JPH0742884B2 - 車両用エンジンの空燃比制御装置におけるo▲下2▼センサ劣化警報装置 - Google Patents

車両用エンジンの空燃比制御装置におけるo▲下2▼センサ劣化警報装置

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JPH0742884B2
JPH0742884B2 JP60039212A JP3921285A JPH0742884B2 JP H0742884 B2 JPH0742884 B2 JP H0742884B2 JP 60039212 A JP60039212 A JP 60039212A JP 3921285 A JP3921285 A JP 3921285A JP H0742884 B2 JPH0742884 B2 JP H0742884B2
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sensor
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ratio control
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卓郎 両角
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Fuji Jukogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、O2センサの劣化を検出して警報を発する車両
用エンジンの空燃比制御装置におけるO2センサ劣化警報
装置に関する。
【従来の技術】
車両用における空燃比制御のために用いられるO2センサ
は、エンジンの排気系に取付けられ、排気ガス中の酸素
濃度に応じた起電力を生じる。そして、空燃比制御装置
でO2センサ出力とスライスレベルとを比較して空燃比が
理論空燃比より濃いか薄いかを判定し、空燃比状態に応
じて燃料供給量をフイードバック制御するようにしてい
る。そのためO2センサは、常に排気ガスに触れてその温
度や燃料中の鉛などの影響を受け、経時劣化する。そし
て、劣化したO2センサを用いて空燃比制御を行っている
と、実際の空燃比が理論空燃比よりずれるため、適正な
空燃比制御を行うことが困難となり、排気エミッション
が悪化する。このため新品のセンサに交換したり、また
は適正な空燃比制御を行い得るように補正することが必
要になる。例えば実開昭54−35915号公報に示されるよ
うに、車両の走行距離によって空燃比制御における制御
定数を変更したり、あるいは、O2センサが劣化した場合
にはそのセンサ出力が低下することから、特開昭54−12
0320号、特開昭54−12044号公報に示されるようにセン
サ出力の電圧低下を補正するものが提案されている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の先行例においては、O2センサの劣
化は車両の走行条件によって異なり、走行距離によって
一義的に劣化するわけではなく、単に走行距離で劣化を
判定できず、また劣化の著しい場合は制御定数の変更だ
けでは補正しきれず、後者の先行例においては、O2セン
サが劣化した場合にはセンサの出力電圧が変化しにくく
なり、応答遅れが大きくなることがあり、このような状
況では適用することができない。また、O2センサが劣化
した場合はこれを適確に判断して、早目に新品と交換す
ることが望ましい。 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、O2セン
サの劣化を的確に判断し、O2センサ劣化の場合、警報を
発して交換を促すようにした車両用エンジンの空燃比制
御装置におけるO2センサ劣化警報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】
上記目的を達成するため、本発明による車両用エンジン
の空燃比制御装置におけるO2センサ劣化警報装置は、O2
センサの出力信号に基づき燃料供給量をフイードバック
制御する車両用エンジンの空燃比制御装置において、エ
ンジン運転状態が予め設定されたO2センサ劣化判定条件
にあるかを判別する条件判別手段と、O2センサ劣化判定
条件成立時に、O2センサ出力のリッチ側ピーク値とリー
ン側ピーク値との差が設定値未満のとき、O2センサの劣
化と判定する比較手段と、O2センサの劣化と判定された
とき、警報を発する警報手段とを備えることを特徴とす
る。
【作用】
上記構成により、エンジン運転状態が予め設定されたO2
センサ劣化判定条件にあるとき、O2センサ出力のリッチ
側ピーク値とリーン値ピーク値との差が設定値未満の場
合に、O2センサの劣化と判断し、警報を発する。
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体的に説明
する。 第1図において、符号20はマイクロコンピュータなどか
らなる制御装置であり、エンジン回転数を検出するため
の回転数センサ1、エンジンの吸気系に配設されて吸入
空気量を検出するための吸入空気量センサ2、エンジン
の排気系に配設されたO2センサ3、および運転状態を検
出する図示しないその他のセンサからの信号を入力し、
エンジン運転状態に応じて基本燃料噴射パルス幅を演算
し、O2センサ3の出力に基づき計測された空燃比状態に
応じてフイードバック補正等を行って燃料噴射パルス幅
を演算し、これに対応する制御信号を所定タイミングに
インジェクタ17へ出力して燃料噴射を行わせ空燃比制御
を行うと共に、O2センサの劣化を判断し、劣化の場合に
は警報手段としての警報ランプ16を点灯させて警報を発
する。 上記制御装置20における燃料噴射制御機能について説明
すると、基本燃料噴射パルス幅演算手段4で、回転数セ
ンサ1によるエンジン回転数と吸入空気量センサ2によ
る吸入空気量とに基づき基本燃料噴射パルス幅Tpを演算
する。また、空燃比判定手段6で、O2センサ3からの出
力信号と基準電圧源5によるスライスレベルとを比較す
ることで空燃比のリッチ、リーンの判定を行い、これに
基づきフイードバック補正係数算出手段7で、空燃比が
リッチからリーン、あるいはリーンからリッチに切り変
わった際にスキップ定数Pによりフイードバック補正係
数αをそれぞれプラス方向、あるいはマイナス方向にス
キップさせ、また、リッチ状態、あるいはリーン状態が
継続しているときには、所定周期毎に積分定数Iにより
フイードバック補正係数αを微小ずつ減少、あるいは増
加させ、フイードバック補正係数αを算出する。そして
基本燃料噴射パルス幅Tp、フイードバック補正係数αお
よび各種の補正係数に基づき、燃料噴射パルス幅演算手
段8で、燃料噴射パルス幅Tiが演算され、これに対応す
る制御信号が所定タイミングでインジェクタ17に出力さ
れるのである。 一方、O2センサ劣化警報制御機能について説明すると、
条件判別手段9で、回転数センサ1によるエンジン回転
数と、上記基本燃料噴射パルス幅Tpすなわちエンジン負
荷とで特定される運転領域が設定範囲内にあり、且つ、
始動後タイマ10によりカウントされたエンジン始動後の
時間が設定時間Ts経過し、且つ、全開増量補正後タイマ
11によりカウントされたスロットル全開増量補正後の時
間が設定時間Twを経過し、且つ、燃料カットリカバー後
タイマ12によりカウントされた燃料カットリカバー後の
時間が設定時間Tf経過している場合のみO2センサ劣化判
定条件成立と判断する。 すなわち、O2センサ3が劣化するとそのセンサ出力電圧
の変化が小さくなる。特に、エンジン運転状態が中高回
転中高負荷域にあるとき、第3図に示すように新品の正
常なO2センサでは、O2センサ出力のリッチ側ピーク値Vr
とリーン側ピーク値Vlとの差(Vr−Vl)が大きく(例え
ば0.8〜1.0V)、劣化したO2センサの場合には同様の運
転状態において出力差(Vr−Vl)が小さくなり、この運
転状態でO2センサ出力のリッチ側ピーク値とリーン側ピ
ーク値との差を検出すれば、O2センサ3の劣化を適切に
判断することができる。従って、エンジン回転数と負荷
(基本燃料噴射パルス幅Tp)とによりエンジン運転状態
が中高回転中高負荷領域にあるかを判断するのである。
また、エンジン始動直後はO2センサ3がまだ暖機されて
いない状態であり、正常なO2センサでも出力差(Vr−V
l)が小さく、O2センサの劣化と区別できないため、エ
ンジン始動後設定時間Ts経過後に劣化判定を行わせるの
である。さらに、第4図に示すように全開増量補正後所
定時間Twに経過するもでの間は空燃比がまだリッチ側に
あり、また、第5図に示すように燃料カットリカバー所
定時間を経過するまでの間は空燃比がリーン側にあるた
め、劣化したO2センサでも正常なO2センサと同様のリッ
チ側ピーク値Vr、リーン側ピーク値Vlとなる。このた
め、それぞれ全開増量補正の設定時間Tw経過後、燃料カ
ットリカバーの設定時間Tf経過後に劣化判定を行わせる
のである。 そして、O2センサ劣化判定条件成立と判断されると、出
力差演算手段13で、例えば、リッチ、リーンを1サイク
ルとしたO2センサ3出力のリッチ側ピーク値Vrとリーン
側ピーク値Vlとの差(Vr−Vl)が演算され、比較手段15
で、記憶手段14にメモリされている設定値Vo(例えば0.
3V)との比較がなされ、(Vr−Vl)≧Voであり出力差が
設定値以上の場合にはO2センサ3が正常であると判断し
て警報ランプ16を消灯とするが、(Vr−Vl)<VoでO2
ンサ3出力のリッチ側ピーク値とリーン側ピーク値との
差が設定値未満の場合、O2センサ3が劣化したと判断
し、警報ランプ16を点灯させ、O2センサ3の劣化を警報
するのである。 次に、第2図に基づき制御装置20によるO2センサ劣化警
報制御手順について説明する。 第2図に示されるルーチンはエンジン始動後、所定周期
毎に実行され、まず、ステップS1でエンジン始動後設定
時間Ts経過したかの判断がなされ、エンジン始動後設定
時間Ts経過していない場合には条件不成立と判断してル
ーチンを抜け、設定時間Ts経過後と判断されるとステッ
プS2へ進む。ステップS2では、全開増量補正後設定時間
Tw経過したかの判断がなされ、全開増量補正後設定時間
Tw経過していない場合にはルーチンを抜け、設定時間Tw
経過後の場合、ステップS3へ進み、燃料カットリカバー
後設定時間Tf経過したかの判断がなされ、燃料カットリ
カバー後設定時間Tf経過していない場合にはルーチンを
抜け、設定時間Tf経過後の場合ステップS4へ進む。そし
てエンジン回転数が設定範囲内の中高回転域にあるかの
判断がなされ、設定範囲外の場合ルーチンを抜け、中高
回転域の場合ステップS5へ進み、基本燃料噴射パルス幅
Tpが設定範囲内の中高負荷域にあるかの判断がなされ、
設定範囲外の場合ルーチンを抜け、中高負荷域の場合に
はO2センサ劣化判定条件成立と判断してステップS6へ進
む。ステップS6へ進むと、リッチ、リーンを1サイクル
としたO2センサ3出力のリッチ側ピーク値Vrとリーン側
ピークVlとの差(Vr−Vl)と設定値Voとの比較がなさ
れ、(Vr−Vl)≧Voの場合にはO2センサ3が正常である
と判断してルーチンを抜け、警報ランプ16を消灯状態と
する。一方、(Vr−Vl)<Voであり出力差が設定値未満
の場合、O2センサ3が劣化したと判断してステップS7へ
進み、警報ランプ16を点灯させ、O2センサ3の劣化を警
報してO2センサ3の交換を促すのである。 なお、本実施例ではエンジンの負荷を検出するため基本
燃料噴射パルス幅Tpを用いるようにしているが、エンジ
ン負荷を示すものであれば良く、これに限定されない。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エンジン運転状
態が予め設定されたO2センサ劣化判定条件にあるとき、
単に、O2センサ出力のリッチ側ピーク値とリーン側ピー
ク値との差が設定値未満の場合に、O2センサ劣化と判断
するので、非常に簡素な機能でもって、O2センサの劣化
を的確に検出することができる。また、O2センサの劣化
と判定した場合には警報手段により警報を発するので、
O2センサの交換が促され、O2センサを新品と交換するこ
とにより、常に適正な空燃比制御が行われ、排気エミッ
ションの悪化が防止される。
【図面の簡単な説明】
第1図は電子制御装置の機能ブロック図、 第2図はO2センサ劣化警報制御手順を示すフローチャー
ト、 第3図は新品のO2センサと劣化したO2センサの出力状態
を示す説明図、 第4図は全開増量補正時のO2センサの出力状態を示す説
明図、 第5図は燃料カットリカバー時のO2センサの出力状態を
示す説明図である。 3……O2センサ、 9……条件判別手段、 15……比較手段、 16……警報手段、 20……制御装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】O2センサの出力信号に基づき燃料供給量を
    フイードバック制御する車両用エンジンの空燃比制御装
    置において、 エンジン運転状態が予め設定されたO2センサ劣化判定条
    件にあるかを判別する条件判別手段と、 O2センサ劣化判定条件成立時に、O2センサ出力のリッチ
    側ピーク値とリーン側ピーク値との差が設定値未満のと
    き、O2センサの劣化と判定する比較手段と、 O2センサの劣化と判定されたとき、警報を発する警報手
    段とを備えることを特徴とする車両用エンジンの空燃比
    制御装置におけるO2センサ劣化警報装置。
JP60039212A 1985-02-28 1985-02-28 車両用エンジンの空燃比制御装置におけるo▲下2▼センサ劣化警報装置 Expired - Lifetime JPH0742884B2 (ja)

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