウント数が所定回数に達したときには、センサが正常であると判定する。一方、上記カウント数が所定回数に達するまでに、ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過したときには、センサが異常であると判定する。他方、ダイアグノーシス実行条件が成立しておらず、故障有無判定を実施していないとき、並びに、上記カウント数は所定回数に達していないものの、ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過していないときには、センサを正常とも異常とも判定しない。
【００１６】
請求項２の発明は、ダイアグノーシス実行条件が成立している状態にあって、故障判定が開始された時のセンサの出力値が第２の基準値を下回っているとき、或いは第１の基準値を越えているときにカウント手段のカウント数を歩進し、以後、センサの出力値が第１の基準値を越えた時、及び第２の基準値を下回った時に前記カウント手段のカウント数を歩進する。そして、上記カウント数が所定回数に達したときには、センサが正常であると判定する。一方、上記カウント数が所定回数に達するまでに、ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過したときには、センサが異常であると判定する。他方、ダイアグノーシス実行条件が成立しておらず、故障有無判定を実施していないとき、並びに、上記カウント数は所定回数に達していないものの、ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過していないときには、センサを正常とも異常とも判定しない。
請求項３の発明は、第１の基準値をセンサからの出力値が越えたとき第１のカウンタはカウントを行う。又、第２の基準値をセンサからの出力値が下回ったとき第２のカウンタは、カウントを行う。そして、両カウンタのカウント数がそれぞれ所定回数に達したとき、センサが正常であると判定する。
【００１７】
請求項４の発明は、空燃比センサの出力波形に基づいて内燃機関の故障有無判定が行われる。
請求項５の発明では、ダイアグノーシス実行条件が成立している状態にあって、センサの出力値が第１の基準値と第２の基準値との双方を横切った状態を検出したときには、センサが正常であると判定する。一方、ダイアグノーシス実行条件が成立している状態にあって、センサの出力値が第１の基準値と第２の基準値との双方を横切った状態を検出するまでに、ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過したときには、センサが異常であると判定する。他方、ダイアグノーシス実行条件が成立しておらず、故障有無判定を実施していないとき、並びに、上記センサの出力値が第１の基準値と第２の基準値との双方を横切った状態を検出していないものの、ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過していないときには、センサを正常とも異常とも判定しない。
【００２０】
【実施例】
以下、この発明を具体化した一実施例を図１〜図５に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る実施例の構成を示す図である。図１において、機関本体１の吸気通路２の上流側には図示しないアクセルペダルの操作に連動して開閉されるスロットルバルブ３が設けられている。又、吸気通路２の下流側には燃料供給系から機関本体１に加圧燃料を供給するための燃料噴射弁４が設けられている。排気通路５には、排気ガス中の３つの有害成分ＨＣ、ＣＯ，ＮＯ_Xを同時に浄化する三元触媒を収容した触媒コンバータ６が配設されている。触媒コンバータ６の上流側および下流側の排気通路５には、空燃比センサとしての上流側Ｏ₂センサ７および下流側Ｏ₂センサ８がそれぞれ設けられている。同Ｏ₂センサ７，８は排気ガス中の酸素成分濃度に応じた電圧信号を出力する。そして、この出力値に応じて空燃比が制御される。
【００２１】
又、Ｏ₂センサ７，８には、Ｏ₂センサ７，８の活性化を促進するためのヒータ９，１０が設けられている。このヒータ９，１０は後述する制御回路１１による通電信号に応じて通電されて、発熱する。ウォーニングランプ１９はＯ₂センサ７，８の異常が検出された場合に、異常検出信号を受けて警告を表示するものである。
【００２２】
判定手段を構成する制御回路１１は、ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１３、記憶手段及びカウント手段としてのＲＡＭ１４、バックアップＲＡＭ１５、基準クロック発生回路１６、Ａ／Ｄ変換器１７、及びＩ／Ｏポート１８を備えている。制御回路１１にはＯ₂センサ７，８からの検出信号が入力され、そのデータがＲＡＭ１４に一時記憶される。ＲＡＭ１４は後述する各種カウンタ、フラグを内臓している。ＲＯＭ１３には後述の図２〜４に示すプログラムを格納している。
【００２３】
次に、本実施例の異常検出装置の作用を説明する。なお、この実施例では、下流側Ｏ₂センサ８の異常検出について説明する。
Ｏ₂センサ８の故障診断は図２の判定ルーチンにより判定し、表示を行う。判定ルーチンは定期的なタイミング、例えば４０msにて処理を行う。従って、判定ルーチンのタイミングによりはじめに判定を行えるタイミングであるか否か、すなわちダイアグノーシス実行条件が成立しているか否かを判定する（ステップ２１０）。ダイアグノーシス実行条件としては、Ｏ₂センサがヒータ１０の発熱動作により活性化され出力電圧が安定化する条件（Ａ／Ｆフィードバック条件等）を満足しているか、又、誤判定をするような他のダイアグノーシスの異常を検出していないか等である。ステップ２１０においてダイアグノーシス実行条件が成立していないと判定すると、このルーチンを終了する。ダイアグノーシス実行条件成立と判定されると、その時のＯ₂センサ８の電圧ＡＤ（以下、ＯＸＡＤという）値と正常値と判定できる第２の基準値としてのＶ２レベルを比較する（ステップ２１１）。Ｖ２レベル以上であれば後記するステップ２１６に移行する。Ｖ２レベルより小さければ次にＣＯＸ＝０か否かを判定する（ステップ２１２）。なお、ここでＣＯＸ＝０か否かを判定するのは、ダイアグノーシス実行条件成立後１カウント目は、実行条件成立前のＯＸＡＤ値にかかわらずＯＸＡＤ＜Ｖ２ならば１カウントアップするためである。
【００２４】
ステップ２１２においてＣ０Ｘ＝０であれば、ステップ２１３をバイパスしてステップ２１４に移行する。又、ＣＯＸ≠０であればＯＸＡＤ値が第１の基準値としてのＶ１レベル（Ｖ１＞Ｖ２）を横切ったか否かをみるためにＸＯＸフラグ（以下、ＸＯＸという）＝０か否かをチエックする（ステップ２１３）。ＸＯＸ＝１であれば、ステップ２１４でＸＯＸ＝０とし、ＣＯＸカウンタ（以下、ＣＯＸという）をインクリメントし（ステップ２１５）、ステップ２１６へ移行する。前記ステップ２１３においてＸＯＸ＝０の場合は、Ｖ２レベルを越えずにＶ１レベルより小さくなったということであり、ＣＯＸをインクリメントしないでステップ２１６へ移行する。ステップ２１６では、ＲＡＭ１４に格納している今までのＯＸＡＤ値の最小値（以下、ＯＸＭＮという）と比較し、小さければ現在の０ＸＡＤ値をＲＡＭ１４に格納することによりＯＸＭＮを更新する（ステップ２１７）。反対に今までのＯＸＡＤ値の最小値よりも大きければＯＸＭＮの更新をせず、ステップ２１８に移行する。
【００２５】
次に上側Ｖ１レベルの判定について説明する。
まず、ステップ２１８でその時のＯＸＡＤ値と正常値と判定できる基準レベルとしてのＶ１レベルを比較し、Ｖ１レベル以下であればステップ２２３に移行し、Ｖ１レベルより大きければステップ２１９へ進む。ここではステップ２１２と同様にＣＯＸ＝０か否かを判定する。ここでＣＯＸ＝０か否かを判定するのは、ダイアグノーシス実行条件成立後におけるＣＯＸカウンタの１カウント目は、実行条件成立前のＯＸＡＤ値にかかわらずＯＸＡＤ＞Ｖ１ならば１カウントアップするためである。ステップ２１２とステップ２１９の２回行うのは、ダイアグノーシス実行条件が成立時のＯＸＡＤ値が分からないためである。ステップ２１９においてＣＯＸ＝０の場合は、ステップ２２０をバイパスしてステップ２２１においてＸＯＸ＝１とする。そして、次のステップ２２２において実行条件成立前の値にかかわらずＯＸＡＤ＞Ｖ１レベルのときは１カウントアップするのである。
【００２６】
ＣＯＸ≠０の場合には、ＯＸＡＤ値がＶ２レベルを横切ったか否かをステップ２２０で判定する。ＸＯＸ＝１であれば以前ＸＯＸ＝１としてからＶ２レベルを横切っていないということであるため、ＣＯＸの処理は行わず、ステップ２２３に移行する。ステップ２２０においてＸＯＸ＝０の場合は、ＯＸＡＤ値がＶ２レベルを横切って初めてＶ１レベルを越えたということであり、ＸＯＸ＝１（ステップ２２１）とし、ＣＯＸをインクリメントする（ステップ２２２）。そして、ステップ２２３でＲＡＭ１４に格納している今までのＯＸＡＤ値の最大値（以下、ＯＸＭＸという）と比較し、最大値よりそのときのＯＸＡＤ値が大きければＯＸＭＸを更新する（ステップ２２４）。又、最大値以下であれば、ステップ２２５に移行する。
【００２７】
次に正常か異常かの判定ルーチンの説明をする。
まず、ステップ２２５においてＣＯＸ≧４か否かを判定し、ＣＯＸ≧４であればステップ２２７において正常と判定し、ステップ２２９に移行する。ＣＯＸ＜４の場合はステップ２２６において異常としてよいかの判定をする異常検出条件をチェックする。異常検出条件としては、ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過している（ＣＯＸ≧４となるために要する時間をはるかに越えている）等がある。ステップ２２６において異常検出条件が成立していた場合、ステップ２２８に移行して異常と判定し、ウォーニングランプ１９を表示作動させ、ステップ２２９に移行する。
【００２８】
ステップ２２７，２２８で異常か正常かの判定が終了したら、今までの最大値（ＯＸＭＸ）、最小値（ＯＸＭＮ）をバックアップＲＡＭ１５へ格納する（ステップ２２９，２３０）。異常とも正常とも判定できない場合には、上記各ステップを繰り返す。
【００２９】
上記説明中のＸＯＸフラグ、ＣＯＸカウンタを図６を参照して説明する。
図６（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は図６（ａ）に示すＯ₂センサ８からの出力電圧に対して判定開始時点がＡ，Ｂ，Ｃのように異なった場合のＸＯＸフラグ及びＣＯＸカウンタの動作状態を示している。
【００３０】
ＸＯＸフラグはダイアグノーシス実行条件成立かつＯＸＡＤ＞Ｖ１レベルの時（ステップ２１０、ステップ２１８乃至ステップ２２１）を１とし、ダイアグノーシス実行条件成立かつＯＸＡＤ＜Ｖ２レベルの時（ステップ２１０、ステップ２１１乃至ステップ２１４）を０とする。ＣＯＸカウンタは、初めＸＯＸ＝１，ＸＯＸ＝０とする条件成立時に１カウントし、その後ＸＯＸフラグが反転する時にカウントアップする。
【００３１】
ＸＯＸフラグを上記のように設定する理由は、ＯＸＡＤ値がＯＸＡＤ＜Ｖ２レベルになるまでにＯＸＡＤ＞Ｖ１レベルとなったか否かをチェックするためである。同様にＯＸＡＤ＞Ｖ１レベルになるまでＯＸＡＤ＜Ｖ２となったか否かをチェックするためである。
【００３２】
又、ＣＯＸカウンタを上記のように設定する理由は、判定開始時のＯＸＡＤ値が不明であり、そのため、１カウント目はＸＯＸフラグの反転を得ることができないことからＸＯＸ＝０，ＸＯＸ＝１の条件成立時としている。
【００３３】
その後、ＸＯＸが反転時カウントアップするのは図７に示すようにＶ２レベルを横切らず再びＶ１レベルを横切った場合は、正常な動作とはいえないため、カウントアップしないためである。
【００３４】
又、ＣＯＸ≧４で正常判定とした理由は、ＣＯＸ≧２ですでに正常判定は可能であるが、確実に極大値、極小値がとれるのは図５，図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）から明らかであるようにＣＯＸ≧３では判定開始Ｂのときはよいが、判定開始Ａのような場合には、極小値がとれないため，どのような場合で判定を開始されてもよいようにＣＯＸ≧４としているのである。
【００３５】
この方法で判定を行えば、極大値、極小値をつくる山、谷を数えて常に最大値、最小値の更新をしているため、正常判定が早くでき、かつ最大値、最小値も確実に得ることができる。
【００３６】
なお、図７に示すようにＶ１レベルを横切った後、Ｖ２レベルを横切らず再びＶ１レベルを横切った場合は、フラグが反転せずカウントアップされないので、正常判定値＝４となることはない。よって、判定レベルＶ１，Ｖ２を横切らずに振幅する特性の場合に正常と誤判定することはない。
【００３７】
次に第２実施例について図８及び図９に従って説明する。
この実施例では、判定ルーチンにおいて前記第１実施例と異なるところのみを説明し、第１実施例と同一ステップについては同一ステップ番号を付してその説明を省略する。
【００３８】
この実施例では、前記第１実施例のフローチャートのうち、ステップ２１３、ステップ２１４の代わりにステップ３１３、ステップ３１４が行われるとともに、ステップ２２０、ステップ２２１の代わりにステップ３２０、ステップ３２１が行われる。
【００３９】
すなわち、図８に示すようにステップ２１２においてＣ０Ｘ＝０であれば、ステップ３１３をバイパスしてステップ３１４に移行する。又、ＣＯＸ≠０であればＯＸＡＤ値がＶ１レベル（Ｖ１＞Ｖ２）を横切ったか否かをみるためにＸＯＸフラグ（以下、ＸＯＸという）＝１か否かをチエックする（ステップ３１３）。ＸＯＸ＝０であれば、ステップ３１４でＸＯＸ＝１とし、ＣＯＸカウンタ（以下、ＣＯＸという）をインクリメントし（ステップ２１５）、ステップ２１６へ移行する。前記ステップ３１３においてＸＯＸ＝１の場合は、Ｖ２レベルを越えずにＶ１レベルより小さくなったということであり、ＣＯＸをインクリメントしないでステップ２１６へ移行する。
【００４０】
又、ステップ２１９においてＣＯＸ＝０の場合は、ステップ３２０をバイパスしてステップ３２１においてＸＯＸ＝０とする。そして、次のステップ２２２において実行条件成立前の値にかかわらずＯＸＡＤ＞Ｖ１レベルのときは１カウントアップする。ステップ２１９においてＣＯＸ≠０の場合には、ＯＸＡＤ値がＶ２レベルを横切ったか否かをステップ３２０で判定する。ＸＯＸ＝０であれば以前ＸＯＸ＝０としてからＶ２レベルを横切っていないということであるため、ＣＯＸの処理は行わず、ステップ２２３に移行する。ステップ３２０においてＸＯＸ≠０の場合は、ＯＸＡＤ値がＶ２レベルを横切って初めてＶ１レベルを越えたということであり、ＸＯＸ＝０（ステップ３２１）とし、ＣＯＸをインクリメントする（ステップ２２２）。
【００４１】
従って、この第２実施例では、第１実施例のＸＯＸフラグのセット、リセットと逆の関係になるだけであるため、その作用効果は第１実施例と同様である。
次に第３実施例を図１０〜図１２に従って説明する。
【００４２】
この実施例においては、カウント手段としてのＲＡＭ１４には第１カウンタとしてのＣＯＸＨカウンタと、第２カウンタとしてのＣＯＸＬカウンタとが内蔵されている。
【００４３】
この実施例におけるＯ₂センサ８の故障診断は図１０及び図１１の判定ルーチンにより判定し、表示を行う。この実施例においても判定ルーチンは定期的なタイミング、例えば４０msにて処理を行う。まず、このルーチンに入ると、判定ルーチンのタイミングによりはじめに判定を行えるタイミングであるか否か、すなわちダイアグノーシス実行条件が成立しているか否かを判定する（ステップ４１０）。ダイアグノーシス実行条件は前記第１実施例と同様の条件である。
【００４４】
ステップ４１０においてダイアグノーシス実行条件が成立していないと判定すると、このルーチンを終了する。ダイアグノーシス実行条件成立と判定されると、その時のＯ₂センサ８の電圧ＡＤ（以下、ＯＸＡＤという）値とＶ２レベルを比較する（ステップ４１１）。Ｖ２レベル以上であれば後記するステップ４１６に移行する。
【００４５】
Ｖ２レベルより小さければ次にステップ４１２においてＸＦＩＲＳＴフラグ（以下、ＸＦＩＲＳＴという）＝１か否かを判定する。なお、ここでＸＦＩＲＳＴ＝１か否かを判定するのは、ダイアグノーシス実行条件成立後におけるＣＯＸＬカウンタの１カウント目は、実行条件成立前のＯＸＡＤ値にかかわらずＯＸＡＤ＜Ｖ２ならば１カウントアップするためである。ＸＦＩＲＳＴはこの内燃機関の制御回路１１が起動された後の初期設定で０にリセットされ、又、後のステップ４３３において正常と判定された後、或いはステップ４２８において異常と判定された後に０にリセットされる。
【００４６】
ステップ４１２においてＸＦＩＲＳＴ≠１であれば、ステップ４１３をバイパスしてステップ４３１でＸＦＩＲＳＴを１にセットし、ステップ４１４でＸＯＸ＝０とする。又、ＸＦＩＲＳＴ＝１であればＯＸＡＤ値がＶ１レベル（Ｖ１＞Ｖ２）を横切ったか否かをみるためにＸＯＸ＝０か否かをチエックする（ステップ４１３）。ＸＯＸ＝１であれば、ステップ４１４でＸＯＸ＝０とし、ＣＯＸＬカウンタ（以下、ＣＯＸＬという）をインクリメントし（ステップ４１５）、ステップ４１６へ移行する。前記ステップ４１３においてＸＯＸ＝０の場合は、Ｖ２レベルを越えずにＶ１レベルより小さくなったということであり、ＣＯＸＬをインクリメントしないでステップ４１６へ移行する。ステップ４１６〜４１８は第１実施例のステップ２１６〜２１８と同じであるので説明を省略する。
【００４７】
次に上側Ｖ１レベルの判定について説明する。
まず、ステップ４１８でその時のＯＸＡＤ値とＶ１レベルを比較し、Ｖ１レベル以下であればステップ４２３に移行し、Ｖ１レベルより大きければステップ４１９へ進む。ここではステップ４１２と同様にＸＦＩＲＳＴ＝１か否かを判定する。ここでＸＦＩＲＳＴ＝１か否かを判定するのは、ダイアグノーシス実行条件成立後におけるＣＯＸＨカウンタの１カウント目は、実行条件成立前のＯＸＡＤ値にかかわらずＯＸＡＤ＞Ｖ１ならば１カウントアップするためである。又、ステップ４１２とステップ４１９においてＸＦＩＲＳＴ＝１か否かの判定を２回行うのは、ダイアグノーシス実行条件が成立時のＯＸＡＤ値が分からないためである。ステップ４１９においてＸＦＩＲＳＴ≠１であれば、ステップ４２０をバイパスしてステップ４３２でＸＦＩＲＳＴを１にセットし、ステップ４２１に移行する。同ステップ４２１においてＸＯＸ＝１とする。そして、次のステップ４２２においてダイアグノーシス実行条件成立前の値にかかわらずＯＸＡＤ＞Ｖ１レベルのときは１カウントアップするのである。
【００４８】
又、ステップ４１９においてＸＦＩＲＳＴ＝１の場合には、ＯＸＡＤ値がＶ２レベルを横切ったか否かをステップ４２０で判定する。ステップ４２０においてＸＯＸ＝１であれば以前ＸＯＸ＝１としてからＶ２レベルを横切っていないということであるため、ＣＯＸの処理は行わず、ステップ４２３に移行する。ステップ４２０においてＸＯＸ＝０の場合は、ＯＸＡＤ値がＶ２レベルを横切って初めてＶ１レベルを越えたということであり、ＸＯＸ＝１（ステップ４２１）とし、ＣＯＸＨカウンタをインクリメントする（ステップ４２２）。そして、ステップ４２３でＲＡＭ１４に格納している今までのＯＸＡＤ値の最大値（ＯＸＭＸ）と比較し、最大値よりそのときのＯＸＡＤ値が大きければＯＸＭＸを更新する（ステップ４２４）。又、最大値以下であれば、ステップ４２５に移行する。
【００４９】
次に正常か異常かの判定ルーチンの説明をする。
まず、ステップ４２５においてＣＯＸＬ≧２か否かを判定し、ＣＯＸＬ≧２であればステップ４２６においてＣＯＸＨ≧２か否かを判定する。ステップ４２６においてＣＯＸＨ≧２であれば、ステップ４３３において正常と判定し、ステップ４２９に移行する。
【００５０】
ステップ４２５においてＣＯＸＬ＜２の場合はステップ４２７において異常としてよいかの判定をする異常検出条件をチェックする。又、ステップ４２６においてＣＯＸＨ＜２の場合は同じくステップ４２７において異常としてよいかの判定をする異常検出条件をチェックする。異常検出条件としては、ダイアグノーシス実行条件が成立している時間がはるかに経過している（ＣＯＸＬ≧２、かつＣＯＸＨ≧２となるために要する時間をはるかに越えている）等がある。ステップ２２６において異常検出条件が成立していた場合、ステップ４２８に移行して異常と判定し、ウォーニングランプ１９を表示作動させ、ステップ４２９に移行する。
【００５１】
ステップ４２７，４２８で異常か正常かの判定が終了したら、今までの最大値（ＯＸＭＸ）、最小値（ＯＸＭＮ）をバックアップＲＡＭ１５へ格納する（ステップ４２９，４３０）。異常とも正常とも判定できない場合には、上記各ステップを繰り返す。
【００５２】
上記説明中のＸＦＩＲＳＴフラグ、ＣＯＸＬカウンタ及びＣＯＸＨカウンタを図１２を参照して説明する。
図１２（ｂ）は、第３実施例におけるＸＯＸフラグの状態と、ＣＯＸＬカウンタ及びＣＯＸＨカウンタのカウントアップの状態が示されている。又、図１２（ａ）は第２実施例のＸＯＸフラグの状態とＣＯＸカウンタのカウントアップの状態が示されている。
【００５３】
ＸＯＸフラグはダイアグノーシス実行条件成立かつＯＸＡＤ＞Ｖ１レベルの時（ステップ４１０、ステップ４１８乃至ステップ４２１）を１とし、ダイアグノーシス実行条件成立かつＯＸＡＤ＜Ｖ２レベルの時（ステップ４１０、ステップ４１１乃至ステップ４１４）を０とする。ＣＯＸＬカウンタは初めＸＯＸ＝０とする条件成立時に１カウントし、その後ＸＯＸフラグが１から０に反転する時にカウントアップする。又，ＣＯＸＨカウンタは初めＸＯＸ＝１とする条件成立時に１カウントし、その後ＸＯＸフラグが０から１に反転する時にカウントアップする。
【００５４】
ＸＯＸフラグを上記のように設定する理由は、ＯＸＡＤ値がＯＸＡＤ＜Ｖ２レベルになるまでにＯＸＡＤ＞Ｖ１レベルとなったか否かをチェックするためである。同様にＯＸＡＤ＞Ｖ１レベルになるまでＯＸＡＤ＜Ｖ２となったか否かをチェックするためである。
【００５５】
又、ＣＯＸＬカウンタ及びＣＯＸＨカウンタを上記のように設定する理由は、判定開始時のＯＸＡＤ値が不明であり、そのため、１カウント目はＸＯＸフラグの反転を得ることができないことからＸＯＸ＝０，ＸＯＸ＝１の条件成立時としている。ＣＯＸＬ≧２かつＣＯＸＨ≧２で正常判定とした理由は、第１実施例と同様に確実に極大値、極小値をとるためである。
【００５６】
従って、この第３実施例の方法で判定においても、極大値、極小値をつくる山、谷を数えて常に最大値、最小値の更新をしているため、正常判定が早くでき、かつ最大値、最小値も確実に得ることができる。
【００５７】
なお，この発明は前記実施例に限定されるものではなく、下記のように実施してもよい。
（１）前記第３実施例のＸＦＩＲＳＴフラグの代わりに、ステップ４１２及びステップ４１９をＣＯＸＬカウンタとＣＯＸＨカウンタの合計値が０か否かを判定するステップに変更してもよい。この場合、ステップ４３１及びステップ４３２は省略され、ステップ４１２、４１９においてＣＯＸＬ＋ＣＯＸＨ＝０のときはステップ４１４、４２１にそれぞれ移行する。又、ステップ４１２、４１９においてＣＯＸＬ＋ＣＯＸＨ≠０のときはステップ４１３、４２０にそれぞれ移行する。
【００５８】
（２）前記第３実施例のＸＯＸフラグのセット、リセットを逆の関係にしてもよい。すなわち、第３実施例のステップ４１３，４１４の代わりにステップ４２０、４２１を行い、第３実施例のステップ４２０，４２１の代わりにステップ４１３、４１４を行う。
【００５９】
（３）前記第１実施例ではＣＯＸ≧４で正常判定をしたが、所定回数が５以上のカウント数で正常か否かを判定してもよい。ただし、所定回数が４に近づくほどより早い正常判定が可能となる。
【００６０】
（４）前記第３実施例ではＣＯＸＬ≧２、ＣＯＸＨ≧２のとき正常判定をしたが、例えばＣＯＸＬ≧２、ＣＯＸＨ≧３或いはＣＯＸＬ≧３、ＣＯＸＨ≧２のように又はＣＯＸＬとＣＯＸＨとの合計数が５以上のカウント数で正常か否かを判定してもよい。ただし、ＣＯＸＬとＣＯＸＨとの合計の所定回数が４に近づくほどより早い正常判定が可能となる。
【００６１】
（５）前記各実施例ではカウントを加算することによって行っていたが、減算することによって所定回数に達したか否かを判定するようにしてもよい。この場合においても、極大値、極小値をつくる山谷を越えて常に最大値、最小値の更新を行っているため、正常判定が早くでき、かつ最大値、最小値も確実に得ることができる。
【００６２】
（６）前記各実施例では、故障判定開始時において、そのときのセンサからの出力値がＶ２を下回っているとき、或いはＶ１を越えているときは、カウンタのカウント数を歩進したが、故障判定開始後において空燃比センサからの出力値がＶ１を越えた時、及びＶ２を下回った時に、カウンタのカウント数を歩進してもよい。この場合には、正常判定は前記各実施例よりは若干遅れるが、従来よりは十分に早いためこれでもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、センサの正常判定を早く行うことができ、かつ極大値及び極小値をえることができる優れた効果を奏する。
【００６４】
特に請求項２の発明は、故障判定が開始された時のセンサの出力値によってもカウントするため、より早くセンサの正常判定を早く行うことができる。又、請求項４の発明によれば、空燃比センサの正常判定を早く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した実施例の電気ブロック回路図である。
【図２】第１実施例における判定処理の実行条件を示すフローチャートである。
【図３】同じく判定処理の実行条件を示すフローチャートである。
【図４】同じく極大値・極小値を求めるフローチャートである。
【図５】Ｏ₂センサ、フラグ、カウンタの特性を示す波形図である。
【図６】（ａ）はＯ₂センサの出力電圧を表す波形図、（ｂ）は判定開始時Ａにおけるフラグ、カウンタの特性を示す波形図、（ｃ）は判定開始時Ｂにおけるフラグ、カウンタの特性を示す波形図、（ｄ）は判定開始時Ｃにおけるフラグ、カウンタの特性を示す波形図である。
【図７】Ｏ₂センサが正常でない場合のＯ₂センサの出力電圧、フラグ、カウンタの特性を示す波形図である。
【図８】第２実施例の判定処理の実行条件を示すフローチャートである。
【図９】同じく判定処理及び極大値・極小値を求めるフローチャートである。
【図１０】第３実施例の判定処理の実行条件を示すフローチャートである。
【図１１】同じく判定処理及び極大値・極小値を求めるフローチャートである。
【図１２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれＯ₂センサの出力電圧、フラグ、カウンタの特性を示す波形図である。
【図１３】従来例における極大、極小値をとる場合の説明図である。
【符号の説明】
１…機関本体、５…排気通路、６…触媒コンバータ、７…上流側Ｏ₂センサ、８…下流側Ｏ₂センサ、１１…制御回路、１２…ＣＰＵ、１３…ＲＯＭ、１４…ＲＡＭ、１５…バックアップＲＡＭ、１９…ウォーニングランプ。[0001]
[Industrial application fields]
  The present invention relates to a method for determining the presence / absence of a failure in an internal combustion engine.To the lawIt is related.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an internal combustion engine, diagnosis has been detected, and a warning lamp is lit when an abnormality is detected in one of several diagnosis items. According to laws and regulations, when an abnormality is detected in one of several diagnosis detection items and the warning lamp is turned on, it is necessary to determine that all the parts are normal in order to turn off the warning lamp. . For this reason, there is a demand for normality determination as soon as possible during normal operation.
[0003]
One of several diagnostic detection items is O₂There is a sensor. O₂In the sensor, O within the determination period determined to be normal or abnormal.₂The maximum voltage value and the minimum voltage value of the sensor waveform may be output. The reason for obtaining the maximum value and the minimum value is how close it is to the determination level (abnormal / normal) when the normal determination is made, that is, whether the determination is normal due to an abnormal limit.₂This is because the deterioration degree of the sensor is prepared as an effective means for analyzing the failure in the market.
[0004]
As a conventional method, after a certain amount of time (for example, 10 minutes) has passed, it is determined that there is no abnormality and it is determined to be normal, and the maximum value and minimum value are taken.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, this method has a problem that it takes time to determine that the operation is normal even though the operation is normal. In order to determine the normality earliest, it may be possible to make a determination when a predetermined level that can be determined to be normal is exceeded. However, there is a problem that the true maximum value and the minimum value cannot be obtained. Further, it may be considered that the maximum value = maximum value and the minimum value = minimum value, but as this method, assuming that (the previous AD value) − (current AD value) = d and the sign of d is inverted, noise, etc. Therefore, there is a risk that it will be determined as an extreme value when it is shifted by 1 bit.
[0006]
In addition, as shown in FIG. 13, when the maximum value and the minimum value are set as the maximum value and the minimum value in a predetermined time from the determination start time T1 to the determination end time T2, and provided as market analysis information, the maximum value α is surely However, there is a possibility that the ECU whose value is not determined at the end time T2 of the predetermined time is provided as the minimum value β1 and the ECU is replaced. In FIG. 13, the true minimum value is β, and V1 and V2 indicate reference levels.
[0007]
  The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to determine whether or not there is a failure in an internal combustion engine that can make a normal determination quickly.The lawIt is to provide. In addition, it is possible to reliably provide local maximum and minimum values as market analysis information.The lawIt is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is provided for detecting an engine state of an internal combustion engine, and in a normal state, a larger first reference value among a plurality of reference values having a magnitude relationship. In the internal combustion engine failure presence / absence determination method including a sensor that outputs an output waveform having a local maximum value exceeding the minimum value and a local minimum value less than the second reference value,When the diagnosis execution condition is satisfied, the output value of the sensor isFirst reference valueOverAnd the second reference valueDownWhen it turnsInStep through the count number of the counting meansThe aboveWhen the count reaches the specified numberInThe sensorTo be normaljudgeAt the same time, when the time for which the diagnosis execution condition has been satisfied has passed far before the count reaches the predetermined number of times, it is determined that the sensor is abnormal, and the diagnosis execution condition has not been satisfied. When the failure presence / absence determination is not performed, and when the count has not reached the predetermined number, but the time for which the diagnosis execution condition has not been satisfied has not passed, the sensor is operated normally. NeitherThis is the gist.
[0009]
  The invention of claim 2 is provided for detecting the engine state of the internal combustion engine, and in a normal state, a maximum value exceeding a first reference value which is larger among a plurality of reference values having a magnitude relationship, and a smaller one In the internal combustion engine failure determination method including a sensor that outputs an output waveform having a minimum value lower than the second reference value ofIn the state where the diagnosis execution condition is satisfied,Failure judgmentButstartWasTimeofSenSaWhen the output value is below the second reference value or exceeds the first reference valueInStep up the count of the counting means, and then sendSaWhen the output value exceeds the first reference value and falls below the second reference valueBeforeIncrement the count of the counting means.The aboveWhen the count reaches the specified numberInThe sensorNormalJudgingAt the same time, when the time for which the diagnosis execution condition has been satisfied has passed far before the count reaches the predetermined number of times, it is determined that the sensor is abnormal, and the diagnosis execution condition has not been satisfied. When the failure presence / absence determination is not performed, and when the count has not reached the predetermined number, but the time for which the diagnosis execution condition has not been satisfied has not passed, the sensor is operated normally. NeitherThis is the gist.
[0010]
  According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the counting means counts the first reference value when the output value from the sensor exceeds the first reference value, and the second reference value from the sensor. It consists of a second counter that counts when the output value falls below, and when the count number of both counters reaches a predetermined number,NormalThe gist is to determine.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the sensors are disposed upstream and downstream of the catalytic converter disposed in the exhaust system of the internal combustion engine. The gist of the invention is that it is an air-fuel ratio sensor for detecting the air-fuel ratio.
[0012]
  The invention according to claim 5 is provided for detecting the engine state of the internal combustion engine, and in a normal state, a maximum value exceeding a first reference value which is larger among a plurality of reference values having a magnitude relationship, and a smaller one Sensor for outputting an output waveform having a minimum value less than the second reference valueIn the method for determining whether or not the internal combustion engine has a failure,When the diagnosis execution condition is satisfied and the output value of the sensor detects a state where both the first reference value and the second reference value are crossed, the sensor is normal. In addition, when the diagnosis execution condition is satisfied and the state where the output value of the sensor crosses both the first reference value and the second reference value is detected, When the time that the gnosis execution condition is satisfied has passed far, it is determined that the sensor is abnormal, the diagnosis execution condition is not satisfied, and the failure presence / absence determination is not performed, and Although the output value of the sensor has not detected the state where both the first reference value and the second reference value are crossed, the time for which the diagnosis execution condition is satisfied has passed far. When not is not determined to as abnormality and normal the sensorThis is the gist.
[0013]
  The invention of claim 66. The method according to claim 1, wherein when the time required for determining whether there is a failure is far exceeded, the time when the diagnosis execution condition is satisfied is much longer.The gist.
[0014]
  The invention of claim 7 is claimed in claim1 to5One ofInWhen the condition for stabilizing the output voltage of the sensor is satisfied for a long time, the time for which the diagnosis execution condition is satisfied is much longer.This is the gist.
[0015]
[Action]
  According to said structure, invention of Claim 1 isWhen the diagnosis execution condition is satisfied, the sensor output value isFirst reference valueOverAnd the second reference valueDownWhen turning, increment the count of the counting means.To do. And thisWhen the count reaches the specified numberInThe sensorNormalIs determined.On the other hand, if the time for which the diagnosis execution condition has been satisfied has passed far before the count reaches the predetermined number, it is determined that the sensor is abnormal. On the other hand, when the diagnosis execution condition is not satisfied and the failure presence / absence determination is not performed, and the count number has not reached the predetermined number, the time when the diagnosis execution condition is satisfied is much longer. When the time has not elapsed, the sensor is not determined to be normal or abnormal.
[0016]
  The invention of claim 2In the state where the diagnosis execution condition is satisfied,Failure judgmentButstartWasTimeofSenSaWhen the output value is below the second reference value or exceeds the first reference valueInStep up the count of the counting means, and then sendSaWhen the output value exceeds the first reference value and falls below the second reference valueBeforeStep count number of the counting meansTo do. And aboveWhen the count reaches the specified numberInThe sensorNormalIs determined.On the other hand, if the time for which the diagnosis execution condition has been satisfied has passed far before the count reaches the predetermined number, it is determined that the sensor is abnormal. On the other hand, when the diagnosis execution condition is not satisfied and the failure presence / absence determination is not performed, and the count number has not reached the predetermined number, the time when the diagnosis execution condition is satisfied is much longer. When the time has not elapsed, the sensor is not determined to be normal or abnormal.
In the invention of claim 3, when the output value from the sensor exceeds the first reference value, the first counter counts.U. When the output value from the sensor falls below the second reference value, the second counter counts. Sodo itWhen the count number of both counters reaches the predetermined number,NormalIs determined.
[0017]
  According to the fourth aspect of the present invention, whether or not the internal combustion engine has failed is determined based on the output waveform of the air-fuel ratio sensor.
In the invention of claim 5,It is determined that the sensor is normal when the diagnosis execution condition is satisfied and the output value of the sensor crosses both the first reference value and the second reference value. . On the other hand, when the diagnosis execution condition is satisfied and the state where the output value of the sensor crosses both the first reference value and the second reference value is detected, the diagnosis execution condition is When the established time has passed far, it is determined that the sensor is abnormal. On the other hand, when the diagnosis execution condition is not satisfied and the failure presence / absence determination is not performed, and the output value of the sensor crosses both the first reference value and the second reference value. Although not detected, when the time for which the diagnosis execution condition is satisfied has not passed far, the sensor is not determined to be normal or abnormal.
[0020]
【Example】
An embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment according to the present invention. In FIG. 1, a throttle valve 3 that is opened and closed in conjunction with an operation of an accelerator pedal (not shown) is provided on the upstream side of the intake passage 2 of the engine body 1. A fuel injection valve 4 for supplying pressurized fuel from the fuel supply system to the engine body 1 is provided on the downstream side of the intake passage 2. The exhaust passage 5 has three harmful components HC, CO, NO in the exhaust gas._XA catalytic converter 6 containing a three-way catalyst that simultaneously purifies the catalyst is disposed. The exhaust passage 5 upstream and downstream of the catalytic converter 6 is provided with an upstream O as an air-fuel ratio sensor.₂Sensor 7 and downstream O₂Each sensor 8 is provided. Same O₂The sensors 7 and 8 output voltage signals corresponding to the oxygen component concentration in the exhaust gas. The air-fuel ratio is controlled according to this output value.
[0021]
O₂Sensors 7 and 8 have O₂Heaters 9 and 10 for promoting the activation of the sensors 7 and 8 are provided. The heaters 9 and 10 are energized in response to an energization signal from a control circuit 11 described later, and generate heat. Warning lamp 19 is O₂When an abnormality of the sensors 7 and 8 is detected, a warning is displayed in response to the abnormality detection signal.
[0022]
The control circuit 11 constituting the determination unit includes a CPU 12, a ROM 13, a RAM 14 as a storage unit and a counting unit, a backup RAM 15, a reference clock generation circuit 16, an A / D converter 17, and an I / O port 18. The control circuit 11 has O₂Detection signals from the sensors 7 and 8 are input, and the data is temporarily stored in the RAM 14. The RAM 14 has various counters and flags to be described later. The ROM 13 stores programs shown in FIGS.
[0023]
Next, the operation of the abnormality detection device of this embodiment will be described. In this embodiment, the downstream side O₂The abnormality detection of the sensor 8 will be described.
O₂The failure diagnosis of the sensor 8 is determined by the determination routine of FIG. The determination routine performs processing at regular timing, for example, 40 ms. Therefore, it is determined whether or not it is the timing at which the determination can be made first based on the timing of the determination routine, that is, whether or not the diagnosis execution condition is satisfied (step 210). The diagnosis execution condition is O₂Whether the sensor satisfies the conditions (A / F feedback conditions, etc.) that are activated by the heat generation operation of the heater 10 and stabilizes the output voltage, or other diagnosis abnormality that makes a false determination is detected. Or not. If it is determined in step 210 that the diagnosis execution condition is not satisfied, this routine is terminated. If it is determined that the diagnosis execution condition is met, the current O₂A voltage AD (hereinafter referred to as OXAD) value of the sensor 8 is compared with a V2 level as a second reference value that can be determined as a normal value (step 211). If it is equal to or higher than the V2 level, the process proceeds to step 216 described later. If it is smaller than the V2 level, it is next determined whether COX = 0 (step 212). Here, whether or not COX = 0 is determined is that the first count after the establishment of the diagnosis execution condition is incremented by 1 if OXAD <V2 regardless of the OXAD value before the execution condition is satisfied.
[0024]
If C0X = 0 in Step 212, Step 213 is bypassed and the routine proceeds to Step 214. If COX.noteq.0, whether or not the OXAD value crosses the V1 level (V1> V2) as the first reference value is checked to see if the XOX flag (hereinafter referred to as XOX) = 0. (Step 213). If XOX = 1, XOX = 0 in step 214, the COX counter (hereinafter referred to as COX) is incremented (step 215), and the process proceeds to step 216. If XOX = 0 in step 213, it means that the voltage has become lower than the V1 level without exceeding the V2 level, and the process proceeds to step 216 without incrementing COX. In step 216, the value is compared with the minimum value of the OXAD value stored in the RAM 14 so far (hereinafter referred to as OXMN), and if it is smaller, the current 0XAD value is stored in the RAM 14 to update the OXMN (step 217). On the contrary, if it is larger than the minimum value of the OXAD value so far, OXMN is not updated, and the process proceeds to step 218.
[0025]
Next, determination of the upper V1 level will be described.
First, in step 218, the OXAD value at that time is compared with the V1 level as a reference level that can be determined as a normal value. If the V1 level is lower than the V1 level, the process proceeds to step 223. Here, as in step 212, it is determined whether COX = 0. Here, it is determined whether COX = 0 or not because the first count of the COX counter after the diagnosis execution condition is satisfied is incremented by 1 if OXAD> V1 regardless of the OXAD value before the execution condition is satisfied. is there. The reason why the steps 212 and 219 are performed twice is because the OXAD value when the diagnosis execution condition is satisfied is not known. If COX = 0 in step 219, step 220 is bypassed and XOX = 1 is set in step 221. In the next step 222, regardless of the value before the execution condition is satisfied, when OXAD> V1 level, 1 is counted up.
[0026]
If COX ≠ 0, step 220 determines whether the OXAD value has crossed the V2 level. If XOX = 1, it means that the V2 level has not been crossed since XOX = 1 before, so the COX process is not performed and the process proceeds to step 223. If XOX = 0 in step 220, it means that the OXAD value has exceeded the V1 level for the first time after crossing the V2 level, and XOX = 1 (step 221) is set, and COX is incremented (step 222). Then, in step 223, the maximum value of the OXAD value stored in the RAM 14 so far (hereinafter referred to as OXMX) is compared. If the OXAD value at that time is larger than the maximum value, OXMX is updated (step 224). If the maximum value is not reached, the process proceeds to step 225.
[0027]
Next, the normal / abnormal determination routine will be described.
First, in step 225, it is determined whether COX ≧ 4. If COX ≧ 4, it is determined normal in step 227, and the process proceeds to step 229. If COX <4, an abnormality detection condition for determining whether or not an abnormality may be determined in step 226 is checked. As the abnormality detection condition, there is a time when the diagnosis execution condition is satisfied (much exceeds the time required for COX ≧ 4). If the abnormality detection condition is satisfied in step 226, the process proceeds to step 228, where it is determined that there is an abnormality, the warning lamp 19 is activated, and the process proceeds to step 229.
[0028]
When the determination of whether it is abnormal or normal is completed in steps 227 and 228, the maximum value (OXMX) and the minimum value (OXMN) so far are stored in the backup RAM 15 (steps 229 and 230). If neither abnormal nor normal can be determined, the above steps are repeated.
[0029]
The XOX flag and COX counter in the above description will be described with reference to FIG.
FIGS. 6B, 6C, and 6D show the O shown in FIG.₂The operation states of the XOX flag and the COX counter when the determination start time differs from A, B, C to the output voltage from the sensor 8 are shown.
[0030]
The XOX flag is set to 1 when the diagnosis execution condition is satisfied and OXAD> V1 level (step 210, step 218 to step 221), and when the diagnosis execution condition is satisfied and OXAD <V2 level (step 210, step 211 to step 214). ) Is set to 0. The COX counter starts counting up when the condition that XOX = 1 and XOX = 0 is satisfied, and then counts up when the XOX flag is inverted.
[0031]
The reason for setting the XOX flag as described above is to check whether or not the OXAD value has reached the OXAD> V1 level before the OXAD <V2 level. Similarly, it is for checking whether OXAD <V2 or not until OXAD> V1 level.
[0032]
The reason why the COX counter is set as described above is that the OXAD value at the start of the determination is unknown, and therefore, the inversion of the XOX flag cannot be obtained at the first count, so that XOX = 0 and XOX = 1. The condition is met.
[0033]
Thereafter, XOX counts up when it is inverted, as shown in FIG. 7, if it does not cross the V2 level and crosses the V1 level again, it cannot be said to operate normally and therefore does not count up.
[0034]
Further, the reason why the normal determination is made when COX ≧ 4 is that the normal determination is already possible when COX ≧ 2, but the maximum value and the minimum value can be reliably obtained as shown in FIGS. 5, 6 (a) and 6 (b). As can be seen from (c), when COX ≧ 3, determination start B is good, but in the case of determination start A, the minimum value cannot be taken, so the determination is started in any case. As a matter of course, COX ≧ 4 is set.
[0035]
If this method is used, the maximum and minimum values are constantly updated by counting the peaks and valleys that create the maximum and minimum values, so normal determination can be made quickly, and the maximum and minimum values are also reliably determined. Obtainable.
[0036]
As shown in FIG. 7, after crossing the V1 level and then crossing the V1 level again without crossing the V2 level, the flag is not inverted and the count is not incremented, so that the normal judgment value = 4 is not obtained. Therefore, it is not erroneously determined to be normal in the case of the characteristic that the amplitude does not cross the determination levels V1 and V2.
[0037]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, only differences from the first embodiment in the determination routine will be described, and the same steps as those in the first embodiment will be denoted by the same step numbers and the description thereof will be omitted.
[0038]
In this embodiment, steps 313 and 314 are performed instead of steps 213 and 214 in the flowchart of the first embodiment, and steps 320 and 321 are performed instead of steps 220 and 221.
[0039]
That is, as shown in FIG. 8, if C0X = 0 in step 212, step 313 is bypassed and the routine proceeds to step 314. If COX.noteq.0, whether or not the OXAD value has crossed the V1 level (V1> V2) is checked to determine whether or not the XOX flag (hereinafter referred to as XOX) = 1 (step 313). If XOX = 0, XOX = 1 is set at step 314, the COX counter (hereinafter referred to as COX) is incremented (step 215), and the process proceeds to step 216. If XOX = 1 in step 313, this means that the voltage has become smaller than the V1 level without exceeding the V2 level, and the process proceeds to step 216 without incrementing COX.
[0040]
If COX = 0 in step 219, step 320 is bypassed and XOX = 0 is set in step 321. In the next step 222, regardless of the value before the execution condition is satisfied, if OXAD> V1 level, 1 is counted up. If COX ≠ 0 in step 219, it is determined in step 320 whether or not the OXAD value has crossed the V2 level. If XOX = 0, it means that the V2 level has not been crossed since XOX = 0 before, so the processing of COX is not performed and the process proceeds to step 223. If XOX.noteq.0 in step 320, it means that the OXAD value has exceeded the V1 level for the first time after crossing the V2 level. XOX = 0 (step 321) and COX is incremented (step 222).
[0041]
Accordingly, in this second embodiment, since the relationship is only the reverse of the setting and resetting of the XOX flag of the first embodiment, the operational effects are the same as in the first embodiment.
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS.
[0042]
In this embodiment, the RAM 14 as the counting means incorporates a COXH counter as a first counter and a COXL counter as a second counter.
[0043]
O in this example₂The failure diagnosis of the sensor 8 is determined by the determination routine of FIGS. 10 and 11 and displayed. Also in this embodiment, the determination routine performs processing at regular timing, for example, 40 ms. First, when this routine is entered, it is determined whether or not it is the timing at which the determination can be made first based on the timing of the determination routine, that is, whether or not the diagnosis execution condition is satisfied (step 410). The diagnosis execution conditions are the same as those in the first embodiment.
[0044]
If it is determined in step 410 that the diagnosis execution condition is not satisfied, this routine is terminated. If it is determined that the diagnosis execution condition is met, the current O₂The voltage AD (hereinafter referred to as OXAD) value of the sensor 8 is compared with the V2 level (step 411). If it is V2 level or higher, the process proceeds to step 416 described later.
[0045]
If it is smaller than the V2 level, it is next determined in step 412 whether or not the XFIRST flag (hereinafter referred to as XFIRST) = 1. Whether or not XFIRST = 1 is determined here is that the first count of the COXL counter after the diagnosis execution condition is satisfied is incremented by 1 if OXAD <V2 regardless of the OXAD value before the execution condition is satisfied. Because. XFIRST is reset to 0 at the initial setting after the control circuit 11 of the internal combustion engine is started, and is reset to 0 after being determined to be normal in step 433 or determined to be abnormal in step 428. Is done.
[0046]
If XFIRST ≠ 1 in step 412, step 413 is bypassed, XFIRST is set to 1 in step 431, and XOX = 0 is set in step 414. If XFIRST = 1, it is checked whether XOX = 0 to see whether the OXAD value crosses the V1 level (V1> V2) (step 413). If XOX = 1, XOX = 0 is set in step 414, the COXL counter (hereinafter referred to as COXL) is incremented (step 415), and the process proceeds to step 416. If XOX = 0 in step 413, it means that it has become smaller than the V1 level without exceeding the V2 level, and the routine proceeds to step 416 without incrementing COXL. Since Steps 416 to 418 are the same as Steps 216 to 218 of the first embodiment, description thereof will be omitted.
[0047]
Next, determination of the upper V1 level will be described.
First, in step 418, the OXAD value at that time is compared with the V1 level, and if it is equal to or lower than the V1 level, the process proceeds to step 423, and if greater than the V1 level, the process proceeds to step 419. Here, as in step 412, it is determined whether XFIRST = 1. Here, it is determined whether XFIRST = 1 or not because the first count of the COXH counter after the diagnosis execution condition is satisfied is incremented by 1 if OXAD> V1 regardless of the OXAD value before the execution condition is satisfied. is there. The reason why the determination of XFIRST = 1 is performed twice in step 412 and step 419 is because the OXAD value when the diagnosis execution condition is satisfied is not known. If XFIRST ≠ 1 in step 419, step 420 is bypassed, XFIRST is set to 1 in step 432, and the process proceeds to step 421. In step 421, XOX = 1. Then, in the next step 422, when OXAD> V1 level, regardless of the value before the diagnosis execution condition is satisfied, 1 is counted up.
[0048]
If XFIRST = 1 in step 419, it is determined in step 420 whether the OXAD value has crossed the V2 level. If XOX = 1 in step 420, it means that the V2 level has not been crossed since XOX = 1 before, so the processing of COX is not performed and the processing proceeds to step 423. If XOX = 0 in step 420, it means that the OXAD value has exceeded the V1 level for the first time after crossing the V2 level, and XOX = 1 (step 421) is set, and the COXH counter is incremented (step 422). In step 423, the maximum value of the OXAD value (OXMX) stored in the RAM 14 so far is compared. If the OXAD value at that time is larger than the maximum value, OXMX is updated (step 424). If the maximum value is not reached, the process proceeds to step 425.
[0049]
Next, the normal / abnormal determination routine will be described.
First, in step 425, it is determined whether COXL ≧ 2. If COXL ≧ 2, it is determined in step 426 whether COXH ≧ 2. If COXH ≧ 2 in step 426, it is determined normal in step 433, and the process proceeds to step 429.
[0050]
If COXL <2 in step 425, an abnormality detection condition for determining whether or not an abnormality may be determined in step 427 is checked. If COXH <2 in step 426, an abnormality detection condition for determining whether or not an abnormality may be determined in step 427 is also checked. As the abnormality detection condition, there is a time when the diagnosis execution condition is satisfied (much longer than the time required for COXL ≧ 2 and COXH ≧ 2). If the abnormality detection condition is satisfied in step 226, the process proceeds to step 428, where it is determined that there is an abnormality, the warning lamp 19 is activated, and the process proceeds to step 429.
[0051]
When it is determined in steps 427 and 428 whether abnormality is normal or not, the maximum value (OXMX) and the minimum value (OXMN) so far are stored in the backup RAM 15 (steps 429 and 430). If neither abnormal nor normal can be determined, the above steps are repeated.
[0052]
The XFIRST flag, COXL counter, and COXH counter in the above description will be described with reference to FIG.
FIG. 12B shows the state of the XOX flag and the count-up state of the COXL counter and the COXH counter in the third embodiment. FIG. 12A shows the state of the XOX flag and the count-up state of the COX counter in the second embodiment.
[0053]
The XOX flag is set to 1 when the diagnosis execution condition is satisfied and OXAD> V1 level (step 410, steps 418 to 421), and when the diagnosis execution condition is satisfied and OXAD <V2 level (step 410, steps 411 to 414). ) Is set to 0. The COXL counter initially counts up when the condition that XOX = 0 is satisfied, and then counts up when the XOX flag is inverted from 1 to 0. The COXH counter starts counting up when the condition of XOX = 1 is satisfied, and then counts up when the XOX flag is inverted from 0 to 1.
[0054]
The reason for setting the XOX flag as described above is to check whether or not the OXAD value has reached the OXAD> V1 level before the OXAD <V2 level. Similarly, it is for checking whether OXAD <V2 or not until OXAD> V1 level.
[0055]
Also, the reason why the COXL counter and the COXH counter are set as described above is that the OXAD value at the start of the determination is unknown, and therefore the inversion of the XOX flag cannot be obtained at the first count, so that XOX = 0, XOX = 1 when the condition is satisfied. The reason why the normal determination is made with COXL ≧ 2 and COXH ≧ 2 is to ensure the maximum value and the minimum value as in the first embodiment.
[0056]
Accordingly, even in the determination by the method of the third embodiment, the maximum value and the minimum value are always updated by counting the peaks and valleys that create the maximum value and the minimum value, so that the normal determination can be made faster and the maximum value can be obtained. The minimum value can also be obtained reliably.
[0057]
In addition, this invention is not limited to the said Example, You may implement as follows.
(1) Instead of the XFIRST flag of the third embodiment, step 412 and step 419 may be changed to a step of determining whether the total value of the COXL counter and the COXH counter is 0 or not. In this case, step 431 and step 432 are omitted, and when COXL + COXH = 0 in steps 412 and 419, the process proceeds to steps 414 and 421, respectively. Further, when COXL + COXH ≠ 0 at steps 412, 419, the routine proceeds to steps 413, 420, respectively.
[0058]
(2) The setting and resetting of the XOX flag of the third embodiment may be reversed. That is, steps 420 and 421 are performed instead of steps 413 and 414 of the third embodiment, and steps 413 and 414 are performed instead of steps 420 and 421 of the third embodiment.
[0059]
(3) In the first embodiment, the normality determination is made with COX ≧ 4, but it may be determined whether the predetermined number of times is normal with a count number of 5 or more. However, as the predetermined number approaches 4, the faster normality determination becomes possible.
[0060]
(4) In the third embodiment, normal determination is made when COXL ≧ 2 and COXH ≧ 2. However, for example, COXL ≧ 2, COXLH ≧ 3 or COXL ≧ 3, COXH ≧ 2, or the sum of COXL and COXH It may be determined whether the number is normal with a count number of 5 or more. However, as the predetermined number of times of the total of COXL and COXH approaches 4, an earlier normal determination becomes possible.
[0061]
(5) In each of the embodiments described above, the count is added. However, it may be determined whether the predetermined number of times has been reached by subtraction. Even in this case, since the maximum value and the minimum value are constantly updated beyond the peaks and valleys that create the maximum value and the minimum value, normal determination can be made quickly, and the maximum value and the minimum value can also be obtained reliably.
[0062]
(6) In each of the above-described embodiments, when the output value from the sensor at that time is lower than V2 or exceeds V1 at the start of failure determination, the count number of the counter is incremented. The count value of the counter may be incremented when the output value from the air-fuel ratio sensor exceeds V1 and falls below V2 after the failure determination is started. In this case, the normality determination is slightly delayed from each of the above embodiments, but this may be sufficient because it is sufficiently faster than the prior art.
[0063]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to quickly determine whether the sensor is normal and to obtain an excellent effect of obtaining a maximum value and a minimum value.
[0064]
  Especially claims2Invention is failure judgmentButstartWasTimeSensor output valueInByTherefore, the normal determination of the sensor can be performed earlier. According to the invention of claim 4, the normality determination of the air-fuel ratio sensor can be performed quickly..
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electric block circuit diagram of an embodiment embodying the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing conditions for executing a determination process in the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing execution conditions for determination processing in the same manner.
FIG. 4 is a flowchart for obtaining a maximum value and a minimum value in the same manner.
FIG. 5₂It is a wave form diagram which shows the characteristic of a sensor, a flag, and a counter.
FIG. 6A is O.₂Waveform diagram showing sensor output voltage, (b) Waveform diagram showing flag and counter characteristics at determination start time A, (c) Waveform diagram showing flag and counter characteristics at determination start time B, (d) FIG. 4 is a waveform diagram showing the characteristics of flags and counters at the time C of determination start.
FIG. 7₂O when the sensor is not normal₂It is a wave form diagram which shows the output voltage of a sensor, a flag, and the characteristic of a counter.
FIG. 8 is a flowchart illustrating execution conditions for determination processing according to the second embodiment;
FIG. 9 is a flow chart for obtaining determination processing and local maximum / minimum values.
FIG. 10 is a flowchart illustrating execution conditions for determination processing according to the third embodiment;
FIG. 11 is a flow chart for obtaining determination processing and local maximum / minimum values.
FIGS. 12A and 12B are O respectively.₂It is a wave form diagram which shows the output voltage of a sensor, a flag, and the characteristic of a counter.
FIG. 13 is an explanatory diagram of taking a maximum value and a minimum value in a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine main body, 5 ... Exhaust passage, 6 ... Catalytic converter, 7 ... Upstream side O₂Sensor, 8 ... downstream O₂Sensor, 11 ... control circuit, 12 ... CPU, 13 ... ROM, 14 ... RAM, 15 ... backup RAM, 19 ... warning lamp.

Claims

It is provided for detecting the engine state of the internal combustion engine, and in a normal state, a maximum value exceeding the larger first reference value and a smaller second reference value among a plurality of reference values having a magnitude relationship are obtained. In the internal combustion engine failure presence / absence determination method provided with a sensor that outputs an output waveform having a minimum value below,
In the state in which the diagnosis execution condition is satisfied, when the output value of the sensor was e Yue the first reference value, and the count number of the count means each step when drops below a second reference value Susumu and,
When the count reaches a predetermined number of times, with judges that the sensor is normal,
When the time for which the diagnosis execution condition is satisfied has passed far before the count reaches the predetermined number, it is determined that the sensor is abnormal,
When the diagnosis execution condition is not satisfied and the failure presence / absence determination is not performed, and the count number has not reached the predetermined number of times, the time when the diagnosis execution condition is satisfied is much longer. When the time has not elapsed, the sensor is not judged to be normal or abnormal
A method for determining whether or not an internal combustion engine has failed.

It is provided for detecting the engine state of the internal combustion engine, and in a normal state, a maximum value exceeding the larger first reference value and a smaller second reference value among a plurality of reference values having a magnitude relationship are obtained. In the internal combustion engine failure presence / absence determination method provided with a sensor that outputs an output waveform having a minimum value below,
In the state where the diagnosis execution condition is satisfied, when the output value of the sensor when the failure determination is started is less than the second reference value, or when it exceeds a first reference value and incrementing the count of the counting means, thereafter, when the output value of the sensor was e Yue the first reference value, and the count of the previous SL counting means when drops below a second reference value respectively Step forward ,
When the count reaches a predetermined number of times, with judges that the sensor is normal,
When the time for which the diagnosis execution condition is satisfied has passed far before the count reaches the predetermined number, it is determined that the sensor is abnormal,
When the diagnosis execution condition is not satisfied and the failure presence / absence determination is not performed, and the count number has not reached the predetermined number of times, the time when the diagnosis execution condition is satisfied is much longer. When the time has not elapsed, the sensor is not judged to be normal or abnormal
A method for determining whether or not an internal combustion engine has failed.

The counting means includes a first counter that counts when the output value from the sensor exceeds the first reference value, and a second counter that counts when the output value from the sensor falls below the second reference value. The internal combustion engine failure presence / absence determination method according to claim 1, wherein the sensor is determined to be normal when each of the counter counts reaches a predetermined number.

The sensor is an air-fuel ratio sensor for detecting an air-fuel ratio disposed upstream and downstream of a catalytic converter disposed in an exhaust system of an internal combustion engine. The internal combustion engine failure presence / absence determination method according to claim.

It is provided for detecting the engine state of the internal combustion engine, and in a normal state, a maximum value exceeding the larger first reference value and a smaller second reference value among a plurality of reference values having a magnitude relationship are obtained. In the internal combustion engine failure presence / absence determination method provided with a sensor that outputs an output waveform having a minimum value below,
When the diagnosis execution condition is satisfied and the output value of the sensor detects a state where both the first reference value and the second reference value are crossed, the sensor is normal. Judgment and
By the time the diagnosis execution condition is satisfied and the state where the output value of the sensor crosses both the first reference value and the second reference value is detected, the diagnosis execution condition is When the established time has passed, it is determined that the sensor is abnormal,
Detects when the diagnosis execution condition is not satisfied and failure determination is not performed, and when the output value of the sensor crosses both the first reference value and the second reference value Although it has not been performed, the sensor is not judged to be normal or abnormal when the diagnosis execution condition has not been satisfied for a long time.
A method for determining whether or not an internal combustion engine has failed .

In the internal combustion engine failure presence / absence determination method according to any one of claims 1 to 5,
A method for determining the presence or absence of a failure in an internal combustion engine, wherein the time for which the diagnosis execution condition is satisfied elapses when the time required for determining the presence or absence of a failure is far exceeded .

In the internal combustion engine failure presence / absence determination method according to any one of claims 1 to 5,
A method for determining the presence or absence of a failure in an internal combustion engine, wherein when the condition for stabilizing the output voltage of the sensor is satisfied for a long time, the time for which the diagnosis execution condition is satisfied is much longer .