用于气体传感器的诊断方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种气体传感器诊断方法，包括以下步骤：计数要提供给内燃机的空气燃料混合物的目标空气燃料比经过被定义为浓侧和稀侧的界限的特定空气燃料比从浓侧反转到稀侧或者从稀侧反转到浓侧的反转次数；在诊断期内以恒定的时间间隔获取气体传感器的检测信号，该诊断期是开始计数反转次数的定时与所述反转次数达到预定次数的定时之间的时段；通过对检测信号应用第一调整计算来计算第一调整后信号，并通过对检测信号应用第二调整计算来计算第二调整后信号；计算第一调整后信号与第二调整后信号之间的偏差；以及基于所述诊断期内获得的偏差来确定气体传感器是否处于异常状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于气体传感器的诊断方法和装置，更具体地涉及用 于诊断感测排出气体的空气燃料比的气体传感器是否处于异常状态 的诊断方法和装置。
技术介绍
存在这样的气体传感器，该气体传感器附接于诸如车辆发动机的 内燃机的排气通道，并适于感测排出气体中含有的特定气体成分的浓 度。这种气体传感器(详细地说是构成该气体传感器的传感器元件)输出的检测信号被发送到ECU (电子控制单元)。ECU被配置为基 于接收到的检测信号检测排出气体的空气燃料比，从而执行空气燃料 比反馈控制来调节对于发动机的燃料喷射量等。作为这种气体传感 器，有一种用于感测排出气体中的氧浓度的氧传感器。近来，采用了适于根据排出气体中的氧浓度而线性地改变其传感器输出值的宽带 (wideband)(全范围)空气燃料比传感器。在气体传感器使用长时间的情况下，该气体传感器可能随时间劣 化。即例如，形成在气体传感器的保护器(详细地说是通过覆盖传感 器元件外围而保护传感器元件的保护器)中的气体流通孔或引导排出 气体进入传感器元件的多孔部发生堵塞。如果气体传感器发生这种劣 化，则与处于非劣化状态(即，处于正常状态)的气体传感器相比， 传感器输出值根据排出气体中特定气体成分的浓度的变化的响应要 延迟。在气体传感器发生了这种劣化的情况下，担心会导致发动机的工 作性能下降、燃料燃烧效率下降、排出气体的清洁性能下降等。因此， 要基于气体传感器的检测信号来诊断该气体传感器是否处于异常状态。对应于美国专利No.5052361的日本专利申请7>才艮 No.H03(1991)-202767公开了早先提出的异常诊断方法和装置。在该 技术中，计算要被诊断的气体传感器输出的检测信号与预设在正常气 体传感器可获的检测信号的值范围之外的参考值之间的偏差。然后， 通过将该偏差的积分与定义为进行劣化诊断的准则的判断值(劣化参 考值)进行比较，来诊断气体传感器是否处于异常状态(劣化状态)。 在该申请公报No.H03(1991)-202767中，作为上述用于计算偏差 的参考值，针对空气燃料混合物的目标空气燃料比处于浓的一侧的情 况和空气燃料混合物的目标空气燃料比处于稀的一侧的情况分别设 置两类参考值。在正常(非劣化)气体传感器中，该检测信号的值跟 随目标空气燃料比的反转而反转，并变化以依次接近浓侧的参考值和 稀侧的参考值。从而，参考值与检测信号值之间的偏差相对很小。另 一方面，在具有某些异常性的气体传感器中，检测信号的反转相对于 目标空气燃料比的反转是延迟的。从而，检测信号值与浓侧或稀侧的 参考值之间的偏差相对很大。因此，当计算偏差的积分时，该积分的 幅值对应于气体传感器的劣化度。由此，通过比较该偏差积分与劣化 参考值可以执行异常诊断。
技术实现思路
然而，即使所有气体传感器具有相同的产品号，这些气体传感器 也包括某些传感器，使得在特定气体成分的恒定浓度下允许这些检测 信号值相对于检测信号的目标值(设计值)升高或下降，即不小程度 地引起所谓的个体间差异(传感器的制造公差)。这种某些气体传感 器在曝露于相同浓度的特定气体成分下时指示的检测信号值偏离目 标值的现象还是由用于驱动气体传感器的传感器驱动电路部的个体 间差异引起的。因此，如在以上申请公报No.H03(1991)-202767中的 异常诊断方法和装置所公开的，在用于与检测信号比较来计算偏差的 参考值被设置为固定值的情况下，即使各个气体传感器处于彼此类似 的劣化度下，由于个体间差异导致计算出的偏差是分散的，即在各个气体传感器之间取不同的值。因此，很难说可以高精度地执行异常诊 断。因此，本专利技术的一个目的在于提供设计用于更准确地诊断气体传 感器是否处于异常状态的气体传感器诊断方法和/或装置。根据本专利技术的一个方面，提供了一种气体传感器诊断方法，该气 体传感器诊断方法基于由曝露于从内燃机排出的排出气体中的气体 传感器输出的检测信号而诊断该气体传感器是否处于异常状态，所述 检测信号表示排出气体中的特定气体成分的浓度，该气体传感器诊断方法包括目标空气燃料比反转数计数步骤，用于计数要提供给内燃反转次数；检测信号获取步骤，用于在诊断期内以恒定的时间间隔获 取气体传感器的检测信号，该诊断期是开始要计数反转次数的定时与 反转次数达到预定次数的定时之间的时段；调整后(moderated)信 号计算步骤，用于通过对获得的检测信号应用第一调整(moderation ) 计算来计算第一调整后信号，并且对所获得的检测信号应用不同于所述第一调整计算的第二调整计算来计算第二调整后信号；偏差计算步 骤，用于计算获得的第一调整后信号与第二调整后信号之间的偏差； 以及异常诊断步骤，用于基于所述诊断期内获得的偏差来确定气体传 感器是否处于异常状态。根据本专利技术另一方面，提供了一种气体传感器诊断装置，该气体 传感器诊断装置适于基于由曝露于从内燃机排出的排出气体的气体 传感器输出的检测信号来诊断该气体传感器是否处于异常状态，所述 检测信号表示排出气体中的特定气体成分的浓度，该气体传感器诊断装置包括目标空气燃料比反转数计数部，被配置用于计数要提供给内燃机的空气燃料混合物的目标空气燃料比经过被定义为浓侧和稀侧的反转次数；检测信号获取部，被配置用于在诊断期内以恒定的时 间间隔获取气体传感器的检测信号，该诊断期是开始要计数反转次数的定时与反转次数达到预定次数的定时之间的时段；调整后信号计算 部，被配置用于通过对获得的检测信号应用第一调整计算来计算第一 调整后信号，并且对所获得的检测信号应用不同于所述第一调整计算的第二调整计算来计算第二调整后信号；偏差计算部，被配置用于计算获得的第一调整后信号与第二调整后信号之间的偏差；以及异常诊 断部，被配置用于基于所述诊断期内获得的偏差来确定气体传感器是 否处于异常状态。根据以下参照附图的说明将理解本专利技术的其他目的和特征。附图说明图l是用于说明ECU 5与宽带空气燃料比传感器1之间的电配 置的示意性框图。图2是示出ROM7的存储区域的配置的概念图。图3是示出RAM8的存储区域的配置的概念图。图4是示出异常诊断程序的主例程的流程图。图5是示出由异常诊断程序的主例程调用的响应延迟诊断处理 的流程图。图6是示出由异常诊断程序的主例程调用的响应延迟诊断处理 的流程图。图7是示出由异常诊断程序的主例程调用的响应延迟诊断处理 的流程图。图8是示出在气体传感器没有处于异常状态下时，空气燃料比测 量值跟随目标空气燃料比的反转而变化的样子的一个示例的时序图。图9是示出在气体传感器处于异常状态下时，空气燃料比测量值 无法跟随目标空气燃料比的反转而延迟地变化的样子的一个示例的 时序图。图10是示出由异常诊断程序的主例程调用的响应延迟诊断处理 的变型例的流程图。图11是示出由异常诊断程序的主例程调用的响应延迟诊断处理的变型例的流程图。具体实施方式下文中将参照附图以便于更好地理解本专利技术。下面将参照附图来说明根据本专利技术的用于气体传感器的异常诊 断方法和装置的实施例。首先，将参照图1来说明能够实现根据本发 明的用于气体传感器的异常诊断方法的异常诊断装置。在本实施例 中，能够基于气体传感器输出的检测信号来判断(诊断)该气体传感器是否处于异常状态(不正常状态)的ECU (电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体传感器诊断方法，用于基于由曝露于从内燃机排出的排出气体中的气体传感器输出的检测信号而诊断该气体传感器是否处于异常状态，所述检测信号表示排出气体中的特定气体成分的浓度，该气体传感器诊断方法包括：　目标空气燃料比反转数计数步骤，用 于计数要提供给内燃机的空气燃料混合物的目标空气燃料比经过被定义为浓侧和稀侧的界限的特定空气燃料比从浓侧反转到稀侧或者从稀侧反转到浓侧的反转次数；　检测信号获取步骤，用于在诊断期内以恒定的时间间隔获取气体传感器的检测信号，该诊断期是开始 要计数反转次数的定时与反转次数达到预定次数的定时之间的时段；　调整后信号计算步骤，用于执行以下操作：　通过对所获得的检测信号应用第一调整计算来计算第一调整后信号，和　通过对所获得的检测信号应用不同于所述第一调整计算的第二调 整计算来计算第二调整后信号；　偏差计算步骤，用于计算所述计算得到的第一调整后信号与第二调整后信号之间的偏差；以及　异常诊断步骤，用于基于所述诊断期内获得的偏差来确定气体传感器是否处于异常状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：深贝礼奈，家田典和，田中雅泰，稻垣浩，平田雅树，铃木隆广，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，铃木株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]