JPH0469566A - 空燃比センサの故障判定装置 - 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） 本発明は内燃機関の排気中の酸素濃度に応じた空燃比情
報を出力する空燃比センサの故障判定装置に関する。

（従来の技術） 従来、ジルコニアの酸素濃度電池作用と酸素イオンボン
ピング作用という特性を利用して、空燃比（Ａ／Ｆ）を
単にストイキオよりもリーン側かリッチ側かだけでなく
、どの程度の値であるか検出するリニアＡ／Ｆセンサが
提案されている。（特開昭６３−３６１４０号公報参照
） このリニアＡ／Ｆセンサは第】２図に示すように。

その基部が各々安定化ジルコニア素子であるセンサセル
２０とポンプセル２１とを絶縁層２２を介して結合して
構成される。両セルには排ガスの通過する拡散口２３．
２４が形成され、絶縁層２２内には拡散口２３、２４か
らの排ガスを収容する検出室２５が形成され、これらに
より、拡散律速体が構成されている。

また、絶縁層２２にはリファレンス室２５ａが形成され
、ここに参照気体例えば大気を導くように構成されてい
る。更に、両セルには触媒を兼ねて白金の電極２６．２
７．２８．２９が設けてあり、これらには多数の微小穴
があけられている。３０は電気ヒータであり、セル全体
を例えば８００±１ｏｏ℃に加熱して各セルを活性状態
で作動させている。

センサセル２０は従来の０２センサと同様の原理で電極
２６．２７間に酸素濃度差があると起電力を生じる性質
を備え、ポンプセル２１は逆に電極２８．２９間に強制
的にポンプ電流Ｉｐが流されると酸素をマイナス電極側
からプラス電極側に汲み出す性質を備えている。

そこで、制御部３１にてセンサセル２ｏの起電力■Ｓを
検出し、この起電力Ｖｓを一定に保つように、即ち検出
室２５内または拡散孔２３．２４内をストイキオに対応
する酸素濃度に保つようにポンプ電流ＩＰをフィードバ
ック制御する。これにより、ポンプ電流Ｉｐは第１４図
に示すように空燃比に対して連続的に変化するので、ポ
ンプ電流Ｉｐがら空燃比を算出することが出来る。

制御部３１としては、比較回路１にてセンサセル２０の
起電力Ｖｓをストイキオ相当の参照電圧Ｖｒｅｆと比較
し、比較回路１の出力を正負電源付き積分アンプ２で積
分し、その積分出力でポンプセル２１にポンプ電流Ｉｐ
を流す。

そして、ポンプ電流ＩＰの回路に電流検出用の抵抗器５
を介装し、抵抗器の降下電圧から電流検出回路３により
ポンプ電流Ｉｐを検出している。

更に、回路３の出方を加算回路４に久方し、下式の処理
により、たとえば、Ｏ〜５ボルトの信号Ｖ。ｕ７により
、空燃比（Ａ／Ｆ）を表す様にしている。

ＶＯＵＴ＝　Ｇ　°Ｉ　ｐ＋　ＶＳＴＰ但し、Ｇは電流
−電圧変換ゲイン、ＶｓＴＰはステップアップ電圧であ
る。

処で、内燃機関は空燃比を目標空燃比に調整すべく、空
燃比センサがらの空燃比情報に基づきフィードバック制
御を行っている。例えば、空燃比をストイキオ近傍の狭
いウィンドウ内に制御することにより、排気系に用いら
れる三元触媒を効率良く作動させている。あるいは、リ
ーンＮＯＸ触媒及び三元触媒を排気系に備えたリーンバ
ーンエンジンの場合は、その空燃比を目標値である所定
のリーン側の値に保持すべく、リニアＡ／Ｆセンサから
の空燃比情報に基づきフィードバック制御を行っている
。

（発明が解決しようとする準題） このように内燃機関を恥動させる上で、空燃比を目標値
に精度良く制御することは燃費の向上、機関出力の向上
、アイドル回転の安定化、排ガスの改善、ドライバビリ
ティ−の改善の上で極めて重要である。このため、この
空燃比情報が得られるリニアＡ／Ｆセンサが熱劣化やブ
ラッキング破壊に至らないように制御する必要がある。

処で、空燃比センサ、特にリニアＡ／Ｆセンサはその構
造が複雑である上に１機能させるには。

ヒータとセンサセルとポンプセルとを組み合わせて作動
させる必要がある。

このため、リニアＡ／Ｆセンサ、特にセンサセル２０に
故障が起きると、センサセル２ｏの起電力ＶＳがずれ、
制御部３工の制御するポンプ電流Ｉｐが適正に供給され
ず、空燃比情報はその信頼性登低下させることとなる。

そこで、リニアＡ／Ｆセンサの故障時にはこれを早期に
検出し、このセンサ出力でのフィードバック制御を停止
させ、それに代わる制御方式での空燃比制御に切り換え
ることが望ましい。

本発明の目的は、空燃比センサの故障判定を確実に行え
る空燃比センサの故障判定装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明は、混合気燃焼後
の排ガス中の酸素濃度と参照気体中の酸素濃度との差に
応じた電気信号を出力するセンサセルと、上記センサセ
ルからの出力が所定値となるように電気制御信号を出力
する制御手段と、上記制御手段から供給される電気制御
信号に応じて酸素イオンを移動させるポンプセルと、上
記制御手段とポンプセルとの間で授受される制御電流に
応じた空燃比信号を出力する空燃比検出手段とを備えた
空燃比センサに付設され、上記センサセルの起電力に応
じてこの値が設定域に入らない場合に故障判定をする故
障判定手段とを備えたことを特徴とする特 （作　　用） 空燃比センサのセンサセルの起電力を故障判定手段が受
取り、この起電力が故障判定をする設定域に入らない場
合に故障信号を出力出来るので、故障判定手段の故障信
号に応じて、空燃比信号に基づく制御を確実に停止させ
ることができる。

（実　施　例） 第１図に示した空燃比センサの故障判定装置は、内燃機
関の燃料供給系の制御システム内に配設されている。こ
の燃料供給系は、排気路に配設されるリニアＡ／Ｆセン
サＳより得られた空燃比（Ａ／Ｆ）情報に基づき燃料供
給量を算出し、その供給量の燃料を噴射ノズルＮが適時
に吸気路に噴射供給するという構成を採る。

ここで、リニアＡ／ＦセンサＳ及びそれに接続される制
御手段としての制御部３１、電流検出回路３、加算回路
４、電流検出用の抵抗器５は第１３図に示した従来装置
と同じ構成を採るためその重複説明を略す。

第１図において、比較回路上と正負電源付き積分アンプ
２が制御手段を構成し、センサセル２０の電極２６．２
７間の起電力Ｖｓを参照電圧Ｖｒｅｆ　（例えば０．４
Ｖ）と比較し、その出力を積分アンプ２で積分して正又
は負の制御出力をポンプセル２１の電極２８，１９間に
印加し、Ｖｓ＝＝Ｖｒｅｆとなるように、ポンプセル２
１にポンプ電流Ｉ　ｐ、を流す。

電流検出用抵抗器５及び電流検出回路３が第一の空燃比
検出手段を構成しており、抵抗器５に生じる電圧降下か
ら回路３でポンプ電流Ｉｐを検出する。ポンプ電流ＩＰ
自体が空燃比の情報を有するが、加算回路４により０〜
５ボルトの空燃比信号Ｖ　ｏｕｔに変換してこの空燃比
信号Ｖ　ｏｕｔをエンジンコントロールユニット（以後
単にコントローラと記す）３７に出力させている。

ポンプセル２１の、Ａ点には電極２８．２９間のポンプ
電圧Ｖｐが印加され、ここには第二の空燃比検出手段と
しての、バッファアンプ８と、ＣＲフィルタ１０と、オ
ペアンプ（演算増幅器）１１と、抵抗器１７と２個この
ダイオード１５．１６が順次接続されている。

ここで、Ａ点の電圧をバッファアンプ８を経てフィルタ
ｌＯに通し、ここでポンプ電流ＩＰのフィードバックに
よる発振の防止、サージ対策、ノイズ除去を行っている
。さらに、オペアンプ（演算増幅器）１１の反転入力端
子に抵抗器１２を介して与え、オペアンプ１１の出力を
抵抗器１３を介し反転入力端子に帰還し、非反転入力端
子には抵抗分圧器１４によりアップシフト用の電圧を与
えている。そして、直流接続した２個のダイオード１５
．１６を特定電圧の電源とアース間に逆バイアスに接続
し、ダイオード同志の接続点とオペアンプ１１の出力端
子とを抵抗器１７で接続することにより、クリップ機能
を有するアンプを構成している。

このようにすると、基本的にポンプ電圧Ｖｐは第３図（
ｂ）に示すように、ストイキオ点でジャンプする特性を
有し、その不連続部分を閾値を用いて検出した場合、ス
トイキオ点を境にリーン側とリッチ側で異なるレベルと
なる理論空燃比λ（ストイキオ）信号Ｖｓｔｃをコント
ローラ３７に出力できる。特に、第３図（ａ）に示す波
形の入力電圧に対し、ストイキオ信号Ｖ　ｓｔｃの波形
は第３図（ｂ）に示すようにストイキオ近傍での変化が
若干滑らかとなり、いわゆるλセンサ並みの出力特性と
なる利点がある。

リニアＡ／ＦセンサＳに装着される加熱手段は電気ヒー
タ３０（以後単にヒータと記す）とこれに接続されるヒ
ータ即動回路３２とで構成されている。

ヒータ駆動回路３２はヒータ抵抗ＲＨを設定値に保持す
べく作動できる周知のブリッジ回路等（図示せず）で構
成されている。

センサセル２０と制御部３１間にはセンサセル起電力Ｖ
ｓの検出回路３８が接続される。

比較回路１と正負電源付き積分アンプ２間にはコントロ
ーラ３７からのポンプカット久方を受けてポンプ電流Ｉ
Ｐをカットするポンプカット回路３９が接続される。

なお、符号４０はエンジンの図示しないコンビネイショ
ンスイッチ内のスタータスイッチを示している。

コントローラ３７はマイクロコンピュータでその要部が
構成され、特に、各出力信号を受けて、適時にその情報
を取り込み、あるいは適時に制御信号を駆動回路３７１
，３７２等に出力する入出力回路３７３と、第４図乃至
第８図に示す故障判定プログラム及び第９図の燃料噴射
量算出プログラムや各特性値等を書き込まれた記憶回路
３７４と、各制御プログラムに沿って制御値を算出する
制御回路３７５、等で構成されている。

ここで、コントローラ３７を発明に関してのみ説明する
と第２図に示すように故障判定手段としての機能を備え
る。

ここでの故障判定手段は検出回路３８よりセンサセル２
０の起電力Ｖｓを取り込み、その値が所定の許容幅φ〜
ψ内に無いと、センサセルフエールの判定をするように
機能する。

更にコントローラ３７は空燃比信号に基づくフィードバ
ック制御を行う手段と、第２の故障判定手段と、故障時
停止処理手段としての機能をも備える。

まず、空燃比信号に基づく燃料噴射量のフィードバック
制御を行う手段は算出された燃料噴射量の燃料を駆動回
路３７１を介して適時に燃料噴射ノズルＮにより噴射さ
せる。第２の故障判定手段は第一、第二の空燃比横比手
段からの空燃比信号（Ｖｏｕｔ、　Ｖｓｔｃ）を取り込
み、その値が正常値としての所定の許容幅内にないと、
ポンプセルフエールと判定して故障信号を出力する。故
障時停止処理手段はポンプカット回路３９と共動して、
故障信号に基づき、比較回路１の出力をゼロ、即ち。

検出室２５がストイキオに保たれているとの擬似信号を
出力する。

ここで、コントローラ３７による燃料噴射量の制御（フ
ィードバック制御及び適時に行われるオーブンループ制
御）と共に行われる空燃比センサの故障判定処理及び燃
料噴射量算出処理を第４図乃至第９図の制御プログラム
と共に説明する。

コントローラのプログラムは、第７図に示すようにスタ
ータスイッチのオン処理によりスタートする。この場合
、メインルーチンではヒータ３０のオン処理がなされ、
それに続いてスタータフラグがｌか否か判定し、スター
タオン処理がなされていないと、ステップａ８に、スタ
ータオンされるとステップａ３に進む。

ステップａ３ではスタータフラグがクリアされ、各フェ
ール判定フラグＦｌ、Ｆ２がクリアされ、ポンプ電流Ｉ
ｐの作動を許容するポンプセル作動フラグがクリアされ
る。ステップａ６ではリニアＡ／ＦセンサＳの起動時期
を規制するセンサ起動タイマがまずリセットされ、その
後スタートされる。

ステップａ８に達すると、ここではセンサ起動タイマの
カウント値が設定値θ（この値は起動時における空燃比
センサの確実な活性化を待つ、待ち時間に応じた値）を
上回ったか否かを判定する。

上回らない間はステップａ１５に進み、空燃比フィード
バックを禁止処理し、燃料噴射量のオーブンループ制御
、即ち、エンジン回転数及び負荷に応じた燃料噴射量を
所定のマツプより算出し、その算出した現燃料噴射量を
所定のエリアに取り込み。

ステップａ１に戻る。この処理と共に図示しない燃料噴
射ルーチンが所定クランク角での割込みタイミングに応
じて実行され、所定の目標空燃比を達成出来る燃料噴射
が行われる。

この後、ステップａ２ではスタータフラグがゼロである
ことより、ステップａ８に進み、センサ起動タイマがθ
をカウントし、カウント値が０を上回るとステップａ９
に達する。ここではセンサ起動タイマがまだ作動中であ
ればそのカウント作動をそのときの値のまま停止比させ
、ステップａ１０に進む。

ここでは始め、ポンプセル作動フラグが１でないとステ
ップａｌｌに進み、ポンプセル２１を作動し、フラグを
１とし、ポンプセル作動タイマをスタートさせ、同タイ
マのカウントが設定値Ｅ（空燃比センサの出力が安定す
るのを待つ待ち時間に相当する値）を上回ったか否かを
判定し、上回らない間はステップａｌｓ側のオーブンル
ープ処理を継続し、上回ると、即ち待ち時間が経過しポ
ンプ電流■２が信頼性を持つと、ステップａ１７に進み
、ポンプセル作動タイマが作動中であわばその時のカウ
ント値のままで、その作動を停止させ、ステップａ１８
に進む。

ステップａ１８よりステップａ２０では空燃比センサＳ
の故障判定をする。

まず、ステップａ１８としてのサブルーチン＃１では、
第４図に示すように、空燃比信号Ｖ　ｏｕｔに基づくセ
ンサ故障の判定をする。ここでは、フェール判定フラグ
Ｆ１が１とならない間で、フィードバック制御中のみ、
ステップｂ３に進み、そうでないとメインルーチンへリ
ターンする。

ステップｂ３．４ではメインルーチンで既に決定されて
いる現車両の運転状況に応じた目標空燃比Ａ／Ｆの値の
読み込みを行い、リニアＡ／ＦセンサＳより空燃比信号
■ｏｕｔを読み込む。更に。

所定の空燃比Ａ／Ｆ算出マツプ（図示せず）に沿って、
空燃比信号Ｖｏｕｔに応じた実空燃比を概算する。

ステップｂ６では目標空燃比Ａ／Ｆとセンサ検出の空燃
比との偏差ΔＡ／Ｆを算出する。そして、偏差ΔＡ／Ｆ
がフェール判定値αを上回ったが否かを判定し、上回っ
ていないとリターンし、上回っているとフェール判定フ
ラグＦ１を１としてリターンする。

ステップａ１９としてのサブルーチン＃２では、第５図
に示すように、ストイキオ信号Ｖｓｔｃに基づくセンサ
故障の判定をする。ここでは、フェール判定フラグＦ２
が１でなくフィードバック制御中のみ、ステップｃ３に
進み、そうでないとメインルーチンへリターンする。

ステップｃ３ではメインルーチンで既に決定されている
車両の運転状況に応じた目標空燃比Ａ／Ｆの値の読み込
みを行い、ステップｃ４に進む。

ここでは目標空燃比がストイキオ近傍（第３図に符号ｅ
で示した）であるとリターンし、そうでないと、ステッ
プＣ５に進む。

ステップｃ５では目標空燃比がリッチでステップｃ６に
、リーンでステップｃ８にそれぞれ進む。

ステップｃ６では現ストイキオ信号Ｖｓｔｃを読み込み
、これがリッチであるとリターンし、り一ンではフェー
ル判定フラグＦ２を１としてリターンする。ステップｃ
８ではストイキオ信号Ｖｓｔｃを読み込み、これがリー
ンであるとリターンし、リッチではフェール判定フラグ
Ｆ２を１としてリターンする。

ステップａ２０としてのサブルーチン＃３では、第６図
に示すように、センサセル２５の起電力Ｖｓによる故障
の判定をする。ここでは、フェール判定フラグＦ１が１
でないと、ステップｄ２に進み、そうでないとリターン
する。

ステップｄ２では検出回路３８より起電力Ｖｓを読み込
み、ステップｄ３に進む。ここでは、起電力Ｖｓ（例え
ば４５０ｍＶに設定される）が許容域φ＜　Ｖ　ｓ　＜
ψにあるか否かの判定をする。なお。

この許容域は前厄て実験的に適正値が設定されている。

ここで、許容域内に起電力Ｖｓがあるとリターンし、外
れているとセンサセル２０のフェールと判定して、フェ
ール判定フラグＦ１を１としてリターンする。

このようなフェール判定の後、ステップａ２１に達する
。ここでは、フェール判定フラグＦ】がゼロか否かを見
て、フェールであるとポンプセル２１のブラッキング等
を防止すべく直ちにステップａ２２で、ポンプセル作動
停止出力を駆動回路３７２を介してポンプカット回路３
９に出力し、ポンプ電流Ｉρをカットし、ステップａ１
５に進む。

他方、ステップａ２１でフェール判定フラグＦ１がゼロ
としてステップａ２３に進む５ここでは現在の運転状態
がフィードバック条件を満たしているか否かを判定し、
フィードバック許容判定域に無い場合は、ステップａ１
５のオープンループ制御に進み、判定域内にあるとステ
ップａ２４に達する。

ここでは現運転状態での目標空燃比がストイキオか否か
を判断し、ストイキオであると、ステ、ツブａ２６にそ
うでない、リーンあるいはリッチ運転域であればステッ
プａ２５に進む。

ステップａ２６ではフェール判定フラグＦ２が１でない
場合のみステップａ２７に進む、ここでは、ストイキオ
信号Ｖ　ｓｔｃに基づき理論空燃比での運転を達成出来
るフィードバック制御を第９図の燃料噴射量算出ルーチ
ンに沿って行い、ステップａ１に戻る。

ステップａ２６でフェール判定フラグＦ２も１でストイ
キオ信号Ｖｓｔｃに異常があると、ステップａ１．５に
進み、オープンループ制御に進む。

他方、ステップａ２４で現運転状態での目標空燃比がス
トイキオでなく、リーンあるいはリッチ域にある場合、
ステップａ２５に達する。ここでは、空燃比信号Ｖｏｕ
ｔに基づき目標空燃比（ここではリーンあるいはリッチ
側の値）を達成出来るフィードバック制御を第９図の燃
料噴射量算出ルーチンに沿って行い、ステップａ１に戻
る。

第９図の燃料噴射量算出ルーチンでは、まず、ステップ
ｅ１で、燃料噴射フィードバック制御の条件が満たされ
ているか否かを入力信号より判断する。

Ｎｏの場合はステップｅ２に進み、ＹＥＳではステップ
ｅ３へ進む。

ステップｅ２に達した場合、即ち、オープンループでの
ストイキオ運転域にある時、燃料量補正係数ＫＦＢを１
とする。そして、ステップｅ４で燃料量ＦｕｅＱ（７）
算出を行う。ここでは、割込みにより、エンジン回転セ
ンサ４１、エアフローセンサ４２、大気圧センサ４３よ
り各データを取り込む。そして。

吸入空気量Ａ／Ｎとエンジン回転数Ｎに基づき基本燃料
量Ｆ　（Ａ／Ｎ、Ｎ）を算出し、この値に後述の空燃比
による補正係数ＫＦＢを乗じ、更に、その他の条件例え
ば大気圧等による補正係数Ｋを乗じて適正燃料量Ｆｕｅ
Ｑを算出し、メインルーチンにリターンする。

なお、Ａ／Ｎの代わりに、吸気圧、スロットル開度等を
用いても良い。

ステップｅ１からｅ３へ進むフィードバック制御の場合
、差分ΔＶの平均値ΔＶＭの算出に先立ち、これをクリ
アする必要があるか否かという初期設定の判断をし、必
要ならステップｅ５でクリアを行い、その後はステップ
ｅ６へ進む。

ステップｅ６ではストイキオ信号Ｖｓｔｃと空燃比信号
Ｖｏｕｔを読み取る。

次にステップｅ７で、Ｖ　ｓｔｃの値が前回取り込み時
における値と比べられ１両者に変化があるか否かを判断
し、理論空燃比に達したことによる変化がある場合はス
テップｅ８へ進む。

ステップｅ８では、現在の混合比が理論空燃比に達して
いるので、差分平均値ΔＶＭを修正する条件（アクセル
開度の変化が基準値以下か、目標空燃比を変更した直後
でないのかなど）が適正であるとステップｅｌｏへ、不
適格の場合は直接、ステップｅ９に進む。

ステップｅ１０では空燃比信号Ｖｏｕｔを、理論空燃比
に達した時点での実際の値ＶＩＩＴとして読み取り、予
め設定しておいた理論空燃比信号Ｕ、Ｔとの差分Δ■を
算出し、更に、外乱排除等のため、前回またはそれ以前
の差分との平均化を行い、差分平均値ΔＶｉｉを更新す
る。

そしてステップｅ９では燃料量補正係数に、の算出を行
う。ここでは、その時点での空燃比信号Ｖｏｕｔの偏差
を６７Ｍにより修正し、例えば（Ａ／Ｆ）　ｚ＝　ｆ　
（Ｖｏｕｔ−ΔＶＭ）なる空燃比算出を行う。

続いて、メインルーチンで既に決定されている現車両の
運転状況に応じた目標空燃比Ａ／Ｆの値の読み込みを行
い、この目標空燃比Ａ／Ｆと実際の空燃比（Ａ／Ｆ）ｘ
との差を求め、しかも、これの前回値との差ΔＥも算出
しておき、空燃比による燃料量補正係数ＫＦＢの算出に
入る。

ここでは、差ΔＥのレベルに応じたゲインの比例項ＫＡ
（ε）と、三元触媒の応答遅れを防ぐためのオフセット
量Ｋｐを算出し、更に、微分項としてのに０（ΔＥ）、
積分項としてのΣに、（ε、’ｔＦｎ）を各々算出し、
これらの加減算により、ＫＦＢを求める。

この後ステップｅ４に進み、各補正係数ＫＦＢＩＫ、及
び基準燃料量Ｆにより、この時点での適正燃料供給量を
算出し、メインルーチンにリターンする。

このような燃料噴射量算出ルーチンで得られた値はメイ
ンルーチン中における所定クランク角信号の割込み時に
行われる燃料噴射ルーチンで呼び出され、その値に応じ
た噴射時間だけ燃料噴射ノズルＮが駐動回路３７１を介
して駆動され、所定の空燃比を達成可能な燃料噴射がな
されることとなる。

上述の処において、故障判定手段は起電力Ｖｓが所定の
許容幅φ〜ψ内に無いと、センサセルフエールの判定を
する構成であったが、これに代えて、第１０図に示すよ
うに構成しても良い。

この場合、センサセル２０の起電力■８と参照電圧Ｖｒ
ｅｆを発生する回４５とを比較器４６に接続し、比較器
４６が偏差信号Δ■、をコントローラ３７に出力するよ
うにし、コントローラ３７が第１１図に示したようなサ
ブルーチン＃３を処理することにより、センサセル２５
の起電力Ｖｓによる故障の判定をしても良い。

ここでは、フェール判定フラグＦ１が１でないと、ステ
ップｆ２に進み、そうでないとリターンする。

ステップｆ２では検出回路３８′より偏差信号ΔＶｓを
読み込み、ステップｆ３に進む。ここでは、偏差信号Δ
Ｖ３が許容値ｙ以下か否かの判定をする。なお、この許
容域νは前厄て実験的に適正値が設定されている。ここ
で、許容域内にΔＶＪがあるとリターンし、外れている
とセンサセル２０のフェールと判定して、フェール判定
フラグＦ１を１としてリターンする。

（発明の効果） 以上のように、本発明はセンサセルの起電力を故障判定
手段が受取り、この起電力が故障判定をする設定域に入
らない場合に故障信号を出力出来るので、空燃比センサ
の故障判定を確実に行え、しかも空燃比信号に基づくフ
ィードバック制御を行う手段による空燃比制御を確実に
停止させ、これに代えたオーブンループ制御等の空燃比
制御を実行可能であり、空燃比のずれによる排ガスの悪
化、ドライバビリティ−の低下、アイドルの不安定化等
の弊害を防止し、あるいは最小限に押えることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての空燃比センサの故障
判定装置の概略構成図、第２図は同上装置のコントロー
ラの機能を表すブロック図、第３図は同上装置における
ストイキオ信号Ｖｓｔｃの特性線図、第４図乃至第９図
は第１図の故障判定装置のコントローラが行う空燃比セ
ンサの故障判定プログラム及び燃料噴射量算出プログラ
ムの各フローチャート、第１０図は本発明の他の実施例
で用いるセンサセル起電力と参照電圧との比較回路図、
第１１図は第６図のセンサセル故障判定ルーチンに代え
て用いられるルーチンのフローチャート、第１２図は従
来の空燃比センサのセンサ素子部分の構成の説明図、第
１３図は従来の空燃比センサの概略構成図、第１４図は
ポンプ電流と空燃比の関係を示す図、第１５図はポンプ
電流の方向に基づくストイキオ信号の特性を示す図であ
る。 ３・・・電流検出回路、４・・・加算回路、５−・・抵
抗器、　１１・・・オペアンプ、２０・・・センサセル
、２１・・・ポンプセル、３１・・・制御部、　３５．
３６・・・検出回路、３７・・・コントローラ、３８・
・・検出回路、Ｖｏｕｔ・・・空燃比信号、■、・・・
ポンプ電流、Ｖｓ・・・センサセルの起電力、Ｓ・・・
空燃比センサ、Ｎ・・・燃料噴射ノズル、Ｖｓｔｃ・・
・ストイキオ信号、Ｖｒｅｆ・・・比較電圧・ 塵２ 図 口 崖 閏 塵 ワ 族１４図 す・ンナ スト４〜オ ノーン Ａ／Ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 混合気燃焼後の排ガス中の酸素濃度と参照気体中の酸素
   濃度との差に応じた電気信号を出力するセンサセルと、
   上記センサセルからの出力が所定値となるように電気制
   御信号を出力する制御手段と、上記制御手段から供給さ
   れる電気制御信号に応じて酸素イオンを移動させるポン
   プセルと、上記制御手段とポンプセルとの間で授受され
   る制御電流に応じた空燃比信号を出力する空燃比検出手
   段とを備えた空燃比センサに付設され、上記センサセル
   の起電力に応じてこの値が設定域に入らない場合に故障
   判定をする故障判定手段とを備えたことを特徴とする空
   燃比センサの故障判定装置。