JP2827719B2 - Ｏ２ センサの故障判定方法 - Google Patents
Ｏ２ センサの故障判定方法Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
- F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｏ2 センサの故障判定
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両のエンジンから排出される排気ガス
中に含まれるＣＯ、ＨＣ、ＮＯX 等の有害物質を除去す
る有効な手段として三元触媒コンバータがある。この三
元触媒コンバータは、空燃比（Ａ／Ｆ）を理論空燃比
（14.7）近傍に制御することによりＣＯ、ＨＣ、ＮＯX
の三成分を同時に浄化することができるという利点を有
している。そこで、排気通路に設けられた三元触媒コン
バータの上流側にＯ2 センサを設けて排気ガス中の酸素
濃度を検出し、当該検出値に応じて燃料噴射量を制御
し、空燃比を理論空燃比近傍に制御するようにしてい
る。
中に含まれるＣＯ、ＨＣ、ＮＯX 等の有害物質を除去す
る有効な手段として三元触媒コンバータがある。この三
元触媒コンバータは、空燃比（Ａ／Ｆ）を理論空燃比
（14.7）近傍に制御することによりＣＯ、ＨＣ、ＮＯX
の三成分を同時に浄化することができるという利点を有
している。そこで、排気通路に設けられた三元触媒コン
バータの上流側にＯ2 センサを設けて排気ガス中の酸素
濃度を検出し、当該検出値に応じて燃料噴射量を制御
し、空燃比を理論空燃比近傍に制御するようにしてい
る。
【０００３】従って、Ｏ2 センサの検出精度が低下した
り或いは故障すると空燃比を理論空燃比近傍に制御する
ことが困難となり、三元触媒コンバータの機能を有効に
発揮させることができなくなり、排気ガスを良好に浄化
することが出来なくなる。そこで、Ｏ2 センサの熱に起
因する劣化や断線或いは絶縁不良等に起因する故障を判
定することが必要である。
り或いは故障すると空燃比を理論空燃比近傍に制御する
ことが困難となり、三元触媒コンバータの機能を有効に
発揮させることができなくなり、排気ガスを良好に浄化
することが出来なくなる。そこで、Ｏ2 センサの熱に起
因する劣化や断線或いは絶縁不良等に起因する故障を判
定することが必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、Ｏ2 センサの劣
化や故障を判定する方法として、Ｏ2 センサの出力電圧
或いは空燃比をリーンからリッチ、リッチからリーンに
繰り返して変化させたときの出力が反転するまでの応答
時間等を検出することにより判定する方法が知られてい
る。しかしながら、この判定方法は、精度が悪いために
誤判定をすることが多いという問題がある。
化や故障を判定する方法として、Ｏ2 センサの出力電圧
或いは空燃比をリーンからリッチ、リッチからリーンに
繰り返して変化させたときの出力が反転するまでの応答
時間等を検出することにより判定する方法が知られてい
る。しかしながら、この判定方法は、精度が悪いために
誤判定をすることが多いという問題がある。
【０００５】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、Ｏ2 センサの熱による劣化及び断線等の故障を正確
に判定することが可能なＯ2 センサの故障判定方法を提
供することを目的とする。
で、Ｏ2 センサの熱による劣化及び断線等の故障を正確
に判定することが可能なＯ2 センサの故障判定方法を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ
2 センサの故障判定方法において、エンジンが所定の運
転領域にあるときに空燃比を理論空燃比よりも一定量リ
ーン又はリッチに所定時間保持して前記Ｏ2 センサの周
囲のガス濃度を初期化し、前記空燃比を前記理論空燃比
に対して所定量だけ所定期間強制加振させ、このときの
前記Ｏ2 センサの出力電圧の変化により当該Ｏ2 センサ
の異常を判定するものである。
に本発明によれば、排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ
2 センサの故障判定方法において、エンジンが所定の運
転領域にあるときに空燃比を理論空燃比よりも一定量リ
ーン又はリッチに所定時間保持して前記Ｏ2 センサの周
囲のガス濃度を初期化し、前記空燃比を前記理論空燃比
に対して所定量だけ所定期間強制加振させ、このときの
前記Ｏ2 センサの出力電圧の変化により当該Ｏ2 センサ
の異常を判定するものである。
【０００７】そして、前記エンジンの運転領域は、アイ
ドル近傍とし、前記空燃比の強制加振の量は、理論空燃
比に対して約±１０〜１５％程度の範囲とし、前記空燃
比を強制加振する所定周期は、数ヘルツとする。更に、
前記Ｏ2 センサの異常は、前記空燃比の強制加振開始時
の当該Ｏ2 センサの出力電圧の振幅値、又は前記空燃比
の強制加振開始から当該Ｏ2 センサの出力が所定電圧を
超えるまでの時間により判定する。
ドル近傍とし、前記空燃比の強制加振の量は、理論空燃
比に対して約±１０〜１５％程度の範囲とし、前記空燃
比を強制加振する所定周期は、数ヘルツとする。更に、
前記Ｏ2 センサの異常は、前記空燃比の強制加振開始時
の当該Ｏ2 センサの出力電圧の振幅値、又は前記空燃比
の強制加振開始から当該Ｏ2 センサの出力が所定電圧を
超えるまでの時間により判定する。
【０００８】
【作用】エンジンがアイドル近傍の運転域にあるとき
に、空燃比を理論空燃比よりも一定量リーン又はリッチ
に所定時間保持して前記Ｏ2 センサの周囲の排気ガス濃
度を初期化して、Ｏ2 センサの故障判別時の排気ガス濃
度条件を一体に設定する。次いで、前記空燃比を前記理
論空燃比に対して所定量例えば、±１０〜１５％程度の
範囲で、所定周期例えば、数ヘルツ強制加振させる。そ
して、このときの前記Ｏ2 センサの出力電圧変化により
異常を判定する。第１の判定方法は、前記空燃比の強制
加振開始時のＯ2 センサの出力電圧の振幅値が所定電圧
よりも小さいときにＯ2 センサが異常である（劣化して
いる）と判定する。第２の判定方法は、前記空燃比の強
制加振開始からＯ2 センサの出力が所定電圧を超えるま
での時間が所定時間よりも長いときにＯ2 センサが異常
である（劣化している）と判定する。
に、空燃比を理論空燃比よりも一定量リーン又はリッチ
に所定時間保持して前記Ｏ2 センサの周囲の排気ガス濃
度を初期化して、Ｏ2 センサの故障判別時の排気ガス濃
度条件を一体に設定する。次いで、前記空燃比を前記理
論空燃比に対して所定量例えば、±１０〜１５％程度の
範囲で、所定周期例えば、数ヘルツ強制加振させる。そ
して、このときの前記Ｏ2 センサの出力電圧変化により
異常を判定する。第１の判定方法は、前記空燃比の強制
加振開始時のＯ2 センサの出力電圧の振幅値が所定電圧
よりも小さいときにＯ2 センサが異常である（劣化して
いる）と判定する。第２の判定方法は、前記空燃比の強
制加振開始からＯ2 センサの出力が所定電圧を超えるま
での時間が所定時間よりも長いときにＯ2 センサが異常
である（劣化している）と判定する。
【０００９】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。図１は、本発明方法を実施するエンジンの空
燃比制御装置の概略構成を示し、エンジン１の排気通路
２の途中には三元触媒コンバータ４が介在されており、
当該三元触媒コンバータ４の上流側にはＯ2 センサ５が
設けられている。このＯ2センサ５は、精度を確保する
ために出来る限りエンジン１近傍の各気筒の排気ガスの
合流部に排気ガス流に対して直角をなして装着され、泥
水等による急冷や電気絶縁度の低下を来さない箇所に取
付られている。また、エンジン１の吸気通路３には燃料
噴射弁６が設けられている。これらのＯ2 センサ５及び
燃料噴射弁６は、電子燃料制御装置（以下「ＥＣＵ」と
いう）７に接続されている。
詳述する。図１は、本発明方法を実施するエンジンの空
燃比制御装置の概略構成を示し、エンジン１の排気通路
２の途中には三元触媒コンバータ４が介在されており、
当該三元触媒コンバータ４の上流側にはＯ2 センサ５が
設けられている。このＯ2センサ５は、精度を確保する
ために出来る限りエンジン１近傍の各気筒の排気ガスの
合流部に排気ガス流に対して直角をなして装着され、泥
水等による急冷や電気絶縁度の低下を来さない箇所に取
付られている。また、エンジン１の吸気通路３には燃料
噴射弁６が設けられている。これらのＯ2 センサ５及び
燃料噴射弁６は、電子燃料制御装置（以下「ＥＣＵ」と
いう）７に接続されている。
【００１０】Ｏ2 センサ５は、排気ガス中の酸素濃度を
検出して三元触媒コンバータ４が有効に浄化能力を発揮
する領域（ウインド領域）内に空燃比（Ａ／Ｆ）をフィ
ードバック制御するための電気信号を得るもので、内側
に酸素濃度の高い大気を、外側には排気管２内の酸素濃
度の低い排気ガスを導入するようになっている。大気中
の酸素濃度は一定しているために排気ガス中の酸素濃度
により濃度の比が変化し、酸素不足の濃混合気（リッ
チ）側では酸素濃度の比が大きくなり、Ｏ2 センサ５
は、起電力を発生し、反対に酸素過剰な希薄混合気（リ
ーン）側では酸素濃度の比が小さく、Ｏ2 センサ５は、
起電力を発生しない。
検出して三元触媒コンバータ４が有効に浄化能力を発揮
する領域（ウインド領域）内に空燃比（Ａ／Ｆ）をフィ
ードバック制御するための電気信号を得るもので、内側
に酸素濃度の高い大気を、外側には排気管２内の酸素濃
度の低い排気ガスを導入するようになっている。大気中
の酸素濃度は一定しているために排気ガス中の酸素濃度
により濃度の比が変化し、酸素不足の濃混合気（リッ
チ）側では酸素濃度の比が大きくなり、Ｏ2 センサ５
は、起電力を発生し、反対に酸素過剰な希薄混合気（リ
ーン）側では酸素濃度の比が小さく、Ｏ2 センサ５は、
起電力を発生しない。
【００１１】ＥＣＵ７は、Ｏ2 センサ５からの信号の
他、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転セン
サ、エンジン水温Ｔｗを検出する水温センサ、スロット
ルバルブの開度θｔを検出するスロットルセンサ、吸入
空気流量Ｑを検出するエアフローセンサ（何れも図示せ
ず）からの信号を入力し、エンジン１の空燃比（Ａ／
Ｆ）が理論空燃比となるように燃料噴射量を演算し、燃
料噴射弁６を開弁制御する。更に、ＥＣＵ７は、Ｏ2 セ
ンサ５の劣化、故障の判定を行う。
他、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転セン
サ、エンジン水温Ｔｗを検出する水温センサ、スロット
ルバルブの開度θｔを検出するスロットルセンサ、吸入
空気流量Ｑを検出するエアフローセンサ（何れも図示せ
ず）からの信号を入力し、エンジン１の空燃比（Ａ／
Ｆ）が理論空燃比となるように燃料噴射量を演算し、燃
料噴射弁６を開弁制御する。更に、ＥＣＵ７は、Ｏ2 セ
ンサ５の劣化、故障の判定を行う。
【００１２】以下に図２によりＯ2 センサ５の劣化、故
障の判定方法の概要を説明する。先ず、エンジン１が、
Ｏ2 センサ５をチェックする領域で運転されるまで待機
する。このチェック領域は、例えば、1000 rpm以下のア
イドル近傍に設定し、空気量の少ない領域で空燃比Ａ／
Ｆを変調させてドライバビリティの悪化及び排気ガス悪
化を防止する。これは、アイドル領域のように絶対トル
クの小さい領域では変動トルクが少なく、空気量も少な
い。また、空気量が少ない領域の方が排気ガスに対して
も影響が少ないためである。次に、排気管２内のＯ2 セ
ンサ周囲の排気ガス濃度を初期化し、（出力電圧／応答
性）を精度良く計測するために空燃比Ａ／Ｆの前条件を
設定する。即ち、図２（ａ）に示すように空燃比Ａ／Ｆ
を一定量リーン（例えば、理論空燃比に対して＋12.5
％）に所定時間例えば、１sec（初期化時間）保持す
る。尚、空燃比Ａ／Ｆを理論空燃比に対して一定量リッ
チにさせても良い。
障の判定方法の概要を説明する。先ず、エンジン１が、
Ｏ2 センサ５をチェックする領域で運転されるまで待機
する。このチェック領域は、例えば、1000 rpm以下のア
イドル近傍に設定し、空気量の少ない領域で空燃比Ａ／
Ｆを変調させてドライバビリティの悪化及び排気ガス悪
化を防止する。これは、アイドル領域のように絶対トル
クの小さい領域では変動トルクが少なく、空気量も少な
い。また、空気量が少ない領域の方が排気ガスに対して
も影響が少ないためである。次に、排気管２内のＯ2 セ
ンサ周囲の排気ガス濃度を初期化し、（出力電圧／応答
性）を精度良く計測するために空燃比Ａ／Ｆの前条件を
設定する。即ち、図２（ａ）に示すように空燃比Ａ／Ｆ
を一定量リーン（例えば、理論空燃比に対して＋12.5
％）に所定時間例えば、１sec（初期化時間）保持す
る。尚、空燃比Ａ／Ｆを理論空燃比に対して一定量リッ
チにさせても良い。
【００１３】そして、初期化後空燃比Ａ／Ｆを、理論空
燃比（ストイキオ）に対して例えば、±１０％の範囲で
強制的に数ヘルツの周期で所定期間に亘り加振させて変
調させる。これに伴いＯ2 センサ５の出力電圧Ｖが変化
する。Ｏ2 センサ５が正常である場合には、出力電圧Ｖ
は、図２（ｂ）に実線で示すように直ぐに応答する。し
かしながら、Ｏ2 センサ５が劣化している場合には例え
ば、２点鎖線で示すように応答性が悪く、出力電圧Ｖが
徐々に高くなる。そこで、このときのＯ2 センサ５の出
力電圧Ｖの変化により当該Ｏ2 センサ５が劣化している
か否かを判定する。この判定方法として２つの判定方法
がある。
燃比（ストイキオ）に対して例えば、±１０％の範囲で
強制的に数ヘルツの周期で所定期間に亘り加振させて変
調させる。これに伴いＯ2 センサ５の出力電圧Ｖが変化
する。Ｏ2 センサ５が正常である場合には、出力電圧Ｖ
は、図２（ｂ）に実線で示すように直ぐに応答する。し
かしながら、Ｏ2 センサ５が劣化している場合には例え
ば、２点鎖線で示すように応答性が悪く、出力電圧Ｖが
徐々に高くなる。そこで、このときのＯ2 センサ５の出
力電圧Ｖの変化により当該Ｏ2 センサ５が劣化している
か否かを判定する。この判定方法として２つの判定方法
がある。
【００１４】第１の判定方法は、空燃比Ａ／Ｆの強制加
振時におけるＯ2 センサ５の出力電圧Ｖの振幅値により
判定する。例えば、Ｏ2 センサ５の強制加振開始から３
回目までの出力電圧の振幅値Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 の相加平
均（Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖ3 ）／３が所定電圧Ｖｓよりも小さ
い［｛（Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖ3 ）／３｝＜Ｖｓ］ときにはＯ
2 センサ５が劣化していると判定する。
振時におけるＯ2 センサ５の出力電圧Ｖの振幅値により
判定する。例えば、Ｏ2 センサ５の強制加振開始から３
回目までの出力電圧の振幅値Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 の相加平
均（Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖ3 ）／３が所定電圧Ｖｓよりも小さ
い［｛（Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖ3 ）／３｝＜Ｖｓ］ときにはＯ
2 センサ５が劣化していると判定する。
【００１５】第２の判定方法は、空燃比Ａ／Ｆの強制加
振開始からＯ2 センサ５の出力電圧Ｖが所定電圧例え
ば、0.5 Ｖを超えるまでの所要時間により判定する。即
ち、所要時間Ｔ’が所定時間Ｔｓよりも長い（Ｔ’＞Ｔ
ｓ）ときにＯ2 センサ５が劣化していると判定する。次
に、Ｏ2 センサ５の劣化、故障判定方法について説明す
る。
振開始からＯ2 センサ５の出力電圧Ｖが所定電圧例え
ば、0.5 Ｖを超えるまでの所要時間により判定する。即
ち、所要時間Ｔ’が所定時間Ｔｓよりも長い（Ｔ’＞Ｔ
ｓ）ときにＯ2 センサ５が劣化していると判定する。次
に、Ｏ2 センサ５の劣化、故障判定方法について説明す
る。
【００１６】ＥＣＵ７は、図３に示すようにＯ2 センサ
５の劣化判定ロジックにおいてフローセンサからの信号
によりエンジンの吸入空気流量Ｑが所定値Ｑ0 よりも少
ないか否かを判別（ステップ１）し、その判別答が否定
（ＮＯ）のとき即ち、エンジンがアイドル領域にないと
きにはＯ2 センサのチェックフラグＦCHK 及びイニシャ
ル（初期化）フラグＦINITを夫々０にセット（ステップ
２）し、通常の空燃比制御（ステップ３）を行なう。
５の劣化判定ロジックにおいてフローセンサからの信号
によりエンジンの吸入空気流量Ｑが所定値Ｑ0 よりも少
ないか否かを判別（ステップ１）し、その判別答が否定
（ＮＯ）のとき即ち、エンジンがアイドル領域にないと
きにはＯ2 センサのチェックフラグＦCHK 及びイニシャ
ル（初期化）フラグＦINITを夫々０にセット（ステップ
２）し、通常の空燃比制御（ステップ３）を行なう。
【００１７】また、ステップ１の判別答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のとき即ち、吸入空気流量Ｑが所定値Ｑ0 よりも少
ないときにはチェックフラグＦCHK が１であるか否かを
判別（ステップ４）し、判別答が否定（ＮＯ）のときに
はイニシャルフラグＦINITが１であるか否かを判別（ス
テップ５）し、当該ステップ５の判別答が否定（ＮＯ）
のときにはイニシャルフラグＦINITを１にセット（ステ
ップ６）して空燃比Ａ／Ｆをリーンに所定時間保持する
イニシャライズ制御（初期化）を行ない（ステップ
７）、タイマ１をリセットしてスタート（ステップ８）
させてステップ１に戻る。タイマ１は、空燃比Ａ／Ｆの
初期化（図２（ａ））時間（１sec ）をセットする。
Ｓ）のとき即ち、吸入空気流量Ｑが所定値Ｑ0 よりも少
ないときにはチェックフラグＦCHK が１であるか否かを
判別（ステップ４）し、判別答が否定（ＮＯ）のときに
はイニシャルフラグＦINITが１であるか否かを判別（ス
テップ５）し、当該ステップ５の判別答が否定（ＮＯ）
のときにはイニシャルフラグＦINITを１にセット（ステ
ップ６）して空燃比Ａ／Ｆをリーンに所定時間保持する
イニシャライズ制御（初期化）を行ない（ステップ
７）、タイマ１をリセットしてスタート（ステップ８）
させてステップ１に戻る。タイマ１は、空燃比Ａ／Ｆの
初期化（図２（ａ））時間（１sec ）をセットする。
【００１８】ステップ５の判別答が肯定（ＹＥＳ）のと
きにはタイマ１のセット時間が所定時間Ｔ1 に達したか
否かを判別（ステップ９）し、その判別答が否定（Ｎ
Ｏ）のときには当該判別を繰り返して行ない、肯定（Ｙ
ＥＳ）のときにはイニシャルフラグＦINITを０にセット
（ステップ１０）して空燃比Ａ／Ｆのイニシャライズ
（初期化）が終了したことを表示すると共にチェックフ
ラグＦCHK を１にしてＯ2センサ５のチェック（故障判
定）を可能にしてステップ１に戻る。
きにはタイマ１のセット時間が所定時間Ｔ1 に達したか
否かを判別（ステップ９）し、その判別答が否定（Ｎ
Ｏ）のときには当該判別を繰り返して行ない、肯定（Ｙ
ＥＳ）のときにはイニシャルフラグＦINITを０にセット
（ステップ１０）して空燃比Ａ／Ｆのイニシャライズ
（初期化）が終了したことを表示すると共にチェックフ
ラグＦCHK を１にしてＯ2センサ５のチェック（故障判
定）を可能にしてステップ１に戻る。
【００１９】ステップ４の判別答が肯定（ＹＥＳ）のと
き即ち、吸入空気量Ｑが所定値Ｑ0よりも少なくアイド
ル領域にあると判断され、チェックフラグＦCHK が１と
されてＯ2 センサ５の故障判定チェックが可能な状態に
あるときには、空燃比Ａ／Ｆを強制加振制御（ステップ
１１）して故障判定ルーチン（ステップ１２）に移行し
てＯ2 センサ５の故障判定を行なう。この故障判定は、
図４又は図５に示す手順で行なう。
き即ち、吸入空気量Ｑが所定値Ｑ0よりも少なくアイド
ル領域にあると判断され、チェックフラグＦCHK が１と
されてＯ2 センサ５の故障判定チェックが可能な状態に
あるときには、空燃比Ａ／Ｆを強制加振制御（ステップ
１１）して故障判定ルーチン（ステップ１２）に移行し
てＯ2 センサ５の故障判定を行なう。この故障判定は、
図４又は図５に示す手順で行なう。
【００２０】先ず、図４により第１の判定方法を説明す
る。図４においてＥＣＵ７は、タイマフラグＦTIM が１
であるか否かを判別（ステップ２０）する。このタイマ
フラグＦTIM は、最初は１にセットされており、従っ
て、判別答は肯定（ＹＥＳ）となり、タイマ２をリセッ
トしてスタート（ステップ２１）させる。このタイマ２
は、空燃比Ａ／Ｆを強制加振させる時間を設定する。次
に、このタイマ２のタイマ時間が設定時間Ｔ2 よりも短
いか否かを判別（ステップ２２）し、判別答が肯定（Ｙ
ＥＳ）のときにはＯ2 センサ５の出力電圧を計測して記
憶装置に記憶する（ステップ２３）。このステップ２３
を繰り返して実行し、Ｏ2 センサ５の出力電圧を順次検
出することによりＯ2 センサ５の空燃比Ａ／Ｆの強制加
振開始時からの出力電圧振幅値Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 を計測
することができる。ステップ２４では、３回目の出力電
圧Ｖ3 の計測が終了したか否かを判別する。
る。図４においてＥＣＵ７は、タイマフラグＦTIM が１
であるか否かを判別（ステップ２０）する。このタイマ
フラグＦTIM は、最初は１にセットされており、従っ
て、判別答は肯定（ＹＥＳ）となり、タイマ２をリセッ
トしてスタート（ステップ２１）させる。このタイマ２
は、空燃比Ａ／Ｆを強制加振させる時間を設定する。次
に、このタイマ２のタイマ時間が設定時間Ｔ2 よりも短
いか否かを判別（ステップ２２）し、判別答が肯定（Ｙ
ＥＳ）のときにはＯ2 センサ５の出力電圧を計測して記
憶装置に記憶する（ステップ２３）。このステップ２３
を繰り返して実行し、Ｏ2 センサ５の出力電圧を順次検
出することによりＯ2 センサ５の空燃比Ａ／Ｆの強制加
振開始時からの出力電圧振幅値Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 を計測
することができる。ステップ２４では、３回目の出力電
圧Ｖ3 の計測が終了したか否かを判別する。
【００２１】ステップ２４の判別答が否定（ＮＯ）のと
き即ち、Ｏ2 センサ５の３回目の出力電圧Ｖ3 の計測が
終了しないときには、タイマフラグＦTIM を０にセット
（ステップ２５）してステップ２０に戻り、再びタイマ
フラグＦTIM が１か否かを判別する。このときにはタイ
マフラグＦTIM は、既に０とされており、その判別答が
否定（ＮＯ）となり、ステップ２２に進み、当該ステッ
プ２２の判別答が否定（ＮＯ）になるまで前述のステッ
プ２３、２４、２５が繰り返し実行されることになる。
き即ち、Ｏ2 センサ５の３回目の出力電圧Ｖ3 の計測が
終了しないときには、タイマフラグＦTIM を０にセット
（ステップ２５）してステップ２０に戻り、再びタイマ
フラグＦTIM が１か否かを判別する。このときにはタイ
マフラグＦTIM は、既に０とされており、その判別答が
否定（ＮＯ）となり、ステップ２２に進み、当該ステッ
プ２２の判別答が否定（ＮＯ）になるまで前述のステッ
プ２３、２４、２５が繰り返し実行されることになる。
【００２２】そして、ステップ２４の判別答が肯定（Ｙ
ＥＳ）即ち、Ｏ2 センサ５の３回目の出力電圧Ｖ3 の計
測が終了すると、前回までに計測記憶したＯ2 センサ５
の出力電圧Ｖ1 、Ｖ2 と今回計測した出力電圧Ｖ3 の相
加平均（Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖ3 ）／３が所定電圧Ｖｓよりも
小さいか否かを判別（ステップ２６）し、その判別答が
否定（ＮＯ）のときには、Ｏ2 センサ５のが正常である
と判定して警報ランプを消灯（ステップ２７）させ、空
燃比Ａ／Ｆを通常制御（ステップ２９）し、チェックフ
ラグＦCHK を０に、タイマフラグＦTIM を１にセット
（ステップ３０）して初期状態に戻し、当該故障判定を
終了する。
ＥＳ）即ち、Ｏ2 センサ５の３回目の出力電圧Ｖ3 の計
測が終了すると、前回までに計測記憶したＯ2 センサ５
の出力電圧Ｖ1 、Ｖ2 と今回計測した出力電圧Ｖ3 の相
加平均（Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖ3 ）／３が所定電圧Ｖｓよりも
小さいか否かを判別（ステップ２６）し、その判別答が
否定（ＮＯ）のときには、Ｏ2 センサ５のが正常である
と判定して警報ランプを消灯（ステップ２７）させ、空
燃比Ａ／Ｆを通常制御（ステップ２９）し、チェックフ
ラグＦCHK を０に、タイマフラグＦTIM を１にセット
（ステップ３０）して初期状態に戻し、当該故障判定を
終了する。
【００２３】また、ステップ２６の判別答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のとき即ち、Ｏ2 センサ５の出力電圧Ｖ1 、Ｖ2 、
Ｖ3 の相加平均（Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖ3 ）／３が所定電圧Ｖ
ｓよりも小さいときには、Ｏ2 センサ５が故障と判定
し、警報ランプを点灯（ステップ２８）させて運転者に
警告した後、空燃比Ａ／Ｆを通常制御（ステップ２９）
し、チェックフラグＦCHK を０に、タイマフラグＦTIM
を１にセット（ステップ３０）して初期状態に戻して当
該故障判定を終了する。
Ｓ）のとき即ち、Ｏ2 センサ５の出力電圧Ｖ1 、Ｖ2 、
Ｖ3 の相加平均（Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖ3 ）／３が所定電圧Ｖ
ｓよりも小さいときには、Ｏ2 センサ５が故障と判定
し、警報ランプを点灯（ステップ２８）させて運転者に
警告した後、空燃比Ａ／Ｆを通常制御（ステップ２９）
し、チェックフラグＦCHK を０に、タイマフラグＦTIM
を１にセット（ステップ３０）して初期状態に戻して当
該故障判定を終了する。
【００２４】また、ステップ２２の判別答が否定（Ｎ
Ｏ）即ち、タイマ２のタイマ時間が所定時間Ｔ2 を超え
たときには、当該所定時間Ｔ2 の間にＯ2 センサ５の出
力の相加平均値が所定値Ｖｓに達しなかったものとして
当該Ｏ2 センサ５が故障と判定し、ステップ２８に進み
警告ランプを点灯して運転者に警告した後、前述と同様
に空燃比Ａ／Ｆを通常制御（ステップ２９）し、チェッ
クフラグＦCHK を０に、タイマフラグＦTIM を１にセッ
ト（ステップ３０）して初期状態に戻し、当該判定を終
了する。
Ｏ）即ち、タイマ２のタイマ時間が所定時間Ｔ2 を超え
たときには、当該所定時間Ｔ2 の間にＯ2 センサ５の出
力の相加平均値が所定値Ｖｓに達しなかったものとして
当該Ｏ2 センサ５が故障と判定し、ステップ２８に進み
警告ランプを点灯して運転者に警告した後、前述と同様
に空燃比Ａ／Ｆを通常制御（ステップ２９）し、チェッ
クフラグＦCHK を０に、タイマフラグＦTIM を１にセッ
ト（ステップ３０）して初期状態に戻し、当該判定を終
了する。
【００２５】次に、図５により第２の判定方法を説明す
る。図５においてＥＣＵ７は、タイマフラグＦTIM が１
であるか否かを判別（ステップ４０）する。このタイマ
フラグＦTIM は、最初は１にセットされており、従っ
て、判別答は肯定（ＹＥＳ）となり、タイマ２をリセッ
トしてスタート（ステップ４１）させる。このタイマ２
は、空燃比Ａ／Ｆを強制加振させる時間を設定する。次
に、このタイマ２のタイマ時間が設定時間Ｔ2 よりも短
いか否かを判別（ステップ４２）し、判別答が否定（Ｎ
Ｏ）のときにはＯ2 センサ５の出力電圧Ｖを計測し（ス
テップ４３）、この出力電圧Ｖが所定電圧Ｖｓ（例え
ば、0.5 Ｖ）以上（Ｖ≧Ｖｓ）になったか否かを判別
（ステップ４４）する。
る。図５においてＥＣＵ７は、タイマフラグＦTIM が１
であるか否かを判別（ステップ４０）する。このタイマ
フラグＦTIM は、最初は１にセットされており、従っ
て、判別答は肯定（ＹＥＳ）となり、タイマ２をリセッ
トしてスタート（ステップ４１）させる。このタイマ２
は、空燃比Ａ／Ｆを強制加振させる時間を設定する。次
に、このタイマ２のタイマ時間が設定時間Ｔ2 よりも短
いか否かを判別（ステップ４２）し、判別答が否定（Ｎ
Ｏ）のときにはＯ2 センサ５の出力電圧Ｖを計測し（ス
テップ４３）、この出力電圧Ｖが所定電圧Ｖｓ（例え
ば、0.5 Ｖ）以上（Ｖ≧Ｖｓ）になったか否かを判別
（ステップ４４）する。
【００２６】ステップ４４の判別答が否定（ＮＯ）のと
きにはタイマフラグＦTIM を０にセットしてステップ４
０に戻り、当該判別を繰り返す。そして、ステップ４４
の判別答が肯定（ＹＥＳ）のとき即ち、Ｏ2 センサ５の
出力電圧Ｖが所定値Ｖｓ以上（Ｖ≧Ｖｓ）になったとき
には当該Ｏ2 センサ５が正常であると判定して警告ラン
プを消灯（ステップ４５）したまま空燃比Ａ／Ｆを通常
制御（ステップ４８）し、チェックフラグＦCHK を０
に、タイマフラグＦTIM を１にセット（ステップ４９）
して初期状態に戻り、当該故障判定を終了する。
きにはタイマフラグＦTIM を０にセットしてステップ４
０に戻り、当該判別を繰り返す。そして、ステップ４４
の判別答が肯定（ＹＥＳ）のとき即ち、Ｏ2 センサ５の
出力電圧Ｖが所定値Ｖｓ以上（Ｖ≧Ｖｓ）になったとき
には当該Ｏ2 センサ５が正常であると判定して警告ラン
プを消灯（ステップ４５）したまま空燃比Ａ／Ｆを通常
制御（ステップ４８）し、チェックフラグＦCHK を０
に、タイマフラグＦTIM を１にセット（ステップ４９）
して初期状態に戻り、当該故障判定を終了する。
【００２７】また、タイマ２のタイマ時間が所定時間Ｔ
2 以上になりステップ４２の判別答が肯定（ＹＥＳ）の
ときにはＯ2 センサ５が故障であると判定して警告ラン
プを点灯（ステップ４７）させて運転者に警告した後ス
テップ４８に進み空燃比Ａ／Ｆを通常制御し、チェック
フラグＦCHK を０に、タイマフラグＦTIM を１にセット
（ステップ４９）して初期状態に戻り、当該故障判定を
終了する。
2 以上になりステップ４２の判別答が肯定（ＹＥＳ）の
ときにはＯ2 センサ５が故障であると判定して警告ラン
プを点灯（ステップ４７）させて運転者に警告した後ス
テップ４８に進み空燃比Ａ／Ｆを通常制御し、チェック
フラグＦCHK を０に、タイマフラグＦTIM を１にセット
（ステップ４９）して初期状態に戻り、当該故障判定を
終了する。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ンジンのトルク変動を抑え、ドライバビリティの悪化及
び排気ガスの悪化を防止しつつＯ2 センサの劣化・故障
等の判定を精度良く行なうことが可能となり、三元触媒
コンバータの機能を有効に発揮させることが出来、これ
に伴い排気ガスを良好に浄化することが可能となるとい
う効果がある。
ンジンのトルク変動を抑え、ドライバビリティの悪化及
び排気ガスの悪化を防止しつつＯ2 センサの劣化・故障
等の判定を精度良く行なうことが可能となり、三元触媒
コンバータの機能を有効に発揮させることが出来、これ
に伴い排気ガスを良好に浄化することが可能となるとい
う効果がある。
【図１】本発明方法を実施するエンジンの空燃比制御装
置の一実施例を示す構成図である。
置の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に係るＯ2 センサの故障判定方法の概要
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図３】Ｏ2 センサの故障判定方法の手順を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図４】図３のフローチャートにおけるＯ2 センサの第
１の故障判定方法の手順を示すフローチャートである。
１の故障判定方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】図３のフローチャートにおけるＯ2 センサの第
２の故障判定方法の手順を示すフローチャートである。
２の故障判定方法の手順を示すフローチャートである。
１ エンジン ２ 排気通路 ３ 吸気通路 ４ 三元触媒コンバータ ５ Ｏ2 センサ ６ 燃料噴射弁 ７ 電子燃料制御装置（ＥＣＵ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 泰久 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−365950（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 27/409 F02D 41/14 G01N 27/26
Claims (4)
- 【請求項１】 内燃エンジンの排気ガス中の酸素濃度を
検出するＯ2 センサの故障判定方法において、エンジン
が所定の運転領域にあるときに空燃比を理論空燃比より
も一定量リーン又はリッチに所定時間保持して前記Ｏ2
センサの周囲のガス濃度を初期化し、前記空燃比を前記
理論空燃比に対して所定量だけ所定期間に亘り所定周期
で強制加振させ、このときの前記Ｏ2 センサの出力電圧
の変化により当該Ｏ2 センサの異常を判定することを特
徴とするＯ2 センサの故障判定方法。 - 【請求項２】 前記エンジンの運転領域は、アイドル近
傍であることを特徴とする請求項１記載のＯ2 センサの
故障判定方法。 - 【請求項３】 前記Ｏ2 センサの異常は、前記空燃比の
強制加振開始時の当該Ｏ 2 センサの出力電圧の振幅値に
より判定することを特徴とする請求項１記載のＯ 2 セン
サの故障判定方法。 - 【請求項４】 前記Ｏ2 センサの異常は、前記空燃比の
強制加振開始から当該Ｏ 2 センサの出力が所定電圧を超
えるまでの時間により判定することを特徴とする請求項
１記載のＯ2 センサの故障判定方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4189307A JP2827719B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Ｏ２ センサの故障判定方法 |
| KR1019930012899A KR0127495B1 (ko) | 1992-07-16 | 1993-07-09 | 산소 센서의 고장 판정 방법 |
| US08/092,527 US5423203A (en) | 1992-07-16 | 1993-07-16 | Failure determination method for O2 sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4189307A JP2827719B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Ｏ２ センサの故障判定方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0634597A JPH0634597A (ja) | 1994-02-08 |
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Family
ID=16239153
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4189307A Expired - Fee Related JP2827719B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Ｏ２ センサの故障判定方法 |
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|---|---|
| US (1) | US5423203A (ja) |
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| KR (1) | KR0127495B1 (ja) |
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| DE4423344A1 (de) * | 1994-07-04 | 1996-01-11 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur Erkennung von seitenverkehrt angeschlossenen Lambda-Sonden |
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