JP6594741B2 - 空燃比センサの異常検出装置、空燃比センサの制御装置および異常検出方法 - Google Patents
空燃比センサの異常検出装置、空燃比センサの制御装置および異常検出方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6594741B2 JP6594741B2 JP2015217837A JP2015217837A JP6594741B2 JP 6594741 B2 JP6594741 B2 JP 6594741B2 JP 2015217837 A JP2015217837 A JP 2015217837A JP 2015217837 A JP2015217837 A JP 2015217837A JP 6594741 B2 JP6594741 B2 JP 6594741B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terminal
- voltage
- current
- abnormality
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
図1は、本発明の実施形態に係る空燃比センサの構成の一例を示す図である。図1に示すように、空燃比センサ1は、ガスセンサ素子2と、制御装置3とを備える。
次に、空燃比センサ1の具体的構成の一例について説明する。図2は、実施形態に係る空燃比センサ1の具体的構成例を示す図であり、図3は、ガスセンサ素子2の具体的構成例を示す図である。なお、空燃比センサ1の制御装置3は、例えば、車両に設けられたECU(Electronic Control Unit)内に設けられる。
まず、図3を参照してガスセンサ素子2の具体的構成例について説明する。図3に示すように、ガスセンサ素子2は、例えば、全領域空燃比ガスセンサ素子であり、固体電解質体81、絶縁基体85、固体電解質体87、89を順に積層した構成を有する。
次に、図2に示す制御装置3について説明する。制御装置3は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現される。なお、制御装置3は、演算処理の一部または全部をCPU(Central Processing Unit)によって実行する構成であってもよい。
電圧制御部10は、ガスセンサ素子2の端子T2の電圧が一定の電圧Va(例えば、3.3[V])になるように電圧を出力する。かかる電圧制御部10は、オペアンプOP1と、抵抗R1、R2とを備え、抵抗R1と抵抗R2との接続点が一定電圧Vaになるように動作し、抵抗R1を介してCOM端子Tcomへ基準電圧であるCOM電圧Vcomを供給する。
端子電圧検出部11は、ボルテージフォロア41と、定電流源42と、スイッチ43とを備える。ボルテージフォロア41は、VS端子Tvsの電圧であるVS電圧Vsを検出する。定電流源42とスイッチ43とは、VS端子TvsとグランドGNDとの間に直列に接続されて配置される。
フィードバック制御部12は、端子電圧検出部11によって検出されるVS電圧Vsに応じた制御電圧Vcntを電流供給部13へ出力する。
電流供給部13は、抵抗R3〜R7と、オペアンプOP2とを備え、フィードバック制御部12から出力される制御電圧Vcntと基準電圧Vbとの差に応じた方向および大きさの電流IpをIP端子Tipからガスセンサ素子2のポンプセル4へ供給する。
電流検出部14は、ボルテージフォロア45を備え、オペアンプOP1の出力電圧からIP電流Ipを検出する。なお、電流検出部14は、電圧制御部10の抵抗R1の両端電圧や抵抗R2の両端電圧に基づいてIP電流Ipを検出する構成であってもよい。
空燃比演算部15は、電流検出部14によって検出されたIP電流Ipに基づいて空燃比(A/F値)を演算する。
ヒータ制御部16は、ガスセンサ素子2に設けられたヒータ6のヒータ配線に接続され、バッテリーBATからヒータ6へ供給する電力量を制御する。これによりヒータ6の温度が制御される。かかるヒータ制御部16は、ヒータ6へ供給する電力量に応じたデューティ比Dでヒータ6にバッテリーBATから電流が流れるようにPWM制御を行う。
モード制御部17は、端子電圧検出部11によって検出されるVs電圧Vsに基づいて、ガスセンサ素子2の活性状態を判定する。ガスセンサ素子2の活性状態には、ガスセンサ素子2が活性化していない状態とガスセンサ素子2が活性化している状態とがある。後述するセンサ非活性領域は、ガスセンサ素子2が活性化していない期間であり、センサ活性領域は、ガスセンサ素子2が活性化している期間である。
異常検出部18は、IP電流Ipと端子間電圧Vicに基づいて、IP−COM間がショート状態であるか否かを検出する。以下においては、異常検出部18による異常検出処理についての理解を容易にするために、空燃比センサ1の動作を説明した後、異常検出部18の構成および動作を詳細に説明する。
図4は、空燃比センサ1が正常時における、COM電圧Vcom、VS電圧VsおよびIP電流Ipの状態変化を示す図である。なお、以下においては、Va=3.3[V]、Vref=0.45であるものとして説明するが、VaおよびVrefはかかる電圧値に限定されるものではない。
図2に示すように、異常検出部18は、電流検出部51と、端子間電圧検出部52と、異常判定部53とを備える。
次に、フローチャートを用いて、異常検出部18の異常判定処理の流れの一例を説明する。図13は、異常検出部18が実行する主な処理手順を示すフローチャートであり、繰り返し実行される処理である。
2 ガスセンサ素子
3 制御装置
4 ポンプセル
5 検出セル
6 ヒータ
10 電圧制御部
11 端子電圧検出部
12 フィードバック制御部
13 電流供給部
14 電流検出部
15 空燃比演算部
16 ヒータ制御部
17 モード制御部
18 異常検出部
51 電流検出部
52 端子間電圧検出部
53 異常判定部
Claims (9)
- ガス検出室の酸素濃度を検出するための検出セルと前記ガス検出室への酸素の汲み入れや汲み出しを行うポンプセルとを有するガスセンサ素子を備える空燃比センサの異常検出装置であって、
前記ポンプセルの一端に接続される第1端子と前記ポンプセルの他端が接続される第2端子との間に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記第1端子と前記第2端子との間の電圧を検出する端子間電圧検出部と、
一端が前記ポンプセルの一端に接続される前記検出セルの他端の電圧を検出する端子電圧検出部と、
前記電流検出部によって検出された電流と前記端子間電圧検出部によって検出された電圧とに加え、前記端子電圧検出部によって検出された電圧に基づいて、前記第1端子と前記第2端子との間のショート状態を判定する異常判定部と、を備える
ことを特徴とする異常検出装置。 - 前記異常判定部は、
前記電流検出部によって検出された電流が所定の大きさ以上であり、かつ、前記端子間電圧検出部によって検出された電圧が所定の大きさ以下である場合に、前記第1端子と前記第2端子との間がショートしていると判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の異常検出装置。 - 前記異常判定部は、
前記電流検出部によって検出された電流が所定の大きさ以上であると判定した場合に、前記端子間電圧検出部によって検出された電圧が所定の大きさ以下であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、前記第1端子と前記第2端子との間のショート状態を判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の異常検出装置。 - 前記異常判定部は、
前記端子間電圧検出部によって検出された電圧が所定の大きさ以下であると判定した場合に、前記電流検出部によって検出された電流が所定の大きさ以上であるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、前記第1端子と前記第2端子との間のショート状態を判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の異常検出装置。 - 前記異常判定部は、
前記ガスセンサ素子が活性化して前記空燃比センサが空燃比を測定する動作モードへ移行してから所定期間が経過した後に、前記第1端子と前記第2端子との間がショート状態であるか否かの判定を開始する
ことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1つに記載の異常検出装置。 - 前記異常判定部は、
前記電流検出部によって検出された電流と前記端子間電圧検出部によって検出された電圧とに基づいて、前記第1端子と前記第2端子との間のインピーダンスまたはアドミタンスを算出する算出部と
前記算出部によって算出された前記インピーダンスまたは前記アドミタンスに基づいて、前記第1端子と前記第2端子との間のショート状態を判定する判定部と、を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の異常検出装置。 - 前記異常判定部は、
前記電流検出部によって検出された電流が所定の大きさ以上であり、かつ、前記端子間電圧検出部によって検出された電圧が所定の大きさ以下である状態が所定期間継続する場合に、前記第1端子と前記第2端子がショートしていると判定する
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の異常検出装置。 - 請求項1〜7のいずれか1つに記載の異常検出装置を有する
ことを特徴とする空燃比センサの制御装置。 - ガス検出室の酸素濃度を検出するための検出セルと、前記ガス検出室への酸素の汲み入れや汲み出しを行うポンプセルとを備えるガスセンサ素子を有する空燃比センサの異常検出方法であって、
前記ポンプセルの一端に接続される第1端子と前記ポンプセルの他端が接続される第2端子との間に流れる電流を検出する電流検出工程と、
前記第1端子と前記第2端子との間の電圧を検出する端子間電圧検出工程と、
一端が前記ポンプセルの一端に接続される前記検出セルの他端の電圧を検出する端子電圧検出工程と、
前記電流検出工程によって検出された電流と前記端子間電圧検出工程によって検出された電圧とに加え、前記端子電圧検出工程によって検出された電圧に基づいて、前記第1端子と前記第2端子との間のショート状態を判定する異常判定工程と、を含む
ことを特徴とする異常検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015217837A JP6594741B2 (ja) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | 空燃比センサの異常検出装置、空燃比センサの制御装置および異常検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015217837A JP6594741B2 (ja) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | 空燃比センサの異常検出装置、空燃比センサの制御装置および異常検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017089440A JP2017089440A (ja) | 2017-05-25 |
JP6594741B2 true JP6594741B2 (ja) | 2019-10-23 |
Family
ID=58767486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015217837A Active JP6594741B2 (ja) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | 空燃比センサの異常検出装置、空燃比センサの制御装置および異常検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6594741B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019204827A1 (de) | 2019-04-04 | 2020-10-08 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Diagnose von Abgassensoren |
DE112022001849T5 (de) * | 2021-03-29 | 2024-01-18 | Denso Corporation | Gaskonzentrations-Erfassungssystem |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4111169B2 (ja) * | 2004-05-19 | 2008-07-02 | 株式会社デンソー | ガス濃度検出装置 |
JP4016964B2 (ja) * | 2004-04-01 | 2007-12-05 | 株式会社デンソー | ガス濃度検出装置 |
JP5099070B2 (ja) * | 2009-04-27 | 2012-12-12 | 株式会社デンソー | センサ制御装置及びセンサユニット |
-
2015
- 2015-11-05 JP JP2015217837A patent/JP6594741B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017089440A (ja) | 2017-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4835375B2 (ja) | ガス濃度検出装置 | |
US10656115B2 (en) | Controller and abnormality detecting method of air-fuel-ratio sensor | |
JP2010281732A (ja) | ガス濃度湿度検出装置 | |
JP5067442B2 (ja) | 素子インピーダンス検出装置及びセンサユニット | |
JP4466709B2 (ja) | ガスセンサ制御装置 | |
WO2014196559A1 (ja) | ガスセンサ制御装置 | |
JP2010160010A (ja) | ガスセンサ制御装置及びガスセンサ制御方法 | |
JP2010256233A (ja) | センサ制御装置及びセンサユニット | |
JP6594741B2 (ja) | 空燃比センサの異常検出装置、空燃比センサの制御装置および異常検出方法 | |
US10316780B2 (en) | Controller and abnormality detecting method of air-fuel-ratio sensor | |
US9769877B2 (en) | Heater control apparatus for gas sensor | |
JP6110262B2 (ja) | センサ制御装置 | |
JP2016070883A (ja) | ガスセンサシステム | |
JP5213132B2 (ja) | ガスセンサ制御装置及びガスセンサ制御方法 | |
JP6549471B2 (ja) | 空燃比センサの制御装置および制御方法 | |
JPH11344466A (ja) | ガス濃度センサのヒータ制御装置 | |
JP6684169B2 (ja) | ガスセンサ制御装置 | |
JP6943722B2 (ja) | ガスセンサ制御装置 | |
JP2016090264A (ja) | ガスセンサ装置 | |
WO2017068919A1 (ja) | 排出ガスセンサの制御装置及び排出ガスセンサシステム | |
JP6587815B2 (ja) | センサ制御装置およびセンサ制御システム | |
JP6587906B2 (ja) | 空燃比センサの異常検出装置、空燃比センサの制御装置および異常検出方法 | |
JP2016142598A (ja) | 制御回路およびそれを備える装置 | |
JP2003166970A (ja) | 内燃機関のガス濃度検出装置 | |
JP6809927B2 (ja) | ガスセンサ制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180827 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190624 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190702 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190809 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190903 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190925 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6594741 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |