(57)【要約】  本発明は、燃料噴射注入、点火調節型内燃エンジン（１）に対する燃料補給システム、すなわち、前記エンジン（１）の燃焼室中に受容される空気・燃料比の値を閉鎖ループ調節するために酸素プローブ（８）を利用し、前記酸素プローブ（８）によって伝達される信号を分析する電気制御デバイス（６）を含む型の、燃料補給システムの状態を診断するための方法であって：ａ）  前記信号から、エンジン（１）を離脱する排気ガスの燃料含量の調節を可能とする、注入時間補正因子ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮの変化を導き出すこと；ｂ）  ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮを、指定の最小閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＩＮおよび最大閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＡＸと比較すること；ｃ）  ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮが、ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＩＮおよびＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＡＸの間に含まれるウィンドウの外にある場合、欠陥状態であると診断すること、から成ることを特徴とする方法、に関する。
2011503441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射注入、点火調節型内燃エンジン（１）に対する燃料補給システム、すなわち、前記エンジン（１）の燃焼室中に受容される空気・燃料比の値を閉鎖ループ調節するために酸素プローブ（８）を利用し、前記酸素プローブ（８）によって伝達される信号を分析する電子制御デバイス（１）を含む型の、燃料補給システムの状態を診断するための方法であって：
ａ）  前記信号から、エンジン（１）を離脱する排気ガスの燃料含量の調節を可能とする、注入時間補正因子ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮの変化を導き出すこと、ここで、ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮは、下記の関係式によって与えられる：
有効注入時間＝
Ｂ  ＋  ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮ＊ＧＡＩＮ＊Ａ＊Ｍａｉｒ，
上式において：
Ｂは、オフセット値であり；
ＧＡＩＮは、当該燃料補給システムの油圧特性のドリフトを考量することを可能とする係数であり；
Ａは、特に、キャニスタ排出、壁の湿潤に関連する各種現象を考量する因子であり；
Ｍａｉｒは、エンジン（１）のシリンダー内に受容される空気の測定または推定質量である；
ｂ）  ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮを、指定の最小閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＩＮおよび最大閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＡＸと比較すること；
ｃ）  ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮが、ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＩＮおよびＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＡＸの間に含まれるウィンドウの外にある場合、欠陥状態であると診断すること、
から成ることを特徴とする、方法。
【請求項２】
工程ｃ）において、ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮが、ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＩＮおよびＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＡＸの間に含まれるウィンドウの外にある周期の数がカウントされ、この、周期の数が指定数に等しい場合、前記欠陥状態が診断されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記指定数にＷＩＮＤＯＷ変数が割り当てられ、新しい周期がカウントされるや否やこの変数から数値１が差し引かれ、ＷＩＮＤＯＷ変数がゼロ以下となった場合前記欠陥状態が診断されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記工程ａ）、ｂ）、およびｃ）が、下記の前提条件：
−前記燃料含量は、閉鎖ループ方式で調節されている；
−燃料注入は、順次方式で動作している；
−エンジン（１）の負荷レベル、およびその速度は、指定の領域内に納まる；
−診断に必要な変数を測定するためのセンサーは欠陥性でない、
の少なくとも一つが満たされる場合にのみ実施されることを特徴とする、請求項１から請求項３の１項に記載の方法。
【請求項５】
前記工程ａ）、ｂ）、およびｃ）が、前記前提条件が全て満たされる場合にのみ実施されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記閾値が、エンジン（１）の動作条件に依存することを特徴とする、請求項１から請求項５の１項に記載の方法。
【請求項７】
前記閾値が、エンジン（１）が熱い状態で動作しているか、冷たい状態で動作しているかに応じて変動することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射注入、点火調節型内燃エンジンに対する燃料補給システム、すなわち、前記エンジンの燃焼室の中に受容される空気・燃料比の値を閉鎖ループ調節するために酸素プローブを利用する電子制御デバイスを含む型の、燃料補給システムの状態を診断するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚染性排出ガスに関する現在の規制は、「燃料補給システムについて、排出ガス基準を満たすその能力に関して監視すること」を要求する。このシステムの不備によって「ＯＢＤ閾値」（ＯＢＤとは、Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ（オンボード診断）を表す）違反が発生する場合、それは、「ＯＢＤ」ランプを点灯することによって当該車両のドライバーに通知しなければならない。
【０００３】
燃料補給システムにおける欠陥、例えば、燃料漏出、閉塞、または長期使用（老齢）劣化は、前記システムにおける油圧特性の変動を招き、その結果、噴射注入される燃料／空気混合ガスにおける燃料含量の調節品質が損なわれる。
【０００４】
したがって、エンジンを離脱する混合ガスの燃料含量は、エンジンのいくつかの動作点において触媒コンバータの有効ウィンドウ内にもはや納まらなくなり、そのため、前記エンジンの有効度の低下が起こり、当該車両の排気ガスマニフォールドから排出される汚染物の量が増加する。
【０００５】
上述の要件の遵守は、注入される燃料量を直接間接に監視するための手段を見出すことに相当する。
【０００６】
本出願者の名前で公刊された特許文献１は、酸素プローブ（ラムダ２進プローブ）の出力電圧を介して燃料供給回路を監視するために使用することが可能な方法を記載する。
【０００７】
この電圧がある一定時間指定の低値に停留するや否や、欠陥状態が確認される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＦＲ−Ａ−２  ７２６  ８６０
【発明の概要】
【０００９】
この技術は、触媒コンバータの上流における、排気ガスの燃料含量の全体的低下による不備を検出するのに使用することは可能であるが、燃料含量の増加によって生じる不備の検出に使用することはできない。
【００１０】
さらに、欠陥を検出するには、プローブによって伝達される信号は、ある一定時間、前記低値と「整列状態」に保持され、それによって、「ＯＢＤ閾値」が大きく超えられる原因となったきわめて重大な欠陥のみが検出されるようにしなければならない。
【００１１】
これらの状態において、このような方法は、現今の基準を考慮に入れた場合、燃料供給回路の欠陥を検出するには適切ではない。
【００１２】
本発明は、燃料噴射注入、点火調節型内燃エンジンに対する燃料補給システムの状態を診断するための方法であって、排気ガスの燃料含量の増加による欠陥、または、低下による欠陥を等しく検出することを可能とし、かつ、それを速やかに、さらに別の特異的手段の利用を要することなく実行することを可能とする方法を提案することによってこれらの諸問題を解決することを目標とする。
【００１３】
したがって、本発明は、燃料噴射注入、点火調節型内燃エンジンに対する燃料補給システム、すなわち、前記エンジンの燃焼室中に受容される空気・燃料比の値を閉鎖ループ調節するために酸素プローブを利用し、前記酸素プローブによって伝達される信号を分析する電子制御デバイスを含む型の、燃料補給システムの状態を診断するための方法であって：
ａ）  前記信号から、エンジンを離脱する排気ガスの燃料含量の調節を可能とする、有効注入時間補正因子ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮの変化を、下記の関係式によって導き出すこと、ここで、ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮは、下記の関係式によって与えられる：
有効注入時間＝
Ｂ  ＋  ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮ＊ＧＡＩＮ＊Ａ＊Ｍａｉｒ，
上式において：
Ｂは、当該燃料補給システムの老化にしたがって実際の注入時間を補正するオフセット値であり；
ＧＡＩＮは、当該燃料補給システムの、老化による油圧特性のドリフトの考量を可能とする係数であり；
Ａは、特に、キャニスタ排出、壁の湿潤に関連する各種現象を考量する因子であり；
Ｍａｉｒは、エンジンのシリンダー内に受容される空気の測定または推定質量である；
ｂ）  ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮを、指定の最小閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＩＮおよび最大閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＡＸと比較すること；
ｃ）  ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮが、ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＩＮおよびＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＡＸの間に含まれるウィンドウの外にある場合、欠陥状態であると診断すること、
から成ることを特徴とする、方法に関する。
【００１４】
本法の、他の、有利な、非限定的特性によれば、
−工程ｃ）において、ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮが、ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＩＮおよびＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＡＸの間に含まれるウィンドウの外にある周期の数がカウントされ、この、周期の数が指定数に等しい場合、前記欠陥状態が診断され；
−前記指定数にウィンドウ変数が割り当てられ、新しい周期がカウントされるや否やこの変数から数値１が差し引かれ、ウィンドウ変数がゼロ以下となった場合前記欠陥状態が診断され；
−前記工程ａ）、ｂ）、およびｃ）は、下記の前提条件の少なくとも一つが満たされる場合にのみ実施され：
＊前記燃料含量は、閉鎖ループ方式で調節されている；
＊燃料注入は、順次方式で動作している；
＊エンジン（１）の負荷レベル、およびその速度は、指定の領域内に納まる；
＊診断に必要な変数を測定するためのセンサーは欠陥性でない；
−前記工程ａ）、ｂ）、およびｃ）は、上記前提条件が全て満たされる場合にのみ実施され：
−前記閾値は、エンジンの動作条件に依存し；
−前記閾値は、エンジンが熱い状態で動作しているか、冷たい状態で動作しているかに応じて変動する。
【００１５】
本発明の他の特徴および利点は、好ましい実施態様に関する下記の説明を読むことによって明らかとなろう。本説明は、添付の図面を参照しながら与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の方法を実施するためのデバイスを備える内燃エンジンの模式図である。
【図２】本発明の方法の各種工程を詳述するブロックダイアグラムである。
【図３】本発明の方法の各種工程を詳述するブロックダイアグラムである。
【図４】図４Ａから４Ｅは、図２および３に示す、本発明の背景概念に基づいて使用される主要パラメータ、ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮ，  ＣＴＲ＿ＤＥＦＥＣＴ，  ＣＴＲ＿ＮＯＤＥＦＥＣＴ，  ＷＩＮＤＯＷ  およびＤＥＦＥＣＴ＿ＰＲＥＳＥＮＴの傾向を、時間の関数として示す曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
添付図１は、点火調節、マルチシリンダー内燃エンジン１を模式的に表す。このエンジンは、電気制御、多点注入型燃料補給レール２を装備する。したがって、このエンジンの各シリンダーは、それぞれ専用の電気インジェクタ２０によって補給される。電子制御システム６は、各インジェクタの開放時間を、エンジン内に受容される空気／燃料混合気が、ある任意の燃料含量値（好ましくは、化学量論比に近い）に適合するように制御する。
【００１８】
タンク４の中に保存される燃料は、ポンプ４０およびフィルター５を介してインジェクタ２０に運ばれる。
【００１９】
平行して、バタフライバルブ３は新鮮な空気を運ぶ。
【００２０】
エンジン１の下流、排気ライン上に、触媒コンバータ８が設けられる。後者のすぐ上流には、酸素プローブ８がある。
【００２１】
注目すべきことに、システム６は、それ自体は公知の方式で、中枢ユニット、メモリー、および各種入力および出力インターフェイスを含む。このシステムは、特に、エンジンの動作に関する入力信号を受容し、操作を実行し、特に、インジェクタのために意図される出力信号を発生する。
【００２２】
システム６が処理する必要のある入力信号としては下記が挙げられる：エンジンの「負荷」、エンジンの「速度」、酸素プローブからの出力信号、診断管理を担当するセンサーの「非故障」、など。
【００２３】
このために、エンジン、および／または、それを直に取り巻く環境には：
−インジェクタの制御手段Ｐ１；
−吸気口の空気分配器における気温を測定または推定する手段Ｐ２；
−吸気口の空気分配器の圧を測定または推定する手段Ｐ３；
−水温を測定または推定する手段Ｐ４；
−速度を測定または推定する手段Ｐ５；
−プローブ８の出力電圧ＰＳを測定する手段、
が設けられる。
【００２４】
ここで、図２、次いで図３を参照しながら、本発明の方法の、一つの可能な実施について説明する。
【００２５】
本実施過程は、三つの「状態」を含む。「状態１」（ブロック９０）は、診断のために使用される全ての変数の初期化に相当する。「状態２」（ブロック９１）は、診断の実行に好適な条件を整える待機状態である。これは、図２の、最初の二つのブロックに相当する。
【００２６】
最後に、「状態３」（ブロック９２）は、当該燃料補給回路の実際の診断に相当する。
【００２７】
しかしながら、「状態２」から「状態３」に移動するには、診断活性化条件が満たされているかどうかを確認するためにチェックが実行される（ブロック９１０）。
【００２８】
言い換えると、チェックは：
−燃料含量調節は、閉鎖ループ方式で行われている；
−注入は、順次方式で動作している；
−エンジンの負荷レベルおよびその速度は、指定の領域内に納まる；
−診断によって消費されるインプットを定めるために使用されるセンサーは故障していない、
ことを確認するために実行される。
【００２９】
「状態３」は、診断活性化条件が存在する限り保持される。
【００３０】
「状態３」に移動する前に、エンジンが熱いかどうかを見るためにチェックが実行される。熱い場合は（ブロック９１２）、熱特異的較正が形成され、一方、冷たい場合は（ブロック９１３）、別の、冷特異的較正が形成される。これらの較正は、特に、検出閾値および時間である。
【００３１】
ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮが、二つの閾値、最小閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＩＮおよび最大閾値ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＡＸによって区画されるウィンドウ内に納まる場合（ブロック９２０）、この二つの閾値の間において故障なしに費やされた時間を定量する時間カウンターＣＴＲ＿ＮＯ＿ＤＥＦＡＵＬＴはそのまま持続活性化され、一方、この二つの閾値の間において故障を伴った状態で費やされた時間を定量する時間カウンターＣＴＲ＿ＤＥＦＡＵＬＴは再び初期化される（ブロック９２２）。
【００３２】
ＣＴＲ＿ＮＯ＿ＤＥＦＡＵＬＴがゼロ値に達するや否や（ブロック９２４）、ＤＥＦＥＣＴ＿ＰＲＥＳＥＮＴ情報項はゼロに等しくなり（ブロック９２８）、当該燃料補給システムには欠陥は検出されないことを通知する。
【００３３】
ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮが、前述の二つの閾値によって区画される領域から外れる場合（ブロック９２０）、二つの閾値の外側で費やされた時間を定量する時間カウンターＣＴＲ＿ＤＥＦＡＵＬＴは起動されるが、一方、この二つの閾値の間において故障なしに費やされた時間を定量する時間カウンターＣＴＲ＿ＮＯ＿ＤＥＦＡＵＬＴは再び初期化される（ブロック９２１）。ＣＴＲ＿ＤＥＦＡＵＬＴがゼロ値に達するや否や（ブロック９２３）、初めにある指定の初期値、例えば、値３が割り当てられたＷＩＮＤＯＷ変数は、１だけ減らされる（ブロック９２５）。
【００３４】
ＷＩＮＤＯＷ変数がゼロよりも大きい状態が続く限り、診断は繰り返される。
【００３５】
ＷＩＮＤＯＷがゼロに等しくなると（ブロック９２６）、ＤＥＦＥＣＴ＿ＰＲＥＳＥＮＴは１に等しくなり（ブロック９２７）、当該燃料補給システムに欠陥が検出されることを通知する。次いでＷＩＮＤＯＷ変数は、再び初期化される。
【００３６】
正準動作では、すなわち、燃料供給回路に欠陥が存在しない場合、エンジンを離脱し、触媒コンバータの上流にある排気ガスの燃料含量は、化学量論比に極めて近似した状態に恒久的に維持され、したがって、注入時間の補正は小さい。ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮは、その公称値にきわめて近いレベルを維持し、上記二つの閾値の間に含まれる。したがって、故障はまったく検出されない。
【００３７】
いわゆる欠陥性動作では、すなわち、供給回路において、漏洩、閉塞、燃料ポンプの機械的破損、その他の同様タイプの欠陥が存在する場合、排気ガスの燃料含量は、注入時間の補正を適用しない場合、化学量論比から大きく外れる。
【００３８】
一旦燃料含量調節性閉鎖ループが活性化されると、この欠陥の注入量に対する作用は、注入時間を増減するＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮによって補償され、そのため、触媒コンバータ上流の燃料含量は、化学量論比に合致するようになる。このようにして、ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮは、上記二つの閾値によって区画されるウィンドウから外れる。すると、数十秒後には欠陥が検出される。
【００３９】
図４の曲線は、上述のパラメータのいくつかについて、時間の関数としてのその傾向を示す。
【００４０】
垂直線ＡＤは、欠陥の出現時点に一致し、一方、矢印ＤＦは、この欠陥の検出時点に一致する。
【００４１】
ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮ値が、二つの閾値、最小のＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＩＮ、および最大のＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＡＸによって区画されるウィンドウ内に含まれる限り、すなわち、その公称値に近似する限り（ｔ＝０およびｔ１の間に配される、図４Ａの曲線部分）、変数ＣＴＲ＿ＤＥＦＥＣＴは再度初期化される（図４Ｂの対応部分）。平行して、時間カウンターである、変数ＣＴＲ＿ＮＯＤＥＦＥＣＴ（図４Ｃの対応部分）は持続活性化され、各チェック毎に再初期化される。
【００４２】
時点ｔ１において、ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮ値は、二つの閾値、最小のＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＩＮおよび最大のＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＭＡＸによって区画されるウィンドウ内にはもはや含まれず、これは、欠陥の出現ＡＤに対応する。
【００４３】
次に、変数ＣＴＲ＿ＤＥＦＥＣＴおよびＣＴＲ＿ＮＯＤＥＦＥＣＴは、それぞれ、数値ＡＬＰＨＡＣＬ＿ＭＥＡＮがウィンドウの外にある限り、すなわち、時点ｔ２、ｔ３、およびｔ４後（図４Ｂおよび４Ｃにおいて、時点ｔ１の右側に配される曲線部分）、減らされ、再初期化される。
【００４４】
欠陥ＡＤ出現の直後、ＷＩＮＤＯＷ変数には数値３が割り当てられ、この値は、それぞれ、時点ｔ２、ｔ３、およびｔ４の終了時に１だけ減らされる（図４Ｄ）。
【００４５】
最後に、ＷＩＮＤＯＷがゼロ値に達するや否や（すなわち時点ｔ４において）、ＤＥＦＥＣＴ＿ＰＲＥＳＥＮＴは１に等しくなり、欠陥ＤＦが検出される（図４Ｅ）。
【図１】
2011503441.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2011503441.tif 000008
2011503441.tif 000009
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