JP2000039418A - 酸素センサの診断装置 - Google Patents
酸素センサの診断装置Info
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- JP2000039418A JP2000039418A JP10205360A JP20536098A JP2000039418A JP 2000039418 A JP2000039418 A JP 2000039418A JP 10205360 A JP10205360 A JP 10205360A JP 20536098 A JP20536098 A JP 20536098A JP 2000039418 A JP2000039418 A JP 2000039418A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リア酸素センサの劣化を排気エミッションと
の相関良好に精度よく診断する。 【解決手段】 酸素センサの出力電圧に対する制御上の
スライスレベル電圧の設定値をＶＳＬ、酸素センサの出
力電圧のリッチ側最大値の設定値をＶ１、出力電圧のリ
ーン側最小値の浮き代をΔＶとしたとき、Ｖ１×（ＶＳ
Ｌ−ΔＶ）／（Ｖ１−ΔＶ）によって表されるみかけ上
のスライスレベル電圧が予め定められた規制値ＶＮＧと
なるときの浮き代ΔＶ＝Ｖ１×（ＶＳＬ−ＶＮＧ）／
（Ｖ１−ＶＮＧ）を浮き代判定値ＶＣＲとして定めて、
記憶させる。酸素センサの実際の出力電圧の最小値ＶＭ
ＩＮを検出し（Ｓ３）、最小値ＶＭＩＮが浮き代判定値
ＶＣＲを超えたときに異常と診断する（Ｓ４）。また、
酸素センサの実際の出力電圧の最大値ＶＭＡＸを検出し
（Ｓ３）、最大値ＶＭＡＸが制御上のスライスレベル電
圧の設定値ＶＳＬを下回っているときに異常と診断する
（Ｓ５）。
の相関良好に精度よく診断する。 【解決手段】 酸素センサの出力電圧に対する制御上の
スライスレベル電圧の設定値をＶＳＬ、酸素センサの出
力電圧のリッチ側最大値の設定値をＶ１、出力電圧のリ
ーン側最小値の浮き代をΔＶとしたとき、Ｖ１×（ＶＳ
Ｌ−ΔＶ）／（Ｖ１−ΔＶ）によって表されるみかけ上
のスライスレベル電圧が予め定められた規制値ＶＮＧと
なるときの浮き代ΔＶ＝Ｖ１×（ＶＳＬ−ＶＮＧ）／
（Ｖ１−ＶＮＧ）を浮き代判定値ＶＣＲとして定めて、
記憶させる。酸素センサの実際の出力電圧の最小値ＶＭ
ＩＮを検出し（Ｓ３）、最小値ＶＭＩＮが浮き代判定値
ＶＣＲを超えたときに異常と診断する（Ｓ４）。また、
酸素センサの実際の出力電圧の最大値ＶＭＡＸを検出し
（Ｓ３）、最大値ＶＭＡＸが制御上のスライスレベル電
圧の設定値ＶＳＬを下回っているときに異常と診断する
（Ｓ５）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気系
に装備される酸素センサの診断装置に関し、特に触媒下
流に設けられるリア酸素センサの劣化診断に適した診断
装置に関する。
に装備される酸素センサの診断装置に関し、特に触媒下
流に設けられるリア酸素センサの劣化診断に適した診断
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のリア酸素センサの診断装置は、特
開平７−７１２９９号公報や特開平９−３３４７８号公
報に示されるように、（１）触媒上流側のフロント酸素
センサの出力波形に対する触媒下流側のリア酸素センサ
の出力波形の位相差、（２）下流側のリア酸素センサの
出力の反転周波数により、応答劣化を判定している。
開平７−７１２９９号公報や特開平９−３３４７８号公
報に示されるように、（１）触媒上流側のフロント酸素
センサの出力波形に対する触媒下流側のリア酸素センサ
の出力波形の位相差、（２）下流側のリア酸素センサの
出力の反転周波数により、応答劣化を判定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リア酸
素センサは、そもそも応答が遅いため、位相差や反転周
波数に対する故障判定値（クライテリア；Criteria）を
設定しても、位相差や反転周波数と排気エミッションと
の相関が低いため、排気エミッションの規制値に対応し
たクライテリアの設定による精度の高い診断が困難であ
った。また、診断そのものが触媒性能の劣化の影響を受
けるという問題点もあった。
素センサは、そもそも応答が遅いため、位相差や反転周
波数に対する故障判定値（クライテリア；Criteria）を
設定しても、位相差や反転周波数と排気エミッションと
の相関が低いため、排気エミッションの規制値に対応し
たクライテリアの設定による精度の高い診断が困難であ
った。また、診断そのものが触媒性能の劣化の影響を受
けるという問題点もあった。
【０００４】本発明は、このような実情に鑑み、酸素セ
ンサの劣化を精度良く（排気エミッションとの相関良好
に）診断可能にすることを目的とする。
ンサの劣化を精度良く（排気エミッションとの相関良好
に）診断可能にすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、図１に示すように、酸素センサの出力電圧
に対する制御上のスライスレベル電圧の設定値をＶＳ
Ｌ、酸素センサの出力電圧のリッチ側最大値の設定値を
Ｖ１、出力電圧のリーン側最小値の浮き代をΔＶとした
とき、Ｖ１×（ＶＳＬ−ΔＶ）／（Ｖ１−ΔＶ）によっ
て表されるみかけ上のスライスレベル電圧が予め定めら
れた規制値ＶＮＧとなるときの浮き代ΔＶ＝Ｖ１×（Ｖ
ＳＬ−ＶＮＧ）／（Ｖ１−ＶＮＧ）を浮き代判定値とし
て記憶させた浮き代判定値記憶手段を設ける。
る発明では、図１に示すように、酸素センサの出力電圧
に対する制御上のスライスレベル電圧の設定値をＶＳ
Ｌ、酸素センサの出力電圧のリッチ側最大値の設定値を
Ｖ１、出力電圧のリーン側最小値の浮き代をΔＶとした
とき、Ｖ１×（ＶＳＬ−ΔＶ）／（Ｖ１−ΔＶ）によっ
て表されるみかけ上のスライスレベル電圧が予め定めら
れた規制値ＶＮＧとなるときの浮き代ΔＶ＝Ｖ１×（Ｖ
ＳＬ−ＶＮＧ）／（Ｖ１−ＶＮＧ）を浮き代判定値とし
て記憶させた浮き代判定値記憶手段を設ける。
【０００６】そして、酸素センサの実際の出力電圧の最
小値を検出する出力電圧最小値検出手段と、検出された
酸素センサの実際の出力電圧の最小値を前記浮き代判定
値と比較して、最小値が浮き代判定値を超えたときに酸
素センサの異常と診断するリーン側異常診断手段と、を
設けて、酸素センサの診断装置を構成する。請求項２に
係る発明では、更に、酸素センサの実際の出力電圧の最
大値を検出する出力電圧最大値検出手段と、検出された
酸素センサの実際の出力電圧の最大値を制御上のスライ
スレベル電圧の設定値と比較して、最大値が制御上のス
ライスレベル電圧の設定値を下回っているときに酸素セ
ンサの異常と診断するリッチ側異常診断手段と、を設け
て、酸素センサの診断装置を構成する（図１参照）。
小値を検出する出力電圧最小値検出手段と、検出された
酸素センサの実際の出力電圧の最小値を前記浮き代判定
値と比較して、最小値が浮き代判定値を超えたときに酸
素センサの異常と診断するリーン側異常診断手段と、を
設けて、酸素センサの診断装置を構成する。請求項２に
係る発明では、更に、酸素センサの実際の出力電圧の最
大値を検出する出力電圧最大値検出手段と、検出された
酸素センサの実際の出力電圧の最大値を制御上のスライ
スレベル電圧の設定値と比較して、最大値が制御上のス
ライスレベル電圧の設定値を下回っているときに酸素セ
ンサの異常と診断するリッチ側異常診断手段と、を設け
て、酸素センサの診断装置を構成する（図１参照）。
【０００７】請求項３に係る発明では、前記みかけ上の
スライスレベル電圧の規制値ＶＮＧは、制御上のスライ
スレベル電圧を変化させたときの排気有害成分の排出量
の特性値から、排気有害成分の排出量の規制値における
スライスレベル電圧を読み取って定めることを特徴とす
る。
スライスレベル電圧の規制値ＶＮＧは、制御上のスライ
スレベル電圧を変化させたときの排気有害成分の排出量
の特性値から、排気有害成分の排出量の規制値における
スライスレベル電圧を読み取って定めることを特徴とす
る。
【０００８】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、酸素セン
サの劣化、特にこれによるリーン側出力の浮きを、排気
エミッションとの相関良好に精度良く診断可能となり、
また、触媒下流のリア酸素センサの診断に適用した場合
に、触媒性能の劣化に影響を受けることなく診断でき
る。
サの劣化、特にこれによるリーン側出力の浮きを、排気
エミッションとの相関良好に精度良く診断可能となり、
また、触媒下流のリア酸素センサの診断に適用した場合
に、触媒性能の劣化に影響を受けることなく診断でき
る。
【０００９】請求項２に係る発明によれば、酸素センサ
のリッチ側出力の異常を精度良く診断することができ
る。請求項３に係る発明によれば、排気エミッションと
の相関を確実なものとすることができる。
のリッチ側出力の異常を精度良く診断することができ
る。請求項３に係る発明によれば、排気エミッションと
の相関を確実なものとすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図２はエンジンの空燃比制御装置のシステム図で
ある。エンジン１の排気通路２には排気浄化用の触媒
（三元触媒）３が設けられ、触媒３上流にフロント酸素
センサ４、触媒３下流にリア酸素センサ５が設けられて
いる。そして、これらの酸素センサ４，５の出力電圧は
コントロールユニット６に入力されている。
する。図２はエンジンの空燃比制御装置のシステム図で
ある。エンジン１の排気通路２には排気浄化用の触媒
（三元触媒）３が設けられ、触媒３上流にフロント酸素
センサ４、触媒３下流にリア酸素センサ５が設けられて
いる。そして、これらの酸素センサ４，５の出力電圧は
コントロールユニット６に入力されている。
【００１１】更に、吸気通路７に設けたエアフローメー
タ８により検出される吸入空気量Ｑａ、図示しないクラ
ンク角センサにより検出されるエンジン回転数Ｎｅ、図
示しない水温センサにより検出される水温Ｔｗ等がコン
トロールユニット６に入力されている。コントロールユ
ニット６は、これらの入力情報に基づいて、空燃比をフ
ィードバック制御しつつ、燃料噴射量を設定して、燃料
噴射弁９の作動を制御する。
タ８により検出される吸入空気量Ｑａ、図示しないクラ
ンク角センサにより検出されるエンジン回転数Ｎｅ、図
示しない水温センサにより検出される水温Ｔｗ等がコン
トロールユニット６に入力されている。コントロールユ
ニット６は、これらの入力情報に基づいて、空燃比をフ
ィードバック制御しつつ、燃料噴射量を設定して、燃料
噴射弁９の作動を制御する。
【００１２】ここで、特にリア酸素センサ５及びこれに
よる制御について述べると、リア酸素センサ５は、排気
空燃比のリーン〜リッチに対応して、例えば０ｍＶ〜８
２０ｍＶの範囲で出力電圧が変化する。コントロールユ
ニット６では、リア酸素センサ５の出力電圧を予め定め
た制御上のスライスレベル電圧ＶＳＬと比較して、出力
電圧＞ＶＳＬのときに、リッチと判定して、空燃比をリ
ーン側にシフトさせ、出力電圧＜ＶＳＬのときに、リー
ンと判定して、空燃比をリッチ側にシフトさせるように
制御する。制御上のスライスレベル電圧ＶＳＬは、例え
ば７００ｍＶに設定してある。このようにスライスレベ
ル電圧ＶＳＬを高めに設定するのは、できるだけ空燃比
をリッチ側にシフトして、ＮＯｘを低減するためであ
る。
よる制御について述べると、リア酸素センサ５は、排気
空燃比のリーン〜リッチに対応して、例えば０ｍＶ〜８
２０ｍＶの範囲で出力電圧が変化する。コントロールユ
ニット６では、リア酸素センサ５の出力電圧を予め定め
た制御上のスライスレベル電圧ＶＳＬと比較して、出力
電圧＞ＶＳＬのときに、リッチと判定して、空燃比をリ
ーン側にシフトさせ、出力電圧＜ＶＳＬのときに、リー
ンと判定して、空燃比をリッチ側にシフトさせるように
制御する。制御上のスライスレベル電圧ＶＳＬは、例え
ば７００ｍＶに設定してある。このようにスライスレベ
ル電圧ＶＳＬを高めに設定するのは、できるだけ空燃比
をリッチ側にシフトして、ＮＯｘを低減するためであ
る。
【００１３】コントロールユニット６では、また、リア
酸素センサ５の劣化診断を、図３のフローチャートに従
って行う。ステップ１（図にはＳ１と記す。以下同様）
では、所定の診断許可条件か否かを判定し、診断許可条
件の場合にステップ２へ進む。ステップ２では、所定時
間、リア酸素センサの出力電圧をモニタする。
酸素センサ５の劣化診断を、図３のフローチャートに従
って行う。ステップ１（図にはＳ１と記す。以下同様）
では、所定の診断許可条件か否かを判定し、診断許可条
件の場合にステップ２へ進む。ステップ２では、所定時
間、リア酸素センサの出力電圧をモニタする。
【００１４】ステップ３では、モニタ結果より、リア酸
素センサの出力電圧の最小値ＶＭＩＮ及び最大値ＶＭＡ
Ｘを検出する。この部分が出力電圧最小値検出手段及び
出力電圧最大値検出手段に相当する。ステップ４では、
検出された出力電圧の最小値ＶＭＩＮを、予め定めて記
憶させてあるメモリ（浮き代判定値記憶手段）上の浮き
代判定値（クライテリア）ＶＣＲと比較して、ＶＭＩＮ
≧ＶＣＲか否かを判定し、ＶＭＩＮ≧ＶＣＲの場合は、
異常と診断する。この部分がリーン側異常診断手段に相
当する。浮き代判定値（クライテリア）ＶＣＲの設定方
法については後述する。
素センサの出力電圧の最小値ＶＭＩＮ及び最大値ＶＭＡ
Ｘを検出する。この部分が出力電圧最小値検出手段及び
出力電圧最大値検出手段に相当する。ステップ４では、
検出された出力電圧の最小値ＶＭＩＮを、予め定めて記
憶させてあるメモリ（浮き代判定値記憶手段）上の浮き
代判定値（クライテリア）ＶＣＲと比較して、ＶＭＩＮ
≧ＶＣＲか否かを判定し、ＶＭＩＮ≧ＶＣＲの場合は、
異常と診断する。この部分がリーン側異常診断手段に相
当する。浮き代判定値（クライテリア）ＶＣＲの設定方
法については後述する。
【００１５】ステップ５では、検出された出力電圧の最
大値ＶＭＡＸを、制御上のスライスレベル電圧ＶＳＬと
比較して、ＶＭＡＸ＜ＶＳＬか否かを判定し、ＶＭＡＸ
＜ＶＳＬの場合は、異常と診断する。この部分がリッチ
側異常診断手段に相当する。これらの診断の結果、ＶＭ
ＩＮ＜ＶＣＲ、かつ、ＶＭＡＸ≧ＶＳＬの場合は、正常
とみなして、ステップ６で、ＯＫ判定を行う。ＯＫ判定
の場合、次のトリップ（エンジン再始動後）まで診断は
行わない。
大値ＶＭＡＸを、制御上のスライスレベル電圧ＶＳＬと
比較して、ＶＭＡＸ＜ＶＳＬか否かを判定し、ＶＭＡＸ
＜ＶＳＬの場合は、異常と診断する。この部分がリッチ
側異常診断手段に相当する。これらの診断の結果、ＶＭ
ＩＮ＜ＶＣＲ、かつ、ＶＭＡＸ≧ＶＳＬの場合は、正常
とみなして、ステップ６で、ＯＫ判定を行う。ＯＫ判定
の場合、次のトリップ（エンジン再始動後）まで診断は
行わない。
【００１６】ＶＭＩＮ≧ＶＣＲ、又は、ＶＭＡＸ＜ＶＳ
Ｌで、異常と診断された場合は、更に診断を行う。ステ
ップ７では、リア酸素センサによるフィードバック制御
を行い、制御中のリア酸素センサの出力電圧をモニタす
る。ステップ８では、吸入空気量Ｑａを検出し、それを
積算する（ΣＱａ＝ΣＱａ＋Ｑａ）。
Ｌで、異常と診断された場合は、更に診断を行う。ステ
ップ７では、リア酸素センサによるフィードバック制御
を行い、制御中のリア酸素センサの出力電圧をモニタす
る。ステップ８では、吸入空気量Ｑａを検出し、それを
積算する（ΣＱａ＝ΣＱａ＋Ｑａ）。
【００１７】ステップ９では、吸入空気量の積算値ΣＱ
ａを所定値と比較して、ΣＱａ≧所定値か否かを判定
し、ΣＱａ＜所定値の場合は、ステップ７へ戻る。すな
わち、ΣＱａ≧所定値となるまで、リア酸素センサによ
るフィードバック制御を行って、リア酸素センサの出力
電圧をモニタする。ステップ１０では、モニタ結果よ
り、リア酸素センサの出力電圧の最小値ＶＭＩＮ及び最
大値ＶＭＡＸを検出する。この部分も出力電圧最小値検
出手段及び出力電圧最大値検出手段に相当する。
ａを所定値と比較して、ΣＱａ≧所定値か否かを判定
し、ΣＱａ＜所定値の場合は、ステップ７へ戻る。すな
わち、ΣＱａ≧所定値となるまで、リア酸素センサによ
るフィードバック制御を行って、リア酸素センサの出力
電圧をモニタする。ステップ１０では、モニタ結果よ
り、リア酸素センサの出力電圧の最小値ＶＭＩＮ及び最
大値ＶＭＡＸを検出する。この部分も出力電圧最小値検
出手段及び出力電圧最大値検出手段に相当する。
【００１８】ステップ１１では、ステップ４と同様に、
検出された出力電圧の最小値ＶＭＩＮを、浮き代判定値
（クライテリア）ＶＣＲと比較して、ＶＭＩＮ≧ＶＣＲ
か否かを判定し、ＶＭＩＮ≧ＶＣＲの場合は、最終的に
異常と診断する。この部分もリーン側異常診断手段に相
当する。ステップ１２では、ステップ５と同様に、検出
された出力電圧の最大値ＶＭＡＸを、制御上のスライス
レベル電圧ＶＳＬと比較して、ＶＭＡＸ＜ＶＳＬか否か
を判定し、ＶＭＡＸ＜ＶＳＬの場合は、最終的に異常と
診断する。この部分もリッチ側異常診断手段に相当す
る。
検出された出力電圧の最小値ＶＭＩＮを、浮き代判定値
（クライテリア）ＶＣＲと比較して、ＶＭＩＮ≧ＶＣＲ
か否かを判定し、ＶＭＩＮ≧ＶＣＲの場合は、最終的に
異常と診断する。この部分もリーン側異常診断手段に相
当する。ステップ１２では、ステップ５と同様に、検出
された出力電圧の最大値ＶＭＡＸを、制御上のスライス
レベル電圧ＶＳＬと比較して、ＶＭＡＸ＜ＶＳＬか否か
を判定し、ＶＭＡＸ＜ＶＳＬの場合は、最終的に異常と
診断する。この部分もリッチ側異常診断手段に相当す
る。
【００１９】これらの診断の結果、ＶＭＩＮ＜ＶＣＲ、
かつ、ＶＭＡＸ≧ＶＳＬの場合は、正常とみなして、ス
テップ１３で、ＯＫ判定を行う。ＯＫ判定の場合、次の
トリップ（エンジン再始動後）まで診断は行わない。Ｖ
ＭＩＮ≧ＶＣＲ、又は、ＶＭＡＸ＜ＶＳＬで、最終的に
異常と診断された場合は、ステップ１４でＮＧ判定を行
い、警告灯（ＭＩＬ）を点灯させる。
かつ、ＶＭＡＸ≧ＶＳＬの場合は、正常とみなして、ス
テップ１３で、ＯＫ判定を行う。ＯＫ判定の場合、次の
トリップ（エンジン再始動後）まで診断は行わない。Ｖ
ＭＩＮ≧ＶＣＲ、又は、ＶＭＡＸ＜ＶＳＬで、最終的に
異常と診断された場合は、ステップ１４でＮＧ判定を行
い、警告灯（ＭＩＬ）を点灯させる。
【００２０】尚、本実施例では、診断を２段階（ステッ
プ２〜４の第１ステージと、ステップ７〜１２の第２ス
テージ）に行って、診断精度を向上させており、また、
第２ステージの診断は、リア酸素センサによる長い周期
のフィードバック制御を行うため、エミッション及び運
転性の悪化が懸念されるので、第１ステージの診断がＮ
Ｇとなった場合に最終的な診断としている。
プ２〜４の第１ステージと、ステップ７〜１２の第２ス
テージ）に行って、診断精度を向上させており、また、
第２ステージの診断は、リア酸素センサによる長い周期
のフィードバック制御を行うため、エミッション及び運
転性の悪化が懸念されるので、第１ステージの診断がＮ
Ｇとなった場合に最終的な診断としている。
【００２１】次に、酸素センサの出力電圧の最小値（リ
ーン側出力の浮きレベル）ＶＭＩＮに対する浮き代判定
値（クライテリア）ＶＣＲの設定方法について、図４及
び図５を用いて、説明する。図４は、制御上のスライス
レベル電圧（ｍＶ）を横軸、ＮＯｘ排出量（ｇ／mile）
及びＨＣ排出量（ｇ／mile）を縦軸として、制御上のス
ライスレベル電圧を変化させたときのＮＯｘ排出量及び
ＨＣ排出量の変化を示した特性図である。
ーン側出力の浮きレベル）ＶＭＩＮに対する浮き代判定
値（クライテリア）ＶＣＲの設定方法について、図４及
び図５を用いて、説明する。図４は、制御上のスライス
レベル電圧（ｍＶ）を横軸、ＮＯｘ排出量（ｇ／mile）
及びＨＣ排出量（ｇ／mile）を縦軸として、制御上のス
ライスレベル電圧を変化させたときのＮＯｘ排出量及び
ＨＣ排出量の変化を示した特性図である。
【００２２】ここで、制御上のスライスレベル電圧を酸
素センサの出力電圧の変化範囲（０〜８２０ｍＶ）の中
間付近に設定すると、ＮＯｘ排出量が多くなって、規制
値を超えることから、制御上のスライスレベル電圧は例
えば７００ｍＶに設定して、ＮＯｘ排出量を低減（もち
ろんＨＣ排出量も規制値内に確保）する。ここで、リア
酸素センサが劣化すると、一般的に、出力電圧の最大値
（８２０ｍＶ）はほとんど変化しないが、出力電圧の最
小値が図５に示すように変化する。いわゆる、リーン側
出力に浮きを生じる。
素センサの出力電圧の変化範囲（０〜８２０ｍＶ）の中
間付近に設定すると、ＮＯｘ排出量が多くなって、規制
値を超えることから、制御上のスライスレベル電圧は例
えば７００ｍＶに設定して、ＮＯｘ排出量を低減（もち
ろんＨＣ排出量も規制値内に確保）する。ここで、リア
酸素センサが劣化すると、一般的に、出力電圧の最大値
（８２０ｍＶ）はほとんど変化しないが、出力電圧の最
小値が図５に示すように変化する。いわゆる、リーン側
出力に浮きを生じる。
【００２３】リーン側出力が１００ｍＶ浮いた場合、み
かけ上のスライスレベル電圧は、８２０×（７００−１
００）／（８２０−１００）＝６８３ｍＶとなる。リー
ン側出力が２００ｍＶ浮いた場合、みかけ上のスライス
レベル電圧は、８２０×（７００−２００）／（８２０
−２００）＝６６１ｍＶとなる。すなわち、酸素センサ
の出力電圧に対する制御上のスライスレベル電圧の設定
値をＶＳＬ（＝７００ｍＶ）、酸素センサの出力電圧の
リッチ側最大値の設定値をＶ１（＝８２０ｍＶ）、出力
電圧のリーン側最小値の浮き代をΔＶとしたとき、みか
け上のスライスレベル電圧は、Ｖ１×（ＶＳＬ−ΔＶ）
／（Ｖ１−ΔＶ）となる。
かけ上のスライスレベル電圧は、８２０×（７００−１
００）／（８２０−１００）＝６８３ｍＶとなる。リー
ン側出力が２００ｍＶ浮いた場合、みかけ上のスライス
レベル電圧は、８２０×（７００−２００）／（８２０
−２００）＝６６１ｍＶとなる。すなわち、酸素センサ
の出力電圧に対する制御上のスライスレベル電圧の設定
値をＶＳＬ（＝７００ｍＶ）、酸素センサの出力電圧の
リッチ側最大値の設定値をＶ１（＝８２０ｍＶ）、出力
電圧のリーン側最小値の浮き代をΔＶとしたとき、みか
け上のスライスレベル電圧は、Ｖ１×（ＶＳＬ−ΔＶ）
／（Ｖ１−ΔＶ）となる。
【００２４】このような関係に基づいて、リーン側出力
浮き代とみかけ上のスライスレベル電圧との関係を図４
に併記してある。また、図４の特性図から、ＮＯｘ排出
量の規制値（ＮＧ点）におけるスライスレベル電圧を読
み取ると、４２０ｍＶであり、これがみかけ上のスライ
スレベルの規制値ＶＮＧとなる。
浮き代とみかけ上のスライスレベル電圧との関係を図４
に併記してある。また、図４の特性図から、ＮＯｘ排出
量の規制値（ＮＧ点）におけるスライスレベル電圧を読
み取ると、４２０ｍＶであり、これがみかけ上のスライ
スレベルの規制値ＶＮＧとなる。
【００２５】従って、Ｖ１×（ＶＳＬ−ΔＶ）／（Ｖ１
−ΔＶ）によって表されるみかけ上のスライスレベル電
圧が予め定められた規制値ＶＮＧとなるときの浮き代Δ
Ｖ＝Ｖ１×（ＶＳＬ−ＶＮＧ）／（Ｖ１−ＶＮＧ）を浮
き代判定値（クライテリア）ＶＣＲとする。すなわち、
８２０×（７００−ΔＶ）／（８２０−ΔＶ）＝４２０
として、この式より、ΔＶを算出すれば、ΔＶ＝５７４
ｍＶとなり、これが浮き代判定値ＶＣＲ＝５７４ｍＶと
なる。
−ΔＶ）によって表されるみかけ上のスライスレベル電
圧が予め定められた規制値ＶＮＧとなるときの浮き代Δ
Ｖ＝Ｖ１×（ＶＳＬ−ＶＮＧ）／（Ｖ１−ＶＮＧ）を浮
き代判定値（クライテリア）ＶＣＲとする。すなわち、
８２０×（７００−ΔＶ）／（８２０−ΔＶ）＝４２０
として、この式より、ΔＶを算出すれば、ΔＶ＝５７４
ｍＶとなり、これが浮き代判定値ＶＣＲ＝５７４ｍＶと
なる。
【００２６】言い換えれば、酸素センサの出力電圧に対
する制御上のスライスレベル電圧の設定値をＶＳＬ、酸
素センサの出力電圧のリッチ側最大値の設定値をＶ１、
みかけ上のスライスレベル電圧に対する規制値をＶＮＧ
とすると、浮き判定値ＶＣＲ＝Ｖ１×（ＶＳＬ−ＶＮ
Ｇ）／（Ｖ１−ＶＮＧ）となる。このような方法で、車
種（エンジン）毎に、浮き代判定値ＶＣＲを算出して、
これを記憶させておき、図３に示した劣化診断に用いる
ことで、排気エミッションとの相関良く高精度に診断可
能となる。
する制御上のスライスレベル電圧の設定値をＶＳＬ、酸
素センサの出力電圧のリッチ側最大値の設定値をＶ１、
みかけ上のスライスレベル電圧に対する規制値をＶＮＧ
とすると、浮き判定値ＶＣＲ＝Ｖ１×（ＶＳＬ−ＶＮ
Ｇ）／（Ｖ１−ＶＮＧ）となる。このような方法で、車
種（エンジン）毎に、浮き代判定値ＶＣＲを算出して、
これを記憶させておき、図３に示した劣化診断に用いる
ことで、排気エミッションとの相関良く高精度に診断可
能となる。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 エンジンの空燃比制御装置のシステム図
【図３】 リア酸素センサの劣化診断のフローチャート
【図４】 診断方法の説明図（その１）
【図５】 診断方法の説明図（その２）
１ エンジン ２ 排気通路 ３ 触媒 ４ フロント酸素センサ ５ リア酸素センサ ６ コントロールユニット
Claims (3)
- 【請求項１】エンジンの排気系に装備される酸素センサ
の診断装置であって、 酸素センサの出力電圧に対する制御上のスライスレベル
電圧の設定値をＶＳＬ、酸素センサの出力電圧のリッチ
側最大値の設定値をＶ１、出力電圧のリーン側最小値の
浮き代をΔＶとしたとき、Ｖ１×（ＶＳＬ−ΔＶ）／
（Ｖ１−ΔＶ）によって表されるみかけ上のスライスレ
ベル電圧が予め定められた規制値ＶＮＧとなるときの浮
き代ΔＶ＝Ｖ１×（ＶＳＬ−ＶＮＧ）／（Ｖ１−ＶＮ
Ｇ）を浮き代判定値として記憶させた浮き代判定値記憶
手段と、 酸素センサの実際の出力電圧の最小値を検出する出力電
圧最小値検出手段と、 検出された酸素センサの実際の出力電圧の最小値を前記
浮き代判定値と比較して、最小値が浮き代判定値を超え
たときに酸素センサの異常と診断するリーン側異常診断
手段と、 を含んで構成される酸素センサの診断装置。 - 【請求項２】酸素センサの実際の出力電圧の最大値を検
出する出力電圧最大値検出手段と、 検出された酸素センサの実際の出力電圧の最大値を制御
上のスライスレベル電圧の設定値と比較して、最大値が
制御上のスライスレベル電圧の設定値を下回っていると
きに酸素センサの異常と診断するリッチ側異常診断手段
と、 を含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の酸
素センサの診断装置。 - 【請求項３】前記みかけ上のスライスレベル電圧の規制
値ＶＮＧは、制御上のスライスレベル電圧を変化させた
ときの排気有害成分の排出量の特性値から、排気有害成
分の排出量の規制値におけるスライスレベル電圧を読み
取って定めることを特徴とする請求項１記載の酸素セン
サの診断装置。
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| JP20536098A JP3663921B2 (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | 酸素センサの診断装置 |
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-
1998
- 1998-07-21 JP JP20536098A patent/JP3663921B2/ja not_active Expired - Fee Related
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