JP2008121463A - 酸素センサの故障診断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内燃機関の排気通路内に配置され、内側に大気室が区画形成された検出素子を有する酸素センサの故障診断装置において、酸素センサの出力電圧を検出する手段と、負の出力電圧が検出されたとき酸素センサの故障と判定する手段と、内燃機関始動後、大気室に存在する水分が蒸発して大気室に大気が戻るようになるまで故障判定を実行させないようにするための手段とを備えたことを特徴とする。内燃機関停止中に大気室に凝縮水などの水分が発生し、この水分の影響で機関始動後の暖機中に負電圧が検出されることがある。本発明ではこの水分が蒸発して大気室に大気が戻るまで故障判定を実行させないので、負電圧検出に起因する誤判定を防止し診断精度を向上することができる。
【選択図】図7
Description
内燃機関の排気通路内に配置される検出素子を有し、該検出素子の内側に大気室が区画形成された酸素センサの故障診断装置において、
前記酸素センサの出力電圧を検出するための出力電圧検出手段と、
前記出力電圧検出手段により負の出力電圧が検出されたとき前記酸素センサの故障と判定する故障判定手段と、
前記内燃機関の始動後、前記大気室に存在する水分が蒸発して前記大気室に大気が戻るようになるまで、前記故障判定手段による故障判定を実行させないようにするための故障判定抑制手段と
を備えたことを特徴とする。
前記酸素センサに設けられ、前記検出素子を加熱するためのヒータと、
前記ヒータを制御するヒータ制御手段とをさらに備え、
前記故障判定抑制手段は前記ヒータ制御手段からなり、前記ヒータ制御手段は、前記内燃機関の始動後で且つ前記検出素子の温度が所定の最小活性温度に達する前に、前記大気室に存在する水分を蒸発させてその後前記大気室に大気を戻すように、前記ヒータを制御する
ことを特徴とする。
前記ヒータ制御手段は、前記検出素子の温度が水分が蒸発可能な所定温度に達するまでは前記ヒータに最大電力を供給し、その後、前記検出素子温度が前記最小活性温度に達するまでは、前記ヒータに比較的小さい電力を供給する
ことを特徴とする。
前記内燃機関の始動時に前記大気室に存在する水分の量を推定する水分量推定手段をさらに備え、
前記ヒータ制御手段は、前記ヒータに比較的小さい電力を供給するとき、前記水分量推定手段によって推定された水分量に応じて供給電力を設定する
ことを特徴とする。
前記ヒータ制御手段は、前記水分量推定手段によって推定された水分量が多いほど前記供給電力を小さい値に設定し、前記水分量推定手段によって推定された水分量が少ないほど前記供給電力を大きい値に設定する
ことを特徴とする。
前記故障判定抑制手段は、前記内燃機関の始動時から、前記大気室に存在する水分が蒸発して前記大気室に大気が戻るような所定時間が経過するまでの間、前記故障判定手段による故障判定を実行させない
ことを特徴とする。
前記所定時間は、前記検出素子の温度が水分が蒸発可能な所定温度に達するまでの第1の時間と、該第1の時間の経過時から、蒸発された水分が前記大気室から駆逐されその後大気が前記大気室に戻る時までの第2の時間との和からなる
ことを特徴とする。
前記内燃機関の始動時に前記大気室に存在する水分の量を推定する水分量推定手段をさらに備え、
前記故障判定手段は、前記水分量推定手段によって推定された水分量に応じて前記第2の時間を設定する
ことを特徴とする。
前記故障判定手段は、前記水分量推定手段によって推定された水分量が多いほど前記第2の時間を長く設定し、前記水分量推定手段によって推定された水分量が少ないほど前記第2の時間を短く設定する
ことを特徴とする。
前記水分量推定手段は、次の(A)〜(D)の少なくとも一つに基づいて水分量を推定することを特徴とする。
(A)前回の内燃機関停止時における検出素子温度
(B)前回の内燃機関停止時から今回の内燃機関始動時までの間における検出素子温度低下量
(C)前回の内燃機関停止時から今回の内燃機関始動時までの時間
(D)前回の内燃機関停止時から今回の内燃機関始動時までの間における外気温低下量
内燃機関の排気通路内に配置される検出素子を有し、該検出素子の内側に大気室が区画形成された酸素センサの故障診断装置において、
前記酸素センサの出力電圧を検出するための出力電圧検出手段と、
前記出力電圧検出手段により負の出力電圧が検出されたとき前記酸素センサの故障と判定する故障判定手段と、
前記酸素センサに設けられ、前記検出素子を加熱するためのヒータと、
前記ヒータを制御するヒータ制御手段と、
を備え、
前記ヒータ制御手段は、前記内燃機関の始動後、前記検出素子の温度が水分が蒸発可能な所定温度に達するまでは前記ヒータに最大電力を供給し、その後、前記検出素子温度が前記最小活性温度に達するまでは、前記ヒータに比較的小さい電力を供給する
ことを特徴とする。
内燃機関の排気通路に設けられたヒータ付き酸素センサのヒータを制御するヒータ制御装置であって、
前記内燃機関の始動後、前記酸素センサの検出素子の温度が水分が蒸発可能な所定温度に達するまでは前記ヒータに最大電力を供給し、その後、前記検出素子温度が最小活性温度に達するまでは、前記ヒータに比較的小さい電力を供給する
ことを特徴とする。
本発明の適用される車載用内燃機関の排気ガス浄化システムの構成を、図1を参照して説明する。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スロットルバルブ15(本実施形態では電子制御式)が設けられ、その開度制御によりエアクリーナ14を通じて吸入される空気の量が調整される。ここで吸入された空気の量(吸入空気量)は、エアフローメータ16により検出されている。そして吸気通路11に吸入された空気は、スロットルバルブ15下流に設けられたインジェクタ17より噴射された燃料と混合された後、燃焼室12に送られて、そこで燃焼される。
Mw=f(Tsoak,Tso,ΔTs,ΔTi)
13 排気通路
19,20 酸素センサ
22 電子制御ユニット(ECU)
31 検出素子
34 大気室
36 ヒータ
37 欠損部
Ts 素子温度
Ts1 第1温度
Ts2 第2温度
Tsoak ソーク時間
Tso 前回トリップ終了時素子温度
ΔTs 素子温度低下量
ΔTi 外気温低下量
t1 第1の時間
t2 第2の時間
Claims (12)
- 内燃機関の排気通路内に配置される検出素子を有し、該検出素子の内側に大気室が区画形成された酸素センサの故障診断装置において、
前記酸素センサの出力電圧を検出するための出力電圧検出手段と、
前記出力電圧検出手段により負の出力電圧が検出されたとき前記酸素センサの故障と判定する故障判定手段と、
前記内燃機関の始動後、前記大気室に存在する水分が蒸発して前記大気室に大気が戻るようになるまで、前記故障判定手段による故障判定を実行させないようにするための故障判定抑制手段と
を備えたことを特徴とする酸素センサの故障診断装置。 - 前記酸素センサに設けられ、前記検出素子を加熱するためのヒータと、
前記ヒータを制御するヒータ制御手段とをさらに備え、
前記故障判定抑制手段は前記ヒータ制御手段からなり、前記ヒータ制御手段は、前記内燃機関の始動後で且つ前記検出素子の温度が所定の最小活性温度に達する前に、前記大気室に存在する水分を蒸発させてその後前記大気室に大気を戻すように、前記ヒータを制御する
ことを特徴とする請求項1記載の酸素センサの故障診断装置。 - 前記ヒータ制御手段は、前記検出素子の温度が水分が蒸発可能な所定温度に達するまでは前記ヒータに最大電力を供給し、その後、前記検出素子温度が前記最小活性温度に達するまでは、前記ヒータに比較的小さい電力を供給する
ことを特徴とする請求項2記載の酸素センサの故障診断装置。 - 前記内燃機関の始動時に前記大気室に存在する水分の量を推定する水分量推定手段をさらに備え、
前記ヒータ制御手段は、前記ヒータに比較的小さい電力を供給するとき、前記水分量推定手段によって推定された水分量に応じて供給電力を設定する
ことを特徴とする請求項3記載の酸素センサの故障診断装置。 - 前記ヒータ制御手段は、前記水分量推定手段によって推定された水分量が多いほど前記供給電力を小さい値に設定し、前記水分量推定手段によって推定された水分量が少ないほど前記供給電力を大きい値に設定する
ことを特徴とする請求項4記載の酸素センサの故障診断装置。 - 前記故障判定抑制手段は、前記内燃機関の始動時から、前記大気室に存在する水分が蒸発して前記大気室に大気が戻るような所定時間が経過するまでの間、前記故障判定手段による故障判定を実行させない
ことを特徴とする請求項1記載の酸素センサの故障診断装置。 - 前記所定時間は、前記検出素子の温度が水分が蒸発可能な所定温度に達するまでの第1の時間と、該第1の時間の経過時から、蒸発された水分が前記大気室から駆逐されその後大気が前記大気室に戻る時までの第2の時間との和からなる
ことを特徴とする請求項6記載の酸素センサの故障診断装置。 - 前記内燃機関の始動時に前記大気室に存在する水分の量を推定する水分量推定手段をさらに備え、
前記故障判定手段は、前記水分量推定手段によって推定された水分量に応じて前記第2の時間を設定する
ことを特徴とする請求項7記載の酸素センサの故障診断装置。 - 前記故障判定手段は、前記水分量推定手段によって推定された水分量が多いほど前記第2の時間を長く設定し、前記水分量推定手段によって推定された水分量が少ないほど前記第2の時間を短く設定する
ことを特徴とする請求項8記載の酸素センサの故障診断装置。 - 前記水分量推定手段は、次の(A)〜(D)の少なくとも一つに基づいて水分量を推定することを特徴とする請求項4,5,8,9のいずれかに記載の酸素センサの故障診断装置。
(A)前回の内燃機関停止時における検出素子温度
(B)前回の内燃機関停止時から今回の内燃機関始動時までの間における検出素子温度低下量
(C)前回の内燃機関停止時から今回の内燃機関始動時までの時間
(D)前回の内燃機関停止時から今回の内燃機関始動時までの間における外気温低下量 - 内燃機関の排気通路内に配置される検出素子を有し、該検出素子の内側に大気室が区画形成された酸素センサの故障診断装置において、
前記酸素センサの出力電圧を検出するための出力電圧検出手段と、
前記出力電圧検出手段により負の出力電圧が検出されたとき前記酸素センサの故障と判定する故障判定手段と、
前記酸素センサに設けられ、前記検出素子を加熱するためのヒータと、
前記ヒータを制御するヒータ制御手段と、
を備え、
前記ヒータ制御手段は、前記内燃機関の始動後、前記検出素子の温度が水分が蒸発可能な所定温度に達するまでは前記ヒータに最大電力を供給し、その後、前記検出素子温度が前記最小活性温度に達するまでは、前記ヒータに比較的小さい電力を供給する
ことを特徴とする酸素センサの故障診断装置。 - 内燃機関の排気通路に設けられたヒータ付き酸素センサのヒータを制御するヒータ制御装置であって、
前記内燃機関の始動後、前記酸素センサの検出素子の温度が水分が蒸発可能な所定温度に達するまでは前記ヒータに最大電力を供給し、その後、前記検出素子温度が最小活性温度に達するまでは、前記ヒータに比較的小さい電力を供給する
ことを特徴とするヒータ制御装置。
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