專利名稱：O的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及診斷內燃機燃料供給反饋控制用O2傳感器故障的O2傳感器故障診斷裝置及方法。
背景技術：
如日本特開昭57-137633號公報所述，O2傳感器用于內燃機空燃比反饋控制方法。另外，以前也曾提出過各種以O2傳感器的輸出電壓檢測傳感器的損壞和信號線故障等O2傳感器的故障診斷裝置的方案。
但是，作為O2傳感器的特點可以列舉出O2傳感器直至活化為止不管空燃比A/F如何，傳感器的輸出電壓小，與信號線的斷線狀態(tài)難以區(qū)別。作為故障診斷裝置之一，以前如日本特開平5-203611號公報所述提出在檢測出非活化狀態(tài)時強制化使燃料量增大，即使在該狀態(tài)不活化仍被繼續(xù)時，診斷為傳感器故障的技術方案。但采用該技術，由于燃料量增大會使廢氣成份發(fā)生惡化，會由于燃料量而誤診斷。
又，作為能正確地實施斷線檢測的診斷裝置，建議有切換O2傳感器通向ECU的輸入電路輸入阻抗，檢測斷線狀態(tài)的技術方案，但該技術，在切換輸入阻抗時，有必要在暫停反饋控制的狀態(tài)下執(zhí)行。因此，若頻繁地實施，則勢必會助長廢氣的惡化，所以一次實施斷線檢測之后，難以就作故障診斷，在實施斷線檢測后的行駛過程中，發(fā)生了斷線時，不能盡早地警告駕駛者要作修理了。

發(fā)明內容
以往的O2傳感器故障診斷裝置如上所述難以正確區(qū)別不活化狀態(tài)和斷線狀態(tài)，及難以解決斷線檢測的連續(xù)檢測兩者的對立，作為O2傳感器的故障診斷裝置尚留有改進的余地。
本發(fā)明為解決上述問題而作，其要解決的技術問題是獲得能不使廢氣惡化、能連續(xù)進行斷線檢測的O2傳感器故障診斷裝置及方法。
本發(fā)明的O2傳感器故障診斷裝置，包括檢測內燃機廢氣中氧氣濃度的O2傳感器、按照前述O2傳感器的輸出信號，對供給前述內燃機燃料量進行反饋控制的反饋控制裝置、根據(jù)前述O2傳感器的輸出信號電壓，判定前述O2傳感器是活化狀態(tài)還是非活化狀態(tài)的狀態(tài)判定裝置、和在判定前述O2傳感器為非活化狀態(tài)的狀態(tài)時，根據(jù)前述O2傳感器的輸出信號電壓，對前述O2傳感器的故障進行診斷的故障診斷裝置。
另外，本發(fā)明涉及的O2傳感器的故障診斷方法，包括根據(jù)檢測出內燃機廢氣中氧氣濃度的O2傳感器輸出信號電壓，判定前述O2傳感器是活化狀態(tài)還是非活化狀態(tài)的狀態(tài)判定步驟、和在判定前述O2傳感器為非活化狀態(tài)時，根據(jù)前述O2傳感器的輸出信號電壓，對前述O2傳感器的故障進行診斷的故障診斷步驟。


圖1表示包括采用本發(fā)明實施形態(tài)的O2傳感器故障診斷裝置在內的燃料供給控制裝置的整體構成圖。
圖2表示本發(fā)明實施形態(tài)中O2傳感器故障診斷裝置的構成圖。
圖3表示接受采用本發(fā)明實施形態(tài)的O2傳感器輸出信號的輸入電路內輸入阻抗切換的示意圖。
圖4表示采用本發(fā)明實施形態(tài)的O2傳感器故障診斷動作的流程圖。
具體實施形態(tài)圖1為表示包括采用本發(fā)明實施形態(tài)的O2傳感器的故障診斷裝置在內的燃料供給控制裝置的整體構成圖。如圖1所示在吸氣管15上，空氣過濾器10的下游側配置著空氣流量傳感器(以下稱AFS)13，該AFS13將與發(fā)動機1吸入的空氣量對應占空比的脈沖向電子控制燃料噴射裝置(以下稱ECU)20輸出。設置在發(fā)動機1曲軸上的曲軸角傳感器17向ECU20輸出與發(fā)動機1的旋轉對應數(shù)量的脈沖。
ECU20將AFS13、水溫傳感器18、檢測廢氣中的O2濃度的O2傳感器19及曲軸角傳感器17的輸出信號作為輸入，控制設置在發(fā)動機1的各氣缸上的噴油咀14，再根據(jù)報警燈21的燈亮向駕駛者報告O2傳感器19的故障檢測結果。另外，在吸氣管15，在AFS13的下游側設置節(jié)流閥12、緩沖罐11。還有，16為排氣管、22和23為ECU20的輸入電路和輸出電路。
圖2為本實施形態(tài)的O2傳感器故障診斷裝置的構成圖。構成O2傳感器故障診斷裝置的ECU20由根據(jù)AFS13、曲軸角傳感器17、水溫傳感器18、及O2傳感器19的輸出信號，計算數(shù)值的燃料量，為供給所希望的燃料變換噴油咀驅動時間，根據(jù)O2傳感器19的輸出信號，檢測O2傳感器19的故障，向報警燈21輸出檢測信號的微機24、向噴油沮14輸出與噴油咀驅動時間成比例的占空比的脈沖信號的輸出電路23、和切換O2傳感器19的輸出信號電平、向微機24輸入的輸入電路22構成。
再有，微機24由存儲AFS13、曲軸角傳感器17、水溫傳感器18及O2傳感器19的輸出信號的存儲裝置25、切換輸入電路22的輸入阻抗、由切換期間中的O2傳感器19的輸出信號電平，判定O2傳感器19的故障、作為故障診斷裝置的輸入阻抗切換裝置26、及判定O2傳感器活化狀態(tài)用的活化狀態(tài)判定裝置27構成。
再有，前述O2傳感器19為輸出大氣的氧氣濃度和廢氣的氧氣濃度之比對應的電壓，在與空燃比的關系上，理論空燃比急劇變化的器件。因此，O2傳感器19的輸出電壓為表征排氣的空燃比的排氣空燃比信號。將限幅電平(0.45V)設置在該O2傳感器19的輸出電壓上，微機24在O2傳感器19的輸出電壓大于限幅電平時，就能判斷空燃比為富，另一方面，O2傳感器19的輸出電壓小于限幅電壓時，就能判斷空燃比為貧。
由此，微機24根據(jù)O2傳感器19檢測出的排氣空燃比信號，控制噴油咀14的動作，將供給內燃機的空燃比反饋控制成理論空燃比。
微機24具備用于判定O2傳感器19活化狀態(tài)的活化狀態(tài)判定裝置27，在判斷條件成立后經(jīng)過規(guī)定時間時，進行O2傳感器19活化狀態(tài)判定，在判定該知化狀態(tài)為非活化時，由診斷O2傳感器19故障的故障診斷裝置26實行故障診斷。
又，故障診斷裝置26計算輸入電路22的輸入阻抗的切換定時，在到達定時時，輸入阻抗作一定時間的切換，在切換期間中，O2傳感器19的輸出信號電平用于故障診斷。
這樣，在判斷出非活化時，靠故障診斷裝置26診斷O2傳感器為故障時使報警燈21點亮。
再有，這種輸入電路22通過對以往的O2傳感器19的輸入電路追加簡單的部件、或變更就能實現(xiàn)。
作為輸入電路22的構成，如圖3所示，在一端與O2傳感器19及A/D轉換器60的輸入端子連接的電阻器61和地線之間，連接開關元件構成的半導體64之同時，通過電阻器62及電壓源63，將電阻器61及半導體64的連接點接在地線上。這樣的連接構成與半導體64的基極連接的輸入阻抗切換裝置，通過從具有作為輸入阻抗切換裝置的故障診斷裝置26(參照圖4)的微機24向輸入電路22供給導通/截止控制信號，從而能切換對于A/D轉換器60的O2傳感器19的輸入阻抗。
通常，在讓O2傳感器19的輸出信號通過輸入電路輸入微機24時，通過使半導體64導通，來自O2傳感器19的信號通過電阻61接地。對于O2傳感器的輸入阻抗，因為電阻61的值設定成足夠大，所以O2傳感器19的輸出電壓原樣地輸入A/D轉換器60。
接著，O2傳感器19故障診斷用的輸入阻抗切換定時成立時，通過使半導體64截止，電阻61的一端經(jīng)電阻62中介與電壓源63相連。O2傳感器19的輸出線路發(fā)生開路故障時，A/D轉換器60的輸入電壓Vi變成電壓源63的電壓Vo。在O2傳感器19的輸出線路接地時，A/D轉換器60的輸入電壓Vi變成地電位。由以上的電壓電平的變化，能夠特定O2傳感器的故障。
這樣，在切換輸入阻抗時，當O2傳感器19一旦發(fā)生異常，O2傳感器19的輸出信號電平就變成不可能有的電平，所以能確實地判定故障。通過故障診斷裝置，能確實地檢測出斷線狀態(tài)，具有防止誤判的優(yōu)點。
下面，參照圖4示出的流程說明本實施形態(tài)的動作。圖4為說明未用本實施形態(tài)的O2傳感器故障診斷動作概要的流程圖。在步驟S41，將O2傳感器19的輸出電壓和判定空燃比A/F的富及貧的判定基準值(＝0.5V)相比較，每橫穿0.5V就判定為活化狀態(tài)，在步驟S42將非活化判定時間復位。
在步驟S43，O2傳感器19的輸出電壓以橫穿0.5V的狀態(tài)到再次橫穿0.5V為止的時間經(jīng)過設定時間時，在步驟S44判定為非活化狀態(tài)。
再有，為了確定斷線檢測，在步驟S45確認切換輸入阻抗的條件，在條件正成立時，在步驟S46實施輸入阻抗切換。
在步驟S47，在切換輸入阻抗的狀態(tài)下，O2傳感器的輸出電壓超過4.5V時，在步驟S48判定為斷線，在步驟S49使報警燈21的圖示點亮。
如上所述，采用本發(fā)明，因為做成根據(jù)檢測內燃機廢氣中氧氣濃度的O2傳感器的輸出信號電壓，判定O2傳感器是活化狀態(tài)還是非活化狀態(tài)，在判定O2傳感器為非活化狀態(tài)的狀態(tài)時，根據(jù)O2傳感器的輸出信號電壓就能能診斷O2傳感器的故障，所以具有確實可靠地對O2傳感器的自身或O2傳感器的輸出線路不能進行反饋控制那樣的故障作出診斷。而且，在發(fā)動機起動后，每檢測出非活化狀態(tài)就能連續(xù)地進行故障診斷的效果。
另外，因為做成根據(jù)因切換O2傳感器輸出信號電平用的輸入阻抗切換引起的電壓電平的變化，特定O2傳感器的故障，所以檢測出在輸入阻抗間呈現(xiàn)的電壓電平就能檢測出O2傳感器輸出線路上的接地或斷線的故障。
另外，因為做成每檢測出非活化狀態(tài)，就實施O2傳感器故障診斷，所以每當O2傳感器發(fā)生故障就能盡早地檢測到。
再有，因為做成在診斷出故障時能用通報裝置來通報，所以能盡早地檢測出O2傳感器的故障。
權利要求
1.一種O2傳感器的故障診斷裝置，其特征在于，包括檢測內燃機廢氣中氧氣濃度的O2傳感器，根據(jù)所述O2傳感器的輸出信號，反饋控制供給所述內燃機燃料量的反饋控制裝置，根據(jù)所述O2傳感器的輸出信號電壓，判定所述O2傳感器是活化狀態(tài)還是非活化狀態(tài)的狀態(tài)判定裝置，和在判定O2傳感器為非活化狀態(tài)的狀態(tài)時，根據(jù)所述O2傳感器的輸出信號電壓，診斷所述O2傳感器的故障的故障診斷裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的O2傳感器的故障診斷裝置，其特征在于，所述故障診斷裝置具備切換所述O2傳感器輸出信號電平用的切換輸入阻抗的輸入阻抗切換裝置，根據(jù)因輸入阻抗切換引起的電壓電平的變化，特定所述O2傳感器的故障。
3.根據(jù)權利要求1所述的O2傳感器的故障診斷裝置，其特征在于，所述故障診斷裝置利用所述狀態(tài)判定裝置每檢測出非活化狀態(tài)，就對所述O2傳感器實施故障診斷。
4.根據(jù)權利要求1所述的O2傳感器的故障診斷裝置，其特征在于，還包括借助所述故障診斷裝置診斷為故障時，進行通報的通報裝置。
5.一種O2傳感器的故障診斷方法，其特征在于，包括下述步驟根據(jù)檢測內燃機廢氣中氧氣濃度的O2傳感器的輸出信號電壓，判定所述O2傳感器是活化狀態(tài)還是非活化狀態(tài)的狀態(tài)判定步驟，在判定所述O2傳感器為非活化狀態(tài)時，根據(jù)所述O2傳感器輸出信號電壓，診斷所述O2傳感器的故障的故障診斷步驟。
6.根據(jù)權利要求5所述的O2傳感器的故障診斷方法，其特征在于，所述故障診斷步驟根據(jù)因切換所述O2傳感器輸出信號電平用的輸入阻抗切換引起的電壓電平變化，特定所述O2傳感器的故障。
7.根據(jù)權利要求5所述的O2傳感器的故障診斷方法，其特征在于，所述故障診斷步驟利用所述狀態(tài)判定步驟每檢測出非活化狀態(tài)，就對所述O2傳感器實施故障診斷。
8.根據(jù)權利要求5所述的O2傳感器的故障診斷的方法，其特征在于，還包括利用所述故障診斷步驟，在診斷為故障時進行通報的通報步驟。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種O
文檔編號G01D18/00GK1386971SQ0212160
公開日2002年12月25日 申請日期2002年5月20日 優(yōu)先權日2001年5月22日
發(fā)明者中道正基, 花崎了一 申請人:三菱電機株式會社