JPS62225943A - 酸素濃度センサの異常検出方法 - Google Patents
酸素濃度センサの異常検出方法Info
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- JPS62225943A JPS62225943A JP61069094A JP6909486A JPS62225943A JP S62225943 A JPS62225943 A JP S62225943A JP 61069094 A JP61069094 A JP 61069094A JP 6909486 A JP6909486 A JP 6909486A JP S62225943 A JPS62225943 A JP S62225943A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
皮止皇■
本発明はエンジン排気ガス等の気体中の酸素濃度を検出
する酸素濃度センサの異常検出方法に関する。
する酸素濃度センサの異常検出方法に関する。
背」Ｕ丸■
内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等を目的として
、ｔＡＩ気ガス中の酸素ｍ磨を酸素濃度センサによって
検出し、この酸素８１度セン（）の出力信号に応じてエ
ンジンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィード
バック制御する空燃比制御装置がある。
、ｔＡＩ気ガス中の酸素ｍ磨を酸素濃度センサによって
検出し、この酸素８１度セン（）の出力信号に応じてエ
ンジンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィード
バック制御する空燃比制御装置がある。
このような空燃比制御装置に用いられる酸素濃度センサ
と１ノで被測定気体中の酸素濃度に比例した出力を発生
するものがある。例えば、平板状の酸素イオン伝導性固
体電解質部材の両生面に電極対を設（プて固体電解質部
材の一方の電極面が気体滞留室の一部をなしてその気体
滞留室が被測定気体と導入孔を介して連通ずるようにし
た限界電流方式の酸素濃度センサが特開昭５１−７２２
８６号公報に開示されている。この酸素濃度センサにお
いては、酸素イオン伝導性固体電解質部材と電極対とが
酸素ポンプ素子として作用して間隙室側電極が負極にな
るように電極間に電流を供給すると、負極面側にて気体
滞留室内気体中の酸素ガスがイオン化して固体電解質部
材内を正極面側に移動し正極面から酸素ガスとして放出
される。このときの電極間に流れ１！する限界電流値は
印加電圧に拘らずほぼ一定となりかつ被測定気体中の酸
素濃度に比例するのでその限界電流値を検出すれば被測
定気体中の酸素濃度を測定することかできる。
と１ノで被測定気体中の酸素濃度に比例した出力を発生
するものがある。例えば、平板状の酸素イオン伝導性固
体電解質部材の両生面に電極対を設（プて固体電解質部
材の一方の電極面が気体滞留室の一部をなしてその気体
滞留室が被測定気体と導入孔を介して連通ずるようにし
た限界電流方式の酸素濃度センサが特開昭５１−７２２
８６号公報に開示されている。この酸素濃度センサにお
いては、酸素イオン伝導性固体電解質部材と電極対とが
酸素ポンプ素子として作用して間隙室側電極が負極にな
るように電極間に電流を供給すると、負極面側にて気体
滞留室内気体中の酸素ガスがイオン化して固体電解質部
材内を正極面側に移動し正極面から酸素ガスとして放出
される。このときの電極間に流れ１！する限界電流値は
印加電圧に拘らずほぼ一定となりかつ被測定気体中の酸
素濃度に比例するのでその限界電流値を検出すれば被測
定気体中の酸素濃度を測定することかできる。
しかしながら、かかる酸素：ａ度センサを用いて空燃比
を制御する場合に排気ガス中の酸素濃度からは混合気の
空燃比が３！ｌ論空燃比よりリーンの範囲でしか酸素濃
度に比例した出力が得られないので目標空燃比をリッチ
領域に設定した空燃比制御は不可能であった。まＩζ空
燃比がリーン及びリッヂ領域にて排気ガス中の酸素濃度
に比例した出力が得られる酸素濃度センサとしては２つ
の平板状の酸素イオン伝導性固体電解質部材各々に電極
対を設けて２つの固体電解質部材の一方の電極面各々が
気体滞留室の一部をなしてその気体滞留室が被測定気体
と導入孔を介して連通し一方の固体電解質部材の他方の
電極面が大気室に面するようにしたセンサが特開昭５９
−１９２９５５号に開示されている。この酸素濃度セン
サにおいては一方の酸素イオン伝導性固体電解質部材と
電極対とが酸素濃度比検出電池素子として作用し他方の
酸素イオン伝導性固体電解質部材と電極対とが酸素ポン
プ素子として作用するようになっている。酸素濃度比検
出電池素子の電極間の発生電圧が基準電圧以上のとき酸
素ポンプ素子内を酸素イオンが気体滞留室側電極に向っ
て移動するように電流を供給し、酸素濃度比検出電池素
子の電極間の発生電圧が基準電圧以下のとき酸素ポンプ
素子内を酸素イオンが気体滞留室側とは反対側の電極に
向って移動するように電流を供給することによりリーン
及びリッチ領域の空燃比において電流値は酸素濃度に比
例するのである。
を制御する場合に排気ガス中の酸素濃度からは混合気の
空燃比が３！ｌ論空燃比よりリーンの範囲でしか酸素濃
度に比例した出力が得られないので目標空燃比をリッチ
領域に設定した空燃比制御は不可能であった。まＩζ空
燃比がリーン及びリッヂ領域にて排気ガス中の酸素濃度
に比例した出力が得られる酸素濃度センサとしては２つ
の平板状の酸素イオン伝導性固体電解質部材各々に電極
対を設けて２つの固体電解質部材の一方の電極面各々が
気体滞留室の一部をなしてその気体滞留室が被測定気体
と導入孔を介して連通し一方の固体電解質部材の他方の
電極面が大気室に面するようにしたセンサが特開昭５９
−１９２９５５号に開示されている。この酸素濃度セン
サにおいては一方の酸素イオン伝導性固体電解質部材と
電極対とが酸素濃度比検出電池素子として作用し他方の
酸素イオン伝導性固体電解質部材と電極対とが酸素ポン
プ素子として作用するようになっている。酸素濃度比検
出電池素子の電極間の発生電圧が基準電圧以上のとき酸
素ポンプ素子内を酸素イオンが気体滞留室側電極に向っ
て移動するように電流を供給し、酸素濃度比検出電池素
子の電極間の発生電圧が基準電圧以下のとき酸素ポンプ
素子内を酸素イオンが気体滞留室側とは反対側の電極に
向って移動するように電流を供給することによりリーン
及びリッチ領域の空燃比において電流値は酸素濃度に比
例するのである。
しかしながら、かかる酸素８度センサにおいては、セン
サ内に異常が発生すると所望の酸素濃匪検出特性が得ら
れないだけでなく空燃比を正確に制御することができな
くなり排気浄化性能が悪化するのでセンサ内の各部の異
常を正確に検出できることが望まれるのである。
サ内に異常が発生すると所望の酸素濃匪検出特性が得ら
れないだけでなく空燃比を正確に制御することができな
くなり排気浄化性能が悪化するのでセンサ内の各部の異
常を正確に検出できることが望まれるのである。
九見立且１
そこで、本発明の目的は、電池素子の接続系の−〇 −
異常を正確に検出することができる酸素濃度センサの異
常検出方法を提供することである。
常検出方法を提供することである。
本願箱１の発明の酸素濃度センυの異常検出方法は電池
素子の電極間の電圧及び酸素ポンプ素子の電極間を流れ
る電流に応じて電池素子の電極接続系の異常を検出づる
ことを特徴としている。また本願箱２の発明の酸素ａＨ
ｔセンセン異常検出方法は電池素子の電極間の電圧及び
エンジンに供給する混合気の空燃比を目標空燃比に制御
するための空燃比補正値に応じて電池素子の電極接続系
の異常を検出することを特徴としている。
素子の電極間の電圧及び酸素ポンプ素子の電極間を流れ
る電流に応じて電池素子の電極接続系の異常を検出づる
ことを特徴としている。また本願箱２の発明の酸素ａＨ
ｔセンセン異常検出方法は電池素子の電極間の電圧及び
エンジンに供給する混合気の空燃比を目標空燃比に制御
するための空燃比補正値に応じて電池素子の電極接続系
の異常を検出することを特徴としている。
児−蓋一贋
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１図ないし第３図は本発明の異常検出方法を適用した
酸素濃度センサを備えた内燃エンジンの電子制御燃料噴
射装置を示している。本装置において、酸素濃度セン勺
検出部１はエンジン２の排気管３の三元触媒コンバータ
５より上流に配設され、酸素濃度センサ検出部１の入出
力がＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ
ｌ１ｎｉｔ ） ４に接続されている。
酸素濃度センサを備えた内燃エンジンの電子制御燃料噴
射装置を示している。本装置において、酸素濃度セン勺
検出部１はエンジン２の排気管３の三元触媒コンバータ
５より上流に配設され、酸素濃度センサ検出部１の入出
力がＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ
ｌ１ｎｉｔ ） ４に接続されている。
酸素濃度センサ検出部１の保護ケース１１内には第２図
に示すようにほぼ直方体状の酸素イオン伝導性固体電解
質部材１２が設けられている。酸素イオン伝導性固体電
解質部材１２内には気体滞留室１３が形成されている。
に示すようにほぼ直方体状の酸素イオン伝導性固体電解
質部材１２が設けられている。酸素イオン伝導性固体電
解質部材１２内には気体滞留室１３が形成されている。
気体滞留室１３は固体電解質１２外部から被測定気体の
υｉ気ガスを導入する導入孔１４に連通し、導入孔１４
は排気管３内において排気ガスが気体滞留室１３内に流
入し易いように位置される。また酸素イオン伝導性固体
電解質部材１２には大気を導入する人気基準室１５が気
体滞留室１３と壁を隔てるように形成されている。気体
滞留室１３と大気基準室１５との間の壁部及び大気基準
室１５とは反対側の壁部ニハ電極対１７ａ、１７ｂ、１
６ａ、１６ｂが各々形成されている。固体電解質部材１
２及び電極対１６ａ、１６ｂが酸素ポンプ素子１８とし
て作用し、固体電解質部材１２及び電極対１７ａ、１７
ｂが電池素子１９として作用する。また人気基準室１５
の外壁面にはヒータ素子２０が設けられている。
υｉ気ガスを導入する導入孔１４に連通し、導入孔１４
は排気管３内において排気ガスが気体滞留室１３内に流
入し易いように位置される。また酸素イオン伝導性固体
電解質部材１２には大気を導入する人気基準室１５が気
体滞留室１３と壁を隔てるように形成されている。気体
滞留室１３と大気基準室１５との間の壁部及び大気基準
室１５とは反対側の壁部ニハ電極対１７ａ、１７ｂ、１
６ａ、１６ｂが各々形成されている。固体電解質部材１
２及び電極対１６ａ、１６ｂが酸素ポンプ素子１８とし
て作用し、固体電解質部材１２及び電極対１７ａ、１７
ｂが電池素子１９として作用する。また人気基準室１５
の外壁面にはヒータ素子２０が設けられている。
酸素イオン伝導性固体電解質部材１２としては、Ｚｒ０
ｚ （二酸化ジルコニウム）が用いられ、電極１６ａ
ないし１７ｂとしてはＰｔ（白金）が用いられる。
ｚ （二酸化ジルコニウム）が用いられ、電極１６ａ
ないし１７ｂとしてはＰｔ（白金）が用いられる。
第３図に示すようにＥＣＵ４には差動増幅回路２１、基
準電圧源２２、抵抗２３．２４からなる酸素濃度センサ
制御部が設けられている。酸素ポンプ素子１８の電極１
６ｂ及び電池素子１９の電極１７ｂはアースされている
。電池素子１９の電極１７ａには電圧Ｖｃｃが抵抗２４
を介して供給される。また電池素子１９の電ｔｉ１７ａ
には差動増幅回路２１が接続され、差動増幅回路２１は
電池素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間の電圧と基準電圧
源２２の出力電圧との差電圧に応じた電圧を出力する。
準電圧源２２、抵抗２３．２４からなる酸素濃度センサ
制御部が設けられている。酸素ポンプ素子１８の電極１
６ｂ及び電池素子１９の電極１７ｂはアースされている
。電池素子１９の電極１７ａには電圧Ｖｃｃが抵抗２４
を介して供給される。また電池素子１９の電ｔｉ１７ａ
には差動増幅回路２１が接続され、差動増幅回路２１は
電池素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間の電圧と基準電圧
源２２の出力電圧との差電圧に応じた電圧を出力する。
基準電圧源２２の出力電圧は理論空燃比に相当する電圧
（０，４（Ｖ））である。差動増幅回路２１の出力端は
電流検出抵抗２３を介して酸素ポンプ素子１８の電極１
６ａに接続されてぃる。電流検出抵抗２３の両端が酸素
濃度センサの出力端であり、電池素子１９の電極１７ａ
と共にマイクロ」ンピュータからなる制御回路２５に接
続されている。
（０，４（Ｖ））である。差動増幅回路２１の出力端は
電流検出抵抗２３を介して酸素ポンプ素子１８の電極１
６ａに接続されてぃる。電流検出抵抗２３の両端が酸素
濃度センサの出力端であり、電池素子１９の電極１７ａ
と共にマイクロ」ンピュータからなる制御回路２５に接
続されている。
制御回路２５には例えば、ポテンショメータからなり、
絞り弁２６の開度に応じｔｃレベルの出力電圧を発生ず
る絞り弁開度センサ３１と、絞り弁２６下流の吸気管２
７に設けられＣ吸気管２７内の絶対圧に応じたレベルの
出力電圧を発生する絶対圧センサ３２と、エンジンの冷
却水温に応じたレベルの出力電圧を発生する水温センサ
３３ど、エンジン２のクランクシャツ１〜（図示せず）
の回転に同期したパルス信号を発生するクランク角セン
サ３４とが接続されている。またエンジン２の吸気バル
ブ（図示せず）近傍の吸気管２７に設けられたインジェ
クタ３５が接続されている。
絞り弁２６の開度に応じｔｃレベルの出力電圧を発生ず
る絞り弁開度センサ３１と、絞り弁２６下流の吸気管２
７に設けられＣ吸気管２７内の絶対圧に応じたレベルの
出力電圧を発生する絶対圧センサ３２と、エンジンの冷
却水温に応じたレベルの出力電圧を発生する水温センサ
３３ど、エンジン２のクランクシャツ１〜（図示せず）
の回転に同期したパルス信号を発生するクランク角セン
サ３４とが接続されている。またエンジン２の吸気バル
ブ（図示せず）近傍の吸気管２７に設けられたインジェ
クタ３５が接続されている。
制御回路２５は電池素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間の
電圧Ｖｓをディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３９
と、電流検出抵抗２３の両端電圧をディジタル信号に変
換する停動入力のＡ／Ｄ変換器４０と、絞り弁開度セン
サ３１、絶対圧センサ３２、水温センサ３３の各出力レ
ベルを変換するレベル変換回路４１ど、レベル変換回路
４１を経た各センサ出力の１つを選択的に出力覆るマル
チプレクサ４２と、このマルチプレクサ４２から出力さ
れる信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４３
と、クランク角しンサ３４の出力信号を波形整形してＴ
ＤＣ信号として出力覆る波形整形回路４４と、波形整形
回路４／ＩからのＴＤＣ信号の発生間隔をクロックパル
ス発生回路（図示せず）から出力されるクロックパルス
数によって計測するカウンタ４５と、インジェクタ３５
を駆動する駆動回路４６ａと、パターン表示器３８を駆
動する駆動回路４６ｂと、プログラムに従ってディジタ
ル演算を行なうｃｐｕ ＜中央演算回路）４７と、各種
の処理プログラム及びデータが予め書き込まれたＲＯＭ
４８と、ＲＡＭ４９と備えている。Ａ／Ｄ変換器３９．
４０，４−３、マルチプレクサ４２、カウンタ４５、駆
動回路４６ａ１駆動回路４６ｂ、ＣＰＵ４７、ＲＯＭ４
８及びＲＡＭ Ａ−９は入出力バス５０によって互いに
接続されている。ＣＰＵ４７には波形整形回路４４から
ＴＤＣ信号が供給される。また制御回路２５内にはヒー
タ電流供給回路５１が設けられている。ヒータ電流供給
回路５１は例えば、スイッチング素子からなり、ＣＰＵ
４７からのヒータ電流供給指令に応じてスイッチング素
子がオンどなりヒータ素子２０の端子間に電圧を印加さ
せることによりヒータ電流が供給されてヒータ素子２０
が発熱するようになっている。
電圧Ｖｓをディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３９
と、電流検出抵抗２３の両端電圧をディジタル信号に変
換する停動入力のＡ／Ｄ変換器４０と、絞り弁開度セン
サ３１、絶対圧センサ３２、水温センサ３３の各出力レ
ベルを変換するレベル変換回路４１ど、レベル変換回路
４１を経た各センサ出力の１つを選択的に出力覆るマル
チプレクサ４２と、このマルチプレクサ４２から出力さ
れる信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４３
と、クランク角しンサ３４の出力信号を波形整形してＴ
ＤＣ信号として出力覆る波形整形回路４４と、波形整形
回路４／ＩからのＴＤＣ信号の発生間隔をクロックパル
ス発生回路（図示せず）から出力されるクロックパルス
数によって計測するカウンタ４５と、インジェクタ３５
を駆動する駆動回路４６ａと、パターン表示器３８を駆
動する駆動回路４６ｂと、プログラムに従ってディジタ
ル演算を行なうｃｐｕ ＜中央演算回路）４７と、各種
の処理プログラム及びデータが予め書き込まれたＲＯＭ
４８と、ＲＡＭ４９と備えている。Ａ／Ｄ変換器３９．
４０，４−３、マルチプレクサ４２、カウンタ４５、駆
動回路４６ａ１駆動回路４６ｂ、ＣＰＵ４７、ＲＯＭ４
８及びＲＡＭ Ａ−９は入出力バス５０によって互いに
接続されている。ＣＰＵ４７には波形整形回路４４から
ＴＤＣ信号が供給される。また制御回路２５内にはヒー
タ電流供給回路５１が設けられている。ヒータ電流供給
回路５１は例えば、スイッチング素子からなり、ＣＰＵ
４７からのヒータ電流供給指令に応じてスイッチング素
子がオンどなりヒータ素子２０の端子間に電圧を印加さ
せることによりヒータ電流が供給されてヒータ素子２０
が発熱するようになっている。
かかる構成においては、Ａ／Ｄ変換器３９から電池素子
１９の電極１７ａ、１７ｂ間の電圧Ｖｓが、Ａ／Ｄ変換
器４０から酸素ポンプ素子１８を流れるポンプ電流値１
ｐが、Ａ／Ｄ変換器４３から絞り弁開度θｔｈ、吸気管
内絶対圧ＰＢＡ及び冷却水温Ｔｗの情報が択一的に、ま
たカウンタ４５から回転パルスの発生周期内における計
数値を表わす情報がＣＰＵ４７に入出力バス５０を介し
て各々供給される。ＣＰ Ｕ ４７はＲＯＭ ４８に記
憶された演算プログラムに従って上記の各情報を読み込
み、それらの情報を基にしてＴＤＣ信号に同期して燃料
供給ルーチンにおいて所定の算出式からエンジン２への
燃料供給量に対応するインジェクタ３５の燃利噴用１１
５間ＴＯＩＪＴを演算する。そして、その燃料噴射１４
間ＴＯＵＴだけ駆動回路４６ａがインジェクタ３５を駆
動してエンジン２へ燃料を供給せしめるのである。
１９の電極１７ａ、１７ｂ間の電圧Ｖｓが、Ａ／Ｄ変換
器４０から酸素ポンプ素子１８を流れるポンプ電流値１
ｐが、Ａ／Ｄ変換器４３から絞り弁開度θｔｈ、吸気管
内絶対圧ＰＢＡ及び冷却水温Ｔｗの情報が択一的に、ま
たカウンタ４５から回転パルスの発生周期内における計
数値を表わす情報がＣＰＵ４７に入出力バス５０を介し
て各々供給される。ＣＰ Ｕ ４７はＲＯＭ ４８に記
憶された演算プログラムに従って上記の各情報を読み込
み、それらの情報を基にしてＴＤＣ信号に同期して燃料
供給ルーチンにおいて所定の算出式からエンジン２への
燃料供給量に対応するインジェクタ３５の燃利噴用１１
５間ＴＯＩＪＴを演算する。そして、その燃料噴射１４
間ＴＯＵＴだけ駆動回路４６ａがインジェクタ３５を駆
動してエンジン２へ燃料を供給せしめるのである。
燃料噴射時間ＴＯＵＴは例えば、次式から算出される。
Ｔｏｕｒ＝ＴｉＸＫｏ ２ ＸＫｗｏ Ｔ ＸＫ
ｖｗ・・・・・・（１） ここで、Ｔｉはエンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡとから決定される基本噴射時間を表わす基本供給量
、ＫＯ２は酸素濃度センサの出力レベルに応じて設定す
る空燃比のフィードバック補正係数、ＫＷＯＴは高負荷
時の燃料増量補正係数、ＫＴＷは冷却水温係数である。
ｖｗ・・・・・・（１） ここで、Ｔｉはエンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡとから決定される基本噴射時間を表わす基本供給量
、ＫＯ２は酸素濃度センサの出力レベルに応じて設定す
る空燃比のフィードバック補正係数、ＫＷＯＴは高負荷
時の燃料増量補正係数、ＫＴＷは冷却水温係数である。
これらＴｉ、Ｋ。
２ 、ＫＷＯＴ、ＫＴＷは燃料供給ルーチンのサブルー
チンにおいて設定される。
チンにおいて設定される。
一方、酸素ポンプ素子１８へのポンプ電流の供給が開始
されると、そのときエンジン２に供給された混合気の空
燃比がリーン領域であれば、電池素子１９の電極１７ａ
、１７ｂ間に発生する電圧が基準電圧源２２の出力電圧
より低くなるので差動増幅回路２１の出力レベルが正レ
ベルになり、この正レベル電圧が抵抗２３及び酸素ポン
プ素子１８の直列回路に供給される。酸素ポンプ素子１
８には電極１６ａから電極１６ｂに向ってポンプ電流が
流れるので気体滞留室１３内の酸素が電極１６ｂにてイ
オン化して酸素ポンプ素子１８内を移動して電極１６ａ
から酸素ガスとして放出され、気体滞留室１３内の酸素
が汲み出される。
されると、そのときエンジン２に供給された混合気の空
燃比がリーン領域であれば、電池素子１９の電極１７ａ
、１７ｂ間に発生する電圧が基準電圧源２２の出力電圧
より低くなるので差動増幅回路２１の出力レベルが正レ
ベルになり、この正レベル電圧が抵抗２３及び酸素ポン
プ素子１８の直列回路に供給される。酸素ポンプ素子１
８には電極１６ａから電極１６ｂに向ってポンプ電流が
流れるので気体滞留室１３内の酸素が電極１６ｂにてイ
オン化して酸素ポンプ素子１８内を移動して電極１６ａ
から酸素ガスとして放出され、気体滞留室１３内の酸素
が汲み出される。
気体Ｓ留室１３内の酸素の汲み出しにより気体滞留室１
３内の排気ガスと大気Ｍ型室１５内の大気の間に酸素濃
度差が生ずる。この酸素８１度差に応じた電圧Ｖｓが電
池素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間に発生し、この電圧
Ｖｓは差動増幅回路２１の反転入力端に供給される。差
動増幅回路２１の出力電圧は電圧Ｖｓと基準電圧源２２
の出力電圧との差電圧に比例した電圧となるのでポンプ
電流値は排気ガス中の酸素ｉｌｌに比例し、ポンプ電流
値は抵抗２３の両端電圧として出力される。
３内の排気ガスと大気Ｍ型室１５内の大気の間に酸素濃
度差が生ずる。この酸素８１度差に応じた電圧Ｖｓが電
池素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間に発生し、この電圧
Ｖｓは差動増幅回路２１の反転入力端に供給される。差
動増幅回路２１の出力電圧は電圧Ｖｓと基準電圧源２２
の出力電圧との差電圧に比例した電圧となるのでポンプ
電流値は排気ガス中の酸素ｉｌｌに比例し、ポンプ電流
値は抵抗２３の両端電圧として出力される。
リッチ領域の空燃比のときには電圧Ｖｓが基準電圧源２
２の出力電圧を越える。よって、差動増幅回路２１の出
力レベルが正レベルから負レベルに反転する。この負レ
ベルにより酸素ポンプ素子１８の電極１６ａ、１６ｂ間
に流れるポンプ電流が減少し、電流方向が反転する。す
なわち、ポンプ電流は電極１６ｂから電極１６ａ方向に
流れるので外部の酸素が電極１６ａにてイオン化して酸
素ポンプ素子１８内を移動して電極１６ｂから酸素ガス
として気体ｔｔＨ留室１３内に放出され、酸素が気体滞
留室１３内に汲み込まれる。従って、気体滞留室１３内
の酸素濃度が常に一定になるようにポンプ電流を供給す
ることにより酸素を汲み込んだり、汲み出したりするの
でポンプ電流値Ｉｐはリーン及びリッチ領域にて排気ガ
ス中の酸素濃度に各々比例するのである。このポンプ電
流（直ＩＰに応じて上記したフィードバック補正係数に
０２がＫＯ２算出リブルーチンにおいて設定される。
２の出力電圧を越える。よって、差動増幅回路２１の出
力レベルが正レベルから負レベルに反転する。この負レ
ベルにより酸素ポンプ素子１８の電極１６ａ、１６ｂ間
に流れるポンプ電流が減少し、電流方向が反転する。す
なわち、ポンプ電流は電極１６ｂから電極１６ａ方向に
流れるので外部の酸素が電極１６ａにてイオン化して酸
素ポンプ素子１８内を移動して電極１６ｂから酸素ガス
として気体ｔｔＨ留室１３内に放出され、酸素が気体滞
留室１３内に汲み込まれる。従って、気体滞留室１３内
の酸素濃度が常に一定になるようにポンプ電流を供給す
ることにより酸素を汲み込んだり、汲み出したりするの
でポンプ電流値Ｉｐはリーン及びリッチ領域にて排気ガ
ス中の酸素濃度に各々比例するのである。このポンプ電
流（直ＩＰに応じて上記したフィードバック補正係数に
０２がＫＯ２算出リブルーチンにおいて設定される。
＝ １５ −
次に、本発明の酸素濃度センサの異常検出方法の手順を
第４図（ａ）、（ｂ）に示したＣＰＵ４７の動作フロー
図に従って説明する。なお、この異常検出機能は燃料供
給ルーチンの異常検出サブルーチンとして備えられるの
で燃料供給ルーチンの実行毎に異常検出が行なわれる。
第４図（ａ）、（ｂ）に示したＣＰＵ４７の動作フロー
図に従って説明する。なお、この異常検出機能は燃料供
給ルーチンの異常検出サブルーチンとして備えられるの
で燃料供給ルーチンの実行毎に異常検出が行なわれる。
かかる手順において、ＣＰ Ｕ ４．７は酸素濃度セン
サの活性化が完了したか否かを判別する（ステップ６１
）。この判別は例えば、ヒータ素子２０へのヒータ電流
供給開始からの経過時間によって決定される。酸素濃度
センυの活性化が完了したならば、電池素子１９の電極
１７ａ、１７ｂ間の電圧Ｖｓを読み込みその電圧Ｖｓが
０（Ｖ）であるか否かを判別する（ステップ６２）。Ｖ
ｓ≠０（Ｖ）の場合、ＣＰＵ４７内のタイマＡ（図示せ
ず）をリセットしてタイマ八にＯからアップ計数を開始
させる（ステップ６３）。一方、Ｖｓ＝０（Ｖ）の場合
、タイマへの割数値ＴＡが時間ｔ。
サの活性化が完了したか否かを判別する（ステップ６１
）。この判別は例えば、ヒータ素子２０へのヒータ電流
供給開始からの経過時間によって決定される。酸素濃度
センυの活性化が完了したならば、電池素子１９の電極
１７ａ、１７ｂ間の電圧Ｖｓを読み込みその電圧Ｖｓが
０（Ｖ）であるか否かを判別する（ステップ６２）。Ｖ
ｓ≠０（Ｖ）の場合、ＣＰＵ４７内のタイマＡ（図示せ
ず）をリセットしてタイマ八にＯからアップ計数を開始
させる（ステップ６３）。一方、Ｖｓ＝０（Ｖ）の場合
、タイマへの割数値ＴＡが時間ｔ。
以上であるか否かを判別しくステップ６４．）、ＴＡ≧
ｔｏならば、ポンプ電流値Ｉｐを読み込みそのポンプ電
流値Ｉｐが上限（ｉｒｊ １ ｐ Ｌ ｌ−１より大で
あるか否かを判別する（ステップ６５）、、ＩＰ＞ Ｉ
Ｐ Ｌ １４ならば、Ｖｓ ＝Ｏ（Ｖ）の状態が継続し
かつ正側に過剰のポンプ電流が流れているので電池素子
１９の電極１７ａ、１７ｂ間が短絡しているとして電池
素子ショート表示指令を駆動回路４６ｂに対して発生す
る（スーテップ６６）。Ｉｐ≦ＩＰＬＨならば、ＫＯ２
算出リブルーチンにおいて算出されたフィードバック補
正係数ＫＯ２が上限値Ｋｏ２１Ｈより大であるか否かを
判別する（ステップ６７）。Ｋｏ２＞ＫＯ２１−１−１
ならば、正側に過剰のポンプ電流が流れてなくてもＶｓ
−〇（Ｖ）の状態が継続しかつフィードバック補正係数
ＫＯ２が過大な値になっているので電池素子１９の電極
１７ａ、１７ｂ間が短絡しているとして電池素子ショー
ト表示指令を駆動回路４６ｂに対して発生する（ステッ
プ６６〉。
ｔｏならば、ポンプ電流値Ｉｐを読み込みそのポンプ電
流値Ｉｐが上限（ｉｒｊ １ ｐ Ｌ ｌ−１より大で
あるか否かを判別する（ステップ６５）、、ＩＰ＞ Ｉ
Ｐ Ｌ １４ならば、Ｖｓ ＝Ｏ（Ｖ）の状態が継続し
かつ正側に過剰のポンプ電流が流れているので電池素子
１９の電極１７ａ、１７ｂ間が短絡しているとして電池
素子ショート表示指令を駆動回路４６ｂに対して発生す
る（スーテップ６６）。Ｉｐ≦ＩＰＬＨならば、ＫＯ２
算出リブルーチンにおいて算出されたフィードバック補
正係数ＫＯ２が上限値Ｋｏ２１Ｈより大であるか否かを
判別する（ステップ６７）。Ｋｏ２＞ＫＯ２１−１−１
ならば、正側に過剰のポンプ電流が流れてなくてもＶｓ
−〇（Ｖ）の状態が継続しかつフィードバック補正係数
ＫＯ２が過大な値になっているので電池素子１９の電極
１７ａ、１７ｂ間が短絡しているとして電池素子ショー
ト表示指令を駆動回路４６ｂに対して発生する（ステッ
プ６６〉。
タイマＡのリセツ１へ後、タイマＡの割数値ＴＡが時間
ｔｏに達していないと判別されたとき、又はＫＯ２≦Ｋ
Ｏ２Ｌｌ−１と判別されたときには電圧Ｖｓが電圧ＶＣ
Ｃに等しいか否かを判別する〈ステップ６８）。Ｖｓ＋
ＶＣＣの場合、ＣＰＵ４７内のタイマＢ（図示せず）を
リセットしてタイマＢに０からアップも４数を開始させ
る（ステップ６９）０一方、Ｖｓ＝Ｖｃｃの場合、タイ
マＢの計数値Ｔａが時間１１以上であるか否かを判別し
くステップ７０）、ＴＢ≧１１ならば、ポンプ電流値１
ｐを読み込みそのポンプ電流値１ｐが下限値１ ｐ ｌ
−Ｌより小であるか否かを判別する（ステップ７１）、
。
ｔｏに達していないと判別されたとき、又はＫＯ２≦Ｋ
Ｏ２Ｌｌ−１と判別されたときには電圧Ｖｓが電圧ＶＣ
Ｃに等しいか否かを判別する〈ステップ６８）。Ｖｓ＋
ＶＣＣの場合、ＣＰＵ４７内のタイマＢ（図示せず）を
リセットしてタイマＢに０からアップも４数を開始させ
る（ステップ６９）０一方、Ｖｓ＝Ｖｃｃの場合、タイ
マＢの計数値Ｔａが時間１１以上であるか否かを判別し
くステップ７０）、ＴＢ≧１１ならば、ポンプ電流値１
ｐを読み込みそのポンプ電流値１ｐが下限値１ ｐ ｌ
−Ｌより小であるか否かを判別する（ステップ７１）、
。
Ｔ ｐ ＜ Ｉ ｐ ＋−Ｌならば、Ｖｓ＝ＶＣＣの状
態が継続しかつ負側に過剰のポンプ電流が流れているの
で電池素子１９の電極１７ａ、１７ｂの接続ラインが断
線しているとして電池素子オーブン表示指令を駆動回路
４６ｂに対して発生する（ステップ７２）。ｒｐ≧ｌＰ
ＬＬならば、ＫＯ２算出リブルーチンにおいて算出され
たフィードバック補正係数ＫＯ２が下限値ＫＯ２ＬＬよ
り小であるか否かを判別する（ステップ７３）。ＫＯ２
＜ＫＯ２Ｌしならば、過剰のポンプ電流が流れてなくて
もＶＳ＝ＶＣＣの状態が継続しかつフィードバック補正
＝ １８− 係数ＫＯ２が過小な値になっているので電池素子１９の
電極１７ａ、１７ｂの接続ラインが断線しているとして
電池素子オーブン表示指令を駆動回路４６ｂに対して発
生する（ステップ７２）。
態が継続しかつ負側に過剰のポンプ電流が流れているの
で電池素子１９の電極１７ａ、１７ｂの接続ラインが断
線しているとして電池素子オーブン表示指令を駆動回路
４６ｂに対して発生する（ステップ７２）。ｒｐ≧ｌＰ
ＬＬならば、ＫＯ２算出リブルーチンにおいて算出され
たフィードバック補正係数ＫＯ２が下限値ＫＯ２ＬＬよ
り小であるか否かを判別する（ステップ７３）。ＫＯ２
＜ＫＯ２Ｌしならば、過剰のポンプ電流が流れてなくて
もＶＳ＝ＶＣＣの状態が継続しかつフィードバック補正
＝ １８− 係数ＫＯ２が過小な値になっているので電池素子１９の
電極１７ａ、１７ｂの接続ラインが断線しているとして
電池素子オーブン表示指令を駆動回路４６ｂに対して発
生する（ステップ７２）。
タイマＢのリレン１〜後、タイマＢの副数値ＴＢが時間
ｔ１に達していないと判別されたとき、又はＫＯ２≧Ｋ
Ｏ２ＬＬど判別されｔｃときにはポンプ電流値ＩｐがＯ
（ｍへ）に等しいか否かを判別する（ステップ７４ ）
、 Ｔ ｐ −１□Ｏ（ｎ＋八）の場合、ＣＰＵ４７
内のタイマＣ（図示Ｕず）をリセッ１へしてタイマＣに
Ｏからアップ割数を開始させる（ステップ７５）。一方
、Ｉｐ＝Ｏ（ｍＡ）の場合、タイマＣの計数値Ｔｃが時
間１２以上であるか否かを判別しくステップ７６）、Ｔ
ｃ≧ｔ２ならば、フィードバック補正係数ＫＯ２が上限
値ＫＯ２ＬＨより大であるか否かを判別する（ステップ
７７）。ＫＯ２＞ＫＯ２ＬＨならば、空燃比が目標空燃
比よりリッチで酸素ポンプ素子１の′ｉｆｉ極１６ａ。
ｔ１に達していないと判別されたとき、又はＫＯ２≧Ｋ
Ｏ２ＬＬど判別されｔｃときにはポンプ電流値ＩｐがＯ
（ｍへ）に等しいか否かを判別する（ステップ７４ ）
、 Ｔ ｐ −１□Ｏ（ｎ＋八）の場合、ＣＰＵ４７
内のタイマＣ（図示Ｕず）をリセッ１へしてタイマＣに
Ｏからアップ割数を開始させる（ステップ７５）。一方
、Ｉｐ＝Ｏ（ｍＡ）の場合、タイマＣの計数値Ｔｃが時
間１２以上であるか否かを判別しくステップ７６）、Ｔ
ｃ≧ｔ２ならば、フィードバック補正係数ＫＯ２が上限
値ＫＯ２ＬＨより大であるか否かを判別する（ステップ
７７）。ＫＯ２＞ＫＯ２ＬＨならば、空燃比が目標空燃
比よりリッチで酸素ポンプ素子１の′ｉｆｉ極１６ａ。
１６ｂの接続ラインの断線によりＩｐ＝Ｏ（ＩｌｌΔ〕
の状態が継続したためフィードバック補正係数にｏ２が
過大な値になったとして酸素ポンプ素子オープン表示指
令を駆動回路４６ｂに対して発生する（ステップ７８）
。ＫＯ２≦ＫＯ２Ｌｌ−１ならば、フィードバック補正
係数ＫＯ２が下限値ＫＯ２Ｌ１−より小であるか否かを
判別する（ステップ７９）。ＫＯ２＜ＫＯ２Ｌｌ−なら
ば、空燃比が目標空燃比よりリーンで酸素ポンプ素子１
の電極１６ａ。
の状態が継続したためフィードバック補正係数にｏ２が
過大な値になったとして酸素ポンプ素子オープン表示指
令を駆動回路４６ｂに対して発生する（ステップ７８）
。ＫＯ２≦ＫＯ２Ｌｌ−１ならば、フィードバック補正
係数ＫＯ２が下限値ＫＯ２Ｌ１−より小であるか否かを
判別する（ステップ７９）。ＫＯ２＜ＫＯ２Ｌｌ−なら
ば、空燃比が目標空燃比よりリーンで酸素ポンプ素子１
の電極１６ａ。
１６ｂの接続ラインの断線によりＩｐ＝Ｏ（ｍＡ）の状
態が継続しかつフィードバック補正係数Ｋ。
態が継続しかつフィードバック補正係数Ｋ。
２が過小な値になったとして酸素ポンプ素子オープン表
示指令を駆動回路４６ｂに対して発生ずるくステップ７
８）。
示指令を駆動回路４６ｂに対して発生ずるくステップ７
８）。
タイマＣのリセット後、タイマＣの泪数値Ｔｃが時間ｔ
２に達していないと判別されたとき、又はＫＯ２≧ＫＯ
２Ｌｌ−と判別されたとぎにはフィードバック補正係数
ＫＯ２が上限値Ｋｏ２１Ｈより大であるか否かを判別す
る（ステップ８０）。
２に達していないと判別されたとき、又はＫＯ２≧ＫＯ
２Ｌｌ−と判別されたとぎにはフィードバック補正係数
ＫＯ２が上限値Ｋｏ２１Ｈより大であるか否かを判別す
る（ステップ８０）。
ＫＯ２≦ＫＯ２１−１−１の場合、ＣＰＵ４７内のタイ
マＤ、Ｅ（共に図示せず）を各々リセットしてタイマＤ
、ＥにＯからアップ計数を開始させる（ステラ１８１．
８２）、一方、ＫＯ２＞ＫＯ２１−Ｈの場合、タイマＤ
の計数値Ｔｏが時間１３以上か否かを判別しくステップ
８３）、Ｔ［）＜ｔ３ならば、タイマＥをリセットして
タイマＥにＯからアップ計数を開始させる（ステップ８
２）。Ｔ［）≧ｔ３ならば、空燃比がオーバリーンの運
転状態が時間１３以上継続することは通常ないので電池
素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間の電圧Ｖｓが０゜４〔
■〕より小であるか否かを判別する（ステップ８４）
。Ｖｓ ＜Ｑ、４ （Ｖ）のときには電圧ＶＳからは空
燃比がリーンと見做され、タイマＥをリセットしてタイ
マＥにＯからアップ割数を開始させ（ステップ８５）、
次いでエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡを
読み込みそのエンジン回転数Ｎｅが３０００ （ｒ、Ｄ
、Ｉｌｌ ）以上であるか否かの判別、そして吸気管内
絶対ｌ１３−Ｐ８＾が６６０（ｍｍＨＧ）以上であるか
否かの判別を各々行ないくステップ８６．８７）、また
目標空燃比１ｒｅｆが１４．７以下に設定されたか否か
を判別する（ステップ８８）。Ｎｅ上３０００ （ｒ、
Ｉ）、Ｉｎ ）、ＰＥＡ≧６６０ （ｍｍｔｌｇ）及び
１ｒｅｆ≦１４．７の条件を全て満足するならば、エン
ジン高負荷でかつ空燃比がリッチである運転状態である
としてポンプ電流値Ｉｐが上限値ＩＰＬＩ−１より大で
あるか否かを判別しくステップ８９）、ＩＰ＞ＩＰＬＨ
ときには、空燃比がリッチにも拘らず正側に過剰のポン
プ電流が流れているので固体電解質部材１１のひび割れ
等によって大気基準室１５に排気ガスがリークして電圧
Ｖｓが０．４ （Ｖ）より小になりリッチ異常検出時と
してリッチ異常検出表示指令を駆動回路４６ｂに対して
発生する（ステップ９０）。Ｎｅ上３０００ （ｒ、Ｉ
）、ｍ ） 、Ｐａ Ａ≧６６０ （ｍｍｍｍ１ｌ及び
１−ｒｅｆ≦１４．７の条件を１つでも満足しないなら
ば、ポンプ電流値１ｐが上限値ＩＰＬＨより大であるか
否かを判別しくステップ９１）、ＩＰ＞ｌＰＬＬ−１と
ぎには、空燃比がリーン状態でフィードバック補正係数
ＫＯ２が上限値に０２Ｌｌ−１より大の状態が継続して
空燃比をリッチ化しているにも拘らずｆ側に過剰のポン
プ電流が流れているので酸素ポンプ素子１８の電極１６
ａ、１６ｂ間が短絡しているとして酸素ポンプ素子ショ
ート表示指令を駆動回路４．６ ｂに対して発生する（
ステップ９２）。なお、目標空燃比１−ｒｅｆは燃料供
給ルーチンのサブルーチンにおいてＴＤＣ信号に同期し
てエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じ
て設定される。
マＤ、Ｅ（共に図示せず）を各々リセットしてタイマＤ
、ＥにＯからアップ計数を開始させる（ステラ１８１．
８２）、一方、ＫＯ２＞ＫＯ２１−Ｈの場合、タイマＤ
の計数値Ｔｏが時間１３以上か否かを判別しくステップ
８３）、Ｔ［）＜ｔ３ならば、タイマＥをリセットして
タイマＥにＯからアップ計数を開始させる（ステップ８
２）。Ｔ［）≧ｔ３ならば、空燃比がオーバリーンの運
転状態が時間１３以上継続することは通常ないので電池
素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間の電圧Ｖｓが０゜４〔
■〕より小であるか否かを判別する（ステップ８４）
。Ｖｓ ＜Ｑ、４ （Ｖ）のときには電圧ＶＳからは空
燃比がリーンと見做され、タイマＥをリセットしてタイ
マＥにＯからアップ割数を開始させ（ステップ８５）、
次いでエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡを
読み込みそのエンジン回転数Ｎｅが３０００ （ｒ、Ｄ
、Ｉｌｌ ）以上であるか否かの判別、そして吸気管内
絶対ｌ１３−Ｐ８＾が６６０（ｍｍＨＧ）以上であるか
否かの判別を各々行ないくステップ８６．８７）、また
目標空燃比１ｒｅｆが１４．７以下に設定されたか否か
を判別する（ステップ８８）。Ｎｅ上３０００ （ｒ、
Ｉ）、Ｉｎ ）、ＰＥＡ≧６６０ （ｍｍｔｌｇ）及び
１ｒｅｆ≦１４．７の条件を全て満足するならば、エン
ジン高負荷でかつ空燃比がリッチである運転状態である
としてポンプ電流値Ｉｐが上限値ＩＰＬＩ−１より大で
あるか否かを判別しくステップ８９）、ＩＰ＞ＩＰＬＨ
ときには、空燃比がリッチにも拘らず正側に過剰のポン
プ電流が流れているので固体電解質部材１１のひび割れ
等によって大気基準室１５に排気ガスがリークして電圧
Ｖｓが０．４ （Ｖ）より小になりリッチ異常検出時と
してリッチ異常検出表示指令を駆動回路４６ｂに対して
発生する（ステップ９０）。Ｎｅ上３０００ （ｒ、Ｉ
）、ｍ ） 、Ｐａ Ａ≧６６０ （ｍｍｍｍ１ｌ及び
１−ｒｅｆ≦１４．７の条件を１つでも満足しないなら
ば、ポンプ電流値１ｐが上限値ＩＰＬＨより大であるか
否かを判別しくステップ９１）、ＩＰ＞ｌＰＬＬ−１と
ぎには、空燃比がリーン状態でフィードバック補正係数
ＫＯ２が上限値に０２Ｌｌ−１より大の状態が継続して
空燃比をリッチ化しているにも拘らずｆ側に過剰のポン
プ電流が流れているので酸素ポンプ素子１８の電極１６
ａ、１６ｂ間が短絡しているとして酸素ポンプ素子ショ
ート表示指令を駆動回路４．６ ｂに対して発生する（
ステップ９２）。なお、目標空燃比１−ｒｅｆは燃料供
給ルーチンのサブルーチンにおいてＴＤＣ信号に同期し
てエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じ
て設定される。
一方、ステップ８４においてＶｓ≧０．４ （Ｖ）と判
別されたときには電圧Ｖｓからは空燃比がリッチと見做
されるのでフィードバック補正係数に０２が上限値Ｋｏ
ｚＬＨ以上になることが普通でないのでタイマＥの計数
値ＴＥが時間１４以上であるか否かを判別する（ステッ
プ９３）。Ｔａ２０５ならば、ヒータ素子２０の接続ラ
イン又はヒータ素子２０内が断線しているとしてヒータ
素子断線表示指令を駆動回路４６ｂに対して発生する（
ステップ９４）。
別されたときには電圧Ｖｓからは空燃比がリッチと見做
されるのでフィードバック補正係数に０２が上限値Ｋｏ
ｚＬＨ以上になることが普通でないのでタイマＥの計数
値ＴＥが時間１４以上であるか否かを判別する（ステッ
プ９３）。Ｔａ２０５ならば、ヒータ素子２０の接続ラ
イン又はヒータ素子２０内が断線しているとしてヒータ
素子断線表示指令を駆動回路４６ｂに対して発生する（
ステップ９４）。
ステップ８２においてタイマＥのリセット後、又はステ
ップ９３においての目数値ＴＥが時間ｔ４に達していな
いと判別されたとき、フィードバック補正係数ＫＯ２が
下限値ＫＯ２ＬＬより小であるか否かを判別する（ステ
ップ９５）。ＫＯ２≧ＫＯ２ＬＬの場合にはＣＰＵ４７
内のタイマＦ（図示せず）をリセットしてタイマ「にＯ
からアップ計数を開始させる（ステップ９６）。ＫＯ２
＜ＫＯ２１−Ｌの場合にはタイマＦの計数値ＴＦが時間
ｔ５以上であるか否かを判別しくステップ９７）、ＴＦ
≧ｔ５ならば、電池素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間の
電圧Ｖｓが０．４ （Ｖ）より大であるか否かを判別す
るくステップ９８）。Ｖｓ≦０．４ （Ｖ）ならば、電
圧Ｖｓからは空燃比がリーンと見做されるのでフィード
バック補正係数ＫＯ２が下限値ＫＯ２ＬＬ以下になるこ
とが普通でないのでヒータ素子２０の接続ライン又はヒ
ータ素子２０内が断線しているとしてヒータ素子断線表
示指令を駆動回路４６ｂに対して発生する（ステップ９
４）。一方、Ｖｓ ＞Ｑ、４ （Ｖ）ならば、ポンプ電
流値１ｐが下限値ｌＰＬＬより小であるか否かを判別す
る（ステップ９９）。Ｉｐ＜ Ｉｐ Ｌ Ｌのときには
空燃比がリッチ状態でフィードバック補正係数に○２が
下限値ＫＯ２１Ｌより小の状態が継続して空燃比をリー
ン化しているにも拘らず負側に過剰のポンプ電流が流れ
ているので酸素ポンプ素子１８の電極１６ａ、１６ｂ間
が短絡しているとして酸素ポンプ素子ショート表示指令
を駆動回路４６ｂに対して発生ずるくステップ９２）。
ップ９３においての目数値ＴＥが時間ｔ４に達していな
いと判別されたとき、フィードバック補正係数ＫＯ２が
下限値ＫＯ２ＬＬより小であるか否かを判別する（ステ
ップ９５）。ＫＯ２≧ＫＯ２ＬＬの場合にはＣＰＵ４７
内のタイマＦ（図示せず）をリセットしてタイマ「にＯ
からアップ計数を開始させる（ステップ９６）。ＫＯ２
＜ＫＯ２１−Ｌの場合にはタイマＦの計数値ＴＦが時間
ｔ５以上であるか否かを判別しくステップ９７）、ＴＦ
≧ｔ５ならば、電池素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間の
電圧Ｖｓが０．４ （Ｖ）より大であるか否かを判別す
るくステップ９８）。Ｖｓ≦０．４ （Ｖ）ならば、電
圧Ｖｓからは空燃比がリーンと見做されるのでフィード
バック補正係数ＫＯ２が下限値ＫＯ２ＬＬ以下になるこ
とが普通でないのでヒータ素子２０の接続ライン又はヒ
ータ素子２０内が断線しているとしてヒータ素子断線表
示指令を駆動回路４６ｂに対して発生する（ステップ９
４）。一方、Ｖｓ ＞Ｑ、４ （Ｖ）ならば、ポンプ電
流値１ｐが下限値ｌＰＬＬより小であるか否かを判別す
る（ステップ９９）。Ｉｐ＜ Ｉｐ Ｌ Ｌのときには
空燃比がリッチ状態でフィードバック補正係数に○２が
下限値ＫＯ２１Ｌより小の状態が継続して空燃比をリー
ン化しているにも拘らず負側に過剰のポンプ電流が流れ
ているので酸素ポンプ素子１８の電極１６ａ、１６ｂ間
が短絡しているとして酸素ポンプ素子ショート表示指令
を駆動回路４６ｂに対して発生ずるくステップ９２）。
電池素子ショー１〜表示指令、電池素子オープン表示指
令、リップ異常検出表示指令、又はヒータ素子断線表示
指令のいずれかを発生した場合には空燃比フィードバッ
ク制御を停止するためにフィードバック補正係数ＫＯ２
を１に等しクシ（ステップ１００）、酸素ポンプ素子シ
ョート表示指令、又は酸素ポンプ素子オーブン表示指令
を発生した場合には電池素子１９は正常に動作している
ものとして電池素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間の電圧
Ｖｓに応じて空燃比を判別してフィードバック補正係数
を算出する処理動作を実行する（ステップ１０１）。
令、リップ異常検出表示指令、又はヒータ素子断線表示
指令のいずれかを発生した場合には空燃比フィードバッ
ク制御を停止するためにフィードバック補正係数ＫＯ２
を１に等しクシ（ステップ１００）、酸素ポンプ素子シ
ョート表示指令、又は酸素ポンプ素子オーブン表示指令
を発生した場合には電池素子１９は正常に動作している
ものとして電池素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間の電圧
Ｖｓに応じて空燃比を判別してフィードバック補正係数
を算出する処理動作を実行する（ステップ１０１）。
駆動回路４６ｂは上記した各表示指令が供給されると、
その表示指令内容に対応する予め定められた表示パター
ンを表示器３８に表示させるのである。
その表示指令内容に対応する予め定められた表示パター
ンを表示器３８に表示させるのである。
なお、タイマＡないしＦは、例えば、ＣＰＵ４７内のレ
ジスタの値をクロックパルスに応じて変化させることに
より形成される。
ジスタの値をクロックパルスに応じて変化させることに
より形成される。
また、上記した本発明の実施例においては、ポンプ電流
値Ｔｐに応じて燃料供給量を制御することにより供給混
合気の空燃比を制御しているが、これに限らず、ポンプ
電流値Ｉｐに応じて吸気２次空気量を制御する吸気２次
空気供給方式の空燃比制御Ｉｌ装置の酸素濃度センサに
本発明の異常検出方法を適用することも可能である。
値Ｔｐに応じて燃料供給量を制御することにより供給混
合気の空燃比を制御しているが、これに限らず、ポンプ
電流値Ｉｐに応じて吸気２次空気量を制御する吸気２次
空気供給方式の空燃比制御Ｉｌ装置の酸素濃度センサに
本発明の異常検出方法を適用することも可能である。
更に、上記した本発明の実施例においては、気体拡散制
御手段として導入孔１４が設けられているが、これに限
らず、アルミナ（Δ、Ｑ２０３）等の多孔質体を導入孔
又は気体滞留室に充填し多孔質拡散層を形成しても良い
のである。
御手段として導入孔１４が設けられているが、これに限
らず、アルミナ（Δ、Ｑ２０３）等の多孔質体を導入孔
又は気体滞留室に充填し多孔質拡散層を形成しても良い
のである。
ｌ豆夏四盟
このように、本発明の酸素濃度センυの異常検出方法に
おいては、電池素子の電極接続ラインに断線及び短絡等
の異常が発生すると、電池素子の電極間の電圧が一定に
なり、同時に酸素ポンプ素子の電極間に過剰の電流が流
れたり、エンジンに供給する混合気の空燃比を目標空燃
比に制御するために酸素濃度検出値に応じて得たＫＯ２
等の空燃比補正値が過大又は過少になるので電池素子の
電極間の電圧及び酸素ポンプ素子の電極間を流れる電流
に応じて、また電池素子の電極間の電圧及び空燃比補正
値に応じて電池素子の電極接続系の異常を正確に検出す
ることができる。よって、本発明の異常検出方法によっ
て異常を検出した場合に酸素濃度センリの出力に応じた
空燃比制御を直ちに停止すれば、供給混合気の空燃比制
御精度が低下した状態での運転を回避することができ、
排気浄化性能の悪化を確実に防止することができるので
ある。
おいては、電池素子の電極接続ラインに断線及び短絡等
の異常が発生すると、電池素子の電極間の電圧が一定に
なり、同時に酸素ポンプ素子の電極間に過剰の電流が流
れたり、エンジンに供給する混合気の空燃比を目標空燃
比に制御するために酸素濃度検出値に応じて得たＫＯ２
等の空燃比補正値が過大又は過少になるので電池素子の
電極間の電圧及び酸素ポンプ素子の電極間を流れる電流
に応じて、また電池素子の電極間の電圧及び空燃比補正
値に応じて電池素子の電極接続系の異常を正確に検出す
ることができる。よって、本発明の異常検出方法によっ
て異常を検出した場合に酸素濃度センリの出力に応じた
空燃比制御を直ちに停止すれば、供給混合気の空燃比制
御精度が低下した状態での運転を回避することができ、
排気浄化性能の悪化を確実に防止することができるので
ある。
第１図は本発明の異常検出り法を適用した酸素濃度セン
サを備えた電子制御燃料噴射装置を示す図、第２図は酸
素濃度センサ検出部内を示す図、第３図はＥＣＵ内の回
路を示す回路図、第４図（ａ）、（ｂ）はＣＰＵの動作
を示すフロー図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素濃度センリ検出部 ３・・・・・・排気管 ４・・・・・・ＥＣＵ １２・・・・・・酸素イオン伝導性固体電解質部材１３
・・・・・・気体滞留室 １４・・・・・・導入孔 １５・・・・・・大気基準室 １８・・・・・・酸素ポンプ素子 １９・・・・・・電池素子 ２５・・・・・・制御回路 ２７・・・・・・吸気管 ３５・・・・・・インジェクタ
サを備えた電子制御燃料噴射装置を示す図、第２図は酸
素濃度センサ検出部内を示す図、第３図はＥＣＵ内の回
路を示す回路図、第４図（ａ）、（ｂ）はＣＰＵの動作
を示すフロー図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素濃度センリ検出部 ３・・・・・・排気管 ４・・・・・・ＥＣＵ １２・・・・・・酸素イオン伝導性固体電解質部材１３
・・・・・・気体滞留室 １４・・・・・・導入孔 １５・・・・・・大気基準室 １８・・・・・・酸素ポンプ素子 １９・・・・・・電池素子 ２５・・・・・・制御回路 ２７・・・・・・吸気管 ３５・・・・・・インジェクタ
Claims (6)
- （１）酸素イオン伝導性固体電解質部材を挟んで対向す
るように設けられた２つの電極対と、前記２つの電極対
の一方の電極対間に発生した電圧と基準電圧との差電圧
に応じた電圧を前記２つの電極対の他方の電極対間に印
加し前記他方の電極対間を流れる電流値を酸素濃度検出
値として出力する電圧印加手段と、被測定気体中と前記
２つの電極対各々の一方の電極とを連通せしめる気体拡
散制御手段とを含む酸素濃度センサの異常検出方法であ
つて、前記一方の電極対間の電圧及び他方の電極対間を
流れる電流に応じて前記一方の電極対の接続系の異常を
検出することを特徴とする異常検出方法。 - （２）前記一方の電極対間の電圧が第１所定値以下でか
つ前記他方の電極対間を流れる電流が第２所定値以上で
あるとき前記一方の電極対の接続系の異常と判別するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の異常検出方
法。 - （３）前記一方の電極対間の電圧が第３所定値以上でか
つ前記他方の電極対間を流れる電流が第４所定値以下で
あるとき前記一方の電極対の接続系の異常と判別するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の異常検出方
法。 - （４）酸素イオン伝導性固体電解質部材を挟んで対向す
るように設けられた２つの電極対と、前記２つの電極対
の一方の電極対間に発生した電圧と基準電圧との差電圧
に応じた電圧を前記２つの電極対の他方の電極対間に印
加し前記他方の電極対間を流れる電流値を酸素濃度検出
値として出力する電圧印加手段と、内燃エンジンの排気
ガス中と前記２つの電極対各々の一方の電極とを連通せ
しめる気体拡散制御手段と、エンジンに供給する混合気
の空燃比を目標空燃比に制御するために前記酸素濃度検
出値に応じて空燃比補正値を得る手段とを含む酸素濃度
センサの異常検出方法であつて、前記一方の電極対間の
電圧及び前記空燃比補正値に応じて前記一方の電極対の
接続系の異常を検出することを特徴とする異常検出方法
。 - （５）前記一方の電極対間の電圧が第１所定値以下でか
つ前記補正値が第５所定値以上であるとき前記一方の電
極対の接続系の異常と判別することを特徴とする特許請
求の範囲第４項記載の異常検出方法。 - （６）前記一方の電極対間の電圧が第３所定値以上でか
つ前記補正値が第６所定値以下であるとき前記一方の電
極対の接続系の異常と判別することを特徴とする特許請
求の範囲第４項記載の異常検出方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61069094A JPH073403B2 (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 酸素濃度センサの異常検出方法 |
| DE3710154A DE3710154C3 (de) | 1986-03-27 | 1987-03-27 | Verfahren zur Abnormalitätsdetektion für einen Sauerstoffkonzentrationssensor |
| US07/030,489 US4724814A (en) | 1986-03-27 | 1987-03-27 | System of abnormality detection for oxygen concentration sensor |
| GB8707429A GB2188433B (en) | 1986-03-27 | 1987-03-27 | Method of abnormality detection for oxygen concentration sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61069094A JPH073403B2 (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 酸素濃度センサの異常検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62225943A true JPS62225943A (ja) | 1987-10-03 |
| JPH073403B2 JPH073403B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=13392673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61069094A Expired - Fee Related JPH073403B2 (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 酸素濃度センサの異常検出方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4724814A (ja) |
| JP (1) | JPH073403B2 (ja) |
| DE (1) | DE3710154C3 (ja) |
| GB (1) | GB2188433B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08178896A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比検出装置の異常診断装置 |
| DE19612212B4 (de) * | 1995-03-31 | 2005-12-08 | Denso Corp., Kariya | Diagnosevorrichtung für einen Luft/Brennstoffverhältnis-Sensor |
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| JPH01211638A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-24 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPH01219328A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPH01224431A (ja) * | 1988-03-01 | 1989-09-07 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
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-
1986
- 1986-03-27 JP JP61069094A patent/JPH073403B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-03-27 GB GB8707429A patent/GB2188433B/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-03-27 DE DE3710154A patent/DE3710154C3/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-03-27 US US07/030,489 patent/US4724814A/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH073403B2 (ja) | 1995-01-18 |
| DE3710154A1 (de) | 1987-10-22 |
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