JPH08110320A - Oxygen sensor heater diagnostic device - Google Patents
Oxygen sensor heater diagnostic deviceInfo
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- JPH08110320A JPH08110320A JP6246338A JP24633894A JPH08110320A JP H08110320 A JPH08110320 A JP H08110320A JP 6246338 A JP6246338 A JP 6246338A JP 24633894 A JP24633894 A JP 24633894A JP H08110320 A JPH08110320 A JP H08110320A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】酸素センサに備えられたヒータの劣化を高精度
に診断する。
【構成】酸素センサに備えられたヒータの容量を、ヒー
タ容量=ヒータ電流×ヒータ印加電圧として算出する
(S6)。一方、機関回転速度Neと基本燃料噴射量T
pとに基づいて現在の排気温度を推定し(S4)、該排
気温度とヒータ印加電圧とに基づいてヒータ容量の閾値
を設定する(S5)。そして、前記算出されたヒータ容
量と閾値とを比較し(S7)、現在のヒータ容量が閾値
よりも小さいときには、ヒータの劣化を判定する(S
8)。
(57) [Abstract] [Purpose] To diagnose the deterioration of the heater provided in the oxygen sensor with high accuracy. [Structure] The capacity of a heater provided in an oxygen sensor is calculated as heater capacity = heater current × heater applied voltage (S6). On the other hand, the engine speed Ne and the basic fuel injection amount T
The current exhaust gas temperature is estimated based on p (S4), and the heater capacity threshold value is set based on the exhaust gas temperature and the heater applied voltage (S5). Then, the calculated heater capacity is compared with a threshold value (S7), and if the current heater capacity is smaller than the threshold value, it is determined whether the heater is deteriorated (S).
8).
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は酸素センサ用ヒータの診
断装置に関し、詳しくは、ヒータの劣化を診断するため
の装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oxygen sensor heater diagnosing device, and more particularly, to a device for diagnosing heater deterioration.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、排気中の酸素濃度に基づいて
機関吸入混合気の空燃比を検出し、機関吸入混合気の空
燃比を目標空燃比に近づけるように、機関に対する燃料
供給量をフィードバック制御する空燃比フィードバック
制御が知られている(特開昭60−240840号公報
等参照)。2. Description of the Related Art Conventionally, the air-fuel ratio of an engine intake air-fuel mixture is detected based on the oxygen concentration in exhaust gas, and the fuel supply amount to the engine is fed back so that the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture approaches a target air-fuel ratio. An air-fuel ratio feedback control for controlling is known (see Japanese Patent Laid-Open No. 60-240840).
【0003】前記酸素濃度の検出に用いられる酸素セン
サとしては、例えば、ジルコニアチューブの内外表面に
それぞれ電極を形成し、チューブの内側に導入した大気
中の酸素濃度(基準酸素濃度)と外側の機関排気中の酸
素濃度との比に応じて前記電極間に起電力を発生させ、
この起電力をモニタすることで排気中の酸素濃度、引い
ては、機関吸入混合気の理論空燃比に対するリッチ・リ
ーンを間接的に検出するものがある(実開昭63−51
273号公報等参照)。As an oxygen sensor used for detecting the oxygen concentration, for example, electrodes are formed on the inner and outer surfaces of a zirconia tube, respectively, and the oxygen concentration in the atmosphere (reference oxygen concentration) introduced into the inside of the tube and the outside engine. Generate an electromotive force between the electrodes according to the ratio with the oxygen concentration in the exhaust gas,
By monitoring this electromotive force, there is one that indirectly detects the oxygen concentration in the exhaust gas, and thus the rich / lean ratio to the stoichiometric air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture (Actual No. Sho 63-51).
273, etc.).
【0004】また、上記酸素センサでは、低排気温時に
センサ素子が不活性となって所期の出力特性を得ること
ができなくなる場合があるので、例えば上記ジルコニア
チューブタイプの酸素センサでは、ジルコニアチューブ
の中空部に棒状のヒータを挿置し、かかるヒータを機関
回転速度や排気温度等の情報に基づいてオン・オフ制御
したり、又は常時通電させることにより、低温排気中に
おいても酸素センサを活性化させて、高排気温度状態と
同様に所期の空燃比フィードバック制御が行えるように
しているものがある。In the above oxygen sensor, the sensor element may become inactive at a low exhaust temperature and the desired output characteristics may not be obtained. Therefore, for example, in the above zirconia tube type oxygen sensor, the zirconia tube is used. The oxygen sensor is activated even during low temperature exhaust by inserting a rod-shaped heater into the hollow part of the engine and turning the heater on / off based on information such as engine speed and exhaust temperature, or by constantly energizing it. In some cases, the desired air-fuel ratio feedback control can be performed as in the high exhaust temperature state.
【0005】酸素センサの構造としては、上記チューブ
タイプの他、複数のシートを積層してセンサ素子を形成
するものがあり、かかる構成の酸素センサでは、シート
間にヒータ線を挟み込むようにしている。As the structure of the oxygen sensor, in addition to the tube type, there is a structure in which a plurality of sheets are laminated to form a sensor element. In the oxygen sensor having such a structure, a heater wire is sandwiched between the sheets. .
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
にヒータを備えた酸素センサにおいては、ヒータの劣化
をヒータ容量の検出結果に基づいて診断する方法がある
が、検出したヒータ容量と固定された閾値とを比較し
て、ヒータ劣化の有無を診断する構成であったため、ヒ
ータ劣化を誤判定する惧れがあった。By the way, in the oxygen sensor having the heater as described above, there is a method of diagnosing the deterioration of the heater based on the detection result of the heater capacity, but it is fixed with the detected heater capacity. Since the configuration is such that the presence or absence of heater deterioration is diagnosed by comparison with a threshold value, there is a risk of erroneous determination of heater deterioration.
【0007】即ち、ヒータ容量を、ヒータ容量=ヒータ
電流×ヒータ印加電圧とすると、ヒータ電流(ヒータ抵
抗)は、ヒータ印加電圧によって変化し、また、排気温
度によっても変化するため(図6〜図8参照)、実際に
は図5に示すようなヒータ容量特性となる。従って、ヒ
ータ電流とヒータ印加電圧とに基づいて算出したヒータ
容量と固定の閾値とを比較する場合、ヒータ容量が小さ
くなる高排温側では、劣化のない状態であっても閾値よ
りも小さなヒータ容量が検出されて、ヒータ劣化が誤判
定される可能性があり、また、ヒータ容量が大きくなる
低排温側では、劣化が発生しているのに閾値よりも大き
なヒータ容量が検出されて、正常判定がなされてしまう
可能性があった。That is, assuming that the heater capacity is heater capacity = heater current × heater applied voltage, the heater current (heater resistance) changes depending on the heater applied voltage and also changes depending on the exhaust temperature (FIGS. 8)), the heater capacity characteristic is actually as shown in FIG. Therefore, when comparing the heater capacity calculated based on the heater current and the heater applied voltage with a fixed threshold value, on the high exhaust temperature side where the heater capacity is small, even if there is no deterioration, a heater smaller than the threshold value is used. The capacity may be detected and the heater deterioration may be erroneously determined, and on the low exhaust temperature side where the heater capacity becomes large, a heater capacity larger than the threshold value is detected even though deterioration has occurred, There was a possibility that the judgment would be normal.
【0008】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、ヒータ印加電圧や排気温度に影響されずにヒータ
劣化を高い精度で診断できる診断装置を提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a diagnostic device capable of diagnosing heater deterioration with high accuracy without being affected by the heater applied voltage and exhaust temperature.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】そのため請求項1の発明
にかかる酸素センサ用ヒータの診断装置は、機関排気中
の酸素濃度に感応して出力値が変化する酸素センサに備
えられたヒータを診断する装置であって、図1に示すよ
うに構成される。図1において、ヒータ容量算出手段
は、前記ヒータの容量を前記ヒータに流れる電流と前記
ヒータへの印加電圧とに基づいて算出する。Therefore, in the oxygen sensor heater diagnosing device according to the invention of claim 1, the heater provided in the oxygen sensor whose output value changes in response to the oxygen concentration in the engine exhaust is diagnosed. The device is configured as shown in FIG. In FIG. 1, the heater capacity calculation means calculates the capacity of the heater based on the current flowing through the heater and the voltage applied to the heater.
