JP2001317400A - Activity judging device for air-fuel ratio sensor - Google Patents

Activity judging device for air-fuel ratio sensor

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JP2001317400A
JP2001317400A JP2000132346A JP2000132346A JP2001317400A JP 2001317400 A JP2001317400 A JP 2001317400A JP 2000132346 A JP2000132346 A JP 2000132346A JP 2000132346 A JP2000132346 A JP 2000132346A JP 2001317400 A JP2001317400 A JP 2001317400A
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JP
Japan
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air
fuel ratio
impedance
voltage
ratio sensor
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Osaki
博之 大崎
Shigeo Okuma
重男 大隈
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Unisia Jecs Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To determine activity by detecting impedance of a sensor element of an air-fuel ratio sensor and prevent worsening of judgement precision due to the fluctuation of a supply voltage. SOLUTION: An AC voltage is applied to a Nernst cell part of the air-fuel ratio sensor provided with the Nernst cell part and a pump cell part to measure impedance of the Nernst cell part based on a current value flowing in the Nernst cell part due to the application of the AC voltage. An activity condition of the air-fuel ratio sensor is judged based on the measured impedance. Besides, the application of the AC voltage and the measurement of impedance are inhibitted, to say concretely, (1) during cranking, (2) when battery voltage is reduced, (3) when battery voltage is fluctuated, and (4) during driving by revolutions at a high speed under predetermined driving conditions causing the fluctuation of the supply voltage.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気系
に装着されて空燃比制御に用いられる空燃比センサの活
性判定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an activity judging device for an air-fuel ratio sensor mounted on an exhaust system of an internal combustion engine and used for air-fuel ratio control.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の空燃比制御装置として、空燃
比センサにより排気中の酸素濃度などに基づいて実際の
空燃比を検出し、これが目標空燃比となるように、機関
への燃料供給量をフィードバック制御するものが知られ
ている。
2. Description of the Related Art As an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, an air-fuel ratio sensor detects an actual air-fuel ratio based on the oxygen concentration in exhaust gas and the like, and supplies a fuel to the engine such that the actual air-fuel ratio becomes a target air-fuel ratio. Is known that performs feedback control on the control.

【0003】ところで、上記の空燃比フィードバック制
御を行うためには、空燃比センサが活性化していること
が前提条件となる。また、空燃比センサの応答劣化を空
燃比フィードバック制御中のセンサ出力に基づいて診断
する際にも、空燃比センサが活性化していることが前提
条件となる。
In order to perform the above-described air-fuel ratio feedback control, a precondition is that the air-fuel ratio sensor is activated. Further, when diagnosing the response deterioration of the air-fuel ratio sensor based on the sensor output during the air-fuel ratio feedback control, it is a precondition that the air-fuel ratio sensor is activated.

【0004】空燃比センサは、その素子温度が所定の活
性温度に達することで活性化されるので、従来では、空
燃比センサに備えられるセンサ素子加熱用のヒータへの
始動からの通電時間から、素子温度を推定して、空燃比
センサの活性状態を判別したり、例えば特開平9−11
3481号公報に示されるように、触媒温度センサによ
り検出される触媒温度等から、素子温度を推定して、空
燃比センサの活性状態を判別している。
[0004] The air-fuel ratio sensor is activated when its element temperature reaches a predetermined activation temperature. Therefore, conventionally, the air-fuel ratio sensor is energized based on the energization time from the start of the heater for heating the sensor element provided in the air-fuel ratio sensor. The element temperature is estimated to determine the activation state of the air-fuel ratio sensor.
As disclosed in Japanese Patent No. 3481, the element temperature is estimated from the catalyst temperature and the like detected by the catalyst temperature sensor, and the activation state of the air-fuel ratio sensor is determined.

【0005】一方、特開昭61−12556号公報に
は、空燃比センサに備えられるセンサ素子加熱用のヒー
タへの電力量を素子温度に基づいて制御することを目的
として、センサ素子のインピーダンスが素子温度に依存
していることから、センサ素子のインピーダンスを用い
て素子温度を検出することが開示されている。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 61-12556 discloses that the impedance of a sensor element is controlled in order to control the amount of electric power to a heater for heating a sensor element provided in an air-fuel ratio sensor based on the element temperature. It is disclosed that the element temperature is detected by using the impedance of the sensor element because it depends on the element temperature.

【0006】具体的には、空燃比センサのセンサ素子に
高周波の交流電圧を印加し、交流電圧の印加によりセン
サ素子に流れる電流値(振幅)よりセンサ素子のインピ
ーダンスを計測し、計測されたインピーダンスより素子
温度を検出するようにしている。
Specifically, a high-frequency AC voltage is applied to the sensor element of the air-fuel ratio sensor, and the impedance of the sensor element is measured from the current value (amplitude) flowing through the sensor element by the application of the AC voltage. The element temperature is detected more.

【0007】従って、計測されたインピーダンスに基づ
いて空燃比センサの活性状態を判別することも当然に考
えられる。
Therefore, it is naturally conceivable to determine the activation state of the air-fuel ratio sensor based on the measured impedance.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の空燃比センサの活性判定装置にあっては、次のよう
な問題点があった。
However, the above-mentioned conventional apparatus for determining the activity of the air-fuel ratio sensor has the following problems.

【0009】空燃比センサの素子温度をヒータへの通電
時間や他の温度から推定する場合は、素子形状、ヒータ
容量、劣化等による個々のセンサのバラツキ、電圧変動
を含むヒータ制御回路のバラツキ、外気温や降雨等によ
る排気管からの熱引きなどを含む環境条件のバラツキに
より、素子温度を正確に推定することは困難で、活性判
定を誤る恐れがある。
When estimating the element temperature of the air-fuel ratio sensor from the energization time to the heater and other temperatures, variations in individual sensors due to element shape, heater capacity, deterioration, etc., variations in the heater control circuit including voltage fluctuations, It is difficult to accurately estimate the element temperature due to variations in environmental conditions including heat removal from the exhaust pipe due to outside air temperature, rainfall, and the like, and there is a risk of erroneous activity determination.

【0010】センサ素子のインピーダンスを計測する場
合は、上記推定に比べ、素子温度を正確に検出できるも
のの、内燃機関のクランキング中、低温状態でのバッテ
リ電圧の低下あるいは変動時、更には高回転運転時な
ど、電源電圧の変動の大きい場合は、電源電圧の変動に
よりインピーダンスの計測値が変動して、素子温度の検
出精度が低下する。
When measuring the impedance of the sensor element, although the element temperature can be detected more accurately than the above estimation, during the cranking of the internal combustion engine, when the battery voltage drops or fluctuates in a low temperature state, and when the rotation speed increases, When the power supply voltage fluctuates greatly, such as during operation, the measured value of impedance fluctuates due to fluctuations in the power supply voltage, and the detection accuracy of the element temperature decreases.

【0011】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、空燃比センサのセンサ素子のインピーダンスを検出
して活性判定を行う一方、電源電圧の変動による判定精
度の悪化を防止することができる空燃比センサの活性判
定装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a conventional problem and makes it possible to detect the impedance of the sensor element of the air-fuel ratio sensor to determine the activation, while preventing deterioration of the determination accuracy due to fluctuations in the power supply voltage. An object of the present invention is to provide an activity determination device for an air-fuel ratio sensor.

【0012】[0012]

【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、空燃比センサのセンサ
素子に交流電圧を印加する交流電圧印加手段と、交流電
圧の印加によりセンサ素子に流れる電流値よりセンサ素
子のインピーダンスを計測するインピーダンス計測手段
と、計測されたインピーダンスに基づいて空燃比センサ
の活性状態を判定する活性状態判定手段とを設ける一
方、電源電圧の変動を生じる所定の運転条件にて、前記
交流電圧の印加と前記インピーダンスの計測とを禁止す
る計測禁止手段を設けたことを特徴とする。
Therefore, in the invention according to claim 1, as shown in FIG. 1, an AC voltage applying means for applying an AC voltage to the sensor element of the air-fuel ratio sensor, While providing an impedance measuring means for measuring the impedance of the sensor element from a current value flowing through the sensor element and an active state determining means for determining an active state of the air-fuel ratio sensor based on the measured impedance, a power supply voltage fluctuates. Under a predetermined operating condition, a measurement prohibiting unit for prohibiting the application of the AC voltage and the measurement of the impedance is provided.

【0013】請求項2に係る発明では、前記空燃比セン
サは、空燃比のリーン・リッチに応じた電圧を発生する
ネルンストセル部と、該ネルンストセル部により検出さ
れる空燃比のリーン・リッチに応じた方向に所定の電圧
が印加されて空燃比に応じて電流値が連続的に変化する
ポンプセル部とを備えてなり、前記交流電圧印加手段
は、前記ネルンストセル部に交流電圧を印加するもので
あり、前記インピーダンス計測手段は、交流電圧の印加
により前記ネルンストセル部に流れる電流値より前記ネ
ルンストセル部のインピーダンスを計測するものである
ことを特徴とする。
[0013] In the invention according to claim 2, the air-fuel ratio sensor includes a Nernst cell unit for generating a voltage corresponding to a lean-rich air-fuel ratio, and a lean-rich air-fuel ratio detected by the Nernst cell unit. A pump cell section in which a predetermined voltage is applied in a corresponding direction and a current value continuously changes in accordance with an air-fuel ratio, wherein the AC voltage applying means applies an AC voltage to the Nernst cell section. Wherein the impedance measuring means measures the impedance of the Nernst cell unit from a current value flowing through the Nernst cell unit by applying an AC voltage.

【0014】請求項3に係る発明では、前記所定の運転
条件は、少なくとも内燃機関のクランキング中であるこ
とを特徴とする。請求項4に係る発明では、前記所定の
運転条件は、少なくともバッテリ電圧が所定値以下の時
であることを特徴とする。
[0014] The invention according to claim 3 is characterized in that the predetermined operating condition is at least during cranking of the internal combustion engine. The invention according to claim 4 is characterized in that the predetermined operating condition is at least when the battery voltage is equal to or lower than a predetermined value.

【0015】請求項5に係る発明では、前記所定の運転
条件は、少なくともバッテリ電圧の変動量が所定値以上
の時であることを特徴とする。請求項6に係る発明で
は、前記所定の運転条件は、少なくとも内燃機関の高回
転運転時であることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, the predetermined operating condition is at least when a fluctuation amount of the battery voltage is equal to or more than a predetermined value. The invention according to claim 6 is characterized in that the predetermined operating condition is at least a high-speed operation of the internal combustion engine.

【0016】請求項7に係る発明では、前記活性状態判
定手段は、計測されたインピーダンスを所定値と比較し
て、インピーダンスが所定値以下になったときに活性状
態と判定するものであることを特徴とする。
In the invention according to claim 7, the active state determination means compares the measured impedance with a predetermined value, and determines that the active state is established when the impedance becomes equal to or less than the predetermined value. Features.

【0017】請求項8に係る発明では、前記インピーダ
ンス計測手段は、計測されたインピーダンスを平滑化処
理する手段を有していることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, the impedance measuring means has means for smoothing the measured impedance.

【0018】[0018]

【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、空燃比セ
ンサのセンサ素子に交流電圧を印加して、交流電圧の印
加によりセンサ素子に流れる電流値よりセンサ素子のイ
ンピーダンスを計測することで、各種バラツキに影響さ
れることなく、素子温度を知ることができて、空燃比セ
ンサの活性状態を正確に判定できる一方、電源電圧の変
動を生じる所定の運転条件にて、交流電圧の印加とイン
ピーダンスの計測とを禁止することで、電源電圧の変動
によるインピーダンス計測値の変動によって誤判定を生
じるのを防止できる。
According to the first aspect of the present invention, an AC voltage is applied to the sensor element of the air-fuel ratio sensor, and the impedance of the sensor element is measured from a current value flowing through the sensor element by the application of the AC voltage. It is possible to know the element temperature without being affected by various variations, and to accurately determine the activation state of the air-fuel ratio sensor. By prohibiting the measurement of the impedance, it is possible to prevent the erroneous determination from being caused by the fluctuation of the impedance measurement value due to the fluctuation of the power supply voltage.

【0019】請求項2に係る発明によれば、ネルンスト
セル部とポンプセル部とを備える空燃比センサにおい
て、ネルンストセル部に交流電圧を印加して、ネルンス
トセル部のインピーダンスを計測することにより、ポン
プセル部での空燃比検出に影響を与えることなく、イン
ピーダンスを検出することができる。
According to the second aspect of the present invention, in the air-fuel ratio sensor including the Nernst cell section and the pump cell section, an AC voltage is applied to the Nernst cell section to measure the impedance of the Nernst cell section. The impedance can be detected without affecting the air-fuel ratio detection in the section.

【0020】請求項3に係る発明によれば、内燃機関の
クランキング中において、電源電圧の変動によるインピ
ーダンス計測値の変動を生じるが、このときに交流電圧
の印加とインピーダンスの計測とを禁止することで、誤
判定を確実に防止できる。
According to the third aspect of the invention, during cranking of the internal combustion engine, the fluctuation of the impedance measurement value due to the fluctuation of the power supply voltage occurs. At this time, the application of the AC voltage and the measurement of the impedance are prohibited. Thus, erroneous determination can be reliably prevented.

【0021】請求項4に係る発明によれば、バッテリ電
圧の低下時において、インピーダンス計測値の変動を生
じるが、このときに交流電圧の印加とインピーダンスの
計測とを禁止することで、誤判定を確実に防止できる。
According to the fourth aspect of the invention, when the battery voltage drops, the impedance measurement value fluctuates. At this time, the application of the AC voltage and the measurement of the impedance are prohibited, so that an erroneous determination is made. It can be reliably prevented.

【0022】請求項5に係る発明によれば、バッテリ電
圧の変動時において、インピーダンス計測値の変動を生
じるが、このときに交流電圧の印加とインピーダンスの
計測とを禁止することで、誤判定を確実に防止できる。
According to the fifth aspect of the invention, when the battery voltage fluctuates, the impedance measurement value fluctuates. At this time, the application of the AC voltage and the measurement of the impedance are prohibited, so that an erroneous determination is made. It can be reliably prevented.

【0023】請求項6に係る発明によれば、内燃機関の
高回転運転時において、電源電圧の変動によるインピー
ダンス計測値の変動を生じるが、このときに交流電圧の
印加とインピーダンスの計測とを禁止することで、誤判
定を確実に防止できる。
According to the sixth aspect of the present invention, when the internal combustion engine operates at a high speed, the impedance measurement value fluctuates due to the power supply voltage fluctuation. At this time, the application of the AC voltage and the measurement of the impedance are prohibited. By doing so, erroneous determination can be reliably prevented.

【0024】請求項7に係る発明によれば、センサ素子
のインピーダンスが所定値以下になったときに活性状態
と判定することで、所定の活性温度以上であることを確
実に判定できる。
According to the seventh aspect of the present invention, when the impedance of the sensor element becomes equal to or less than the predetermined value, it is determined that the sensor element is in the active state.

【0025】請求項8に係る発明によれば、計測された
インピーダンスを平滑化処理して、活性判定に用いるこ
とで、判定精度を向上できる。
According to the eighth aspect of the present invention, the measured impedance is smoothed and used for activity determination, thereby improving the accuracy of the determination.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。図2は本発明の一実施形態を示す内燃機関
の空燃比フィードバック制御装置のシステム構成を示し
ている。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 2 shows a system configuration of an air-fuel ratio feedback control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.

【0027】内燃機関(以下エンジンという)1には、
各気筒毎に、吸気通路2又は燃焼室内に臨むように、燃
料噴射弁3が設けられ、各燃料噴射弁3の燃料噴射はコ
ントロールユニット4により制御される。
An internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) 1 includes:
A fuel injection valve 3 is provided for each cylinder so as to face the intake passage 2 or the combustion chamber. The fuel injection of each fuel injection valve 3 is controlled by the control unit 4.

【0028】コントロールユニット4は、例えば、エア
フローメータ5からの信号に基づいて検出される吸入空
気量Qaと、クランク角センサ6からの信号に基づいて
検出されるエンジン回転数Neとから、ストイキ(λ=
1)相当の基本燃料噴射量Tp=K×Qa/Ne(Kは
定数)を演算し、これを目標空燃比tλの他、排気通路
7に配置した空燃比センサ8からの信号に基づく空燃比
フィードバック補正係数αにより補正して、最終的な燃
料噴射量Ti=Tp×(1/tλ)×αを演算し、この
Tiに対応するパルス幅の燃料噴射パルスを、エンジン
回転に同期して、各燃料噴射弁3に出力する。
The control unit 4 calculates a stoichiometric value based on, for example, an intake air amount Qa detected based on a signal from the air flow meter 5 and an engine speed Ne detected based on a signal from the crank angle sensor 6. λ =
1) Calculate a corresponding basic fuel injection amount Tp = K × Qa / Ne (K is a constant), and calculate the air-fuel ratio based on a signal from an air-fuel ratio sensor 8 disposed in the exhaust passage 7 in addition to the target air-fuel ratio tλ. A final fuel injection amount Ti = Tp × (1 / tλ) × α is calculated by correcting with a feedback correction coefficient α, and a fuel injection pulse having a pulse width corresponding to this Ti is synchronized with the engine rotation. Output to each fuel injection valve 3.

【0029】ここで、空燃比センサ8は、排気通路7に
配置されて、排気中の酸素濃度に応じた信号を出力する
もので、コントロールユニット4は、空燃比センサ8か
らの信号に基づいて、エンジン1に供給されている混合
気の空燃比λを検出し、これが目標空燃比tλとなるよ
うに、空燃比フィードバック補正係数αを比例積分制御
などにより増減設定することで、空燃比λを目標空燃比
tλにフィードバック制御する。
Here, the air-fuel ratio sensor 8 is disposed in the exhaust passage 7 and outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas. The control unit 4 is based on the signal from the air-fuel ratio sensor 8. The air-fuel ratio λ is detected by detecting the air-fuel ratio λ of the air-fuel mixture supplied to the engine 1 and increasing or decreasing the air-fuel ratio feedback correction coefficient α by proportional integral control or the like so that the air-fuel ratio λ becomes the target air-fuel ratio tλ. Feedback control is performed to the target air-fuel ratio tλ.

【0030】また、空燃比センサ8としては、空燃比を
リニアに検出可能ないわゆる広域型空燃比センサを用い
る。図3はかかる広域型空燃比センサ8のセンサ素子構
造を示し、これについて説明する。
As the air-fuel ratio sensor 8, a so-called wide-range air-fuel ratio sensor capable of linearly detecting the air-fuel ratio is used. FIG. 3 shows a sensor element structure of the wide-range air-fuel ratio sensor 8, which will be described.

【0031】センサ素子の本体20は、酸素イオン導電
性を有するジルコニア等の固体電解質材料で多孔質層に
形成されて、排気通路中に置かれる。本体20の内部に
は、図で下側から、ヒータ21、大気室22、ガス拡散
室23を備えている。
The main body 20 of the sensor element is formed in a porous layer of a solid electrolyte material such as zirconia having oxygen ion conductivity, and is placed in an exhaust passage. Inside the main body 20, a heater 21, an atmosphere chamber 22, and a gas diffusion chamber 23 are provided from below in the figure.

【0032】ヒータ21は、これへの通電により、セン
サ素子を加熱することができる。大気室22は、排気通
路外で、基準ガスである大気と連通するように形成され
ている。
The heater 21 can heat the sensor element by energizing it. The atmosphere chamber 22 is formed outside the exhaust passage so as to communicate with the atmosphere, which is a reference gas.

【0033】ガス拡散室23は、本体20の図で上面側
より形成した排気導入孔24により、γアルミナ等の保
護層25を介して、排気と連通するように形成されてい
る。ここで、大気室22の上壁に設けた電極26Aと、
ガス拡散室23の下壁に設けた電極26Bとで、ネルン
ストセル部26が構成される。
The gas diffusion chamber 23 is formed so as to communicate with exhaust gas through a protective layer 25 such as γ-alumina through an exhaust gas introduction hole 24 formed from the upper surface side of the main body 20 in the drawing. Here, an electrode 26A provided on the upper wall of the atmosphere chamber 22;
The Nernst cell part 26 is constituted by the electrode 26B provided on the lower wall of the gas diffusion chamber 23.

【0034】また、ガス拡散室23の上壁に設けた電極
27Aと、本体20の上壁に設けて保護層28で覆った
電極27Bとで、ポンプセル部27が構成される。ネル
ンストセル部26は、ガス拡散室23内の酸素イオン濃
度(酸素分圧)によって影響されるネルンストセル部電
極26A,26B間の酸素分圧比に応じて、電圧を発生
するようになっている。
The pump cell unit 27 is composed of an electrode 27A provided on the upper wall of the gas diffusion chamber 23 and an electrode 27B provided on the upper wall of the main body 20 and covered with a protective layer 28. The Nernst cell section 26 generates a voltage according to the oxygen partial pressure ratio between the Nernst cell section electrodes 26A and 26B which is affected by the oxygen ion concentration (oxygen partial pressure) in the gas diffusion chamber 23.

【0035】従って、ネルンストセル部電極26A,2
6B間の酸素分圧比によって発生する電圧を検出するこ
とで、空燃比がストイキ(λ=1)に対してリーンであ
るかリッチであるかを検出することができる。
Accordingly, the Nernst cell electrodes 26A, 2
By detecting the voltage generated by the oxygen partial pressure ratio between 6B, it is possible to detect whether the air-fuel ratio is lean or rich with respect to stoichiometry (λ = 1).

【0036】ポンプセル部27は、これに所定の電圧が
印加されると、これによりガス拡散室23内の酸素イオ
ンが移動して、ポンプセル部電極27A,27B間に電
流が流れるようになっている。
When a predetermined voltage is applied to the pump cell section 27, the oxygen ions in the gas diffusion chamber 23 move by this, and a current flows between the pump cell section electrodes 27A and 27B. .

【0037】そして、ポンプセル部電極27A,27B
間に所定の電圧を印加したときに、該電極間を流れる電
流値(限界電流値)Ipは、ガス拡散室23内の酸素イ
オン濃度に影響されるので、電流値Ipを検出すれば、
排気の空燃比を検出することができる。
Then, the pump cell electrodes 27A, 27B
When a predetermined voltage is applied between the electrodes, the current value (limit current value) Ip flowing between the electrodes is affected by the oxygen ion concentration in the gas diffusion chamber 23. Therefore, if the current value Ip is detected,
The air-fuel ratio of the exhaust can be detected.

【0038】すなわち、図4(A)に示すように、ポン
プセル部27の電圧−電流特性は、空燃比λに応じて変
化し、所定の電圧Vpを印加したときの電流値Ipより
排気の空燃比λを検出することができる。
That is, as shown in FIG. 4 (A), the voltage-current characteristic of the pump cell section 27 changes according to the air-fuel ratio λ, and the exhaust air becomes less than the current value Ip when a predetermined voltage Vp is applied. The fuel ratio λ can be detected.

【0039】また、ネルンストセル部27でのリーン・
リッチの出力に基づいて、ポンプセル部27に対する電
圧の印加方向を反転させることで、リーン領域とリッチ
領域との両方の空燃比領域において、図4(B)に示す
ように、ポンプセル部27を流れる電流値Ipに基づい
て、広範囲な空燃比λの検出が可能となる。
In the Nernst cell section 27, the lean
By inverting the voltage application direction to the pump cell unit 27 based on the rich output, the air flows through the pump cell unit 27 in the air-fuel ratio region in both the lean region and the rich region as shown in FIG. Based on the current value Ip, it is possible to detect a wide range of the air-fuel ratio λ.

【0040】上記のような構造と特性とを有するセンサ
素子に対し、本発明では、センサ素子(特にネルンスト
セル部26)に高周波の交流電圧を印加して、そのイン
ピーダンスを計測することで、活性判定を行う。
According to the present invention, a high-frequency AC voltage is applied to the sensor element (particularly, the Nernst cell section 26) to measure the impedance of the sensor element having the above-described structure and characteristics. Make a decision.

【0041】図5は空燃比センサのセンサ素子(ネルン
ストセル部及びポンプセル部)及びセンサ素子加熱用の
ヒータに対する制御回路を示している。ネルンストセル
部26には、インピーダンスの検出のため、マイコン3
0の制御の下に、交流電源31より、高周波の交流電圧
(周波数f=3KHz、振幅1.75V)を印加し、これに
よりネルンストセル部26に流れる電流値Isを電流検
出用抵抗32と検出アンプ33とにより電圧変換する。
FIG. 5 shows a control circuit for the sensor elements (Nernst cell section and pump cell section) of the air-fuel ratio sensor and a heater for heating the sensor element. The Nernst cell section 26 includes a microcomputer 3 for detecting impedance.
Under the control of 0, a high-frequency AC voltage (frequency f = 3 KHz, amplitude 1.75 V) is applied from the AC power supply 31, whereby the current value Is flowing through the Nernst cell unit 26 is changed to a current detection resistor 32 and a detection amplifier. 33 for voltage conversion.

【0042】検出アンプ33からの信号は、例えばハイ
パスフィルタと積分器とからなるインピーダンス検出回
路34に入力することで、交流成分のみを取出して、そ
の振幅からインピーダンスRiを検出する。これによ
り、ネルンストセル部26のインピーダンスRiを計測
することができる。
The signal from the detection amplifier 33 is input to an impedance detection circuit 34 composed of, for example, a high-pass filter and an integrator to extract only the AC component and detect the impedance Ri from the amplitude. Thereby, the impedance Ri of the Nernst cell unit 26 can be measured.

【0043】また、検出アンプ33からの信号は、ロー
パスフィルタ35に入力することで、直流成分のみを取
出して、酸素濃度に応じてネルンストセル部26で発生
する電圧を検出する。これにより、酸素濃度のリーン・
リッチを検出することができる。
The signal from the detection amplifier 33 is input to a low-pass filter 35 to extract only a DC component and detect a voltage generated in the Nernst cell unit 26 in accordance with the oxygen concentration. As a result, the oxygen concentration is
Rich can be detected.

【0044】ポンプセル部27には、マイコン30の制
御の下に、直流電源36より所定の電圧Vpを印加する
が、印加方向はネルンストセル部26により検出される
酸素濃度のリーン・リッチに応じて反転させ、これによ
りポンプセル部27に流れる電流Ipを電流検出用抵抗
37と検出アンプ38とにより電圧変換して検出する。
これにより、空燃比λを検出することができる。
A predetermined voltage Vp is applied to the pump cell unit 27 from the DC power supply 36 under the control of the microcomputer 30, and the application direction is in accordance with the lean / rich oxygen concentration detected by the Nernst cell unit 26. The current Ip flowing through the pump cell unit 27 is converted into a voltage by the current detection resistor 37 and the detection amplifier 38 and detected.
Thereby, the air-fuel ratio λ can be detected.

【0045】ヒータ21には、バッテリよりバッテリ電
圧VBを印加するが、通電回路中にスイッチング素子3
9を設けてある。従って、このスイッチング素子39の
ON・OFFをマイコン30によりデューティ制御する
ことにより、ヒータ21への通電量を制御することがで
きる。
A battery voltage VB is applied to the heater 21 from a battery.
9 are provided. Therefore, the duty of the switching element 39 is controlled by the microcomputer 30 to control the amount of power to the heater 21.

【0046】図6はマイコン30により所定時間毎に実
行されるインピーダンス計測、ヒータ制御及び活性判定
のフローチャートである。ステップ1(図にはS1と記
す。以下同様)では、各種運転条件を読込む。
FIG. 6 is a flowchart of the impedance measurement, heater control, and activation determination executed by the microcomputer 30 at predetermined time intervals. In step 1 (referred to as S1 in the figure, the same applies hereinafter), various operating conditions are read.

【0047】ステップ2では、所定のインピーダンス
(Ri)計測許可条件が成立しているか否かを判定す
る。ここで、インピーダンス計測許可条件とは、次の
(1)〜(4)の禁止条件のいずれもが成立していない
ときとする。
In step 2, it is determined whether a predetermined impedance (Ri) measurement permission condition is satisfied. Here, the impedance measurement permission condition is a condition in which none of the following prohibition conditions (1) to (4) is satisfied.

【0048】(1)クランキング中、具体的には、スタ
ートスイッチONで、かつエンジン回転数Neが所定値
(完爆未満の回転数で、例えば100rpm)以下のと
き (2)バッテリ電圧VBが所定値以下のとき (3)バッテリ電圧VBの変動量|ΔVB|が所定値以
上のとき (4)高回転運転時、具体的には、エンジン回転数Ne
が4400rpm以上のとき。
(1) During cranking, specifically, when the start switch is ON and the engine speed Ne is equal to or less than a predetermined value (at less than a complete explosion, for example, 100 rpm). (2) When the battery voltage VB is (3) When the amount of change | ΔVB | of the battery voltage VB is equal to or more than a predetermined value (4) During high-speed operation, specifically, the engine speed Ne
Is 4400 rpm or more.

【0049】インピーダンス計測許可条件が成立してい
る場合は、ステップ3〜6を実行する。ステップ3で
は、交流電源31をONにして、ネルンストセル部26
に高周波の交流電圧(周波数f=3KHz、振幅1.75
V)を印加する。この部分が交流電圧印加手段に相当す
る。
If the impedance measurement permission condition is satisfied, steps 3 to 6 are executed. In step 3, the AC power supply 31 is turned on, and the Nernst cell unit 26 is turned on.
High frequency AC voltage (frequency f = 3 KHz, amplitude 1.75)
V). This portion corresponds to an AC voltage applying unit.

【0050】ステップ4では、交流電圧の印加によりネ
ルンストセル部26に流れる電流値(振幅)に基づき、
インピーダンス検出回路34等を介して、ネルンストセ
ル部26のインピーダンスRiを計測する。ここで、イ
ンピーダンスRiは低温時ほど大きく、高温になるほど
小さく計測される。この部分がインピーダンス計測手段
に相当する。
In step 4, based on the current value (amplitude) flowing through the Nernst cell section 26 due to the application of the AC voltage,
The impedance Ri of the Nernst cell unit 26 is measured via the impedance detection circuit 34 and the like. Here, the impedance Ri is measured to be larger at a lower temperature and smaller at a higher temperature. This part corresponds to impedance measuring means.

【0051】ステップ5では、計測されたインピーダン
スRiを平滑化処理する。この部分が平滑化処理手段に
相当する。具体的には、次の(a)又は(b)の方法
で、平滑化処理する。
In step 5, the measured impedance Ri is smoothed. This part corresponds to the smoothing processing means. Specifically, the smoothing process is performed by the following method (a) or (b).

【0052】(a)例えば20ms毎にインピーダンス
Riを計測している場合、最新に計測したRiをRi(n
ew) 、200ms前に計測したRiをRi(old) とする
と、これらの2つのRiのデータに基づき、 AVGRi=〔Ri(new) +Ri(old) 〕/2 により、平均値AVGRiを算出することで、平滑化処
理する。
(A) For example, when the impedance Ri is measured every 20 ms, the latest measured Ri is calculated as Ri (n
ew), assuming that Ri measured 200 ms before is Ri (old), an average value AVGRi is calculated by AVGRi = [Ri (new) + Ri (old)] / 2 based on these two Ri data. Then, a smoothing process is performed.

【0053】(b)例えば20ms毎にインピーダンス
Riを計測している場合、最新の例えば10個のRiの
データに基づき、 AVGRi=ΣRi/10 (但し、ΣRiは10個
のRiの合計値) により、平均値AVGRiを算出することで、平滑化処
理する。
(B) For example, when the impedance Ri is measured every 20 ms, based on the latest data of ten Ris, for example, AVGRi = ΣRi / 10 (where ΔRi is the total value of the ten Ris) , An average value AVGRI to calculate a smoothing process.

【0054】ステップ6では、インピーダンス計測許可
条件が成立して、Ri計測を行っていることを示すべ
く、フラグF=1にセットして、ステップ9へ進む。一
方、インピーダンス計測許可条件が成立していない場
合、すなわち、前記(1)〜(4)の禁止条件のいずれ
かが成立している場合は、ステップ7へ進んで、交流電
源31をOFFにして、インピーダンス計測を行わず、
ステップ8で、インピーダンス計測許可条件が不成立
で、Ri計測を行っていないことを示すべく、フラグF
=0にリセットして、ステップ9へ進む。この部分が計
測禁止手段に相当する。
At step 6, the flag F = 1 is set to indicate that the impedance measurement permission condition is satisfied and Ri measurement is being performed, and the routine proceeds to step 9. On the other hand, when the impedance measurement permission condition is not satisfied, that is, when any of the above-described prohibition conditions (1) to (4) is satisfied, the process proceeds to step 7 and the AC power supply 31 is turned off. , Without performing impedance measurement,
In step 8, a flag F is set to indicate that the impedance measurement permission condition is not satisfied and Ri measurement is not performed.
= 0 and proceed to step 9. This part corresponds to the measurement prohibiting means.

【0055】ステップ9では、所定のヒータ制御許可条
件が成立しているか否かを判定する。ここで、ヒータ制
御許可条件とは、例えば、エンジン回転中で、バッテリ
電圧が所定値以上であり、かつ、空燃比センサ及びその
ヒータが故障なしと診断されているときとする。
In step 9, it is determined whether a predetermined heater control permission condition is satisfied. Here, the heater control permission condition is, for example, when the battery voltage is equal to or higher than a predetermined value while the engine is rotating, and the air-fuel ratio sensor and its heater are diagnosed as having no failure.

【0056】ヒータ制御許可条件が成立している場合
は、ステップ10へ進み、前記フラグFの値を判定す
る。F=1の場合は、インピーダンス計測許可条件が成
立して、Ri計測を行っており、Riに基づくヒータ2
1のフィードバック制御が可能なため、ステップ11,
12により、ヒータデューティHDUTYを算出して制
御する。
If the heater control permission condition is satisfied, the routine proceeds to step 10, where the value of the flag F is determined. When F = 1, the impedance measurement permission condition is satisfied, Ri measurement is performed, and the heater 2 based on Ri is used.
Since the feedback control of step 1 is possible, step 11,
12, the heater duty HDUTY is calculated and controlled.

【0057】ステップ11では、実インピーダンスAV
GRiが目標温度(例えば800℃)相当の目標インピ
ーダンスTGRiとなるように、ヒータデューティHD
UTYに対するフィードバック補正係数KRiをPID
制御により算出する。具体的には、次の〔1〕〜〔5〕
の手順で算出する。
In step 11, the real impedance AV
The heater duty HD is set so that GRi becomes a target impedance TGRi corresponding to a target temperature (for example, 800 ° C.).
PID of feedback correction coefficient KRi for UTY
Calculated by control. Specifically, the following [1] to [5]
Calculate according to the following procedure.

【0058】〔1〕実インピーダンスAVGRiと、目
標インピーダンスTGRiとに基づいて、次式より、P
分を算出する。 P分=GP×(AVGRi−TGRi)/AVGRi ここで、GPは所定のP分ゲインである。
[1] Based on the actual impedance AVGRi and the target impedance TGRi, P
Calculate the minutes. P component = GP × (AVGRi−TGRi) / AVGRi Here, GP is a predetermined P component gain.

【0059】〔2〕実インピーダンスAVGRiと、目
標インピーダンスTGRiとに基づいて、次式より、I
分を算出する。 I分=前回のI分+GI×(AVGRi−TGRi)/
AVGRi ここで、GIは所定のI分ゲインである。
[2] Based on the actual impedance AVGRi and the target impedance TGRi, I
Calculate the minutes. I minute = previous I minute + GI × (AVGRi−TGRi) /
AVGRi Here, GI is a predetermined I gain.

【0060】〔3〕実インピーダンスAVGRiと、前
回の実インピーダンスAVGRiold とに基づいて、次
式より、D分を算出する。 D分=GD×(AVGRi−AVGRiold ) ここで、GDは所定のD分ゲインである。
[3] Based on the actual impedance AVGRi and the previous actual impedance AVGRiold, the D component is calculated from the following equation. D component = GD × (AVGRi−AVGRiold) Here, GD is a predetermined D component gain.

【0061】〔4〕これらのP分、I分、D分を加算し
て、次式のごとく、エラー量を算出する。 エラー量=P分+I分+D分 尚、算出したエラー量は適宜リミッタ処理する。
[4] The P, I, and D components are added to calculate the error amount according to the following equation. Error amount = P minute + I minute + D minute The calculated error amount is appropriately subjected to a limiter process.

【0062】〔5〕エラー量に基づいて、所定のテーブ
ルを参照して、フィードバック補正係数KRiを算出す
る。ここで、エラー量=0のとき、フィードバック補正
係数KRi=1とし、エラー量がプラス側に大きくなる
に従って、フィードバック補正係数KRiを1より小さ
くし、エラー量がマイナス側に大きくなるに従って、フ
ィードバック補正係数KRiを1より大きくする。
[5] Based on the error amount, a feedback correction coefficient KRi is calculated with reference to a predetermined table. Here, when the error amount = 0, the feedback correction coefficient KRi = 1, and as the error amount increases to the plus side, the feedback correction coefficient KRi becomes smaller than 1, and as the error amount increases to the minus side, the feedback correction coefficient KRi increases. The coefficient KRi is set to be larger than 1.

【0063】ステップ12では、フィードバック補正係
数KRiにより補正して、ヒータデューティHDUTY
を算出する。ここで、ヒータデューティHDUTYは、
フィードバック補正係数KRiを用いて、次式により算
出する。
In step 12, the heater duty HDUTY is corrected by the feedback correction coefficient KRi.
Is calculated. Here, the heater duty HDUTY is
It is calculated by the following equation using the feedback correction coefficient KRi.

【0064】HDUTY=100(%)×KVB×KA
FCUT×KRi 尚、KVBはバッテリ電圧補正係数、KAFCUTは燃
料カット補正係数である。
HDUTY = 100 (%) × KVB × KA
FCV × KRi KVB is a battery voltage correction coefficient, and KAFCUT is a fuel cut correction coefficient.

【0065】これに対し、F=0の場合は、インピーダ
ンス計測許可条件が不成立で、Ri計測を行っておら
ず、Riに基づくヒータ21のフィードバック制御が不
能なため、ステップ13,14により、ヒータデューテ
ィHDUTYを算出して制御する。
On the other hand, when F = 0, the impedance measurement permission condition is not satisfied, the Ri measurement is not performed, and the feedback control of the heater 21 based on the Ri cannot be performed. The duty HDUTY is calculated and controlled.

【0066】ステップ13では、フィードバック補正係
数KRi=1(補正なし)とする。ステップ14では、
ステップ12で用いた式において、フィードバック補正
係数KRi=1として、ヒータデューティHDUTY=
100(%)×KVB×KAFCUTを算出して制御
し、本ルーチンを終了する。
In step 13, the feedback correction coefficient KRi is set to 1 (no correction). In step 14,
In the equation used in step 12, assuming that the feedback correction coefficient KRi = 1 and the heater duty HDUTY =
100 (%) × KVB × KAFCUT is calculated and controlled, and this routine ends.

【0067】一方、ヒータ制御許可条件が成立していな
い場合は、ステップ9からステップ15へ進んで、ヒー
タデューティHDUTY=0として、本ルーチンを終了
する。従って、この場合はヒータ21への通電は行わな
い。
On the other hand, if the heater control permission condition is not satisfied, the routine proceeds from step 9 to step 15, sets the heater duty HDUTY = 0, and ends this routine. Therefore, in this case, the heater 21 is not energized.

【0068】次に活性判定について説明する。ヒータ制
御許可条件が成立しており、またインピーダンス計測許
可条件が成立していてRi計測に基づいてヒータデュー
ティHDUTYをフィードバック制御している場合は、
更にステップ16へ進む。
Next, the activity determination will be described. When the heater control permission condition is satisfied, and the impedance measurement permission condition is satisfied and the heater duty HDUTY is feedback-controlled based on the Ri measurement,
Then, the process proceeds to step S16.

【0069】ステップ16では、実インピーダンスAV
GRiを所定値(例えば80〜100Ω、素子温度で7
50℃相当)と比較する。AVGRi>所定値のとき
は、そのまま本ルーチンを終了するが、AVGRi≦所
定値になったときは、ステップ17へ進んで活性判定フ
ラグを1にセットして、本ルーチンを終了する。
In step 16, the actual impedance AV
GRi is set to a predetermined value (for example, 80 to 100Ω,
(Equivalent to 50 ° C.). When AVGRi> predetermined value, this routine is terminated as it is. When AVGRi ≦ predetermined value, the routine proceeds to step 17, the activation determination flag is set to 1, and this routine is terminated.

【0070】AVGRi≦所定値になったときは、空燃
比センサの素子温度が所定の活性温度に達して、空燃比
センサが活性化しているため、これを示すべく、活性判
定フラグを1にセットするのである。従って、この部分
が活性判定手段に相当する。
When AVGRi ≦ predetermined value, the element temperature of the air-fuel ratio sensor has reached a predetermined activation temperature and the air-fuel ratio sensor has been activated, so that the activation determination flag is set to 1 to indicate this. You do it. Therefore, this part corresponds to the activity determining means.

【0071】図7は始動後のインピーダンス変化を示し
たもので、始動後のヒータ制御及び排気温度上昇によ
り、時間経過と共に、空燃比センサの素子温度が上昇す
ることで、実インピーダンスAVGRiが次第に低下
し、所定値以下となったところで、活性判定がなされる
のである。
FIG. 7 shows the impedance change after the start. The heater impedance and the exhaust temperature rise after the start cause the element temperature of the air-fuel ratio sensor to rise with time, so that the actual impedance AVGRi gradually decreases. Then, when the value becomes equal to or less than the predetermined value, the activity is determined.

【0072】このような活性判定(活性判定フラグのセ
ット)により、空燃比センサからの信号に基づく空燃比
フィードバック制御が開始されると共に、空燃比センサ
の故障診断も可能となる。
By the activation determination (setting of the activation determination flag), the air-fuel ratio feedback control based on the signal from the air-fuel ratio sensor is started, and the failure diagnosis of the air-fuel ratio sensor is also possible.

【0073】以上説明したように本発明によれば、空燃
比センサのセンサ素子(ネルンストセル部26)に交流
電圧を印加して、交流電圧の印加によりセンサ素子に流
れる電流値(振幅)よりセンサ素子のインピーダンスを
計測することで、各種バラツキに影響されることなく、
素子温度を知ることができて、空燃比センサの活性状態
を正確に判定できる一方、電源電圧の変動を生じる所定
の運転条件にて、具体的には、(1)クランキング中、
(2)バッテリ電圧の低下時、(3)バッテリ電圧の変
動時、(4)高回転運転時などに、交流電圧の印加とイ
ンピーダンスの計測とを禁止することで、インピーダン
ス計測値の変動による誤判定を生じるのを防止できる。
As described above, according to the present invention, an AC voltage is applied to the sensor element (Nernst cell section 26) of the air-fuel ratio sensor, and the current value (amplitude) flowing through the sensor element due to the application of the AC voltage is applied to the sensor. By measuring the impedance of the element, without being affected by various variations,
While it is possible to know the element temperature and accurately determine the activation state of the air-fuel ratio sensor, on the other hand, under predetermined operating conditions that cause fluctuations in power supply voltage, specifically, (1) during cranking,
(2) When the battery voltage drops, (3) when the battery voltage fluctuates, and (4) during high-speed operation, etc., by prohibiting the application of the AC voltage and the measurement of the impedance, an erroneous measurement due to the fluctuation of the impedance measurement value occurs. The determination can be prevented from occurring.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の構成を示す機能ブロック図FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of the present invention.

【図2】 本発明の一実施形態を示す内燃機関の空燃比
フィードバック制御装置のシステム図
FIG. 2 is a system diagram of an air-fuel ratio feedback control device for an internal combustion engine showing an embodiment of the present invention.

【図3】 空燃比センサのセンサ素子構造を示す図FIG. 3 is a diagram showing a sensor element structure of an air-fuel ratio sensor.

【図4】 空燃比センサのセンサ素子の特性図FIG. 4 is a characteristic diagram of a sensor element of an air-fuel ratio sensor.

【図5】 空燃比センサのセンサ素子及びヒータに対す
る制御回路図
FIG. 5 is a control circuit diagram for a sensor element and a heater of the air-fuel ratio sensor.

【図6】 インピーダンス計測、ヒータ制御及び活性判
定のフローチャート
FIG. 6 is a flowchart of impedance measurement, heater control, and activation determination.

【図7】 始動後のインピーダンス変化を示す図FIG. 7 is a diagram showing a change in impedance after starting.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 3 燃料噴射弁 4 コントロールユニット 8 空燃比センサ 20 センサ素子本体 21 ヒータ 22 大気室 23 ガス拡散室 24 排気導入孔 25 保護層 26 ネルンストセル部 27 ポンプセル部 28 保護層 30 マイコン 31 交流電源 34 インピーダンス検出回路 36 直流電源 39 スイッチング素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 3 Fuel injection valve 4 Control unit 8 Air-fuel ratio sensor 20 Sensor element main body 21 Heater 22 Atmosphere chamber 23 Gas diffusion chamber 24 Exhaust introduction hole 25 Protective layer 26 Nernst cell part 27 Pump cell part 28 Protective layer 30 Microcomputer 31 AC power supply 34 Impedance Detection circuit 36 DC power supply 39 Switching element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 27/46 327P Fターム(参考) 3G084 BA09 CA09 DA27 EA11 EB11 EB25 FA29 FA36 FA38 3G301 JA08 KA25 NA02 NA08 ND01 ND41 NE00 NE17 NE19 PD04B PD04Z PE03Z PF16Z PG01Z──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 27/46 327P F-term (Reference) 3G084 BA09 CA09 DA27 EA11 EB11 EB25 FA29 FA36 FA38 3G301 JA08 KA25 NA02 NA08 ND01 ND41 NE00 NE17 NE19 PD04B PD04Z PE03Z PF16Z PG01Z

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内燃機関の排気系に装着される空燃比セン
サの活性判定装置であって、 空燃比センサのセンサ素子に交流電圧を印加する交流電
圧印加手段と、交流電圧の印加によりセンサ素子に流れ
る電流値よりセンサ素子のインピーダンスを計測するイ
ンピーダンス計測手段と、計測されたインピーダンスに
基づいて空燃比センサの活性状態を判定する活性状態判
定手段とを設ける一方、 電源電圧の変動を生じる所定の運転条件にて、前記交流
電圧の印加と前記インピーダンスの計測とを禁止する計
測禁止手段を設けたことを特徴とする空燃比センサの活
性判定装置。
An apparatus for determining the activity of an air-fuel ratio sensor mounted on an exhaust system of an internal combustion engine, comprising: an AC voltage applying means for applying an AC voltage to a sensor element of the air-fuel ratio sensor; While providing an impedance measuring means for measuring the impedance of the sensor element from a current value flowing through the sensor element and an active state determining means for determining the active state of the air-fuel ratio sensor based on the measured impedance. An activity determination device for an air-fuel ratio sensor, comprising: a measurement prohibiting unit that prohibits the application of the AC voltage and the measurement of the impedance under operating conditions.
【請求項2】前記空燃比センサは、空燃比のリーン・リ
ッチに応じた電圧を発生するネルンストセル部と、該ネ
ルンストセル部により検出される空燃比のリーン・リッ
チに応じた方向に所定の電圧が印加されて空燃比に応じ
て電流値が連続的に変化するポンプセル部とを備えてな
り、 前記交流電圧印加手段は、前記ネルンストセル部に交流
電圧を印加するものであり、前記インピーダンス計測手
段は、交流電圧の印加により前記ネルンストセル部に流
れる電流値より前記ネルンストセル部のインピーダンス
を計測するものであることを特徴とする請求項1記載の
空燃比センサの活性判定装置。
2. An air-fuel ratio sensor comprising: a Nernst cell for generating a voltage corresponding to a lean / rich air-fuel ratio; and a predetermined direction in a direction corresponding to a lean / rich air-fuel ratio detected by the Nernst cell. A pump cell section to which a voltage is applied and a current value continuously changes in accordance with an air-fuel ratio. The AC voltage applying means applies an AC voltage to the Nernst cell section, and the impedance measurement 2. The activity judging device for an air-fuel ratio sensor according to claim 1, wherein the means measures the impedance of the Nernst cell unit from a current value flowing through the Nernst cell unit by applying an AC voltage.
【請求項3】前記所定の運転条件は、少なくとも内燃機
関のクランキング中であることを特徴とする請求項1又
は請求項2記載の空燃比センサの活性判定装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the predetermined operation condition is at least during cranking of the internal combustion engine.
【請求項4】前記所定の運転条件は、少なくともバッテ
リ電圧が所定値以下の時であることを特徴とする請求項
1又は請求項2記載の空燃比センサの活性判定装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein the predetermined operating condition is at least when a battery voltage is equal to or lower than a predetermined value.
【請求項5】前記所定の運転条件は、少なくともバッテ
リ電圧の変動量が所定値以上の時であることを特徴とす
る請求項1又は請求項2記載の空燃比センサの活性判定
装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the predetermined operating condition is at least when a variation amount of a battery voltage is equal to or more than a predetermined value.
【請求項6】前記所定の運転条件は、少なくとも内燃機
関の高回転運転時であることを特徴とする請求項1又は
請求項2記載の空燃比センサの活性判定装置。
6. The air-fuel ratio sensor activity judging device according to claim 1, wherein the predetermined operating condition is at least a high-speed operation of the internal combustion engine.
【請求項7】前記活性状態判定手段は、計測されたイン
ピーダンスを所定値と比較して、インピーダンスが所定
値以下になったときに活性状態と判定するものであるこ
とを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1つに記
載の空燃比センサの活性判定装置。
7. The apparatus according to claim 1, wherein said active state determining means compares the measured impedance with a predetermined value and determines that the state is an active state when the impedance becomes equal to or less than a predetermined value. The activity determination device for an air-fuel ratio sensor according to any one of claims 6 to 6.
【請求項8】前記インピーダンス計測手段は、計測され
たインピーダンスを平滑化処理する手段を有しているこ
とを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1つに記
載の空燃比センサの活性判定装置。
8. The air-fuel ratio sensor according to claim 1, wherein said impedance measuring means has means for smoothing the measured impedance. Activity determination device.
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Cited By (5)

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