JPH079417B2 - 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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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 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。
背景技術 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、この酸素濃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
制御する空燃比制御装置がある。
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、この酸素濃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
電解質部材の両主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するようにした限
界電流方式の酸素濃度センサが特開昭52-72286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。
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
電解質部材の両主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するようにした限
界電流方式の酸素濃度センサが特開昭52-72286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の動作異常を
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の動作異常を
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、酸素濃度センサの酸素濃度検
出の異常を正確に検出することができる異常検出方法を
提供することである。
出の異常を正確に検出することができる異常検出方法を
提供することである。
本願第１の発明の酸素濃度センサの異常検出方法は、内
燃エンジンの高負荷運転時の運転状態から定まる目標空
燃比が理論空燃比よりリッチであり、酸素ポンプ素子の
電極対間を流れるポンプ電流が第１所定値より大であ
り、かつ電池素子の電極対間の電圧が第３所定値より小
であるとき酸素濃度センサの酸素濃度検出が異常である
と判別することを特徴としている。また、本願第２の発
明の酸素濃度センサの異常検出方法は、内燃エンジンの
高負荷運転時の運転状態から定まる目標空燃比が理論空
燃比よりリッチであり、酸素ポンプ素子の電極対間を流
れる電流が第１所定値より大であり、空燃比制御のため
の空燃比補正値が第２所定値より大であり、かつ電池素
子の電極対間の電圧が第３所定値より小であるとき酸素
濃度センサの酸素濃度検出が異常であると判別すること
を特徴としている。
燃エンジンの高負荷運転時の運転状態から定まる目標空
燃比が理論空燃比よりリッチであり、酸素ポンプ素子の
電極対間を流れるポンプ電流が第１所定値より大であ
り、かつ電池素子の電極対間の電圧が第３所定値より小
であるとき酸素濃度センサの酸素濃度検出が異常である
と判別することを特徴としている。また、本願第２の発
明の酸素濃度センサの異常検出方法は、内燃エンジンの
高負荷運転時の運転状態から定まる目標空燃比が理論空
燃比よりリッチであり、酸素ポンプ素子の電極対間を流
れる電流が第１所定値より大であり、空燃比制御のため
の空燃比補正値が第２所定値より大であり、かつ電池素
子の電極対間の電圧が第３所定値より小であるとき酸素
濃度センサの酸素濃度検出が異常であると判別すること
を特徴としている。
実施例 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（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（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。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,16a,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19
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。
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,16a,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19
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、ZrO2（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。
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16b及び電池素子1
9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16a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。
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16b及び電池素子1
9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16a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に設けられ
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
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。
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に設けられ
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
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2
3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、クランク角センサ34の出力信号を波形整形
してTDC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C
PU（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ROM48と、RAM49と備えている。
A/D変換器39、40、43、マルチプレクサ42、カウンタ4
5、駆動回路46a、駆動回路46b、CPU47、ROM48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、CPU47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。
ィジタル信号に変換するA/D変換器39と、電流検出抵抗2
3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、クランク角センサ34の出力信号を波形整形
してTDC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C
PU（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ROM48と、RAM49と備えている。
A/D変換器39、40、43、マルチプレクサ42、カウンタ4
5、駆動回路46a、駆動回路46b、CPU47、ROM48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、CPU47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IP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5
0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TOUTを演算す
る。そして、その燃料噴射時間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。
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IP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5
0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TOUTを演算す
る。そして、その燃料噴射時間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。
TOUT=Ti×KO2×KWOT×KTW ……（１） ここで、Ti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、KO2、
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。
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、KO2、
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。
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。
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。
気体滞留室13内の酸素の汲み出しにより気体滞留室13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。
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きには電圧Vsが基準電圧源22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KO2がKO2算出サブルーチンにおいて設定される。
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KO2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V
s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≠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０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t0以上である
か否かを判別し（ステップ64）、TA≧t0ならば、ポンプ
電流値IPを読み込みそのポンプ電流値IPが上限値IPLH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＝０〔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KO2LHより大であるか否
かを判別する（ステップ67）。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）。
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V
s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≠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０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t0以上である
か否かを判別し（ステップ64）、TA≧t0ならば、ポンプ
電流値IPを読み込みそのポンプ電流値IPが上限値IPLH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＝０〔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KO2LHより大であるか否
かを判別する（ステップ67）。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のリセット後、タイマＡの計数値TAが時間T0に
達していないと判別されたとき、又はKO2≦KO2LH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≠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
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t1以上であるか否かを判
別し（ステップ70）、TB≧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IPLLより小である
か否かを判別する（ステップ71）。IP＜IPLL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プ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≧IPLL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KO2LL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＝Vcc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
して発生する（ステップ72）。
達していないと判別されたとき、又はKO2≦KO2LH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≠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
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t1以上であるか否かを判
別し（ステップ70）、TB≧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IPLLより小である
か否かを判別する（ステップ71）。IP＜IPLL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プ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≧IPLL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KO2LL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＝Vcc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
して発生する（ステップ72）。
タイマＢのリセット後、タイマＢの計数値TBが時間t1に
達していないと判別されたとき、又はKO2≧KO2LLと判別
されたときにはポンプ電流値IPが０〔mA〕に等しいか否
かを判別する（ステップ74）。IP≠０〔mA〕の場合、CP
U47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t2
以上であるか否かを判別し（ステップ76）、TC≧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
の電極16a,16bの接続ラインの断線によりIP＝０〔mA〕
の状態が継続したためフィードバック補正係数KO2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≦
KO2LHならば、フィードバック補正係数KO2が下限値K
O2LLより小であるか否かを判別する（ステップ79）。K
O2＜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＝０〔mA〕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）。
達していないと判別されたとき、又はKO2≧KO2LLと判別
されたときにはポンプ電流値IPが０〔mA〕に等しいか否
かを判別する（ステップ74）。IP≠０〔mA〕の場合、CP
U47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t2
以上であるか否かを判別し（ステップ76）、TC≧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
の電極16a,16bの接続ラインの断線によりIP＝０〔mA〕
の状態が継続したためフィードバック補正係数KO2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≦
KO2LHならば、フィードバック補正係数KO2が下限値K
O2LLより小であるか否かを判別する（ステップ79）。K
O2＜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＝０〔mA〕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）。
タイマＣのリセット後、タイマＣの計数値TCが時間t2に
達していないと判別されたとき、又はKO2≧KO2LL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K
O2LHより大であるか否かを判別する（ステップ80）。K
O2≦KO2LH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０からアップ計
数を開始させる（ステップ81,82）。一方、KO2＞KO2LH
の場合、タイマＤの計数値TDが時間t3以上か否かを判別
し（ステップ83）、TD＜t3ならば、タイマＥをリセット
してタイマＥに０からアップ計数を開始させる（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19
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＜0.4〔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０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.
p.m〕以上であるか否かの判別、そして吸気管内絶対圧P
BAが660〔mmHg〕以上であるか否かの判別を各々行ない
（ステップ86,87）、また目標空燃比Lref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.p.m〕、PBA≧660〔mmHg〕及びLref≦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IPLHより大であるか否かを判別し（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≧3000〔r.p.m〕、PBA≧660〔mmH
g〕及びLref≦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（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KO2LH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Lref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。
達していないと判別されたとき、又はKO2≧KO2LL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K
O2LHより大であるか否かを判別する（ステップ80）。K
O2≦KO2LH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０からアップ計
数を開始させる（ステップ81,82）。一方、KO2＞KO2LH
の場合、タイマＤの計数値TDが時間t3以上か否かを判別
し（ステップ83）、TD＜t3ならば、タイマＥをリセット
してタイマＥに０からアップ計数を開始させる（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19
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＜0.4〔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０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.
p.m〕以上であるか否かの判別、そして吸気管内絶対圧P
BAが660〔mmHg〕以上であるか否かの判別を各々行ない
（ステップ86,87）、また目標空燃比Lref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.p.m〕、PBA≧660〔mmHg〕及びLref≦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IPLHより大であるか否かを判別し（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≧3000〔r.p.m〕、PBA≧660〔mmH
g〕及びLref≦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（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KO2LH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Lref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KO2が上限値KO2LH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
対して発生する（ステップ94）。
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KO2LH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においての計数値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≧K
O2LL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０か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t5以上であるか否かを判別し（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K
O2LL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＞0.4〔Ｖ〕ならば、ポンプ
電流値IPが下限値IPLLより小であるか否かを判別する
（ステップ99）。IP＜IPLL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KO2LL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）。
プ93においての計数値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≧K
O2LL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０か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t5以上であるか否かを判別し（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K
O2LL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＞0.4〔Ｖ〕ならば、ポンプ
電流値IPが下限値IPLLより小であるか否かを判別する
（ステップ99）。IP＜IPLL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KO2LL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）。
電池素子ショート表示指令、電池素子オープン表示指
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に等しくし（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
作を実行する（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に等しくし（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。
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。
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IP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IP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（Al2O3）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（Al2O3）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。
発明の効果 このように、本発明によれば、内燃エンジンの高負荷運
転時の運転状態から定まる目標空燃比が理論空燃比より
リッチであり、同時に酸素ポンプ素子の電極対間を流れ
るポンプ電流が第１所定値より大であって空燃比がリッ
チであることを示しているときに電池素子の電極対間の
電圧が第３所定値より小で空燃比がリーンであることを
示しているときには空燃比のリッチ・リーンが逆の関係
にあり酸素濃度センサの動作が正常であれば起こり得な
い状態であるので、酸素濃度センサの酸素濃度検出が異
常であると正確に検出することができる。また、本発明
によれば、内燃エンジンの高負荷運転時の運転状態から
定まる目標空燃比が理論空燃比よりリッチであり、同時
に酸素ポンプ素子の電極対間を流れるポンプ電流が第１
所定値より大であって空燃比がリッチであることを示し
ているとき、空燃比制御のための空燃比補正値が第２所
定値より大であって空燃比がリーンであることを示し、
同時に電池素子の電極対間の電圧が第３所定値より小で
あって空燃比がリーンであることを示しているときには
空燃比のリッチ・リーンが逆の関係にあり酸素濃度セン
サの動作が正常であれば起こり得ない状態であるので、
酸素濃度センサの酸素濃度検出が異常であると正確に検
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。
転時の運転状態から定まる目標空燃比が理論空燃比より
リッチであり、同時に酸素ポンプ素子の電極対間を流れ
るポンプ電流が第１所定値より大であって空燃比がリッ
チであることを示しているときに電池素子の電極対間の
電圧が第３所定値より小で空燃比がリーンであることを
示しているときには空燃比のリッチ・リーンが逆の関係
にあり酸素濃度センサの動作が正常であれば起こり得な
い状態であるので、酸素濃度センサの酸素濃度検出が異
常であると正確に検出することができる。また、本発明
によれば、内燃エンジンの高負荷運転時の運転状態から
定まる目標空燃比が理論空燃比よりリッチであり、同時
に酸素ポンプ素子の電極対間を流れるポンプ電流が第１
所定値より大であって空燃比がリッチであることを示し
ているとき、空燃比制御のための空燃比補正値が第２所
定値より大であって空燃比がリーンであることを示し、
同時に電池素子の電極対間の電圧が第３所定値より小で
あって空燃比がリーンであることを示しているときには
空燃比のリッチ・リーンが逆の関係にあり酸素濃度セン
サの動作が正常であれば起こり得ない状態であるので、
酸素濃度センサの酸素濃度検出が異常であると正確に検
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)
- 【請求項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第１及び第２の電極対と、前
記第１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
ガス中と前記第１及び第２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、前記第１の電極対
の他方の電極のみを含む前記固体電解質部材の一部分に
基準酸素を供給する基準酸素源と含む酸素濃度センサの
異常検出方法であって、前記内燃エンジンの高負荷運転
時の運転状態から定まる目標空燃比が理論空燃比よりリ
ッチであり、前記第２の電極対間を流れる電流が第１所
定値より大であり、かつ前記第１の電極対間の電圧が第
３所定値より小であるとき前記酸素濃度センサの酸素濃
度検出が異常であると判別することを特徴とする異常検
出方法。 - 【請求項２】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第１及び第２の電極対と、前
記第１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
ガス中と前記第１及び第２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、前記第１の電極対
の他方の電極のみを含む前記固体電解質部材の一部分に
基準酸素を供給する基準酸素源と、前記内燃エンジンに
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
含む酸素濃度センサの異常検出方法であって、前記内燃
エンジンの高負荷運転時の運転状態から定まる目標空燃
比が理論空燃比よりリッチであり、前記第２の電極対間
を流れる電流が第１所定値より大であり、前記空燃比補
正値が第２所定値より大であり、かつ前記第１の電極対
間の電圧が第３所定値より小であるとき前記酸素濃度セ
ンサの酸素濃度検出が異常であると判別することを特徴
とする異常検出方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61069096A JPH079417B2 (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 酸素濃度センサの異常検出方法 |
| GB8707431A GB2188435B (en) | 1986-03-27 | 1987-03-27 | Method of abnormality detection for oxygen concentration sensor |
| US07/030,492 US4777922A (en) | 1986-03-27 | 1987-03-27 | Method of abnormality detection of oxygen concentration sensor |
| DE19873710221 DE3710221A1 (de) | 1986-03-27 | 1987-03-27 | Verfahren zur abnormalitaetsdetektion fuer einen sauerstoffkonzentrationssensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61069096A JPH079417B2 (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 |
|---|---|
| JPS62225945A JPS62225945A (ja) | 1987-10-03 |
| JPH079417B2 true JPH079417B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=13392737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61069096A Expired - Fee Related JPH079417B2 (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) | US4777922A (ja) |
| JP (1) | JPH079417B2 (ja) |
| DE (1) | DE3710221A1 (ja) |
| GB (1) | GB2188435B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS648334A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Mazda Motor | Air-fuel ratio controller of engine |
| US4926826A (en) * | 1987-08-31 | 1990-05-22 | Japan Electronic Control Systems Co., Ltd. | Electric air-fuel ratio control apparatus for use in internal combustion engine |
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| 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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| US4912417A (en) * | 1989-02-21 | 1990-03-27 | Fisher Scientific Company | Measurement of pH and specific ion concentration |
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| DE4139561A1 (de) * | 1991-11-30 | 1993-06-03 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zum ueberwachen des alterungszustandes einer sauerstoffsonde |
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| JP4016790B2 (ja) * | 2002-10-10 | 2007-12-05 | 株式会社デンソー | ガス濃度検出装置 |
| DE10312732B4 (de) | 2003-03-21 | 2005-12-29 | Siemens Ag | Verfahren zum Betrieb einer Messsonde zur Messung einer Gaskonzentration |
| JP4252359B2 (ja) | 2003-05-09 | 2009-04-08 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | ガス濃度センサの異常検出装置 |
| CA2448459C (en) * | 2003-11-06 | 2014-04-29 | Aeg Identifikationssysteme Gmbh | Method for fitting a transponder to a metal body, and a transponder module for carrying out the method |
| US7582197B2 (en) | 2004-04-01 | 2009-09-01 | Denso Corporation | Gas concentration measuring apparatus with failure monitor |
| US7142976B2 (en) * | 2004-06-29 | 2006-11-28 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Abnormality diagnosis method and apparatus for gas concentration measuring device |
| JP5139337B2 (ja) * | 2009-01-20 | 2013-02-06 | 日本特殊陶業株式会社 | 模擬信号生成装置 |
| JP7046733B2 (ja) * | 2018-06-27 | 2022-04-04 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
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| US3948228A (en) * | 1974-11-06 | 1976-04-06 | The Bendix Corporation | Exhaust gas sensor operational detection system |
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| JPS60128350A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 空燃比検知方法および装置 |
-
1986
- 1986-03-27 JP JP61069096A patent/JPH079417B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-03-27 US US07/030,492 patent/US4777922A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-27 DE DE19873710221 patent/DE3710221A1/de active Granted
- 1987-03-27 GB GB8707431A patent/GB2188435B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2188435B (en) | 1990-06-06 |
| DE3710221C2 (ja) | 1990-07-19 |
| GB8707431D0 (en) | 1987-04-29 |
| US4777922A (en) | 1988-10-18 |
| GB2188435A (en) | 1987-09-30 |
| DE3710221A1 (de) | 1987-10-08 |
| JPS62225945A (ja) | 1987-10-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |