JPH0320655A - 酸素センサの異常検出装置 - 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（よ　内燃機関等の排ガスの酸素濃度を測定する
酸素センサの異常検出装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、内燃機関の排ガス中のエミッションを低下さ
せるために、内燃機関の排気系に取り付けた酸素センサ
の出力信号に基づいて、内燃機関：供給する燃料混合気
の空燃比が制御されている。

即ち第１２図に示すよう｛ミ　空燃比を排ガスの浄化率
の高い理論空燃比点に制御するために、酸素センサの出
力信号に基づいて空燃比フィードバック制御が行われて
いる。

この空燃比フィードバック制御に使用される酸素センサ
が正常に機能しないとき｛二（よ　排ガスのエミッショ
ンが悪化することがあるので、従来より酸素センサの異
常を診断する各種の技術が提案されている（特開昭６２
−１５１７７０号公靴特開昭５３−９５４２１号公報参
照）．［発明が解決しようとする課題コ しかしながら、酸素センサが各種の物質によって被毒さ
れた場合には、　第１３図に示すように、センサ出力が
リーン或はリッチにシフトして特性が変化してしまうこ
とがあり、その結果、酸素センサの出力信号に基づいた
空燃比フィードバック制御が良好に行われなくなって、
エミッションが悪化してしまうという問題があっｔ４ 例えばシリコン等によって被毒された酸素センサを用い
て空燃比フィードバック制御を行うと、排ガス中のＮＯ
ｘが増加し、また鉛等によって被毒された酸素センサを
用いて空燃比フィードバック制御を行うと、排ガス中の
Ｃ○が増加してしまうという問題があっム 本発明｛上　前記問題点を解消するためになされたもの
で、酸素センサの異常を的確に検出する異常検出装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記問題点を解決するためになされた本発明の請求項１
の酸素センサの異常検出装置｛志　第１図二例示するよ
うに 内燃機関Ｍ１の排ガス中の酸素濃度に応じて信号を出力
する酸素センサＭ２の異常を検出する装置において、 前記内燃機関Ｍ１に供給する燃料混合気の空燃比をオー
プンループ制御によってリーン或はリツチの状態に設定
する空燃比設定手段Ｍ３と、該空燃比設定手段Ｍ３によ
って空燃比がリーン二設定された時に酸素センサＭ２の
出力信号が所定の閾値以上の場合、或は空燃比がリッチ
に設定された時に酸素センサＭ２の出力信号が所定の閾
値以下の場合に｛友　前記酸素センサＭ２に異常がある
と判定する異常判定手段Ｍ４と、 を備えたことを要旨とする。

また請求項２の酸素センサの異常検出装置｛上第２図に
例示するように、 内燃機関Ｍ５の排ガス中の酸素濃度に応じて信号を出力
する酸素センサＭ６の異常を検出する装置において、 前記内燃機関Ｍ５に供給する燃料混合気の空燃比をオー
プンループ制御によってリーン及びリッチの状態に設定
する空燃比設定手段Ｍ７と、該空燃比設定手段Ｍ７によ
って、空燃比がりーン及びリッチ１二設定されたときの
酸素センサＭ６の出力信号の極小値及び極大値を検出す
る極値検出手段Ｍ８と、 該極値設定手段Ｍ８によって検出された極小値或は極大
値の少なくとも一方が所定の出力値の範囲内である場合
に｛友　前記酸素センサＭ６に異常があると判定する異
常判定手段Ｍ９と、を備えたことを要旨とする。

更に請求項３の酸素センサの異常検出装置は、第３図に
例示するように、 内燃機関Ｍ１０の排ガス中の酸素濃度に応じて信号を出
力する酸素センサＭｌｌの異常を検出する装置において
、 前記酸素センサＭ１１の出力信号に基づいて空燃比のフ
ィードバック制御を行う空燃比制御手段Ｍ１２　と、 該空燃比制御手段Ｍ１２によって空燃比のフイドパック
制御が行われている時に、前記酸素センサＭ１１の出力
信号が所定の出力値の範囲内にある場合には、前記酸素
センサＭ１１に異常があると判定する異常判定手段Ｍ１
３と、 を備えたことを要旨とする。

ここで、前記極小値及び極大値について｛社　各々複数
回の平均値から求めたものでもよい。

また、前記オーブンルーブ制御とは、酸素センサの出力
信号に基づいて燃料混合気の空燃比をフィードバック制
御するものではなく、単に空燃比をリーン又はリッチの
状態に切り換えて設定する制御を示している。

［作用］ 請求項１の酸素センサの異常検出装置ば　空燃比設定手
段Ｍ３によって、内燃機関Ｍ］に供給する燃料混合気の
空燃比をオープンループ制御して、空燃比をリーン或は
リッチの状態に設定する。そして、空燃比がリーンに設
定された時に酸素センサＭ２の出力信号が所定の閾値以
上になった場合には、異常判定手段Ｍ４によって、酸素
センサＭ２に異常があると判定する。或は空燃比がリッ
チ二設定された時に酸素センサＭ２の出力信号が所定の
閾値以下になった場合に｛上　前記と同様に異常判定手
段Ｍ４によって、酸素センサＭ２に異常があると判定す
る。

また、請求項２の酸素センサの異常検出装置｛よ空燃比
設定手段Ｍ７によって、内燃機関Ｍ５に供給する燃料混
合気の空燃比をオープンルーブ制御して、空燃比をリー
ン及びリッチの状態に切り換えて設定する。そして、極
値検出手段Ｍ８によって、空燃比がリーン及びリッチに
設定されたときの酸素センサＭ６の出力信号の極小値及
び極大値を検出する。ここで、極小値或は極大値の少な
くとも一方が所定の出力値の範囲内である場合Ｅ　ｆ＆
異常判定手段Ｍ９によって、酸毒センサＭ６に異常があ
ると判定する。

更に請求項３の酸素センサの異常検出装置は、空燃比制
御手段Ｍ１２によって、酸素センサＭ］１の出力信号に
基づいて空燃比のフィードバック制御を行う。そして、
この空燃比のフィードバック制御が行われている時に、
酸素センサＭ］１の出力信号が所定の出力値の範囲内に
ある場合に（よ異常判定手段Ｍ１３によって、酸素セン
サＭ１１二異常があると判定する。

次に、前記各酸素センサの異常検出装置の原理二ついて
、各発明の一例を挙げて説明する。

■請求項１の酸素センサの異常検出装置第４図に示すよ
うに、酸素センサが良好な場合二｛よ　オープンループ
制御にて空燃比をリーン（例えば空気過剰率λ＝１．０
３）からリッチ（例えばλ＝０．９７）に変化させると
、酸素センサの出力信号は第１の閾値Ｖｔ（例えば３０
０ｍＶ）を下回るとともに、第２の閾値Ｖ２（例えば７
００ｍＶ）を上回る大きな振幅の出力となる。

ところが、シリコツ等によって被毒された酸素センサ、
即ちその出力に基づいて空燃比のフイードパック制御を
行うとＮＯｘの排出量が増加する酸素センサＩＬ　　空
燃比がリーンの状態では正常な酸素センサと比較して出
力信号（電圧）が高いものとなる。一方、鉛等によって
被毒された酸素センサ、即ちその出力に基づいて前記と
同様な制御を行うとＣ○の排出量が増加する酸素センサ
１よ　空燃比がリッチの状態では正常な酸素センサと比
較して出力信号（電圧）が低いものとなる。

従って，空燃比がリーンに設定された時に酸素センサの
出力信号が所定の閾値以上になった場合二は、その酸素
センサがＮＯｘの排出量が多い劣化センサであると判定
でき、一方、空燃比がリッチ１二設定された時に酸素セ
ンサの出力信号が所定の閾値以下１二なった場合にｆ１
　　その酸素センサがＣ○の排出量が多い劣化センサで
あると判定できる。

■請求項２の酸素センサの異常検出装置第５図に示すよ
うに、酸素センサが良好な場合に｛上　オープンループ
制御にて空燃比をリーン及びリッチに周期的に変化させ
ると、酸素センサの出力信号の振幅は大きなものとなり
、出力信号の極小値は第１の閾値ｖ１を下回るとともに
、極大値は第２の閾値ｖ２を上回る。

ところが、前記ＮＯｘの排出量が増加する酸素センサの
出力信号は、その電圧レベルが高く、第２の閾値ｖ２付
近で小さな振幅で振動する。一方、Ｃ○の排出量が増加
する酸素センサの出力信号｛よその電圧レベルが低く、
第１の閾値ｖ１付近で小さな振幅で振動する。

従って、酸素センサの出力信号の極小値或は極大値のど
ちらか一方でも、例えば第１の閾値Ｖ，と第２の閾値ｖ
２とに挟まれた所定の範囲内にある場合に、酸素センサ
に異常があると判定することにより、酸素センサの異常
を検出することが可能となる。

■請求項３の酸素センサの異常検出装置第６図に示すよ
うに、酸素センサが良好な場合に１上　空燃比のフィー
ドバック制御を行うと、酸素センサの出力信号の振幅は
大きなものとなる。

ところが、前記ＮＯｘの排出量が増加する酸素センサ或
はＣ○の排出量が増加する酸素センサを用いて、空燃比
のフィードバック制御を行うと、その出力信号はスライ
スしベルＶ８近傍の振幅の小さなものとなってしまう。

従って、酸素センサの出力信号が、スライスレベルｖＩ
］近傍の所定の範囲内にある場合に、酸素センサに異常
があると判定すること１こより、酸素センサの異常を検
出することが可能となる。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第７図は第１実施例の酸素センサの異常検出装置のシス
テム構成図である。

同図に示すように、酸素センサの異常検出装置１｛よ　
エンジン２の状態を検出して空燃比等の各種の制御や異
常診断等の処理を行う電子制御装置（以下単にＥＣＵと
呼ぶ）３を備えている。

エンジン２｛よ　シリンダ４，　ピストン５及びシノン
ダヘッド６から構成される燃焼室７を備え、燃焼室７に
は点火ブラグ８が配置されている。

エンジン２の吸気系｛友　吸気バルブ９，吸気ポ−　ト
１　０，　　吸気管１１．吸入空気の脈動を吸収するサ
ージタンク１２，吸入空気量を調節するスロットルパル
ブ１４及びエアクリーナ１５から構成されている。

エンジン２の排気系（よ　排気バルブ１６，排気ポート
１７，排気マニホールド］８，三元触媒を充填した触媒
コンバータ１９及び排気管２０から構成されている。

エンジン２の点火系｛社　点火に必要な高電圧を出力す
るイグナイタ２］及び図示しないクランク軸に連動して
イグナイタ２１で発生した高電圧を点火ブラグ８に分配
供給するデイストリビュータ２２から構成されている。

エンジン２の燃料系統（上　フユーエルタンク（図示せ
ず）からの燃料を吸気ポート１０近傍に噴射する電磁式
の燃料噴剖弁２５から構成されている。

また、エンジン２の運転状態を検出するセンサとして、
吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ３１，吸入空気
の温度を検出する吸気温センサ３２，スロットルバルブ
１４の開度を検出するスロットルポジションセンサ３３
，冷却水温度を検出する水温センサ３５，触媒コンバー
タ］９に流入する前の排ガス中の酸素濃度を検出する上
流側酸素センサ（以下単に酸素センサと称す）３６，触
媒コンバータ１９から流出した排ガス中の酸素濃度を検
出する下流側酸素センサ（以下サブ酸素センサと称すが
このセンサは必要に応じて取り付ける）３７，ディスト
リビュータ２２のカムシャフトの１回転毎に基準信号を
出力する気筒判別センサ３８，ディストリビュータ２２
のカムシャフトの１／２４回転毎に回転角信号を出力す
る回転数センサ３９等を備えている。

前記各センサの検出信号はＥｃｕ３に入力さ札その信号
に基づいてエンジン２の回転数や空燃比等の制御が行わ
れる。ＥＣＵ３は、周知のＣＰＬＪ３　ａ，　　ＲＯＭ
３　ｂ，　　ＲＡＭ３　ｃ，　　バックアップＲＡ　Ｍ
　３　ｄ，　　タイマ３ｅを中心に論理演算回路として
構成さ札　コモンバス３ｆを介して入出力ボート３ｇに
接続されて外部との入出力を行う。ＣＰＵ３ａは、吸気
圧センサ３１，吸気温センサ３２，スロットルポジショ
ンセンサ３３，水温センサ３５，酸素センサ３６，サブ
酸素センサ３７の検出信号を、Ａ／Ｄ変換器３ｈ及び入
出力ポート３ｇを介して入力する。また気筒判別センサ
３８，回転数センサ３９の検出信号を波形整形回路３１
及び入出力ポート３ｇを介して入力する。一方、ＣＰＵ
３ａは、入出力ポー１−３ｇ及び駆動回路３ｍを介して
、前記イグナイタ２１及び燃料噴射弁２５，酸素センサ
３６の異常を知らせるチェックランプ４０等を駆動制御
する。

尚、前記ＥＣＵ３０バックアップＲＡＭ３ｄは、イグニ
ッションスイッチ（図示せず）を介することのない経路
より電力が供給さ札　各種のデータ等がイグニッション
スイッチの状態にかかわらず保持される様に構成されて
いる。

次に、前記ＥＣＵ３の実行する酸素センサ３６の異常を
検出する各処理について、順次説明する。

［１］第１実施例の処理 まず、第８図のフローチャートに基づいて、シノコン等
に被毒されてフィードバック制御時にＮ○Ｘが増加する
センサを検出する処理について説明する。本処理はエン
ジン２の暖機が実施された状態で行われる。

初めに、空燃比のフィードバック制御を停止する処理を
行う（ステップ１００）．そして、このフィードバック
制御が停止された状態で、即ちオープンループ制御によ
って、燃料噴射弁２５を駆動制御して空燃比をリーンの
状態に設定する処理を行う（ステップ１１０）。つまり
、燃料噴射弁２５の開弁時間を低減して、空燃比を例え
ばλ＝１．０３のリーンの状態に設定し、この状態を所
定時間維持する。そして、この時の酸素センサ３６の出
力信号を検出し（ステップ１２ｏ）、酸素センサ３６の
出力信号が所定の閾値Ｖ３（例えば３００ｍＶ）以上の
場合には、酸素センサ３６がシリコン等に被毒されてＮ
Ｏｘの排出が増加するセンサであると判定し（ステップ
１３ｏ）、チェックランプ４０を点灯して（ステップ１
４ｏ）、一旦本処理を終了する。

この様な処理を行うことによって、ＮＯｘの排出が増加
するセンサを容易に検出することができる。

［２］第２実施例の処理 次に、第９図のフローチャートに基づいて、鉛等に被毒
されてＣ○の排出が増加するセンサを検出する処理につ
いて説明する。尚、以下の実施例二おけるハードの構成
は上述した第１実施例の構成と同様である。

まず、前記処理と同様に空燃比のフィードバック制御を
停止する処理を行う（ステップ２００）。

そして、オープンループ制御によって、燃料噴射弁２５
を駆動制御して空燃比をリッチの状態に設定する処理を
行う（ステップ２１０）。つまり、燃料噴射弁２５の開
弁時間を増加させて、例えば空燃比をλ＝０．９７のリ
ッチの状態に設定して、この状態を所定時間維持する。

そして、この時の酸素センサ３６の出力信号Ｅ検出し（
ステップ２２０）、酸素センサ３６の出力信号が所定の
閾値Ｖ４（例えば７００ｍＶ）以下の場合には、酸素セ
ンサ３６が鉛等に被毒されてＣ○の排出が増加するセン
サであると判定し（ステップ２３ｏ）、チェックランプ
４０を点灯して（ステップ２４ｏ）、一旦本処理を終了
する。

この様な処理を行うことによって、Ｃ○の排出が増加す
るセンサ色容易１こ検出することができる。

［３］第３実施例の処理 次に、第１０図のフローチャートに基づいて、酸素セン
ザ３６の出力信号の極小値及び極大値がら、酸素センサ
３６がシリコンや鉛等に被毒されて劣化したものである
が否かを判定する処理について説明する。

