JPS626183B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の排気系に設けられた酸素濃
度検出器より出力される電圧を検査する酸素濃度
検出器検査装置に関する。

［従来技術］ 自動車エンジン等の排気系に酸素濃度検出器を
設け、この信号によりエンジンへ供給される燃料
の混合比を測定し吸気系への燃料供給を制御して
所定の空燃比とし、排気系に設けられる触媒装置
により効率よく排気ガスの浄化を行うシステムが
知られている。

このシステムにおいては、酸素濃度検出器の検
出精度が排気ガス浄化に大きな影響を与えるもの
であり、この酸素濃度検出器が確実に酸素濃度を
検出しているかを調べるための検査装置が必要と
なる。

これは特に一般のサービス工場等で簡単に使用
できるものであることが要求されるものであり、
従来オシロスコープ等が用いられているが大型、
高価で取扱が煩雑であるため専門知識を必要と
し、一般市場での使用には適さないものであつ
た。

このため、この検査装置をマイクロコンピユー
タ等を適用してコンパクト化して取扱を容易に
し、車両へも簡単に搭載することが可能な検査装
置が案出されている。この検査装置では酸素濃度
検出器を常時診断しており、この酸素濃度検出器
の劣化等による不良が生じた時点で警報装置等で
乗員へ知らせるようになつている。

しかしながら、酸素濃度検出器が劣化等で反応
が遅れた場合は不良と判断できるが、この酸素濃
度検出器の出力と実際の酸素濃度に対応する信号
とに常に一定の差が生じている場合、実際の酸素
濃度が希薄であつても濃厚の信号を出力するとい
つた誤診をする場合がある。

［発明が解決しようとする問題点］ このような事実を考慮し、本発明は簡単かつ正
確に酸素濃度検出器の良否を判断することがで
き、自動車にも容易に搭載可能な酸素濃度検出器
検査装置を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る酸素濃度検出器検査装置は、入力
された電圧と適正酸素濃度に対応した基準電圧と
を比較して吸気系への燃料供給量を制御する酸素
濃度制御装置へ排気系の酸素濃度に応じて変化す
る電圧を入力する酸素濃度検出器を検査する酸素
濃度検出器検査装置において、前記酸素濃度検出
器の出力電圧を指示する電圧計と、前記酸素濃度
検出器の出力電圧と基準電圧とを比較する比較器
と、この比較器の出力を表示する表示器と、前記
基準電圧よりも高い電圧及び低い電圧を選択して
前記酸素濃度制御装置へ入力する信号発生装置
と、を有している。

［作用］ 酸素濃度検出器で検出した電圧は比較器及び電
圧計へ入力される。比較器ではこの検出電圧と基
準電圧とを比較して酸素濃度の希薄又は濃厚に応
じてローレベル又はハイレベルの信号を出力しこ
れを表示器に表示するので、簡単に酸素濃度検出
器の動作状態を確認することができる。また、電
圧計では検出電圧をそのまま詳細に指示すること
ができ、排気系の酸素濃度の測定が容易となる。

また、本発明では信号発生装置で、予め値が決
められている電圧（基準電圧よりも高い電圧及び
低い電圧）を制御装置へ入力させることにより、
信号発生装置からの出力電圧値と電圧計の指示と
の比較ができ、また比較器の表示の変化で酸素濃
度検出器が正常な動作をしているか否かを判断で
きる。

［実施例］ 以下本発明が自動車エンジンに適用された実施
例を図面に従い説明する。

第１図においてエンジン１０の吸気系１１には
燃料噴射弁１２が設けられて必要量の燃料をエン
ジン１０へ供給するようになつており、排気系１
３は触媒装置１４を介して大気へ開放されること
により排気ガスを浄化するようになつている。

また排気系１３にはエンジン１０と触媒装置１
４との間に酸素濃度に比例して出力電圧が増大さ
れる酸素濃度検出器１５が設けられて酸素濃度制
御装置１６へ接続されており、この酸素濃度制御
装置１６が前記噴射弁１２へ接続されることによ
り、酸素濃度検出器１５で検出された酸素濃度を
もとにエンジン１０への供給燃料を適正値に補正
すべく噴射弁１２へ信号を送るようになつてい
る。

ここで電圧計２１、比較器２２、ランプ２３及
び信号発生装置２４からなる検査装置２５が酸素
濃度検出器１５及び制御装置１６へ接続されて酸
素濃度の表示をなすと共に酸素濃度検出器１５及
び制御装置１６の良否を判断して診断するように
なつている。

この電圧計２１は一端がアースされると共に他
端が抵抗２６を介してアンプ２７の出力側へ接続
されており、このアンプ２７の＋側入力端子は抵
抗２８を介して前記酸素濃度検出器１５へ接続さ
れている。またこのアンプ２７の−側端子は出力
端子と接続されている。

これにより電圧計２１は酸素濃度検出器１５に
より検出された排気系１３の酸素濃度に比例する
電圧を指示するようになつている。

前記比較器２２には差動増幅器３１が設けられ
ており、この差動増幅器３１の出力端子は抵抗３
２を介してトランジスタ３３のベース端子へ接続
されており、＋側入力端子は抵抗３４を介して酸
素濃度検出器１５へと接続されている。また差動
増幅器３１の−側入力端子には最適とされる排気
系の酸素濃度に相当する定電圧が印加されるよう
になつており、この定電圧は定電圧ダイオード３
５及び直列に接続された抵抗３６，３７，３８に
より得られるように配置されている。すなわち抵
抗３６の一端はバツテリ３９へ接続されており、
抵抗３８の一端はアースされ、定電圧ダイオード
３５の一端は抵抗３６，３７の中間接続点へ、他
端はアースへとそれぞれ接続され、抵抗３７，３
８の中間接続点は差動増幅器３１の−側入力端子
へと接続されている。

さらに前記ランプ２３の一端がバツテリ３９
へ、他端が抵抗４１を介して前記トランジスタ３
３のコレクタ端子へ接続され、トランジスタ３３
のエミツタ端子はアースされている。

このような構成とされていることにより酸素濃
度検出器１５により検出される排気系１３の酸素
濃度に相当する検出電圧が定電圧ダイオード３５
により定められた基準電圧よりも大である場合に
はトランジスタ３３をオン作動させてランプ２３
を点灯させるようになつている。すなわち検出さ
れる酸素濃度が最適値よりも過濃であればランプ
２３を点灯させるようになつており、排気系１３
の酸素濃度は制御装置１６により制御されるため
通常排気系の酸素濃度は１〜２Hzの周波数で希
釈、過濃を繰り返しておりこれに応じてランプ２
３も点滅を繰り返すことになる。

このようなランプ２３の点滅により供給混合気
が適切に補正されていることを目視にて検知する
ことができるが、このランプ２３の代わりに発光
ダイオード、液晶等の表示器を用いることは当然
可能である。またランプ２３の点滅のほかにさら
に詳細に電圧値を知りたい場合には前記電圧計２
１の指示により確実に酸素濃度検出器１５の出力
が読取り可能となる。また、電圧計２１を併用す
ることにより酸素濃度検出器１５のコネクタ外れ
等による異常点灯をも検出可能となる。

次に前記信号発生装置２４は、それぞれ制御装
置１６へ接続された可動接点４３、固定接点４
４，４５より成つており、この可動接点４３を固
定接点４４，４５の一方又は他方へ接続すること
により制御装置１６へ排気系酸素濃度の過濃又は
希釈に相当する電圧をそれぞれ印加することので
きるようになつている。すなわち、酸素濃度検出
器１５の出力に関係なく制御装置１６では、この
信号発生装置２４からの出力電圧に応じて噴射弁
１２による燃料噴射量を制御するようになつてい
る。

ここで、信号発生装置２４から出力される電圧
により電圧計２１に指示される電圧は予め決めら
れており、信号発生装置から出力される電圧と電
圧計で指示される酸素濃度検出器１５からの出力
電圧とを比較することにより、酸素濃度検出器１
５が正常に作動しているか否かを判断できる。

また、信号発生装置２４から例えば酸素濃度が
濃厚である信号が制御装置へ送られると制御装置
で燃料噴射量が制御され、排気系の酸素濃度が希
薄となる。ここで、ランプ２３が消灯すれば酸素
濃度検出器は良品であると判断できる。

このように、検査装置２５をコンパクトにする
ことができ取扱いを容易にしたので車両へ搭載す
ることも可能となり、酸素濃度検出器１５の良否
を判定する場合に、整備工場等において他の検査
装置等を用意する必要がない。また、信号発生装
置を用いることにより、容易に短時間で酸素濃度
検出器１５の良否を判断することができ、空燃比
制御の信頼性が増加する。

次に第２図に示される実施例は前記実施例にカ
ウンタ５０を加えたものであり、カウンタ５０の
一方の入力端子は比較器２２の出力端子へ接続さ
れており、他方の入力端子は非安定マルチ５１へ
接続されている。さらにカウンタ５０の出力端子
はドライバ５２を介して７セグメント表示素子を
含む表示部５２へと接続されている。

これにより、カウンタ５０は非安定マルチ５１
のゲート信号によりゲート開放時間内における酸
素濃度検出器１５が発生する周波数をカウント
し、表示部５３でこれを表示する。ここに酸素濃
度検出器１５はこれが劣化した場合にその応答性
が低下する（応答のＺ特性と呼ばれる）ので、カ
ウントされた周波数の大小により劣化度合を判断
することができる。ここで酸素濃度検出器１５は
雰囲気温度により応答性が変化するので、測定時
の温度を定めて劣化度合を測定するのが好まし
い。

なお、第３図では本発明の構成に加え電圧計２
１、ランプ２３に模擬信号を印加する信号発生装
置６０が設けられており、この信号発生装置６０
は前記信号発生装置２４と同様に可動接点６１、
固定接点６２，６３よりなり、可動接点６１はア
ンプ２７の＋側入力端子へ、固定接点６２は抵抗
６４を介してランプ２３とバツテリ３９の中間接
続点へそれぞれ接続されており、固定接点６３は
アースされている。なおアンプ２７は図示しない
が第１，２図と同様に酸素濃度検出器１５へ接続
されている。

このような構成により、接点６１，６３を接続
することによりアンプ２７、差動増幅器３１の入
力電位が設置電位とされて電圧計２１の指示はゼ
ロ、ランプ２３は消灯し、接点６１，６２を接続
することによりこの逆に電圧計２１の指示は大き
く振れ、ランプ２３は点灯する。従つて、信号発
生装置６０の操作により電圧計２１，ランプ２３
の診断を行なうことが可能となる。実際にはこの
診断は第１，２図に示される酸素濃度表示及び診
断を行なう前に行なわれることが好ましい。

［発明の効果］ 以上説明した如く、本発明に係る酸素濃度検出
器検査装置では信号発生装置から基準電圧よりも
高い及び低い所定の電圧を選択して制御装置へ入
力することができるので、これに応じて算出され
る真の出力値と酸素濃度検出器の出力とを比較す
れば酸素濃度検出器の出力値が簡便かつ正確に診
断できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る酸素濃度検出器検査装置
の実施例を示す回路図、第２図は他の実施例を示
す回路図、第３図は電圧計及び比較器に所定信号
を入力する信号発生装置を付加した場合の回路図
である。 １０……エンジン、１３……排気系、１５……
酸素濃度検出器、１６……酸素濃度制御装置、２
１……電圧計、２２……比較器、２３……ラン
プ、２４……信号発生装置、５０……カウンタ、
６０……信号発生装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力された電圧と適正酸素濃度に対応した基
   準電圧とを比較して吸気系への燃料供給量を制御
   する酸素濃度制御装置へ排気系の酸素濃度に応じ
   て変化する電圧を入力する酸素濃度検出器を検査
   する酸素濃度検出器検査装置において、前記酸素
   濃度検出器の出力電圧を指示する電圧計と、前記
   酸素濃度検出器の出力電圧と基準電圧とを比較す
   る比較器と、この比較器の出力を表示する表示器
   と、前記基準電圧よりも高い電圧及び低い電圧を
   選択して前記酸素濃度制御装置へ入力する信号発
   生装置と、を有する酸素濃度検出器検査装置。