JPS62225946A - 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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- JPS62225946A JPS62225946A JP61069097A JP6909786A JPS62225946A JP S62225946 A JPS62225946 A JP S62225946A JP 61069097 A JP61069097 A JP 61069097A JP 6909786 A JP6909786 A JP 6909786A JP S62225946 A JPS62225946 A JP S62225946A
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- G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
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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】
炎光欠１
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ｍ素１１１１１９セン−りの異常検出方法に関する
。
するｍ素１１１１１９セン−りの異常検出方法に関する
。
宣１髪狛
内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等を目的として
、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、この酸素１１１度センサ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＠する空燃比制御装置がある。
、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、この酸素１１１度センサ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＠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けて固体電解質部材の
一方の電極面が気体１１１１４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Ｊｚう
にした限界電流方式の酸素濃度センサが特開昭５１７２
２８６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得る限界電流値は印
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ができる。
として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けて固体電解質部材の
一方の電極面が気体１１１１４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Ｊｚう
にした限界電流方式の酸素濃度センサが特開昭５１７２
２８６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得る限界電流値は印
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ができる。
しかしながら、かかる酸素濃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
燃比が理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。また空燃比がリ
ーン及びリッチ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台々に電極対を設け
て２つの固体電解質部材の一方の電極百合々が気体滞留
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５９−１９２
９５５号に開示されている。この酸素濃度セン−リ−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拐と電極対とが酸索車ンプ素
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。
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
燃比が理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。また空燃比がリ
ーン及びリッチ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台々に電極対を設け
て２つの固体電解質部材の一方の電極百合々が気体滞留
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５９−１９２
９５５号に開示されている。この酸素濃度セン−リ−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拐と電極対とが酸索車ンプ素
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。
また、かかる酸素濃度センサにおいては、酸素ポンプ素
子及び電池素子を加熱するためにヒータ素子が設けられ
ている。これは、酸素ポンプ素子及び電池素子のＩＩＩ
が定常運転時の排気温度より十分に高い温度に達しなけ
れば、素子が活性状態とならず酸素ポンプ素子に電流が
ほとんど流れないので酸素濃度に比例した酸素濃度検出
特性が得られないためである。
子及び電池素子を加熱するためにヒータ素子が設けられ
ている。これは、酸素ポンプ素子及び電池素子のＩＩＩ
が定常運転時の排気温度より十分に高い温度に達しなけ
れば、素子が活性状態とならず酸素ポンプ素子に電流が
ほとんど流れないので酸素濃度に比例した酸素濃度検出
特性が得られないためである。
しかしながら、かかる酸素濃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度検出特性が得ら
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度検出特性が得ら
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。
発明の概要
そこで、本発明の目的は、ヒータ素子の異常を正確に検
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。
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。
本発明の酸素濃度センサの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ヒータ
素子の異常を検出することを特徴としている。
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ヒータ
素子の異常を検出することを特徴としている。
友−呈一上
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、酸素濃度センサ
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−〇 − （Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ
） 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、酸素濃度センサ
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−〇 − （Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ
） 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
排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大気基準室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とは反対側の壁部には電極対１７ａ、１７ｂ、１６
ａ、１６ｂが各々形成されている。固体電解質部材１２
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、１７ｂ
が電池素子１つとして作用する。また大気基準室１５の
外壁面にはヒータ素子２０が設けられている。
排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大気基準室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とは反対側の壁部には電極対１７ａ、１７ｂ、１６
ａ、１６ｂが各々形成されている。固体電解質部材１２
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、１７ｂ
が電池素子１つとして作用する。また大気基準室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及び電池索子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の電極１７ａ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８
１２２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及び電池索子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の電極１７ａ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８
１２２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に接続されている。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
と共にマイクロコ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に接続されている。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
と共にマイクロコ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の開度に応じたレベルの出力電圧を発生する
絞り弁開度センサ３１と、絞り弁２６下流の吸気管２７
に設げられて吸気管２７内の絶対圧に応じたレベルの出
力電圧を発生ずる絶対圧センサ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３
３と、エンジン２のクランクシャフト（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３
４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の開度に応じたレベルの出力電圧を発生する
絞り弁開度センサ３１と、絞り弁２６下流の吸気管２７
に設げられて吸気管２７内の絶対圧に応じたレベルの出
力電圧を発生ずる絶対圧センサ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３
３と、エンジン２のクランクシャフト（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３
４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３つ
と、電流検出抵抗２３の両端電圧をディジタル信号に変
換する差動入力の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と、レベル変換回路
４１を経た各センサ出力の１つを選択的に出力するマル
チプレクサ４２と、このマルチプレクサ４２がら出力さ
れる信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４３
と、クランク角センサ３４の出力信号を波形整形してＴ
ＤＣ信号として出力する波形整形回路４４と、波形整形
回路４４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／Ｉ６ａと、パターン表示器３８を駆
動する駆動回路／Ｉ６ｂ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ＲＯ
Ｍ４８ど、ＲＡＭ４９と協えている。Ａ／Ｄ変換器３９
．４０，４３、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ＲＡＭ４９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ＴＤ
Ｃ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、スイッヂング素子からなり、ＣＰＵ４７
からのヒータ電流供給指令に応じてスイッヂング素子が
オンとなりヒータ素子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３つ
と、電流検出抵抗２３の両端電圧をディジタル信号に変
換する差動入力の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と、レベル変換回路
４１を経た各センサ出力の１つを選択的に出力するマル
チプレクサ４２と、このマルチプレクサ４２がら出力さ
れる信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４３
と、クランク角センサ３４の出力信号を波形整形してＴ
ＤＣ信号として出力する波形整形回路４４と、波形整形
回路４４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／Ｉ６ａと、パターン表示器３８を駆
動する駆動回路／Ｉ６ｂ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ＲＯ
Ｍ４８ど、ＲＡＭ４９と協えている。Ａ／Ｄ変換器３９
．４０，４３、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ＲＡＭ４９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ＴＤ
Ｃ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、スイッヂング素子からなり、ＣＰＵ４７
からのヒータ電流供給指令に応じてスイッヂング素子が
オンとなりヒータ素子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Ｉ
ｐが、Ａ／Ｄ変換器４３から絞り弁開度ｅｔｈ、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Ｃノる
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。ＣＰＵ４７はＲＯＭ４８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の燃料噴射時間Ｔｏ
Ｕ Ｔを演算する。そして、その燃料噴射時間Ｔｏ
Ｕ Ｔ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Ｉ
ｐが、Ａ／Ｄ変換器４３から絞り弁開度ｅｔｈ、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Ｃノる
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。ＣＰＵ４７はＲＯＭ４８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の燃料噴射時間Ｔｏ
Ｕ Ｔを演算する。そして、その燃料噴射時間Ｔｏ
Ｕ Ｔ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Ｔｏｕｖは例えば、次式から算出される。
Ｔｏｕｖ＝ＴｉＸＫｏ２ＸＫｗｏＴＸＫｖｗ・・・・・
・（１） ここで、Ｔ ｔはエンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧
ＰＢＡとから決定される基本噴射時間を表わす基本供給
量、ＫＯ２は酸素濃度セン勺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。
・（１） ここで、Ｔ ｔはエンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧
ＰＢＡとから決定される基本噴射時間を表わす基本供給
量、ＫＯ２は酸素濃度セン勺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 、Ｋｗｏｖ、Ｋｖｗ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＝ １２
− 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１８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１６
ｂ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。
− 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１８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１６
ｂ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。
気体滞留室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基準室１５内の大気の間に酸素濃
度差が生ずる。この酸素濃度差に応じた電圧Ｖｓが電池
素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間に発生し、この電圧Ｖ
ｓ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濃度に比例し、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基準室１５内の大気の間に酸素濃
度差が生ずる。この酸素濃度差に応じた電圧Ｖｓが電池
素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間に発生し、この電圧Ｖ
ｓ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濃度に比例し、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ぎには電圧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
として気体滞留室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。このポンプ電流値
ＩＰに応じて上記したフィードバック補正係数Ｋ。
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
として気体滞留室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。このポンプ電流値
ＩＰに応じて上記したフィードバック補正係数Ｋ。
２がＫＯ２算出サブルーチンにおいて設定される。
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、ＣＰＵ４７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。酸素濃度センサ
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）。Ｖｓ ｆ
−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Ａ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Ａの計数値ＴＡが時間ｔ。
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。酸素濃度センサ
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）。Ｖｓ ｆ
−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Ａ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Ａの計数値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１ｐを読み込みそのポンプ電
流値１ｐが上限値ＩＰＬＩ−１より大であるか否かを判
別する（ステップ６５）。Ｉｐ＞ＩＰＬＨ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（ステップ６６）。Ｉｐ
≦ＩＰＬＨならば、ＫＯ２算出サ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ＫＯ２
Ｌｌ−１より大であるが否かを判別する（ステップ６７
）ｌ、ＫＯ２＞ＫＯ２ＬＨならば、正側に過剰のポンプ
電流が流れてなくてもＶｓ＝０（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１７８．１７ｂ間が短絡して
いるとして電池素子ショー１〜表示指令を駆動回路４６
ｂに対して発生する〈ステップ６６）。
ｔｏならば、ポンプ電流値１ｐを読み込みそのポンプ電
流値１ｐが上限値ＩＰＬＩ−１より大であるか否かを判
別する（ステップ６５）。Ｉｐ＞ＩＰＬＨ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（ステップ６６）。Ｉｐ
≦ＩＰＬＨならば、ＫＯ２算出サ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ＫＯ２
Ｌｌ−１より大であるが否かを判別する（ステップ６７
）ｌ、ＫＯ２＞ＫＯ２ＬＨならば、正側に過剰のポンプ
電流が流れてなくてもＶｓ＝０（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１７８．１７ｂ間が短絡して
いるとして電池素子ショー１〜表示指令を駆動回路４６
ｂに対して発生する〈ステップ６６）。
タイマＡのリセット後、タイマＡの計数値Ｔ八が時間ｔ
ｏに達していないと判別されたとき、又はＫＯ２≦ＫＯ
２Ｌｌ−１と判別されたときには電圧Ｖｓが電圧ＶＣＣ
に等しいか否かを判別する（ステップ６８）。Ｖｓ≠Ｖ
ｃｃ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Ｏからアップ計数を開始させる（
ステップ６９）。
ｏに達していないと判別されたとき、又はＫＯ２≦ＫＯ
２Ｌｌ−１と判別されたときには電圧Ｖｓが電圧ＶＣＣ
に等しいか否かを判別する（ステップ６８）。Ｖｓ≠Ｖ
ｃｃ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Ｏからアップ計数を開始させる（
ステップ６９）。
一方、Ｖｓ＝Ｖｃｃの場合、タイマＢの計数値ＴＢが時
間１１以上であるか否かを判別しくステップ７０）、Ｔ
Ｂ≧ｔ１ならば、ポンプ電流値Ｉｐを読み込みそのポン
プ電流値Ｉｐが下限値ｌＰＬＬより小であるか否かを判
別する（ステップ７１）。
間１１以上であるか否かを判別しくステップ７０）、Ｔ
Ｂ≧ｔ１ならば、ポンプ電流値Ｉｐを読み込みそのポン
プ電流値Ｉｐが下限値ｌＰＬＬより小であるか否かを判
別する（ステップ７１）。
ＩＰ＜ｌＰＬＬ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１
９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）、Ｉｐ≧ｌＰＬＬならば、
ＫＯ２算出サ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ＫＯ２１Ｌより小であるか
否かを判別する（ステップ７３）。ＫＯ２＜ＫＯ２ＬＬ
ならば、過剰のポンプ電流が流れてなくてもＶＳ＝ＶＣ
Ｃの状態が継続しかつフィードバック補正係数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
プン表示指令を駆動回路４６ｂに対して発生ずる（ステ
ップ７２）。
つ負側に過剰のポンプ電流が流れているので電池素子１
９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）、Ｉｐ≧ｌＰＬＬならば、
ＫＯ２算出サ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ＫＯ２１Ｌより小であるか
否かを判別する（ステップ７３）。ＫＯ２＜ＫＯ２ＬＬ
ならば、過剰のポンプ電流が流れてなくてもＶＳ＝ＶＣ
Ｃの状態が継続しかつフィードバック補正係数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
プン表示指令を駆動回路４６ｂに対して発生ずる（ステ
ップ７２）。
タイマＢのリレン１〜後、タイマＢの計数値Ｔｓが時間
ｔ１に達していないと判別されたとき、又はＫＯ２≧Ｋ
Ｏ２ＬＬと判別されたときにはポンプ電流値Ｉ’ｐが０
（ＩＩＩＡ）に等しいか否かを判別する（ステップ７４
）、Ｉｐ≠０（ＩＩＩＡ）の場合、ＣＰＵ４７内のタイ
マＣ（図示せず）をリセットしてタイマＣに０からアッ
プ計数を開始させる（ステップ７５）。一方、ＩＰ−０
（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）、Ｔｃ≧ｔｚ’
＞らば、フィードバック補正係数ＫＯ２が上限値ＫＯ２
ＬＨより大であるか否かを判別する（ステップ７７）。
ｔ１に達していないと判別されたとき、又はＫＯ２≧Ｋ
Ｏ２ＬＬと判別されたときにはポンプ電流値Ｉ’ｐが０
（ＩＩＩＡ）に等しいか否かを判別する（ステップ７４
）、Ｉｐ≠０（ＩＩＩＡ）の場合、ＣＰＵ４７内のタイ
マＣ（図示せず）をリセットしてタイマＣに０からアッ
プ計数を開始させる（ステップ７５）。一方、ＩＰ−０
（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）、Ｔｃ≧ｔｚ’
＞らば、フィードバック補正係数ＫＯ２が上限値ＫＯ２
ＬＨより大であるか否かを判別する（ステップ７７）。
ＫＯ２＞ＫＯ２Ｌｌ−１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の電極１６ａ。
りリッチで酸素ポンプ素子１の電極１６ａ。
１６ｂの接続ラインの断線によりＩｐ＝Ｏ（ｍＡ）の状
態が継続したためフィードバック補正係数に０２が過大
な値になったとして酸素ポンプ素子オーブン表示指令を
駆動回路／Ｉ６ｂに対して発生する（ステップ７８）、
ＫＯ２≦Ｋｏ２ＬＨならば、フィードバック補正係数Ｋ
Ｏ２が下限値ＫＯ２ＬＬより小であるか否かを判別する
くステップ７つ）。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１
６ａ。
態が継続したためフィードバック補正係数に０２が過大
な値になったとして酸素ポンプ素子オーブン表示指令を
駆動回路／Ｉ６ｂに対して発生する（ステップ７８）、
ＫＯ２≦Ｋｏ２ＬＨならば、フィードバック補正係数Ｋ
Ｏ２が下限値ＫＯ２ＬＬより小であるか否かを判別する
くステップ７つ）。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１
６ａ。
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に対して発生する（ステップ７
８）。
示指令を駆動回路４６ｂに対して発生する（ステップ７
８）。
タイマＣのリセット後、タイマＣの計数値Ｔｃが時間ｔ
２に達していないと判別されたとき、又はＫＯ２≧に○
２Ｌｌ−と判別されたときにはフィードバック補正係数
ＫＯ２が上限値ＫＯ２Ｌｌ−１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≧に○
２Ｌｌ−と判別されたときにはフィードバック補正係数
ＫＯ２が上限値ＫＯ２Ｌｌ−１より大であるか否かを判
別する（ステップ８０）。
ＫＯ２≦ＫＯ２ＬＨの場合、ＣＰＵ４７内のタイマＤ、
Ｅ（共に図示せず）を各々リセッ１〜してタイマＤ、Ｅ
にＯからアップ計数を開始さぜる（ステップ８１．８２
＞。一方、ＫＯ２＞ＫＯ２Ｌｌ−１の場合、タイマＤの
計数値Ｔｏが時間ｔ３以上か否かを判別しくステップ８
３）、ＴＤ＜ｊ３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ろくステップ８２）
。ＴＤ≧ｔ３ならば、空燃比がオーバリーンの運転状態
が時間ｔ３以上継続することは通常ないので電池素子１
９の電極１７ａ、１７ｂ間の電圧Ｖｓが０゜４〔Ｖ〕よ
り小であるか否かを判別する（ステップ８４）、Ｖｓ
＜Ｏ，／１− （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からアップ計数を開始させ（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、Ｉ）、
ｍ ）以上であるか否かの判別、そして吸気管内絶対圧
ＰＢＡが６６０（ｍｍＨｏ）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ｌ
、、−ｒｅｆ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≧３０００ （ｒ、Ｉ）
、ｍ ）、ＰＢＡ≧６６０ （ｍｍＨｇ）及びｌ ｒｃ
ｆ≦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Ｉ Ｐ Ｌ ＋−＋より大で
あるか否かを判別しくステップ８９）、ＩＰ〉ＩＰＬＨ
どきには、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、ｐ
、ｍ ） 、Ｐａ Ａ≧６６０ （ｍｍｍｍ１ｌ及びＬ
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Ｉｐ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＞ＩＰＬＨときには
、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ＫＯ２＋−１−１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正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に対して発生する（ステップ
９２）。なお、目標空燃比Ｌ ｒｅｆは燃料供給ルーチ
ンのサブルーチンにおいてＴＤＣ信号に周期してエンジ
ン回転数Ｎｅ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて設定さ
れる。
Ｅ（共に図示せず）を各々リセッ１〜してタイマＤ、Ｅ
にＯからアップ計数を開始さぜる（ステップ８１．８２
＞。一方、ＫＯ２＞ＫＯ２Ｌｌ−１の場合、タイマＤの
計数値Ｔｏが時間ｔ３以上か否かを判別しくステップ８
３）、ＴＤ＜ｊ３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ろくステップ８２）
。ＴＤ≧ｔ３ならば、空燃比がオーバリーンの運転状態
が時間ｔ３以上継続することは通常ないので電池素子１
９の電極１７ａ、１７ｂ間の電圧Ｖｓが０゜４〔Ｖ〕よ
り小であるか否かを判別する（ステップ８４）、Ｖｓ
＜Ｏ，／１− （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からアップ計数を開始させ（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、Ｉ）、
ｍ ）以上であるか否かの判別、そして吸気管内絶対圧
ＰＢＡが６６０（ｍｍＨｏ）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ｌ
、、−ｒｅｆ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≧３０００ （ｒ、Ｉ）
、ｍ ）、ＰＢＡ≧６６０ （ｍｍＨｇ）及びｌ ｒｃ
ｆ≦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Ｉ Ｐ Ｌ ＋−＋より大で
あるか否かを判別しくステップ８９）、ＩＰ〉ＩＰＬＨ
どきには、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、ｐ
、ｍ ） 、Ｐａ Ａ≧６６０ （ｍｍｍｍ１ｌ及びＬ
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Ｉｐ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＞ＩＰＬＨときには
、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ＫＯ２＋−１−１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正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に対して発生する（ステップ
９２）。なお、目標空燃比Ｌ ｒｅｆは燃料供給ルーチ
ンのサブルーチンにおいてＴＤＣ信号に周期してエンジ
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Ｋｏ２が上限値ＫＯ
２Ｌｌ−１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ｔ４以上であるか否かを判別する（ス
テップ９３）。Ｔｃ≧ｔ４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に対して発生ず
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Ｋｏ２が上限値ＫＯ
２Ｌｌ−１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ｔ４以上であるか否かを判別する（ス
テップ９３）。Ｔｃ≧ｔ４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に対して発生ず
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においての旧教値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ＦにＯ
がらアップ計数を開始させる（ステップ９６）。ＫＯ２
＜ＫＯ２ＬＬ−の場合にはタイマＦの計数値ＴＦが時間
１５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（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ＫＯ２１−Ｌ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
９４）。一方、Ｖｓ ＞Ｑ、４ （Ｖ）ならば、ポンプ
電流値！ｐが下限値ｌＰＬＬより小であるか否かを判別
するくステップ９９）。Ｉｐ＜ｌＰＬＬ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ＫＯ２が下限
値ＫＯ２＋−Ｌ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に対して発生する（ステップ９２）。
ップ９３においての旧教値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ＦにＯ
がらアップ計数を開始させる（ステップ９６）。ＫＯ２
＜ＫＯ２ＬＬ−の場合にはタイマＦの計数値ＴＦが時間
１５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（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ＫＯ２１−Ｌ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
９４）。一方、Ｖｓ ＞Ｑ、４ （Ｖ）ならば、ポンプ
電流値！ｐが下限値ｌＰＬＬより小であるか否かを判別
するくステップ９９）。Ｉｐ＜ｌＰＬＬ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ＫＯ２が下限
値ＫＯ２＋−Ｌ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に対して発生する（ステップ９２）。
電池素子ショー１〜表示指令、電池素子オーブン表示指
令、リッチ異常検出表示指令、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プン表示指令
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Ｊる（ステップ１０１）。
令、リッチ異常検出表示指令、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プン表示指令
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Ｊ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１ｐ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１ｐ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１ｐ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１ｐ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（ＡｆＩ２０３ ）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（ＡｆＩ２０３ ）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。
λ団至皇Ｉ
このように、本発明の酸素濃度センサの異常検出方法に
おいては、ヒータ素子の接続ラインの断線及びヒータ素
子内の断線による異常が発生すると、ポンプ電流が十分
に流れないために電池素子の電極間の電圧から判断され
る空燃比状態に対して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空燃比補正値に応じてヒ
ータ素子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
酸素濃度センサ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、ヒータ素子の接続ラインの断線及びヒータ素
子内の断線による異常が発生すると、ポンプ電流が十分
に流れないために電池素子の電極間の電圧から判断され
る空燃比状態に対して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空燃比補正値に応じてヒ
ータ素子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
酸素濃度センサ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方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１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・・・・・・酸素濃度センサ検出部 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１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・・・・・・酸素濃度センサ検出部 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 (2)
- （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、前記固体電解質部材
を加熱するヒータ素子と、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
異常検出方法であって、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ヒータ素子の異常を検出
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
つ前記補正値が第２所定値以下であるとき前記ヒータ素
子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１所定値以上でかつ前記補正値が第３所定値以
上であるとき前記ヒータ素子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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61069097A JPH073405B2 (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 酸素濃度センサの異常検出方法 |
| DE19873710220 DE3710220A1 (de) | 1986-03-27 | 1987-03-27 | Verfahren zur abnormalitaetsdetektion fuer einen sauerstoffkonzentrationssensor |
| GB8707432A GB2188436B (en) | 1986-03-27 | 1987-03-27 | Method of abnormality detection for oxygen concentration sensor |
| US07/030,493 US4724815A (en) | 1986-03-27 | 1987-03-27 | System of abnormality detection for oxygen concentration sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61069097A JPH073405B2 (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 |
|---|---|
| JPS62225946A true JPS62225946A (ja) | 1987-10-03 |
| JPH073405B2 JPH073405B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=13392771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61069097A Expired - Fee Related JPH073405B2 (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) | US4724815A (ja) |
| JP (1) | JPH073405B2 (ja) |
| DE (1) | DE3710220A1 (ja) |
| GB (1) | GB2188436B (ja) |
Cited By (1)
| 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 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6363962A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-22 | Ngk Insulators Ltd | 工業用酸素濃度測定装置 |
| 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 |
| DE3840148A1 (de) * | 1988-11-29 | 1990-05-31 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zum erkennen eines fehlerzustandes einer lambdasonde |
| JP2577981B2 (ja) * | 1988-12-14 | 1997-02-05 | 株式会社堀場製作所 | プロセス用イオン測定装置 |
| DE3941995A1 (de) * | 1989-12-20 | 1991-06-27 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung der funktionsfaehigkeit einer sonden-heizeinrichtung |
| US5100742A (en) * | 1990-03-08 | 1992-03-31 | Gte Laboratories Incorporated | Method and device for gaseous fuel cell operation |
| DE4035173A1 (de) * | 1990-11-06 | 1992-05-07 | Motoren Werke Mannheim Ag | Abgasmesseinrichtung |
| DE4132008C2 (de) * | 1991-09-26 | 2000-04-06 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Heizung einer Sauerstoffsonde |
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| US5245979A (en) * | 1992-10-28 | 1993-09-21 | Ford Motor Company | Oxygen sensor system with a dynamic heater malfunction detector |
| DE4433632B4 (de) * | 1994-09-21 | 2004-05-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Überwachung einer Heizeinrichtung eines im Abgassystem einer Brennkraftmaschine angebrachten Sensors |
| US7142976B2 (en) * | 2004-06-29 | 2006-11-28 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Abnormality diagnosis method and apparatus for gas concentration measuring device |
| JP4270286B2 (ja) * | 2007-02-07 | 2009-05-27 | トヨタ自動車株式会社 | ガスセンサ用の制御装置 |
| JP6155949B2 (ja) * | 2013-08-09 | 2017-07-05 | 株式会社デンソー | ガスセンサ制御装置 |
| DE102013223049A1 (de) | 2013-11-13 | 2015-05-13 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Diagnose einer Lambda-Sonde im laufenden Betrieb |
| DE102014217402A1 (de) * | 2014-09-01 | 2016-03-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose der Funktion eines Abgassensors |
| CN104502438B (zh) * | 2014-12-16 | 2017-12-29 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空气质量的检测方法及装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3938075A (en) * | 1974-09-30 | 1976-02-10 | The Bendix Corporation | Exhaust gas sensor failure detection system |
| US3948228A (en) * | 1974-11-06 | 1976-04-06 | The Bendix Corporation | Exhaust gas sensor operational detection system |
| JPS57212347A (en) * | 1981-06-25 | 1982-12-27 | Nissan Motor Co Ltd | Air-fuel ratio control system |
| JPS5928046A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-02-14 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比制御装置 |
-
1986
- 1986-03-27 JP JP61069097A patent/JPH073405B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-03-27 US US07/030,493 patent/US4724815A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-27 DE DE19873710220 patent/DE3710220A1/de active Granted
- 1987-03-27 GB GB8707432A patent/GB2188436B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3710220C2 (ja) | 1990-08-02 |
| GB8707432D0 (en) | 1987-04-29 |
| DE3710220A1 (de) | 1987-10-08 |
| JPH073405B2 (ja) | 1995-01-18 |
| GB2188436A (en) | 1987-09-30 |
| GB2188436B (en) | 1990-06-06 |
| US4724815A (en) | 1988-02-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |