JPH03202767A - 内燃エンジンの排気ガス濃度検出器の劣化検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃エンジンの空燃比フィードバック制御に
使用する排気ガス濃度検出器の劣化検出方法に関する。

（従来の技術） 内燃エンジンの排気系に配された排気ガス濃度検出器に
よる排気ガス濃度（酸素濃度）検出値と所定の基準値と
を比較し、この比較結果に基づいて設定される空燃比補
正値を用いて、該エンジンに供給される混合気の空燃比
をエンジンの排気系に配された三元触媒の変換効率が最
大となる理論空燃比になるように制御し、以って排気ガ
ス特性等の向上を図るようにした内燃エンジンの空燃比
フィードバック制御方法が従来より一般的に使用されて
いる（例えば、特開昭５７−１３７６３３号）。

このような空燃比制御に使用される排気ガス濃度検出器
としての０２センサは、酸化ジルコニウム等をセンサ素
子として用い、その酸化ジルコニウム等の内部を透過す
る酸素イオンの量が大気中の酸素分圧と排気ガス中の酸
素分圧との差によって変化するのを利用してこの変化に
応じた出力電圧の変化により排気ガス中の酸素濃度を検
出するものである。

しかしながら、上述の構成の０２センサは、その出力特
性が経時的に変化し、特に当該検出器を搭載した車輌が
耐久走行を行なった後は、その出力特性が劣化し、この
結果同一条件で空燃比フィードバック制御を行なったに
も拘らず工場出荷時に比べて制御空燃比がリッチ側に移
行することが知られている。

このような０２センサの特性の経時変化による劣化に対
し何ら対策を講じなければ、エンジンの運転性能、燃費
、排気ガス特性が低下するという不具合が生じるため、
排気ガス濃度検出器の劣化検出方法が例えば、特開昭６
３−１８９６３８号公報等により提案されている。

上記特開昭６３−１８０６３８号に依れば、前記排気ガ
ス濃度検出値が所定の基準値に関してリーン側からリッ
チ側に変化した時点からリッチ側からリーン側に変化し
た時点までの当該検出値の積分値と、前記排気濃度検出
値が前記基準値に関してリッチ側からリーン側に変化し
た時点からリーン側からリッチ側に変化した時点までの
当該検出値の積分値との比を求め、斯く求めた比に応じ
て前記所定の基準値を変化させるように構成したもので
あり、当該検出値の前記二種分値の比に基づいて、当該
検出器の経時変化による劣化を判定するものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、排気ガス濃度検出器は劣化が進行するに
つれて比較的急峻な波形から緩かな波形に変化する。即
ち劣化の進行に伴って出力電圧の反転周期が長くなると
共に振幅が小さくなる。ところが、上述した二種分値の
比によって０２センサの劣化を判定する方法では、０２
センサの劣化に伴って出力波形がこのように緩かになっ
ても核化が正常範囲内に留まることがあり、従って０２
センサの劣化を正確に検出できないという問題点があっ
た。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、排気
ガス濃度検出器の経時変化による劣化をより精度よく検
出し得る劣化検出方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は、内燃エンジンの排気
ガス濃度を検出する排気ガス濃度検出器の出力信号に応
じて設定される空燃比補正値に基づいて前記内燃エンジ
ンに供給する燃料量をフィードバック制御する内燃エン
ジンの排気ガス濃度検出器の劣化検出方法において、前
記排気ガス濃度検出器の出力信号と正常時の該検出器の
出力範囲から外れる所定の基準値との偏差を積分し、該
積分値と所定の劣化基準値とを比較することにより前記
排気ガス濃度検出器の劣化を判定するようにしたもので
ある。

（実施例） 以下本発明の実施例を添４１図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明の劣化検出方法が適用される排気ガス濃
度検出器（０２センサ）を含む燃料供給制御装置の全体
の構成図であり、エンジンｌの吸気管２の途中にはスロ
ットルボディ３が設けられ、その内部にはスロットル弁
３′が配されている。

スロットル弁３′にはスロットル弁開度（θＴｌ（）セ
ンサ４が連結されており、当該スロットル弁３′の開度
に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット
（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。

燃料噴射弁６はエンジンｌとスロットル弁３′との間且
つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎
に設けられており、各噴射ブＦは図示しない燃料ポンプ
に接続されていると共にＥＣＵ３に電気的に接続されて
当該ＥＣＵ３からの信号により燃１゛−１噴躬弁６の開
弁時間が制御される。

一方、スロットル弁３′の直ぐ下流には管７を介して吸
気管内絶対圧（ＰＢ＾）センサ８が設けられており、こ
の絶対圧センサ８により電気信号に変換された絶対圧信
号は前記ＥＣＵ３に供給される。

また、その下流には吸気温（Ｔ＾）センサ９が取付けら
れており、吸気温Ｔ＾を検出して対応する電気信号を出
力してＥＣＵ３に供給する。

エンジンｌの本体に装着されたエンジン水温（Ｔｗ）セ
ンサｌＯはサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却
水温）Ｔｗを検出して対応する温度信号を出力してＥＣ
：Ｕ　５に供給する。エンジン回転数（Ｎｅ）センサ１
１及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１２はエンジンｌの図
示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取付けられて
いる。エンジン回転数センサ１１はエンジンｌのクラン
ク軸の１８０度回転毎に所定のクランク角度位置で信号
パルス（以下ｒＴＤＣ信号パルスＪという）を出力し、
気筒判別センサ１２は特定の気筒の所定のクランク角度
位置で信号パルスを出力するものであり、これらの各信
号パルスはＥＣＵ３に供給される。

三元触媒１４はエンジンｌの排気管１３に配置されてお
り、排気ガス中のＩＩＣ，ＧＯ，ＮＯｘ等の成分の浄化
を行う。排気ガス濃度検出器としての０２センサ１５は
排気管１３の三元触媒１４の上流側に装着されており、
排気ガス中の酸素濃度を検出してその検出値に応じた信
号を出力しＥＣＵ３に供給する。ＥＣＵ３には車速Ｖを
検出する車速（Ｖ）センサ１６が接続されており、車速
Ｖを示す信号が供給される。更に、ＥＣＵ３には後述す
る第３図の手法により０２センサ１５の性能劣化を検出
したとき、警告を発するためのＬＥＤ（発光ダイオード
）１７が接続されている。

ＥＣＵ３は各種センサからの入力信号波形を整形し、電
圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジ
タル信号値に変換する等の機能を有する入力回路５ａ、
中央演算処理回路（以下ｒＣＰＵＪという）５ｂ、ＣＰ
Ｕ５ｂで実行される各種演算プログラム及び演算結果等
を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射弁６に駆動信号
を供給する出力回路５ｄ等から構成される。

ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメータ信号に栽づ
いて、排カス中の酸素濃度に応じたフィードバック制御
運転領域やオープンループ制御運転領域等の種々のエン
ジン運転状態を判別するとともに、エンジン運転状態に
応じ、次式（１）に基づき、前記ＴＤＣ信号パルスに同
期する燃料噴射弁６の燃料噴射時間Ｔａ２丁を演算する
。

ＴＯＵＴ＝Ｔｉ　ＸＫＩＸＫＯ２＋に２　　　−　（１
）ここに、Ｔｉは燃料噴射弁６の噴射時間ＴＯＵＴの基
準値であり、エンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧ＰＢ
＾に応じて設定されたＴ１マツプから読み出される。

ＫＯ２は空燃比フィードバック補正係数であってフィー
ドバック制御時、０２センサ１５により検出される排気
ガス中の酸素濃度に応じて設定され、更にフィードバッ
ク制御を行なわない複数の特定運転領域（オープンルー
プ制御運転領域）では各運転領域に応じて設定される係
数である。尚、０２センサの出力電圧に基づく補正係数
ＫＯ２の設定手法の詳細は、例えば前述の特開昭６３−
１８９６３８号公報等に開示されている。

Ｋ１及びに２は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じ
て演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジ
ン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の緒
特性の最適化が図られるような所定値に決定される。

ＣＰＵ５ｂは上述のようにして求めた燃料噴射時間ＴＯ
υ丁に基づいて燃料噴射弁６を開弁させる駆動信号を出
力回路５ｄを介して燃料噴射弁６に供給する。

第２図（ａ）、　　（ｂ）は夫々０２センサの出力電圧
ＶＯ２の波形を示す図であり、同図（ａ）は、本発明の
方法を適用した第１実施例に依る０２センサの劣化判定
のための面積算出方法を説明する図、同図（ｂ）は０２
センサの正常晶（性能が劣化していないもの）と劣化量
との夫々の出力電圧波形を、エンジンのアイドリング時
とクルーズ防去々の場合において示す図である。

同図（ａ）において、０２センサの劣化判定のための面
積値ＶＯ２５Ｑｌ！は、０２センサの出力電圧ＶＯ２と
所定電圧（所定の基ｉ’ｌＱ値）　ＶＯ２ＣＩＩＫとの
差の絶対値を、出力電圧ＶＯ２か基準電圧ＶＲＥＦを超
えた時点Ｌ１から、次にＶ　ＲＥＦに至った時点Ｌ２ま
での時間に亘り、積分することによって算出される。

前記所定電圧ＶＯ２ＣＩＩＫは０２センサが正常状態で
あれば執り得る最大出力範囲を外れる値に設定される。

一方、前記０２センサの出力電圧ＶＯ２は、同図（ｂ）
に示すように、エンジンの運転状態に拘らず、劣化が進
行するにつれて、振幅が小さくなると共に、反転周期が
長くなり、いわゆるなだらかな波形に変化してゆく。従
って、０２センサの劣化が進行するにつれて上記出力電
圧ＶＯ２と所定電圧ＶＯ２ＣＩＩＫとの差の絶対値は大
きくなると共に、積分時間が長くなるので上記算出面積
値Ｖｏ２ｓｏｇはセンサ劣化の進行と共に大きくなる。

そこで本発明の方法が適用される第１の実施例において
は、前記面積値ＶＯ２５ＱＩ！を、所定の劣化基準値５
ＱＲＧと比較することにより、０２センサの劣化を判定
するものである。

次に第３図は、本発明の方法が適用される第１の実施例
に依る０２センサの劣化を検出するプログラムのフロー
チャー１・である。

ステップＳｌでは、エンジン運転状態が始動モードにあ
るか否か（例えばエンジン回転数Ｎｅが始動時回転数よ
り低いか否か）を判別し、その答が肯定（Ｙｅｓ）、即
ち始動モードにあるときには第１のタイマ（仁ｒＤＬｓ
Ｔタイマ）に第１の所定時間上ＩＤＬＳＴ　（例えば２
秒）をセットしてこれをスタートさせて（ステップ５２
１）、ステップＳ２２に進む。ステップＳ１の答が否定
（Ｎｏ）、即ち始動モードにないときには、ＬＩＤＬＳ
Ｔタイマのカウント値が値Ｏに等しいか否かを判別する
（ステップＳ２）。この答が肯定（Ｙｅｓ）、即ち始動
モード終了後筒１の所定時間ｔｔｏｔｓｒ経過したとき
には、エンジン水温Ｔｗが所定水温ＴＷＯ２１ＤＬ（例
えば８０℃）より高いか否かを判別する（ステップＳ３
）。ステップＳ３の答が肯定（Ｙｅｓ）、即ちＴ　Ｗ＞
ＴＷＯ２１ＯＬのときには、車速Ｖが所定車速ＶＭＩＮ
　（例えば５ｋｍ／ｈ）より低いか否かを１′り別する
（ステップＳ４）。ステップＳ４の答が肯定（Ｙｅｓ）
、即ちＶ＜Ｖｌｌのときには、エンジン回転数Ｎｅが所
定回転数Ｎｅｏｚ＋ｏＬ（１，００Ｏｒｐｍ）より低い
か否かを判別する（ステップＳ５）。ステップＳ５の答
が肯定（Ｙｅｓ）、即ちＮｅ（Ｎｅｏ２ｒｏｔのときに
は、スロットル弁開度ＯＴＨが所定開度θＩ’ＤＬＯ（
例えば３度）より小さいか否かを判別する（ステップＳ
６）。ステップＳ６の答が肯定（Ｙｅｓ）、即ちθ刊く
θＩ　ＤＬＯのときには、０２センサ１５の活性化が完
了したか否か（例えば０２センサの出力電圧ＶＯ２が所
定電圧に達したか否か）を判別する（ステップＳ７）。

ステップＳ７の答が肯定（Ｙｅｓ）、即ち０２センサ１
５の活性化が完了しているときには、後述する第３のフ
ラグＦＯ２０Ｋが値ｌであるか否かを判別する（ステッ
プＳ８）。ステップＳ８の答が否定（Ｎｏ）、即ちＦＯ
２０に＝０のときには、後述する第４のフラグＦ、０２
Ｃ１１Ｋが値１に等しいか否かを判別する（ステップＳ
９）。

ステップ８２〜Ｓ７のいずれかの答が否定（Ｎｏ）又は
ステップＳ８．Ｓ９のいずれかの答がけ定（Ｙｅｓ）、
即ちｔ　ＩＤＬＳＴ＞　Ｏ、Ｔ　ｗ≦ＴＷＯ２１ＤＬ。

Ｖ≧Ｖ１１１Ｎ、　Ｎｅ≧Ｎｅｏ２！ｎＬ、　ＯＴ１１
≧１９１１１ＬＯ１Ｆ０２０に＝１、ＦＯ２Ｃ１１に＝
１のいずれかが成立するとき、又は０２センサ１５の活
性化が完了していないときには、第２のタイマ（ｔｏ２
ｘｏｔタイマ）に第２の所定時間ｔｏ２＋ｏＬ（例えば
１０秒）をセットしてこれをスタートさせ（ステップ５
２２）、ステップＳ２３に進む。一方、ステップ８２〜
Ｓ７の答が全て肯定（Ｙｅｓ）（即ちｔ　ｒｏＬｓｒ＝
　ＯｌＴｗ）Ｔｗｏ２ｔｏｔ、　Ｖ（ＶｌｌＩＮ、　Ｎ
ｅ（Ｎｅｏ２＋ｏし。

及びＯＴｌ＋＜　０１ＤＬＯが全て成立し、且つ０２セ
ンサ１５の活性化が完了しているとき）であって、ステ
ップ３８．Ｓ９の答がともに否定（Ｎｏ）（第３と第４
のフラグＦＯ２０に、　ＦＯ２ＣＩＩＫがともに値Ｏの
とき）のとき（以下ｒＯ２センサチエツク条件成立時」
という）には、ｊｏ２＋ｏシタイマのカウント値が値Ｏ
であるか否かを判別する（ステップ５１０）。ステップ
ｓｉｏの答が否定（Ｎｏ）、即ち０２センサチ工ツク条
件成立後第２の所定時間ｔｏ２■ＤＬが経過していない
ときには、前記第４のフラグＦｏ２ｃ＋＋Ｋ及び後述す
る第１と第２のフラグＦｖｏ２ｈＥｓｔ、　　ＦＶＯ２
ＭＥＳＩ＋及びｎｊｊ記而稙面ｏ２ｓｏｇの値を夫々値
Ｏに設定して（ステップ３２３〜８２６）、本プログラ
ムを終了する。

前記ステップ８１０の答が肯定（Ｙｅｓ）、即ち０２セ
ンサチ工ツク条件成立後、第２の所定時間ｔｏ２■ＤＬ
が経過したときには、第１のフラグＦｖｏ２ｎＥｓｔが
値ｌであるか否かを判別する（ステップ５ｌｌ）。その
答が否定（Ｎｏ）、即ち第１のフラグＦ　ＶＯ２ＭＥＳ
Ｌ＝　Ｏのときには、０２センサ１５の出力電圧ＶＯ２
が前記基準電圧ＶＲεＦより高いか否かを判別する（ス
テップ５１２）。ステップＳ１２の答が肯定（Ｙｅｓ）
、即ちＶＯ２＞ＶＲＥＦのときには、前記ステップＳ２
３に進み、ステップＳ１２の答が否定（Ｎｏ）、即ちＶ
Ｏ２≦Ｖ　ｔＥｐのときには、第１のフラグＦＶＯ２１
１ＥＳＬを値ｌに設定して（ステップ５２７）、本プロ
グラムを終了する。

このように、第１のフラグＦｖｏ２ｒ＋ａｓＬは、０２
センサ１５の出力電圧ＶＯ２がＶＲεＦ以下のとき値１
に設定される。

前記ステップＳｌｌの答が肯定（Ｙｅｓ）、即ち第１の
フラグＦｖｏ２ｎＥｓｔ＝　１のときには、第２のフラ
グＦＶＯ２ＭＥＳ１１が値ｌであるか否かを判別する（
ステップ３１３）。この答が否定（Ｎ　ｏ　）、即ち第
２のフラグＦｖｏ２ｎｅｓｕ＝　Ｏのときには、前記ス
テップＳ１２と同様に０２センサ１５の出力電圧ＶＯ２
がＶ　ＲＥＦより高いか否かを判別する（ステップ５１
４）。ステップＳ１４の答が否定（Ｎｏ）、即ちＶＯ２
≦Ｖｌ！ＥＦのときには直ちに本プログラムを終了する
一方、ステップＳ１４の答が肯定（Ｙｅｓ）、即ちＶＯ
２＞ＶＲＥＦのときには、第２のフラグＦｖｏ２ｔ＋ｔ
ｓｎを値１に設定する（ステップ８１６）。

このように第２のフラグＦＶＯ２ＭＥＳＩ＋は、０２セ
ンサの出力電圧ＶＯ２が、ＶＲεＦ以下の状態（第１の
フラグＦＶＯ２１１ＥＳＬを値ｌに設定した後）から、
ＶＲＥＦより高い状態へ変化したとき、値１に設定され
る。

上記ステップＳ１４で０２センサの出力電圧ＶＯ２が基
＄電圧Ｖ　ＲＥＦを超えて上昇したと判別されたとき（
第２図の１１時点）、上記ステップＳ１６でのフラグ設
定後、第２図において説明した手法により、劣化判定の
ための面積値ＶＯ２５ＱＲの算出を下記式（２）により
開始しくステップ８２８）、本プログラムを終了する。

Ｖｏ２ｓｏＲ＝　ｌ　Ｖｏ２ｃｕＫ−ＶＯ２１＋　Ｖｏ
２ｓｏｚ・−（２）ここに右辺のＶｏ２ｓｏｔは前回ま
でに得られた算出面積である。

前記ステップＳ１３の答が肯定（Ｙｅｓ）、即ち第２の
フラグＦＶＯ２ＭＥＳＨ＝　１のときには、前記ステッ
プＳ１２及び１４と同様に出力電圧ＶＯ２が基＄電圧Ｖ
ＲＥＦより高いか否かを判別する（ステップ５１５）。

この答が肯定（Ｙｅｓ）、即ち第２のフラグＦＶＯ２１
１ＥＳＨ＝　ｌでＶＯ２＞ＶＲＥＦのときには、−旦出
力電圧ＶＯ２が基準電圧Ｖ　ＲＥＦを超えた後（第２図
の１＋時点）再びＶＯ２が下降して基準電圧Ｖ　ＲＥＦ
に至っていない、即ち第２図の１２時点に達していない
と判別されたときには、前記ステップ３２８において面
積値ＶＯ２５ＱＲの算出を続行し、本プログラムを終了
する。一方ステップＳ１５の答が否定（Ｎｏ）、即ち出
力電圧ＶＯ２が基準電圧Ｖ　ｌ！ＥＦ以下になったとき
は、面積値ＶＯ２５ＱＲの算出を終了し、該算出面積値
Ｖｏ２ｓｏＲが、前記所定の劣化基準値５ＱＲＧより小
さいか否かを判別する（ステップ５２９）。ステップＳ
２９の答が否定（Ｎｏ）、即ち劣化判定のための面積値
ＶＯ２５ＱＲが、劣化基準値５ＱＲＧ以上の場合は、第
２図において説明したように、０２センサの性能が劣化
している状態を意味する。そこでこの劣化状態の検出回
数を計数するカウンタのカウント値ｎｏ２Ｎｃを値ｌだ
け増加させ（ステップ５１７）、カウント値ｎｏ２Ｎｃ
が所定カウント値ｎｃ（例えば５回）より大きいか否か
を判別する（ステップ５１８）。ステップＳ１８の答が
否定（Ｎｏ）、即ちｎ０２ＮＧ≦ｎｃのときには、第４
のフラグＦＯ２ＣＨにを値１に設定して（ステップ５２
０）、本プログラムを終了する。一方、ステップＳ１８
の答が肯定（Ｙｅｓ）、即ちｎｏｚＮａ〉ｎＧのときに
は、０２センサ１５の性能が劣化していると判別して、
前記警告用ＬＥＤ１７を点灯させ、前記ステップＳ２０
に進む。

前記ステップＳ２９の答が肯定（Ｙｅｓ）、即ちＶｏ２
ｓｏｔ（ＳＱＲＧのときには、０２センサ１５の性能は
劣化していないと１゛す別して、第３のフラグＦＯ２０
Ｋを値１に設定しくステップ５３０）、前記ステップＳ
２０に進む。

前記ステップＳ２０で第４のフラグＦｏ２ｃｒ＋Ｋを値
１に設定することにより、出力電圧ＶＯ２の面積値ＶＯ
２５ＱＲによるチエツクを一度行って０２センサが劣化
していると判定した後は、前記ステップ８２〜Ｓ７の答
が全て肯定（Ｙｅｓ）で、且つ第３のフラグＦＯ２０Ｋ
が値０であっても、出力電圧のチエツクを行わないよう
にしている（ステップＳ９参照）。

尚、前記第３のフラグＦＯ２０Ｋ及び前記カウント値ｎ
ｏ２ＮＧの初期値はいずれも値０に設定している。

上述した第３図の手法に依れば、所定運転状態において
、第２図の０２センサの劣化判定のための面積値ＶＯ２
５ＱＲが所定の劣化基準値５ＱＲＧと比較され、ＶＯ２
５ＱＲ≧５ＱＲＧとなった場合の回数が、所定回数ｎｃ
を超えたとき０２センサ１５の性能劣化が検出されるの
で、正確な劣化検出を行える。ここで、面積値ＶＯ２５
Ｑｌ！を算出するときの積分区間を０２センサ１５の出
力電圧ＶＯ２が上昇して基準電圧ＶＲＥＦを超えた時点
から次に下降してＶ　ｉｔｐに至った時点までとしたの
で、０２センサ１５の劣化判別を、単一の所定値ＶＯ２
Ｃ１１Ｋ及び単一の式（２）を用いて簡単且つ正確に行
うことができる。

次に第３図に示した第１の実施例に代わる本発明の方法
が適用される第２の実施例を、第４図に示す０２センサ
の劣化検出の制御プログラムフローチャートを参照して
説明する。本プログラムはタイマによる例えば２０ｍ５
周期のクロックパルスの発生毎に実行される。

まず、ステップＳ　１０１でエンジンｌが始動モードで
運転されているか否かを判別する。この答が肯定（Ｙｅ
ｓ）ならば、エンジンｌが始動モードから通常モードへ
移行後の経過時間を計時するダウンカウンタから成るｔ
＋ｏｔｓｒタイマに所定時間上ＩＤＬＳＴ　（例えば１
秒）を設定しくステップ５Ｉ０２）、０２センサ１５の
活性化後の経過時間を計時するダウンカウンタから成る
ｅｏ２＋ｏＬタイマに所定時間しｏ２ｒｏＬ（例えば：
２？）を設定しくステップ５１０３）　、更に、後述す
る各フラグＦｖｏ２ｎＥｓｓＴ。

ＦＶ０２１１ＥＳＬ％ＦＶＯ２１１ＥＳＩ＋、面積ＶＯ
２５ＱＲＬ、　ＶＯ２５ＱＲＩＩ、ＶＯ２５ＱＲ８丁Ｋ
、　ＶＯ２５ＱＲＡＶＥＬ１　ＶＯ２５ＱＲＡＶＥＩ＋
、ＶＯ２５ＱＲＡＶＥＩ＋Ｍ、カウント値７ＺＷＡＶＥ
Ｌ、　７′１ｗ＾ｖａａｕを初期化しく″ステップ８１
０４乃至５ＩＩ４）　、本プログラムを終了する。

一方ステップ５１０１の答が否定（ＮＯ）ならばステッ
プ５１１５へ進んでｔ、ＩＤＬＳＴタイマのカウント値
がＯであるか否かを判別する。この答が否定（Ｎｏ）、
即ちエンジンｌが通常運転モードに移行後未だ所定時間
ｔｒｏＬｓｒが経過していないならばステップ５１０３
に進み、その後ステップ５１１５の答が肯定（Ｙｅｓ）
に転じればステップ５１１６へ進む。

ステップ５１１６ではエンジン水温Ｔｗが所定値Ｔｗｏ
２ｒｏＬ（例えば７０℃）より大きいか否かを判別する
。更にステップ５１１７では車両がクルーズ走行状態に
あるか否か、またステップ５ＩＩ８ではエンジン回転数
Ｎｅが所定範囲内にあり、且つスロットル弁開度Ｏｎ＋
が所定範囲内にあるか否かを判別する。ステップ５１１
７の判別は車速Ｖの変化度合が所定値以下である状態が
所定時間以上継続したか否かによって行なわれる。また
ステップ＄１１８ではエンジン回転数Ｎｅが下限値Ｎｅ
ｏ２ｒｕ　（例えば５００ｒｐｍ）と上限値Ｎｅｏ２ｒ
＋ｕ　（例えば２．０００ｒｐｍ）との間にあるか否か
、及びスロットル弁開度θＴｌｌが下限値θｏ２ｒ＋ｔ
　（例えば０度）と上限値００２ＭＨ（例えば４度）と
の間にあるか否かを判別する。

ステップ５１１６〜５ＩＩ８のいずれかの答が否定（Ｎ
ｏ）ならば０２センサ１５の劣化検出を行なうには不適
切なエンジン運転状態であるとしてステップ５１０３へ
進み、一方ステップ３１１６〜Ｓ］１８のいずれの答も
が肯定（Ｙｅｓ）、即ちエンジン温度Ｔｗが所定値ＴＷ
Ｏ２１ＤＬ以上であり、車両がクルーズ走行状態であり
、且つエンジン回転数Ｎｅ及びスロットル弁開度Ｏｎ＋
が夫々各所定範囲内にあるならばステップ５１１９へ進
む。

ステップ５１１９では０２センサ１５が活性化したか否
かを判別し、次のステップ３１２０ではｔｏ２ｚＤＬタ
イマのカウント値がＯであるか否かを判別する。

０２センサ１５が未活性状態であれば（ステップ５ｌ１
９の答が否定）ステップＳ　１０３へ進み、０２センサ
１５の活性化役所定時間ｔｏ２１ｏＬが未経過であれば
（ステップ５１１９の答が肯定、ステップ５１２０の答
が否定）ステップ５１０４へ進み、０２センサ１５の活
性化役所定時間ｔｏ２ｘｏｔが経過していれば（ステッ
プＳＨ９，５１２０の答が共に肯定）ステップＳ　１２
１へ進む。

ステップＳ　１２１ではフラグＦｖｏｚｎｔｓｓｙがｒ
ｌＪであるか否かを判別する。該フラグは最初ステップ
５Ｉ０４でｒＱＪに設定されているのでステップ５１２
１の答は否定（Ｎｏ）となり、ステップＳ　１２２へ進
む。

ステップＳ　１２２では０２センサＩ５の出力電圧ＶＯ
２が比較判別値としての基準電圧Ｖ　ＲＥＦより大きい
か否かを判別する。この答が否定（Ｎｏ）ならばステッ
プ５Ｉ０５へ進み、一方肯定（Ｙｅｓ）ならばステ・ツ
ブ５１２３へ進んでフラグＦｖｏ２ｈεＳＳ丁を「ＩＪ
に設定してステップ５１０５へ進む。即ち、フラグＦＶ
Ｏ２ＭεＳＳＴは第５図に示す出力電圧ＶＯ２の変化グ
ラフにおいて０２センサ１５の劣化検出条件が成立後に
初めて出力電圧ＶＯ２が基準電圧ＶＲＥＦより大きくな
ったときに（Ｐｌ）　　ｒ　Ｉ　Ｊに設定されるもので
ある。

該フラグＦＶＯ２ＭＥＳＳＴがｒｌＪに設定されると次
回プログラム実行時にステップＳ　１２１の答が肯定（
Ｙｅｓ）となり、ステップ５１２４へ進む。ステップ５
１２４ではフラグＦＯ２１１εＳＬが「ｌ」であるか否
かを判別する。該フラグは最初ステップ５Ｉ０５で「Ｏ
」に設定されているのでステップ５１２４の答は否定（
Ｎｏ）となりステップ５１２５へ進み、０２センサ１５
の出力電圧ＶＯ２が基準電圧ＶＲＥＦより大きいか否か
を判別する。この答が肯定（Ｙｅｓ）ならばステップＳ
　１０５へ進み、一方否定（Ｎｏ）ならば（第５図Ｐ２
）ステップＳ］２６．５１２７へ進む。

ステップ５１２６ではｌ”ＶＱ２ｆｆｌＥｓＬを「ｌ」
に設定し、ステップ５１２７では下側面積計算の実行開
始を遅らせるダウンカウンタから成るｔｖｏ２ｏＬｙ＋
タイマに所定時間ｔｖｏ２ｏＬｙ＋　（例えば０．１秒
）をセットして本プログラムを終了する。ステップ５１
２４乃至５Ｉ２６はステップ５１２８以降の実行を下側
面積から始めるためのものである。

フラグＦＶＯ２ＭＥＳＬが「ｌ」に設定されると次回プ
ログラム実行時にステップ５１２４の答は肯定（Ｙｅｓ
）となり、ステップ５Ｉ２８へ進む。ステップ５１２８
ではｔｖｏ２ｏＬｙｘタイマのカウント値がＯであるか
否かを判別する。この答が否定（Ｎｏ）ならば本プログ
ラムを終了し、その後この答が肯定（Ｙｅｓ）に転じれ
ば（＄５図Ｐ３）ステップ５Ｉ２９へ進む。ステップ５
Ｉ２８により所定時間しＶＯ２ＤＬＹ１ステップ５Ｉ２
９以降の実行が禁止される。

ステップ５１２９ではフラグＦＶＯ２ＭＥＳＩＩがｒｌ
Ｊであるか否かを判別する。該フラグは最初ステップ５
１０６でｒＱＪに設定されているのでステップ５１２９
の答は否定（ＮＯ）となりステップ５１３０へ進み、０
２センサ１５の出力電圧ＶＯ２が基準電圧ＶＲεＦより
大きいか否かを判別する。

ステップ５Ｉ３０の答は＠５図Ｐ３直後は否定（Ｎｏ）
となるのでステップ５１３１へ進む。ステップ５１３１
では出力電圧ＶＯ２と正常時の０２センサ１５の出力範
囲から外れる所定の基準値としての下限側基準値ＶＯ２
ＣＩＩＫＬとの偏差の絶対値ＶＯ２−ＶＯ２ＣＩＩＫＬ
を算出し、該絶対値を不確定面積値ＶＯ２５ＱＲ８ＴＫ
の前回値に加算して該面積値の今回値を得るようにする
。即ち、不確定面積値ＶＯ２５ＱＲ５ＴＫは、基準値Ｖ
　ＲＥＦの上側又は下側の面積の計算途中の面積値を示
すもので、例えば第５図においてＰ３から積分を開始し
、Ｐ４にまで至らない途中までの積分値に相当するもの
である。ステップＳ　１３１の実行複本プログラムを終
了する。

ステップＳ　１３＋の実行によって下側面積（第５図斜
線部■）が積分算出されると同時にステップ５１３０の
答が肯定（Ｙｅｓ）に転じると（第５図Ｐ４）ステップ
５１３２乃至５１３８へ進んで、下側面積の平均化及び
上下側面積の平均値の算出が行なわれる。即ちステップ
Ｓ　１３１で算出された不確定而稙（直ＶＯ２５Ｑｌ！
ＳＴＫを下側総面積確定値ＶＯ２５ＱＲＬの前回値に加
算して該確定（直の今回値を求め（ステップＳ　１３２
）、不確定面積値ＶＯ２５ＱＲ３Ｔには初期化する（ス
テップＳ］３３）。下側総面積確定値ＶＯ２５ＱＲＬの
合算対象となった下側面積部の数を示すカウント値７Ｚ
ＷＡＶＥＬをインクレメントして（ステップ５１３４）
該インクレメントされたカウント値７ＺＷＡＶＥＬで、
ステップ５１３２で算出された下側総面積確定値ＶＯ２
５ＱＲＬを除算して下側面積の平均値ＶＯ２５ＱＲＡＶ
ＥＬを求め（ステップ５１３５）　、該平均値ＶＯ２５
ＱＲＡＶＥＬを上側面積の平均値Ｖｏ２ｓＱＲＡｖＥＩ
Ｉに加算して上下総面積の平均値ＶＯ２５ＱＲ＾ＶＥＳ
Ｕ１１を求める（ステップ５１３６）、次にフラグＦＶ
Ｏ２ＭＥＳ１１を「ｌ」に設定して次回の上側面積の算
出に備え（ステップＳ］３７）、また上側面積計算の実
行開始を遅延させるダウンカウンタから成るｌ：ｖｏ２
ＤＬＹ２タイマに所定時間ｔ、ｖｏ２ｏｔｙ２（例えば
０．１秒）をセットしくステップ８１３８）本プログラ
ムを終了する。なお、ｔｖｏ２ｏＬｙ＋。

ｔｖｏ２ｏｔｙ２は夫々、出力電圧ＶＯ２が基準電圧Ｖ
　ｌ！ＥＦ近辺にあるとき燃料供給制御装置へのノイズ
等の混入により下側及び上側面積の算出値に変動か生じ
ることを防止するために設けたものであり、出力電圧Ｖ
Ｏ２が基準電圧ＶＲＥＦを横切って増加又は減少した直
後の所定期間に亘って前記面積の算出を停止するもので
ある。

フラグＦｖｏｚｒ＋Ｅｓ＋＋がｒｌＪに設定されると次
回プログラム実行時にステップ５１２９の答は肯定（Ｙ
ｅｓ）となり、ステップ５１３９へ進む。ステップ５１
３９ではｌ：Ｖｏ２ＤＬＹ２タイマのカウント値が０で
あるか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）ならば本
プログラムを終了し、その後この答が肯定（Ｙｅｓ）に
転じれば（第５図Ｐｓ）ステップ５１４０へ進む。ステ
ップ５１３９により所定時間ｔＶＯ２ＤＬＹ２ステップ
５１４０以降の実行が禁止される。

ステップ５１４０では０２センサ１５の出力電圧ＶＯ２
が基準電圧Ｖ　ＲＥＦより大きいか否かを判別する。こ
の答は第５図Ｐ５直後は肯定（Ｙｅｓ）となるのでステ
ップ５Ｉ４１へ進む。ステップ５Ｉ４１では前記ステッ
プＳ　１３１と同様に不確定面積値ｖＯ２ＳＱＰＳＴＫ
を算出する。但し、下限側基準値ＶＯ２Ｃｌ１にＬを」
二限側基準値ＶＯ２ＣＩＩＫＩ＋と読み変えるものとす
る。

ステップ５１４１の実行によって上側面積（第５図斜線
ｆ（（）■）が積分算出されると同時にステップ５１４
０の答が否定（Ｎｏ）に転じると（第５図Ｐｓ）ステッ
プ５１４２乃至５１４５へ進んで、上側面積の平均化が
前記ステップＳ　１３２乃至Ｓ　１３５と同様に行なわ
れる。但し下側総面積確定値ＶＯ２５ＱＲＬを上側総面
積確定値ＶＯ２５ＱＲ）ｌと読み変え、下側面積部の数
を示すカウント値７ＺＷＡＶＥＬを上側面積部の数を示
すカウント値７２ＷＡＶＥＩ＋と読み変え、下側面積の
平均値ｖＯ２ＳＱｉ！＾ｖＥＬを上側面積の平均値ＶＯ
２５Ｑｌ！ＡＶＥＨと読み変える。ステップ５１４６で
は前記ステップ８１３６と全く同様の実行を行ない、上
下総面積の平均値ＶＯ２ＳＱＲＡＶＥＳＵＭを算出する
。

次にステップ５１４７乃至５１５０において、ステップ
５１４６で算出された上下総面積の平均値Ｖｏ２ｓｏｇ
ＡｖＥｓｕｈＧこ基づいて０２センサ１５の劣化判定を
行なう。即ち、まず下側面積部カウント値７ｉｉｗＡｖ
ａｔが所定値７７ｗＡｖｐ：ｔｒｒｒ　（例えば３）よ
り大きいか否かを判別する（ステップ５Ｉ４７）。該判
別は上側面積部カウント値７ＺＷＡＶＥＩ＋であっても
よい。

この答が否定（Ｎｏ）ならば劣化判定を行なわずステッ
プ５１４８乃至５Ｉ５０をスキップするが、ステツブ５
１４７の答が肯定（Ｙｅｓ）に転じると、即ち、上側面
積が各（７ＺＷＡＶＥＬＩＩＴ＋　１　）個分だけ新た
に加えられて平均値ＶＯ２５ＱＲＡＶＥＳＵ１１が算出
される毎にステップ８１４８が実行されて、該Ｖｏ２ｓ
ｃｕＡｖ＋：５ｕ１１が所定劣化基準（＋ｔ（Ｖｏ２ｔ
ｒ＋Ｔより大きいか否かを判別する。この答が肯定（Ｙ
ｅｓ）ならば０２センサ１５は劣化していると判断して
該劣化を示すフラグｎｏ２Ｎｃを「１」に設定してＬＥ
Ｄ１７を駆動して警告を発し２（ステップ５Ｉ４９）　
、一方ステップ５１４８の答が否定（Ｎｏ）のときは０
２センサ■５は正常であると判断して該正常を表わすフ
ラグＦＯ２０Ｋを「ｌ」に設定する（ステップ５１５０
）。

次にステップＳ　１５１へ進んでフラグＦＶＯ２＋１Ｅ
ＳＩＩをｒＱＪに設定し、また仁ＶＯ２ＤＬＹ１タイマ
に所定時間ｌ：Ｖｏ２ＤＬＹ１をセットして（ステップ
５１５２）本プログラムを終了する。該ステップＳ］５
１．　５Ｉ５２の実行により、またフラグＦｖｏ２ｒｌ
ＥＳＬが「１」に設定されたままであることにより次回
の本プログラム実行時に劣化検出条件が成立する限りは
ステップＳ］２８以降が実行され、第５図Ｐ６以後の面
積計算が行なわれる。

以上のように水弟２の実施例では面積計算を上下側に亘
って、しかも複数の面積を求めることによって劣化検出
の精度をあげることができると共に、遅延時間ｔｖｏｚ
ｏＬｙ１．　　ｔｖｏ２ｏＬｙｚを設けることにより、
ノイズに起因したステップ５Ｉ２５．　Ｓ＋３０の誤判
別の影響を除去でき、劣化検出の精度をあげることがで
きる。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明は、内燃エンジンの排気ガス
濃度を検出する排気ガス濃度検出器の出力信号に応じて
設定される空燃比補正値に基づいて前記内燃エンジンに
供給する燃料量をフィードバック制御する内燃エンジン
の排気ガス濃度検出器の劣化検出方法において、前記耕
気ガス濃度検出器の出力信号と正常時の該検出器の出力
範囲から外れる所定の基準値との偏差を積分し、該積分
値と所定の劣化基〈１（値とを比較することにより前記
排気ガス濃度検７Ｂ　ＨＮの劣化を利足するようにした
ので、当該検出器の劣化状態を正確に把握することがで
き、経時変化による劣化をより精度よく検出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の劣化検出方法が適用される排気ガス濃
度検出器を含む燃料供給制御装置の全体構成図、第２図
は排気ガス濃度検出器の出力波形を示す図、第３図は本
発明の方法が適用される第１の実施例による排気ガス濃
度検出器の劣化を検出するプログラムのフローチャート
、第４図は本発明の方法が適用される第２の実施例によ
る排ガス濃度検出器の劣化を検出するプログラムフロー
チャート、第５図は第４図に示す第２の実施例の排ガス
濃度検出器の出力電圧の変化を示すグラフである。 １・内燃エンジン、５・・・電子コントロールユニット
（ＥＣＵ）　、１５・・・排気ガス濃度検出器（０２セ
ンサ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃エンジンの排気ガス濃度を検出する排気ガス濃
   度検出器の出力信号に応じて設定される空燃比補正値に
   基づいて前記内燃エンジンに供給する燃料量をフィード
   バック制御する内燃エンジンの排気ガス濃度検出器の劣
   化検出方法において、前記排気ガス濃度検出器の出力信
   号と正常時の該検出器の出力範囲から外れる所定の基準
   値との偏差を積分し、該積分値と所定の劣化基準値とを
   比較することにより前記排気ガス濃度検出器の劣化を判
   定することを特徴とする内燃エンジンの排気ガス濃度検
   出器の劣化検出方法。 ２、前記エンジンに供給する燃料量の空燃比は、前記排
   気ガス濃度検出器の出力信号を比較判別値と比較するこ
   とによって判別し、前記積分値は前記所定の基準値と、
   前記比較判別値より該所定の基準値側の前記出力信号と
   の偏差を積分して得るようにする請求項１記載の内燃エ
   ンジンの排気ガス濃度検出器の劣化検出方法。 ３、前記所定の基準値は上限側基準値と下限側基準値と
   から成り、前記積分値は前記排気ガス濃度検出器の出力
   信号が前記比較判別値より大きいときには前記上限側基
   準値と該出力信号との偏差を積分して得、前記出力信号
   が前記比較判別値より小さいときには前記下限側基準値
   と該出力信号との偏差を積分して得るようにする請求項
   ２記載の内燃エンジンの排気ガス濃度検出器の劣化検出
   方法。 ４、前記排気ガス濃度検出器の出力信号の値が前記比較
   判別値を横切って増加又は減少した直後は前記積分値の
   算出を所定期間停止する請求項３記載の内燃エンジンの
   排気ガス濃度検出器の劣化検出方法。 ５、前記積分値の算出は、エンジン温度が所定値以上で
   あり、且つ運転パラメータ値が所定の範囲内にあるとき
   に実行する請求項２記載の内燃エンジンの排気ガス濃度
   検出器の劣化検出方法。