まず、前記処理と同様に空燃比のフィードバック制御を
停止する処理を行う（ステップ３００）。

そして、オープンルーブ制御によって、燃料噴射弁２５
を駆動制御して空燃比をリッチ及びリーンの状態に周期
的に切り換える処理を行う（ステップ３１０）。つまり
、燃料噴射弁２５０開弁時間を調節して、空燃比を例え
ば２口２の周期でλ＝０．　９７のリッチの状態やλ＝
７．０３のり一ンの状態に周期的に切り換える。そして
、この時の酸素センサ３６の出力信号を検出して（ステ
ップ３２０）、その出力信号の極小値及び極大値を求め
る処理を行う（ステップ３３０）。次に、酸素センサ３
６の出力信号の極小値或は極大値のどちらか一方でも所
定の出力値の範囲内であるか否かを判定する。即ち前記
第５図に示すように、極小値が第１の閾値Ｖ，以上（ス
テップ３４０）或は極大値が第２の閾値ｖ２以下の場合
には（ステップ３５０）、この酸素センサ３６が被毒に
よって劣化していると判定してチェックランプ４０を点
灯し（ステップ３６０）、一旦本処理を終了する。

この様な処理を行うことによって、被毒によって劣化し
たセンサを容易に検出することができる。

［４］第４実施例の処理 次に　第１１図のフローチャート｛二基づいて、酸素セ
ンサ３６の出力信号から、酸素センサ３６が被毒されて
劣化したものであるか否かを判定する処理について説明
する。尚、本処理（よ　前記処理とは異なり空燃比フィ
ードバック処理を行った状態で酸素センサ３６の異常を
検出する処理を行うものである。

まず、空燃比のフィードバック制御を実行している状態
で、酸素センサ３６の出力信号を検出する処理を行う（
ステップ４００）。そして検出した出力信号の極小値及
び極大値を求め（ステップ４１０）、これらの値がスラ
イスレベルＶＢを挟んで所定の狭い出力値の範囲内であ
るか否かを判定する。即ち前記第６図に示すように、極
小値がスライスレベルｖｌ！より小さな閾値ｖＬ以上で
あり（ステップ４２０）、更に極大値がスライスしベル
ｖ９より大きな閾値Ｖ．．１以下である場合には（ステ
ップ４３０）、酸素センサ３６が被毒によって劣化して
いると判定し、チェックランプ４０を点灯して（ステッ
プ４４０）、一旦本処理を終了する。

尚、前記実施例の酸素センサ３６の異常検出の処理［よ
　例えばこの酸素センサ３６を備えた車両が信号等で停
止したときに行ってもよく、或は工場等での点検などの
チェック時に行ってもよい。

次に、上述した各処理を行って、実際に酸素センサ３６
の異常を検出した実験例について説明す以下の各実験に
おいて｛よ　車両の排気系に良好な酸素センサ３６或は
劣化した酸素センサ３６を取り付け、エンジン回転数や
空燃比等の条件を変更して、そのときの出力信号を検出
しら（実験例１） ＮＯｘの排出量の異なる酸素センサ３６を使用し、空燃
比をリーンの状態に設定し、更にエンジン回転数を変更
して、酸素センサ３６の出カ信号の電圧を測定し九　そ
の実験条件及び結果を第１表に示す。この表において、
Ａ，　　Ｂは酸素センサ３６を取り付けた異なる車種を
示し、Ｃ，　　Ｄは異なる実験条件を示している。即ち
Ｃの実験条件は排ガスの流速の大きな、エンジン回転数
１５０Ｏｒｔｑ　　空気過剰率λ＝１．０４を示し、Ｄ
は流速の緩やかな、エンジン回転数８００ｒｐｍ，　　
λ＝１．０３を示している。また試料階１〜２が良好セ
ンサであり、試料Ｎ０３〜５がＮＯｘの多い劣化センサ
である。尚、実験結果は各々３回の測定の平均値を示し
ている。

第１表 この第１表から明らかなように、試料階１〜２の良好セ
ンサで（友　エンジン回転数にかかわらず、空燃比がリ
ーンの状態におけるセンサ出力が小さいが，試料狙３〜
５の劣化センサではセンサ出力が大きくなっている。従
って、所定の閾値（例えば３００ｍＶ）で判定を行うこ
とによって、容易にＮＯｘの排出量が多い劣化センサを
検出することができる。

尚、この実験の条件として｛よ　例えば下記の第２表に
示す様な条件の範囲内が好適である。

第２表 第３表 （実験例２） Ｃ○の排出量の異なる酸素センサ３６を使用し、空燃比
をリッチの状態に設定し、前記と同様にして酸素センサ
３６の出力信号の電圧を測定し翫その実験条件及び結果
を第３表に示す。この表において、Ａ，　　Ｂは前記と
同様であるが、Ｃ，　　Ｄの空燃比がリッチ（λ＝０．
９７）である点が異なる。

また試料Ｎｌｌｌ１〜２が良好センサであり、試料ＮＣ
１３〜４がＣ○の多い劣化センサである。

この第３表から明らかなよう１二、試料Ｎｃｌ〜２の良
好センサで１よ　空燃比がリッチの状態におけるセンサ
出力が大きいが、試料Ｎｌｌｌ３〜４の劣化センサでは
センサ出力が小さくなっている。従って、所定の閾値（
例えば７００ｍＶ）で判定を行うこと｛二よって、容易
にＣ○の排出量が多い劣化センサを検出することができ
る。

醜　この実験の条件として｛よ　例えば下記の第４表に
示す様な条件の範囲内が好適である。

第４表 ３〜５が劣化センサである。

第５表 （実験例３） 本実験例で（社　前記実験例とは異なり空燃比をリーン
及びリッチの状態に周期的に切り換えて実験を行った　
つまり実験例１〜２で用いたと同様な、良好センサやＮ
　Ｏ　ｘ或はＣＯの排出量の多い酸素センサ３６を使用
して、酸素センサ３６の出力信号の電圧の極小値及び極
大値を測定し翫　その実験条件及び結果を第５表（ＮＯ
ｘの測定結果）及び第６表（Ｃｏの測定結果）に示す。

ここでＣ，Ｄにおけるエンジン回転数は前記実験例１と
同様であり、更に両表における空気過剰率（λ）及び切
り換え周期（Ｈｚ）は同一である。また両表において試
料Ｎｃｌ〜２が良好センサであり、試料階第６表 尚、この実験の条件としては、例えば下記の第７表に示
す様な条件の範囲内が好適である。

第７表 この第５表及び第６表から明らかなように、試料Ｎｌｌ
１〜２の良好センサで（よ　空燃比がリーン及びリッチ
の状態におけるセンサ出力の幅が大きいが、試料Ｎｎ３
〜５の劣化センサではセンサ出力の幅が小さくなってい
る。従って、所定の上下２つの閾値（例えば低い方で３
　０　０　ｍ　Ｖ，　　高い方で７００ｍＶ）で判定を
行うことによって、容易にＮ○ＸやＣＯの排出量が多い
劣化センサをともに検出することができる。

（実験例４） 本実験例で（上　前記実験例のようにオープンルプ制御
ではなく、空燃比のフィードバック制御を行った状態で
実験を実施した　つまり実験例１〜３で用いたと同様な
良好センサやＮＯｘ或はＣＯの排出量の多い酸素センサ
３６を使用して、空燃比のフィードバック制御を行い、
酸素センサ３６の出力信号の電圧の極小値（リーン時）
及び極大値（リッチ時）を測定した　その実験条件及び
結果を第８表（ＮＯｘの測定結果）及び第９表（ＣＯの
測定結果）に示す。ここでＣ，　　ＤはＡ車を用いて定
速運転をした際の実験条件を示している。また両表にお
いて試料Ｎｌ１１１〜２が良好センサであり、試料ＮＣ
Ｌ３〜４が劣化センサである。

第８表 第９表 この第８表及び第９表から明らかなように、試料Ｎｃｔ
１〜２の良好センサで［飄　空燃比がリーン及びリッチ
の状態におけるセンサ出力の幅（極大値と極小値との差
）が大きいが、試料ＮＣ１３〜４の劣化センサではセン
サ出力の幅が小さくなっている。

従って、所定の上下２つの閾値ＶＬ，Ｖｌ＋（例えば低
い方で２５０ｍＶ，　　高い方で８５０ｍＶ）で判定を
行うことによって、容易にＮＯｘやＣＯの排出量が多い
劣化センサをともに検出することができる。

尚、本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明
の範囲内で種々なる態様で実施できることは勿論である
。

例えば前記実施例では酸素センサ３６の劣化を検出した
が、サブ酸素センサ３７の劣化の検出にも適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したよう１：，請求項］の酸素センサの異常検
出装置（よ　オープンループ制御によって、空燃比がリ
ーンに設定された時に酸素センサの出力信号が所定の閾
値以上の場合、或は空燃比がリッチに設定された時に酸
素センサの出力信号が所定の閾値以下の場合に１社　酸
素センサに異常があると判定するので、シリコン或は鉛
によって被毒されて、空燃比のフィードバック制御に使
用するとＮＯｘ或はＣ○が増加する劣化した酸素センサ
を、容易にかつ確実に検出できる。

また、請求項２の酸素センサの異常検出装置｛よオープ
ンループ制御によって、空燃比がリーン及びリッチに設
定されたときの酸素センサの出力信号の極小値及び極大
値を検出し、極小値或は極大値の少なくとも一方が所定
の出力値の範囲内である場合には、　酸素センサに異常
があると判定するので、前記と同様に劣化した酸素セン
サを容易にかつ確実に検出できる。

更に、誼求項３の酸素センサの異常検出装置は、空燃比
のフィードバック制御を行い、その時の酸素センサの出
力信号が所定の出力値の範囲内にある場合には、　酸素
センサに異常があると判定するので、前記と同様に劣化
した酸素センサを容易にかつ確実に検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１の発明の基本的構成の例示図、第２図
は請求項２の発明の基本的構成の例示は第３図は請求項
３の発明の基本的構成の例示図、第４図は請求項１の発
明の原理を例示する説明は第５図は請求項２の発明の原
理を例示する説明図、第６図は請求項３の発明の原理を
例示する説明図、第７図は本発明の第１実施例のシステ
ム構成は第８図は第１実施例の処理を示すフローチャー
ト、第９図は第２実施例の処理を示すフローチャート第
１０図は第３実施例の処理を示すフローチャート、第１
１図は第４実施例の処理を示すフローチャート、第１２
図は空燃比とエミツションとの関係を示すグラフ、第１
３図は空燃比とセンサ出力との関係を示すグラフである
。 Ｍｌ，ＭＳ，Ｍｌ○・・・内燃機関 Ｍ２，Ｍ６，Ｍｌｌ・・・酸素センサ Ｍ３，Ｍ７・・・空燃比設定手段 Ｍ４．Ｍ９，Ｍ１３・・・異常判定手段Ｍ８・・・極値
検出手段 Ｍ１２・・・空燃比制御手段 ２・・・内燃機関 ３・・・電子制御装置（ＥＣＵ） ２５・・・燃料噴射弁 ３６・・・酸素センサ ３７・・・サブ酸素センサ ４ｏ・・・チェックランプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の排ガス中の酸素濃度に応じて信号を出力
   する酸素センサの異常を検出する装置において、 前記内燃機関に供給する燃料混合気の空燃比をオープン
   ループ制御によつてリーン或はリッチの状態に設定する
   空燃比設定手段と、 該空燃比設定手段によつて空燃比がリーンに設定された
   時に酸素センサの出力信号が所定の閾値以上の場合、或
   は空燃比がリッチに設定された時に酸素センサの出力信
   号が所定の閾値以下の場合には、前記酸素センサに異常
   があると判定する異常判定手段と、 を備えたことを特徴とする酸素センサの異常検出装置。 ２　内燃機関の排ガス中の酸素濃度に応じて信号を出力
   する酸素センサの異常を検出する装置において、 前記内燃機関に供給する燃料混合気の空燃比をオープン
   ループ制御によってリーン及びリッチの状態に設定する
   空燃比設定手段と、 該空燃比設定手段によつて、空燃比がリーン及びリッチ
   に設定されたときの酸素センサの出力信号の極小値及び
   極大値を検出する極値検出手段と、該極値設定手段によ
   つて検出された極小値或は極大値の少なくとも一方が所
   定の出力値の範囲内である場合には、前記酸素センサに
   異常があると判定する異常判定手段と、 を備えたことを特徴とする酸素センサの異常検出装置。 ３　内燃機関の排ガス中の酸素濃度に応じて信号を出力
   する酸素センサの異常を検出する装置において、 前記酸素センサの出力信号に基づいて空燃比のフィード
   バック制御を行う空燃比制御手段と、該空燃比制御手段
   によつて空燃比のフィードバック制御が行われている時
   に、前記酸素センサの出力信号が所定の出力値の範囲内
   にある場合には、前記酸素センサに異常があると判定す
   る異常判定手段と、 を備えたことを特徴とする酸素センサの異常検出装置。