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JP2913694B2 - Exhaust gas sensor failure detection device - Google Patents
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JP2913694B2 - Exhaust gas sensor failure detection device - Google Patents

Exhaust gas sensor failure detection device

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JP2913694B2
JP2913694B2 JP1253847A JP25384789A JP2913694B2 JP 2913694 B2 JP2913694 B2 JP 2913694B2 JP 1253847 A JP1253847 A JP 1253847A JP 25384789 A JP25384789 A JP 25384789A JP 2913694 B2 JP2913694 B2 JP 2913694B2
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heater
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exhaust gas
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  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空燃比のフィードバック制御に用いられる
ヒータ付排ガスセンサのヒータの故障を検出する排ガス
センサの故障検出装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a failure detection device for an exhaust gas sensor that detects a failure of a heater of an exhaust gas sensor with a heater used for feedback control of an air-fuel ratio.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、例えば特開昭62−12382号公報に示されるよう
に、エンジンの排気通路に、排ガス中の酸素濃度を検出
する酸素センサ(排ガスセンサ)を設け、この酸素セン
サの出力に応じて空燃比をフィードバック制御し、つま
り、酸素センサの出力によって検出される空燃比がリッ
チ側であれば燃料供給量を減少方向に補正し、リーン側
であれば燃料供給量を増加方向に補正するという制御を
繰返すようにした空燃比制御装置は一般に知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-12382, an oxygen sensor (exhaust gas sensor) for detecting oxygen concentration in exhaust gas is provided in an exhaust passage of an engine, and an air-fuel ratio is determined in accordance with the output of the oxygen sensor. Feedback control, that is, if the air-fuel ratio detected by the output of the oxygen sensor is rich, the fuel supply amount is corrected in the decreasing direction, and if the air-fuel ratio is lean, the fuel supply amount is corrected in the increasing direction. An air-fuel ratio control device that is configured to be repeated is generally known.

また、このような装置において、上記酸素センサにセ
ンサ活性化用のヒータを付設したヒータ付排ガスセンサ
を用いることも従来から行なわれている。
In such a device, a heater-equipped exhaust gas sensor having a heater for activating the sensor attached to the oxygen sensor has been conventionally used.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ヒータ付排ガスセンサにより酸素濃度を検出して空燃
比のフィードバック制御を行なう場合、酸素センサその
ものは正常であってもヒータが故障するとセンサ出力特
性が変化し、このため、フィードバック制御される空燃
比が適正値からずれてしまうという問題がある。
When feedback control of the air-fuel ratio is performed by detecting the oxygen concentration using an exhaust gas sensor with a heater, even if the oxygen sensor itself is normal, if the heater fails, the sensor output characteristics change, and therefore, the air-fuel ratio that is feedback-controlled is reduced. There is a problem that it deviates from an appropriate value.

つまり、ヒータが故障していない正常時には、センサ
出力特性が第4図に実線で示すようになり、このときの
理論空燃比(λ=1)に対応する所定のしきい電圧Vsを
境に、センサの出力電圧がしきい値より高いか低いかに
より空燃比のリッチ、リーンが検出され、それに応じた
フィードバック制御が行なわれる。ところが、ヒータが
故障するとセンサの出力特性が第4図に破線で示すよう
に変化し、上記しきい電圧Vsと理論空燃比(λ=1)と
にずれが生じる。このため、ヒータ故障時には、要求か
らずれた空燃比にフィードバック制御されてしまう。そ
してこのようにヒータの故障に起因して空燃比がずれる
とエミッションが悪化し、例えば第5図に示すように正
常時(符号aで示す)と比べてヒータ故障時(符号bで
示す)にNOxが増加する等の問題が生じる。
That is, when the heater is normal and the heater has not failed, the sensor output characteristic is shown by a solid line in FIG. 4, and at a predetermined threshold voltage Vs corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio (λ = 1) at this time, Whether the air-fuel ratio is rich or lean is detected based on whether the output voltage of the sensor is higher or lower than the threshold, and feedback control is performed accordingly. However, when the heater fails, the output characteristics of the sensor change as shown by the broken line in FIG. 4, and a deviation occurs between the threshold voltage Vs and the stoichiometric air-fuel ratio (λ = 1). Therefore, when the heater fails, feedback control is performed to the air-fuel ratio that deviates from the request. If the air-fuel ratio shifts due to the failure of the heater in this way, the emission deteriorates. For example, as shown in FIG. 5, when the heater fails (shown by b) as compared with the normal state (shown by a). Problems such as an increase in NOx occur.

このような問題に対処するためには、ヒータの故障を
的確に検出することが要求される。
In order to cope with such a problem, it is necessary to accurately detect a failure of the heater.

本発明はこのような事情に鑑み、酸素センサそのもの
は正常であってもヒータが故障したときに、これを的確
に検出することができ、ヒータ故障時の対処を可能にす
る排ガスセンサの故障検出装置を提供するものである。
In view of such circumstances, the present invention can accurately detect when a heater has failed even if the oxygen sensor itself is normal, and can detect a failure of the exhaust gas sensor that can cope with a heater failure. An apparatus is provided.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記のような目的を達成するため、請求項1に係る発
明は、排ガス中の酸素濃度を検出して、空燃比をフィー
ドバック制御する制御手段に検出信号を出力する酸素セ
ンサと、この酸素センサに付設されたセンサ活性化用の
ヒータとを有する排ガスセンサにおける上記ヒータの故
障を検出する排ガスセンサの故障検出装置であって、上
記酸素センサの出力を設定値と比較する比較手段と、こ
の比較手段による比較に基づいて、上記ヒータへの通電
を開始してから上記酸素センサの出力が上記設定値以上
となるまでのセンサ出力立ち上がり時間を計測し、この
センサ出力立ち上がり時間が所定時間以上のときはヒー
タが故障であると判定する故障判定手段とを備えたもの
である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes an oxygen sensor that detects an oxygen concentration in exhaust gas and outputs a detection signal to a control unit that performs feedback control of an air-fuel ratio. An exhaust gas sensor failure detecting device for detecting a failure of the heater in an exhaust gas sensor having an attached heater for activating the sensor, a comparing means for comparing an output of the oxygen sensor with a set value, and the comparing means Based on the comparison, the sensor output rise time from the start of energization to the heater until the output of the oxygen sensor becomes equal to or more than the set value is measured. When the sensor output rise time is equal to or longer than a predetermined time, Failure determination means for determining that the heater has failed.

また、請求項2に係る発明は、排ガス中の酸素濃度を
検出して、この酸素濃度に応じたフィードバック補正量
により空燃比をフィードバック制御する制御手段に検出
信号を出力する酸素センサと、この酸素センサに付設さ
れたセンサ活性化用のヒータとを有する排ガスセンサに
おける上記ヒータの故障を検出する排ガスセンサの故障
検出装置であって、上記酸素センサの出力を設定値と比
較する比較手段と、この比較手段による比較に基づい
て、上記ヒータへの通電を開始してから上記酸素センサ
の出力が設定値以上となるまでのセンサ出力立ち上がり
時間を計測することによりヒータの故障の有無を判定す
る故障判定手段と、この故障判定手段により故障と判定
されたとき上記制御手段によるフィードバック補正量の
演算を修正する修正手段とを備えたものである。
Further, the invention according to claim 2 is an oxygen sensor which detects an oxygen concentration in exhaust gas and outputs a detection signal to a control means for performing feedback control of an air-fuel ratio by a feedback correction amount corresponding to the oxygen concentration; An exhaust gas sensor failure detection device for detecting a failure of the heater in an exhaust gas sensor having a heater for sensor activation attached to the sensor, and a comparing means for comparing an output of the oxygen sensor with a set value. Failure determination for determining the presence or absence of a heater failure by measuring the sensor output rise time from the start of energization of the heater to the output of the oxygen sensor becoming equal to or greater than a set value based on the comparison by the comparing means. Means for correcting the calculation of the feedback correction amount by the control means when a failure is determined by the failure determination means. It is those with a door.

〔作用〕[Action]

上記構成によると、ヒータが故障したときに、センサ
出力立ち上がり時間が正常時より長くなることを利用し
て故障が検出される。さらに、請求項2に係る発明のよ
うに、ヒータの故障と判定されたとき上記制御手段によ
るフィードバック補正量の演算を修正する修正手段を備
えていると、ヒータの故障による酸素センサの出力特性
の変化に対し、空燃比が修正される。
According to the above configuration, when the heater fails, the failure is detected by utilizing the fact that the sensor output rise time is longer than normal. Further, as in the invention according to the second aspect, when a correction means for correcting the calculation of the feedback correction amount by the control means when it is determined that the heater has failed is provided, the output characteristic of the oxygen sensor due to the heater failure can be reduced. The air-fuel ratio is corrected for the change.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の故障検出装置を含む空燃比制御装置
の一実施例を示す。この図において、エンジン本体1に
は、燃焼室2に開口して吸気弁3および排気弁4でそれ
ぞれ開閉される吸気ポート5および排気ポート6が形成
され、吸気ポート5には吸気通路7が連通し、排気ポー
ト6には排気通路8が連通している。
FIG. 1 shows an embodiment of an air-fuel ratio control device including a failure detection device according to the present invention. In this figure, an intake port 5 and an exhaust port 6 are formed in an engine body 1 and open to a combustion chamber 2 and opened and closed by intake valves 3 and exhaust valves 4, respectively. An intake passage 7 communicates with the intake port 5. An exhaust passage 8 communicates with the exhaust port 6.

上記吸気通路7には、エアフローメータ9、スロット
ル弁10および燃料噴射弁11が配設されている。
An air flow meter 9, a throttle valve 10, and a fuel injection valve 11 are arranged in the intake passage 7.

一方、上記排気通路8には、酸素センサ12とこれに付
設したセンサ活性化用のヒータ13とを有する排ガスセン
サが設けられている。上記酸素センサ12は排ガス中の酸
素濃度を検出することにより混合気の空燃比を検出する
ものである。当実施例において酸素センサ12は、空燃比
に対する出力特性として第4図に示すようなλ特性をも
ったλセンサで形成されている。この酸素センサ12の特
性は、ヒータ13がONの時は第4図中の実線のようになる
のに対し、ヒータ13がOFF(故障)の時は第4図中の破
線のようになる。
On the other hand, the exhaust passage 8 is provided with an exhaust gas sensor having an oxygen sensor 12 and a sensor activation heater 13 attached thereto. The oxygen sensor 12 detects the air-fuel ratio of the air-fuel mixture by detecting the oxygen concentration in the exhaust gas. In this embodiment, the oxygen sensor 12 is formed of a λ sensor having a λ characteristic as shown in FIG. 4 as an output characteristic with respect to the air-fuel ratio. The characteristics of the oxygen sensor 12 are as shown by the solid line in FIG. 4 when the heater 13 is ON, and are as shown by the broken line in FIG. 4 when the heater 13 is OFF (failure).

上記酸素センサ12の出力は、第1図中に示したコント
ロールユニット(ECU)15に入力される。このコントロ
ールユニット15は、酸素センサ12により検出される酸素
濃度に応じたフィードバック補正量により空燃比をフィ
ードバック制御する空燃比制御手段16を含むとともに、
故障検出装置を構成する比較手段17及び故障判定手段18
を含んでおり、さらに、故障判定手段によって故障が判
定されたとき空燃比制御手段16によるフィードバック補
正量の演算を修正する修正手段19を含んでいる。
The output of the oxygen sensor 12 is input to a control unit (ECU) 15 shown in FIG. The control unit 15 includes an air-fuel ratio control unit 16 that feedback-controls the air-fuel ratio by a feedback correction amount corresponding to the oxygen concentration detected by the oxygen sensor 12,
Comparison means 17 and failure determination means 18 constituting the failure detection device
And correction means 19 for correcting the calculation of the feedback correction amount by the air-fuel ratio control means 16 when a failure is determined by the failure determination means.

上記空燃比制御手段16は、エアフローメータ9からの
吸気量検出手段および回転数センサ20からのエンジン回
転数検出信号に基づいて基本噴射量を求めるとともに、
酸素センサ12の出力に応じてフィードバック補正量を増
減し、この基本噴射量およびフィードバック補正量から
最終噴射量を求め、それに応じた噴射パルスを燃料噴射
弁11に出力することにより、燃料噴射量を制御するよう
になっている。酸素センサ12の出力に応じたフィードバ
ック補正量の増減は例えば第3図のように行なわれる。
すなわち、酸素センサ12の出力電圧V0がしきい電圧Va
(0.45V)より高くなったときは、所定のディレー時間T
dr後に比例、微分制御でフィードバック補正量を燃料減
少方向に変化させ、また上記出力電圧V0がしきい電圧Va
より低くなったときは、所定のディレー時間Tdl後に比
例、微分制御でフィードバック補正量を燃料増加方向に
変化させるようにしている。上記ディレー時間Tdr,Tdl
をもたせているのは、ノイズによる誤制御の防止等のた
めである。
The air-fuel ratio control unit 16 obtains a basic injection amount based on an intake air amount detection unit from the air flow meter 9 and an engine speed detection signal from a speed sensor 20.
The fuel injection amount is increased or decreased by increasing or decreasing the feedback correction amount according to the output of the oxygen sensor 12, obtaining the final injection amount from the basic injection amount and the feedback correction amount, and outputting an injection pulse corresponding thereto to the fuel injection valve 11. Control. The increase / decrease of the feedback correction amount according to the output of the oxygen sensor 12 is performed, for example, as shown in FIG.
That is, the output voltage V 0 of the oxygen sensor 12 becomes the threshold voltage Va.
(0.45V), the specified delay time T
After dr, the feedback correction amount is changed in the fuel decreasing direction by proportional and differential control, and the output voltage V 0 is changed to the threshold voltage Va.
When it becomes lower, the feedback correction amount is changed in the fuel increasing direction by proportional and differential control after a predetermined delay time Tdl. The above delay time Tdr, Tdl
Is provided to prevent erroneous control due to noise and the like.

また、上記比較手段17は、ヒータ13への通電後に酸素
センサ12の出力を設定値と比較して設定値以上となった
とき(センサ出力が立ち上がったとき)にこれを検出
し、故障判定手段18は、比較手段17による比較に基づい
て、ヒータ13への通電を開始してから上記酸素センサ12
の出力が設定値以上となるまでのセンサ出力立ち上がり
時間を計測し、このセンサ出力立ち上がり時間が所定時
間以上となったときにヒータ13の故障と判定するもので
ある。そしてこの故障が検出されたときは、上記修正手
段19により、上記両ディレー時間Tdr,Tdlの比(Tdr/Td
l)が正常時に対して変更されるようにし、具体的に
は、第3図中に破線で示したように、センサ出力がしき
い電圧Vsを越えてからフィードバック補正量の変化が燃
料減少方向に切換わるまでのディレー時間Tdrを長くす
るようにしている。
Further, the comparing means 17 compares the output of the oxygen sensor 12 with a set value after the power supply to the heater 13 and when the output becomes equal to or higher than the set value (when the sensor output rises), and detects the failure. Reference numeral 18 denotes the oxygen sensor 12 based on the comparison by the comparing means 17 after the energization of the heater 13 is started.
The rise time of the sensor output until the output becomes equal to or more than the set value is measured, and when the rise time of the sensor output exceeds the predetermined time, it is determined that the heater 13 has failed. When this failure is detected, the correcting means 19 causes the ratio (Tdr / Td) of the two delay times Tdr and Tdl to be detected.
l) is changed with respect to the normal state. Specifically, as shown by the broken line in FIG. 3, the change in the feedback correction amount after the sensor output exceeds the threshold voltage Vs is changed in the fuel decreasing direction. The delay time Tdr before switching to is changed to be longer.

上記比較手段17および故障判定手段18によるヒータ13
の故障の検出とそれに応じた修正手段19による修正の処
理の具体例を、第2図のフローチャートに示す。
The heater 13 by the comparing means 17 and the failure determining means 18
FIG. 2 is a flowchart showing a specific example of the detection of a failure and the correction processing by the correction means 19 in accordance with the detection.

このフローチャートに示すルーチンはイグニッション
オンでスタートし、先ずステップS1で酸素センサ12の出
力電圧V0をしきい電圧(設定値)Vsと比較して、しきい
電圧Vsを越えたか否かにより上記出力電圧V0が立ち上が
ったか否かを調べ、出力電圧V0が立ち上がるまでは、燃
料噴射両をオープンループ制御するオープンループメイ
ンルーチン(ステップS2)を経てステップS1に戻る。
The routine shown in this flowchart is started with the ignition on, the first output voltage V 0 which the oxygen sensor 12 in step S 1 as compared to the threshold voltage (set value) Vs, the by whether exceeds the threshold voltage Vs It is checked whether or not the output voltage V 0 has risen. Until the output voltage V 0 rises, the process returns to step S 1 via an open loop main routine (step S 2 ) for performing open loop control of both fuel injections.

ステップS1で酸素センサ12の出力電圧V0がしきい電圧
Vsを越えたことを判定したときは、ステップS3で、スタ
ートからこの時点までの時間(センサ出力立ち上がり時
間)T0を、正常時のセンサ出力立ち上がり時間に相当す
る故障判定用の所定時間Ttと比較する。そして、センサ
出力立ち上がり時間T0が所定時間以内であれば、ステッ
プS4で、上記ディレー時間Tdr,Tdlの比(Tdr/Tdl)を通
常時の値A/A′(例えば90ms/40ms)とするが、センサ出
力立ち上がり時間T0が所定時間を越えればヒータ13の故
障と判定して、ステップS5で、上記比(Tdr/Tdl)を通
常時の値A/A′より大きい所定の値B/B′(例えば135ms/
40ms)とする。
Output voltage V 0 which the oxygen sensor 12 in step S 1 is the threshold voltage
When it is determined that exceeds Vs, in step S 3, the time up to this point from the start (sensor output rise time) a predetermined time Tt for failure determination of T 0, which corresponds to the sensor output rise time at normal Compare with Then, if it is within the sensor output rise time T 0 is a predetermined time, in step S 4, the delay time Tdr, the ratio of Tdl (Tdr / Tdl) the normal value A / A '(for example, 90 ms / 40 ms) Suruga, the sensor output rise time T 0 is determined that the failure of the heater 13 if exceeds a predetermined time, in step S 5, the ratio (Tdr / Tdl) the normal value a / a 'is greater than a predetermined value B / B '(for example, 135ms /
40ms).

ステップS4またはステップS5に続いてステップS6
は、前述のように酸素センサ12の出力に応じて空燃比を
フィードバック制御するフィードバック制御ルーチンを
実行する。そして、ステップS7でイグニッションオフ等
の制御終了条件となったことが判定されるまでステップ
S6を繰返し、制御終了条件となれば終了する。
In step S 6 Following Step S 4 or step S 5, to perform a feedback control routine for feedback controlling the air-fuel ratio in accordance with the output of the oxygen sensor 12 as described above. Then, step in step S 7 until it became a control end condition of the ignition off or the like is determined
Repeat S 6, to the end if the control end condition.

このような当実施例の装置によると、ステップS1,S2
で、スタートしてから酸素センサ12の出力が立ち上がる
までの時間T0が調べられることにより、ヒータ1の故障
が的確に判定され、つまりヒータ13が故障によってオフ
となっているとセンサ出力立ち上がり時間T0が長くなる
ことから、この故障が上記判定によって検出される。
According to the apparatus of this embodiment, steps S 1 and S 2
By examining the time T 0 from the start until the output of the oxygen sensor 12 rises, the failure of the heater 1 is accurately determined. That is, if the heater 13 is turned off due to the failure, the sensor output rise time Since T 0 becomes longer, this failure is detected by the above determination.

さらに、故障検出時には、空燃比のフィードバック制
御におけるディレー時間Tdr,Tdlの比(Tdr/Tdl)が正常
時より大きくされる(ステップS5)ことにより、ヒータ
故障時の空燃比のずれが是正される。つまり、ヒータ故
障時には、酸素センサ12の特性が第4図に破線で示すよ
うに変化することにより、しきい電圧Vsに対応する空燃
比がリーン側にずれ、正常時と同様にフィードバック制
御すると、制御された空燃比がリーン側に偏る。これに
対し、ヒータ故障時に上記比(Tdr/Tdl)を大きくすれ
ば、第3図から明らかなように、フィードバック補正量
が燃料増加方向とされる時間が増大されることから、空
燃比がリッチ方向に修正される。これによってエミッシ
ョンが改善される。
Further, at the time of failure detection, delay time Tdr in the feedback control of the air-fuel ratio, by the ratio of Tdl (Tdr / Tdl) is larger than normal (step S 5), the deviation of the air-fuel ratio at the time of heater fault is corrected You. That is, when the heater fails, the characteristics of the oxygen sensor 12 change as indicated by the broken line in FIG. 4, and the air-fuel ratio corresponding to the threshold voltage Vs shifts to the lean side. The controlled air-fuel ratio is biased toward the lean side. On the other hand, if the ratio (Tdr / Tdl) is increased at the time of a heater failure, as is clear from FIG. 3, the time during which the feedback correction amount is in the fuel increasing direction is increased, so that the air-fuel ratio becomes rich. Corrected in the direction. This improves emissions.

第5図は横軸を排気ガス中のNOxの量、縦軸を排気ガ
ス中のCOの量として、排ガス成分を正常時(符号aを付
した点)と、ヒータ故障時に正常時と同じフィードバッ
ク制御を行なった場合(符号bを付した点)と、ヒータ
故障時に上記修正を行なった場合(符号cを付した点)
とについて示し、この図から明らかなように、ヒータ故
障時に正常時と同じフィードバック制御を行なうと空燃
比のリーン化によってNOxが増大するのに対し、上記修
正を行なうとNOxおよびCOが許容範囲(斜線部分)内と
なる状態に戻される。
In FIG. 5, the horizontal axis represents the amount of NOx in the exhaust gas, and the vertical axis represents the amount of CO in the exhaust gas. The same feedback is obtained when the exhaust gas component is normal (point a) and when the heater fails. When the control is performed (point b), and when the above correction is performed when the heater fails (point c).
As is apparent from this figure, when the same feedback control as in normal operation is performed when the heater fails, NOx increases due to lean air-fuel ratio. On the other hand, when the above correction is made, NOx and CO fall within the allowable range ( (Shaded area).

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明は、酸素センサにヒータが付設さ
れた排ガスセンサにおける上記ヒータの故障を検出する
ものであって、ヒータへの通電を開始してから酸素セン
サの出力が設定値以上となるまでのセンサ出力立ち上が
り時間を計測し、このセンサ出力立ち上がり時間が所定
時間以上のときはヒータが故障であると判定するように
しているため、酸素センサは正常であっても上記ヒータ
の故障によって酸素センサの特性が変化する状態となっ
たときに、その故障を的確に検出することができる。従
って、ヒータ付排ガスセンサを用いた空燃比フィードバ
ック制御においてヒータ故障時の対処を可能にするもの
である。
As described above, the present invention detects a failure of the heater in the exhaust gas sensor in which the heater is attached to the oxygen sensor, and the output of the oxygen sensor becomes equal to or more than the set value after the power supply to the heater is started. Since the sensor output rise time is measured until the sensor output rise time is longer than a predetermined time, it is determined that the heater is faulty. When the characteristic of the sensor changes, the failure can be accurately detected. Therefore, in the air-fuel ratio feedback control using the exhaust gas sensor with a heater, it is possible to cope with a heater failure.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の故障検出装置を含む空燃比制御装置の
一実施例を示す概略図、第2図は故障検出等の処理の一
例を示すフローチャート、第3図は酸素センサの出力変
化とフィードバック補正量の変化との関係を示す説明
図、第4図は空燃比に対する酸素センサ出力の特性を示
す図、第5図は空燃比制御が行なわれている状態での正
常時とヒータ故障時とヒータ故障時に空燃比制御に修正
を加えた場合とにおける排ガス成分を示す図である。 11……燃料噴射弁、12……酸素センサ、13……ヒータ、
15……コントロールユニット、16……空燃比制御手段、
17……比較手段、18……故障判定手段。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of an air-fuel ratio control device including a failure detection device according to the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing an example of processing such as failure detection, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a change in the output of the oxygen sensor and a change in the feedback correction amount, FIG. 4 is a diagram showing characteristics of the oxygen sensor output with respect to the air-fuel ratio, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing exhaust gas components when the air-fuel ratio control is modified when the heater is normal, when the heater fails, and when the heater fails. 11 ... fuel injector, 12 ... oxygen sensor, 13 ... heater,
15 ... control unit, 16 ... air-fuel ratio control means,
17: comparison means, 18: failure determination means.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】排ガス中の酸素濃度を検出して、空燃比を
フィードバック制御する制御手段に検出信号を出力する
酸素センサと、この酸素センサに付設されたセンサ活性
化用のヒータとを有する排ガスセンサにおける上記ヒー
タの故障を検出する排ガスセンサの故障検出装置であっ
て、上記酸素センサの出力を設定値と比較する比較手段
と、この比較手段による比較に基づいて、上記ヒータへ
の通電を開始してから上記酸素センサの出力が上記設定
値以上となるまでのセンサ出力立ち上がり時間を計測
し、このセンサ出力立ち上がり時間が所定時間以上のと
きはヒータが故障であると判定する故障判定手段とを備
えたことを特徴とする排ガスセンサの故障検出装置。
An exhaust gas having an oxygen sensor for detecting a concentration of oxygen in the exhaust gas and outputting a detection signal to control means for feedback-controlling an air-fuel ratio, and a heater for activating the sensor attached to the oxygen sensor. A failure detection device for an exhaust gas sensor that detects a failure of the heater in the sensor, comprising: a comparing unit that compares an output of the oxygen sensor with a set value; and starting power supply to the heater based on the comparison by the comparison unit. And a failure determination unit that measures a sensor output rising time from when the output of the oxygen sensor becomes equal to or more than the set value and determines that the heater is faulty when the sensor output rising time is equal to or longer than a predetermined time. A failure detection device for an exhaust gas sensor, comprising:
【請求項2】排ガス中の酸素濃度を検出して、この酸素
濃度に応じたフィードバック補正量により空燃比をフィ
ードバック制御する制御手段に検出信号を出力する酸素
センサと、この酸素センサに付設されたセンサ活性化用
のヒータとを有する排ガスセンサにおける上記ヒータの
故障を検出する排ガスセンサの故障検出装置であって、
上記酸素センサの出力を設定値と比較する比較手段と、
この比較手段による比較に基づいて、上記ヒータへの通
電を開始してから上記酸素センサの出力が設定値以上と
なるまでのセンサ出力立ち上がり時間を計測することに
よりヒータの故障の有無を判定する故障判定手段と、こ
の故障判定手段により故障と判定されたとき上記制御手
段によるフィードバック補正量の演算を修正する修正手
段とを備えたことを特徴とする排ガスセンサの故障検出
装置。
2. An oxygen sensor for detecting an oxygen concentration in exhaust gas and outputting a detection signal to control means for feedback-controlling an air-fuel ratio based on a feedback correction amount corresponding to the oxygen concentration, and an oxygen sensor attached to the oxygen sensor. An exhaust gas sensor failure detector for detecting a failure of the heater in an exhaust gas sensor having a heater for sensor activation,
Comparing means for comparing the output of the oxygen sensor with a set value;
Based on the comparison by the comparing means, a failure to determine the presence / absence of a failure of the heater by measuring a sensor output rise time from the start of energization to the heater to the output of the oxygen sensor becoming equal to or more than a set value. A failure detection device for an exhaust gas sensor, comprising: a determination unit; and a correction unit that corrects the calculation of the feedback correction amount by the control unit when the failure determination unit determines that a failure has occurred.
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