(57)【要約】【課題】  空燃比センサの異常検出を短時間で精度よく行なうことができる空燃比センサ異常検出装置を提供する。【解決手段】  エンジン２の排出ガスの酸素濃度を検出するＡ／Ｆセンサ５と、Ａ／Ｆセンサ５の出力するセンサ電圧と、センサ電圧の取る波形周期とを基準値と比較してＡ／Ｆセンサ５の異常を判定するＥＣＵ１１とを有して構成している。従って、センサの異常を短時間で判定することができる。また予め車両の走行状態に応じた基準値を用意しておき、これと測定値とを比較するので異常判定できるセンサ電圧に制限がない。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排出ガスの濃度を検出する空燃比センサと、
前記空燃比センサの出力するセンサ電圧と、該センサ電圧の取る波形周期とを基準値と比較して前記空燃比センサの異常を判定する異常判定手段と、を有することを特徴とする空燃比センサ異常検出装置。
【請求項２】
前記異常判定手段は、前記基準値を車両の走行状態に応じて複数記憶しており、前記測定された前記センサ電圧と前記波形周期とを、前記車両の走行状態に応じた前記基準値と比較して、前記空燃比センサの異常を判定することを特徴とする請求項１記載の空燃比センサ異常検出装置。
【請求項３】
内燃機関の排出ガスの濃度を検出する空燃比センサと、
前記空燃比センサの出力するセンサ電圧が所定範囲内にある時間を、基準値と比較して前記空燃比センサの異常を判定する異常判定手段と、を有することを特徴とする空燃比センサ異常検出装置。
【請求項４】
前記異常判定手段は、前記基準値を車両の走行状態に応じて複数記憶しており、前記測定された時間と前記車両の走行状態とに応じた前記基準値とを比較して、前記空燃比センサの異常を判定することを特徴とする請求項３記載の空燃比センサ異常検出装置。
【請求項５】
前記空燃比センサは、外部割り込み信号として前記センサ電圧を前記異常判定手段に入力することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の空燃比センサ異常検出装置。
【請求項６】
前記異常判定手段は、一定間隔で前記空燃比センサに対して前記センサ電圧の取得要求を出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の空燃比センサ異常検出装置。
【請求項７】
前記異常判定手段は、前記空燃比センサから出力される前記センサ電圧の最大値と最小値とを記憶手段に更新しながら記憶することを特徴とする請求項１又は２記載の空燃比センサ異常検出装置。
【請求項８】
前記異常判定手段は、前記空燃比センサから出力される前記センサ電圧の最大値と最小値とを、予め設定した単位時間ごとに求め、記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１又は２記載の空燃比センサ異常検出装置。
【請求項９】
前記異常判定手段は、前記空燃比センサから出力されるセンサ電圧の最大値と最小値とを、電圧波形の所定周期ごとに求め、記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１又は２記載の空燃比センサ異常検出装置。
【請求項１０】
前記異常判定手段は、前記空燃比センサから出力されるセンサ電圧が、所定の基準電圧となる時間間隔から前記センサ電圧の前記波形周期を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の空燃比センサ異常検出装置。
【請求項１１】
前記異常判定手段は、所定回数算出した前記センサ電圧の前記波形周期の平均値を求め、該平均値を波形周期とすることを特徴とする請求項１又は２記載の空燃比センサ異常検出装置。
【請求項１２】
前記異常判定手段は、算出した前記センサ電圧の前記波形周期のうち、最大のものを記憶手段に記録することを特徴とする請求項１０記載の空燃比センサ異常検出装置。
【請求項１３】
前記異常判定手段は、前記空燃比センサの加熱ヒータがＯＦＦの時に前記空燃比センサの異常判定を行なうことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載の空燃比センサ異常検出装置。
【請求項１４】
前記空燃比センサは、酸素濃度センサ又は広域空燃比センサであることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載の空燃比センサ異常検出装置。
【請求項１５】
空燃比センサで測定された内燃機関の排出ガスの濃度を示すセンサ電圧を入力するステップと、
前記センサ電圧と、該センサ電圧の取る波形周期とを基準値と比較して前記空燃比センサの異常を判定するステップと、を有することを特徴とする空燃比センサ異常判定方法。
【請求項１６】
空燃比センサで測定された内燃機関の排出ガスの濃度を示すセンサ電圧を入力するステップと、
前記センサ電圧が所定範囲内にある時間を、基準値と比較して前記空燃比センサの異常を判定する異常判定手段と、を有することを特徴とする空燃比センサ異常判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排出ガスの濃度を検出する空燃比センサの異常を検出する空燃比センサ異常検出装置及びその判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車用エンジンにおいては、排気ガス浄化対策として、排気ガス中の未燃成分（ＨＣ，ＣＯ）の酸化と窒素酸化物（ＮＯx）の還元とを同時に促進する三元触媒が利用されている。そのような三元触媒による酸化・還元能力を高めるためには、エンジンの燃焼状態を示す空燃比（Ａ／Ｆ）を理論空燃比近傍に制御する必要がある。そこで、排気ガス中の残留酸素濃度に基づき空燃比が理論空燃比よりもリッチかリーンかを感知する空燃比センサを設けて、そのセンサ出力に基づいて噴射燃料量を補正している。空燃比センサとしては、酸素濃度を検出するＯ2センサや、Ｏ２センサよりも検出範囲が広域な広域空燃比センサ（以下、Ａ／Ｆセンサと呼ぶ）が知られている。
【０００３】
例えば、理論空燃比近傍の酸素濃度を精度よく測定できるＯ２センサをできるだけ燃焼室に近い箇所、すなわち３元触媒よりも上流側に設け、そのＯ２センサの出力特性のばらつきを補償するために、３元触媒よりも下流側にＡ／Ｆセンサをさらに設けたシステムが提案されている。このようなシステムでは、Ｏ２センサとＡ／Ｆセンサのセンサ出力の軌跡長比と面積比とを求め、三元触媒の劣化を判定している。
【０００４】
ところが、三元触媒の劣化以外にもセンサ自体の劣化によって出力特性に変化が生じてしまうため、これらのセンサの応答性低下を精度良く検出する必要があった。このため特許文献１では、上述したＯ２センサ出力とＡ／Ｆセンサ出力との軌跡長比と面積比とに基づいてセンサ自体の劣化を判定する方法を提案している。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１６３９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したＯ２センサ出力とＡ／Ｆセンサ出力との軌跡長と面積比とに基づいて、センサ自体の劣化を判定する方法では、車両が走行中であって、エンジン回転数が所定数以上でないと判定することができない、センサの出力を数多くサンプリングしなければならないなどの制約条件が多く、判定時間がかかる問題があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、空燃比センサの異常検出を短時間で精度よく行なうことができる空燃比センサ異常検出装置及びその判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するために本発明の空燃比センサ異常検出装置は、内燃機関の排出ガスの濃度を検出する空燃比センサと、前記空燃比センサの出力するセンサ電圧と、該センサ電圧の取る波形周期とを基準値と比較して前記空燃比センサの異常を判定する異常判定手段と、を有して構成している。このように本発明は、センサ電圧と波形周期とを基準値と比較して、空燃比センサの異常を判定するので、センサの異常を短時間で判定することができる。また予め車両の走行状態に応じた基準値を用意しておき、これと測定値とを比較するので異常判定できるセンサ電圧に制限がない。
【０００９】
上記空燃比センサ異常検出装置において、前記異常判定手段は、前記基準値を車両の走行状態に応じて複数記憶しており、前記測定された前記センサ電圧と前記波形周期とを、前記車両の走行状態に応じた前記基準値と比較して、前記空燃比センサの異常を判定するとよい。このように車両の走行状態に応じて複数の基準値を用意しておくことで、センサ電圧の変化しやすい走行状態であってもセンサ電圧の異常を速やかに判定することができる。
【００１０】
本発明の空燃比センサ異常検出装置は、内燃機関の排出ガスの濃度を検出する空燃比センサと、前記空燃比センサの出力するセンサ電圧が所定範囲内にある時間を、基準値と比較して前記空燃比センサの異常を判定する異常判定手段と、を有して構成している。このように本発明は、センサ電圧が所定範囲にある時間を基準値と比較することで空燃比センサの異常を判定するので、センサの異常を短時間で判定することができる。また予め車両の走行状態に応じた基準値を用意しておき、これと測定値とを比較するので異常判定できるセンサ電圧に制限がない。
【００１１】
上記空燃比センサ異常検出装置において、前記異常判定手段は、前記基準値を車両の走行状態に応じて複数記憶しており、前記測定された時間と前記車両の走行状態とに応じた前記基準値とを比較して、前記空燃比センサの異常を判定するとよい。このように車両の走行状態に応じて複数の基準値を用意しておくことで、センサ電圧の変化しやすい走行状態であってもセンサ電圧の異常を速やかに判定することができる。
【００１２】
上記空燃比センサ異常検出装置において、前記空燃比センサは、外部割り込み信号として前記センサ電圧を前記異常判定手段に入力する構成をとってもよいし、前記異常判定手段が、一定間隔で前記空燃比センサに対して前記センサ電圧の取得要求を出力する構成を取ってもよい。異常判定手段が、速やかにセンサ電圧を取得することができる。
【００１３】
上記空燃比センサ異常検出装置において、前記異常判定手段は、前記空燃比センサから出力される前記センサ電圧の最大値と最小値とを記憶手段に更新しながら記憶してもよいし、前記空燃比センサから出力される前記センサ電圧の最大値と最小値とを、予め設定した単位時間ごとに求め、記憶手段に記憶してもよい。また前記異常判定手段は、前記空燃比センサから出力されるセンサ電圧の最大値と最小値とを、電圧波形の所定周期ごとに求め、記憶手段に記憶してもよい。このような異常判定手段の動作によって、センサ電圧の最大値と最小値とを速やかに算出することができる。
【００１４】
上記空燃比センサ異常検出装置において、前記異常判定手段は、前記空燃比センサから出力されるセンサ電圧が、所定の基準電圧となる時間間隔から前記センサ電圧の前記波形周期を算出するとよい。さらに、前記異常判定手段は、所定回数算出した前記センサ電圧の前記波形周期の平均値を求め、該平均値を波形周期としてもよい。従って、異常判定を迅速に行なうことができる。
【００１５】
上記空燃比センサ異常検出装置において、前記異常判定手段は、算出した前記センサ電圧の前記波形周期のうち、最大のものを記憶手段に記録するとよい。周期が最大値のものだけを記憶手段に記憶するので、異常な測定データであると判定される可能性が高いものだけを記録として残すことができる。
【００１６】
上記空燃比センサ異常検出装置において、前記異常判定手段は、前記空燃比センサの加熱ヒータがＯＦＦの時に前記空燃比センサの異常判定を行なうとよい。加熱ヒータがＯＦＦ状態で空燃比センサが作動温度にある時だけ異常判定を行ない、誤判定を防止することができる。
【００１７】
なお、上記の空燃比センサには、酸素濃度センサ又は広域空燃比センサを用いることができる。広く一般的に使用されている空燃比センサに本発明を適用することができる。
【００１８】
本発明の空燃比センサ異常判定方法は、空燃比センサで測定された内燃機関の排出ガスの濃度を示すセンサ電圧を入力するステップと、前記センサ電圧と、該センサ電圧の取る波形周期とを基準値と比較して前記空燃比センサの異常を判定するステップと、を有している。このように本発明は、センサ電圧と波形周期とを基準値と比較して、空燃比センサの異常を判定するので、センサの異常を短時間で判定することができる。また予め車両の走行状態に応じた基準値を用意しておき、これと測定値とを比較するので異常判定できるセンサ電圧に制限がない。
【００１９】
本発明の空燃比センサ異常判定方法は、空燃比センサで測定された内燃機関の排出ガスの濃度を示すセンサ電圧を入力するステップと、前記センサ電圧が所定範囲内にある時間を、基準値と比較して前記空燃比センサの異常を判定する異常判定手段と、を有している。このように本発明は、センサ電圧が所定範囲にある時間を基準値と比較することで空燃比センサの異常を判定するので、センサの異常を短時間で判定することができる。また予め基準値を用意しておき、これと測定値とを比較するので異常判定できるセンサ電圧に制限がない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、センサ電圧と波形周期とを基準値と比較して、空燃比センサの異常を判定するので、センサの異常を短時間で判定することができる。また予め車両の走行状態に応じた基準値を用意しておき、これと測定値とを比較するので異常判定できるセンサ電圧に制限がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
添付図面を参照しながら本実施例の最良の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２２】
まず、図１を参照しながら本実施例の構成を説明する。エンジン２から延びる排気管には、触媒コンバータ４、Ｏ２センサ３、Ａ／Ｆセンサ５などが設けられおり、吸気系には、吸気系に吸入される吸入空気量を検出するエアフローメータ７、スロットル弁８の開度を検出するスロットル開度センサ９、燃料を噴射するインジェクタ６などが設けられている。スロットル弁８は、アクチュエータ（不図示）に接続されており、このアクチュエータの駆動は、ＥＣＵ１１によりアクセルペダル開度（アクセルペダル開度センサ１０によって検出する）に応じて制御されるいわゆる電子スロットル制御システムを採用している。ＥＣＵ１１は、Ｏ２センサ３やＡ／Ｆセンサ５によって測定されたセンサデータに基づいて、インジェクタ６で噴射する燃料噴射量を制御する。
【００２３】
触媒コンバータ４は、排気ガス中の３つの有害成分ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘを同時に浄化する三元触媒を収容している。触媒コンバータ４の上流側にはＯ２センサが設けられ、触媒コンバータ４の下流側の排気管にはＡ／Ｆセンサ５が設けられている。
【００２４】
Ａ／Ｆセンサ５は、エンジン２から排出される排気ガスの酸素濃度に比例して広域でかつリニアなセンサ電圧を出力する。Ｏ２センサ３もまた、排気ガス中の酸素濃度に比例して、空燃比が理論空燃比に対してリッチかリーンに応じたセンサ電圧を出力する。図２（Ａ）にＡ／Ｆセンサ５の出力特性を示し、図２（Ｂ）にＯ２センサ３の出力電圧特性を示す。
【００２５】
ＥＣＵ１１は、各種制御の中枢をなす処理ユニットであって、外部からの信号の入出力を行なう入出力部１２と、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１３と、各種の演算を行なう演算部１４と、データを記憶する記憶部１５とを有している。
【００２６】
Ｏ２センサ３又はＡ／Ｆセンサ５による測定結果である、排出ガス濃度を表すセンサ電圧は、割り込み信号としてＥＣＵ１１に入力される。ＥＣＵ１１では、Ｏ２センサ３又はＡ／Ｆセンサ５から出力されるアナログのセンサ電圧をＡ／Ｄ変換部１３でデジタルに変換し、演算部１４に入力する。なお、ＥＣＵ１１側から周期的にＯ２センサ３、Ａ／Ｆセンサ５に測定データを取りに行く構成であってもよい。
【００２７】
図３にＡ／Ｆセンサ５の構成を示す。先端部を閉塞した試験管形状のジルコニア素子（ＺｒＯ２）２３と、このジルコニア素子２３の内表面と外表面にそれぞれ形成され電極として機能する排気側白金電極２１と大気側白金電極２２とにより構成されている。
【００２８】
このＡ／Ｆセンサ５は、その内側空間部に大気が導入されるように構成されると共に、外側にはエンジンから排出される排気ガスが導入されるように構成されている。ジルコニア素子２３は、内外側面間における酸素濃度差が大きい場合、酸素濃度差と所定の関係を持った起電力を発生する性質を有しており、よってジルコニア素子２３で発生する起電力を、電極となる白金電極より検出することにより、排出系内の酸素濃度を知ることができる。
【００２９】
なお、Ａ／Ｆセンサ５には、酸素濃度に応じた電圧を出力するものと、酸素濃度に応じた限界電流を発生するものとがある。Ａ／Ｆセンサ５にこの限界電流を出力するタイプのセンサを用いた場合には、Ａ／Ｆセンサ５の出力を電流−電圧変換する電流電圧変換器を設けることで、本発明に対応することができる。また、Ｏ２センサ３の構成については図示しないが、図３に示す固体電解質にジルコニア素子を用いたものなど、一般的なＯ２センサであれば十分適用することができる。
【００３０】
次に、空燃比センサにより測定したセンサ電圧によってセンサの異常を判定するＥＣＵ１１の判定動作について説明する。なお、以下ではＡ／Ｆセンサ５の出力するセンサ電圧によりＡ／Ｆセンサ５の異常を判定する方法について説明するが、Ｏ２センサ３についても同様な方法で異常を判定することができる。
【００３１】
ＥＣＵ１１は、入出力部１２よりアナログのセンサ電圧を入力すると、これをＡ／Ｄ変換部１３でＡ／Ｄ変換し、デジタル信号に変換する。変換されたデジタルのセンサ電圧は演算部１４に入力される。
【００３２】
ＥＣＵ１１は、図４に示すようにセンサ電圧を入力し、電圧波形の振幅（高さ）Ｈと周期Ｔとを求める。なお、振幅（高さ）Ｈは、センサ電圧の最大値と最小値との差の絶対値から求める。これらの値をパラメータとして、Ａ／Ｆセンサ５の異常を判定する。Ａ／Ｆセンサ５の応答性が低下すると、図５に示すように周期Ｔは増加し、振幅（高さ）Ｈは、減少する。従って、この値Ｔ／Ｈを予め用意した基準値と比較し、Ｔ／Ｈが基準値よりも大きくなると、応答性が低下していると判定することができる。なお、図５（Ａ）には、正常時のＡ／Ｆセンサ５の電圧波形を示し、図５（Ｂ）には異常時のＡ／Ｆセンサ５の電圧波形を示す。
【００３３】
ＥＣＵ１１は、センサ電圧の最大値と最小値とを求めるために、図６に示すようにＡ／Ｆセンサ５から入力したセンサ電圧の最大値と最小値を記憶部１５に更新しながら記録する。この処理をＥＣＵ１１は、同一トリップ中常に行なう。同一トリップとは、イグニッションキーをオンしてからオフするまでを示す。
【００３４】
また、図７に示すように入力したセンサ電圧を予め設定された単位時間ごとに区切って、単位時間ごとにセンサ電圧の最大値と最小値とを求め、記憶部１５に記憶するものであってもよい。また図８に示すように所定数の波長（又は周期）内でのセンサ電圧の最大値と最小値とを求め、更新してもよい。
【００３５】
また、ＥＣＵ１１は、センサ電圧を入力して波形周期を算出する。波形周期の算出は、図９に示すように基準電圧を設定し、この基準電圧を上昇又は降下しながら交差する点の時間間隔から求めることができる。図９には、電圧波形が基準電圧Ｖｘを上昇して交差する点の時間間隔が示されている。
【００３６】
また、このようにして求めた周期の平均値を算出して、周期としてもよいし、周期が最大のものだけを選択して記憶部１５に記憶してもよい。図１０では、測定によって求めた周期Ｔ１とＴ２との和Ｔｓを求め、これの平均値Ｔａを真の周期としている。また図１１では、得られた周期Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のうちで周期が最大のＴ３を記憶部１５に記憶している。
【００３７】
ＥＣＵ１１は、センサ電圧の振幅Ｈと波形周期Ｔとを求めると、この値を基準値と比較する。ＥＣＵ１１には、車両の走行状態に応じてＡ／Ｆセンサ５の異常を判定するための基準値が複数用意されている。ＥＣＵ１１は、アクセルペダル開度、吸入空気量、燃料噴射量から車両の走行状態を判定し、その時の走行状態にあった基準値を取り出してセンサ電圧との比較を行なう。なお、アクセルペダル開度は、図１に示すアクセルペダル開度センサ１０によって検出され、吸入空気量は、図１に示すエアフローメータ７によって検出される。
【００３８】
図１２には、記憶部１５に記憶されたテーブルの一例が示されている。図１２に示すようにアクセルペダル開度と、吸入空気量と、燃料噴射量（単位時間の燃料噴射量×噴射時間）とを変数として、これらの値から車両の走行状態が判定され、対応する基準値（Ｔ／Ｈ）が記憶部１５から取り出される。
【００３９】
ＥＣＵ１１は、記憶部１５から取り出した基準値（Ｔ／Ｈ）と、Ａ／Ｆセンサ５によって測定したセンサ電圧から求めたＴ／Ｈとを比較する。実測値と基準値との差が所定値内であれば、Ａ／Ｆセンサ５の測定値は正常な値であると判定する。また実測値と基準値とのＴ／Ｈの差が所定値よりも大きければ、Ａ／Ｆセンサ５の測定値は異常な値であると判定することができる。
【００４０】
また、センサ電圧の異常を判定する方法として、リッチ側、リーン側への限度値で値が安定する、いわゆる張り付き時間と基準時間との比較によって異常を判定することもできる。また図１３に示すようにセンサ電圧が予め設定した閾値電圧（上限電圧を含む）を超えてから、上限と判定される電圧に到達するまでにかかる時間を正常時の時間と比較してＡ／Ｆセンサ５の異常を判定することができる。同様にセンサ電圧が予め設定した閾値電圧（下限電圧を含む）よりも低くなってから、下限と判定される電圧に到達するまでにかかる時間を正常時の時間と比較してＡ／Ｆセンサ５の異常を判定する。
【００４１】
ＥＣＵ１１の記憶部１５には、アクセルペダル開度と、吸入空気量と、燃料噴射量とをパラメータとして、これらの値に応じた張り付き時間の基準値が記憶されている。 ＥＣＵ１１は、アクセルペダル開度と、吸入空気量と、燃料噴射量とから車両の走行状態を判定し、該当する張り付き時間を記憶部１５から求める。
【００４２】
図１４に示すように求めた張り付き時間と、実測した張り付き時間との差を求め、これらの差が予め設定された閾値よりも大きければ、Ａ／Ｆセンサ５に異常があると判定する。また記憶部１５から取り出した張り付き時間と、実測した張り付き時間との差が、予め設定された閾値よりも小さいければ、Ａ／Ｆセンサ５に異常は発生していないと判定する。
【００４３】
図１５に示すフローチャートを参照しながら本実施例の動作手順を説明する。まず、ＥＣＵ１１は、Ａ／Ｆセンサ５を加熱するヒータがＯＦＦになっているか否かを判定する（ステップＳ１）。Ａ／Ｆセンサ５には、Ａ／Ｆセンサ５の検出素子を加熱するヒータが取り付けられている。ヒータは検出素子を、この検出素子の作動温度域まで加熱するために設けられている。ヒータがＯＮの時には、検出素子が作動温度に達していないため、誤判定を行なう可能性がある。このため、Ａ／Ｆセンサ５のヒータがＯＦＦになっていることをＥＣＵ１１は確認する。
【００４４】
ヒータがＯＦＦになっていると判定すると、ＥＣＵ１１はＡ／Ｆセンサ５から出力されるセンサ電圧を入力する（ステップＳ２）。センサ電圧は、エンジン２から出力される排出ガス中の酸素濃度の測定結果を示すものである。ＥＣＵ１１は、センサ電圧を入力すると、Ａ／Ｄ変換部１３でデジタル信号に変換する。デジタル形式のセンサ電圧を演算部１４が入力して、演算を行ない、Ａ／Ｆセンサ５に異常が生じているか否かを判定する。
【００４５】
Ａ／Ｆセンサ５から入力したセンサ電圧が所定数以上になると（ステップＳ４／ＹＥＳ）、ＥＣＵ１１は、センサ電圧の振幅（高さ）Ｈと、波形周期Ｔとを求める（ステップＳ５）。ＥＣＵ１１は、図６に示すように電圧の最大値と最小値とを記憶部１５に記憶しているので、これらのセンサ電圧の最大値と最小値との差の絶対値を取り、振幅（高さ）Ｈとする。また、波形周期Ｔは、図９に示すように予め設定した基準電圧Ｖｘを上昇または下降する点の時間間隔から求めることができる。また図１０に示すように複数の周期を求めて、こららの平均値を波形周期としてもよい。
【００４６】
次に、ＥＣＵ１１は、アクセルペダル開度、吸入空気量、燃料噴射量から車両の走行状態を判定し、走行状態に応じた基準値を記憶部１５から取り出す。アクセルペダル開度、吸入空気量、燃料噴射量から車両が加速状態にあるのか、減速状態にあるのか、定常走行状態にあるのか、停止した状態に
あるのかを判定し、走行状態に応じた基準値を記憶部１５から取り出す。
【００４７】
次に、記憶部１５から取り出した基準値と、センサ電圧から求めた振幅（高さ）Ｈ，波形周期Ｔとを比較する（ステップＳ７）。基準値と実測したＴ／Ｈとを比較して、これらの差が予め設定した閾値以上ある場合には（ステップＳ８／ＹＥＳ）、Ａ／Ｆセンサ５の異常と判定する。また基準値と実測値のＴ／Ｈの差が予め設定した閾値よりも小さい場合には（ステップＳ８／）、異常なしと判定する。
【００４８】
このように本実施例は、センサ電圧と波形周期とを基準値と比較して、空燃比センサの異常を判定するので、センサの異常を短時間で判定することができる。また予め車両の走行状態に応じた基準値を用意しておき、これと測定値とを比較するので異常判定できるセンサ電圧に制限がない。
【００４９】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】空燃比センサ異常検出装置の構成を示す図である。
【図２】（Ａ）はＡ／Ｆセンサの出力電圧特性を示し、（Ｂ）はＯ２センサの出力電圧特性を示す図である。
【図３】Ａ／Ｆセンサの構成を示す図である。
【図４】Ａ／Ｆセンサの出力波形を示す図である。
【図５】正常時と異常時の電圧波形を示す図である。
【図６】センサ電圧の最大値と最小値との記録方法を説明する図である。
【図７】センサ電圧の最大値と最小値とを取得するタイミングを示す図である。
【図８】センサ電圧の最大値と最小値とを取得するタイミングを示す図である。
【図９】センサ電圧の波形周期の算出方法を示す図である。
【図１０】センサ電圧の波形周期の算出方法を示す図である。
【図１１】センサ電圧の波形周期の記録方法を説明するための図である。
【図１２】記憶部１５に記憶した基準値テーブルの構成を示す図である。
【図１３】Ａ／Ｆセンサ５の異常判定方法の他の例を示す図である。
【図１４】Ａ／Ｆセンサ５の異常判定方法の他の例を示す図である。
【図１５】空燃比センサ異常検出装置の動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１  空燃比センサ異常検出装置
２  エンジン
３  Ｏ２センサ
４  触媒コンバータ
５  Ａ／Ｆセンサ
６  インジェクタ
７  エアフローメータ
８  スロットル弁
９  スロットル開度センサ
１０  アクセルペダル開度センサ
１１  ＥＣＵ
１２  入出力部
１３  Ａ／Ｄ変換部
１４  演算部
１５  記憶部
２１  排気側白金電極
２２  大気側白金電極
２３  ジルコニア素子
【図１】
2006258566.tif 000003
【図２】
2006258566.tif 000004
【図３】
2006258566.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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