【0010】一方、閾値設定手段は、排気温度検出手段
によって検出された機関の排気温度と前記ヒータに対す
る印加電圧とに基づいてヒータ容量の閾値を設定する。
そして、劣化診断手段は、閾値設定手段で設定された閾
値と前記ヒータ容量算出手段で算出されたヒータ容量と
の比較に基づいて前記ヒータの劣化判別を行う。On the other hand, the threshold value setting means sets the heater capacity threshold value based on the exhaust gas temperature of the engine detected by the exhaust gas temperature detecting means and the voltage applied to the heater.
The deterioration diagnosing means determines the deterioration of the heater based on a comparison between the threshold value set by the threshold value setting means and the heater capacity calculated by the heater capacity calculating means.
【0011】請求項2の発明にかかる酸素センサ用ヒー
タの診断装置では、前記排気温度検出手段が、機関運転
条件に基づいて機関の排気温度を推定する構成とした。
請求項3の発明にかかる酸素センサ用ヒータの診断装置
では、前記排気温度検出手段が、前記酸素センサの近傍
位置で排気温度を検出する排気温度センサにより直接的
に排気温度を検出する構成とした。In the oxygen sensor heater diagnosing device according to the second aspect of the present invention, the exhaust gas temperature detecting means estimates the exhaust gas temperature of the engine based on the engine operating conditions.
In the oxygen sensor heater diagnosing device according to the invention of claim 3, the exhaust gas temperature detecting means is configured to directly detect the exhaust gas temperature by an exhaust gas temperature sensor that detects the exhaust gas temperature in the vicinity of the oxygen sensor. .
【0012】請求項4の発明にかかる酸素センサ用ヒー
タの診断装置では、前記閾値設定手段が、排気温度が高
いときほど閾値をより小さく設定する構成とした。In the oxygen sensor heater diagnosing device according to the fourth aspect of the present invention, the threshold value setting means sets the threshold value smaller as the exhaust gas temperature is higher.
【0013】[0013]
【作用】請求項1の発明にかかる酸素センサ用ヒータの
診断装置によると、ヒータ容量が、ヒータ印加電圧と排
気温度とに基づいて設定された閾値と比較されてヒータ
の劣化が診断される構成であるから、印加電圧や排気温
度の変化によるヒータ容量の変動を排除して、ヒータの
劣化によるヒータ容量の変化のみを診断することが可能
となる。According to the heater diagnosing device for an oxygen sensor of the first aspect of the present invention, the heater capacity is compared with a threshold value set based on the heater applied voltage and the exhaust temperature to diagnose the deterioration of the heater. Therefore, it is possible to eliminate the fluctuation of the heater capacity due to the change of the applied voltage or the exhaust temperature and diagnose only the change of the heater capacity due to the deterioration of the heater.
【0014】請求項2の発明にかかる酸素センサ用ヒー
タの診断装置によると、排気温度を機関運転条件から推
定するから、排気温度を直接検出するセンサを備えない
システムにおいても、排気温度に応じた閾値の設定が行
える。請求項3の発明にかかる酸素センサ用ヒータの診
断装置によると、酸素センサの近傍で直接的に排気温度
を検出するから、排気温度を高精度に検出することが可
能である。According to the diagnosing device for the heater for the oxygen sensor of the second aspect of the present invention, the exhaust temperature is estimated from the engine operating conditions, so that even in a system that does not have a sensor for directly detecting the exhaust temperature, the system can be adapted to the exhaust temperature. The threshold can be set. According to the diagnosing device of the heater for an oxygen sensor of the third aspect, the exhaust gas temperature is directly detected in the vicinity of the oxygen sensor, so that the exhaust gas temperature can be detected with high accuracy.
【0015】請求項4の発明にかかる酸素センサ用ヒー
タの診断装置によると、排気温度が高いときほど閾値を
より小さく設定するから、排気温度の上昇に伴うヒータ
抵抗の上昇に対応して閾値を設定させることができる。In the oxygen sensor heater diagnosing device according to the fourth aspect of the present invention, the threshold value is set smaller as the exhaust gas temperature is higher. Therefore, the threshold value is set in accordance with the increase in the heater resistance as the exhaust gas temperature rises. Can be set.
【0016】[0016]
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図2において、内燃機関1にはエアクリーナ2か
ら吸気ダクト3,スロットル弁4及び吸気マニホールド
5を介して空気が吸入される。吸気マニホールド5の各
ブランチ部には、各気筒別に燃料噴射弁6が設けられて
いる。この燃料噴射弁6は、ソレノイドに通電されて開
弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であっ
て、後述するコントロールユニット12からの駆動パルス
信号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプか
ら圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧力
に調整された燃料を、機関1に噴射供給する。Embodiments of the present invention will be described below. In FIG. 2 showing an embodiment, air is drawn into an internal combustion engine 1 from an air cleaner 2 through an intake duct 3, a throttle valve 4 and an intake manifold 5. At each branch portion of the intake manifold 5, a fuel injection valve 6 is provided for each cylinder. This fuel injection valve 6 is an electromagnetic fuel injection valve that is energized by a solenoid to open the valve, and deenergized to close the valve, which is energized by a drive pulse signal from a control unit 12 described later to open the valve. Fuel, which is pumped from a fuel pump (not shown) and adjusted to a predetermined pressure by a pressure regulator, is injected and supplied to the engine 1.
【0017】機関1の各燃焼室には点火栓7が設けられ
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関1からは、排気マニホールド8,排気
ダクト9,三元触媒10及びマフラー11を介して排気が排
出される。コントロールユニット12は、CPU,RO
M,RAM,A/D変換器及び入出力インタフェイス等
を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種
のセンサからの入力信号を受け、後述の如く演算処理し
て、燃料噴射弁6の作動を制御する。Each combustion chamber of the engine 1 is provided with an ignition plug 7, which ignites a spark to ignite and burn an air-fuel mixture. Exhaust gas is discharged from the engine 1 through the exhaust manifold 8, the exhaust duct 9, the three-way catalyst 10, and the muffler 11. The control unit 12 is a CPU, RO
An M, RAM, an A / D converter, a microcomputer including an input / output interface, and the like are provided, input signals from various sensors are received, and arithmetic processing is performed as described later to operate the fuel injection valve 6. To control.
【0018】前記各種のセンサとしては、吸気ダクト3
中にエアフローメータ13が設けられていて、機関1の吸
入空気流量Qに応じた信号を出力する。また、クランク
角センサ14が設けられていて、本実施例の4気筒の場
合、クランク角180 °毎の基準クランク角信号REF
と、クランク角1°又は2°毎の単位クランク角信号P
OSとを出力する。ここで、基準クランク角信号REF
の周期、或いは、所定時間内における単位クランク角信
号POSの発生数を計測することにより、機関回転速度
Neを算出できる。As the various sensors, the intake duct 3 is used.
An air flow meter 13 is provided therein and outputs a signal according to the intake air flow rate Q of the engine 1. Further, the crank angle sensor 14 is provided, and in the case of the four cylinders of the present embodiment, the reference crank angle signal REF for each crank angle of 180 °.
And a unit crank angle signal P for each crank angle of 1 ° or 2 °
And OS are output. Here, the reference crank angle signal REF
The engine rotation speed Ne can be calculated by measuring the number of the unit crank angle signals POS generated in the cycle or in a predetermined time.
【0019】また、機関1のウォータジャケットの冷却
水温度Twを検出する水温センサ15が設けられている。
また、排気マニホールド8の集合部に酸素センサ16が設
けられており、この酸素センサ16の出力が排気中の酸素
濃度に感応して変化することで機関吸入混合気の空燃比
を検出できるようになっている。A water temperature sensor 15 for detecting a cooling water temperature Tw of the water jacket of the engine 1 is provided.
Further, an oxygen sensor 16 is provided in the collecting portion of the exhaust manifold 8, and the output of the oxygen sensor 16 changes in response to the oxygen concentration in the exhaust gas so that the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture can be detected. Has become.
【0020】前記酸素センサ16は、図2中に等価回路と
して示すように、例えば大気中の酸素濃度に対する排気
中の酸素濃度の比に応じた起電力を発生する一種の濃淡
電池であり、排気中の酸素濃度が理論空燃比を境に急変
することを利用して、実際の空燃比の理論空燃比に対す
るリッチ・リーンを検出する公知のものである。本実施
例では、前記酸素センサ16に、センサ素子を低排気温状
態であっても活性化させて所期の検出特性(活性化状
態)を維持させるためにヒータ16aが付設されており、
イグニッションスイッチ17を介して電源電圧(バッテリ
電圧)が印加されるようになっている。As shown by an equivalent circuit in FIG. 2, the oxygen sensor 16 is a kind of concentration battery that generates an electromotive force according to the ratio of the oxygen concentration in the exhaust gas to the oxygen concentration in the atmosphere. It is a known method for detecting the rich lean of the actual air-fuel ratio with respect to the theoretical air-fuel ratio by utilizing the fact that the oxygen concentration in the inside suddenly changes at the stoichiometric air-fuel ratio. In the present embodiment, the oxygen sensor 16 is provided with a heater 16a for activating the sensor element even in a low exhaust gas temperature state and maintaining a desired detection characteristic (activated state).
A power supply voltage (battery voltage) is applied via the ignition switch 17.
【0021】尚、酸素センサ16は、ジルコニアチューブ
型の他、シート状部材を積層して構成されるものであっ
ても良く、また、上記のように理論空燃比のみを検出す
る構成に限らず空燃比を広域に検出できるセンサであっ
ても良い。ここにおいて、コントロールユニット12に内
蔵されたマイクロコンピュータのCPUは、所定の空燃
比フィードバック制御条件が成立しているときに、前記
酸素センサ16の出力に基づいて理論空燃比(目標空燃
比)に対する実際の空燃比のリッチ・リーンを判別し、
該判別結果に基づいて実際の空燃比が理論空燃比に近づ
くように空燃比フィードバック補正係数LMDを例えば
比例・積分制御する。そして、吸入空気流量Qと機関回
転速度Neとに基づいて算出した基本燃料噴射量Tp
を、前記空燃比フィードバック補正係数LMDで補正設
定し、該補正設定された噴射量に基づいて燃料噴射弁6
の開弁時間を制御する。The oxygen sensor 16 may be constructed by laminating sheet-like members other than the zirconia tube type, and is not limited to the structure for detecting only the stoichiometric air-fuel ratio as described above. It may be a sensor that can detect the air-fuel ratio in a wide range. Here, the CPU of the microcomputer built in the control unit 12 is based on the output of the oxygen sensor 16 when the predetermined air-fuel ratio feedback control condition is satisfied, and the actual air-fuel ratio (target air-fuel ratio) is actually calculated. The rich lean of the air-fuel ratio of
Based on the discrimination result, the air-fuel ratio feedback correction coefficient LMD is, for example, proportionally / integral controlled so that the actual air-fuel ratio approaches the stoichiometric air-fuel ratio. Then, the basic fuel injection amount Tp calculated based on the intake air flow rate Q and the engine rotation speed Ne.
Is corrected and set by the air-fuel ratio feedback correction coefficient LMD, and the fuel injection valve 6 is set based on the corrected injection amount.
Control the valve opening time of.
【0022】更に、コントロールユニット12は、図3の
フローチャートに示すようにして、前記酸素センサ16の
ヒータ16aの劣化診断を行う。尚、本実施例において、
ヒータ容量算出手段,排気温度検出手段,閾値設定手段
及び劣化診断手段としての機能は、前記図3のフローチ
ャートに示すように、コントロールユニット12がソフト
ウェア的に備えている。Further, the control unit 12 diagnoses the deterioration of the heater 16a of the oxygen sensor 16 as shown in the flowchart of FIG. In this example,
As shown in the flow chart of FIG. 3, the control unit 12 has software functions of the heater capacity calculating means, the exhaust temperature detecting means, the threshold setting means, and the deterioration diagnosing means.
【0023】図3のフローチャートにおいて、まず、ス
テップ1(図中ではS1としてある。以下同様)では、
イグニッションスイッチ17のON・OFFを判別し、O
Nであるときには、ステップ2へ進み、機関が運転中で
あるか否かを、機関回転速度Neや吸入空気流量Qに基
づいて判別する。そして、機関が運転中であるときに
は、ステップ3へ進み、ヒータ16aに対する印加電圧
(バッテリ電圧)を検出する。In the flowchart of FIG. 3, first, in step 1 (denoted as S1 in the figure, the same applies hereinafter),
It is judged whether the ignition switch 17 is ON or OFF.
When it is N, the routine proceeds to step 2, where it is judged whether or not the engine is operating based on the engine speed Ne and the intake air flow rate Q. Then, when the engine is operating, the routine proceeds to step 3, where the voltage applied to the heater 16a (battery voltage) is detected.
【0024】次のステップ4では、機関負荷を代表する
前記基本燃料噴射量Tpと機関回転速度Neとに基づい
て、現在の運転条件における排気温度を推定する(図4
参照)。このように、機関運転条件に基づいて、排気温
度を推定する構成であれば、排気温度センサを備えない
場合であっても、排気温度に基づいたヒータ16aの劣化
診断が行え、安価なシステム構成となる。In the next step 4, the exhaust gas temperature under the present operating conditions is estimated based on the basic fuel injection amount Tp representing the engine load and the engine rotation speed Ne (FIG. 4).
reference). As described above, if the exhaust temperature is estimated based on the engine operating condition, the heater 16a can be diagnosed for deterioration based on the exhaust temperature even if the exhaust temperature sensor is not provided, and the system configuration is inexpensive. Becomes
【0025】ここで、前記酸素センサ16の近傍位置で排
気温度を直接的に検出する排気温度センサを設ける構成
としても良く、この場合には、排気温度を高い精度で検
出できることになる。ステップ5では、図5に示すよう
に、予め排気温度とヒータ印加電圧とをパラメータとし
てヒータ容量の閾値を記憶したマップを参照して、現在
の排気温度と印加電圧とに対応する閾値を設定する。Here, an exhaust gas temperature sensor for directly detecting the exhaust gas temperature in the vicinity of the oxygen sensor 16 may be provided. In this case, the exhaust gas temperature can be detected with high accuracy. In step 5, as shown in FIG. 5, a threshold value corresponding to the current exhaust gas temperature and applied voltage is set by referring to a map in which the threshold value of the heater capacity is stored in advance using the exhaust gas temperature and the heater applied voltage as parameters. .
【0026】前記マップは、ヒータ印加電圧と排気温度
とによるヒータ容量の変化に対応して設定されており、
ヒータ抵抗が増大するためにヒータ容量が小さくなる排
気温度が高いときには、閾値がより小さく設定されるよ
うにしてある。ステップ6では、現在のヒータ容量を、 ヒータ容量=ヒータ電流×ヒータ印加電圧 として算出する。The map is set corresponding to the change in the heater capacity due to the heater applied voltage and the exhaust temperature,
The threshold value is set to a smaller value when the exhaust gas temperature is high and the heater capacity is small because the heater resistance increases. In step 6, the current heater capacity is calculated as: heater capacity = heater current × heater applied voltage.
【0027】そして、ステップ7では、前記ステップ6
で算出した現在のヒータ容量と、前記ステップ5でマッ
プを参照して求めた閾値とを比較する。ここで、現在の
ヒータ容量が閾値よりも小さいときには、ヒータに劣化
が生じているものと判断し、ステップ8へ進んで劣化判
定を行う。一方、現在のヒータ容量が閾値以上であると
きには、ヒータに劣化は生じていないものと判断し、ス
テップ9へ進んでヒータ16aの正常判定を行う。Then, in step 7, step 6
The current heater capacity calculated in step 5 is compared with the threshold value obtained in step 5 by referring to the map. Here, when the current heater capacity is smaller than the threshold value, it is determined that the heater is deteriorated, and the process proceeds to step 8 to perform the deterioration determination. On the other hand, when the current heater capacity is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the heater has not deteriorated, and the process proceeds to step 9 to determine whether the heater 16a is normal.
【0028】このように本実施例によると、ヒータ16a
の劣化とは無関係にヒータ容量の変動を来すヒータ印加
電圧と排気温度とに基づいて閾値を設定したことによ
り、ヒータ印加電圧や排気温度の変動があっても、ヒー
タ16aの劣化によるヒータ容量の減少のみを判別するこ
とができ、高い精度の診断結果を提供できる。尚、ステ
ップ8で劣化判定を行ったときには、ヒータ16aによる
加熱がないと酸素センサ16の活性化が図れない所定の低
排温時において、酸素センサ16を用いた空燃比フィード
バック制御を停止するフェイルセーフを実行させたり、
或いは、ヒータ16aの劣化発生を運転者に警告するよう
にすると良い。Thus, according to this embodiment, the heater 16a
By setting the threshold value based on the heater applied voltage and the exhaust temperature that cause the heater capacity to change regardless of the deterioration of the heater capacity, even if the heater applied voltage or the exhaust temperature changes, the heater capacity due to the deterioration of the heater 16a It is possible to discriminate only the decrease of the above, and it is possible to provide a highly accurate diagnostic result. When the deterioration determination is performed in step 8, the fail to stop the air-fuel ratio feedback control using the oxygen sensor 16 at a predetermined low exhaust temperature at which the oxygen sensor 16 cannot be activated unless it is heated by the heater 16a. To run safe,
Alternatively, the driver may be warned of the occurrence of deterioration of the heater 16a.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明にか
かる酸素センサ用ヒータの診断装置によると、印加電圧
や排気温度の変化によるヒータ容量の変動を排除して、
ヒータの劣化によるヒータ容量の変化のみを精度良く診
断することができるという効果がある。As described above, according to the diagnostic device for an oxygen sensor heater according to the first aspect of the present invention, fluctuations in the heater capacity due to changes in applied voltage and exhaust temperature are eliminated,
There is an effect that only the change in the heater capacity due to the deterioration of the heater can be accurately diagnosed.
【0030】請求項2の発明にかかる酸素センサ用ヒー
タの診断装置によると、排気温度を直接検出するセンサ
を備えないシステムにおいても、排気温度に応じた閾値
の設定が行えるという効果がある。請求項3の発明にか
かる酸素センサ用ヒータの診断装置によると、酸素セン
サの近傍で直接的に排気温度を検出するから、排気温度
を高精度に検出することができるという効果がある。According to the oxygen sensor heater diagnosing device of the second aspect of the present invention, it is possible to set the threshold value according to the exhaust temperature even in a system that does not include a sensor for directly detecting the exhaust temperature. According to the diagnosing device of the heater for an oxygen sensor of the third aspect, the exhaust gas temperature is directly detected in the vicinity of the oxygen sensor, so that the exhaust gas temperature can be detected with high accuracy.
【0031】請求項4の発明にかかる酸素センサ用ヒー
タの診断装置によると、排気温度が高いときほど閾値を
より小さく設定するから、排気温度の上昇に伴うヒータ
抵抗の上昇に対応して閾値を設定させることができると
いう効果がある。In the oxygen sensor heater diagnosing device according to the fourth aspect of the present invention, the threshold value is set smaller as the exhaust gas temperature is higher. Therefore, the threshold value is set in correspondence with the increase in the heater resistance as the exhaust gas temperature rises. The effect is that it can be set.
【図1】請求項1の発明にかかる診断装置の基本構成を
示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a diagnostic device according to the invention of claim 1.
【図2】実施例を示すシステム構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a system configuration showing an embodiment.
【図3】実施例の劣化診断制御を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing deterioration diagnosis control of the embodiment.
【図4】運転条件による排気温度の推定制御を示す線
図。FIG. 4 is a diagram showing estimation control of exhaust temperature according to operating conditions.
【図5】排気温度と印加電圧に基づくヒータ容量変化の
様子を示す線図。FIG. 5 is a diagram showing how the heater capacity changes based on exhaust temperature and applied voltage.
【図6】排気温度と印加電圧とによるヒータ表面温度の
変化を示す線図。FIG. 6 is a diagram showing a change in heater surface temperature due to exhaust temperature and applied voltage.
【図7】排気温度と印加電圧とによるヒータ表面温度の
変化を示す線図。FIG. 7 is a diagram showing changes in heater surface temperature due to exhaust temperature and applied voltage.
【図8】ヒータ表面温度とヒータ抵抗との相関を示す線
図。FIG. 8 is a diagram showing a correlation between heater surface temperature and heater resistance.
1 機関 12 コントロールユニット 13 エアフローメータ 14 クランク角センサ 16 酸素センサ 16a ヒータ 17 イグニッションスイッチ 1 Engine 12 Control Unit 13 Air Flow Meter 14 Crank Angle Sensor 16 Oxygen Sensor 16a Heater 17 Ignition Switch
Claims (4)
変化する酸素センサに備えられたヒータを診断する酸素
センサ用ヒータの診断装置であって、 前記ヒータの容量を前記ヒータに流れる電流と前記ヒー
タへの印加電圧とに基づいて算出するヒータ容量算出手
段と、 機関の排気温度を検出する排気温度検出手段と、 該排気温度検出手段で検出された排気温度と前記ヒータ
に対する印加電圧とに基づいて前記ヒータ容量の閾値を
設定する閾値設定手段と、 該閾値設定手段で設定された閾値と前記ヒータ容量算出
手段で算出されたヒータ容量との比較に基づいて前記ヒ
ータの劣化判別を行う劣化診断手段と、 を含んで構成された酸素センサ用ヒータの診断装置。1. A heater diagnostic device for an oxygen sensor for diagnosing a heater provided in an oxygen sensor, the output value of which changes in response to an oxygen concentration in engine exhaust gas, the capacity of the heater flowing to the heater. Heater capacity calculating means for calculating based on current and voltage applied to the heater, exhaust temperature detecting means for detecting the exhaust temperature of the engine, exhaust temperature detected by the exhaust temperature detecting means and voltage applied to the heater Threshold value setting means for setting the threshold value of the heater capacity based on the above, and the deterioration determination of the heater based on the comparison between the threshold value set by the threshold value setting means and the heater capacity calculated by the heater capacity calculating means. A diagnostic device for an oxygen sensor heater, comprising: a deterioration diagnosing means for performing.
基づいて機関の排気温度を推定することを特徴とする請
求項1記載の酸素センサ用ヒータの診断装置。2. The oxygen sensor heater diagnostic device according to claim 1, wherein the exhaust temperature detecting means estimates the exhaust temperature of the engine based on engine operating conditions.
の近傍位置で排気温度を検出する排気温度センサにより
直接的に排気温度を検出することを特徴とする請求項1
記載の酸素センサ用ヒータの診断装置。3. The exhaust gas temperature detecting means directly detects the exhaust gas temperature by an exhaust gas temperature sensor which detects the exhaust gas temperature at a position near the oxygen sensor.
The heater diagnostic device for the oxygen sensor described above.
ほど閾値をより小さく設定することを特徴とする請求項
1〜3のいずれか1つに記載の酸素センサ用ヒータの診
断装置。4. The diagnostic device for an oxygen sensor heater according to claim 1, wherein the threshold value setting means sets the threshold value smaller as the exhaust gas temperature is higher.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6246338A JPH08110320A (en) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | Oxygen sensor heater diagnostic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6246338A JPH08110320A (en) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | Oxygen sensor heater diagnostic device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08110320A true JPH08110320A (en) | 1996-04-30 |
Family
ID=17147083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6246338A Pending JPH08110320A (en) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | Oxygen sensor heater diagnostic device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08110320A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100507100B1 (en) * | 2002-12-03 | 2005-08-09 | 현대자동차주식회사 | Oxygen sensor diagnosis control method |
| JP2009074559A (en) * | 2009-01-16 | 2009-04-09 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas sensor deterioration detection device |
| JP2009270932A (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Denso Corp | Deterioration determining device of heater for gas sensors |
| JP2011017726A (en) * | 2010-10-13 | 2011-01-27 | Toyota Motor Corp | Device for detecting degradation of exhaust gas sensor |
-
1994
- 1994-10-12 JP JP6246338A patent/JPH08110320A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100507100B1 (en) * | 2002-12-03 | 2005-08-09 | 현대자동차주식회사 | Oxygen sensor diagnosis control method |
| JP2009270932A (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Denso Corp | Deterioration determining device of heater for gas sensors |
| US8148995B2 (en) | 2008-05-07 | 2012-04-03 | Denso Corporation | Degradation determination device for heater of gas sensor and method for diagnosing the heater |
| JP2009074559A (en) * | 2009-01-16 | 2009-04-09 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas sensor deterioration detection device |
| JP2011017726A (en) * | 2010-10-13 | 2011-01-27 | Toyota Motor Corp | Device for detecting degradation of exhaust gas sensor |
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