JPS6259834A - エンジンの失火検出装置 - 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） 本発明は排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサを
利用してエンジンの失火を検出するようにしたエンジン
の失火検出装置に関するものである。

（従来技術） ニンジン、特に自動車用エンジンにおいては、排気ガス
中の酸素濃度に基いてエンジンに供給する混合気の空燃
比（１次空燃比）を制御するものが多くなっている。す
なわち、排気ガス中の有害成分を除去するためにエンジ
ンの排気通路に三元触媒を配設することが一般に行われ
ているが、この三元触媒の機能を有効に発揮させるには
　排気ガス中の空燃比（２次空燃比）を理論空燃比（空
気余剰十人＝１）とする必要があり、このため、排気ガ
ス中の酸素濃度に基いて１次空燃比をフィードバック制
御することが行なわれている。

上述のように、排気カス中の＃素濃度に基いて空燃比を
フィードパ・ンク制御するには、先ずこの排気ガス中の
酸素濃度そのものを検出する必要がある。このような排
気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサとして、比較
的幅広い空燃比の範囲に渡って検出可能なものとして、
特公昭５７−５７３４１号公報に示すように、いわゆる
リーンセンサとして知られたものがあるが、これはジル
コニアを主成分として電極に白金を使用したものとなっ
ているため、極めてコストの高いものであリ、またかな
りの大型でその出力取出しのための回路としてもかなり
複雑なものが要求される。

このため、酸素センサとして半導体（全屈酸化物゛ト導
体）を用いることが提案されている（−特公昭５７−３
７８２４号公報参照）。すなわち、金属酸化物半導体は
、酸素濃度の変化に応じて抵抗値が変化するので、極め
て簡単な回路でこの抵抗値の変化を例えば電圧として把
握することができる上、コストが極めて安いと共に極め
て小型である、ということからして、今後酸素センサ川
として大きな期待が持たれている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、エンジンが失火状態であるか否かを検出する
ことは１例えば点火進角等の失火対策をとることによる
燃費向上、排気ガス浄化、エンジン出力向上等の点で肝
要となる。特に、最近のエンジンは、燃費向上のため空
燃比の大きいり−ン匝転を行うことが強く望まれる反面
、このリーン運転状態では特に失火が生じ易いので、こ
のエンジンが失火しているか否かの検出を正確に行うこ
とが強く望まれるようになっている。

このようなエンジンの失火を検出する一つの方法として
、前述した酸素センサの出力変化をみることが考えられ
る。すなわち、エンジンが失火した際には、排気ガス中
の酸素濃度が急激に大きくなるので、この酸素濃度の急
激な変化を酸素センサ出力の急潔な変化として促えるこ
とにより、失火が生じているか否かを判別することが考
えられる。

しかしながら、従来の酸素センサを利用したものでは、
エンジンの失火時に生じる酸素センサの出力変化と、例
えば点火によるノイズに起因する酸素センサの出力変化
とが同じような態様で表われるため、エンジンの失火を
必らずしも正確に検出し得るものではなかった。

したがって、本発明の目的は、排気ガス中の酸素濃度を
検出する酸素センサを利用してエンジンに失火が生じて
いるか否かを正確に検出し得るようにしたエンジンの失
火検出装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明においては、次のような構成としで
ある。すなわち、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素
センサが、ｎ型金属酸化物半導体からなる第１検知片と
ｐ型金属酸化物半導体からなる第２検知片とから構成さ
れ、 前記第１検知片の出力変化方向と前記第２検知片の出力
変化方向との比較に基いてエンジンの失火を判別する判
別手段を備えている、 ような構成としである。

このような構成とすることにより、点火等によるノイズ
の場合は、第１検知片および第２検知片の出力変化が共
に同方向に表われる反面、エンジンの失火の際には第１
検知片と第２検知片と出力変化が互いに逆方向となるよ
うに表われるため、このノイズとエンジンの失火とを明
確に区別して、エンジンの失火を正確に検出することが
ｅｊｆ能となる。

（実施例〕 以下本発明を、酸素センサ出力に基いてエンジンの失火
を検出すると共に空燃比を制御するようにした場合の実
施例につき、添付した図面に基いて説明する。

第１図において、１はエンジン本体で、これは、ピスト
ン２によって画成された燃焼室３に開口する吸気ポート
４が吸気弁５により、また燃焼室３に開口する排気ポー
ト６が排気弁７により、それぞれ周知のタイミングで開
閉される往復動型のものとされている。

Ｌ記吸気ポート４に匣なる吸気通路８には、その北流側
から順次、エアクリーナ９、吸入室５の温度を検出する
吸気温センサｌＯ５吸入空気ｈ）を検出するフラップ型
のエアフローセンサ１１、スロットルバルブ１２、エン
ジン負荷としての吸気負圧を検出する吸気負圧センサ１
３、燃料供給装置としての燃料噴射弁１４が配設されて
いる。また、ｔ■１記排気ボート６に使なる排気通路１
５は、その上流側より順次、酸素センサ１６、三元触媒
１７が配設されている。

第１図中１８は、マイクロコンピュータにより構成され
た制御ユニットで、この制御ユニット１８には、前述し
た各センサ１０．１１．１３．１６からの各信号が入力
されると共に、イグナーイタ１９からのエンジン回転数
に対応したパルス信号がメカされる。また、この制御ユ
ニット１８からは、燃料噴射量に対応した信号が前記燃
料噴射弁１４に出力されると共に、イグナイタ１９に対
して点火時期信号が出力される。

前記酸素センサ１６は、ｎ型金属酸化物半導体からなる
第１検知片２１とＰ型金属酸化物半導体からなる第２検
知片２２とから構成されて、この両検知片２１．２２か
らの出力値およびこの両川力値の合成値との３つの値が
制御ユニット１８に入力されると共に、この両検知片２
１と２２とを所定の活性温度に維持するヒータ２０をも
備えたものとなっている。上記両検知片２１と２２とは
、酸素濃度の変化に応じて抵抗値が変化するもので、こ
の抵抗値の変化を前記合成値（実施例では「差」）と共
に第３図に示すブリッジ回路を利用して、電圧値として
取出すようにしである。すなわち、定電圧源２３（定電
圧Ｖｃ）に対して、第１検知片２■と抵抗器２４とを直
列に接続すると共に、７５２検知片２１と抵抗器２４と
をも直列に接続してブリッジ回路を構成して、第１検知
片２１の抵抗値の変化をＶ　ｓｅｎとして、また第２検
知片２２の抵抗値の変化をＶ　ｒｅｆとして、さらに該
両者の合成値Ｖ　ｏｕｔをＶｒｅｆ−Ｖｓｅｎすなわち
「差」として、それぞれ電圧に変換して取出すようにし
である。

Ｕ：、述した各出力値（電圧値）　Ｖｓｅｎ　、　Ｖｒ
ｅｆ　。

Ｖｏｕｔが、排気ガス中の空気余剰不入の変化に対して
変化する様子を第２図に示しである。この第２図から明
らかなように、Ｖ　ｓｅｎは、第２図破線で示すように
、空気余剰不入＝１のとき（理論空燃比のとき）は大き
な垂下特性を示し、入が１より大きくなるにつれて（リ
ーンになるにつれて）小さくなり、入が１より小さくな
る（リッチとなる）と定出力値＋Ｖｃを示すことになる
。また、Ｖ　ｒｅｆは、０′！、２図一点鎖線で示すよ
うに、入＝ｌで小さな垂下特性を示し、入が１より太き
くなるにつれて大きくなり、入が１より小さくなるにつ
れて大きくなる。さらに、合成値Ｖ　ｏｕｔは、第２図
実線で示すようになる。

この第２図からも明らかなように、空気余剰不入＝１に
よる空燃比制御すなわち三元触媒１８を利用した排気ガ
ス浄化のための綴′！！５な制御は、ｎ型金属酸化物半
導体からなる第１検知片２１の出力値（Ｖｓｅｎ）を用
いるのが、この人＝１を境にしてその出力が犬きく変化
するので有利である。

また空気余剰不入が１より大きいリーン領域では、ｐ型
あるいはｎ型の金属酸化物半導体からなる両検知片２１
．２２そのものの出力値Ｖ　ｓｅｎ、Ｖ　ｒｅｆは、空
気余剰不入の変化に対する変化の割合が小さい反面、該
両者の合成値Ｖ　ｏｕｔはこの人の変化に対する変化の
割合が大きいので、このリーン領域では合成値Ｖｏｕｔ
を用いるのが有利である。さらに空気余剰不入が１より
小さいリッチ領域では、Ｖｒｅｆ　、　Ｖｏｕｔ共に、
空気余剰不入の変化に対する変化の割合が大きいのでい
ずれを使用することもｎｆ能ではあるが、Ｖ　ｏｕｔは
出力電圧が「−」側へ変化するのでこのための処理を避
ける意味で、第２検知片２２の出力値（Ｖｒｅｆ）を用
いるのが有利である。

なお、−ヒ述のような両検知片２１．２２を構成する金
属酸化物半導体としては、例えば、ｎ型のものとしては
ＢａＳｎＯ３−６（δ＝非化学量論パラメータ）を主成
分とし、またｐ型のものとしてはＴｉ５ｒＯ３−δを主
成分として、これ等の主成分に対して５ｉ０２あるいは
Ａｌ２Ｏ３の添加物を加えたものを用いればよい。

金属酸化物半導体には、これ以外にも種々のものを用い
うる。例えばｎ型半導体としてはＴｉＯ２やＮｂ２ｏｓ
が有り、ｐ型半導体としてはＣｏｏやＬａＣｏＯ３、Ｓ
　ｒＦｅ０３が有る。しかしこれらの中でＢａＳｎＯ３
やＴｉ５ｒＯ３は酸素感度が高く、かつ抵抗値の経時的
安定性が優れた材料である。さらに、リッチで空燃比を
減少させると出力が増大するという特性はＴｉ５ｒＯ３
以外のＰ型半導体でも生ずるものであるがＴｉ５ｒ０３
が最も著しい。

さて次に、酸素上ンサ１６を利用してエンジン・の失火
を検出すると共に制御ユニット１８によるエンジンに供
給する混合気の空燃比をフィードバック制御する場合の
一例について、第４Ａ図、第４Ｂ図に基いて説明するが
、前述の説明で既に明らかなように、実施例では、空気
余剰十人＝１とのときは第１検知片２１の出力値Ｖ　ｓ
ｅｎを用い、入が１より大きいり−ン領域では合成値Ｖ
　ｏｕｔを用い、入が１より小さいリンチ領域では第２
検知片２２の出力値Ｖ　ｒｅｆを用いて、吸入空気量に
対する燃料機を調整するようにしである。

また、エンジンが失火であるという判別を、両検知片２
１．２２の出力値Ｖ　ｓｅ　ｎ　、　Ｖ　ｒｅｆ　（１
’）出力変化方向が互いに逆方向であるという点の他、
実施例さらに検出を正確に行うため、第１検知片２１の
出力値Ｖｓｅｎの時間的変化がエンジンの正常な運転時
には生じないような大きな場合であること、および排気
ガスの温度が下がったこと、のさらに２つの条件をも満
たした場合にエンジンの失火であると判定するようにし
である。なお、上記排気ガス温度の低ドは、後述するよ
うに、両検知片２１．２２の各抵抗値の「積」が増大し
たことを見ることによって知り得るようにしである。

以」−のことを前提として、ステップＳｌにおいて、各
フラグＦｚ、Ｆｒ、ＦｌをＯに、またフィードバック係
数Ｃｆｂを１にイニシャライズする。

また、基本燃料量の演算を、一般に良く行われているタ
イマ（基本タイマ）を用いて１ル一プ回るまでに行う関
係上、ステップＳ２で基本タイマをリセットすなわち基
本タイマのカウントを開始させる。

この後、ステップＳ３において、両検知片２１．２２の
各出力値Ｖｓｅｎ　、　Ｖｒｅｆの１回目のサブリング
した値をそれぞれＶｓｌあるいはＶｒｌとしてセットす
る。次いで、ステップＳ４において、上記Ｖｓｌに基づ
いて第１検知片２１の抵抗値Ｒｓ、１を演算されると共
に、上記Ｖｒｌに基づいて第２検知片２１の抵抗値Ｒｒ
ｌが演算される。さらに、ステ、ブＳ５において、上記
演算されたＲｓｌとＲｒｌとの「積」を演算してＲｓｒ
ｌが求められる。

−１−述した時間的に先行することなる１回目の各検知
片２１．２２の出力値Ｖｓｅｎ　、　Ｖｒａｆに基づく
出力処理を行った後は、ステップＳ６で前記基本タイマ
によるセット時間が経過したことを確認した後、ステッ
プＳ７で再び基本タイマをリセットする。このステップ
Ｓ７後は、ステップＳ８において、エアフローセンサ１
１で計量された値を温度補正して吸入空気量Ｕｅを演算
し、次いでステップＳ９において、イグナイタ１９から
のパルス信号によりエンジン回転数Ｎｅを計算する。こ
の後、ステップ５１０において、上記吸入空気４￥Ｕｅ
とエンジン回転数Ｎｅとにより、あらかじめ作成され所
定のマツプ（テーブル）から、このエンジン運転状態に
応じた目標空燃比ＴＡＦを求める。すなわち、実施例で
は、どのような空燃比でエンジンを運転するかが、吸入
空気量Ｕｅとエンジン回転数Ｎｅとをパラメータとする
エンジン運転状態に応じてあらかじめ決定されている。

上記ステップ５１０の後は、ステップＳｌｌにおいて、
両検知片２１．２２の各出力値Ｖ　ｓｅｎ、Ｖ　ｒｅｆ
の２回目のサンプリングが行われ、このサンプリングさ
れた値かＶｓ２あるいはＶｒ２としてセントされる。こ
の後、先ず、エンジンの失火の判定の１つの条件として
、　Ｖｓ２−Ｖｓｌがあらかじめ定めた設定値Ｖｓｄよ
り大きいか否か、すなわち第１検知片２１の出力値Ｖ　
ｓｅｎの時間的変化がエンジンの正常運転時に起こり得
る範囲外であるか否かが判別され、　Ｖｓ２−Ｖｓｌが
Ｖｓｄより小さいときは、失火ではないとして後述する
空燃比のフィードバック制御のためステップＳ１９へ移
行する。

逆に、Ｖｓ２−ＶｓｌがＶｓｄよりも大きいときは、失
火の可能性があるとしてステップ３１３へ移行する。

上記ステップ５１３では、エンジンの失火の判定として
必要不可欠な条件として、両検知片２１．２２の各出カ
イ１１′１の変化方向が互いに逆向きであるか否かが判
別され、このために実施例では、（Ｖｓ２−Ｖｓｌ）　
Ｘ　（Ｖｒ２−Ｖｒｌ）の値が０以下すなわち「負」で
あるか否かが判別され、「負」でないときは失火でない
として前述したステップＳ１９へ移行する。逆に、この
ステップＳ１３での判別が「負」であるとされた場合は
、失火の一可能性が極めて強いため、失火判定の顛後に
残る１つの条件として、排気ガス温度が低ｒしたか否か
がみられる。すなわち、両検知片２１．２２の各出力値
Ｖｓｅｎ　、　Ｖｒｅｆに対する２回目のサンプリング
の値に基づいて、Ｒｓ２、Ｒｒ２が求められ（ステップ
５１４−ステップＳ４に対応）、次いでこのＲｓ２、Ｒ
ｒ２よりＲｓｒ２が求められる（ステップ５１５−ステ
ップＳ５に対応）。そして、ステ・ンプ３１５で求めら
れた新しいＲｓｒ２が前に求められてＲｓｒｌより大き
いか否かが判別され、Ｒｓｒ２＞Ｒｓｒｌでないときは
排気ガス温度が低下していないときなので、この場合は
失火でないとして前記ステップＳ１９へ移行する。逆に
、Ｒｓｒ２＞ＲｓｒＩであると判別されたときは、最終
的にエンジンが失火であるとして、ステップＳ１７にお
いて失火対策がとられた後、ステップＳ１８に移行して
空燃比制御としてオープンループ制御がなされる。なお
、に述した失火対策としては、イグナイタ１９を制御し
て点火進角を行ったり、吸気通路８に吸気スワールの強
さを調整するスワール弁を有するものにあってはこのス
ワール弁によりスワールを強める方向に補正したり、さ
らには基本燃料噴射植を設定したマツプをリッチ化の方
向へ補正（書き換え）る等すればよい。

ここで、ステップＳ３．４．５．１１〜１６の意味する
ところを、第７図〜第９図をも参照して補充説明する。

先ず、ここで、排気ガス中の酸素濃度（０２の重量％）
と第１．ｚ２の両検知１片２１．２２の抵抗値との関係
を拡大して第７図に示してあり、この第７図からも明ら
かなように、酸素濃度増大に対して、ｎ型金属酸素物半
導体からなる第１検知片２１はその抵抗値Ｒｓｅｎが増
加する一方、ｐ型金属酸素物半導体からなる第２検知片
２２はその抵抗（ｉＲｒｅｆが減少する。そして、この
増減の割合（第７図角度αまたはβとして示す）の絶対
値すなわち１α１．１β１は、互いにほぼ等しくするよ
うに設定すなわち仮想中心線Ｘを境に対称形となるよう
に設定されている。これにより、この両抵抗値の「積」
であるＲｓｅｎＸＲｒｅｆ　　（の対数）は、第８図に
示すように、酸素センサ１６（両検知片２１．２２）の
温度変化に対してのみ依存するようになる。換言すれば
、この「積」のａ算値を知ることにより、酸素センサ１
６の温度（温度変化）を知ることが可能になる。このよ
うなことは、ＲｓｅｎとＲｒｅｆとの「和」による演算
値の場合も同じである。そして、上述のようなことを根
拠にして、ステップＳ１６でのｒ−１別によって、排気
ガス温度の低下をみるようにしである。

また、ステップＳ１２．１３および１６での判別の意味
を図式的に第９図に示しである。この第９図において、
Ｘ線が第１検知片２１の抵抗値Ｒｓｅｎ　　（Ｒｓｌ、
Ｒｓ２に対応）を示し、Ｙ線が第２検知片２２の抵抗値
Ｒｒｅｆ　　（Ｒｒｌ、　Ｒｒ２に対応）を示し、さら
に２線が両抵抗値の積（Ｒｓｒｌ、Ｒｓｒ２に対応）を
示している。この第９図から理解されるように、エンジ
ンの失火のときは、両検知片２１と、２２とでは出力変
化（抵抗値変化）が表われる方向が逆になり、かつ排気
ガス温度も太きく低下する。これに対してノイズの場合
は、両検知片２１．２２の各出力変化共に同方向に表わ
れると共に、排気ガス温度の大きな低下はない。

一方、エンジンが失火ではないと判定されたときは、つ
まるところ、空燃比のフィードバック制御がなされるス
テップＳ１９以降の処理がなされる。すなわち、先ず、
ステ・ツブＳ１９において、前記目標空燃比ＴＡＦがリ
ーン（大＝１より大きい）か否かが判別されて、ＴＡＦ
が第２図に示すリーン領域であるときは、酸素センサ１
６からの出力値Ｖｓとして、両検知片２１．２２の出力
値の合成値Ｖ　ｏｕｔが入力される（ステップＳ１９．
２０）、また、目標空燃比ＴＡＦがリッチ領域であると
きは、Ｊ二記酸素センサ１６からの出力値Ｖｓとして、
ｐ型金症酸化物半導体からなる第２検知片２２の出力（
ｆｉＶｒｅｆとして入力される（ステップ３１９．２１
．２２）。さらに、目標空燃比ＴＡＦが入＝１すなわち
理論空燃比であるときは、上記酸素センサ１６からの出
力値Ｖｓとして、ｎ型金属酸化物半導体からなる第１検
知片２工の出−力値Ｖ　ｓｅｎとして入力される（ステ
ップＳ１９．２１．２３）。

次いで、目標空燃比ＴＡＦに対するスライスレベル中央
値ＶＳＬが、あらかじめ定められた所定のマツプ（テー
ブル）に照らして求められる（ステップ５２４）と共に
、同様にマツプ（テーブル）から目標空燃比ＴＡＦに対
する各種制御利得（フィードバック用定数）Ｖｈｌ、Ｖ
ｈｒ、　　ｔｄｌ。

ｔｄｒ、Ｃｓｌ、Ｃｓｒ、　ＣＩ　、　　Ｃｒ　、が求
められる（ステップ５２５）。なお、上記各制御利得の
意味するところを図式的に第５図（ａ）、（ｂ）に示し
てあり、燃料噴射間では燃料噴射量に対応している。

この後、選択された出力値（合成値）Ｖｓｅｎ、Ｖｒｅ
ｆ　、　Ｖｏｕｔのいずれかに基いて、既知のようにし
て燃料噴射量（時間で）が補正されて、所定タイミング
でこの補正された量の燃料が燃料噴射弁１４から噴射さ
れることになるが、このための制御例を空気余剰手入が
１より大きいリーン領域に着目して、第４Ａ図のステッ
プＳ２５以降の処理を示す第４Ｂ図により説明する。

先ず、ステップＳ４１によりフラグＦｚが判別されるが
、このフラグＦ２は、現在、目標空燃比ＴＡＦよりリー
ンであるのかリッチであるのかを示すものであり、Ｆｚ
　＝　ｒＯＪがリーンのときをまた、「１」がリッチの
ときを示す。このフラグＦ２が「０」すなわち目標空燃
比ＴＡＦよりリーンであるときは、ステップＳ４２にお
いて、スライスレベル中央値ＶＳＬより制御利得Ｖｈｌ
を引いたＶＳＬ−Ｖｈｌをリーンからリッチへとフィー
ドバックを変更する時点の目標値Ｖ’ＳＬとして設定し
た後、ステップＳ４３で、Ｖｓ−Ｖ’ＳＬ≧０であるか
否かが判別される。勿論このときのｖｓは、説明では空
気余剰手入が１より大きいリーン領域を前提として酸素
センサ１６の出力として合成値Ｖ　ｏｕｔを入力してい
るため、Ｖｓが大きいほどリーンであることを意味する
。したがって、Ｖｓ　−Ｖ′ＳＬ≧Ｏであると判別され
たときは、現在は末だ目標値に対してリーンであるとし
て、空燃比が小さく（混合気が濃くなる）方向へ補正す
るための制御がなされる。すなわち、ステップＳ４４で
一旦フラグＦｚが判別されるが、これは当初Ｏであるの
で、ステップＳ４５へ移行して、フラグＦｒが判別され
る。このフラグＦｒは、第５図（ｂ）における所定時間
（ｔ　ｄｒ）のリーンからリッチへの移行処理を遅らせ
るディレィ中であるか否かを区別するもので、「１」が
ディレィ中をｒＱＪがディレィ中でないときを意味して
いる。

そして、当初はＦｒは１ではないので、ステップＳ４６
で、このフラグＦｒを１にセットした後、ステップ５４
８でディレィタイマをリセットすなわちディレィ用タイ
マのカウントを開始させる。

この後、ステップ５４８で、ディレィ中であるか否か、
すなわち、上記ディレィ用タイマによるセット時間ｔｄ
ｒが経過したか否かが判別されて、ディレィ時間ｔｄｒ
を経過していないときは、ステップＳ４９でフィードパ
、り係数Ｃｆｂを、前回のフィードバック係数Ｃｆｂに
所定の制御利得ＣＩを上乗せしたものとして新たに設定
する。そして、この後は、新たに設定したフィードバッ
ク係数Ｃｆｂに基いて、ステップＳ５１で燃料噴射時間
τを演算する。なお、このステ・・ノブＳ５１で示す弐
には定数である。このように、ステップＳ４９を径る（
Ｖのルート（第５図（ｂ）をも参照）が、エンジンに供
給する混合気の空燃比を徐々に小さくするリッチ化の過
程である。

このようにして、エンジンに供給する混合気の空燃比が
徐々に小さく（徐々にリッチ化）されるが、この過程で
再びステップＳ４５へくると、荊にステップＳ４６を経
てフラグＦｒが１に変換されているため、ステップＳ４
５からステップ５４８へ移行し、ディルイ時間ｔｄｒが
経過した後、すなわちＶ′乳（ＶＳＬ−Ｖｈｌ）よりも
Ｖｓが小さくなった（リッチ化が十分になされた）時点
では、ステップ５４８からステップ５５０へ移行して、
ここで２ラグＦｚを１に、またＦｒを０とした後、フィ
ードバック係数Ｃｆｂとして、前回のフィーｌ：パック
係数Ｃｆｂから所定の制御利得Ｃｓｒを差引いたものを
新たなフィードバック係数Ｃｆｂとして設定し、この後
前述したステップＳ５１の一処理がなされる。このステ
ップＳ５１を経る■のルート（第５図（ｂ）をも参照）
は、リッチ化が終ｒして今後はり一ン化を行う際の初期
処理である。

以上のようにして、目標空燃比ＴＡＦよりもリーンな場
合にこの目標空燃比ＴＡＦすべきリッチ化の処理がなさ
れる。

一方、目標空燃比ＴＡＦよりもリッチな場合にリーンと
するための処理は、ステップ３４１からステップＳ５２
を経るルートとなるが、実質的には前述したリーンから
リッチを行なう代りにリッチからリーンへを行うだけな
ので、前述した各ステップの説明に対応するステップに
「′」の符号を付することにより、その説明は省略する
。なお、このリッチからリーンへの処理のうち、ステッ
プＳ４９に対応したステップＳ４９′を経る（３）のル
ートとステップＳ５１に対応したステップ５５１′を経
る（４）のルートを、第５図（ｂ）に示しである。

７５６図は本発明の他の実施例を示すもので、両検知片
２１　（Ｖｓｅｎ　）と２２　（Ｖｒｅｆ　）との合成
値として該両者の「比」すなわちＶ　ｓｅｎ　／　Ｖ　
ｒｅｆを合成値Ｖ　ｏｕｔとして用いるようにしたもの
である。この場合「比」の合成値Ｖ　ｏｕｔとしては、
Ｖ　ｓｅｎとＶ　ｒｅｆとの「差」である前記実施例と
同じような特性が得られる。そして、この「比」による
合成値Ｖ　ｏｕｔは、電気回路的に求めるとその回路構
成が複雑になるので、第６図に示すように演算によって
求めるようにしである。すなわち、本実施例では、第４
Ａ図におけるステップＳ１９からステップＳ２０までの
ルートが上記演算のため変更されたものとなっている。

このような演算処理部分について説明すると、ステップ
Ｓ１９で、目標空燃比ＴＡＦが空気余剰手入＝１より太
きいリーン領域であると判別されたときは、両検知片２
１．２２の各出力値Ｖｓｅｎ　、　Ｖｒｅｆが順次読込
まれ（ステップＳ３１．３２）、この読込まれた値に基
いて、「比」としての合成値Ｖｏｕｔが演算される（ス
テップ５３３）。そして最終的に、１−記前算された合
成値Ｖ　ｏｕｔが、酸素センサ１６の出力Ｖｓとして、
没定される。なお、他の部分における制御は前記実施例
の場合と同じなのでその説明は省略する。

以上実例について説明したが、本発明はこれに限らす例
えば次のような場合をも含むものである。

（」）酸素センサ１６の出力に基づいて空燃比を制御す
る場合、当該酸素センサ１６を構成する両検知片２１．
２２の出力値Ｖｓｅｎ　、　Ｖｒｅｆおよびその合成値
Ｖｏｕｔの３つの値を全て使い分けることなく、これ等
３つの値のうち２つの値の間で使い分けを行うようにし
てもよい。例えば空気余剰手入が１より小さいリッチ領
域での空燃比フィードバック制御を行わない場合には、
この２つの値での使い分けで十分である。

（り制御ユニ・ント１８をマイクロコンピュータにより
構成する場合はデジタル式、アナログ式のいずれであっ
てもよい。

（３）燃料供給装置としては、燃料噴射弁１４の代りに
気化器を用いてもよく、この場合はジェット（エアジェ
フトを含む）を調整することにより空燃比を調整すれば
よい。

（４）エンジンの失火を検出するには、必要最小限ステ
ップＳ１３における判別、すなわち両検知片２１．２２
の出力変化の方向が互いに逆であるか否かをみるように
すれば十分であり、ステップＳ１２．１６の判別はその
いずれか一方あるいは両方共に無くともよい。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、酸素セン
サを利用して、エンジンが失火であるか否かをノイズと
明確に区別して正確に知り得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は末完’ＴＪの一実施例を示す全体系統図。 第２図は酸素センサを構成する両検知片の出力特性およ
びその合成特性を示す特性図。 第３図は酸素センサからの出力取出用の回路例を示す電
気回路図。 第４Ａ図、第４Ｂ図は酸素センサ出力に基づ〈空燃比制
御の一例を示すフローチャート。 第５図（ａ）、第５図（ｂ）は目標空燃比となるように
フィードバック制御するときの一例を図式的に示す図。 第６図は空燃比制御の他の制御例の要部を示すフローチ
ャート。 第７図は酸素濃度と両検知片の抵抗値との関係を示すグ
ラフ。 第８図は両検知片の抵抗値の積と温度との関係を示すグ
ラフ。 第９図は本発明によってエンジンの失火を検出する状態
をノイズと対照させて１４式的に示すグラフ。 ８：吸気通路 １４：燃料噴射弁 １５：排気通路 １６：酸素センサ １７：三元触媒 １８：制御ユニット １９：イグナイタ ２１：第１検知片 ２２：第２検知片

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサが、
   ｎ型金属酸化物半導体からなる第１検知片とｐ型金属酸
   化物半導体からなる第２検知片とから構成され、 前記第１検知片の出力変化方向と前記第２検知片の出力
   変化方向との比較に基いてエンジンの失火を判別する判
   別手段を備えている、 ことを特徴とするエンジンの失火検出装置。