JPH0469567A - 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ポン
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１０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±１００℃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２０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１２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＠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ｌ１
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の出力を加算回路４に入力し、下式の処理
により、たとえば、０〜５ボルトの信号Ｖ。ＵＴにより
、空燃比（Ａ／Ｆ）を表す様にしている。

ＶＯＵＴ＝　Ｇ　　′　Ｉ　ｐ＋　Ｖ８ＴＰ但し、Ｇは
電流−電圧変換ゲインｂ　ＶＢ７ｐ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ｔＩ！１１１す
べく、空燃比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。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Ｎｏ工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課題） このように内燃機関を駆動させる上で、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、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、特にポンプセル２１に
故障が起きると、空燃比信号Ｖｏｕｔやストイキオ信号
Ｖｓｔｃにずれが生じ、空燃比情報はその信頼性を低下
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第一の検出手段と、上記
制御手段からポンプセルに印加される制御電圧を検出し
て理論空燃比信号を出力する第二の検出手段とを備えた
空燃比センサに付設され、上記空燃比信号と理論空燃比
信号との内の少なくとも一方と目標空燃比とを比較する
比較手段と、上記比較手段の出力に基づきセンサの故障
を判定する故障判定手段とを備えたことを特徴とする。

（作　　用） 第一の検出手段が制御電流に応じた空燃比信号を出力し
、第二の検出手段が制御手段からポンプセルに印加され
る制御電圧を検出して理論空燃比信号を出力し、比較手
段が空燃比信号と理論空燃比信号との内の少なくとも一
方と目標空燃比とを比較し、その出力である比較値に基
づき故障判定手段がセンサの故障を判定するので、故障
判定手段の出力である故障信号に応じて、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１１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１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２σ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２８．２９間に
印加し、Ｖｓ＝Ｖｒｅｆとなるように、ポンプセル２１
にポンプ電流Ｉｐ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Ｏ〜
５ボルトの空燃比信号Ｖｏｕｔに変換してこの空燃比信
号Ｖｏｕｔ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
１０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、非反転久方端
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の呂カ端
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Ｖｓｔｃ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
ータ駆動回路３２とで構成されている。

ヒータ駆動回路３２はヒータ抵抗Ｒイを設定値に保持す
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入力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８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の機能を発明に関してのみ説
明すると第２図に示すように、比較手段と、故障判定手
段としての機能を備える。

ここで、比較手段は、制御手段よりの制御電流に応じた
空燃比信号Ｖｏｕｔを出力するの第一の検出手段と、制
御手段からポンプセルに印加される制御電圧を検出して
理論空燃比信号であるストイキオ信号Ｖ　ｓｔｃを出力
する第二の検出手段との少なくとも１つより信号を受け
（第１図の空燃比センサは雨検出手段を備える）、その
値と目標空燃比信号との比較をする。他方、故障判定手
段はその比較出力に基づきその値が正常値としての所定
の許容幅内にないと、空燃比センサフェールの°判定を
する。

なお、コントローラ３７は、故障時停止処理手段と、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
う手段としての機能をも備える。

故障時停止処理手段は故障信号を受けると、ポンプカッ
ト回路３９と共動してフィードバック制御を行う手段に
よる空燃比制御を停止させ、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プンループ制
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１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
料噴射量のオープンループ制御、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θ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圧させ
、ステップａｌＯ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ε（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側のオープンル
ープ処理を継続し、上回ると、即ち待ち時間が経過しポ
ンプ電流工、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ればその時のカウ
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！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Ｖ
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を上回ったか否かを判定し、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Ｖ　ｓｔｃ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Ｆ
２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、リーンではフェー
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Ｖ　ｓｔｃ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Ｆｌがゼロか否かを見
て、フェールであるとポンプセル２工のブラッキング等
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、ポンプ電流工ｐ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Ｆｌがゼロ
としてステップａ２３に進む。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、
ステップ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ａ１５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（ここではり−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、燃料量補正係数に、を１と
する。そして、ステップｅ４で燃料量ＦｕｅＱの算出を
行う。ここでは、割込みにより、エンジン回転センサ４
１、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に□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ＦｕｅΩを算出し、メインルーチンに
リターンする。

なお、Ａ／Ｈ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、Ｖｓｔｃの値が前回取り込み時に
おける値と比べられ、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ａｌＯでは空燃比信号Ｖ　ｏｕｔを、理論空燃
比に達した時点での実際の値ｖｓＴとして読み取り。

予め設定しておいた理論空燃比信号Ｕｓ丁との差分ΔＶ
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ΔｖＭを更新す
る。

そしてステップｅ９では燃料量補正係数ＫＦＢの算出を
行う。ここでは、その時点での空燃比信号Ｖ　ｏｕｔの
偏差を６１Ｍにより修正し、例えば（Ａ／Ｆ）ｘ＝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Δεも算出
しておき、空燃比による燃料量補正係数Ｋ。の算出に入
る。

ここでは、差Δξのレベルに応じたゲインの比例項ＫＡ
（ｔ）と、三元触媒の応答遅れを防ぐためのオフセット
量に、を算出し、更に、微分項としてのＫｏ　（Δε）
、積分項としてのΣｉｃ　Ｉ　（ε、　ｔ　Ｆｌｌ）を
各々算出し、これらの加減算により、ＫＦｍを求める。

この後ステップｅ４に進み、各補正係数ＫＦＢＩＫｏ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
算比し、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が駆動回路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、第−及び第二の検出手段が空燃比信
号及び理論空燃比信号を共に比較手段の機能を持つコン
トローラに出力していたが、この内の１つだけの空燃比
信号を比較手段側に出力し故障判定を行う構成を採って
も良く、この場合装置の簡素化を図れる。

（発明の効果） 以上のように、本発明は第一の検出手段が空燃比信号を
出力し、第二の検出手段が理論空燃比信号を出力し、比
較手段が空燃比信号と理論空燃比信号との内の少なくと
も一方と目標空燃比とを比較し、故障判定手段が比較値
に基づきセンサの故障を判定するので、この故障信号に
応じて空燃比フィードバック制御を確実に停止させ、こ
れに代えたオープ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Ｖ　ｓｔｃ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 プログラム及び燃料噴射量算出プロ ローチャート、第１Ｏ図は従来の空ダ ンサ素子部分の構成の説明図、第１１図は従来の空燃比
センサの概略構成図、第１２図はポンプ電流と空燃比の
関係を示す図、第１３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、２ｏ・・・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、工、・・・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、Ｖ　ｓｔｃ・・・
ストイキオ信号。 形Ｚ　（資） ｂＤ　図 （ム） 馬６ 図 （ｂ）

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第一の検出手
   段と、上記制御手段からポンプセルに印加される制御電
   圧を検出して理論空燃比信号を出力する第二の検出手段
   とを備えた空燃比センサに付設され、上記空燃比信号と
   理論空燃比信号との内の少なくとも一方と目標空燃比と
   を比較する比較手段と、上記比較手段の出力に基づきセ
   ンサの故障を判定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。