JPS6276444A - Method for detecting abnormality of oxygen concentration sensor - Google Patents

Method for detecting abnormality of oxygen concentration sensor

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JPS6276444A
JPS6276444A JP60218507A JP21850785A JPS6276444A JP S6276444 A JPS6276444 A JP S6276444A JP 60218507 A JP60218507 A JP 60218507A JP 21850785 A JP21850785 A JP 21850785A JP S6276444 A JPS6276444 A JP S6276444A
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JP
Japan
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oxygen concentration
air
concentration sensor
fuel ratio
engine
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JP60218507A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomohiko Kawanabe
川鍋 智彦
Masahiko Asakura
正彦 朝倉
Noritaka Kushida
櫛田 孝隆
Shinichi Kubota
真一 久保田
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To decide whether an oxygen concentration sensor is abnormal or not by detecting the output level of the oxygen concentration sensor when the control of an air/fuel ratio feed back is stopped. CONSTITUTION:In terms of an air/fuel ratio control circuit 20, information on absolute pressure and cooling temperature in an air intake manifold 4, that an oxygen concentration in an exhaust gas and vehicle velocity from an A/D converter 63 and information expressing the rotational frequency of an engine from a counter 65 are alternately supplied to a CPU 69 through an I/O bus 72. The CPU 69 is so constituted as to generate an inner interruption signal by one duty period, and executes an action for duty-controlling the supply of a secondary air intake in accordance with the interruption signal. At the time of stopping the control of the air/fuel ratio feed back, the oxygen concentration comes to below O1 (for instance, 2%) by opening an electromagnetic opening/closing valve 9. If a pump current value is I1, the output voltage Vs' of the oxygen concentration sensor exceeds V1 in normal operation. Accordingly, if said voltage is below V1, the oxygen concentration sensor 14 is considered to be abnormal.

Description

【発明の詳細な説明】 1盃光1 本発明は内燃エンジンの空燃比制御装置おける酸素濃度
センサの異常検出方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for detecting an abnormality in an oxygen concentration sensor in an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine.

1艮辣韮 内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等のために排気
ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検出し、こ
の検出レベル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
酸素濃度センサとしてエンジンに供給する混合気の空燃
比が理論空燃比より大なる領域において排気ガス中の酸
素濃度に比例した出力を発生するいわゆるリーン酸素濃
度センサがある(特開昭58−153155号)。かか
るリーン酸素濃度センサにおいては、一対の平板状の酸
素イオン伝導性固体電解質部材を有する酸素濃度検出器
が設【プられている。その固体電解質部材は排気ガス中
に配置されるようになされ、固体電解質部材の各表裏面
には電極が各々形成されかつ固体電解質部材が所定の間
隙部を介して対向するように平行に配置されている。固
体電解質部材の一方が酸素ポンプ素子として、他方が酸
素濃度比測定用電池素子として作用するようになってい
る。排気ガス中において間隙部側電極が負極になるよう
に酸素ポンプ素子の電極間に電流を供給すると、酸素ポ
ンプ素子の負極面側にて間隙部内気体中の酸素ガスがイ
オン化して酸素ポンプ素子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、間隙部中の
酸素ガスの減少により間隙部内の気体と電池素子外側の
気体との間に酸素m反差が生ずるので電池素子の電極間
に電圧が発生する。この電圧を一定値にするように酸素
ポンプ素子に供給するポンプ電流値を変化させると、定
温においてそのポンプ電流値が排気ガス中の酸素濃度に
ほぼ比例することになり、酸素濃度検出値として出力さ
れる。この酸素ポンプ索子に供給されるポンプ゛電流値
からエンジンに供給された混合気の空燃比が目標空燃比
よりリッチ及びリーンのいずれであるか判別される。空
燃比を2次空気によって制御する場合、リッチと判別さ
れたならば、2次空気をエンジンに供給し、リーンと判
別されたならば、2次空気の供給を停止することにより
空燃比が目標空燃比に制御される。また酸素ポンプ素子
に供給されるポンプ電流値を一定値に制御すると、゛電
池素子の電極間に発生ずる電圧が排気ガス中の酸素濃度
にほぼ比例することになり、電池素子の電極間に発生す
る電圧がら空燃比を判別することもできる。
1. In order to purify the exhaust gas of internal combustion engines and improve fuel efficiency, the oxygen concentration in the exhaust gas is detected by an oxygen concentration sensor, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine is adjusted to the target air-fuel ratio according to this detection level. There is an air-fuel ratio control device that performs feedback control.゛As an oxygen concentration sensor used in such an air-fuel ratio control device, the so-called lean oxygen concentration sensor generates an output proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas in a region where the air-fuel ratio of the mixture supplied to the engine is greater than the stoichiometric air-fuel ratio. There is a sensor (Japanese Patent Laid-Open No. 153155/1983). Such a lean oxygen concentration sensor is provided with an oxygen concentration detector having a pair of flat oxygen ion conductive solid electrolyte members. The solid electrolyte member is arranged in exhaust gas, and electrodes are formed on each front and back surface of the solid electrolyte member, and the solid electrolyte members are arranged in parallel so as to face each other with a predetermined gap in between. ing. One of the solid electrolyte members acts as an oxygen pump element, and the other acts as a battery element for oxygen concentration ratio measurement. When a current is supplied between the electrodes of the oxygen pump element so that the electrode on the gap side becomes the negative electrode in the exhaust gas, the oxygen gas in the gap is ionized on the negative electrode side of the oxygen pump element, and the oxygen gas inside the oxygen pump element is ionized. moves toward the positive electrode surface and is released from the positive electrode surface as oxygen gas. At this time, the decrease in oxygen gas in the gap creates an oxygen m difference between the gas in the gap and the gas outside the battery element, so that a voltage is generated between the electrodes of the battery element. If the pump current value supplied to the oxygen pump element is changed to maintain this voltage at a constant value, the pump current value will be approximately proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas at a constant temperature, and will be output as the oxygen concentration detection value. be done. Based on the pump current value supplied to the oxygen pump cord, it is determined whether the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine is richer or leaner than the target air-fuel ratio. When controlling the air-fuel ratio using secondary air, if it is determined to be rich, secondary air is supplied to the engine, and if it is determined to be lean, the supply of secondary air is stopped to reach the target air-fuel ratio. Controlled by air fuel ratio. Furthermore, if the pump current value supplied to the oxygen pump element is controlled to a constant value, the voltage generated between the electrodes of the battery element will be approximately proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas, and the voltage generated between the electrodes of the battery element will be approximately proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas. The air-fuel ratio can also be determined from the voltage.

かかるリーン酸素濃度センサの出力レベルに応じて空燃
比フィードバック制御を行なった場合、目標空燃比をエ
ンジンの運転状態に応じたリーン領域内の値に設定する
ことができ、また燃費の向上を図ることができる。
When air-fuel ratio feedback control is performed according to the output level of the lean oxygen concentration sensor, the target air-fuel ratio can be set to a value within the lean range depending on the engine operating state, and fuel efficiency can be improved. I can do it.

ところで、このようなM素濃度比例型の酸素濃度センサ
に内部断線、ショート、素子の劣化による出力変動等の
異常が生じた場合、そのまま運転を継続すると運転状態
が悪化するのでその異常を検出して運転を停止するよう
に指示することが望まれる。しかしながら、酸N濃度比
例型の酸素濃度センサの異常を容易に検出することは難
しいという問題点があった。
By the way, if an abnormality such as an internal disconnection, short-circuit, or output fluctuation due to element deterioration occurs in such an M element concentration proportional type oxygen concentration sensor, the operating condition will worsen if the operation is continued, so the abnormality should be detected. It is desirable to instruct the operator to stop operation. However, there has been a problem in that it is difficult to easily detect abnormalities in oxygen concentration sensors proportional to acid/N concentration.

l豆至且I そこで、本発明の目的は酸素濃度比例型の酸素濃度セン
サの異常を容易に検出できる異常検出方法を提供するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an abnormality detection method that can easily detect an abnormality in an oxygen concentration proportional type oxygen concentration sensor.

本発明の異常検出方法は、空燃比フィードバック制御停
止時の酸素濃度センサの出力レベルから酸素濃度センサ
の異常を判別することを特徴としている。
The abnormality detection method of the present invention is characterized in that an abnormality in the oxygen concentration sensor is determined from the output level of the oxygen concentration sensor when the air-fuel ratio feedback control is stopped.

叉−JL−刊 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。Published by JL Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図に示した本発明のの異常検出方法を適用した空燃
比制御装置においては、吸入空気が人気吸入口1からエ
アクリーナ2、気化器3、モして吸気マニホールド4を
介してエンジン5に供給される。気化器3には絞り弁6
が設けられ、絞り弁6の上流にはベンチュリ7が形成さ
れている。
In the air-fuel ratio control device to which the abnormality detection method of the present invention shown in FIG. Supplied. The vaporizer 3 has a throttle valve 6
A venturi 7 is formed upstream of the throttle valve 6.

吸気マニホールド4とエアクリーナ2の空気吐出口近傍
とは吸気2次空気供給通路8によって連通されている。
The intake manifold 4 and the vicinity of the air discharge port of the air cleaner 2 are communicated through an intake secondary air supply passage 8.

吸気2次空気供給通路8には電磁開閉弁9が設けられて
いる。電磁開閉弁9はそのソレノイド9aへの通電によ
り開弁するようになっている。
An electromagnetic on-off valve 9 is provided in the intake secondary air supply passage 8 . The electromagnetic on-off valve 9 is opened by energizing the solenoid 9a.

一方、10は吸気マニホールド4に設けられ吸気マニホ
ールド4内の絶対圧に応じたレベルの出力を発生する絶
対圧セン沓す、11はエンジン5のクランクシャフト(
図示せず)の回転に応じてパルスを発生するクランク角
ヒンサ、12はエンジン5の冷却水温に応じたレベルの
出力を発生する冷却水温センサ、14はエンジン5の拮
気マニホールド15に設けられ排気ガス中の酸素濃度に
比例した出力を発生する酸素濃度センナである。酸素濃
度センサ14の配設位置より下流の排気マ二ホールド1
5には排気ガス中の有害成分の低減を促進させるために
触媒コンバータ18が設けられている。電磁量閉弁9、
絶対圧センサ10、クランク角センリ11、水温センリ
12及び酸素濃度センサ14は空燃比制御回路20に接
続されている。空燃比制御回路20には更に車両の速度
に応じたレベルの出力を発生する車速セン+116及び
酸素温度センサの異常を表示するためのランプ17が接
続されている。
On the other hand, 10 is an absolute pressure sensor installed in the intake manifold 4 and generates an output level according to the absolute pressure inside the intake manifold 4. 11 is an absolute pressure sensor of the engine 5 (
12 is a cooling water temperature sensor that generates an output at a level corresponding to the cooling water temperature of the engine 5; 14 is a cooling water temperature sensor installed in the exhaust manifold 15 of the engine 5; This is an oxygen concentration sensor that generates an output proportional to the oxygen concentration in the gas. Exhaust manifold 1 downstream from the location of the oxygen concentration sensor 14
5 is provided with a catalytic converter 18 to promote the reduction of harmful components in exhaust gas. Electromagnetic quantity valve closing 9,
The absolute pressure sensor 10, crank angle sensor 11, water temperature sensor 12, and oxygen concentration sensor 14 are connected to an air-fuel ratio control circuit 20. Further connected to the air-fuel ratio control circuit 20 are a vehicle speed sensor 116 that generates an output at a level corresponding to the speed of the vehicle, and a lamp 17 that indicates an abnormality in the oxygen temperature sensor.

第2図に示すように酸素温度センサ14は互いに平行な
一対の平板状素子の酸素ポンプ索子21及び電池素子2
2を有している。酸素ポンプ素子21及び電池素子22
の主体は酸素イオン伝導性固体電解質材からなり、その
一端部間には間隙部23が形成され、(I!!端部はス
ペーサ24を介してηいに結合されている。また酸素ポ
ンプ素子21及び電池素子22の−・端部の表方向に多
孔質の耐熱金属からなる方形状の電極板25ないし28
が設けられ、他端部面には電極板25ないし28の引き
出し線25aないし28aが形成されている。
As shown in FIG. 2, the oxygen temperature sensor 14 consists of a pair of flat elements parallel to each other, including an oxygen pump cord 21 and a battery element 2.
It has 2. Oxygen pump element 21 and battery element 22
The main body is made of an oxygen ion conductive solid electrolyte material, and a gap 23 is formed between one end thereof, and the (I!! end is connected to η through a spacer 24. Also, the oxygen pump element 21 and the battery element 22 - rectangular electrode plates 25 to 28 made of porous heat-resistant metal in the surface direction at the ends thereof;
are provided, and lead lines 25a to 28a of the electrode plates 25 to 28 are formed on the other end surface.

酸素濃度センナ14のコントロール部は定電流回路30
、リミッタ回路31、プログラマブル電圧発生回路32
及び非反転増幅器33からなる。
The control section of the oxygen concentration sensor 14 is a constant current circuit 30.
, limiter circuit 31, programmable voltage generation circuit 32
and a non-inverting amplifier 33.

酸素ポンプ素子21の電極板25.26間には定電流回
路30よって電流が供給される。定電流回路30はオペ
アンプ34.NPNトランジスク35、ダイオード36
及び抵抗37ないし40からなる。オペアンプ34の出
力端は抵抗37を介してトランジスタ35のベースに接
続されている。  ゛またトランジスタ35のエミッタ
は抵抗38を介してアースされると共に抵抗39を介し
てオペアンプ34の反転入力端に接続され、更にダイオ
ード36を順方向に介してオペアンプ34の出力端にも
接続されている。抵抗38は酸素ポンプ素子21の電極
板25.26間に流れるポンプ電流値Ipを検出するた
めに設けられている。1−ランジスタ35のコレクタは
酸素ポンプ素子21の内側電極板26に引き出し線26
aを介して接続され、外側電極板25には電圧VBが引
き出し線25aを介して供給されるようになっている。
A current is supplied between the electrode plates 25 and 26 of the oxygen pump element 21 by a constant current circuit 30. The constant current circuit 30 includes an operational amplifier 34. NPN transistor 35, diode 36
and resistors 37 to 40. The output terminal of the operational amplifier 34 is connected to the base of a transistor 35 via a resistor 37.゛The emitter of the transistor 35 is grounded via a resistor 38, connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 34 via a resistor 39, and further connected to the output terminal of the operational amplifier 34 via a diode 36 in the forward direction. There is. The resistor 38 is provided to detect the pump current value Ip flowing between the electrode plates 25 and 26 of the oxygen pump element 21. 1- The collector of the transistor 35 is connected to the lead wire 26 to the inner electrode plate 26 of the oxygen pump element 21.
a, and a voltage VB is supplied to the outer electrode plate 25 via a lead wire 25a.

オペアンプ34の非反転入力端は抵抗40を介してプロ
グラマブル電圧発生回路32に接続されている。プログ
ラマブル電圧発生回路32は空燃比制御回路20から出
力されるIp値指令データに応じた電圧を発生する。
A non-inverting input terminal of the operational amplifier 34 is connected to the programmable voltage generation circuit 32 via a resistor 40. The programmable voltage generation circuit 32 generates a voltage according to the Ip value command data output from the air-fuel ratio control circuit 20.

一方、電池素子22の内側電極板27は引き出し線27
aを介してアースされ、外側電極板28は引き出し線2
8aを介してオペアンプ41.抵抗42ないし44から
なる非反転増幅器33に接続されている。非反転増幅器
33の出力端は空燃比制御回路20に接続されている。
On the other hand, the inner electrode plate 27 of the battery element 22 has a lead wire 27
a, and the outer electrode plate 28 is connected to the lead wire 2.
The operational amplifier 41.8a is connected to the operational amplifier 41.8a. It is connected to a non-inverting amplifier 33 consisting of resistors 42-44. The output terminal of the non-inverting amplifier 33 is connected to the air-fuel ratio control circuit 20.

空燃比制御回路20は第3図に示すように絶対圧センサ
10、水温センナ12、酸素1度センサ14及び車速セ
ンサ16の各出力レベルを変換するレベル変換回路61
と、レベル変換回路61を経た各センサ出力の1つを選
択的に出力するマルチプレクサ62と、このマルチプレ
クサ62から出力される信号をディジタル信号に変換す
る△/D変換器63と、クランク角センザ11の出力信
号を波形整形する波形整形回路64と、波形整形回路6
4からパルスとして出力されるTDC信号の発生間隔を
計測するカウンタ65と、ランプ17を点灯駆動する駆
動回路67と、電la開閉弁9を駆動する駆動rn回路
68と、プログラムに従ってディジタル演算を行なうc
pu <中央演算回路)69と、各種の処理プログラム
及びデータが予め害ぎ込まれたROM70ど、RAM、
71と、Ip値指令データを保持するラッチ回路73と
からなっている。マルチプレクサ62、Δ/D変換器6
3、カウンタ65、駆動回路67.68、CPU69、
ROM70XRAM71及びラッチ回路73は入出カバ
スフ2によって互いに接続されている。
As shown in FIG. 3, the air-fuel ratio control circuit 20 includes a level conversion circuit 61 that converts the output levels of the absolute pressure sensor 10, water temperature sensor 12, oxygen 1 degree sensor 14, and vehicle speed sensor 16.
, a multiplexer 62 that selectively outputs one of the sensor outputs that have passed through the level conversion circuit 61, a Δ/D converter 63 that converts the signal output from the multiplexer 62 into a digital signal, and a crank angle sensor 11. a waveform shaping circuit 64 that shapes the output signal of the waveform shaping circuit 6;
4, a drive circuit 67 that drives the lamp 17 to turn on, a drive rn circuit 68 that drives the LA on/off valve 9, and performs digital calculations according to a program. c.
pu <central processing circuit) 69, ROM 70, etc. in which various processing programs and data are pre-installed, RAM,
71, and a latch circuit 73 that holds Ip value command data. Multiplexer 62, Δ/D converter 6
3, counter 65, drive circuit 67, 68, CPU 69,
The ROM 70XRAM 71 and the latch circuit 73 are connected to each other by the input/output cover 2.

かかる構成においては、空燃比制御回路20からIP値
指令データがプログラマブル電圧発生回路32に出力さ
れると、プログラマブル電圧発生回路32はIp値指令
データに対応する電圧を基準電圧Vr+ とじて抵抗4
0を介してオペアンプ34の非反転入力端に供給する。
In this configuration, when the IP value command data is output from the air-fuel ratio control circuit 20 to the programmable voltage generation circuit 32, the programmable voltage generation circuit 32 converts the voltage corresponding to the IP value command data to the reference voltage Vr+ and applies the voltage to the resistor 4.
0 to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 34.

基準電圧Vr+の供給時に酸素ポンプ素子21の電極板
25,26を流れるポンプ電流値ipは抵抗38の端子
電圧Vρによって検出され、その端子電圧Vpは抵抗3
9を介してオペアンプ34の反転入力端に供給される。
The pump current value ip flowing through the electrode plates 25 and 26 of the oxygen pump element 21 when the reference voltage Vr+ is supplied is detected by the terminal voltage Vρ of the resistor 38, and the terminal voltage Vp is detected by the terminal voltage Vρ of the resistor 38.
9 to the inverting input terminal of the operational amplifier 34.

端子電圧Vpが基準電圧Vr+より小の′ときにはオペ
アンプ34の出力レベルが高レベルのになりトランジス
タ35のベース電流を増加させるのでポンプ電流が増大
し、端子電圧Vpが基準電圧Vr+より大のときにはオ
ペアンプ34の出力レベルは低レベルとなり、1〜ラン
ジスタ35のベース電流を減少させるのでポンプ電流が
低下する。この動作が高速で繰り返されるのでポンプ電
流1pは基準電圧Vr+に、すなわちIp値指令データ
に応じた定電流値となる。
When the terminal voltage Vp is lower than the reference voltage Vr+, the output level of the operational amplifier 34 becomes a high level and increases the base current of the transistor 35, so that the pump current increases, and when the terminal voltage Vp is higher than the reference voltage Vr+, the operational amplifier 34 outputs a high level. The output level of 34 becomes a low level, which reduces the base current of transistors 1 to 35, so that the pump current decreases. Since this operation is repeated at high speed, the pump current 1p becomes the reference voltage Vr+, that is, a constant current value according to the Ip value command data.

一方、電池素子22の電極板27.28間には電圧Vs
が発生し、電圧Vsは非反転増幅器33によって電圧増
幅されて酸素濃度センサ14の出力電圧Vs′として空
燃比制御回路20に供給される。
On the other hand, a voltage Vs is applied between the electrode plates 27 and 28 of the battery element 22.
is generated, and the voltage Vs is amplified by the non-inverting amplifier 33 and supplied to the air-fuel ratio control circuit 20 as the output voltage Vs' of the oxygen concentration sensor 14.

空燃比制御回路20においては、A/D変換器63から
吸気マニホールド4内の絶対圧、冷却水温、排気ガス中
の酸素濃度及び車速の情報が択一的に、またカウンタ6
5からエンジン回転数を表わす情報がCPU69に入出
カバスフ2を介して各々供給される。CPU69は1デ
ュニテイ周期毎に内部割込信号を発生するようになされ
ており、この割込信号に応じて後述の如く吸気2次空気
供給をデユーティ制tlづるための動作を行なう。
In the air-fuel ratio control circuit 20, information on the absolute pressure in the intake manifold 4, cooling water temperature, oxygen concentration in exhaust gas, and vehicle speed is alternatively received from the A/D converter 63, and information on the absolute pressure in the intake manifold 4, the oxygen concentration in the exhaust gas, and the vehicle speed is alternatively received from the counter 6.
5, information representing the engine speed is supplied to the CPU 69 via the input/output cover 2. The CPU 69 is configured to generate an internal interrupt signal every duty period, and in response to this interrupt signal, performs an operation to duty-limit the intake secondary air supply as described later.

次に、かかる本発明による異常検出方法を含む空燃比制
御装置の動作を第4図及び第5図に示したCPU69の
動作フロー図に従って説明する。
Next, the operation of the air-fuel ratio control device including the abnormality detection method according to the present invention will be explained with reference to the operation flowchart of the CPU 69 shown in FIGS. 4 and 5.

CPU69においては、先ず、割込み信号発生毎に電磁
開閉弁9を閉弁させるべく駆動回路68に対して開弁駆
動停止指令が発生される(ステップ81)。これはCP
LJ69の演算動作中の電磁開閉弁9の誤動作を防止す
るためである。次に、電磁開閉弁9の閉弁時間TAFが
1デユ一テイ周期Ts OLに等しくされ(ステップ8
2)、そして電磁開閉弁9の出力開弁時間TOUTを算
出するために第6図に示したA/Fルーヂンが実行され
る(ステップ83)。
In the CPU 69, first, a valve opening drive stop command is issued to the drive circuit 68 to close the electromagnetic on-off valve 9 every time an interrupt signal is generated (step 81). This is CP
This is to prevent malfunction of the electromagnetic on-off valve 9 during the calculation operation of LJ69. Next, the closing time TAF of the electromagnetic on-off valve 9 is made equal to one duty period TsOL (step 8
2), and the A/F routine shown in FIG. 6 is executed to calculate the output opening time TOUT of the electromagnetic on-off valve 9 (step 83).

△/Fルーチンでは先ず、車両の運転状態(エンジンの
運転状態を含む)が空燃比フィードバック(F/B )
制御条件を充足しているか否かが判別される(ステップ
831)。この判別は吸気マニホールド内絶対圧、冷却
水温、車速及びエンジン回転数から決定され、例えば、
低車速時及び低冷却水温時には空燃比フィードバック制
御条件が充足されていないとされる。ここで、空燃比フ
ィードバック制御条件を充足しないと判別されたならば
、空燃比フィードバック制御を停止すべく開弁時間To
 U Tが” o ”とされ(ステップ832)、Ip
値指令データの内容がIp=1+  (例えば、10m
A)を表わす値に設定されてラッチ回路73に供給され
る(ステップ833)。これにより酸素ポンプ素子21
の電極板25.26間に電流値I、のポンプ電流が供給
される。そして酸素cJ敗センサ14の出力電圧Vs−
が読み込まれてその出力電圧Vs−が所定電圧V+  
(例えば、40mV)より小であるか否かが判別される
(ステップ834)。vs′≧■1ならば、酸素濃度セ
ンサ14は異常てないとされる。Vs−<V+ならば、
酸素濃度センサ14は異常であるとされてランプ点灯指
令が駆動回路67に対して発生される(ステップ835
)。駆動回路67はランプ点灯指令に応じてランプ17
を点灯させて酸素濃度センサ14の異常を運転者にしら
せるのである。
In the △/F routine, first, the operating state of the vehicle (including the operating state of the engine) is determined by air-fuel ratio feedback (F/B).
It is determined whether the control conditions are satisfied (step 831). This determination is determined from the absolute pressure in the intake manifold, cooling water temperature, vehicle speed, and engine rotation speed. For example,
It is assumed that the air-fuel ratio feedback control conditions are not satisfied at low vehicle speeds and low cooling water temperatures. Here, if it is determined that the air-fuel ratio feedback control conditions are not satisfied, the valve opening time To is set to stop the air-fuel ratio feedback control.
UT is set to "o" (step 832), and Ip
If the content of the value command data is Ip=1+ (for example, 10m
A) and is supplied to the latch circuit 73 (step 833). As a result, the oxygen pump element 21
A pump current of current value I is supplied between the electrode plates 25 and 26 of. And the output voltage Vs- of the oxygen cJ failure sensor 14
is read and its output voltage Vs- becomes the predetermined voltage V+
(for example, 40 mV) is determined (step 834). If vs'≧■1, it is determined that the oxygen concentration sensor 14 is not abnormal. If Vs-<V+,
The oxygen concentration sensor 14 is determined to be abnormal, and a lamp lighting command is issued to the drive circuit 67 (step 835).
). The drive circuit 67 turns on the lamp 17 in response to a lamp lighting command.
is turned on to alert the driver to the abnormality of the oxygen concentration sensor 14.

一方、空燃比フィードバック制御条件を充足したと判別
されたならば、1デユ一テイ周明Ts。
On the other hand, if it is determined that the air-fuel ratio feedback control conditions are satisfied, the 1-duty Shumei Ts.

Lに対する2次空気供給、すなわち電磁開閉弁9の開弁
の基準デユーティ比(基準量弁時間)DaA S E 
7’)’設定される(ステップ836)、ROM70に
は吸気マニホールド内絶対圧PBAとエンジン回転数N
eとから定まる基準デユーティ比DBASEがDBAS
Eデータマツプとして予めよき込まれているので、CP
U69は絶対圧PBAとエンジン回転数Neとを読み込
み、読み込んだ8値に対応する基準デユーティ比D8A
SEをDBASEデータマツプから検索する。次に、C
PU69の内部タイムカウンタA(図示せず)の計数時
間が所定時間△t1だけ経過したか否かが判別される(
ステップ837)。所定時間Δt1は2次空気を供給し
てからその結果が排気ガス中の酸素濃度の変化として酸
素濃度センサ14によって検出されるまでの応答遅れ時
間に相当する。このタイムカウンタAがリセットされて
計数を開始した時点から所定時間Δ1+が経過したなら
ば、タイムカウンタAがリセットされかつ初期値から計
数が開始される。(ステップ838)。すなわち、ステ
ップ838の実行によりタイム力「クンタAが初期値よ
り81数を開始した後、所定時間Δt1が経過したか否
かの判別がステップ837におパいて行なわれているの
である。こうしてタイムカウンタAによる所定時間△t
1の計数が開始されると、理論空燃比よりリーンなる目
標空燃比の設定が行なわれる(ステップ839)。この
目標空燃比の設定のためにROM70にはDBA S 
Eデータマツプと同様に吸気マニホールド内絶対圧P8
△とエンジン回転数Neとから定まる目標空燃比に苅応
した基準レベルL refがA/Fデータマツプとして
D8ASεデータマツプとは別に予め書き込まれている
。よって、CPU69は絶対圧PBAとエンジン回転数
Neとに応じた基準レベル1ref’/j−A/Fデー
タマツプから検索する。次いで、M累濃度の情報から酸
素濃度センサ14の出力レベルLO2がステップ839
において定められた基準レベルL refより大である
か否かが判別される(ステップ8310)。すなわち、
エンジン5への供給混合気の空燃比が目標空燃比よりリ
ーンであるか否かが判別されるのである。L02>1r
efならば、空燃比が目標空燃比よりり−ンであるので
、演算値ILが算出される(ステップ8311)。減専
値ILは定数に1、エンジン回転数Ne及び絶対値PB
Aを互いに乗1Ei(Kt・Ne−PBA)することに
より得られ、エンジン5の吸入空気孕に依存するように
なっている。
Secondary air supply to L, that is, reference duty ratio (reference amount valve time) of opening of electromagnetic on-off valve 9 DaASE
7')' is set (step 836), and the intake manifold internal absolute pressure PBA and engine rotation speed N are stored in the ROM 70.
The reference duty ratio DBASE determined from e is DBAS
Since it has been read in advance as an E data map, the CP
U69 reads the absolute pressure PBA and engine speed Ne, and sets the standard duty ratio D8A corresponding to the 8 values read.
Search the SE from the DBASE data map. Next, C
It is determined whether the counting time of the internal time counter A (not shown) of the PU 69 has elapsed for a predetermined time Δt1 (
step 837). The predetermined time Δt1 corresponds to a response delay time from when the secondary air is supplied until the result is detected by the oxygen concentration sensor 14 as a change in the oxygen concentration in the exhaust gas. When a predetermined time Δ1+ has elapsed since the time counter A was reset and started counting, the time counter A is reset and counting starts from the initial value. (Step 838). That is, after the time force "Kunta A starts counting 81 from the initial value by executing step 838, it is determined in step 837 whether or not a predetermined time Δt1 has elapsed. In this way, the time Predetermined time △t by counter A
When counting of 1 is started, a target air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio is set (step 839). In order to set this target air-fuel ratio, DBA S is stored in the ROM70.
Similar to the E data map, absolute pressure inside the intake manifold P8
A reference level L ref corresponding to the target air-fuel ratio determined from Δ and the engine speed Ne is written in advance as an A/F data map separately from the D8ASε data map. Therefore, the CPU 69 searches the reference level 1ref'/j-A/F data map according to the absolute pressure PBA and the engine speed Ne. Next, in step 839, the output level LO2 of the oxygen concentration sensor 14 is determined from the information on the M cumulative concentration.
It is determined whether or not the reference level L ref is greater than the reference level L ref determined in (step 8310). That is,
It is determined whether the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 5 is leaner than the target air-fuel ratio. L02>1r
If ef, the air-fuel ratio is higher than the target air-fuel ratio, so the calculated value IL is calculated (step 8311). The reduction value IL is 1 as a constant, the engine speed Ne and the absolute value PB
It is obtained by multiplying A by 1Ei (Kt·Ne-PBA), and depends on the intake air content of the engine 5.

減算値Iしの算出後、この△/Fルーチンの実行によっ
て既に算出されている補正値fourがRAM71の記
憶位置とalから読み出され、読みこ出された補正値1
01JTから減算値■しが差し引かれてその算出値が新
たな補正値10LJTとされかつRAM71の記憶位置
a1に書き込まれる(ステップ8312>。一方、ステ
ップ8310においてLO2≦L refならば、空燃
比が目標空燃比よりリッチであるので、加算値IRff
iEj出される(ステップ8313)。加算値IRは定
数に2 (≠に1)、エンジン回転数Ne及び絶対圧P
B Aを互いに乗算(K2 ・Ne−PBA)すること
により得られ、エンジン5の吸入空気量に依存するよう
になっている。加算値IRの算出後、A/Fルーチンの
実行によって既に算出されている補正値10UTがRA
M71の記憶位置a1から読み出され、読み出された補
正値IOU丁に加C!J値IRが加算されその算出値が
新たな補正値I。
After calculating the subtraction value I, the correction value four, which has already been calculated by executing this Δ/F routine, is read out from the memory location and al of the RAM 71, and the read out correction value 1
The subtraction value ■ is subtracted from 01JT, and the calculated value is set as a new correction value 10LJT and written to storage location a1 of the RAM 71 (step 8312>.On the other hand, if LO2≦L ref in step 8310, the air-fuel ratio is Since it is richer than the target air-fuel ratio, the additional value IRff
iEj is issued (step 8313). The additional value IR is 2 for the constant (1 for ≠), engine speed Ne and absolute pressure P
It is obtained by multiplying B and A by each other (K2.Ne-PBA), and is made to depend on the intake air amount of the engine 5. After calculating the additional value IR, the correction value 10UT, which has already been calculated by executing the A/F routine, is
The correction value IOU is read from the memory location a1 of M71 and added to the read correction value IOU! The J value IR is added and the calculated value becomes the new correction value I.

UTとされかつRAM71の記憶位置a+lc書き込ま
れる(ステップ8314)。こうして補正値[0LJT
がステップ8312又は8314において算出されると
、その補正値I O(J Tとステップ836において
設定された基準デユーティ比DBASEとが加算されそ
の加算結果が出力開弁時間Tou王とされる(ステップ
8315)。
UT and written to storage location a+lc of RAM 71 (step 8314). In this way, the correction value [0LJT
is calculated in step 8312 or 8314, the correction value I O (J ).

なお、タイムカウンタAがステップ838においてリセ
ットされて初期値からの計数が開始された後、所定時間
Δt1が経過していないとステップ837において判別
されたならば、直ちにステップ8315が実行され、こ
の場合、前回までのA/Fルーヂンの実行によって得ら
れた補正値■0LJTが読み出される。
Note that if it is determined in step 837 that the predetermined time Δt1 has not elapsed after the time counter A is reset in step 838 and starts counting from the initial value, step 8315 is immediately executed; , the correction value ■0LJT obtained by executing the A/F routine up to the previous time is read out.

A/Fルーチンの実行が終了すると、1デユ一テイ周期
TSOLから出力開弁時間To!JTを差し引くことに
より閉弁時間TAFが求められる(ステップ84)。次
に、その閉弁時間TAFに応じた値がCPU69の内部
タイムカウンタB(図示せず)にセットされ、タイムカ
ウンタBのダウン計数が開始される(ステップ85)゛
。そしてタイムカウンタBのy1数値が“0″に達した
か否かが判別され(ステップ86)、タイムカウンタB
の計数値が0″に達したならば、駆動回路68に対して
開弁駆動指令が発生される(ステップ87)。この間弁
駆動指令に応じて駆動回路68が電磁開閉弁9を量弁駆
動し、この間弁駆動状態は次にステップ81が実行され
るまで継続される。ステップ86においてタイムカウン
タBの計数値が′″00パしないならば、ステップ86
が繰返し実行される。
When the execution of the A/F routine is completed, the output valve opening time To! from 1 duty cycle TSOL! Valve closing time TAF is determined by subtracting JT (step 84). Next, a value corresponding to the valve closing time TAF is set in an internal time counter B (not shown) of the CPU 69, and down counting of the time counter B is started (step 85). Then, it is determined whether the y1 value of time counter B has reached "0" (step 86), and time counter B
When the count value reaches 0'', a valve opening drive command is generated to the drive circuit 68 (step 87).During this time, the drive circuit 68 drives the electromagnetic on-off valve 9 in accordance with the valve drive command. However, during this time, the valve driving state continues until step 81 is executed next.If the count value of time counter B does not reach ``00'' in step 86, step 86
is executed repeatedly.

よって、かかる空燃比制御装置においては、割込信号I
NTの発生に応じて直ちに電磁開閉弁9が閉弁されてエ
ンジン5へ吸気2次空気の供給が停止される。また1デ
ユ一テイ周期Ts OLにお【プる電磁開閉弁9の閉弁
時間TAFが算出され割込信号の発生時点から閉弁時間
TAFが経過すると、電磁開閉弁9が開弁されてエンジ
ン5へ吸気2次空気が吸気2次空気供給通路8を介して
供給される。この動作が繰返される故に吸気2次空気が
デユーティ制御されるのである。
Therefore, in such an air-fuel ratio control device, the interrupt signal I
In response to the occurrence of NT, the electromagnetic on-off valve 9 is immediately closed, and the supply of intake secondary air to the engine 5 is stopped. In addition, the closing time TAF of the solenoid on-off valve 9 is calculated during one duty cycle TsOL, and when the valve closing time TAF has elapsed from the time when the interrupt signal was generated, the solenoid on-off valve 9 is opened and the engine starts running. Intake secondary air is supplied to the intake air 5 via an intake secondary air supply passage 8. Because this operation is repeated, the intake secondary air is duty-controlled.

このように、本発明の異常検出方法においては、酸素濃
度センサ14が第6図に示すような酸素溌度−ボンブ電
流特性を有しており、空燃比フィードバック制御停止時
には電磁開閉弁9の閉弁により酸素濃度が0+  (例
えば、2)%以下になり、ポンプ電流値が■1ならば、
酸素濃度センサの出力電圧V S−は正常時にはV+以
上になるので、■1以下の場合には酸素濃度センサ14
の異常と見なすことができるのである。
As described above, in the abnormality detection method of the present invention, the oxygen concentration sensor 14 has the oxygen intensity-bomb current characteristic as shown in FIG. If the oxygen concentration is below 0+ (for example, 2)% due to the valve and the pump current value is ■1,
Since the output voltage VS- of the oxygen concentration sensor is higher than V+ during normal operation, if it is lower than 1, the oxygen concentration sensor 14
This can be considered an abnormality.

l用二1課 以上の如く、本発明の酸素濃度センサの異常検出方法に
おいては、空燃比フィードバック制御停止時の酸素濃度
センサの出力レベルに応じて酸素濃度センサの異常が判
別される。空燃比フィードバック制御停止時には2次空
気供給等の停止により空燃比はリッチ方向に制御され比
較的安定状態になるのでそのときの酸素濃度センサの出
力レベルから酸素濃度センサの異常を容易に判別するこ
とができるのである。
As described in Section 21 and above, in the oxygen concentration sensor abnormality detection method of the present invention, an abnormality in the oxygen concentration sensor is determined according to the output level of the oxygen concentration sensor when the air-fuel ratio feedback control is stopped. When the air-fuel ratio feedback control is stopped, the air-fuel ratio is controlled in a rich direction by stopping the secondary air supply and becomes relatively stable, so it is easy to determine whether there is an abnormality in the oxygen concentration sensor from the output level of the oxygen concentration sensor at that time. This is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による空燃比制御装置を示す回路図、第
2図は第1図の装置中の酸素濃度センサの構成を示す図
、第3図は第1図の装置中の空燃比制御回路の構成を示
すブロック図、第4図及び第5図はCPUの動作を示す
フロー図、第6図は酸素濃度センサの酸素濃度−ポンプ
電流特性を示す図である。 主要部分の符号の説明 2・・・・・・エアクリーナ 3・・・・・・気化器 4・・・・・・吸気マニホールド 6・・・・・・絞り弁 7・・・・・・ベンチュリ 8・・・・・・吸気2次空気供給通路 9・・・・・・電磁開閉弁 10・・・・・・絶対圧センサ 11・・・・・・クランク角センサ 12・・・・・・冷却水温センサ 14・・・・・・酸素濃度センサ 15・・・・・・排気マニホールド 21・・・・・・酸素ポンプ素子 22・・・・・・電池素子 23・・・・・・間隙部 24・・・・・・スペーサ 25ないし28・・・・・・電極板 ′$7I区 尾ろ凹 尾4 ロ 尾5TZJ
FIG. 1 is a circuit diagram showing an air-fuel ratio control device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an oxygen concentration sensor in the device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit diagram showing an air-fuel ratio control device in the device shown in FIG. 1. 4 and 5 are flowcharts showing the operation of the CPU, and FIG. 6 is a diagram showing the oxygen concentration-pump current characteristics of the oxygen concentration sensor. Explanation of symbols of main parts 2... Air cleaner 3... Carburetor 4... Intake manifold 6... Throttle valve 7... Venturi 8 ...Intake secondary air supply passage 9 ...Solenoid on-off valve 10 ...Absolute pressure sensor 11 ...Crank angle sensor 12 ...Cooling Water temperature sensor 14...Oxygen concentration sensor 15...Exhaust manifold 21...Oxygen pump element 22...Battery element 23...Gap portion 24・・・・・・Spacer 25 to 28・・・・・・Electrode plate'$7I section tail, concave tail 4, bottom 5TZJ

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内燃エンジンの排気ガス通路に設けられて排気ガ
ス中の酸素濃度に比例する出力を発生する酸素濃度セン
サを有し、エンジンに供給する混合気の空燃比を前記酸
素濃度センサの出力レベルに応じてフィードバック制御
し、エンジンの所定運転時に前記酸素濃度センサの出力
レベルに応じた空燃比フィードバック制御を停止する空
燃比制御装置における前記酸素濃度センサの異常検出方
法であって、前記空燃比フィードバック制御停止時の前
記酸素濃度センサの出力レベルから前記酸素濃度センサ
の異常を判別することを特徴とする異常検出方法。
(1) An oxygen concentration sensor is installed in the exhaust gas passage of an internal combustion engine and generates an output proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine is determined by the output level of the oxygen concentration sensor. An abnormality detection method of the oxygen concentration sensor in an air-fuel ratio control device that performs feedback control according to the output level of the oxygen concentration sensor and stops air-fuel ratio feedback control according to the output level of the oxygen concentration sensor during a predetermined operation of the engine, the method comprising: An abnormality detection method, characterized in that an abnormality in the oxygen concentration sensor is determined from an output level of the oxygen concentration sensor when control is stopped.
(2)前記酸素濃度センサの出力レベルに応じて気化器
絞り弁下流に連通する吸気2次空気供給通路を開閉弁に
よって開閉し、前記空燃比フィードバック制御停止時に
前記開閉弁の閉弁によって前記吸気2次空気供給通路を
閉塞せしめ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。
(2) The intake secondary air supply passage communicating with the downstream side of the carburetor throttle valve is opened and closed by an on-off valve according to the output level of the oxygen concentration sensor, and when the air-fuel ratio feedback control is stopped, the intake air is closed by closing the on-off valve when the air-fuel ratio feedback control is stopped. The abnormality detection method according to claim 1, characterized in that the secondary air supply passage is closed.
JP60218507A 1985-09-30 1985-09-30 Method for detecting abnormality of oxygen concentration sensor Pending JPS6276444A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002257772A (en) * 2001-02-27 2002-09-11 Ngk Spark Plug Co Ltd Abnormality detecting method for air-fuel ratio sensor and protecting method for sensor control circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002257772A (en) * 2001-02-27 2002-09-11 Ngk Spark Plug Co Ltd Abnormality detecting method for air-fuel ratio sensor and protecting method for sensor control circuit

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