JP2977986B2 - 酸素センサ劣化検出方法 - Google Patents
酸素センサ劣化検出方法Info
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- JP2977986B2 JP2977986B2 JP4029396A JP2939692A JP2977986B2 JP 2977986 B2 JP2977986 B2 JP 2977986B2 JP 4029396 A JP4029396 A JP 4029396A JP 2939692 A JP2939692 A JP 2939692A JP 2977986 B2 JP2977986 B2 JP 2977986B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気ガスを浄化するた
めの触媒コンバータを備えた自動車に適用される酸素セ
ンサ劣化検出方法に関するものである。
めの触媒コンバータを備えた自動車に適用される酸素セ
ンサ劣化検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】空燃比のフィードバック制御を行って運
転されるエンジンでは、排気系に三元触媒コンバータを
配設し、その三元触媒の上流に主酸素センサを、さらに
その下流側に主酸素センサとは別の補助酸素センサをそ
れぞれ配設しておき、両酸素センサの出力信号を利用し
て空燃比のフィードバック制御を行うようにしたものが
ある。通常このようなエンジンにおける空燃比フィード
バック制御システムでは、三元触媒コンバータの下流側
では、各気筒から排出される排気ガスが十分に攪拌され
た状態にあり、しかも、三元触媒コンバータの働きによ
り排気ガス中の酸素濃度が略平衡状態に達している。そ
の為、補助酸素センサの出力信号は、主酸素センサの出
力信号よりも緩慢な変化を示す。具体的には、主酸素セ
ンサの出力信号に基づいて調整された混合気が全体的に
リッチ傾向の場合は、補助酸素センサのそれがリッチを
示す時間が長く、混合気が全体的にリーン傾向の場合
は、補助酸素センサの出力信号がリーンを示す時間が長
くなる。そこで、前述のように、主酸素センサの信号を
利用して空燃比のフィードバックを行いつつ補助酸素セ
ンサの信号により混合気全体の傾向を検出し、その検出
結果に基づいて前記空燃比フィードバック補正係数を微
少修正する。このような構成によれば、主酸素センサの
みのシステムに比べ、混合気の空燃比をより正確に理論
空燃比の近傍に調節することができ、三元触媒コンバー
タにより排気ガスを効率よく浄化することが可能とな
る。
転されるエンジンでは、排気系に三元触媒コンバータを
配設し、その三元触媒の上流に主酸素センサを、さらに
その下流側に主酸素センサとは別の補助酸素センサをそ
れぞれ配設しておき、両酸素センサの出力信号を利用し
て空燃比のフィードバック制御を行うようにしたものが
ある。通常このようなエンジンにおける空燃比フィード
バック制御システムでは、三元触媒コンバータの下流側
では、各気筒から排出される排気ガスが十分に攪拌され
た状態にあり、しかも、三元触媒コンバータの働きによ
り排気ガス中の酸素濃度が略平衡状態に達している。そ
の為、補助酸素センサの出力信号は、主酸素センサの出
力信号よりも緩慢な変化を示す。具体的には、主酸素セ
ンサの出力信号に基づいて調整された混合気が全体的に
リッチ傾向の場合は、補助酸素センサのそれがリッチを
示す時間が長く、混合気が全体的にリーン傾向の場合
は、補助酸素センサの出力信号がリーンを示す時間が長
くなる。そこで、前述のように、主酸素センサの信号を
利用して空燃比のフィードバックを行いつつ補助酸素セ
ンサの信号により混合気全体の傾向を検出し、その検出
結果に基づいて前記空燃比フィードバック補正係数を微
少修正する。このような構成によれば、主酸素センサの
みのシステムに比べ、混合気の空燃比をより正確に理論
空燃比の近傍に調節することができ、三元触媒コンバー
タにより排気ガスを効率よく浄化することが可能とな
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、酸素センサ
には経年変化により生じた劣化により適正な出力が得ら
れなくなることがあり、このような事態はエミッション
の悪化に直結することから、制御系に酸素センサ劣化検
出機能を付加してセンサ交換時期を適切にドライバに知
らせるようにしておくことが従来から望まれている。例
えば、特開昭６１−１９６１４９号公報に記載されたも
の等は、定常運転時に酸素センサが正常であればその出
力がリッチとリーンとを規則的に繰り返すことに着目し
て、その応答周期を計測することにより基本となるフィ
ードバック制御周期と比較し、この周期が不当に長くな
ったり短くなったりした場合に劣化と判断するようにし
ている。具体的には、一定時間内（例えば２０秒）に何
回リッチスキップしたかをカウントすることによって周
期を求めるなどの手法が用いられている。
には経年変化により生じた劣化により適正な出力が得ら
れなくなることがあり、このような事態はエミッション
の悪化に直結することから、制御系に酸素センサ劣化検
出機能を付加してセンサ交換時期を適切にドライバに知
らせるようにしておくことが従来から望まれている。例
えば、特開昭６１−１９６１４９号公報に記載されたも
の等は、定常運転時に酸素センサが正常であればその出
力がリッチとリーンとを規則的に繰り返すことに着目し
て、その応答周期を計測することにより基本となるフィ
ードバック制御周期と比較し、この周期が不当に長くな
ったり短くなったりした場合に劣化と判断するようにし
ている。具体的には、一定時間内（例えば２０秒）に何
回リッチスキップしたかをカウントすることによって周
期を求めるなどの手法が用いられている。
【０００４】しかしながら、酸素センサが劣化した際に
現れる現象は応答周期の変化に限らず、例えば、応答周
期は変わらないが応答にリッチ側又はリーン側へ偏った
指向性が現れる場合がある。そして、このような場合に
上述した従来の手法では酸素センサの劣化を検出でき
ず、空燃比Ａ／Ｆのリーン側又はリッチ側への行き過ぎ
制御を招いてエミッションを悪化させるという問題を生
じていた。
現れる現象は応答周期の変化に限らず、例えば、応答周
期は変わらないが応答にリッチ側又はリーン側へ偏った
指向性が現れる場合がある。そして、このような場合に
上述した従来の手法では酸素センサの劣化を検出でき
ず、空燃比Ａ／Ｆのリーン側又はリッチ側への行き過ぎ
制御を招いてエミッションを悪化させるという問題を生
じていた。
【０００５】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。
とを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る酸素センサ劣化検出方法
は、排気ガスを浄化する触媒コンバータの上流側に排気
ガス中の酸素濃度を検出する主酸素センサを配設し、そ
の出力信号に基づき空燃比フィードバック補正係数を変
化させて燃焼室に供給する混合気の空燃比を理論空燃比
近傍にフィードバック制御するとともに、前記触媒コン
バータの下流側に補助酸素センサを配設し、その出力信
号に基づき前記空燃比フィードバック補正係数を修正す
る制御を行うように構成されたエンジンにおいて、補助
酸素センサの、フィードバック制御におけるリッチ状態
とリーン状態とを判定するための電圧値からなる出力信
号および、前記空燃比フィードバック補正係数を制御す
るためのフィードバック制御値とそのフィードバック制
御値を補正するための学習制御値との少なくともいずれ
か一方の、変化が停止した状態を検出し、検出された変
化停止状態が同時に持続している時間を計時し、計時さ
れた時間が所定時間以上である場合に主酸素センサが劣
化していると判定することを特徴とする。本発明におけ
る変化停止状態とは、上記出力信号および、フィードバ
ック制御値と学習制御値との少なくともいずれか一方
の、変化が停止した状態を検出するために、出力信号が
設定された設定値以上か、あるいは逆に設定値未満かを
判定すること、フィードバック制御値と学習制御値との
少なくともいずれか一方が設定された設定値と少なくと
も同一値であることを判定すること、若しくは出力信号
および、フィードバック制御値と学習制御値との少なく
ともいずれか一方の、単位時間当りの変化量が０である
ことを指すものであってよい。
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る酸素センサ劣化検出方法
は、排気ガスを浄化する触媒コンバータの上流側に排気
ガス中の酸素濃度を検出する主酸素センサを配設し、そ
の出力信号に基づき空燃比フィードバック補正係数を変
化させて燃焼室に供給する混合気の空燃比を理論空燃比
近傍にフィードバック制御するとともに、前記触媒コン
バータの下流側に補助酸素センサを配設し、その出力信
号に基づき前記空燃比フィードバック補正係数を修正す
る制御を行うように構成されたエンジンにおいて、補助
酸素センサの、フィードバック制御におけるリッチ状態
とリーン状態とを判定するための電圧値からなる出力信
号および、前記空燃比フィードバック補正係数を制御す
るためのフィードバック制御値とそのフィードバック制
御値を補正するための学習制御値との少なくともいずれ
か一方の、変化が停止した状態を検出し、検出された変
化停止状態が同時に持続している時間を計時し、計時さ
れた時間が所定時間以上である場合に主酸素センサが劣
化していると判定することを特徴とする。本発明におけ
る変化停止状態とは、上記出力信号および、フィードバ
ック制御値と学習制御値との少なくともいずれか一方
の、変化が停止した状態を検出するために、出力信号が
設定された設定値以上か、あるいは逆に設定値未満かを
判定すること、フィードバック制御値と学習制御値との
少なくともいずれか一方が設定された設定値と少なくと
も同一値であることを判定すること、若しくは出力信号
および、フィードバック制御値と学習制御値との少なく
ともいずれか一方の、単位時間当りの変化量が０である
ことを指すものであってよい。
【０００７】
【作用】このような構成のものであれば、主酸素センサ
が劣化した場合、それにともなって主酸素センサによる
フィードバック制御が不能となり、補助酸素センサの出
力信号のフィードバック制御におけるリッチ状態とリー
ン状態とを判定するための電圧値がリーン又はリッチの
いずれかの状態となったままとなる。この場合に、補助
酸素センサの出力信号の電圧値の変動を検出するととも
に、補助酸素センサによるフィードバック制御における
前記空燃比フィードバック制御を制御するためのフィー
ドバック制御値とそのフィードバック制御値を補正する
ための学習制御値との少なくとも一方の変動を検出し、
それぞれの値の変動が停止した状態の継続時間が所定時
間以上となった場合に、主酸素センサが劣化したと判定
するようにしている。したがって、補助酸素センサの出
力信号のみで主酸素センサの劣化を判定する場合に比
べ、誤判定なく確実にその劣化を判定でき、酸素センサ
の交換時期を適確に知ることができる。
が劣化した場合、それにともなって主酸素センサによる
フィードバック制御が不能となり、補助酸素センサの出
力信号のフィードバック制御におけるリッチ状態とリー
ン状態とを判定するための電圧値がリーン又はリッチの
いずれかの状態となったままとなる。この場合に、補助
酸素センサの出力信号の電圧値の変動を検出するととも
に、補助酸素センサによるフィードバック制御における
前記空燃比フィードバック制御を制御するためのフィー
ドバック制御値とそのフィードバック制御値を補正する
ための学習制御値との少なくとも一方の変動を検出し、
それぞれの値の変動が停止した状態の継続時間が所定時
間以上となった場合に、主酸素センサが劣化したと判定
するようにしている。したがって、補助酸素センサの出
力信号のみで主酸素センサの劣化を判定する場合に比
べ、誤判定なく確実にその劣化を判定でき、酸素センサ
の交換時期を適確に知ることができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。
説明する。
【０００９】図１はこの方法が実施される自動車用エン
ジンを示している。このエンジンは、インジェクタ１
と、主酸素センサ２ｍと、補助酸素センサ２ｓと、フィ
ードバック制御手段であるマイクロコンピュータユニッ
ト３とを具備している。
ジンを示している。このエンジンは、インジェクタ１
と、主酸素センサ２ｍと、補助酸素センサ２ｓと、フィ
ードバック制御手段であるマイクロコンピュータユニッ
ト３とを具備している。
【００１０】インジェクタ１は、吸気管４に装着してあ
り、電磁コイル等を主体として構成されている。そし
て、電磁コイルにマイクロコンピュータユニット３から
燃料噴射信号が入力されると、そのデューティ比等に比
例した量の燃料を吸気ポート付近に噴射し得るようにし
てある。主酸素センサ２ｍは、触媒コンバータたるマニ
バータ５の上流側に装着してあり、排気ガス中の酸素濃
度に感応して出力信号ｂｍを出力するようになってい
る。具体的には、混合気の空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比近
傍に存在する判定値よりもリーン側にあって排気ガス中
の酸素濃度が高い場合には低い電圧を出力し、混合気の
空燃比Ａ／Ｆが前記判定値よりもリッチ側にあって排気
ガス中の酸素濃度が低い場合には高い電圧を出力し得る
ものである。補助酸素センサ２ｓは、前述した主酸素セ
ンサ２ｍと同様の構成からなるもので、マニバータ５の
下流側に装着されており、排気ガス中の酸素濃度に感応
して低電圧又は高電圧の出力信号ｂｓを出力するように
なっている。そして、これらの出力信号ｂｓを前記マイ
クロコンピュータユニット３に入力している。
り、電磁コイル等を主体として構成されている。そし
て、電磁コイルにマイクロコンピュータユニット３から
燃料噴射信号が入力されると、そのデューティ比等に比
例した量の燃料を吸気ポート付近に噴射し得るようにし
てある。主酸素センサ２ｍは、触媒コンバータたるマニ
バータ５の上流側に装着してあり、排気ガス中の酸素濃
度に感応して出力信号ｂｍを出力するようになってい
る。具体的には、混合気の空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比近
傍に存在する判定値よりもリーン側にあって排気ガス中
の酸素濃度が高い場合には低い電圧を出力し、混合気の
空燃比Ａ／Ｆが前記判定値よりもリッチ側にあって排気
ガス中の酸素濃度が低い場合には高い電圧を出力し得る
ものである。補助酸素センサ２ｓは、前述した主酸素セ
ンサ２ｍと同様の構成からなるもので、マニバータ５の
下流側に装着されており、排気ガス中の酸素濃度に感応
して低電圧又は高電圧の出力信号ｂｓを出力するように
なっている。そして、これらの出力信号ｂｓを前記マイ
クロコンピュータユニット３に入力している。
【００１１】マイクロコンピュータユニット３は、燃焼
室に供給する混合気の空燃比を調節する役割を担ってお
り、中央演算装置６と、記憶装置７と、入力インターフ
ェース８と、出力インターフェース９とを備えている。
そして、その入力インターフェース８に、前記出力信号
ｂｍ、ｂｓの他に、それぞれ図示しない、クランク角セ
ンサが出力するエンジン回転速度ＮＥに対応したエンジ
ン回転信号ｃと、圧力センサが出力する吸気管負圧ＰＭ
に比例した吸気圧信号ｄと、アイドルスイッチが出力す
るスロットル信号ｅと、水温センサが出力するエンジン
冷却水温ＴＨＷに対応した水温信号ｆと、吸気温センサ
が出力する吸気温ＴＷＡに対応した吸気温信号ｇとを少
なくとも入力し、記憶装置７内に格納されているプログ
ラムによって中央演算装置６が一定クランクアングル毎
に所定の演算処理を実行して、出力インターフェース９
を介して前記インジェクタ１に燃料噴射信号ａを出力す
るようになっている。
室に供給する混合気の空燃比を調節する役割を担ってお
り、中央演算装置６と、記憶装置７と、入力インターフ
ェース８と、出力インターフェース９とを備えている。
そして、その入力インターフェース８に、前記出力信号
ｂｍ、ｂｓの他に、それぞれ図示しない、クランク角セ
ンサが出力するエンジン回転速度ＮＥに対応したエンジ
ン回転信号ｃと、圧力センサが出力する吸気管負圧ＰＭ
に比例した吸気圧信号ｄと、アイドルスイッチが出力す
るスロットル信号ｅと、水温センサが出力するエンジン
冷却水温ＴＨＷに対応した水温信号ｆと、吸気温センサ
が出力する吸気温ＴＷＡに対応した吸気温信号ｇとを少
なくとも入力し、記憶装置７内に格納されているプログ
ラムによって中央演算装置６が一定クランクアングル毎
に所定の演算処理を実行して、出力インターフェース９
を介して前記インジェクタ１に燃料噴射信号ａを出力す
るようになっている。
【００１２】ここで、２個の酸素センサを用いる制御シ
ステムの動作について、簡単に説明する。まず、現在の
エンジンの運転状態が空燃比フィードバック制御領域内
にあるか否かを判定する。その場合の判定条件として
は、例えば、エンジン冷却水温が４０℃以上であるこ
と、燃料カット中でないこと、パワー増量中でないこ
と、エンジン始動開始から所定時間経過していること、
主酸素センサ２ｍが活性中であること、圧力センサが正
常であることなどが挙げられる。そして、全ての条件が
成立した場合に、エンジン回転信号ｃ及び吸気圧信号ｄ
等から吸入空気量を算出し、その吸入空気量に応じてま
ず基本噴射量を決定する。次に、この基本噴射量を主酸
素センサ２ｍの出力信号ｂｍにより定められる空燃比フ
ィードバック補正係数ＦＡＦで補正して、インジェクタ
１への最終通電時間Ｔを決定し、その最終通電時間Ｔだ
けインジェクタ１を開弁するための燃料噴射信号ａを出
力するようになっている。
ステムの動作について、簡単に説明する。まず、現在の
エンジンの運転状態が空燃比フィードバック制御領域内
にあるか否かを判定する。その場合の判定条件として
は、例えば、エンジン冷却水温が４０℃以上であるこ
と、燃料カット中でないこと、パワー増量中でないこ
と、エンジン始動開始から所定時間経過していること、
主酸素センサ２ｍが活性中であること、圧力センサが正
常であることなどが挙げられる。そして、全ての条件が
成立した場合に、エンジン回転信号ｃ及び吸気圧信号ｄ
等から吸入空気量を算出し、その吸入空気量に応じてま
ず基本噴射量を決定する。次に、この基本噴射量を主酸
素センサ２ｍの出力信号ｂｍにより定められる空燃比フ
ィードバック補正係数ＦＡＦで補正して、インジェクタ
１への最終通電時間Ｔを決定し、その最終通電時間Ｔだ
けインジェクタ１を開弁するための燃料噴射信号ａを出
力するようになっている。
【００１３】空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦは、
主酸素センサ２ｍからの出力電圧が判定電圧を上回った
場合には、まずリッチ判定遅延時間経過後に所定値だけ
減少側にスキップされ、これに続いてリーン積分に基づ
いて一定値づつ徐々に減少される。これとは逆に、主酸
素センサ２ｍからの出力電圧が判定電圧を下回った場合
には、リーン判定遅延時間経過後に所定値だけ増加側に
スキップされ、続いてリッチ積分に基づいて一定値づつ
徐々に増加させるようにしている。このようにして、空
燃比フィードバック補正係数ＦＡＦを交互にリッチ又は
リーン側に判定させるような値をとらせ、これを通じて
空燃比を理論空燃比近傍に保持するようになっている。
主酸素センサ２ｍからの出力電圧が判定電圧を上回った
場合には、まずリッチ判定遅延時間経過後に所定値だけ
減少側にスキップされ、これに続いてリーン積分に基づ
いて一定値づつ徐々に減少される。これとは逆に、主酸
素センサ２ｍからの出力電圧が判定電圧を下回った場合
には、リーン判定遅延時間経過後に所定値だけ増加側に
スキップされ、続いてリッチ積分に基づいて一定値づつ
徐々に増加させるようにしている。このようにして、空
燃比フィードバック補正係数ＦＡＦを交互にリッチ又は
リーン側に判定させるような値をとらせ、これを通じて
空燃比を理論空燃比近傍に保持するようになっている。
【００１４】また、上記のフィードバック制御中に補助
酸素センサ２ｓによるフィードバック条件が成立する
と、補助酸素センサ２ｓによるフィードバック制御が行
われる。そのフィードバック条件としては、例えば、主
酸素センサ２ｍによる空燃比フィードバック制御の開始
から所定時間経過していること、エンジン冷却水温が７
０℃以上であること、過渡時の燃料補正量が所定値を下
回っていること、エンジンがアイドリング状態にあって
車速が０か、若しくはエンジンが非アイドリング状態に
あって車速が所定領域内にあること、等が挙げられる。
酸素センサ２ｓによるフィードバック条件が成立する
と、補助酸素センサ２ｓによるフィードバック制御が行
われる。そのフィードバック条件としては、例えば、主
酸素センサ２ｍによる空燃比フィードバック制御の開始
から所定時間経過していること、エンジン冷却水温が７
０℃以上であること、過渡時の燃料補正量が所定値を下
回っていること、エンジンがアイドリング状態にあって
車速が０か、若しくはエンジンが非アイドリング状態に
あって車速が所定領域内にあること、等が挙げられる。
【００１５】補助酸素センサ２ｓによる空燃比のフィー
ドバック制御は、基本的には一定のゲート時間（例えば
４０ｍｓｅｃ）毎に行われる。まず、補助酸素センサ２
ｓの出力信号たるフィードバック制御におけるリッチ状
態とリーン状態とを判定するための出力電圧ＶＳＵＢＯ
２が判定電圧を上回っていることが連続して検出される
と、リッチ時間が設定時間ごとにカウントアップされ
る。リッチ時間がカウントアップされて一定値に達する
と、リッチフラグがオンされるとともに、フィードバッ
ク制御値ＦＡＣＦが一定値づつ減少される。逆に、補助
酸素センサ２ｓの出力電圧ＶＳＵＢＯ２が判定電圧を下
回り、リッチフラグがオフされた場合には、フィードバ
ック制御値ＦＡＣＦを一定値だけ増加側にスキップさせ
た後、一定値づつ徐々に増加させる。さらに、補助酸素
センサ２ｓのサブＯ2学習制御補正係数ＦＫＧＭＮによ
りフィードバック制御値ＦＡＣＦを補正して最適値とす
る。この様な手順に基づいてフィードバック制御値ＦＡ
ＣＦが変更されるとともに、そのフィードバック制御値
ＦＡＣＦに基づいて、図示しないマップから空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦのリッチ判定遅延時間及びリ
ーン判定遅延時間がそれぞれ決定される。フィードバッ
ク制御値ＦＡＣＦが大きくなれば、リッチ判定遅延時間
が長くなり、リーン判定遅延時間が短縮される。その結
果、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦが増加側から
減少側に転換する時期が遅くなるとともに、減少側から
増加側に転換する時期が早くなり、インジェクタ１から
噴射される燃料が増加されることになる。逆に、フィー
ドバック制御値ＦＡＣＦが小さくなる場合には、燃料供
給量が減少することになる。
ドバック制御は、基本的には一定のゲート時間（例えば
４０ｍｓｅｃ）毎に行われる。まず、補助酸素センサ２
ｓの出力信号たるフィードバック制御におけるリッチ状
態とリーン状態とを判定するための出力電圧ＶＳＵＢＯ
２が判定電圧を上回っていることが連続して検出される
と、リッチ時間が設定時間ごとにカウントアップされ
る。リッチ時間がカウントアップされて一定値に達する
と、リッチフラグがオンされるとともに、フィードバッ
ク制御値ＦＡＣＦが一定値づつ減少される。逆に、補助
酸素センサ２ｓの出力電圧ＶＳＵＢＯ２が判定電圧を下
回り、リッチフラグがオフされた場合には、フィードバ
ック制御値ＦＡＣＦを一定値だけ増加側にスキップさせ
た後、一定値づつ徐々に増加させる。さらに、補助酸素
センサ２ｓのサブＯ2学習制御補正係数ＦＫＧＭＮによ
りフィードバック制御値ＦＡＣＦを補正して最適値とす
る。この様な手順に基づいてフィードバック制御値ＦＡ
ＣＦが変更されるとともに、そのフィードバック制御値
ＦＡＣＦに基づいて、図示しないマップから空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦのリッチ判定遅延時間及びリ
ーン判定遅延時間がそれぞれ決定される。フィードバッ
ク制御値ＦＡＣＦが大きくなれば、リッチ判定遅延時間
が長くなり、リーン判定遅延時間が短縮される。その結
果、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦが増加側から
減少側に転換する時期が遅くなるとともに、減少側から
増加側に転換する時期が早くなり、インジェクタ１から
噴射される燃料が増加されることになる。逆に、フィー
ドバック制御値ＦＡＣＦが小さくなる場合には、燃料供
給量が減少することになる。
【００１６】この実施例ではさらに、補助酸素センサ
の、出力電圧ＶＳＵＢＯ２および、フィードバック制御
値と学習制御値との少なくともいずれか一方が、それぞ
れ設定された設定値と少なくとも同一値であることを検
出し、検出された同一値である状態を同時に持続してい
る時間を計時し、計時された時間が所定時間以上である
場合に主酸素センサが劣化していると判定する、主酸素
センサ２ｍの劣化判定プログラムを記憶装置７に格納し
ている。
の、出力電圧ＶＳＵＢＯ２および、フィードバック制御
値と学習制御値との少なくともいずれか一方が、それぞ
れ設定された設定値と少なくとも同一値であることを検
出し、検出された同一値である状態を同時に持続してい
る時間を計時し、計時された時間が所定時間以上である
場合に主酸素センサが劣化していると判定する、主酸素
センサ２ｍの劣化判定プログラムを記憶装置７に格納し
ている。
【００１７】劣化判定プログラムの概要は図２に示すよ
うなものである。
うなものである。
【００１８】ステップ５１において、フィードバック制
御値ＦＡＣＦが設定されたその上限値ＨＦＡＣＦと同一
か否か判定し、同一であればステップ５２に移行し、同
一でない場合はステップ６１に進む。ステップ５２で
は、サブＯ２学習制御補正係数ＦＫＧＭＮが設定された
その上限値ＨＦＫＧＭＮ以上か否かを判定し、以上であ
ればステップ５３に移行し、未満の場合はサブルーチン
に戻る。ステップ５３では、補助酸素センサ２ｓの出力
電圧ＶＳＵＢＯ２が設定された設定値、例えば０．４５
ｖ（ボルト）未満か否かを判定し、未満であればステッ
プ５４に移行し、以上であればサブルーチンに戻る。ス
テップ６１では、フィードバック制御値ＦＡＣＦが設定
された下限値ＬＦＡＣＦ以下か否かを判定し、以下であ
ればステップ６２に移行し、そうでない場合はサブルー
チンに戻る。ステップ６２では、サブＯ２学習制御補正
係数ＦＫＧＭＮが設定された下限値ＬＦＫＧＭＮ以下か
否かを判定し、以下であればステップ６３に移行し、超
えている場合はサブルーチンに戻る。ステップ６３にお
いては、出力電圧ＶＳＵＢＯ２が設定値以上か否かを判
定し、以上である場合はステップ５４に移行し、未満の
場合はサブルーチンに戻る。ステップ５４では、フィー
ドバック制御値ＦＡＣＦが上限値ＨＦＡＣＦと同一であ
り、サブＯ２学習制御補正係数ＦＫＧＭＮが上限値ＨＦ
ＫＧＭＮ以上であり、かつ出力電圧ＶＳＵＢＯ２が設定
値である０．４５ｖ未満である状態の計測時間ＣＡＯ２
が所定時間ＫＴ以上であるか否かを判定し、以上である
場合はステップ５５に移行し、未満である場合はサブル
ーチンに戻る。
御値ＦＡＣＦが設定されたその上限値ＨＦＡＣＦと同一
か否か判定し、同一であればステップ５２に移行し、同
一でない場合はステップ６１に進む。ステップ５２で
は、サブＯ２学習制御補正係数ＦＫＧＭＮが設定された
その上限値ＨＦＫＧＭＮ以上か否かを判定し、以上であ
ればステップ５３に移行し、未満の場合はサブルーチン
に戻る。ステップ５３では、補助酸素センサ２ｓの出力
電圧ＶＳＵＢＯ２が設定された設定値、例えば０．４５
ｖ（ボルト）未満か否かを判定し、未満であればステッ
プ５４に移行し、以上であればサブルーチンに戻る。ス
テップ６１では、フィードバック制御値ＦＡＣＦが設定
された下限値ＬＦＡＣＦ以下か否かを判定し、以下であ
ればステップ６２に移行し、そうでない場合はサブルー
チンに戻る。ステップ６２では、サブＯ２学習制御補正
係数ＦＫＧＭＮが設定された下限値ＬＦＫＧＭＮ以下か
否かを判定し、以下であればステップ６３に移行し、超
えている場合はサブルーチンに戻る。ステップ６３にお
いては、出力電圧ＶＳＵＢＯ２が設定値以上か否かを判
定し、以上である場合はステップ５４に移行し、未満の
場合はサブルーチンに戻る。ステップ５４では、フィー
ドバック制御値ＦＡＣＦが上限値ＨＦＡＣＦと同一であ
り、サブＯ２学習制御補正係数ＦＫＧＭＮが上限値ＨＦ
ＫＧＭＮ以上であり、かつ出力電圧ＶＳＵＢＯ２が設定
値である０．４５ｖ未満である状態の計測時間ＣＡＯ２
が所定時間ＫＴ以上であるか否かを判定し、以上である
場合はステップ５５に移行し、未満である場合はサブル
ーチンに戻る。
【００１９】以上の構成において、主酸素センサ２ｍが
何らかの理由で劣化し、そのために、主酸素センサ２ｍ
に基づくフィードバック制御が不能となり、図３に示す
ように、フィードバック制御値ＦＡＣＦが漸次増加して
上限値ＨＦＡＣＦと同一となり、これに追従してサブＯ
２学習制御補正係数ＦＫＧＭＮがその上限値ＨＦＫＧＭ
Ｎ以上となった場合、制御は、ステップ５１，５２，５
３と進み、補助酸素センサ２ｓの出力電圧ＶＳＵＢＯ２
が０．４５ｖに満たない時点から計時用のカウンタの計
測時間ＣＡＯ２をインクリメントして時間を計測する。
これとは逆に、主酸素センサ２ｓの劣化により、フィー
ドバック制御値ＦＡＣＦが漸次減少して下限値ＬＦＡＣ
Ｆ以下となり、これに追従してサブＯ２学習制御補正係
数ＦＫＧＭＮが下限値ＬＦＫＧＭＮ以下となった場合、
制御は、ステップ５１，６１，６２，６３と進み、補助
酸素センサ２ｓの出力電圧ＶＳＵＢＯ２が０，４５ｖ以
上となる時点から計時用のカウンタの計測時間ＣＡＯ２
をインクリメントして時間を計測する。以上の制御を論
理記号を用いて示すと、図４のようになる。同図におい
て、１０，１１は論理積、１２は論理和を示す。この後
ステップ５４において、計測時間ＣＡＯ２が所定時間Ｋ
Ｔを上回ると、制御はステップ５５に進み、主酸素セン
サ２ｍが劣化していると判定する。この判定において、
酸素センサ劣化異常を示すフラグをオンするようにし、
そのフラグの状態により例えばインストルメントパネル
等に警告表示をするように構成すればよい。
何らかの理由で劣化し、そのために、主酸素センサ２ｍ
に基づくフィードバック制御が不能となり、図３に示す
ように、フィードバック制御値ＦＡＣＦが漸次増加して
上限値ＨＦＡＣＦと同一となり、これに追従してサブＯ
２学習制御補正係数ＦＫＧＭＮがその上限値ＨＦＫＧＭ
Ｎ以上となった場合、制御は、ステップ５１，５２，５
３と進み、補助酸素センサ２ｓの出力電圧ＶＳＵＢＯ２
が０．４５ｖに満たない時点から計時用のカウンタの計
測時間ＣＡＯ２をインクリメントして時間を計測する。
これとは逆に、主酸素センサ２ｓの劣化により、フィー
ドバック制御値ＦＡＣＦが漸次減少して下限値ＬＦＡＣ
Ｆ以下となり、これに追従してサブＯ２学習制御補正係
数ＦＫＧＭＮが下限値ＬＦＫＧＭＮ以下となった場合、
制御は、ステップ５１，６１，６２，６３と進み、補助
酸素センサ２ｓの出力電圧ＶＳＵＢＯ２が０，４５ｖ以
上となる時点から計時用のカウンタの計測時間ＣＡＯ２
をインクリメントして時間を計測する。以上の制御を論
理記号を用いて示すと、図４のようになる。同図におい
て、１０，１１は論理積、１２は論理和を示す。この後
ステップ５４において、計測時間ＣＡＯ２が所定時間Ｋ
Ｔを上回ると、制御はステップ５５に進み、主酸素セン
サ２ｍが劣化していると判定する。この判定において、
酸素センサ劣化異常を示すフラグをオンするようにし、
そのフラグの状態により例えばインストルメントパネル
等に警告表示をするように構成すればよい。
【００２０】以上のように、少なくともフィードバック
制御値ＦＡＣＦの変化を監視してその変化が設定した条
件になったことと、補助酸素センサ２ｓの出力電圧ＶＳ
ＵＢＯ２が所定の条件になったこととが、所定時間継続
したことから主酸素センサ２ｍの劣化を判定するので、
例えばフィードバック制御値ＦＡＣＦが上限値ＨＦＡＣ
Ｆと同一になり、さらにサブＯ２学習制御補正係数ＦＫ
ＧＭＮが上限値ＨＦＫＧＭＮ以上となった場合に、その
状態から遅れて補助酸素センサ２ｓの出力電圧ＶＳＵＢ
Ｏ２が０．４５ｖより小さい状態から０．４５ｖ以上と
なると主酸素センサ２ｍは劣化していないと判定するの
で、誤検出することが防止できる。
制御値ＦＡＣＦの変化を監視してその変化が設定した条
件になったことと、補助酸素センサ２ｓの出力電圧ＶＳ
ＵＢＯ２が所定の条件になったこととが、所定時間継続
したことから主酸素センサ２ｍの劣化を判定するので、
例えばフィードバック制御値ＦＡＣＦが上限値ＨＦＡＣ
Ｆと同一になり、さらにサブＯ２学習制御補正係数ＦＫ
ＧＭＮが上限値ＨＦＫＧＭＮ以上となった場合に、その
状態から遅れて補助酸素センサ２ｓの出力電圧ＶＳＵＢ
Ｏ２が０．４５ｖより小さい状態から０．４５ｖ以上と
なると主酸素センサ２ｍは劣化していないと判定するの
で、誤検出することが防止できる。
【００２１】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。上記実施例では、フィードバック
制御値ＦＡＣＦとサブＯ２学習制御補正係数ＦＫＧＭＮ
との両方が設定値と同一値になったことを検出したが、
どちらか一方であってもよく、その場合であっても上記
実施例と同様の作用効果を奏するものである。また、例
えば、図５に示すように、フィードバック制御値ＦＡＣ
Ｆが、空燃比がリーンの場合の設定値となった後その単
位時間当たりの変化量ΔＦＡＣＦが０となったこと、サ
ブＯ２学習制御補正係数ＦＫＧＭＮが、空燃比がリーン
の場合の設定値となった後その単位時間当たりの変化量
ΔＦＫＧＭＮが０となったこと、および補助酸素センサ
２ｓの出力電圧ＶＳＵＢＯ２が０．４５ｖより低いこと
が、それぞれ検出され、それらが同時に検出された後の
継続時間が所定時間以上になった場合、あるいはフィー
ドバック制御値ＦＡＣＦが、空燃比がリッチの場合の設
定値となった後その単位時間当たりの変化量ΔＦＡＣＦ
が０となったこと、サブＯ２学習制御補正係数ＦＫＧＭ
Ｎが、空燃比がリッチの場合の設定値となった後その単
位時間当たりの変化量ΔＦＫＧＭＮが０となったこと、
および補助酸素センサ２ｓの出力電圧ＶＳＵＢＯ２が
０．４５ｖ以上であることが、それぞれ検出され、それ
らが同時に検出された後の継続時間が所定時間以上にな
った場合に、主酸素センサ２ｍの劣化を判定するもので
あってもよい。この場合にあっても、変化量ΔＦＡＣＦ
および変化量ΔＦＫＧＭＮは、どちらか一方であっても
よい。
されるものではない。上記実施例では、フィードバック
制御値ＦＡＣＦとサブＯ２学習制御補正係数ＦＫＧＭＮ
との両方が設定値と同一値になったことを検出したが、
どちらか一方であってもよく、その場合であっても上記
実施例と同様の作用効果を奏するものである。また、例
えば、図５に示すように、フィードバック制御値ＦＡＣ
Ｆが、空燃比がリーンの場合の設定値となった後その単
位時間当たりの変化量ΔＦＡＣＦが０となったこと、サ
ブＯ２学習制御補正係数ＦＫＧＭＮが、空燃比がリーン
の場合の設定値となった後その単位時間当たりの変化量
ΔＦＫＧＭＮが０となったこと、および補助酸素センサ
２ｓの出力電圧ＶＳＵＢＯ２が０．４５ｖより低いこと
が、それぞれ検出され、それらが同時に検出された後の
継続時間が所定時間以上になった場合、あるいはフィー
ドバック制御値ＦＡＣＦが、空燃比がリッチの場合の設
定値となった後その単位時間当たりの変化量ΔＦＡＣＦ
が０となったこと、サブＯ２学習制御補正係数ＦＫＧＭ
Ｎが、空燃比がリッチの場合の設定値となった後その単
位時間当たりの変化量ΔＦＫＧＭＮが０となったこと、
および補助酸素センサ２ｓの出力電圧ＶＳＵＢＯ２が
０．４５ｖ以上であることが、それぞれ検出され、それ
らが同時に検出された後の継続時間が所定時間以上にな
った場合に、主酸素センサ２ｍの劣化を判定するもので
あってもよい。この場合にあっても、変化量ΔＦＡＣＦ
および変化量ΔＦＫＧＭＮは、どちらか一方であっても
よい。
【００２２】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、補助
酸素センサの出力信号のフィードバック制御におけるリ
ッチ状態とリーン状態とを判定するための電圧値ととも
に、補助酸素センサによるフィードバック制御における
フィードバック制御値と学習制御値との少なくとも一方
の変動を検出し、それぞれの値の変動が停止した状態の
継続時間が所定時間以上となった場合に、主酸素センサ
が劣化したと判定するので、従来に比べ、ノイズ等の影
響により例えばフィードバック制御値が一時的に限界値
に到達した場合にあっても誤判定することなく、確実に
その劣化を判定でき、酸素センサの交換時期を適確に知
ることができる。
酸素センサの出力信号のフィードバック制御におけるリ
ッチ状態とリーン状態とを判定するための電圧値ととも
に、補助酸素センサによるフィードバック制御における
フィードバック制御値と学習制御値との少なくとも一方
の変動を検出し、それぞれの値の変動が停止した状態の
継続時間が所定時間以上となった場合に、主酸素センサ
が劣化したと判定するので、従来に比べ、ノイズ等の影
響により例えばフィードバック制御値が一時的に限界値
に到達した場合にあっても誤判定することなく、確実に
その劣化を判定でき、酸素センサの交換時期を適確に知
ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。
【図２】同実施例の制御手順を示すフローチャート図。
【図３】同実施例の作用説明図。
【図４】同実施例の判定手順を論理回路図記号で示した
等価構成説明図。
等価構成説明図。
【図５】他の実施例の判定手順を論理回路図記号で示し
た等価構成説明図。
た等価構成説明図。
２ｍ…主酸素センサ ２ｓ…補助酸素センサ ３…マイクロコンピュータユニット ５…マニバータ ６…中央演算装置 ７…記憶装置 ＦＡＦ…空燃比フィードバック補正係数 ＦＡＣＦ…フィードバック制御値 ＦＫＧＭＮ…サブＯ２学習制御補正係数 ＶＳＵＢＯ２…出力電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−147034（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−196149（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 41/14 310 F02D 45/00 368
Claims (1)
- 【請求項１】排気ガスを浄化する触媒コンバータの上流
側に排気ガス中の酸素濃度を検出する主酸素センサを配
設し、その出力信号に基づき空燃比フィードバック補正
係数を変化させて燃焼室に供給する混合気の空燃比を理
論空燃比近傍にフィードバック制御するとともに、前記
触媒コンバータの下流側に補助酸素センサを配設し、そ
の出力信号に基づき前記空燃比フィードバック補正係数
を修正する制御を行うように構成されたエンジンにおい
て、補助酸素センサの、フィードバック制御におけるリ
ッチ状態とリーン状態とを判定するための電圧値からな
る出力信号および、前記空燃比フィードバック補正係数
を制御するためのフィードバック制御値とそのフィード
バック制御値を補正するための学習制御値との少なくと
もいずれか一方の、変化が停止した状態を検出し、検出
された変化停止状態が同時に持続している時間を計時
し、計時された時間が所定時間以上である場合に主酸素
センサが劣化していると判定することを特徴とする酸素
センサ劣化検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029396A JP2977986B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 酸素センサ劣化検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029396A JP2977986B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 酸素センサ劣化検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231216A JPH05231216A (ja) | 1993-09-07 |
| JP2977986B2 true JP2977986B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=12274982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4029396A Expired - Fee Related JP2977986B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 酸素センサ劣化検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2977986B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110131955A1 (en) * | 2009-12-03 | 2011-06-09 | Hyundai Motor Company | Deterioration Rate Determination Method of Lambda Sensor and System Thereof |
| CN110848009A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-02-28 | 潍柴动力股份有限公司 | 开关氧传感器可信性的诊断方法及发动机 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100411055B1 (ko) * | 2000-12-30 | 2003-12-18 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 산소센서의 열화 판정방법 |
| JP4135563B2 (ja) | 2003-06-04 | 2008-08-20 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比センサの異常検出装置 |
| DE102011015396B4 (de) * | 2011-03-29 | 2013-06-13 | Audi Ag | Verfahren zum Überprüfen von Komponenten eines Kraftwagens und Kraftwagen mit entsprechender Überprüfungseinrichtung |
| CN114563535B (zh) * | 2022-03-03 | 2023-12-15 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种v型燃气发动机氧传感器大气自标定方法 |
-
1992
- 1992-02-17 JP JP4029396A patent/JP2977986B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110131955A1 (en) * | 2009-12-03 | 2011-06-09 | Hyundai Motor Company | Deterioration Rate Determination Method of Lambda Sensor and System Thereof |
| CN110848009A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-02-28 | 潍柴动力股份有限公司 | 开关氧传感器可信性的诊断方法及发动机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05231216A (ja) | 1993-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |