JPS59160747A

JPS59160747A - Ｏ↓２センサのチエツク装置

Info

Publication number: JPS59160747A
Application number: JP3532083A
Authority: JP
Inventors: Fujiyuki Suzuki; 鈴木　富士往
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1983-03-04
Filing date: 1983-03-04
Publication date: 1984-09-11

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】本発明は０２センサの検出性能の低下をチェックして警
報する０２センサのチェック装置に関する。

エンジンの排気ガスの浄化のための三元触媒の性能を採
用している電子制御式キャブレークにおいては、排気ガ
ス中の残存酸素濃度を０２センサを用いて検出して、そ
の出力を燃料供給側にフィードバックして混合気の空燃
比を種々の条件下において常に理論空燃比付近に正確に
維持して三元触媒を有効に働かせるために、空燃比フィ
ードバンク制御装置が用いられている。

まず、空燃比フィードバック制御装置の基本構成を第１
図を参照して説明する。０２セン＋１はエンジン５の排
気管の残存酸素量を検出するセンサである。電子制御回
路２は０２センサｌの出力をもとにして混合気が理論空
燃比より濃いか薄いかの判断をし、電磁装置３により気
化器４を駆動して、エンジン５への混合気の空燃比を理
論空燃比付近に制御することにより三元触媒６の浄化率
を向上させている。このような装置に用いられている０
２センサ１の性能が低下すると、実際には濃厚な空燃比
であり０２センサ゛１の起電力が高いはすなのに、充分
に起電力が発生しないため、空燃比が希薄であると判断
されてしまい、制御回路２から気化器４にエンジン５へ
濃い混合気を供給するような命令が送出される。このた
め、排気ガス中の酸素濃度はますます薄くなり、ｃｏ、
ＨＣば三元触媒６で酸化されずに、そのまま排出されて
しまい、三元触媒６の浄化性能は著しく低下してしまう
。ところが、０２センサ１の性能が低下しても電子制御
キャブレーク自体の機能は働いているため、運転を継続
することは可能であり、車両の走行への影響は少ないの
で、運転者が０２セン号１の性能低下に気付かないこと
が多い。

特開昭５３−６０４２３号［空燃比制御装置の異常警報
装置」では、警報手段を暖機中はオンし、暖機終了時に
センサに異常のあるときにはオン状態をさらに持続し、
暖機終了時にセンサが正常であるときにはオン状態とし
て、運転者に異常を知らせる装置が提案されている。し
かし、この装置では暖機か否かを０２センサのインピー
ダンスを検出して判断しているため、信頼性のあるチェ
ックをすることができなかった。

そこで、本発明の目的はエンジンの回転数と温度を検出
して０２センサが活性化していると推定し、そのときの
０２センサの起電力を検出することにより０２センサの
性能の低下を運転者に知らせることのできる０２センサ
のチェック装置を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明による０２センサのチ
ェック装置は、エンジンへ供給する混合気の空燃比のフ
ィードバンク制御のために前記エンジンの排気ガス中の
残存空気量を検出する０２センサの性能低下をチェック
する０２センサのチェック装置において、前記０２セン
サの出力が一定植以上であることを検出して出力する比
較器と、前記比較器の出力をホールドするホールド回路
と、前記エンジンの温度を検出して一定温度に達したと
きに出力する温度スイッチと、前記エンジンの回転数を
検出して一定期間に一定回転数が持続したときに出力す
る回転数検出回路と、前記ボールド回路の出力が出力し
ておらず前記温度スイッチと前記回転数検出回路がとも
に出力しているときに出力するアンド回路と、前記アン
ド回路の出力により点灯する警報ランプとからなり、前
記一度スイッチと前記回転数検出回路が出力していると
きに、前記０２センサの出力が走行中に前記比較器の基
準電圧に一度も達しなかったときに、前記警報ランプを
点灯して前記０２センサの検出性能が低下していること
を警報するように構成されている。

前記構成によれば本発明の目的は完全に達成できる。

以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。

第２図は本発明による０２センサのチェック装置の実施
例を示した回路図、第３図は０２センサの特性を説明す
るための図である。

０２センサ１１は排気管に装着されており、排気ガス中
の残存酸素濃度を捻出するためのセンサである。ｏ２セ
ンサ１１は温度が低いときには起電力かはどんと発生せ
ず、約３００°Ｃ〜４００℃で起電力特性が安定し、濃
厚空燃比つまり酸素濃度が低いときには約１■、希薄空
燃比つまり酸素濃度が高いときには約ＯＶの起電力を発
生する特性を有している（第３図（ｂ）の実線）。０２
センサ１１の検出性能が低下しているときには、濃厚空
燃比のもとにおいても充分な起電力を発生しないので、
本実施例ではこのときにｏ２センサ１１に寿命がきてお
り、交換を要すると判断している（第３図（ｂｌの破線
）。

比較器１２の非反転入力端子には０２センサ１１の出力
が接続されており、反転入力端子には基準電圧Ｖｃｃが
接続されている。比較器１２の基準電圧は理論空燃比（
第３図（ａ））に合わせるのが−般的であり例えばＯ，
，４５Ｖにとれば０２センサ１１の性能が低下している
ときに、比較器１２の出力はローレベルの信号を送出す
る。

ホールト回路１３は比較器１２の出力が接続されており
、比較器２のハイレベルの信号をホールドして出力し、
イグニソションス任ノチＳＷｉｇをオフしたときにホー
ルドを解除する回路である。

なお、イグニソションス任ノチＳＷｉｇをメーンしたと
き、すなわち、始動時にホールドを解除するようにして
もよい。

温度検出スイッチ１４はサーミスタ式センサを用いたス
イッチであって、前記サーミスタ式センサが冷却水の温
度が一定以上に達した、ときにオンするスイッチである
。この一定温度は、０２センサＩＩが活性化されて、゛
フィートバンク制御をすることができる温度に設定され
ており、具体的Ｇこは約３００℃〜４００℃に設定され
ている。

回転数検出回路は回転数センサ１５．Ｆ／Ｖ変換器１６
．クロック回路１７とから構成されてｌ、％る。回転数
セーンサ１５はエンジンの回転数を検出するセンサであ
り、回転数センサ１５の出力はＦ／Ｖ変換器１６に接続
されている。Ｆ／Ｖ変換器Ｌ６は回転数センサ１５の出
力に比例する電圧を発生し、クロック回路１７によりそ
の出力電圧が一定期間以上持続したことかを計数された
ときにハイレベルの信号を出力する。

アンド回路１８の■端子にはホールド回路１３の出力が
接続されており、■端子には温度検出スイッチ１４の出
力が接続され、■端子にはＦ／Ｖ変換器１６の出力が接
続されている。アンド回路１８はホールド回路１３の出
力がローレベルであり、温度検出スイッチ１４およびＦ
／Ｖ変換器１６の出力がハイレベルのときにハイレベル
の信号を送出する回路である。

トランジスタＴＲのベースにはアンド回路１８の出力が
接続されており、コレクタにはバッテリＢがイグニッシ
ョンスイッチＳＷｉｇおよび警報ランプ１９を介して接
続されている。警報ランプ１９は運転者に０２センサ１
１の性能低下を知らせるためのランプであり、発光ダイ
オードまたはブザー等を用いてもよい。

警報ランプ１９とトランジスタＴＲの接続点にはダイオ
ードＤを介してリレーＲＹが接続されている。リレーＲ
Ｙはオルタネータ２０の中点に接続されており、常時は
閉成していて、オルタネータ２０の中点に起電力が発生
したときに開成されるリレーである。この回路は警報ラ
ンプ１９が切れているか否かを始動時にチェックするた
めの回路である。

つぎに、本発明による０２センサのチェック装置の実施
例の動作を説明する。

イグニッションスイッチＳＷｉｇが閉成されるとリレー
ＲＹは閉じられているので、バッテリＢからの電流は警
報ランプ１９．ダイオードＤ、リレーＲＹを介してアー
スに流れ、警報ランプ１９ば点灯する。エンジンが始動
されオルタネータの中点に起電力が発生すると、リレー
ＲＹは開かれて警報ランプ１９は消燈する。したがって
、この間に警報ランプ１９が点灯しなければ警報ランプ
１９は切れていると判断する。このため、０２センサ１
１の性能が低下しているときに警報ランプ１９の切れに
より０２セン号１１を正常であると判断することはない
。

エンジンが始動してもまだ充分にエンジンの温度が上昇
せず、回転数も不安定なときには、温度検出スイッチ１
４とＦ／Ｖ変換器１６の出力はローレベルであり、ホー
ルド回路１３の出力の如何にかかわらずアンド回路１８
の出力はローレベルである。このためトランジスタＴ　
Ｒは駆動されずランプ１９は点灯しない。つまり、０２
センサ１１は充分に活性化されていないので、性能のチ
ェックはしないのである。

アイドリングが充分に続けられ、エンジンの温度が上昇
し、回転数も安定なときにはｏ２センサ１１が充分に活
性化されていると推定できる。

このときに、０２セン号１１の性能が低下していない場
合について説明する。排気ガス中の酸素濃度が薄いとき
には、０２センサ１１の出力は比較器１２の基準電圧Ｖ
ｃｃを越えるので比較器１２の出力はハイレベルになる
。比較器１２の出力がハイレヘルになると、ホールド回
路１３はその信号をホールドしてアンド回路１８の■端
子に入力する。この時点で、アンド回路１８の■端子、
■端子に入力される温度検出スイッチ４および回転数検
出回路のＦ／Ｖ変換器１６からの出力がともにハイレベ
ルであるが、アント回路１８の出力がローレベルである
ので、トランジスタＴＲは駆動されず＝ｉランプ１９ば
点灯されない。したがって、０２センザ１１は正常であ
ると判定される。また、走行中に０２センサ１１が一時
的に設定レベルに達しないときなどであっても、−回の
走行で一回設定しヘルに達すれば、ホールド回路１３か
その信号をホールトして出力するので、警報ランプｊ９
は点灯しない。イグニッションスイッチＳＷｉｇを開く
とホールド回路１３のホールトは解除される。

つぎに、０２センサ１１の性能が低下している場合につ
いて説明する。エンジンが始動されてから０２センサ１
１の出力が設定電圧に達しないときには、比較器１２の
出力がローレベルであるので、ホールド回路１３の出力
もローレベルであり、アンド回路１８ではハイレベルの
信号として処理される。このため、この時点で、アンド
回路１８の■端子、■端子に入力される温度検出スイッ
チ１４および回転数検出回路のＦ／Ｖ変換器１６からの
出力がともにハイレベルになったときに、アンド回路１
８の出力がハイレベルとなり、トランジスタＴＲは駆動
されて警報ランプ１９は点灯される。したがって、０２
センサ１１の検出性能が低下しており、交換を必要とし
ていることかわがる。

なお、本実施例では電子制御キャブレークについて例を
とって説明したが、電子燃料噴射装置についても同様に
適用できる。また、三元触媒についても浄化装置、リア
クタ装置にする変形も可能である。

以上詳しく説明したように、本発明によれば、簡単な構
成であるので誤動作がなく、０２センサ　　　　　′の
寿命をチェックすることができる。また、検出器等はす
べて電子制御キャブレーク装置等に使用されているもの
を使用できるので、電子制御キャブレーク装置等に本発
明装置を組み込むことにより容易に実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は空燃比フィードバック制御装置の基本構成を示
したブロック図である。第２図は本発明によるＱ＋−２センサのチェック装置の
実施例を示した回路図、第３図は０２センサの特性を説
明するための図である。１．１１・・・０２センサ　２・・・電子制御装置３・
・・電磁装置　　　　　４・・・気化器５・・・エンジ
ン　　　　　６・・・三元触媒１２・・・比較器　　　
　　１３・・・ホールド回路１４・・・温度検出スイッ
チ１５・・・回転数センサ　　１６・・Ｆ／Ｖ変換器１７
・・・クロック回路１８・・・アンド回路　　　・１９・・・警報ランプ２
０・・・オルタネータＴＲ・・・トランジスタ　　Ｄ・・・ダイオードＳＷｉ
ｇ・・・イグニソションスインチ特許出願人　鈴木自動
車工業株式会社代理人　弁理士　　井　ノ　ロ　　壽

Claims

【特許請求の範囲】

エンジンへ供給する混合気の空燃比のフィードハック制
御のために前記エンジンの排気ガス中の残存空気量を検
出する０２センサの性能低下をチェックする０２センサ
のチェック装置において、前記０２センサの出力が一定
値以上であることを検出して出力する比較器と、前記比
較器の出力をホールドするホールド回路と、前記エンジ
ンの温度を検出して一定温度に達したときに出力する温
度スイッチと、前記エンジンの回転数を検出して一定期
間に一定回転数が持続したときに出力する回転数検出回
路と、前記ホールド回路の出力が出力しておらず前記温
度スイッチと前記回転数検出回路がともに出力している
ときに出力するアンド回路と、前記アンド回路の出力に
より点灯する警報ランプとからなり、前記温度スイッチ
と前記回転数検出回路が出力しているときに、前記０２
センサの出力が走行中に前記比較器の基準電圧に一度も
達しなかったときに、前記警報ランプを点灯して前記０
２センサの検出性能が低下していることを警報するよう
に構成したことを特徴とする０２センサのチェック装置
。