JP2004163273A - 異常判定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回路構成を最小限に抑えるとともに、制御アルゴリズムを簡略化した異常判定装置を提供する。
【解決手段】ＮＯｘセンサ５０のセンサ素子抵抗に基づいて異常判定を行う装置であって、センサ素子抵抗を検出する検出手段と、センサ素子を加熱する電気ヒータ６０と、電気ヒータ６０への通電時間の積算値、又は通電時間に相当する所定の特性値の積算値を求める積算手段と、センサ素子抵抗及び前記積算値に基づいて異常を判定する判定手段と、を備える。
【選択図】 図４
【解決手段】ＮＯｘセンサ５０のセンサ素子抵抗に基づいて異常判定を行う装置であって、センサ素子抵抗を検出する検出手段と、センサ素子を加熱する電気ヒータ６０と、電気ヒータ６０への通電時間の積算値、又は通電時間に相当する所定の特性値の積算値を求める積算手段と、センサ素子抵抗及び前記積算値に基づいて異常を判定する判定手段と、を備える。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は異常判定装置に関し、特に、加熱して適温に設定されるセンサ素子の異常判定装置に適用して好適である。
【０００２】
【従来の技術】
排気ガスセンサ等の異常を検出するため、センサ素子抵抗を検出し、センサ素子抵抗に基づいて異常を検出する方法が知られている。排気ガスセンサ等では起動後にヒータによる加熱が行われるため、センサが十分に加熱され、適正な温度に達した状態でセンサ素子抵抗を検出する必要がある。
【０００３】
このため、特開平８−２７１４７５号公報には、センサの加熱状態を判断するため、ヒータ電力の積算値を算出することが記載されている。この方法は、センサ起動後にヒータ電力の積算値が所定値以上に達した場合に、センサがある程度まで加熱されていると判断するものである。
【０００４】
そして、ヒータ電力の積算値が所定値以上に達した場合、すなわち、センサが加熱されていると判断された場合に、センサ素子抵抗が所定範囲内であればセンサが正常であると判定する。また、この状態でセンサ素子抵抗が所定範囲外の場合は、センサ素子抵抗と素子温度の相関が変動する程センサ素子が劣化をしたと判断するか、または、ヒータの加熱機能が異常であるという判断をするものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２７１４７５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、同公報に記載された方法では、センサの加熱状態を判断するためにヒータ電力を算出する必要がある。そして、ヒータ電力を算出するためには、ヒータ端子に印加されている電圧と、ヒータに流れる電流を検出する必要がある。このため、電圧、電流を検出するための回路を別途設ける必要が生じる。また、電圧、電流を検出するため、制御アルゴリズムが複雑となるという問題が発生する。
【０００７】
更に、検出した電圧値及び電流値からヒータ電力を算出する必要があるため、ヒータ電力を計算するための回路、演算処理が別途必要となり、制御回路の複雑化、制御アルゴリズムの複雑化という問題が生じる。
【０００８】
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、回路構成を最小限に抑えるとともに、制御アルゴリズムを簡略化した異常判定装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、センサ素子抵抗に基づいて異常判定を行う装置であって、センサ素子抵抗を検出する検出手段と、センサ素子を加熱する加熱手段と、前記加熱手段への通電時間の積算値、又は前記通電時間に相当する所定の特性値の積算値を求める積算手段と、前記センサ素子抵抗及び前記積算値に基づいて異常を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記加熱手段への通電時間のデューティ値を取得する手段を備え、前記積算手段は、前記デューティ値の積算値を求めることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記積算値と予め設定された所定値とを比較する比較手段を備え、前記判定手段は、前記積算値が前記所定値以上となった場合の前記センサ素子抵抗に基づいて異常を判定することを特徴とする。
【００１２】
第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれかにおいて、前記判定手段は、前記センサ素子抵抗及び前記積算値に基づいて、センサ素子又は前記加熱手段の異常を判定することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいてこの発明の一実施形態について説明する。なお、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態にかかる異常判定装置及びその周辺の構造を説明するための図である。本実施形態では、異常判定の対象として排気ガス中のＮＯｘを検出するＮＯｘセンサを例示する。図１に示すように、内燃機関１０には吸気通路１２および排気通路１４が連通している。吸気通路１２は、上流側の端部にエアフィルタ１６を備えている。エアフィルタ１６には、吸気温ＴＨＡ（すなわち外気温）を検出する吸気温センサ１８が組みつけられている。
【００１５】
エアフィルタ１６の下流には、吸気通路１２を流れる空気流入量Ｇａを検出するエアフロメータ２０が配置されている。エアフロメータ２０の下流には、スロットルバルブ２２が設けられている。スロットルバルブ２２の近傍には、スロットル開度ＴＡを検出するスロットルセンサ２４と、スロットルバルブ２２が全閉となることでオンとなるアイドルスイッチ２６とが配置されている。スロットルバルブ２２の下流にはサージタンク２８が設けられ、更に下流には、内燃機関１０の吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁３０が配置されている。
【００１６】
排気通路１４には、ＮＯｘセンサ５０が取り付けられている。ＮＯｘセンサ５０は、内燃機関１０から排出される排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度を検出し、ＮＯｘ濃度に対応する出力をＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）４０に送る。ＥＣＵ４０は、ＮＯｘセンサ５０から受信したＮＯｘ濃度に対応する出力値に基づいて、内燃機関１０の運転状態が所望の運転状態となるように、内燃機関の運転条件を変更する。また、ＥＣＵ４０には、上述した各種センサおよび燃料噴射弁３０に加えて、内燃機関１０の冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ４２などが接続されている。
【００１７】
次に、図２に基づいてＮＯｘセンサ５０の構成を説明する。図２は、ＮＯｘセンサ５０の構成を示す概略断面図である。図２に示すように、ＮＯｘセンサ５０のセンサ部は互いに積層された酸化ジルコニア等の酸素イオン伝導性の固体電解質層からなり、積層された固体電界層を上から順に第１層Ｌ１、第２層Ｌ２と称する。
【００１８】
第１層Ｌ１と第２層Ｌ２との間には、セル室５２が形成される。第１層Ｌ１には排気ガスを導入するための開口５４が設けられており、排気ガスは開口５４を介してセル室５２内に流入し、図２中の矢印方向に流れ、セル室５２内は排気ガスで満たされている。
【００１９】
第１層Ｌ１の上部には、外気に連通している大気室５６が設けられている。また、第２層Ｌ２の下部には、やはり外気に連通している大気室５８が設けられている。
【００２０】
セル室５２に面する第２層Ｌ２の内周面上には、陰極側ポンプ電極６２が設けられている。また、大気室５８に面する第２層Ｌ２の外周面上には、陽極側ポンプ電極６４が設けられている。そして、陰極側ポンプ電極６２および陽極側ポンプ電極６４からポンプセル８８が構成されている。
【００２１】
これらポンプ電極６２，６４間にはポンプ電圧源６６により電圧が印加される。ポンプ電極６２，６４間に電圧が印加されると、セル室５２内の排気ガス中に含まれる酸素（Ｏ２）が陰極側ポンプ電極６２と接触して酸素イオンとなる。また、排気ガス中のＮＯｘが陰極側ポンプ電極６２と接触すると、ＮＯｘ中の酸素の一部が酸素イオンとなり、ＮＯｘは単ガス化されてＮＯとなる。これらの酸素イオンは、第２層Ｌ２内を陽極側ポンプ電極６４に向けて流れる。従って、セル室５２内の排気ガス中に含まれる酸素は第２層Ｌ２内を移動して外部に汲み出されることになる。このとき外部に汲み出される酸素量はポンプ電圧源６６の電圧が高くなるほど多くなる。なお、電流計６８はポンプ電極６２，６４間に流れる電流値Ａ１を検出する。
【００２２】
ポンプセル８８の下流側において、セル室５２に面する第１層Ｌ１の内周面上には陰極側モニタ電極７０が設けられている。また、大気室５６に面する第１層Ｌ１の外周面上には、陽極側モニタ電極７２が設けられている。そして、陰極側モニタ電極７０および陽極側モニタ電極７２から、排気ガス中の残留酸素を検出するモニタセル９０が構成されている。これらモニタ電極７０，７２間にはモニタ電圧源７４により電圧が印加される。
【００２３】
排気ガス中の酸素はポンプセル８８によってその殆どが排出されているが、モニタセル９０近傍に流れ込んだ排気ガス中には微量（ｐｐｍオーダ）の酸素が依然として残留している。モニタセル９０では、この残留酸素量を検出する。モニタ電圧源７４によってモニタ電極７０，７２間に電圧が印加されると、残留酸素が陰極側モニタ電極７０と接触して酸素イオンとなる。この酸素イオンは、第１層Ｌ１内を陽極側モニタ電極７２に向けて流れる。従って、電流計７６で検出した電流値Ａ２から残留酸素量を検出することができる。
【００２４】
モニタセル９０の下流側において、セル室５２に面する第１層Ｌ１の内周面上には、陰極側センサ電極７８が形成されている。また、大気室５６に面する第１層Ｌ１の外周面上には、陽極側センサ電極８０が形成されている。そして、陰極側センサ電極７８および陽極側センサ電極８０から、排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出するセンサセル９２が構成されている。陰極側センサ電極７８は、ＮＯに対して強い還元性を有する材料、例えば、ロジウム（Ｒｈ）や白金（Ｐｔ）から形成されている。従って、セル室５２内でポンプセル８８によって単ガス化されたＮＯは、陰極側センサ電極７８においてＮ２とＯ２とに分解される。図２に示されているように、陰極側センサ電極７８と陽極側センサ電極８０との間にはセンサ電圧源８６によって一定電圧が印加されている。従って、陰極側センサ電極７８において分解生成されたＯ２は酸素イオンとなって第１層Ｌ１内を陽極側センサ電極８０に向けて移動する。このとき、陰極側センサ電極７８では、ＮＯが分解して生成された酸素イオンと、排気ガス中の残留酸素による酸素イオンとが生成され、陰極側センサ電極７８と陽極側センサ電極８０の間には、これらの酸素イオン量に比例した電流が流れる。
【００２５】
従って、電流計８４で検出した電流値Ａ３からは、ＮＯが分解して生成された酸素量と、残留酸素量とが検出される。そして、モニタセル９０で検出した残留酸素量をセンサセル９２での検出値から減算することで、ＮＯのみに基づく酸素量を求めることができる。
【００２６】
ポンプセル８８近傍のセル室５２内では排気ガス中のＮＯｘは単ガス化されてＮＯとなるのみで、ＮＯはほとんど還元されない。従って、電流値Ａ３から電流値Ａ２を減算して得られた値は、排気ガス中に含まれるＮＯｘ濃度に比例することになり、この電流から排気ガス中のＮＯｘ濃度を正確に検出できることになる。
【００２７】
このように、ＮＯｘセンサ５０は、ポンプセル８８、モニタセル９０、センサセル９２の３つのセンサ素子を備えている。排気通路に設けられるＡ／Ｆセンサ、ＨＣセンサ等の各種センサは、セル数が相違するなどの違いはあるものの、その基本構成は図２に示すＮＯｘセンサ５０と同様である。
【００２８】
図２に示すように、大気室５８の更に下方には電気ヒータ６０が設けられている。ＮＯｘセンサ５０は、７００℃から８００℃程度の温度に達するとその機能を発揮するため、電気ヒータ６０によって加熱される。
【００２９】
ＮＯｘセンサ５０が適温に達した後は、ＮＯｘセンサ５０のセンサ素子抵抗が一定値となるように電気ヒータ６０による加熱の強弱をフィードバック制御する。センサ温度とセンサ素子抵抗には相関があるため、センサ素子抵抗に応じて電気ヒータ６０による加熱の強弱をフィードバック制御することでセンサ素子抵抗を目標値に制御でき、ＮＯｘセンサ５０の特性を確保できる。ここでは、所定時間（例えば２５６ｍｓｅｃ）毎にＮＯｘセンサ５０のセンサ素子抵抗を検出し、電気ヒータ６０をフィードバック制御する。
【００３０】
ＮＯｘセンサ５０のセンサ素子抵抗を検出する場合は、ポンプセル８８またはモニタセル９０で検出することが望ましい。上述のようにセンサセル９２には残留酸素、及びＮＯの量に応じた電流が流れるが、その値はナノアンペア（ｎＡ）オーダの微小値である。一方、抵抗値を測定するためには、ミリアンペア（ｍＡ）オーダの電流を流す必要がある。ＮＯｘ検出時の電流よりも数桁大きな電流をセンサセル９２に流すと、ノイズ等の影響によりその後のＮＯｘ検出に支障が生じる。従って、ＮＯｘ検出に影響を与えることなくセンサ素子抵抗を検出するためには、センサセル９２以外のセルで検出することが望ましい。
【００３１】
モニタセル９０では微量の残留酸素を検出しているため、電流計７６で検出される電流値Ａ２は、やはりナノアンペア（ｎＡ）オーダの値である。しかし、ポンプセル８８で酸素を排出した後の残留酸素量の変動は比較的少ないため、モニタセル９０での残留酸素の検出頻度は比較的低くすることができる。このため、モニタセル９０にミリアンペアオーダの電流を流して抵抗値を検出した場合、ノイズ等が発生したとしても適正な検出値が得られるまで残留酸素の検出時期を遅らせることができる。従って、抵抗値検出によるノイズ等の影響を回避でき、モニタセル９０は電気ヒータ６０をフィードバック制御するための抵抗値検出に適している。また、ポンプセル８８では特定の検出値を得ることはないため、ポンプセル８８も抵抗値検出に適している。
【００３２】
従って、ＮＯｘセンサ５０による本来の検出に影響を与えることなく、フィードバック制御のための抵抗値検出を行うためには、ポンプセル８８またはモニタセル９０でセンサ素子抵抗を検出することが望ましい。
【００３３】
次に、検出したセンサ素子抵抗に基づいて電気ヒータ６０をフィードバック制御する方法について説明する。本実施形態では、検出したセンサ素子抵抗に基づいて電気ヒータ６０をＤＵＴＹ制御する。この際、ＥＣＵ４０は検出したセンサ素子抵抗と、予め定められた目標値とを比較し、ＰＩＤ制御等により電気ヒータ６０への通電時間のＤＵＴＹ比（ヒータＤＵＴＹ）を決定する。
【００３４】
図３は、ＥＣＵ４０で決定されたヒータＤＵＴＹを示す模式図である。図３において、各周期▲１▼〜▲５▼の時間は同一であり、ヒータＤＵＴＹは各周期▲１▼〜▲５▼内でのオン時間の割合をパーセント値として表したものである。電気ヒータ６０をフィードバック制御する際には、センサ素子抵抗に基づいてＥＣＵ４０が各周期▲１▼〜▲５▼におけるヒータＤＵＴＹを指示する。そして、指示されたヒータＤＵＴＹに基づいて電気ヒータ６０への通電を行うが、ＥＣＵ４０から直接通電しても良いし、ＮＯｘセンサ５０とＥＣＵ４０の間にセンサ制御回路（不図示）を設け、センサ制御回路を介して通電しても良い。
【００３５】
図３において、周期▲１▼ではオン（ＯＮ）時間とオフ（ＯＦＦ）時間が同一であるため、ヒータＤＵＴＹは５０％となる。周期▲２▼ではオン時間が３／４、オフ時間が１／４であるためヒータＤＵＴＹは７５％となる。同様に、周期▲３▼のヒータＤＵＴＹは２５％、周期▲４▼のヒータＤＵＴＹは１００％、周期▲５▼のヒータＤＵＴＹは０％となる。このように、センサ素子抵抗に基づいてヒータＤＵＴＹを変更することによって、センサ素子抵抗が目標値に制御される。なお、図３は異なるヒータＤＵＴＹを例示したものであり、実際の制御、例えば電気ヒータ６０の起動時の制御では、一定時間の間はヒータＤＵＴＹを１００％とする制御が行われる。また、ＮＯｘセンサ５０が適温に達した時点では、例えばヒータＤＵＴＹを１００％→８０％→６０％というように段階的に低下させる制御が行われる。
【００３６】
次に、本実施形態の異常判定装置におけるＮＯｘセンサ５０の異常判定について説明する。本実施形態では、センサ素子抵抗に基づいてヒータＤＵＴＹを制御し、この制御と並行してＮＯｘセンサ５０の異常検出制御を行う。異常判定はセンサ素子抵抗に基づいて行うが、上述のようにセンサ素子抵抗はセンサが所定の温度に設定されると目標値に到達するため、異常判定の際には、ＮＯｘセンサ５０の温度が適温に達していることが前提となる。
【００３７】
このため、本実施形態の異常判定装置は、ヒータＤＵＴＹの積算値に基づいてＮＯｘセンサ５０の素子温度を予測する。ヒータＤＵＴＹが大きい程、電気ヒータ６０への通電時間は長くなり、ＮＯｘセンサ５０の温度が上昇する。そして、一定時間内におけるヒータＤＵＴＹの積算値は、その時間内における電気ヒータ６０への通電時間に対応する。従って、ヒータＤＵＴＹの積算値に基づいて、ＮＯｘセンサ５０が適温に達したかを否かを予測できる。
【００３８】
図３において、周期▲１▼から周期▲５▼までのヒータＤＵＴＹの積算値は、５０＋７５＋２５＋１００＋０＝２５０（％）となる。そして、この積算値と予め設定された所定値とを比較し、積算値が所定値を超えている場合は、電気ヒータ６０によるＮＯｘセンサ５０への加熱が十分に行われたものと判断する。この際、比較のために参照する所定値は、電気ヒータ６０によるＮＯｘセンサ５０の暖機特性等から予め求めておく。
【００３９】
このように、本実施形態では、ＥＣＵ４０側で決定されたヒータＤＵＴＹを積算するのみで、ＮＯｘセンサ５０が適温まで昇温したか否かを判定することができる。従って、ＥＣＵ４０はＮＯｘセンサ５０側から電流値、電圧値などの情報を得る必要がなく、また電力値演算などの各種演算も不要となるため、回路構成、制御アルゴリズムを大幅に簡略化することが可能となる。
【００４０】
そして、ヒータＤＵＴＹの積算値が所定値以上となった場合に、センサ素子抵抗を検出し、ＮＯｘセンサ５０の異常判定を行う。積算値が所定値以上となる状態では、ＮＯｘセンサ５０が十分に加熱されて正常に機能を発揮する温度に達していると推定できる。従って、この状態でセンサ抵抗値が予め設定された所定範囲内にある場合は、ＮＯｘセンサ５０の機能が正常であると判断できる。
【００４１】
一方、ヒータＤＵＴＹの積算値が所定値以上の場合であって、センサ抵抗値が予め設定された所定範囲内にない場合は、ＮＯｘセンサ５０自体に異常が生じているか、またはＮＯｘセンサ５０が適温に達していないものと推定できる。従って、この場合は、センサ素子抵抗を検出したセンサ素子、または電気ヒータ６０に異常が発生していると判断できる。
【００４２】
次に、図４のフローチャートに基づいて、本実施の形態の異常判定装置における処理の手順を説明する。以下の処理はイグニッションスイッチのオン後、所定周期（例えば２５６ｍｓｅｃ）毎に実行されるものである。先ず、ステップＳ１ではＮＯｘセンサ５０のセンサ素子抵抗ＲＥを算出する。次のステップＳ２では、素子抵抗ＲＥに基づいて電気ヒータ６０を駆動するためのヒータＤＵＴＹを算出する。ここでは、ステップＳ１で求めた素子抵抗ＲＥと目標値を比較し、ＰＩＤ制御などの方法で適正なヒータＤＵＴＹを決定する。次のステップＳ３では、この時点までに決定されたヒータＤＵＴＹの積算値（ΣＤＵＴＹ）を算出する。
【００４３】
次のステップＳ４では、ヒータＤＵＴＹの積算値と所定値とを比較する。ここで、比較に用いられる所定値は、センサの暖機特性等から予め定められた値である。
【００４４】
ステップＳ４でヒータＤＵＴＹの積算値が所定値以上である場合は、ステップＳ５へ進み、センサ異常検出を開始する。ステップＳ４でヒータＤＵＴＹの積算値が所定値より小さい場合は、電気ヒータ６０によるセンサ素子の加熱が不十分であると判断し、異常検出を行うことなく初期に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
【００４５】
ステップＳ５の後、ステップＳ６では、ステップＳ１で検出した素子抵抗ＲＥが予め設定された所定の範囲にあるか否かを判定する。素子抵抗ＲＥが所定範囲内の場合はステップＳ７へ進み、ＮＯｘセンサ５０のセンサ素子が正常であると判断する。
【００４６】
一方、素子抵抗ＲＥが所定範囲内ではない場合は、ステップＳ８へ進み、ＮＯｘセンサ５０のセンサ素子自体、または電気ヒータ６０に異常が発生していると判断する。ＥＣＵ４０は、異常フラグをオンにして異常を示す処理を実施し、電気ヒータ６０への通電禁止、センサ出力の利用禁止などフェールセーフの措置を取る。
【００４７】
なお、図４のフローチャートでは電気ヒータ６０へのフィードバックのために素子抵抗ＲＥを常時検出しているが、例えば起動時などにおいてヒータＤＵＴＹが予め固定値とされている場合などは、ヒータＤＵＴＹの積算値が所定値以上となるまでは素子抵抗ＲＥの検出を行わず、積算値が所定値以上となった場合に素子抵抗ＲＥを検出して異常判定を行ってもよい。
【００４８】
また、上述した方法では、ヒータＤＵＴＹの積算値に基づいて電気ヒータ６０の加熱状態を推定したが、ヒータＤＵＴＹにある係数を乗じた値を用いて積算値を算出してもよい。この方法は、例えば、ヒータＤＵＴＹそのものを用いて演算を行う場合に、演算処理量が大きくなる場合等に有効である。また、ヒータＤＵＴＹの代わりに、ヒータのオン時間の積算値から加熱状態を推定してもよい。この方法は、電気ヒータ６０をオン時間で制御する場合に有効である。このように、ヒータＤＵＴＹ以外の特性値であっても、電気ヒータ６０の通電時間に相当する所定の特性値であれば、その積算値を求めることでセンサ素子温度を予測することが可能である。
【００４９】
また、本実施形態では、異常判定を行うセンサとしてＮＯｘセンサ５０を例示したが、他のセンサ、例えば排気通路に設けられるＡ／Ｆセンサ、ＨＣセンサ等についても同様に適用できる。また、排気通路に設けられるセンサ以外のセンサに適用することも勿論可能である。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態では、ヒータＤＵＴＹの積算値に基づいてセンサ素子の加熱状態を判定するようにしたため、ＥＣＵ４０が設定したヒータＤＵＴＹのみに基づいて加熱状態を判定することができる。従って、ヒータＤＵＴＹ以外の情報、例えばセンサに印加される電圧値、センサを流れる電流値などを検出する必要がなくなり、また、電圧値、電流値に基づいて電力を演算する等の処理が不要となる。従って、ＮＯｘセンサ５０の制御回路を簡略化するとともに、制御ロジックを簡略化することができる。
【００５１】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００５２】
第１の発明によれば、複雑なロジックを用いることなく、積算値から素子温度を予測することが可能となり、素子温度に応じたセンサ素子抵抗に基づいて異常判定を行うことが可能となる。
【００５３】
第２の発明によれば、加熱手段への指示デューティ値を積算することにより、単純なロジックで素子温度を予測することが可能となる。
【００５４】
第３の発明によれば、積算値が所定値以上となった場合のセンサ素子抵抗を用いることで、センサ素子が十分に加熱された状態でのセンサ素子抵抗に基づいて異常判定を行うことが可能となる。
【００５５】
第４の発明によれば、積算値及び素子抵抗値に基づいて、センサ素子又は加熱手段の異常を判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる異常判定装置及びその周辺の構造を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるＮＯｘセンサの構成を示す概略断面図である。
【図３】ＥＣＵで決定されたヒータＤＵＴＹを示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる異常判定装置における処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
４０ ＥＣＵ
５０ ＮＯｘセンサ
６０ 電気ヒータ
【発明の属する技術分野】
この発明は異常判定装置に関し、特に、加熱して適温に設定されるセンサ素子の異常判定装置に適用して好適である。
【０００２】
【従来の技術】
排気ガスセンサ等の異常を検出するため、センサ素子抵抗を検出し、センサ素子抵抗に基づいて異常を検出する方法が知られている。排気ガスセンサ等では起動後にヒータによる加熱が行われるため、センサが十分に加熱され、適正な温度に達した状態でセンサ素子抵抗を検出する必要がある。
【０００３】
このため、特開平８−２７１４７５号公報には、センサの加熱状態を判断するため、ヒータ電力の積算値を算出することが記載されている。この方法は、センサ起動後にヒータ電力の積算値が所定値以上に達した場合に、センサがある程度まで加熱されていると判断するものである。
【０００４】
そして、ヒータ電力の積算値が所定値以上に達した場合、すなわち、センサが加熱されていると判断された場合に、センサ素子抵抗が所定範囲内であればセンサが正常であると判定する。また、この状態でセンサ素子抵抗が所定範囲外の場合は、センサ素子抵抗と素子温度の相関が変動する程センサ素子が劣化をしたと判断するか、または、ヒータの加熱機能が異常であるという判断をするものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２７１４７５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、同公報に記載された方法では、センサの加熱状態を判断するためにヒータ電力を算出する必要がある。そして、ヒータ電力を算出するためには、ヒータ端子に印加されている電圧と、ヒータに流れる電流を検出する必要がある。このため、電圧、電流を検出するための回路を別途設ける必要が生じる。また、電圧、電流を検出するため、制御アルゴリズムが複雑となるという問題が発生する。
【０００７】
更に、検出した電圧値及び電流値からヒータ電力を算出する必要があるため、ヒータ電力を計算するための回路、演算処理が別途必要となり、制御回路の複雑化、制御アルゴリズムの複雑化という問題が生じる。
【０００８】
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、回路構成を最小限に抑えるとともに、制御アルゴリズムを簡略化した異常判定装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、センサ素子抵抗に基づいて異常判定を行う装置であって、センサ素子抵抗を検出する検出手段と、センサ素子を加熱する加熱手段と、前記加熱手段への通電時間の積算値、又は前記通電時間に相当する所定の特性値の積算値を求める積算手段と、前記センサ素子抵抗及び前記積算値に基づいて異常を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記加熱手段への通電時間のデューティ値を取得する手段を備え、前記積算手段は、前記デューティ値の積算値を求めることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記積算値と予め設定された所定値とを比較する比較手段を備え、前記判定手段は、前記積算値が前記所定値以上となった場合の前記センサ素子抵抗に基づいて異常を判定することを特徴とする。
【００１２】
第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれかにおいて、前記判定手段は、前記センサ素子抵抗及び前記積算値に基づいて、センサ素子又は前記加熱手段の異常を判定することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいてこの発明の一実施形態について説明する。なお、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態にかかる異常判定装置及びその周辺の構造を説明するための図である。本実施形態では、異常判定の対象として排気ガス中のＮＯｘを検出するＮＯｘセンサを例示する。図１に示すように、内燃機関１０には吸気通路１２および排気通路１４が連通している。吸気通路１２は、上流側の端部にエアフィルタ１６を備えている。エアフィルタ１６には、吸気温ＴＨＡ（すなわち外気温）を検出する吸気温センサ１８が組みつけられている。
【００１５】
エアフィルタ１６の下流には、吸気通路１２を流れる空気流入量Ｇａを検出するエアフロメータ２０が配置されている。エアフロメータ２０の下流には、スロットルバルブ２２が設けられている。スロットルバルブ２２の近傍には、スロットル開度ＴＡを検出するスロットルセンサ２４と、スロットルバルブ２２が全閉となることでオンとなるアイドルスイッチ２６とが配置されている。スロットルバルブ２２の下流にはサージタンク２８が設けられ、更に下流には、内燃機関１０の吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁３０が配置されている。
【００１６】
排気通路１４には、ＮＯｘセンサ５０が取り付けられている。ＮＯｘセンサ５０は、内燃機関１０から排出される排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度を検出し、ＮＯｘ濃度に対応する出力をＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）４０に送る。ＥＣＵ４０は、ＮＯｘセンサ５０から受信したＮＯｘ濃度に対応する出力値に基づいて、内燃機関１０の運転状態が所望の運転状態となるように、内燃機関の運転条件を変更する。また、ＥＣＵ４０には、上述した各種センサおよび燃料噴射弁３０に加えて、内燃機関１０の冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ４２などが接続されている。
【００１７】
次に、図２に基づいてＮＯｘセンサ５０の構成を説明する。図２は、ＮＯｘセンサ５０の構成を示す概略断面図である。図２に示すように、ＮＯｘセンサ５０のセンサ部は互いに積層された酸化ジルコニア等の酸素イオン伝導性の固体電解質層からなり、積層された固体電界層を上から順に第１層Ｌ１、第２層Ｌ２と称する。
【００１８】
第１層Ｌ１と第２層Ｌ２との間には、セル室５２が形成される。第１層Ｌ１には排気ガスを導入するための開口５４が設けられており、排気ガスは開口５４を介してセル室５２内に流入し、図２中の矢印方向に流れ、セル室５２内は排気ガスで満たされている。
【００１９】
第１層Ｌ１の上部には、外気に連通している大気室５６が設けられている。また、第２層Ｌ２の下部には、やはり外気に連通している大気室５８が設けられている。
【００２０】
セル室５２に面する第２層Ｌ２の内周面上には、陰極側ポンプ電極６２が設けられている。また、大気室５８に面する第２層Ｌ２の外周面上には、陽極側ポンプ電極６４が設けられている。そして、陰極側ポンプ電極６２および陽極側ポンプ電極６４からポンプセル８８が構成されている。
【００２１】
これらポンプ電極６２，６４間にはポンプ電圧源６６により電圧が印加される。ポンプ電極６２，６４間に電圧が印加されると、セル室５２内の排気ガス中に含まれる酸素（Ｏ２）が陰極側ポンプ電極６２と接触して酸素イオンとなる。また、排気ガス中のＮＯｘが陰極側ポンプ電極６２と接触すると、ＮＯｘ中の酸素の一部が酸素イオンとなり、ＮＯｘは単ガス化されてＮＯとなる。これらの酸素イオンは、第２層Ｌ２内を陽極側ポンプ電極６４に向けて流れる。従って、セル室５２内の排気ガス中に含まれる酸素は第２層Ｌ２内を移動して外部に汲み出されることになる。このとき外部に汲み出される酸素量はポンプ電圧源６６の電圧が高くなるほど多くなる。なお、電流計６８はポンプ電極６２，６４間に流れる電流値Ａ１を検出する。
【００２２】
ポンプセル８８の下流側において、セル室５２に面する第１層Ｌ１の内周面上には陰極側モニタ電極７０が設けられている。また、大気室５６に面する第１層Ｌ１の外周面上には、陽極側モニタ電極７２が設けられている。そして、陰極側モニタ電極７０および陽極側モニタ電極７２から、排気ガス中の残留酸素を検出するモニタセル９０が構成されている。これらモニタ電極７０，７２間にはモニタ電圧源７４により電圧が印加される。
【００２３】
排気ガス中の酸素はポンプセル８８によってその殆どが排出されているが、モニタセル９０近傍に流れ込んだ排気ガス中には微量（ｐｐｍオーダ）の酸素が依然として残留している。モニタセル９０では、この残留酸素量を検出する。モニタ電圧源７４によってモニタ電極７０，７２間に電圧が印加されると、残留酸素が陰極側モニタ電極７０と接触して酸素イオンとなる。この酸素イオンは、第１層Ｌ１内を陽極側モニタ電極７２に向けて流れる。従って、電流計７６で検出した電流値Ａ２から残留酸素量を検出することができる。
【００２４】
モニタセル９０の下流側において、セル室５２に面する第１層Ｌ１の内周面上には、陰極側センサ電極７８が形成されている。また、大気室５６に面する第１層Ｌ１の外周面上には、陽極側センサ電極８０が形成されている。そして、陰極側センサ電極７８および陽極側センサ電極８０から、排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出するセンサセル９２が構成されている。陰極側センサ電極７８は、ＮＯに対して強い還元性を有する材料、例えば、ロジウム（Ｒｈ）や白金（Ｐｔ）から形成されている。従って、セル室５２内でポンプセル８８によって単ガス化されたＮＯは、陰極側センサ電極７８においてＮ２とＯ２とに分解される。図２に示されているように、陰極側センサ電極７８と陽極側センサ電極８０との間にはセンサ電圧源８６によって一定電圧が印加されている。従って、陰極側センサ電極７８において分解生成されたＯ２は酸素イオンとなって第１層Ｌ１内を陽極側センサ電極８０に向けて移動する。このとき、陰極側センサ電極７８では、ＮＯが分解して生成された酸素イオンと、排気ガス中の残留酸素による酸素イオンとが生成され、陰極側センサ電極７８と陽極側センサ電極８０の間には、これらの酸素イオン量に比例した電流が流れる。
【００２５】
従って、電流計８４で検出した電流値Ａ３からは、ＮＯが分解して生成された酸素量と、残留酸素量とが検出される。そして、モニタセル９０で検出した残留酸素量をセンサセル９２での検出値から減算することで、ＮＯのみに基づく酸素量を求めることができる。
【００２６】
ポンプセル８８近傍のセル室５２内では排気ガス中のＮＯｘは単ガス化されてＮＯとなるのみで、ＮＯはほとんど還元されない。従って、電流値Ａ３から電流値Ａ２を減算して得られた値は、排気ガス中に含まれるＮＯｘ濃度に比例することになり、この電流から排気ガス中のＮＯｘ濃度を正確に検出できることになる。
【００２７】
このように、ＮＯｘセンサ５０は、ポンプセル８８、モニタセル９０、センサセル９２の３つのセンサ素子を備えている。排気通路に設けられるＡ／Ｆセンサ、ＨＣセンサ等の各種センサは、セル数が相違するなどの違いはあるものの、その基本構成は図２に示すＮＯｘセンサ５０と同様である。
【００２８】
図２に示すように、大気室５８の更に下方には電気ヒータ６０が設けられている。ＮＯｘセンサ５０は、７００℃から８００℃程度の温度に達するとその機能を発揮するため、電気ヒータ６０によって加熱される。
【００２９】
ＮＯｘセンサ５０が適温に達した後は、ＮＯｘセンサ５０のセンサ素子抵抗が一定値となるように電気ヒータ６０による加熱の強弱をフィードバック制御する。センサ温度とセンサ素子抵抗には相関があるため、センサ素子抵抗に応じて電気ヒータ６０による加熱の強弱をフィードバック制御することでセンサ素子抵抗を目標値に制御でき、ＮＯｘセンサ５０の特性を確保できる。ここでは、所定時間（例えば２５６ｍｓｅｃ）毎にＮＯｘセンサ５０のセンサ素子抵抗を検出し、電気ヒータ６０をフィードバック制御する。
【００３０】
ＮＯｘセンサ５０のセンサ素子抵抗を検出する場合は、ポンプセル８８またはモニタセル９０で検出することが望ましい。上述のようにセンサセル９２には残留酸素、及びＮＯの量に応じた電流が流れるが、その値はナノアンペア（ｎＡ）オーダの微小値である。一方、抵抗値を測定するためには、ミリアンペア（ｍＡ）オーダの電流を流す必要がある。ＮＯｘ検出時の電流よりも数桁大きな電流をセンサセル９２に流すと、ノイズ等の影響によりその後のＮＯｘ検出に支障が生じる。従って、ＮＯｘ検出に影響を与えることなくセンサ素子抵抗を検出するためには、センサセル９２以外のセルで検出することが望ましい。
【００３１】
モニタセル９０では微量の残留酸素を検出しているため、電流計７６で検出される電流値Ａ２は、やはりナノアンペア（ｎＡ）オーダの値である。しかし、ポンプセル８８で酸素を排出した後の残留酸素量の変動は比較的少ないため、モニタセル９０での残留酸素の検出頻度は比較的低くすることができる。このため、モニタセル９０にミリアンペアオーダの電流を流して抵抗値を検出した場合、ノイズ等が発生したとしても適正な検出値が得られるまで残留酸素の検出時期を遅らせることができる。従って、抵抗値検出によるノイズ等の影響を回避でき、モニタセル９０は電気ヒータ６０をフィードバック制御するための抵抗値検出に適している。また、ポンプセル８８では特定の検出値を得ることはないため、ポンプセル８８も抵抗値検出に適している。
【００３２】
従って、ＮＯｘセンサ５０による本来の検出に影響を与えることなく、フィードバック制御のための抵抗値検出を行うためには、ポンプセル８８またはモニタセル９０でセンサ素子抵抗を検出することが望ましい。
【００３３】
次に、検出したセンサ素子抵抗に基づいて電気ヒータ６０をフィードバック制御する方法について説明する。本実施形態では、検出したセンサ素子抵抗に基づいて電気ヒータ６０をＤＵＴＹ制御する。この際、ＥＣＵ４０は検出したセンサ素子抵抗と、予め定められた目標値とを比較し、ＰＩＤ制御等により電気ヒータ６０への通電時間のＤＵＴＹ比（ヒータＤＵＴＹ）を決定する。
【００３４】
図３は、ＥＣＵ４０で決定されたヒータＤＵＴＹを示す模式図である。図３において、各周期▲１▼〜▲５▼の時間は同一であり、ヒータＤＵＴＹは各周期▲１▼〜▲５▼内でのオン時間の割合をパーセント値として表したものである。電気ヒータ６０をフィードバック制御する際には、センサ素子抵抗に基づいてＥＣＵ４０が各周期▲１▼〜▲５▼におけるヒータＤＵＴＹを指示する。そして、指示されたヒータＤＵＴＹに基づいて電気ヒータ６０への通電を行うが、ＥＣＵ４０から直接通電しても良いし、ＮＯｘセンサ５０とＥＣＵ４０の間にセンサ制御回路（不図示）を設け、センサ制御回路を介して通電しても良い。
【００３５】
図３において、周期▲１▼ではオン（ＯＮ）時間とオフ（ＯＦＦ）時間が同一であるため、ヒータＤＵＴＹは５０％となる。周期▲２▼ではオン時間が３／４、オフ時間が１／４であるためヒータＤＵＴＹは７５％となる。同様に、周期▲３▼のヒータＤＵＴＹは２５％、周期▲４▼のヒータＤＵＴＹは１００％、周期▲５▼のヒータＤＵＴＹは０％となる。このように、センサ素子抵抗に基づいてヒータＤＵＴＹを変更することによって、センサ素子抵抗が目標値に制御される。なお、図３は異なるヒータＤＵＴＹを例示したものであり、実際の制御、例えば電気ヒータ６０の起動時の制御では、一定時間の間はヒータＤＵＴＹを１００％とする制御が行われる。また、ＮＯｘセンサ５０が適温に達した時点では、例えばヒータＤＵＴＹを１００％→８０％→６０％というように段階的に低下させる制御が行われる。
【００３６】
次に、本実施形態の異常判定装置におけるＮＯｘセンサ５０の異常判定について説明する。本実施形態では、センサ素子抵抗に基づいてヒータＤＵＴＹを制御し、この制御と並行してＮＯｘセンサ５０の異常検出制御を行う。異常判定はセンサ素子抵抗に基づいて行うが、上述のようにセンサ素子抵抗はセンサが所定の温度に設定されると目標値に到達するため、異常判定の際には、ＮＯｘセンサ５０の温度が適温に達していることが前提となる。
【００３７】
このため、本実施形態の異常判定装置は、ヒータＤＵＴＹの積算値に基づいてＮＯｘセンサ５０の素子温度を予測する。ヒータＤＵＴＹが大きい程、電気ヒータ６０への通電時間は長くなり、ＮＯｘセンサ５０の温度が上昇する。そして、一定時間内におけるヒータＤＵＴＹの積算値は、その時間内における電気ヒータ６０への通電時間に対応する。従って、ヒータＤＵＴＹの積算値に基づいて、ＮＯｘセンサ５０が適温に達したかを否かを予測できる。
【００３８】
図３において、周期▲１▼から周期▲５▼までのヒータＤＵＴＹの積算値は、５０＋７５＋２５＋１００＋０＝２５０（％）となる。そして、この積算値と予め設定された所定値とを比較し、積算値が所定値を超えている場合は、電気ヒータ６０によるＮＯｘセンサ５０への加熱が十分に行われたものと判断する。この際、比較のために参照する所定値は、電気ヒータ６０によるＮＯｘセンサ５０の暖機特性等から予め求めておく。
【００３９】
このように、本実施形態では、ＥＣＵ４０側で決定されたヒータＤＵＴＹを積算するのみで、ＮＯｘセンサ５０が適温まで昇温したか否かを判定することができる。従って、ＥＣＵ４０はＮＯｘセンサ５０側から電流値、電圧値などの情報を得る必要がなく、また電力値演算などの各種演算も不要となるため、回路構成、制御アルゴリズムを大幅に簡略化することが可能となる。
【００４０】
そして、ヒータＤＵＴＹの積算値が所定値以上となった場合に、センサ素子抵抗を検出し、ＮＯｘセンサ５０の異常判定を行う。積算値が所定値以上となる状態では、ＮＯｘセンサ５０が十分に加熱されて正常に機能を発揮する温度に達していると推定できる。従って、この状態でセンサ抵抗値が予め設定された所定範囲内にある場合は、ＮＯｘセンサ５０の機能が正常であると判断できる。
【００４１】
一方、ヒータＤＵＴＹの積算値が所定値以上の場合であって、センサ抵抗値が予め設定された所定範囲内にない場合は、ＮＯｘセンサ５０自体に異常が生じているか、またはＮＯｘセンサ５０が適温に達していないものと推定できる。従って、この場合は、センサ素子抵抗を検出したセンサ素子、または電気ヒータ６０に異常が発生していると判断できる。
【００４２】
次に、図４のフローチャートに基づいて、本実施の形態の異常判定装置における処理の手順を説明する。以下の処理はイグニッションスイッチのオン後、所定周期（例えば２５６ｍｓｅｃ）毎に実行されるものである。先ず、ステップＳ１ではＮＯｘセンサ５０のセンサ素子抵抗ＲＥを算出する。次のステップＳ２では、素子抵抗ＲＥに基づいて電気ヒータ６０を駆動するためのヒータＤＵＴＹを算出する。ここでは、ステップＳ１で求めた素子抵抗ＲＥと目標値を比較し、ＰＩＤ制御などの方法で適正なヒータＤＵＴＹを決定する。次のステップＳ３では、この時点までに決定されたヒータＤＵＴＹの積算値（ΣＤＵＴＹ）を算出する。
【００４３】
次のステップＳ４では、ヒータＤＵＴＹの積算値と所定値とを比較する。ここで、比較に用いられる所定値は、センサの暖機特性等から予め定められた値である。
【００４４】
ステップＳ４でヒータＤＵＴＹの積算値が所定値以上である場合は、ステップＳ５へ進み、センサ異常検出を開始する。ステップＳ４でヒータＤＵＴＹの積算値が所定値より小さい場合は、電気ヒータ６０によるセンサ素子の加熱が不十分であると判断し、異常検出を行うことなく初期に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
【００４５】
ステップＳ５の後、ステップＳ６では、ステップＳ１で検出した素子抵抗ＲＥが予め設定された所定の範囲にあるか否かを判定する。素子抵抗ＲＥが所定範囲内の場合はステップＳ７へ進み、ＮＯｘセンサ５０のセンサ素子が正常であると判断する。
【００４６】
一方、素子抵抗ＲＥが所定範囲内ではない場合は、ステップＳ８へ進み、ＮＯｘセンサ５０のセンサ素子自体、または電気ヒータ６０に異常が発生していると判断する。ＥＣＵ４０は、異常フラグをオンにして異常を示す処理を実施し、電気ヒータ６０への通電禁止、センサ出力の利用禁止などフェールセーフの措置を取る。
【００４７】
なお、図４のフローチャートでは電気ヒータ６０へのフィードバックのために素子抵抗ＲＥを常時検出しているが、例えば起動時などにおいてヒータＤＵＴＹが予め固定値とされている場合などは、ヒータＤＵＴＹの積算値が所定値以上となるまでは素子抵抗ＲＥの検出を行わず、積算値が所定値以上となった場合に素子抵抗ＲＥを検出して異常判定を行ってもよい。
【００４８】
また、上述した方法では、ヒータＤＵＴＹの積算値に基づいて電気ヒータ６０の加熱状態を推定したが、ヒータＤＵＴＹにある係数を乗じた値を用いて積算値を算出してもよい。この方法は、例えば、ヒータＤＵＴＹそのものを用いて演算を行う場合に、演算処理量が大きくなる場合等に有効である。また、ヒータＤＵＴＹの代わりに、ヒータのオン時間の積算値から加熱状態を推定してもよい。この方法は、電気ヒータ６０をオン時間で制御する場合に有効である。このように、ヒータＤＵＴＹ以外の特性値であっても、電気ヒータ６０の通電時間に相当する所定の特性値であれば、その積算値を求めることでセンサ素子温度を予測することが可能である。
【００４９】
また、本実施形態では、異常判定を行うセンサとしてＮＯｘセンサ５０を例示したが、他のセンサ、例えば排気通路に設けられるＡ／Ｆセンサ、ＨＣセンサ等についても同様に適用できる。また、排気通路に設けられるセンサ以外のセンサに適用することも勿論可能である。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態では、ヒータＤＵＴＹの積算値に基づいてセンサ素子の加熱状態を判定するようにしたため、ＥＣＵ４０が設定したヒータＤＵＴＹのみに基づいて加熱状態を判定することができる。従って、ヒータＤＵＴＹ以外の情報、例えばセンサに印加される電圧値、センサを流れる電流値などを検出する必要がなくなり、また、電圧値、電流値に基づいて電力を演算する等の処理が不要となる。従って、ＮＯｘセンサ５０の制御回路を簡略化するとともに、制御ロジックを簡略化することができる。
【００５１】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００５２】
第１の発明によれば、複雑なロジックを用いることなく、積算値から素子温度を予測することが可能となり、素子温度に応じたセンサ素子抵抗に基づいて異常判定を行うことが可能となる。
【００５３】
第２の発明によれば、加熱手段への指示デューティ値を積算することにより、単純なロジックで素子温度を予測することが可能となる。
【００５４】
第３の発明によれば、積算値が所定値以上となった場合のセンサ素子抵抗を用いることで、センサ素子が十分に加熱された状態でのセンサ素子抵抗に基づいて異常判定を行うことが可能となる。
【００５５】
第４の発明によれば、積算値及び素子抵抗値に基づいて、センサ素子又は加熱手段の異常を判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる異常判定装置及びその周辺の構造を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるＮＯｘセンサの構成を示す概略断面図である。
【図３】ＥＣＵで決定されたヒータＤＵＴＹを示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる異常判定装置における処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
４０ ＥＣＵ
５０ ＮＯｘセンサ
６０ 電気ヒータ
Claims (4)
- センサ素子抵抗に基づいて異常判定を行う装置であって、
センサ素子抵抗を検出する検出手段と、
センサ素子を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段への通電時間の積算値、又は前記通電時間に相当する所定の特性値の積算値を求める積算手段と、
前記センサ素子抵抗及び前記積算値に基づいて異常を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする異常判定装置。 - 前記加熱手段への通電時間のデューティ値を取得する手段を備え、
前記積算手段は、前記デューティ値の積算値を求めることを特徴とする請求項１記載の異常判定装置。 - 前記積算値と予め設定された所定値とを比較する比較手段を備え、
前記判定手段は、前記積算値が前記所定値以上となった場合の前記センサ素子抵抗に基づいて異常を判定することを特徴とする請求項１又は２記載の異常判定装置。 - 前記判定手段は、前記センサ素子抵抗及び前記積算値に基づいて、センサ素子又は前記加熱手段の異常を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の異常判定装置。
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