JPH06146968A - 空燃比制御装置 - Google Patents
空燃比制御装置Info
- Publication number
- JPH06146968A JPH06146968A JP30130992A JP30130992A JPH06146968A JP H06146968 A JPH06146968 A JP H06146968A JP 30130992 A JP30130992 A JP 30130992A JP 30130992 A JP30130992 A JP 30130992A JP H06146968 A JPH06146968 A JP H06146968A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- voltage
- air
- fuel ratio
- failure
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｏ2センサの故障を正確に判定でき、オープ
ン／ショートの識別も可能な空燃比制御装置を提供す
る。 【構成】 エンジンの排気管に取り付けられたＯ2セン
サ１の出力に基づき空燃比制御部１５の制御でもって燃
料供給装置１３からの燃料量を調整して空燃比を制御す
る。Ｏ2センサ１の出力側端子４及びグランド側端子５
の間に抵抗器６及びトランジスタ８の直列回路を接続
し、トランジスタ８と並列に抵抗器７及び電圧源９の直
列回路を接続する。故障判定時には、マイコン１２でト
ランジスタ８をオフとして電圧源９よりＯ2センサ１に
電流を流し込む。故障判定時、Ａ／Ｄ変換器１１の入力
電圧Ｖｉは、オープン時はほぼ電圧源９の電圧となり、
ショート時はほぼグランド電圧となり、Ｏ2センサ１の
正常時は正常電圧範囲となる。これにより、マイコン１
２でＯ2センサ１の故障判定を正確にでき、さらにはオ
ープン時とショート時の識別も可能となる。
ン／ショートの識別も可能な空燃比制御装置を提供す
る。 【構成】 エンジンの排気管に取り付けられたＯ2セン
サ１の出力に基づき空燃比制御部１５の制御でもって燃
料供給装置１３からの燃料量を調整して空燃比を制御す
る。Ｏ2センサ１の出力側端子４及びグランド側端子５
の間に抵抗器６及びトランジスタ８の直列回路を接続
し、トランジスタ８と並列に抵抗器７及び電圧源９の直
列回路を接続する。故障判定時には、マイコン１２でト
ランジスタ８をオフとして電圧源９よりＯ2センサ１に
電流を流し込む。故障判定時、Ａ／Ｄ変換器１１の入力
電圧Ｖｉは、オープン時はほぼ電圧源９の電圧となり、
ショート時はほぼグランド電圧となり、Ｏ2センサ１の
正常時は正常電圧範囲となる。これにより、マイコン１
２でＯ2センサ１の故障判定を正確にでき、さらにはオ
ープン時とショート時の識別も可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの排気管に
取り付けられたＯ2センサの出力に基づき燃料量を調整
して空燃比を制御する空燃比制御装置に関する。
取り付けられたＯ2センサの出力に基づき燃料量を調整
して空燃比を制御する空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、一般的な空燃比制御装置の概略
構成を示したものである。図において、２０はエンジ
ン、１３は燃料供給装置、２１は吸気管、２２は排気管
である。吸気管２１よりエンジン２０に吸入される空気
ＡＲに対する適切な量の燃料ＦＬが空燃比制御部１５で
演算され、演算結果に基づいて燃料供給装置１３で燃料
ＦＬの量が調整され、空気量と燃料量の比率（空燃比）
が制御されている。
構成を示したものである。図において、２０はエンジ
ン、１３は燃料供給装置、２１は吸気管、２２は排気管
である。吸気管２１よりエンジン２０に吸入される空気
ＡＲに対する適切な量の燃料ＦＬが空燃比制御部１５で
演算され、演算結果に基づいて燃料供給装置１３で燃料
ＦＬの量が調整され、空気量と燃料量の比率（空燃比）
が制御されている。
【０００３】空気ＡＲと燃料ＦＬの混合ガスは吸気管２
１を通してエンジン２０内に導かれて燃焼される。燃焼
後の排気ガスＥＧは排気管２２を通して排出される。排
気管２２には空燃比をモニタするためにＯ2センサ１が
配設されており、このＯ2センサ１からの空燃比に応じ
た出力は空燃比制御部１５に供給され、空燃比のフィー
ドバック制御が行なわれている。
１を通してエンジン２０内に導かれて燃焼される。燃焼
後の排気ガスＥＧは排気管２２を通して排出される。排
気管２２には空燃比をモニタするためにＯ2センサ１が
配設されており、このＯ2センサ１からの空燃比に応じ
た出力は空燃比制御部１５に供給され、空燃比のフィー
ドバック制御が行なわれている。
【０００４】なお、エンジン２０の温度の目安としては
エンジン内部を冷却の目的で循環しているエンジンの冷
却水ＷＴの温度を用いるのが一般的である。エンジン２
０には、冷却水ＷＴの温度を検出する水温センサ１４が
配設されており、この水温センサ１４の出力は空燃比制
御部１５に供給されている。ここで、Ｏ2センサ１はエ
ンジン２０から排出される排気ガスＥＧの成分（主に酸
素濃度）を検出して電圧を出力するセンサである。
エンジン内部を冷却の目的で循環しているエンジンの冷
却水ＷＴの温度を用いるのが一般的である。エンジン２
０には、冷却水ＷＴの温度を検出する水温センサ１４が
配設されており、この水温センサ１４の出力は空燃比制
御部１５に供給されている。ここで、Ｏ2センサ１はエ
ンジン２０から排出される排気ガスＥＧの成分（主に酸
素濃度）を検出して電圧を出力するセンサである。
【０００５】図８はＯ2センサ１の出力特性を示してお
り、縦軸はＯ2センサ１の起電圧Ｖａ、横軸は空燃比を
表わしている。Ｏ2センサ１の起電圧Ｖａは、理論空燃
比より燃焼濃度が濃い状態（以下「リッチ」という）で
は約０．７Ｖ、理論空燃比より燃料濃度が薄い状態（以
下、「リーン」という）では約０．１Ｖとなる。
り、縦軸はＯ2センサ１の起電圧Ｖａ、横軸は空燃比を
表わしている。Ｏ2センサ１の起電圧Ｖａは、理論空燃
比より燃焼濃度が濃い状態（以下「リッチ」という）で
は約０．７Ｖ、理論空燃比より燃料濃度が薄い状態（以
下、「リーン」という）では約０．１Ｖとなる。
【０００６】また、Ｏ2センサ１は温度依存性が大き
く、図９はＯ2センサ１の温度とその内部抵抗Ｒｉの関
係、図１０はＯ2センサ１の温度とその起電圧Ｖａの関
係を示している。図９、図１０に示すように、Ｏ2セン
サ１は、その温度が低くなると、内部抵抗Ｒｉが増大す
ると共に、起電圧Ｖａが低下する特性を有している。温
度が所定値以上に達して内部抵抗Ｒｉが所定値以下でも
って空燃比に応じた起電圧Ｖａを出力する状態を“活
性”、逆に温度が所定値以下の状態を“不活性”と称す
る。
く、図９はＯ2センサ１の温度とその内部抵抗Ｒｉの関
係、図１０はＯ2センサ１の温度とその起電圧Ｖａの関
係を示している。図９、図１０に示すように、Ｏ2セン
サ１は、その温度が低くなると、内部抵抗Ｒｉが増大す
ると共に、起電圧Ｖａが低下する特性を有している。温
度が所定値以上に達して内部抵抗Ｒｉが所定値以下でも
って空燃比に応じた起電圧Ｖａを出力する状態を“活
性”、逆に温度が所定値以下の状態を“不活性”と称す
る。
【０００７】Ｏ2センサ１の故障モードとしては、以下
の（１）〜（３）のモードが考えられる。 （１）Ｏ2センサ１自体の故障 （２）Ｏ2センサ１の出力端子、ワイヤリングハーネス
またはコネクタが絶縁状態となる断線故障（以下、「オ
ープン」と称する） （３）Ｏ2センサ１の出力端子、ワイヤリングハーネス
またはコネクタがグランドに接続された状態となる接地
故障（以下、「ショート」と称する）
の（１）〜（３）のモードが考えられる。 （１）Ｏ2センサ１自体の故障 （２）Ｏ2センサ１の出力端子、ワイヤリングハーネス
またはコネクタが絶縁状態となる断線故障（以下、「オ
ープン」と称する） （３）Ｏ2センサ１の出力端子、ワイヤリングハーネス
またはコネクタがグランドに接続された状態となる接地
故障（以下、「ショート」と称する）
【０００８】以上のような特性を有するＯ2センサ１を
用いての空燃比のフィードバック制御はＯ2センサ１の
活性時のみ可能であるため、何らかの方法でＯ2センサ
１の活性を判定する必要があった。活性の判定は主にリ
ッチ時のＯ2センサ起電圧ＶａからＯ2センサ１の温度を
推測し、Ｏ2センサ１の活性状態を判定するのが一般的
である。
用いての空燃比のフィードバック制御はＯ2センサ１の
活性時のみ可能であるため、何らかの方法でＯ2センサ
１の活性を判定する必要があった。活性の判定は主にリ
ッチ時のＯ2センサ起電圧ＶａからＯ2センサ１の温度を
推測し、Ｏ2センサ１の活性状態を判定するのが一般的
である。
【０００９】図７は、Ｏ2センサ１を等価回路で示し、
また空燃比制御部１５の具体的構成を示したものであ
り、図６と対応する部分には同一符号を付して示してい
る。図において、ＲｉはＯ2センサ１の内部抵抗、Ｖａ
はＯ2センサ１の起電圧、４はＯ2センサ１の出力側端
子、５はＯ2センサ１のグランド側端子、６はＯ2センサ
１の出力側端子４とグランド側端子５間に並列に接続さ
れた抵抗器、１１はＯ2センサ１および抵抗器６で構成
されるＯ2センサ入力回路の出力電圧Ｖｉをディジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１２はＡ／Ｄ変換器１１
を通して入力されたＯ2センサ入力回路の出力電圧Ｖｉ
等からＯ2センサ１の活性の判定および供給燃料量等を
演算するマイクロコンピュータ、１３はマイクロコンピ
ュータ１２の出力により燃料量を調整する燃料供給装
置、１４はエンジンの冷却水温度を検出する水温セン
サ、１６はＯ2センサ１と空燃比制御部１５を接続する
ワイヤリングハーネス、１７はＯ2センサ１および空燃
比制御装部１５とワイヤリングハーネス１６を接続する
コネクタである。
また空燃比制御部１５の具体的構成を示したものであ
り、図６と対応する部分には同一符号を付して示してい
る。図において、ＲｉはＯ2センサ１の内部抵抗、Ｖａ
はＯ2センサ１の起電圧、４はＯ2センサ１の出力側端
子、５はＯ2センサ１のグランド側端子、６はＯ2センサ
１の出力側端子４とグランド側端子５間に並列に接続さ
れた抵抗器、１１はＯ2センサ１および抵抗器６で構成
されるＯ2センサ入力回路の出力電圧Ｖｉをディジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１２はＡ／Ｄ変換器１１
を通して入力されたＯ2センサ入力回路の出力電圧Ｖｉ
等からＯ2センサ１の活性の判定および供給燃料量等を
演算するマイクロコンピュータ、１３はマイクロコンピ
ュータ１２の出力により燃料量を調整する燃料供給装
置、１４はエンジンの冷却水温度を検出する水温セン
サ、１６はＯ2センサ１と空燃比制御部１５を接続する
ワイヤリングハーネス、１７はＯ2センサ１および空燃
比制御装部１５とワイヤリングハーネス１６を接続する
コネクタである。
【００１０】図７に示す回路構成では、Ｏ2センサ１の
不活性時およびオープン時に活性状態であるとの誤判定
を防止するために、Ｏ2センサ１の出力側端子４および
グランド側端子５の間に抵抗器６が接続されている。抵
抗器６はＯ2センサ１の活性時の内部抵抗Ｒｉに対して
極めて大きな値とし、Ｏ2センサ１の活性時の起電圧Ｖ
ａに影響を与えない値とするのが一般的である。オープ
ン時やショート時にはＡ／Ｄ変換器１１の入力電圧Ｖｉ
がグランド電圧となり、リーン状態のＯ2センサ１の起
電圧Ｖａに固定することで不活性としていた。センサ正
常時については、Ｏ2センサ１の活性時のＡ／Ｄ変換器
１１の入力電圧ＶｉはＯ2センサ１の起電圧Ｖａとほぼ
同一値となり、Ｏ2センサ１の不活性時のＡ／Ｄ変換器
１１の入力電圧Ｖｉはグランド電圧となる。
不活性時およびオープン時に活性状態であるとの誤判定
を防止するために、Ｏ2センサ１の出力側端子４および
グランド側端子５の間に抵抗器６が接続されている。抵
抗器６はＯ2センサ１の活性時の内部抵抗Ｒｉに対して
極めて大きな値とし、Ｏ2センサ１の活性時の起電圧Ｖ
ａに影響を与えない値とするのが一般的である。オープ
ン時やショート時にはＡ／Ｄ変換器１１の入力電圧Ｖｉ
がグランド電圧となり、リーン状態のＯ2センサ１の起
電圧Ｖａに固定することで不活性としていた。センサ正
常時については、Ｏ2センサ１の活性時のＡ／Ｄ変換器
１１の入力電圧ＶｉはＯ2センサ１の起電圧Ｖａとほぼ
同一値となり、Ｏ2センサ１の不活性時のＡ／Ｄ変換器
１１の入力電圧Ｖｉはグランド電圧となる。
【００１１】したがって、以下の（ａ）〜（ｃ）の状態
は、いずれの状態でもＡ／Ｄ変換器１１を通してマイク
ロコンピュータ１２に入力される電圧がグランド電圧で
あるために識別できなかった。 （ａ）Ｏ2センサ１の正常時でのリーン状態 （ｂ）Ｏ2センサ１の正常時での不活性状態 （ｃ）Ｏ2センサ１のオープン／ショート状態
は、いずれの状態でもＡ／Ｄ変換器１１を通してマイク
ロコンピュータ１２に入力される電圧がグランド電圧で
あるために識別できなかった。 （ａ）Ｏ2センサ１の正常時でのリーン状態 （ｂ）Ｏ2センサ１の正常時での不活性状態 （ｃ）Ｏ2センサ１のオープン／ショート状態
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の空燃比制御装置
は以上のように構成されているので、Ａ／Ｄ変換器１１
の入力電圧Ｖｉから“故障”または“正常”を識別する
ことができず、Ｏ2センサ１の温度を水温センサ１４の
出力等より推定し、充分活性であるべき状態にてＯ2セ
ンサ１が不活性であることより何らかの故障状態である
と推測しているという問題点があった。すなわち、エン
ジン２０が始動して所定時間以上経過し、かつエンジン
冷却水ＷＴの温度が所定温度以上となり、かつエンジン
回転数および吸入空気量等で定められた運転ゾーンに
て、Ｏ2センサ１の起電圧Ｖａが所定時間以上連続して
活性判定電圧以下のときは故障と判断していた。
は以上のように構成されているので、Ａ／Ｄ変換器１１
の入力電圧Ｖｉから“故障”または“正常”を識別する
ことができず、Ｏ2センサ１の温度を水温センサ１４の
出力等より推定し、充分活性であるべき状態にてＯ2セ
ンサ１が不活性であることより何らかの故障状態である
と推測しているという問題点があった。すなわち、エン
ジン２０が始動して所定時間以上経過し、かつエンジン
冷却水ＷＴの温度が所定温度以上となり、かつエンジン
回転数および吸入空気量等で定められた運転ゾーンに
て、Ｏ2センサ１の起電圧Ｖａが所定時間以上連続して
活性判定電圧以下のときは故障と判断していた。
【００１３】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、Ｏ2センサの活性判定方法の変更
を必要とせず、しかもオープン／ショートの故障をエン
ジンの運転状態からの推測でなく正確に判定できる空燃
比制御装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、Ｏ2センサの活性判定方法の変更
を必要とせず、しかもオープン／ショートの故障をエン
ジンの運転状態からの推測でなく正確に判定できる空燃
比制御装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明に係る空燃比制
御装置は、エンジンの排気管に取り付けられたＯ2セン
サと、このＯ2センサに接続されてその出力に基づき燃
料量を調整して空燃比を制御する空燃比制御部とを備
え、この空燃比制御部は、上記Ｏ2センサの出力側の一
端に接続された抵抗器と、この抵抗器の他端を、正常時
には上記Ｏ2センサのグランド側端子に接続し、故障検
出時には電源に接続するスイッチング手段とを含むもの
である。
御装置は、エンジンの排気管に取り付けられたＯ2セン
サと、このＯ2センサに接続されてその出力に基づき燃
料量を調整して空燃比を制御する空燃比制御部とを備
え、この空燃比制御部は、上記Ｏ2センサの出力側の一
端に接続された抵抗器と、この抵抗器の他端を、正常時
には上記Ｏ2センサのグランド側端子に接続し、故障検
出時には電源に接続するスイッチング手段とを含むもの
である。
【００１５】
【作用】この発明においては、故障検出時には、例えば
電圧源よりＯ2センサに電流が流し込まれ、Ｏ2センサの
内部抵抗を外部より電圧の形でモンタすることが可能と
なる。そして、モニタ電圧はオープン時はほぼ電圧源の
電圧となり、ショート時はほぼグランド電圧となり、Ｏ
2センサの正常時は正常電圧範囲となる。これにより、
Ｏ2センサの故障判定を正確に行うことができ、さらに
はオープン時とショート時の識別も可能となる。
電圧源よりＯ2センサに電流が流し込まれ、Ｏ2センサの
内部抵抗を外部より電圧の形でモンタすることが可能と
なる。そして、モニタ電圧はオープン時はほぼ電圧源の
電圧となり、ショート時はほぼグランド電圧となり、Ｏ
2センサの正常時は正常電圧範囲となる。これにより、
Ｏ2センサの故障判定を正確に行うことができ、さらに
はオープン時とショート時の識別も可能となる。
【００１６】
実施例１．図１は、この発明に係る空燃比制御装置の一
実施例を示す回路構成図である。この図１において、図
７と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は
省略する。本例においては、空燃比制御部１５の抵抗器
６とグランドとの間にスイッチング素子を構成するトラ
ンジスタ８を接続すると共に、抵抗器６およびトランジ
スタ８の接続点を抵抗器７および電源としての例えば電
圧源９の直列回路を介してグランドに接続する。そし
て、トランジスタ８のベースにマイクロコンピュータ１
２よりオンオフ制御信号を供給する。電圧源９の電圧は
Ｏ2センサ１の活性時のリッチ時起電圧より高い電圧に
設定する。本例は以上のように構成し、その他は図７の
例と同様に構成する。
実施例を示す回路構成図である。この図１において、図
７と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は
省略する。本例においては、空燃比制御部１５の抵抗器
６とグランドとの間にスイッチング素子を構成するトラ
ンジスタ８を接続すると共に、抵抗器６およびトランジ
スタ８の接続点を抵抗器７および電源としての例えば電
圧源９の直列回路を介してグランドに接続する。そし
て、トランジスタ８のベースにマイクロコンピュータ１
２よりオンオフ制御信号を供給する。電圧源９の電圧は
Ｏ2センサ１の活性時のリッチ時起電圧より高い電圧に
設定する。本例は以上のように構成し、その他は図７の
例と同様に構成する。
【００１７】トランジスタ８のオン時の回路動作を等価
回路を使用して説明する。このときの等価回路は図２の
ようになり、図７の例と同様の回路構成となるため、上
述した（ａ）〜（ｃ）の状態を識別することはできな
い。
回路を使用して説明する。このときの等価回路は図２の
ようになり、図７の例と同様の回路構成となるため、上
述した（ａ）〜（ｃ）の状態を識別することはできな
い。
【００１８】次に、トランジスタ８のオフ時の回路動作
を等価回路を使用して説明する。このときの等価回路は
図３のようになり、抵抗器６の一端が抵抗器７を介して
電圧源９に接続される。この場合のＯ2センサ１の故障
時の回路動作は、オープン時はＡ／Ｄ変換器１１の入力
電圧Ｖｉが電圧源９の電圧となり、ショート時はＡ／Ｄ
変換器１１の入力電圧Ｖｉがグランド電圧となる。
を等価回路を使用して説明する。このときの等価回路は
図３のようになり、抵抗器６の一端が抵抗器７を介して
電圧源９に接続される。この場合のＯ2センサ１の故障
時の回路動作は、オープン時はＡ／Ｄ変換器１１の入力
電圧Ｖｉが電圧源９の電圧となり、ショート時はＡ／Ｄ
変換器１１の入力電圧Ｖｉがグランド電圧となる。
【００１９】Ｏ2センサ１の正常時については、上述し
たように抵抗器６は活性時のＯ2センサ１の起電圧Ｖａ
に影響を与えない値が一般的であるため、活性時のＡ／
Ｄ変換器１１の入力電圧ＶｉはＯ2センサ１の起電圧Ｖ
ａとほぼ同一値となる。これに対して、図４は、Ｏ2セ
ンサ１の不活性時のＡ／Ｄ変換器１１の入力電圧Ｖｉを
示すものであるが、入力電圧Ｖｉは電圧源９の電圧Ｖｏ
とＯ2センサ１の起電圧Ｖａとの電位差Ｖｏ−Ｖａを、
Ｏ2センサ１の内部抵抗Ｒｉと抵抗器６および７の合成
抵抗で分圧した電圧となる。この電圧はＯ2センサ１が
不活性時の内部抵抗Ｒｉの特性から算出可能であり、正
常電圧範囲内Ｌｎを予め設定することが可能である。
たように抵抗器６は活性時のＯ2センサ１の起電圧Ｖａ
に影響を与えない値が一般的であるため、活性時のＡ／
Ｄ変換器１１の入力電圧ＶｉはＯ2センサ１の起電圧Ｖ
ａとほぼ同一値となる。これに対して、図４は、Ｏ2セ
ンサ１の不活性時のＡ／Ｄ変換器１１の入力電圧Ｖｉを
示すものであるが、入力電圧Ｖｉは電圧源９の電圧Ｖｏ
とＯ2センサ１の起電圧Ｖａとの電位差Ｖｏ−Ｖａを、
Ｏ2センサ１の内部抵抗Ｒｉと抵抗器６および７の合成
抵抗で分圧した電圧となる。この電圧はＯ2センサ１が
不活性時の内部抵抗Ｒｉの特性から算出可能であり、正
常電圧範囲内Ｌｎを予め設定することが可能である。
【００２０】したがって、故障判定を行うには、マイク
ロコンピュータ１２でトランジスタ８をオフにした状態
で、Ａ／Ｄ変換器１１の入力電圧Ｖｉが正常電圧範囲Ｌ
ｎにある場合には“正常”であると判定でき、その入力
電圧Ｖｉが正常電圧範囲Ｌｎより高い電圧範囲Ｌａ（電
圧源９の電圧Ｖｏとほぼ一致）にあるときは“オープン
故障”、その入力電圧Ｖｉが正常電圧範囲Ｌｎより低い
電圧範囲Ｌｂ（グランド電圧とほぼ一致）にあるときは
“ショート故障”であると判定できる。
ロコンピュータ１２でトランジスタ８をオフにした状態
で、Ａ／Ｄ変換器１１の入力電圧Ｖｉが正常電圧範囲Ｌ
ｎにある場合には“正常”であると判定でき、その入力
電圧Ｖｉが正常電圧範囲Ｌｎより高い電圧範囲Ｌａ（電
圧源９の電圧Ｖｏとほぼ一致）にあるときは“オープン
故障”、その入力電圧Ｖｉが正常電圧範囲Ｌｎより低い
電圧範囲Ｌｂ（グランド電圧とほぼ一致）にあるときは
“ショート故障”であると判定できる。
【００２１】ただし、エンジン停止時等、Ｏ2センサ１
の温度が低温のとき、図９に示したように、Ｏ2センサ
１の内部抵抗Ｒｉが大きい状態となり、抵抗器６および
７の合成抵抗に対して極めて大きい値になった場合は、
Ａ／Ｄ変換器１１の入力電圧Ｖｉが電圧源９の電圧Ｖｏ
とほとんど一致する状態となり、上述した正常電圧範囲
Ｌｎの設定が困難となる。そこで、エンジン始動後、Ｏ
2センサ１が暖められることで、Ｏ2センサ１の内部抵抗
Ｒｉが低下し、抵抗器６および７の合成抵抗との分圧に
よる電圧が正常電圧範囲Ｌｎになる時間を予め求めてお
き、エンジン２０を始動して所定時間経過後に故障を判
定する方がより正確である。
の温度が低温のとき、図９に示したように、Ｏ2センサ
１の内部抵抗Ｒｉが大きい状態となり、抵抗器６および
７の合成抵抗に対して極めて大きい値になった場合は、
Ａ／Ｄ変換器１１の入力電圧Ｖｉが電圧源９の電圧Ｖｏ
とほとんど一致する状態となり、上述した正常電圧範囲
Ｌｎの設定が困難となる。そこで、エンジン始動後、Ｏ
2センサ１が暖められることで、Ｏ2センサ１の内部抵抗
Ｒｉが低下し、抵抗器６および７の合成抵抗との分圧に
よる電圧が正常電圧範囲Ｌｎになる時間を予め求めてお
き、エンジン２０を始動して所定時間経過後に故障を判
定する方がより正確である。
【００２２】また、抵抗器６はＯ2センサ１の活性時の
起電圧Ｖａに影響を与えない値に設定しているため、活
性状態にてトランジスタ８をオンしてもＡ／Ｄ変換器１
１の入力電圧Ｖｉは起電圧Ｖａとほぼ一致することにな
り、リーン時のＯ2センサ１の起電圧Ｖａとショート時
の電圧（グランド電圧）を識別できないので、Ｏ2セン
サ１の活性時およびエンジンの状態（エンジン冷却水Ｗ
Ｔが高温時、エンジン２０が始動して所定時間経過後）
に応じて故障判定を禁止する。
起電圧Ｖａに影響を与えない値に設定しているため、活
性状態にてトランジスタ８をオンしてもＡ／Ｄ変換器１
１の入力電圧Ｖｉは起電圧Ｖａとほぼ一致することにな
り、リーン時のＯ2センサ１の起電圧Ｖａとショート時
の電圧（グランド電圧）を識別できないので、Ｏ2セン
サ１の活性時およびエンジンの状態（エンジン冷却水Ｗ
Ｔが高温時、エンジン２０が始動して所定時間経過後）
に応じて故障判定を禁止する。
【００２３】実際に故障を判定するためのシーケンスの
一例としては、エンジン始動後、エンジン始動時の冷却
水ＷＴの温度にて予め定められた時間が経過した時点に
て、トランジスタ８をマイクロコンピュータ１２にてオ
フ状態とし、Ａ／Ｄ変換器１１でディジタル信号に変換
された電圧Ｖｉをマイクロコンピュータ１２に読み込
む。マイクロコンピュータ１２にはＯ2センサ１の内部
抵抗特性より求めた正常電圧範囲Ｌｎを予め記憶させて
おき、上述のマイクロコンピュータ１２に読み込んだ電
圧が正常電圧範囲Ｌｎにあるときは、“正常”、正常電
圧範囲Ｌｎより大きければ“オープン故障”、正常電圧
範囲Ｌｎより小さければ“ショート故障”とする。
一例としては、エンジン始動後、エンジン始動時の冷却
水ＷＴの温度にて予め定められた時間が経過した時点に
て、トランジスタ８をマイクロコンピュータ１２にてオ
フ状態とし、Ａ／Ｄ変換器１１でディジタル信号に変換
された電圧Ｖｉをマイクロコンピュータ１２に読み込
む。マイクロコンピュータ１２にはＯ2センサ１の内部
抵抗特性より求めた正常電圧範囲Ｌｎを予め記憶させて
おき、上述のマイクロコンピュータ１２に読み込んだ電
圧が正常電圧範囲Ｌｎにあるときは、“正常”、正常電
圧範囲Ｌｎより大きければ“オープン故障”、正常電圧
範囲Ｌｎより小さければ“ショート故障”とする。
【００２４】故障判定後は、トランジスタ８をマイクロ
コンピュータ１２にてオン状態とし、従来装置と同一の
回路構成に切り換え、Ｏ2センサ１の活性判定、空燃比
フィードバック制御、従来のＯ2センサ１の故障判定等
を実施する。このシーケンスによりエンジン始動後短時
間内にＯ2センサ１の故障を検出できると共に、Ｏ2セン
サ１の活性後も従来のＯ2センサの故障判定も行えるこ
とになる。
コンピュータ１２にてオン状態とし、従来装置と同一の
回路構成に切り換え、Ｏ2センサ１の活性判定、空燃比
フィードバック制御、従来のＯ2センサ１の故障判定等
を実施する。このシーケンスによりエンジン始動後短時
間内にＯ2センサ１の故障を検出できると共に、Ｏ2セン
サ１の活性後も従来のＯ2センサの故障判定も行えるこ
とになる。
【００２５】実施例２．なお、上述実施例においては、
スイッチング手段としてトランジスタ８を使用したもの
であるが、この代わりにアナログスイッチ、リレー、Ｉ
Ｃ等を使用することもできる。図５Ａはアナログスイッ
チ１８を使用した回路構成図、図５ＢはＩＣ１９を使用
した回路構成図である。また、電源として電圧源９の代
わりに電流源を使用してもよい。
スイッチング手段としてトランジスタ８を使用したもの
であるが、この代わりにアナログスイッチ、リレー、Ｉ
Ｃ等を使用することもできる。図５Ａはアナログスイッ
チ１８を使用した回路構成図、図５ＢはＩＣ１９を使用
した回路構成図である。また、電源として電圧源９の代
わりに電流源を使用してもよい。
【００２６】実施例３．また、Ａ／Ｄ変換器１１および
マイクロコンピュータ１２による電圧判定の代わりに電
圧比較器を、マイクロコンピュータ１２によるトランジ
スタ８のオンオフ制御の代わりに論理回路を用いて構成
してもよい。
マイクロコンピュータ１２による電圧判定の代わりに電
圧比較器を、マイクロコンピュータ１２によるトランジ
スタ８のオンオフ制御の代わりに論理回路を用いて構成
してもよい。
【００２７】実施例４．また、正常電圧範囲Ｌｎにある
か否かの判定の代わりに、Ａ／Ｄ変換器１１の入力電圧
Ｖｉの変化により判定してもよい。つまり、Ａ／Ｄ変換
器１１の入力電圧Ｖｉはオープン時にはほぼ電圧源９の
電圧と一致して一定となり、ショート時んはほぼグラン
ド電圧と一致して一定となるが、Ｏ2センサ１の正常時
にはエンジン始動後Ｏ2センサ１の温度上昇に応じてＯ2
センサ１の内部抵抗Ｒｉが低下するため、Ａ／Ｄ変換器
１１の入力電圧Ｖｉが低下することを利用するものであ
る。
か否かの判定の代わりに、Ａ／Ｄ変換器１１の入力電圧
Ｖｉの変化により判定してもよい。つまり、Ａ／Ｄ変換
器１１の入力電圧Ｖｉはオープン時にはほぼ電圧源９の
電圧と一致して一定となり、ショート時んはほぼグラン
ド電圧と一致して一定となるが、Ｏ2センサ１の正常時
にはエンジン始動後Ｏ2センサ１の温度上昇に応じてＯ2
センサ１の内部抵抗Ｒｉが低下するため、Ａ／Ｄ変換器
１１の入力電圧Ｖｉが低下することを利用するものであ
る。
【００２８】実施例５．また、図５Ｃに示すように、Ｏ
2センサ１の出力側端子４およびグランド側端子５の両
端子間に複数の抵抗器６ａ，６ｂを設け、故障判定時の
Ｏ2センサ１への流し込み電流を可変とすることで、Ｏ2
センサ１の内部抵抗Ｒｉの増大時および低下時の故障判
定をより正確に行ってもよい。１８ａ，１８ｂはアナロ
グスイッチである。
2センサ１の出力側端子４およびグランド側端子５の両
端子間に複数の抵抗器６ａ，６ｂを設け、故障判定時の
Ｏ2センサ１への流し込み電流を可変とすることで、Ｏ2
センサ１の内部抵抗Ｒｉの増大時および低下時の故障判
定をより正確に行ってもよい。１８ａ，１８ｂはアナロ
グスイッチである。
【００２９】
【発明の効果】この発明によれば、エンジンの排気管に
取り付けられたＯ2センサと、このＯ2センサに接続され
てその出力に基づき燃料量を調整して空燃比を制御する
空燃比制御部とを備え、この空燃比制御部は、上記Ｏ2
センサの出力側の一端に接続された抵抗器と、この抵抗
器の他端を、正常時には上記Ｏ2センサのグランド側端
子に接続し、故障検出時には電源に接続するスイッチン
グ手段とを含むので、故障検出時にはＯ2センサに電流
が流し込まれ、Ｏ2センサの内部抵抗を外部より電圧の
形でモニタでき、Ｏ2センサの故障判定を簡単かつ安価
な構成でもって正確に行うことができ、さらにはオープ
ン時とショート時の識別も可能となる等の効果がある。
取り付けられたＯ2センサと、このＯ2センサに接続され
てその出力に基づき燃料量を調整して空燃比を制御する
空燃比制御部とを備え、この空燃比制御部は、上記Ｏ2
センサの出力側の一端に接続された抵抗器と、この抵抗
器の他端を、正常時には上記Ｏ2センサのグランド側端
子に接続し、故障検出時には電源に接続するスイッチン
グ手段とを含むので、故障検出時にはＯ2センサに電流
が流し込まれ、Ｏ2センサの内部抵抗を外部より電圧の
形でモニタでき、Ｏ2センサの故障判定を簡単かつ安価
な構成でもって正確に行うことができ、さらにはオープ
ン時とショート時の識別も可能となる等の効果がある。
【図１】この発明に係る空燃比制御装置の一実施例を示
す回路構成図である。
す回路構成図である。
【図２】図１におけるトランジスタオン時の等価回路を
示す図である。
示す図である。
【図３】図１におけるトランジスタオフ時の等価回路を
示す図である。
示す図である。
【図４】Ｏ2センサ正常時でトランジスタオン時のＡ／
Ｄ変換器の入力電圧を説明するための図である。
Ｄ変換器の入力電圧を説明するための図である。
【図５】この発明に係る空燃比制御装置の他の実施例を
示す回路構成図である。
示す回路構成図である。
【図６】従来の空燃比制御装置の概略構成を示す図であ
る。
る。
【図７】従来の空燃比制御装置を示す回路構成図であ
る。
る。
【図８】Ｏ2センサの空燃比に対する起電圧特性を示す
図である。
図である。
【図９】Ｏ2センサの温度に対する内部抵抗特性を示す
図である。
図である。
【図１０】Ｏ2センサの温度に対する起電圧特性を示す
図である。
図である。
１ Ｏ2センサ ４ Ｏ2センサの出力側端子 ５ Ｏ2センサのグランド側端子 ６，７ 抵抗器 ８ トランジスタ ９ 電圧源 １１ Ａ／Ｄ変換器 １２ マイクロコンピュータ １３ 燃料供給装置 １４ 水温センサ １５ 空燃比制御部 １６ ワイヤリングハーネス １７ コネクタ ２０ エンジン Ｖａ Ｏ2センサの起電圧 Ｒｉ Ｏ2センサの内部抵抗
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】
【作用】この発明においては、故障検出時には、例えば
電圧源よりＯ2センサに電流が流し込まれ、Ｏ2センサの
内部抵抗を外部より電圧の形でモニタすることが可能と
なる。そして、モニタ電圧はオープン時はほぼ電圧源の
電圧となり、ショート時はほぼグランド電圧となり、Ｏ
2センサの正常時は正常電圧範囲となる。これにより、
Ｏ2センサの故障判定を正確に行うことができ、さらに
はオープン時とショート時の識別も可能となる。
電圧源よりＯ2センサに電流が流し込まれ、Ｏ2センサの
内部抵抗を外部より電圧の形でモニタすることが可能と
なる。そして、モニタ電圧はオープン時はほぼ電圧源の
電圧となり、ショート時はほぼグランド電圧となり、Ｏ
2センサの正常時は正常電圧範囲となる。これにより、
Ｏ2センサの故障判定を正確に行うことができ、さらに
はオープン時とショート時の識別も可能となる。
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジンの排気管に取り付けられたＯ2
センサと、 このＯ2センサに接続されてその出力に基づき燃料量を
調整して空燃比を制御する空燃比制御部とを備え、この
空燃比制御部は、上記Ｏ2センサの出力側の一端に接続
された抵抗器と、 この抵抗器の他端を、正常時には上記Ｏ2センサのグラ
ンド側端子に接続し、故障検出時には電源に接続するス
イッチング手段とを含むことを特徴とする空燃比制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30130992A JPH06146968A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30130992A JPH06146968A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06146968A true JPH06146968A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17895300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30130992A Pending JPH06146968A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06146968A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002003030A1 (fr) * | 2000-07-04 | 2002-01-10 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Procede et dispositif permettant de diagnostiquer un probleme avec une fonction de detection |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01155056A (ja) * | 1987-12-14 | 1989-06-16 | Hitachi Ltd | センサの断線・短絡検出装置 |
-
1992
- 1992-11-11 JP JP30130992A patent/JPH06146968A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01155056A (ja) * | 1987-12-14 | 1989-06-16 | Hitachi Ltd | センサの断線・短絡検出装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002003030A1 (fr) * | 2000-07-04 | 2002-01-10 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Procede et dispositif permettant de diagnostiquer un probleme avec une fonction de detection |
| US6882157B2 (en) | 2000-07-04 | 2005-04-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and device for diagnosing trouble with sensor function |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3891234B2 (ja) | 内燃機関の空燃比センサ系異常診断装置 | |
| US4112893A (en) | Air/fuel ratio control system for internal combustion engine having high input impedance circuit | |
| US4355615A (en) | Air/fuel ratio control device for an internal combustion engine | |
| US4492205A (en) | Method of controlling the air-fuel ratio in an internal combustion engine | |
| US4951632A (en) | Exhaust gas component concentration sensing device and method of detecting failure thereof | |
| US7536244B2 (en) | Failure diagnostic apparatus and method for an air-fuel ratio sensor | |
| JP2564510B2 (ja) | 内燃エンジンの排気ガス濃度センサの異常検出方法 | |
| JPS5821697B2 (ja) | ガスセンサノ リヨウヒオ ハンテイスル ホウホウオヨビ ソウチ | |
| US6094975A (en) | Heater control having capability of restoring normal heater power supply after detection of abnormality | |
| US7293557B2 (en) | Abnormality detecting apparatus and abnormality detecting method for an air/fuel ratio sensor | |
| US4359029A (en) | Air/fuel ratio control system for an internal combustion engine | |
| JPH06330803A (ja) | 内燃機関における混合気形成系または混合気制御系の障害原因を識別する方法 | |
| US4519237A (en) | Oxygen-sensing system | |
| US4314537A (en) | Fuel feedback control system for internal combustion engine | |
| JPS648180B2 (ja) | ||
| JPH06146968A (ja) | 空燃比制御装置 | |
| US4182300A (en) | Trouble warning device for an air-fuel ratio sensor | |
| JPS63121741A (ja) | 酸素測定ゾンデの動作可能状態の検出方法及び回路装置 | |
| JP2979032B2 (ja) | 排気濃度センサの劣化検出方法 | |
| JPH06103283B2 (ja) | 酸素センサの制御装置 | |
| JP7055873B2 (ja) | 車載電子制御装置 | |
| JPH06614Y2 (ja) | 燃料センサの異常診断装置 | |
| JP2005042676A (ja) | 酸素濃度センサの故障検知装置 | |
| JPS638293B2 (ja) | ||
| JP2527930B2 (ja) | 内燃機関におけるｏ２センサの劣化判定方法 |