JPH04298660A - 内燃機関の空燃比検出装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比検出装置Info
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- JPH04298660A JPH04298660A JP6468291A JP6468291A JPH04298660A JP H04298660 A JPH04298660 A JP H04298660A JP 6468291 A JP6468291 A JP 6468291A JP 6468291 A JP6468291 A JP 6468291A JP H04298660 A JPH04298660 A JP H04298660A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- air
- fuel ratio
- sensor
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気中の酸素
濃度に応じた空燃比情報を出力する空燃比検出装置、特
に、ヒータによりセンサセル及びポンプセルを活性温度
に保持できる内燃機関の空燃比検出装置に関する。
濃度に応じた空燃比情報を出力する空燃比検出装置、特
に、ヒータによりセンサセル及びポンプセルを活性温度
に保持できる内燃機関の空燃比検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ジルコニアの酸素濃度電池作用と
酸素イオンポンピング作用という特性を利用して、空燃
比（Ａ／Ｆ）を単にストイキオよりもリーン側かリッチ
側かだけでなく、どの程度の値であるか検出するリニア
Ａ／Ｆセンサが提案されている。（特開昭６３ー３６１
４０号公報参照）この種のリニアＡ／Ｆセンサはセンサ
セルとポンプセルとを絶縁層を介して結合し、しかもセ
ル全体が確実に動作する温度範囲、例えば８００±１０
０℃に加熱制御できる加熱制御装置が付設されている。 ここで、センサセルは排ガスが拡散口を通り流入するキ
ャビティーに対設され、その内部ガスの酸素濃度と参照
気体（大気等）の酸素濃度との差に応じた電気信号を出
力するという従来のＯ２センサと同様の原理で作動し、
ポンプセル２１はキャビティーと排ガスの通路との間の
両電極間に強制的にポンプ電流Ｉｐが流されると酸素を
マイナス電極側からプラス電極側に汲み出す性質を備え
ている。
酸素イオンポンピング作用という特性を利用して、空燃
比（Ａ／Ｆ）を単にストイキオよりもリーン側かリッチ
側かだけでなく、どの程度の値であるか検出するリニア
Ａ／Ｆセンサが提案されている。（特開昭６３ー３６１
４０号公報参照）この種のリニアＡ／Ｆセンサはセンサ
セルとポンプセルとを絶縁層を介して結合し、しかもセ
ル全体が確実に動作する温度範囲、例えば８００±１０
０℃に加熱制御できる加熱制御装置が付設されている。 ここで、センサセルは排ガスが拡散口を通り流入するキ
ャビティーに対設され、その内部ガスの酸素濃度と参照
気体（大気等）の酸素濃度との差に応じた電気信号を出
力するという従来のＯ２センサと同様の原理で作動し、
ポンプセル２１はキャビティーと排ガスの通路との間の
両電極間に強制的にポンプ電流Ｉｐが流されると酸素を
マイナス電極側からプラス電極側に汲み出す性質を備え
ている。
【０００３】そこで、センサセル２０の起電力Ｖｓを一
定に保つようにポンプ電流Ｉｐを増減出力するというフ
ィードバック制御を制御部にて行ない、このポンプ電流
Ｉｐから空燃比（Ａ／Ｆ）を算出することが行なわれて
いる。処で、内燃機関は空燃比を目標空燃比に調整すべ
く、空燃比センサからの空燃比情報に基づきフィードバ
ック制御を行っている。例えば、空燃比をストイキオ近
傍の狭いウインドウ内に制御することにより、排気系に
用いられる三元触媒を効率良く作動させている。あるい
は、リーンバーンエンジンではその目標空燃比がリーン
側の値となった場合、実空燃比をリーン側の値に保持す
べく、リニアＡ／Ｆセンサからの空燃比情報に基づきフ
ィードバック制御を行い、排ガスをリーンＮＯＸ触媒で
浄化し、目標空燃比がストイキオに切り替わると、排ガ
スを三元触媒で浄化するようにしている。
定に保つようにポンプ電流Ｉｐを増減出力するというフ
ィードバック制御を制御部にて行ない、このポンプ電流
Ｉｐから空燃比（Ａ／Ｆ）を算出することが行なわれて
いる。処で、内燃機関は空燃比を目標空燃比に調整すべ
く、空燃比センサからの空燃比情報に基づきフィードバ
ック制御を行っている。例えば、空燃比をストイキオ近
傍の狭いウインドウ内に制御することにより、排気系に
用いられる三元触媒を効率良く作動させている。あるい
は、リーンバーンエンジンではその目標空燃比がリーン
側の値となった場合、実空燃比をリーン側の値に保持す
べく、リニアＡ／Ｆセンサからの空燃比情報に基づきフ
ィードバック制御を行い、排ガスをリーンＮＯＸ触媒で
浄化し、目標空燃比がストイキオに切り替わると、排ガ
スを三元触媒で浄化するようにしている。
【０００４】このように内燃機関を駆動させる上で、空
燃比を目標値に精度良く制御することは燃費の向上、機
関出力の向上、アイドル回転の安定化、排ガスの改善、
ドライバビリティーの改善の上で極めて重要である。こ
のため、特に、リニアＡ／Ｆセンサの検出値の信頼性、
安定性を高めることが望まれている。
燃比を目標値に精度良く制御することは燃費の向上、機
関出力の向上、アイドル回転の安定化、排ガスの改善、
ドライバビリティーの改善の上で極めて重要である。こ
のため、特に、リニアＡ／Ｆセンサの検出値の信頼性、
安定性を高めることが望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】処で、このリニアＡ／
Ｆセンサは素子温度が低い状態でポンプ電流を流すとブ
ラッキングが発生し、素子を破壊してしまう。そこでリ
ニアＡ／Ｆセンサはその素子の温度が所定の活性温度に
保たれるようにヒータによって加熱制御されている。し
かし、このリニアＡ／Ｆセンサの故障、特に、ヒータ断
線等により素子温度が上昇しない状態に陥る可能性があ
る。そこで、ヒータ電流を計測して断線を検出すること
が考慮されている。しかし、このヒータに加わるヒータ
電流はセンサの高温時にはゼロとなることがあり、単に
、断線検出のために、ヒータ電流を計測したとしても、
その信頼性が無いものとなる。このような従来の空燃比
検出装置を用いて空燃比制御を行なうと、場合により過
剰空燃比制御を行なうこととなり、エンジン破損等を招
くこともあり、問題と成っている。本発明の目的は、リ
ニアＡ／Ｆセンサの故障をエンジン運転時においても確
実検出できる内燃機関の空燃比検出装置を提供すること
にある。
Ｆセンサは素子温度が低い状態でポンプ電流を流すとブ
ラッキングが発生し、素子を破壊してしまう。そこでリ
ニアＡ／Ｆセンサはその素子の温度が所定の活性温度に
保たれるようにヒータによって加熱制御されている。し
かし、このリニアＡ／Ｆセンサの故障、特に、ヒータ断
線等により素子温度が上昇しない状態に陥る可能性があ
る。そこで、ヒータ電流を計測して断線を検出すること
が考慮されている。しかし、このヒータに加わるヒータ
電流はセンサの高温時にはゼロとなることがあり、単に
、断線検出のために、ヒータ電流を計測したとしても、
その信頼性が無いものとなる。このような従来の空燃比
検出装置を用いて空燃比制御を行なうと、場合により過
剰空燃比制御を行なうこととなり、エンジン破損等を招
くこともあり、問題と成っている。本発明の目的は、リ
ニアＡ／Ｆセンサの故障をエンジン運転時においても確
実検出できる内燃機関の空燃比検出装置を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は排ガスが拡散口を通り流入するキャビテ
ィーの酸素濃度と参照気体の酸素濃度との差に応じた電
気信号を出力するセンサセルと、上記キャビティーと上
記排ガスの通路との間の両電極間の制御電流に応じて酸
素イオン移動させるポンプセルと、上記センサセルから
の電気信号が設定値となるように上記制御電流を増減出
力する制御手段と、上記制御手段とポンプセルとの間で
授受される制御電流に応じた空燃比信号を出力する空燃
比検出手段と、上記センサセル及びポンプセルを加熱す
るヒータに上記両セルを活性温度に保持すべく駆動電流
を出力するヒータ制御手段と、上記ヒータに強制通電す
る強制通電回路と、上記強制通電回路を駆動させた際に
上記ヒータに流れる駆動電流に基づき、ヒータ故障を検
出するヒータ故障検出手段とを備えたことを特徴とする
。
めに、本発明は排ガスが拡散口を通り流入するキャビテ
ィーの酸素濃度と参照気体の酸素濃度との差に応じた電
気信号を出力するセンサセルと、上記キャビティーと上
記排ガスの通路との間の両電極間の制御電流に応じて酸
素イオン移動させるポンプセルと、上記センサセルから
の電気信号が設定値となるように上記制御電流を増減出
力する制御手段と、上記制御手段とポンプセルとの間で
授受される制御電流に応じた空燃比信号を出力する空燃
比検出手段と、上記センサセル及びポンプセルを加熱す
るヒータに上記両セルを活性温度に保持すべく駆動電流
を出力するヒータ制御手段と、上記ヒータに強制通電す
る強制通電回路と、上記強制通電回路を駆動させた際に
上記ヒータに流れる駆動電流に基づき、ヒータ故障を検
出するヒータ故障検出手段とを備えたことを特徴とする
。
【０００７】
【作用】空燃比検出手段が制御手段とポンプセルとの間
で授受される制御電流に応じた空燃比信号を出力し、ヒ
ータ故障検出手段が適時に、ヒータに強制通電する強制
通電回路を駆動し、その時のヒータに流れる駆動電流に
基づき、ヒータ故障を検出できる。
で授受される制御電流に応じた空燃比信号を出力し、ヒ
ータ故障検出手段が適時に、ヒータに強制通電する強制
通電回路を駆動し、その時のヒータに流れる駆動電流に
基づき、ヒータ故障を検出できる。
【０００８】
【実施例】図１に示した内燃機関の空燃比検出装置は、
内燃機関の燃料供給系の制御システム内に配設されてい
る。この燃料供給系は、排気路に配設されるリニアＡ／
ＦセンサＳより得られた空燃比（Ａ／Ｆ）情報に基づき
燃料供給量を算出し、その供給量の燃料を燃料噴射弁Ｉ
が適時に吸気路に噴射供給するという構成を採る。
内燃機関の燃料供給系の制御システム内に配設されてい
る。この燃料供給系は、排気路に配設されるリニアＡ／
ＦセンサＳより得られた空燃比（Ａ／Ｆ）情報に基づき
燃料供給量を算出し、その供給量の燃料を燃料噴射弁Ｉ
が適時に吸気路に噴射供給するという構成を採る。
【０００９】このリニアＡ／Ｆセンサは図２に示すよう
に、その基部が各々安定化ジルコニア素子であるセンサ
セル２０とポンプセル２１とを絶縁層２２を介して結合
して構成される。両セルには排ガスをその拡散速度を律
して通し得る拡散口２３，２４が形成されている。更に
、絶縁層２２内には拡散口２３，２４からの排ガスを収
容する検出室２５が形成され、これらにより、拡散律速
体が構成されている。また、絶縁層２２にはリファレン
ス室２５ａが形成され、ここに参照気体例えば大気を導
くように構成されている。更に、両セルには触媒を兼ね
て白金の電極２６，２７，２８，２９が設けてあり、こ
れらには多数の微小穴があけられている。符号３０は電
気ヒータであり、セル全体が確実に動作する温度範囲、
例えば８００±１００℃に加熱して各セルを活性状態で
作動させている。
に、その基部が各々安定化ジルコニア素子であるセンサ
セル２０とポンプセル２１とを絶縁層２２を介して結合
して構成される。両セルには排ガスをその拡散速度を律
して通し得る拡散口２３，２４が形成されている。更に
、絶縁層２２内には拡散口２３，２４からの排ガスを収
容する検出室２５が形成され、これらにより、拡散律速
体が構成されている。また、絶縁層２２にはリファレン
ス室２５ａが形成され、ここに参照気体例えば大気を導
くように構成されている。更に、両セルには触媒を兼ね
て白金の電極２６，２７，２８，２９が設けてあり、こ
れらには多数の微小穴があけられている。符号３０は電
気ヒータであり、セル全体が確実に動作する温度範囲、
例えば８００±１００℃に加熱して各セルを活性状態で
作動させている。
【００１０】センサセル２０は従来のＯ２センサと同様
の原理で電極２６，２７間に酸素濃度差があると起電力
を生じる性質を備え、ポンプセル２１は逆に電極２８，
２９間に強制的にポンプ電流Ｉｐが流されると酸素をマ
イナス電極側からプラス電極側に汲み出す性質を備えて
いる。そこで、制御部３１にてセンサセル２０の起電力
Ｖｓを検出し、この起電力Ｖｓを一定に保つように、即
ち検出室２５内または拡散孔２３，２４内をストイキオ
に対応する酸素濃度に保つようにポンプ電流Ｉｐを出力
するというフィードバック制御をする。これにより、ポ
ンプ電流Ｉｐは図４に示すように空燃比に対して連続的
に変化するので、ポンプ電流Ｉｐから空燃比を算出する
ことが出来る。
の原理で電極２６，２７間に酸素濃度差があると起電力
を生じる性質を備え、ポンプセル２１は逆に電極２８，
２９間に強制的にポンプ電流Ｉｐが流されると酸素をマ
イナス電極側からプラス電極側に汲み出す性質を備えて
いる。そこで、制御部３１にてセンサセル２０の起電力
Ｖｓを検出し、この起電力Ｖｓを一定に保つように、即
ち検出室２５内または拡散孔２３，２４内をストイキオ
に対応する酸素濃度に保つようにポンプ電流Ｉｐを出力
するというフィードバック制御をする。これにより、ポ
ンプ電流Ｉｐは図４に示すように空燃比に対して連続的
に変化するので、ポンプ電流Ｉｐから空燃比を算出する
ことが出来る。
【００１１】図１において、比較回路１と正負電源付き
積分アンプ２が制御手段を構成し、センサセル２０の電
極２６，２７間の起電力Ｖｓを参照電圧Ｖｒｅｆ（例え
ば０．４Ｖ）と比較し、その出力を積分アンプ２で積分
して正又は負の制御出力をポンプセル２１の電極２８，
２９間に印加し、Ｖｓ＝Ｖｒｅｆとなるように、ポンプ
セル２１にポンプ電流Ｉｐを流す。
積分アンプ２が制御手段を構成し、センサセル２０の電
極２６，２７間の起電力Ｖｓを参照電圧Ｖｒｅｆ（例え
ば０．４Ｖ）と比較し、その出力を積分アンプ２で積分
して正又は負の制御出力をポンプセル２１の電極２８，
２９間に印加し、Ｖｓ＝Ｖｒｅｆとなるように、ポンプ
セル２１にポンプ電流Ｉｐを流す。
【００１２】そして、ポンプ電流Ｉｐの回路に電流検出
用の抵抗器５を介装し、抵抗器の降下電圧から電流検出
回路３によりポンプ電流Ｉｐを検出している。更に、回
路３の出力をステップアップ回路４に入力し、下式の処
理により、たとえば、０〜５ボルトの信号ＶＯＵＴによ
り、空燃比（Ａ／Ｆ）を表す様にしている。 ＶＯＵＴ＝Ｇ・ＩＰ＋ＶＳＴＰ 但し、Ｇは電流ー電圧変換ゲイン、ＶＳＴＰはステップ
アップ電圧である。
用の抵抗器５を介装し、抵抗器の降下電圧から電流検出
回路３によりポンプ電流Ｉｐを検出している。更に、回
路３の出力をステップアップ回路４に入力し、下式の処
理により、たとえば、０〜５ボルトの信号ＶＯＵＴによ
り、空燃比（Ａ／Ｆ）を表す様にしている。 ＶＯＵＴ＝Ｇ・ＩＰ＋ＶＳＴＰ 但し、Ｇは電流ー電圧変換ゲイン、ＶＳＴＰはステップ
アップ電圧である。
【００１３】更に、ここでは第二の空燃比検出器が設け
られ、これはポンプ電流Ｉｐがストイキオ点で正負を反
転させるのを利用し、このポンプ電流Ｉｐを電流反転検
出器６で検出し、図５に示すようにストイキオ点を境に
レベルを２値に変化させる信号Ｖｓｔｃを得ている。
られ、これはポンプ電流Ｉｐがストイキオ点で正負を反
転させるのを利用し、このポンプ電流Ｉｐを電流反転検
出器６で検出し、図５に示すようにストイキオ点を境に
レベルを２値に変化させる信号Ｖｓｔｃを得ている。
【００１４】リニアＡ／ＦセンサＳに装着されるヒータ
３０には両セル２０，２１を活性温度に保持すべく駆動
電流ＩＨを出力するヒータ制御手段としてのヒータ駆動
回路３３及びコントローラ３２が接続されている。ここ
でヒータ駆動回路３３はヒータ抵抗ＲＨ及びその他の抵
抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とをブリッジ回路結合させ、ブリッ
ジ内の２点ＰＩ，Ｐ２間電位をバランスさせるべく比較
器３５の差分に応じた出力でヒータ用のスイッチトラン
ジスタ３４に開閉出力を発するように作動する。これに
より、常に、ヒータ抵抗ＲＨを一定に保ち、即ち、これ
は、ヒータ３０の温度とヒータ抵抗ＲＨとがほぼ比例対
応することより、ヒータ温度を一定に保つように制御で
きる。
３０には両セル２０，２１を活性温度に保持すべく駆動
電流ＩＨを出力するヒータ制御手段としてのヒータ駆動
回路３３及びコントローラ３２が接続されている。ここ
でヒータ駆動回路３３はヒータ抵抗ＲＨ及びその他の抵
抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とをブリッジ回路結合させ、ブリッ
ジ内の２点ＰＩ，Ｐ２間電位をバランスさせるべく比較
器３５の差分に応じた出力でヒータ用のスイッチトラン
ジスタ３４に開閉出力を発するように作動する。これに
より、常に、ヒータ抵抗ＲＨを一定に保ち、即ち、これ
は、ヒータ３０の温度とヒータ抵抗ＲＨとがほぼ比例対
応することより、ヒータ温度を一定に保つように制御で
きる。
【００１５】更に、ヒータ駆動回路３３の１点Ｐ１には
ヒータ印加電圧ＶＨの検出回路４４が接続され、比較器
３５とスイッチトランジスタ３４との間にはリレー３６
が設けられている。検出回路４４はオペアンプによる増
幅回路として構成され、その出力ＶＨはコントローラ３
２に出力されている。リレー３６は比較器３５側の常閉
接点３５１と電源電圧ＶＢ側の常開接点３５２と、これ
らをオン時に切替る励磁コイル３５３からなる。この励
磁コイル３５３はコントローラの駆動回路３２２に接続
され、このコントローラ３２、リレー３６、スイッチト
ランジスタ３４及び電源電圧ＶＢ側がヒータ３０に強制
通電する強制通電回路３７を構成している。なお、符号
３８は図示しないスロットル弁がアイドル位置にある時
のオン出力を出力するアイドルスイッチを、符号３９は
水温ｗｔ情報を出力する水温センサを、符号４０はエン
ジンの図示しないコンビネイションスイッチ内のスター
タスイッチのオン信号を、符号４１は吸入空気量Ｑ情報
を出力するエアフローセンサを、符号４２はエンジン回
転ＮＥ情報を出力する回転センサを、符号４３はスロッ
トル弁の開度θ情報を出力するスロットル開度センサを
それぞれ示している。
ヒータ印加電圧ＶＨの検出回路４４が接続され、比較器
３５とスイッチトランジスタ３４との間にはリレー３６
が設けられている。検出回路４４はオペアンプによる増
幅回路として構成され、その出力ＶＨはコントローラ３
２に出力されている。リレー３６は比較器３５側の常閉
接点３５１と電源電圧ＶＢ側の常開接点３５２と、これ
らをオン時に切替る励磁コイル３５３からなる。この励
磁コイル３５３はコントローラの駆動回路３２２に接続
され、このコントローラ３２、リレー３６、スイッチト
ランジスタ３４及び電源電圧ＶＢ側がヒータ３０に強制
通電する強制通電回路３７を構成している。なお、符号
３８は図示しないスロットル弁がアイドル位置にある時
のオン出力を出力するアイドルスイッチを、符号３９は
水温ｗｔ情報を出力する水温センサを、符号４０はエン
ジンの図示しないコンビネイションスイッチ内のスター
タスイッチのオン信号を、符号４１は吸入空気量Ｑ情報
を出力するエアフローセンサを、符号４２はエンジン回
転ＮＥ情報を出力する回転センサを、符号４３はスロッ
トル弁の開度θ情報を出力するスロットル開度センサを
それぞれ示している。
【００１６】コントローラ３２はマイクロコンピュータ
でその要部が構成され、特に、各出力信号を受けて、適
時にその情報を取り込み、あるいは適時に制御信号を駆
動回路３２１，３２２に出力する入出力回路３２１と、
図６乃至図８に示す空燃比制御のメインルーチン、フェ
ール判定ルーチン及びスタータスイッチオン入力処理ル
ーチンや各特性値等を書き込まれた記憶回路３２４と、
各制御プログラムに沿って制御値を算出する制御回路３
２５等で構成されている。
でその要部が構成され、特に、各出力信号を受けて、適
時にその情報を取り込み、あるいは適時に制御信号を駆
動回路３２１，３２２に出力する入出力回路３２１と、
図６乃至図８に示す空燃比制御のメインルーチン、フェ
ール判定ルーチン及びスタータスイッチオン入力処理ル
ーチンや各特性値等を書き込まれた記憶回路３２４と、
各制御プログラムに沿って制御値を算出する制御回路３
２５等で構成されている。
【００１７】ここで、コントローラ３２はヒータ３０に
強制通電する強制通電回路３７と強制通電回路３７を駆
動させた際にヒータ３０に流れる駆動電流に基づきヒー
タ故障を検出するヒータ故障検出手段としての機能を少
なくとも備える。ここで、このコントローラ３２による
燃料噴射量の制御（フィードバック制御及び非フィード
バック時に行われるオープンループ制御）と共に行われ
る空燃比センサのフェール判定処理を図６乃至図８の制
御プログラムと共に説明する。
強制通電する強制通電回路３７と強制通電回路３７を駆
動させた際にヒータ３０に流れる駆動電流に基づきヒー
タ故障を検出するヒータ故障検出手段としての機能を少
なくとも備える。ここで、このコントローラ３２による
燃料噴射量の制御（フィードバック制御及び非フィード
バック時に行われるオープンループ制御）と共に行われ
る空燃比センサのフェール判定処理を図６乃至図８の制
御プログラムと共に説明する。
【００１８】コントローラ３２は図示しないスタータス
イッチのオン処理により図８に示すように、スタータフ
ラグＳＦ＝１の処理がなされる。他方、メインルーチン
では、各初期値が所定のエリアにセットされ、スタータ
タイマがカウントを開始する。続いて、ヒータ３０オン
、即ち、リレー３６がオフ処理される。
イッチのオン処理により図８に示すように、スタータフ
ラグＳＦ＝１の処理がなされる。他方、メインルーチン
では、各初期値が所定のエリアにセットされ、スタータ
タイマがカウントを開始する。続いて、ヒータ３０オン
、即ち、リレー３６がオフ処理される。
【００１９】ステップａ３では各センサ等からの最新の
データが入力され、それぞれのエリアに取り込まれる。 この後、スタータフラグＳＦ＝１でステップ５に、そう
でないと直接ステップａ７に進む。ステップａ５ではス
タータフラグがクリアされ、フェール判定フラグＦ１が
クリアされる。ステップａ７，８に達すると、ここでは
水温ｗｔが４０°Ｃを下回っていて、スタータタイマが
始動後設定時間ｔｓを経過していないとステップａ９に
達し、いずれかでないとステップａ１１に進む。ステッ
プａ９では非暖機時、あるいは始動初期であるとして、
排温が低いものと見做され、リニアＡ／ＦセンサＳのフ
ェール判定に入る。図７に示すように、ここでは、ステ
ップｂ１でフェールフラグＦ１が１か判定し、１ではそ
のままリターンし、そうでないと、リレー３６に駆動出
力を発する様、駆動回路３２２にオン信号を出力する。 これにより、電源電圧ＶＢがスイッチトランジスタ３４
にそのまま加わり、ヒータ３０がオンする。ステップｂ
３では駆動電流ＩＨに応じたヒータ印加電圧ＶＨが検出
回路４４を介して検出される。更に、ステップｂ４では
、ヒータ印加電圧ＶＨが判定域内であるか（ＶＭＩＮ≦
ＶＨ≦ＶＭＡＸ）の判定がなされ、判定域内ではヒータ
３０が正常と見做してフェールフラグＦ１をクリアし、
判定域外ではヒータ３０が異常、即ち、断線やショート
と見做してフェールフラグＦ１をオンしてメインにリタ
ーンする。
データが入力され、それぞれのエリアに取り込まれる。 この後、スタータフラグＳＦ＝１でステップ５に、そう
でないと直接ステップａ７に進む。ステップａ５ではス
タータフラグがクリアされ、フェール判定フラグＦ１が
クリアされる。ステップａ７，８に達すると、ここでは
水温ｗｔが４０°Ｃを下回っていて、スタータタイマが
始動後設定時間ｔｓを経過していないとステップａ９に
達し、いずれかでないとステップａ１１に進む。ステッ
プａ９では非暖機時、あるいは始動初期であるとして、
排温が低いものと見做され、リニアＡ／ＦセンサＳのフ
ェール判定に入る。図７に示すように、ここでは、ステ
ップｂ１でフェールフラグＦ１が１か判定し、１ではそ
のままリターンし、そうでないと、リレー３６に駆動出
力を発する様、駆動回路３２２にオン信号を出力する。 これにより、電源電圧ＶＢがスイッチトランジスタ３４
にそのまま加わり、ヒータ３０がオンする。ステップｂ
３では駆動電流ＩＨに応じたヒータ印加電圧ＶＨが検出
回路４４を介して検出される。更に、ステップｂ４では
、ヒータ印加電圧ＶＨが判定域内であるか（ＶＭＩＮ≦
ＶＨ≦ＶＭＡＸ）の判定がなされ、判定域内ではヒータ
３０が正常と見做してフェールフラグＦ１をクリアし、
判定域外ではヒータ３０が異常、即ち、断線やショート
と見做してフェールフラグＦ１をオンしてメインにリタ
ーンする。
【００２０】この後、ステップａ１０に戻ると、ここで
は現吸入空気量Ａ／Ｎ及び回転数ＮＥに応じた空燃比マ
ップ補正係数ＫＭＡＰを図示しない補正係数算出マップ
によって算出し、この値をエリアＫＦＢにストアしてリ
ターンする。他方、暖機完了後あるいは始動後所定時間
が経過した場合、排温が高いと見做され、ステップａ１
１に達する。この場合、アイドルスイッチ３８がオンで
はアイドル域あるいは燃料カットゾーンと見做し、排温
が低くなるとしてステップａ９にそうでないと、そのま
まステップａ１２に進む。ここではリニアＡ／Ｆセンサ
Ｓが活性化されているか、運転域が過渡域でないか等の
フィードバック運転域か否かの判定がなされ、非フィー
ドバック運転域ではステップａ１０に、フィードバック
運転域ではステップａ１３に進む。ここでは、ストイキ
オ運転時（図３のＥ１域参照）にリニアＡ／ＦセンサＳ
の出力である信号Ｖｓｔｃにより、空燃比フィードバッ
ク制御を行ない、リーンおよびリッチ運転時（図３のＥ
２，Ｅ３域参照）にはリニアＡ／ＦセンサＳの出力であ
る信号ＶＯＵＴにより、空燃比フィードバック制御を行
ない、リターンする。
は現吸入空気量Ａ／Ｎ及び回転数ＮＥに応じた空燃比マ
ップ補正係数ＫＭＡＰを図示しない補正係数算出マップ
によって算出し、この値をエリアＫＦＢにストアしてリ
ターンする。他方、暖機完了後あるいは始動後所定時間
が経過した場合、排温が高いと見做され、ステップａ１
１に達する。この場合、アイドルスイッチ３８がオンで
はアイドル域あるいは燃料カットゾーンと見做し、排温
が低くなるとしてステップａ９にそうでないと、そのま
まステップａ１２に進む。ここではリニアＡ／Ｆセンサ
Ｓが活性化されているか、運転域が過渡域でないか等の
フィードバック運転域か否かの判定がなされ、非フィー
ドバック運転域ではステップａ１０に、フィードバック
運転域ではステップａ１３に進む。ここでは、ストイキ
オ運転時（図３のＥ１域参照）にリニアＡ／ＦセンサＳ
の出力である信号Ｖｓｔｃにより、空燃比フィードバッ
ク制御を行ない、リーンおよびリッチ運転時（図３のＥ
２，Ｅ３域参照）にはリニアＡ／ＦセンサＳの出力であ
る信号ＶＯＵＴにより、空燃比フィードバック制御を行
ない、リターンする。
【００２１】
【発明の効果】上述のように、本発明は空燃比検出手段
が制御手段とポンプセルとの間で授受される制御電流に
応じた空燃比信号（Ｖｓｔｃ，ＶＯＵＴ）を出力し、ヒ
ータ故障検出手段が適時に、ヒータに強制通電する強制
通電回路を駆動し、その時のヒータに流れる駆動電流（
相当するヒータ印加電圧ＶＨ）に基づきヒータ故障を確
実に検出でき、エンジン運転時において得た故障情報に
基づき、オープンループ処理等の故障対策を採れ、信頼
性のある空燃比制御を行なうことができ、過剰空燃比制
御を防止してエンジン破損を防止できる。
が制御手段とポンプセルとの間で授受される制御電流に
応じた空燃比信号（Ｖｓｔｃ，ＶＯＵＴ）を出力し、ヒ
ータ故障検出手段が適時に、ヒータに強制通電する強制
通電回路を駆動し、その時のヒータに流れる駆動電流（
相当するヒータ印加電圧ＶＨ）に基づきヒータ故障を確
実に検出でき、エンジン運転時において得た故障情報に
基づき、オープンループ処理等の故障対策を採れ、信頼
性のある空燃比制御を行なうことができ、過剰空燃比制
御を防止してエンジン破損を防止できる。
【図１】本発明の一実施例としての内燃機関の空燃比検
出装置の全体構成図である。
出装置の全体構成図である。
【図２】図１の装置内のリニアＡ／Ｆセンサのセンサ素
子部分の構成の説明図である。
子部分の構成の説明図である。
【図３】図１の装置の行なう空燃比制御の波形図である
。
。
【図４】図１の装置のポンプ電流と空燃比の関係を説明
する図である。
する図である。
【図５】図１の装置の空燃比変化に基づくストイキオ信
号の特性線図である。
号の特性線図である。
【図６】図１の装置の空燃比制御におけるメインルーチ
ンのフローチャートである。
ンのフローチャートである。
【図７】図１の装置内のセンサのフェール判定ルーチン
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図８】図１の装置の空燃比制御において行なわれるス
タータスイッチオン入力ルーチンのフローチャートであ
る。
タータスイッチオン入力ルーチンのフローチャートであ
る。
２０ センサセル
２１ ポンプセル
２３ 拡散口
２４ 拡散口
２５ キャビティー
２５ａ リファレンス室
３１ 制御部
３２ コントローラ
３３ ヒータ駆動回路
３７ 強制制通電回路
３８ アイドルスイッチ
４４ 検出回路
Ｓ リニアＡ／ＦセンサＶＨ
ヒータ印加電圧 Ｉｐ ポンプ電流 ＲＨ ヒータ抵抗
ヒータ印加電圧 Ｉｐ ポンプ電流 ＲＨ ヒータ抵抗
Claims (1)
- 【請求項１】排ガスが拡散口を通り流入するキャビティ
ーの酸素濃度と参照気体の酸素濃度との差に応じた電気
信号を出力するセンサセルと、上記キャビティーと上記
排ガスの通路との間の両電極間の制御電流に応じて酸素
イオン移動させるポンプセルと、上記センサセルからの
電気信号が設定値となるように上記制御電流を増減出力
する制御手段と、上記制御手段とポンプセルとの間で授
受される制御電流に応じた空燃比信号を出力する空燃比
検出手段と、上記センサセル及びポンプセルを加熱する
ヒータに上記両セルを活性温度に保持すべく駆動電流を
出力するヒータ制御手段と、上記ヒータに強制通電する
強制通電回路と、上記強制通電回路を駆動させた際に上
記ヒータに流れる駆動電流に基づきヒータ故障を検出す
るヒータ故障検出手段とを備えた内燃機関の空燃比検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6468291A JPH04298660A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 内燃機関の空燃比検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6468291A JPH04298660A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 内燃機関の空燃比検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04298660A true JPH04298660A (ja) | 1992-10-22 |
Family
ID=13265177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6468291A Withdrawn JPH04298660A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 内燃機関の空燃比検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04298660A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0660744U (ja) * | 1993-01-25 | 1994-08-23 | 日本電子機器株式会社 | 内燃機関用空燃比センサのヒータ診断装置 |
-
1991
- 1991-03-28 JP JP6468291A patent/JPH04298660A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0660744U (ja) * | 1993-01-25 | 1994-08-23 | 日本電子機器株式会社 | 内燃機関用空燃比センサのヒータ診断装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |