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JP7559682B2 - Air flow meter deterioration calculation system - Google Patents
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Description

本発明は、エアフローメータの劣化度算出システムに関する。 The present invention relates to a system for calculating the deterioration level of an air flow meter.

内燃機関の吸気通路に設けられるエアフローメータの故障診断を行う装置が種々提案されている。例えば、特許文献1に記載の装置では、エアフローメータの検出値と、同検出値を学習した学習値との差に基づいてエアフローメータの故障診断を行うようにしている。 Various devices have been proposed for diagnosing faults in air flow meters installed in the intake passages of internal combustion engines. For example, the device described in Patent Document 1 diagnoses faults in the air flow meter based on the difference between the detected value of the air flow meter and a learned value that learns the detected value.

特開2000-274299号公報JP 2000-274299 A

ところで、熱線式のエアフローメータの場合、測定部表面への異物の付着により劣化が進むにつれて、同エアフローメータにて検出される吸入空気量の値は実際の吸入空気量よりも少なくなっていく。上記特許文献1に記載の装置は、エアフロメータの故障を診断することはできるものの、上述したエアフロメータの劣化についてその度合いである劣化度を算出することまでは考慮されていない。 However, in the case of a hot wire airflow meter, as deterioration progresses due to the adhesion of foreign matter to the surface of the measuring part, the intake air volume value detected by the airflow meter becomes smaller than the actual intake air volume. The device described in the above Patent Document 1 is capable of diagnosing a malfunction of the airflow meter, but does not take into consideration the calculation of the degree of deterioration of the airflow meter described above.

上記課題を解決する劣化度算出システムは、内燃機関の吸気通路に設けられる熱線式のエアフロメータの劣化度を算出する。この劣化度算出システムは実行装置を備えている。そして、混合気の空燃比が目標空燃比となるように前記内燃機関に設けられた燃料噴射弁の燃料噴射量を補正する値を空燃比補正値とし、前記内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブへのデポジット付着による吸入空気量の変化を補償するために前記スロットルバルブの開度を補正する値をスロットル補正値とし、前記内燃機関の機関回転速度が目標アイドル回転速度となるように前記内燃機関の出力トルクを補正する値をアイドル補正値としたときに、前記実行装置は、前記空燃比補正値及び前記スロットル補正値及び前記アイドル補正値を取得する取得処理と、前記空燃比補正値及び前記スロットル補正値及び前記アイドル補正値に基づいて前記劣化度の算出条件を満たすか否かを判定する判定処理と、前記判定処理にて前記劣化度の算出条件を満たすと判定される場合には、前記空燃比補正値に基づいて前記劣化度を算出する算出処理とを実行する。 The deterioration degree calculation system that solves the above problem calculates the deterioration degree of a hot-wire type air flow meter provided in an intake passage of an internal combustion engine. This deterioration degree calculation system includes an execution device. Then, when a value for correcting the fuel injection amount of a fuel injection valve provided in the internal combustion engine so that the air-fuel ratio of the mixture becomes a target air-fuel ratio is set as an air-fuel ratio correction value, a value for correcting the opening of the throttle valve provided in the intake passage of the internal combustion engine to compensate for changes in the intake air amount due to deposit adhesion to the throttle valve provided in the intake passage of the internal combustion engine is set as a throttle correction value, and a value for correcting the output torque of the internal combustion engine so that the engine speed of the internal combustion engine becomes a target idle speed is set as an idle correction value, the execution device executes an acquisition process for acquiring the air-fuel ratio correction value, the throttle correction value, and the idle correction value, a determination process for determining whether or not the calculation condition of the deterioration degree is satisfied based on the air-fuel ratio correction value, the throttle correction value, and the idle correction value, and a calculation process for calculating the deterioration degree based on the air-fuel ratio correction value when it is determined in the determination process that the calculation condition of the deterioration degree is satisfied.

熱線式のエアフロメータの劣化が進むことにより、同エアフロメータの検出値と実際の吸入空気量とのずれが大きくなるにつれて上記空燃比補正値の値は大きくなっていく。ただし、空燃比補正値は、エアフロメータの劣化だけではなく、例えば燃料噴射量の誤差などによってもその値が変化する。ここで、熱線式のエアフロメータの劣化が進むと、空燃比補正値だけではなく、上記スロットル補正値や上記アイドル補正値も変化する。従って、空燃比補正値及びスロットル補正値及びアイドル補正値に基づき、空燃比補正値の変化が熱線式のエアフロメータの劣化によるものなのか否かを判定することができる。そこで、同構成では、それらの各値に基づいて劣化度の算出条件を満たすか否かを判定する。そして、劣化度の算出条件を満たすと判定される場合には、空燃比補正値に基づいて熱線式エアフローメータの劣化度を算出するようにしている。従って、熱線式のエアフローメータの劣化度を適切に算出することができる。 As the deterioration of the hot-wire airflow meter progresses, the difference between the detection value of the airflow meter and the actual intake air volume becomes larger, and the value of the air-fuel ratio correction value increases. However, the value of the air-fuel ratio correction value changes not only due to the deterioration of the airflow meter, but also due to, for example, an error in the fuel injection amount. Here, as the deterioration of the hot-wire airflow meter progresses, not only the air-fuel ratio correction value but also the throttle correction value and the idle correction value change. Therefore, based on the air-fuel ratio correction value, the throttle correction value, and the idle correction value, it is possible to determine whether or not the change in the air-fuel ratio correction value is due to deterioration of the hot-wire airflow meter. Therefore, in this configuration, it is determined whether or not the deterioration degree calculation condition is met based on each of these values. Then, if it is determined that the deterioration degree calculation condition is met, the deterioration degree of the hot-wire airflow meter is calculated based on the air-fuel ratio correction value. Therefore, the deterioration degree of the hot-wire airflow meter can be appropriately calculated.

一実施形態における内燃機関の構成を示す模式図。1 is a schematic diagram showing a configuration of an internal combustion engine according to an embodiment; 同実施形態の制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。4 is a flowchart showing a procedure of a process executed by the control device of the embodiment.

<内燃機関の構成>
以下、エアフローメータの劣化度算出システムを具体化した一実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。
<Configuration of the internal combustion engine>
Hereinafter, a specific embodiment of the deterioration degree calculation system for an air flow meter will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、内燃機関10の吸気通路11には、その通路面積を可変とする電動式のスロットルバルブ15が設けられている。このスロットルバルブ15の開度を制御することにより、エアクリーナ14を通じて吸入される空気の量である吸入空気量が調整される。吸気通路11を流れる空気は、燃料噴射弁17から噴射される燃料と混合され、その混合気は、内燃機関10が備える気筒の燃焼室で燃焼される。 As shown in FIG. 1, an electric throttle valve 15 that changes the passage area is provided in the intake passage 11 of the internal combustion engine 10. By controlling the opening of this throttle valve 15, the intake air volume, which is the amount of air drawn in through the air cleaner 14, is adjusted. The air flowing through the intake passage 11 is mixed with fuel injected from a fuel injection valve 17, and the mixture is burned in the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine 10.

燃焼室における混合気の燃焼によって生じた排気は、排気通路13に排出される。この排気通路13には、排気中の成分を浄化する触媒21が設けられている。触媒21は、理論空燃比近傍での燃焼が行われる状態において、排気中のHCやCOを酸化するとともに同排気中のNOxを還元して排気を浄化する。また、触媒21は、同触媒21を通過する排気の空燃比が理論空燃比よりもリーンの時には排気中の酸素を吸蔵し、同空燃比が理論空燃比よりもリッチのときには吸蔵した酸素を放出するといった酸素ストレージ機能を有している。 The exhaust gas generated by the combustion of the mixture in the combustion chamber is discharged into the exhaust passage 13. The exhaust passage 13 is provided with a catalyst 21 that purifies the components in the exhaust gas. When combustion is performed near the theoretical air-fuel ratio, the catalyst 21 oxidizes HC and CO in the exhaust gas and reduces NOx in the exhaust gas to purify the exhaust gas. The catalyst 21 also has an oxygen storage function, storing oxygen in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the exhaust gas passing through the catalyst 21 is leaner than the theoretical air-fuel ratio, and releasing the stored oxygen when the air-fuel ratio is richer than the theoretical air-fuel ratio.

制御装置100は、内燃機関10の吸入空気量や噴射燃料量等といった各種制御を実施する。この制御装置100は、中央処理装置(以下、CPUという)110、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリ120などを備えている。そして、制御装置100は、メモリ120に記憶されたプログラムをCPU110が実行することにより各種制御を実行する。CPU110及びメモリ120は実行装置を構成している。 The control device 100 performs various controls such as the amount of intake air and the amount of injected fuel for the internal combustion engine 10. The control device 100 includes a central processing unit (hereafter referred to as CPU) 110, a memory 120 in which control programs and data are stored, and the like. The control device 100 performs various controls by having the CPU 110 execute the programs stored in the memory 120. The CPU 110 and the memory 120 constitute an execution device.

制御装置100は、内燃機関10の制御量を制御するために、クランク角センサ30の出力信号Scrや、熱線式のエアフローメータ31によって検出される吸入空気量GAを参照する。なお、熱線式のエアフローメータ31としては、ホットワイヤ式や薄膜式のエアフローメータが挙げられる。また、制御装置100はスロットルセンサ32によって検出されるスロットルバルブ15の開度であるバルブ開度TAを参照する。また、制御装置100は、アクセルセンサ33によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量であるアクセル操作量ACCPを参照する。また、制御装置100は、触媒21の上流側に設けられた空燃比センサ34によって検出される空燃比AFを参照する。 The control device 100 refers to the output signal Scr of the crank angle sensor 30 and the intake air amount GA detected by the hot-wire airflow meter 31 in order to control the control amount of the internal combustion engine 10. The hot-wire airflow meter 31 may be a hot-wire type or a thin-film type airflow meter. The control device 100 also refers to the valve opening amount TA, which is the opening amount of the throttle valve 15, detected by the throttle sensor 32. The control device 100 also refers to the accelerator operation amount ACCP, which is the amount of depression of the accelerator pedal, detected by the accelerator sensor 33. The control device 100 also refers to the air-fuel ratio AF, which is detected by the air-fuel ratio sensor 34 provided upstream of the catalyst 21.

制御装置100は、クランク角センサ30の出力信号Scrに基づいて機関回転速度NEを算出する。また、制御装置100は、機関回転速度NE及び吸入空気量GAに基づいて機関負荷率KLを算出する。ここで、機関負荷率KLとは、現状の機関回転速度NEにおいてスロットルバルブ15を全開とした状態で内燃機関10を定常運転したときの気筒流入空気量に対する、現在の気筒流入空気量の比率を表している。なお、気筒流入空気量は、吸気行程において各気筒に流入する吸気の量である。 The control device 100 calculates the engine speed NE based on the output signal Scr of the crank angle sensor 30. The control device 100 also calculates the engine load factor KL based on the engine speed NE and the intake air amount GA. Here, the engine load factor KL represents the ratio of the current cylinder inflow air amount to the cylinder inflow air amount when the internal combustion engine 10 is operated steadily with the throttle valve 15 fully open at the current engine speed NE. The cylinder inflow air amount is the amount of intake air flowing into each cylinder during the intake stroke.

<制御装置100が実行する処理>
制御装置100は、アクセル操作量ACCP等に基づいて内燃機関の要求トルクT*を算出し、その要求トルクT*を得ることのできる吸入空気量である要求空気量GA*を算出する。そして、要求空気量GA*が得られるスロットルバルブ15の目標開度TA*を算出する。この目標開度TA*は、要求空気量GA*及び機関回転速度NEなどから求められる基本開度TAbと、後述のスロットル補正値TAHを基本開度TAbに乗じた開度補正量との和で構成されている。そして、制御装置100は、目標開度TA*となるようにスロットルバルブ15の開度を調整する。
<Processing Executed by Control Device 100>
The control device 100 calculates the required torque T* of the internal combustion engine based on the accelerator operation amount ACCP and other factors, and calculates a required air amount GA*, which is the amount of intake air that can obtain the required torque T*. Then, it calculates a target opening degree TA* of the throttle valve 15 at which the required air amount GA* can be obtained. This target opening degree TA* is composed of the sum of a basic opening degree TAb calculated from the required air amount GA* and the engine rotation speed NE and other factors, and an opening degree correction amount obtained by multiplying the basic opening degree TAb by a throttle correction value TAH, which will be described later. Then, the control device 100 adjusts the opening degree of the throttle valve 15 so that it becomes the target opening degree TA*.

また、制御装置100は、エアフローメータ31によって検出される吸入空気量の実測値に対して目標空燃比が得られる燃料量である基本燃料噴射量Qbを求める。また、制御装置100は、上述した空燃比AFと目標空燃比AF*との乖離度合に基づいて空燃比補正値AFHを算出する。 The control device 100 also determines the basic fuel injection amount Qb, which is the amount of fuel that will give the target air-fuel ratio for the actual intake air amount detected by the air flow meter 31. The control device 100 also calculates the air-fuel ratio correction value AFH based on the degree of deviation between the above-mentioned air-fuel ratio AF and the target air-fuel ratio AF*.

この空燃比補正値AFHは、混合気の空燃比が目標空燃比AF*となるように燃料噴射弁17の燃料噴射量を補正する値であり、基本燃料噴射量Qbに乗算される増減比率である。また、本実施形態では、機関運転領域が複数の領域(例えばm個)に分けられており、それら各領域毎に空燃比補正値AFH[X](Xは1~m)が算出される。 This air-fuel ratio correction value AFH is a value that corrects the fuel injection amount of the fuel injection valve 17 so that the air-fuel ratio of the mixture becomes the target air-fuel ratio AF*, and is an increase/decrease ratio that is multiplied by the basic fuel injection amount Qb. In this embodiment, the engine operating region is divided into multiple regions (e.g., m regions), and an air-fuel ratio correction value AFH[X] (X is 1 to m) is calculated for each of these regions.

そして、制御装置100は、上記基本燃料噴射量Qbと、この基本燃料噴射量Qbに空燃比補正値AFH[X]を乗じた燃料補正量と、その他の各種補正量との和で構成される要求噴射量Qを算出する。そして、制御装置100は、要求噴射量Qが得られるように燃料噴射弁17の燃料噴射量を調整する。 Then, the control device 100 calculates the required injection amount Q, which is composed of the sum of the basic fuel injection amount Qb, the fuel correction amount obtained by multiplying the basic fuel injection amount Qb by the air-fuel ratio correction value AFH [X], and various other correction amounts.The control device 100 then adjusts the fuel injection amount of the fuel injection valve 17 so that the required injection amount Q is obtained.

また、制御装置100は、上記スロットル補正値TAHを算出する。このスロットル補正値TAHは、スロットルバルブ15へのデポジット付着による吸入空気量の変化を補償するためにスロットルバルブ15の開度を補正する値であり、上記基本開度TAbに乗算される増減比率である。スロットル補正値TAHは、例えば以下のようにして算出される。 The control device 100 also calculates the throttle correction value TAH. This throttle correction value TAH is a value that corrects the opening of the throttle valve 15 to compensate for changes in the amount of intake air caused by deposits adhering to the throttle valve 15, and is an increase/decrease ratio that is multiplied by the basic opening TAb. The throttle correction value TAH is calculated, for example, as follows:

すなわち、スロットルバルブ15の開度が目標開度TA*に一致しているときにエアフローメータ31にて検出された吸入空気量GAと要求空気量GA*との差ΔGAを算出する(ΔGA=GA*-GA)。そして、差ΔGAが大きいほど、スロットルバルブ15を開き側に補正する補正量が大きくなるようにスロットル補正値TAHの値が算出される。なお、本実施形態では、スロットル補正値TAHの算出に際して機関運転領域が複数の領域(例えばn個)に分けられており、それら各領域毎にスロットル補正値TAH[Y](Xは1~n)が算出される。 That is, when the opening of the throttle valve 15 matches the target opening TA*, the difference ΔGA between the intake air amount GA detected by the air flow meter 31 and the required air amount GA* is calculated (ΔGA = GA* - GA). The throttle correction value TAH is calculated so that the larger the difference ΔGA, the larger the correction amount for opening the throttle valve 15. In this embodiment, the engine operating range is divided into multiple ranges (e.g., n ranges) when calculating the throttle correction value TAH, and a throttle correction value TAH[Y] (X is 1 to n) is calculated for each of these ranges.

また、制御装置100は、内燃機関10の運転状態がアイドル状態のときには、機関回転速度NEが既定の目標アイドル回転速度NEId*となるようにアイドル制御を行う。このアイドル制御における要求トルクT*は、目標アイドル回転速度NEId*に応じて算出される基本アイドルトルクTbと、アイドル補正値IDHと、その他の各種補正値との和で構成される。アイドル補正値IDHは、機関回転速度が目標アイドル回転速度NEId*となるように内燃機関10の出力トルクを補正するトルク値であり、以下のようにして算出される。すなわち、制御装置100は、目標アイドル回転速度NEId*と実際の機関回転速度NEとの差である速度差ΔNEを算出する(ΔNE=NEId*ーNE)。そして、速度差ΔNEが正の値であって目標アイドル回転速度NEId*よりも実際の機関回転速度NEの方が低い場合には、同速度差ΔNEの値が大きいほど、アイドル補正値IDHの値は正の値であってその値は大きくなるように算出される。これにより内燃機関の出力トルクは増加するようになり、速度差ΔNEは小さくなっていく。 In addition, when the operating state of the internal combustion engine 10 is an idle state, the control device 100 performs idle control so that the engine speed NE becomes a predetermined target idle speed NEId*. The required torque T* in this idle control is composed of the sum of the basic idle torque Tb calculated according to the target idle speed NEId*, the idle correction value IDH, and various other correction values. The idle correction value IDH is a torque value that corrects the output torque of the internal combustion engine 10 so that the engine speed becomes the target idle speed NEId*, and is calculated as follows. That is, the control device 100 calculates a speed difference ΔNE, which is the difference between the target idle speed NEId* and the actual engine speed NE (ΔNE = NEId* - NE). Then, when the speed difference ΔNE is a positive value and the actual engine speed NE is lower than the target idle speed NEId*, the value of the idle correction value IDH is calculated to be a positive value and the value is larger as the value of the speed difference ΔNE is larger. This causes the output torque of the internal combustion engine to increase, and the speed difference ΔNE becomes smaller.

一方、速度差ΔNEが負の値であって目標アイドル回転速度NEId*よりも実際の機関回転速度NEの方が高い場合には、同速度差ΔNEの値が小さいほど(絶対値が大きいほど)、アイドル補正値IDHの値は負の値であってその値は小さくなるように(絶対値は大きくなるように)算出される。これにより内燃機関の出力トルクは減少するようになり、速度差ΔNEは小さくなっていく。 On the other hand, when the speed difference ΔNE is a negative value and the actual engine speed NE is higher than the target idle speed NEId*, the smaller the speed difference ΔNE is (the larger the absolute value is), the smaller the idle correction value IDH is calculated to be (the larger the absolute value is). This causes the output torque of the internal combustion engine to decrease, and the speed difference ΔNE becomes smaller.

また、制御装置100は、エアフローメータ31の劣化度Rを算出する処理を実行する。
図2に、そうした劣化度Rを算出する処理手順を示す。図2に示す処理は、メモリ120に記憶されたプログラムをCPU110が所定周期毎に実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」を付与した数字によってステップ番号を表現する。
The control device 100 also executes a process for calculating the deterioration level R of the air flow meter 31 .
Fig. 2 shows a processing procedure for calculating the deterioration degree R. The processing shown in Fig. 2 is realized by the CPU 110 executing a program stored in the memory 120 at predetermined intervals. In the following, step numbers are represented by numbers preceded by the letter "S."

本処理を開始すると、CPU110は、最大空燃比補正値AFHm及び最大スロットル補正値TAHm及びアイドル補正値IDHを取得する取得処理を実行する(S100)。
最大空燃比補正値AFHmは、各領域毎に算出される上記空燃比補正値AFH[X]のうちの最大値である。最大スロットル補正値TAHmは、各領域毎に算出される上記スロットル補正値TAH[Y]のうちの最大値である。
When this process is started, the CPU 110 executes an acquisition process for acquiring the maximum air-fuel ratio correction value AFHm, the maximum throttle correction value TAHm, and the idle correction value IDH (S100).
The maximum air-fuel ratio correction value AFHm is the maximum value of the air-fuel ratio correction values AFH[X] calculated for each region. The maximum throttle correction value TAHm is the maximum value of the throttle correction values TAH[Y] calculated for each region.

次に、CPU110は、劣化度算出条件が成立するか否かを判定する判定処理を実行する(S110)。この劣化度算出条件は、以下の条件(A)及び条件(B)がともに満たされる場合に成立すると判定される。 Next, the CPU 110 executes a determination process to determine whether or not the deterioration degree calculation condition is satisfied (S110). This deterioration degree calculation condition is determined to be satisfied when both the following condition (A) and condition (B) are satisfied.

(A)最大空燃比補正値AFHmと最大スロットル補正値TAHmとの差が既定値以内であり、最大空燃比補正値AFHmと最大スロットル補正値TAHmとがほぼ同じである。 (A) The difference between the maximum air-fuel ratio correction value AFHm and the maximum throttle correction value TAHm is within a preset value, and the maximum air-fuel ratio correction value AFHm and the maximum throttle correction value TAHm are approximately the same.

(B)アイドル補正値IDHが時間経過とともに小さくなっている。または、アイドル補正値IDHが予め定められた下限値IDHLoに達している。
そして、劣化度算出条件が成立すると判定する場合、CPU110は、最大空燃比補正値AFHmに基づいてエアフローメータ31の劣化度Rを算出する算出処理を実行する(S120)。ここでは、次式(1)に基づいて劣化度Rが算出される。
(B) The idle correction value IDH becomes smaller over time, or the idle correction value IDH reaches a predetermined lower limit value IDHLo.
When it is determined that the deterioration degree calculation condition is satisfied, the CPU 110 executes a calculation process to calculate a deterioration degree R of the air flow meter 31 based on the maximum air-fuel ratio correction value AFHm (S120). Here, the deterioration degree R is calculated based on the following equation (1).

R=AFHm/Em×100(%)…(1)
R:劣化度
AFHm:最大空燃比補正値
Em:最大許容値
上記最大許容値Emは、次の値である。すなわち、エアフローメータ31の劣化による検出誤差として許容できる最大誤差であって予め規定された値である。なお、そうした最大誤差としては、例えばエアフローメータ31の測定部の清掃またはエアフローメータ31の交換を必要とする程度の誤差が考えられる。そして、当該最大誤差となったときの最大空燃比補正値AFHmの値が最大許容値Emとして予め設定されている。従って、エアフローメータ31が劣化しておらず、最大空燃比補正値AFHmが「0」の場合には、算出される劣化度Rは0%になる。一方、エアフローメータ31の劣化が進むことにより最大空燃比補正値AFHmの値が最大許容値Emに達すると、算出される劣化度Rは100%になる。
R=AFHm/Em×100(%)…(1)
R: Deterioration degree AFHm: Maximum air-fuel ratio correction value Em: Maximum allowable value The maximum allowable value Em is the following value. That is, it is the maximum allowable error due to deterioration of the air flow meter 31 and is specified in advance. It should be noted that such a maximum error may be an error that requires cleaning of the measuring portion of the air flow meter 31 or replacement of the air flow meter 31. The value of the air-fuel ratio correction value AFHm is preset as the maximum allowable value Em. Therefore, when the air flow meter 31 is not deteriorated and the maximum air-fuel ratio correction value AFHm is "0", the deterioration calculated On the other hand, when the deterioration of the air flow meter 31 progresses and the value of the maximum air-fuel ratio correction value AFHm reaches the maximum allowable value Em, the calculated deterioration degree R becomes 100%.

そして、CPU110は、S120の処理を完了した場合や、S110の処理において否定判定する場合には、図2に示す一連の処理を一旦終了する。
<作用及び効果>
本実施形態の作用及び効果を説明する。
When the process of S120 is completed or when a negative determination is made in the process of S110, the CPU 110 temporarily ends the series of processes shown in FIG.
<Action and Effects>
The operation and effects of this embodiment will be described.

エアフローメータ31が劣化すると、エアフローメータ31で検出される吸入空気量GA(以下、検出空気量という)が実際の吸入空気量(以下、実空気量という)よりも少なくなる。こうした実空気量に対する検出空気量のずれは、エアフローメータ31の劣化が進むにつれて大きくなる。 When the airflow meter 31 deteriorates, the intake air volume GA (hereinafter referred to as the detected air volume) detected by the airflow meter 31 becomes smaller than the actual intake air volume (hereinafter referred to as the actual air volume). This deviation of the detected air volume from the actual air volume becomes larger as the deterioration of the airflow meter 31 progresses.

このようにして検出空気量が実空気量よりも少なくなる、逆にいえば実空気量が検出空気量よりも多くなると、上記空燃比フィードバックを通じて調整される混合気の空燃比は目標空燃比AF*よりもリーン側にずれた状態になる。そのため、空燃比補正値AFHは、燃料噴射量を増やす方向に値が変化するとともに、その値は実空気量に対する検出空気量のずれが大きくなるほど、つまりエアフローメータ31の劣化が進むほど大きくなる。 In this way, when the detected air volume becomes less than the actual air volume, or conversely, when the actual air volume becomes more than the detected air volume, the air-fuel ratio of the mixture adjusted through the air-fuel ratio feedback becomes leaner than the target air-fuel ratio AF*. Therefore, the air-fuel ratio correction value AFH changes in value in the direction of increasing the fuel injection amount, and the value increases as the deviation of the detected air volume from the actual air volume increases, that is, as the deterioration of the air flow meter 31 progresses.

また、検出空気量が実空気量よりも少なくなると、そうした検出空気量と上記要求空気量GA*との差ΔGAが大きくなるため、スロットルバルブ15を開き側に補正する補正量が大きくなるようにスロットル補正値TAHの値が変化する。また、スロットル補正値TAHの値は実空気量に対する検出空気量のずれが大きくなるほど、つまりエアフローメータ31の劣化が進むほど大きくなる。ここで、エアフローメータ31の劣化に起因してスロットル補正値TAHと空燃比補正値AFHとがともに変化する場合には、それらスロットル補正値TAH及び空燃比補正値AFHはほぼ同じ値になる。 In addition, when the detected air volume becomes smaller than the actual air volume, the difference ΔGA between the detected air volume and the required air volume GA* increases, and the value of the throttle correction value TAH changes so that the correction amount by which the throttle valve 15 is opened increases. In addition, the value of the throttle correction value TAH increases as the difference between the detected air volume and the actual air volume increases, that is, as the deterioration of the air flow meter 31 progresses. Here, if both the throttle correction value TAH and the air-fuel ratio correction value AFH change due to deterioration of the air flow meter 31, the throttle correction value TAH and the air-fuel ratio correction value AFH will be approximately the same value.

また、上述したアイドル制御を実行しているときに、エアフローメータ31の劣化によって実空気量が検出空気量よりも多くなっている場合には、目標アイドル回転速度NEId*を維持するために必要とされる内燃機関10の出力トルクに対して実際の出力トルクが大きくなる。そのため、実際の機関回転速度NEは目標アイドル回転速度NEId*よりも高くなり、速度差ΔNEは負の値になる。速度差ΔNEが負の値の場合、アイドル補正値IDHの値は負の値になる。そして、エアフローメータ31の劣化が進むほど、実空気量と検出空気量との差が大きくなるため、速度差ΔNEは負の値であってその絶対値は大きくなっていく。このため、アイドル補正値IDHの値は、エアフローメータ31の劣化が進むにつれてマイナス側に小さくなっていき、最終的には上記下限値IDHLoに達するようになる。 When the above-mentioned idle control is being performed, if the actual air volume is greater than the detected air volume due to deterioration of the airflow meter 31, the actual output torque of the internal combustion engine 10 becomes greater than the output torque required to maintain the target idle speed NEId*. Therefore, the actual engine speed NE becomes higher than the target idle speed NEId*, and the speed difference ΔNE becomes a negative value. When the speed difference ΔNE is a negative value, the value of the idle correction value IDH becomes a negative value. And, as the deterioration of the airflow meter 31 progresses, the difference between the actual air volume and the detected air volume becomes larger, so the speed difference ΔNE becomes a negative value and its absolute value becomes larger. Therefore, the value of the idle correction value IDH becomes smaller on the negative side as the deterioration of the airflow meter 31 progresses, and finally reaches the lower limit value IDHLo.

このようにエアフローメータ31の劣化が進むと、空燃比補正値AFHだけではなく、スロットル補正値TAHやアイドル補正値IDHも変化する。従って、空燃比補正値AFH及びスロットル補正値TAH及びアイドル補正値IDHに基づき、空燃比補正値AFHの変化がエアフローメータ31の劣化によるものなのか否かを判定することができる。 As the deterioration of the airflow meter 31 progresses in this way, not only the air-fuel ratio correction value AFH but also the throttle correction value TAH and the idle correction value IDH change. Therefore, based on the air-fuel ratio correction value AFH, the throttle correction value TAH, and the idle correction value IDH, it is possible to determine whether the change in the air-fuel ratio correction value AFH is due to deterioration of the airflow meter 31.

そこで、本実施形態では、それらの各値に基づいて劣化度Rの算出条件を満たすか否かが判定される。より詳細には、図2に示したS110にて、上記条件(A)及び条件(B)をともに満たすか否かが判定される。そして、S110にて肯定判定される場合、つまり劣化度Rの算出条件を満たすと判定される場合には、図2に示したS120の処理が実行されることにより、空燃比補正値AFHに基づいて劣化度Rが算出される。従って、熱線式のエアフローメータ31の劣化度Rを適切に算出することができる。 In this embodiment, it is determined whether the conditions for calculating the deterioration level R are met based on these values. More specifically, in S110 shown in FIG. 2, it is determined whether both of the above conditions (A) and (B) are met. If a positive determination is made in S110, that is, if it is determined that the conditions for calculating the deterioration level R are met, the process of S120 shown in FIG. 2 is executed, and the deterioration level R is calculated based on the air-fuel ratio correction value AFH. Therefore, the deterioration level R of the hot-wire air flow meter 31 can be properly calculated.

<変更例>
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Example of change>
The above embodiment can be modified as follows: The above embodiment and the following modifications can be combined with each other to the extent that no technical contradiction occurs.

・上記条件(A)では、最大空燃比補正値AFHmと最大スロットル補正値TAHmとを比較したが、他の空燃比補正値AFHとスロットル補正値TAHとを比較してもよい。例えば、各領域毎に算出される上記空燃比補正値AFH[X]のうちの最小値と、各領域毎に算出される上記スロットル補正値TAH[Y]のうちの最小値とを比較してもよい。また、各領域毎に算出される上記空燃比補正値AFH[X]の平均値と、各領域毎に算出される上記スロットル補正値TAH[Y]の平均値とを比較してもよい。 - In the above condition (A), the maximum air-fuel ratio correction value AFHm is compared with the maximum throttle correction value TAHm, but other air-fuel ratio correction values AFH and throttle correction values TAH may also be compared. For example, the minimum value of the air-fuel ratio correction values AFH [X] calculated for each region may be compared with the minimum value of the throttle correction values TAH [Y] calculated for each region. Also, the average value of the air-fuel ratio correction values AFH [X] calculated for each region may be compared with the average value of the throttle correction values TAH [Y] calculated for each region.

・空燃比補正値AFHやスロットル補正値TAHを複数の機関運転領域毎に算出したが、機関運転領域を複数の領域に分割することなく、空燃比補正値AFHやスロットル補正値TAHを算出してよい。 - Although the air-fuel ratio correction value AFH and the throttle correction value TAH are calculated for each of multiple engine operating regions, the air-fuel ratio correction value AFH and the throttle correction value TAH may be calculated without dividing the engine operating region into multiple regions.

・実行装置としてCPUとメモリとを備えており、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。例えば、上記各実施形態において実行されるソフトウェア処理の少なくとも一部を処理する専用のハードウェア回路(たとえばASIC等)を備えてもよい。すなわち、実行装置は、以下の(a)~(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てをプログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するメモリ等のプログラム格納装置とを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置及びプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置及びプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、1または複数のソフトウェア処理回路及び1または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。 - The execution device is equipped with a CPU and memory, and is not limited to executing software processing. For example, it may be equipped with a dedicated hardware circuit (e.g., ASIC, etc.) that processes at least a part of the software processing executed in each of the above embodiments. That is, the execution device may have any of the following configurations (a) to (c). (a) It is equipped with a processing device that executes all of the above processing according to a program, and a program storage device such as a memory that stores the program. (b) It is equipped with a processing device and a program storage device that executes part of the above processing according to a program, and a dedicated hardware circuit that executes the remaining processing. (c) It is equipped with a dedicated hardware circuit that executes all of the above processing. Here, there may be multiple software processing circuits and dedicated hardware circuits equipped with a processing device and a program storage device. That is, the above processing may be executed by a processing circuit equipped with at least one of one or more software processing circuits and one or more dedicated hardware circuits.

10…内燃機関
11…吸気通路
13…排気通路
14…エアクリーナ
15…スロットルバルブ
17…燃料噴射弁
21…触媒
30…クランク角センサ
31…エアフローメータ
32…スロットルセンサ
33…アクセルセンサ
34…空燃比センサ
100…制御装置
110…中央処理装置(CPU)
120…メモリ
REFERENCE SIGNS LIST 10 internal combustion engine 11 intake passage 13 exhaust passage 14 air cleaner 15 throttle valve 17 fuel injection valve 21 catalyst 30 crank angle sensor 31 air flow meter 32 throttle sensor 33 accelerator sensor 34 air-fuel ratio sensor 100 control device 110 central processing unit (CPU)
120…Memory

Claims (1)

内燃機関の吸気通路に設けられる熱線式のエアフローメータの劣化度を算出する劣化度算出システムであって、
実行装置を備えており、
混合気の空燃比が目標空燃比となるように前記内燃機関に設けられた燃料噴射弁の燃料噴射量を補正する値を空燃比補正値とし、前記内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブへのデポジット付着による吸入空気量の変化を補償するために前記スロットルバルブの開度を補正する値をスロットル補正値とし、前記内燃機関の機関回転速度が目標アイドル回転速度となるように前記内燃機関の出力トルクを補正する値をアイドル補正値としたときに、
前記実行装置は、
前記空燃比補正値及び前記スロットル補正値及び前記アイドル補正値を取得する取得処理と、
前記空燃比補正値及び前記スロットル補正値及び前記アイドル補正値に基づいて前記劣化度の算出条件を満たすか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理にて前記劣化度の算出条件を満たすと判定される場合には、前記空燃比補正値に基づいて前記劣化度を算出する算出処理と、を実行する
エアフローメータの劣化度算出システム。
A deterioration degree calculation system for calculating a deterioration degree of a hot-wire air flow meter provided in an intake passage of an internal combustion engine, comprising:
An execution device is provided,
When a value for correcting a fuel injection amount of a fuel injection valve provided in the internal combustion engine so that the air-fuel ratio of the mixture becomes a target air-fuel ratio is defined as an air-fuel ratio correction value, a value for correcting an opening degree of a throttle valve provided in an intake passage of the internal combustion engine to compensate for a change in the intake air amount due to deposit adhesion to the throttle valve is defined as a throttle correction value, and a value for correcting an output torque of the internal combustion engine so that the engine speed of the internal combustion engine becomes a target idle speed is defined as an idle correction value,
The execution device is
an acquisition process for acquiring the air-fuel ratio correction value, the throttle correction value, and the idle correction value;
a determination process for determining whether or not a deterioration degree calculation condition is satisfied based on the air-fuel ratio correction value, the throttle correction value, and the idle correction value;
a calculation process for calculating the deterioration degree based on the air-fuel ratio correction value when it is determined in the determination process that the deterioration degree calculation condition is satisfied.
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