发动机控制装置的制作方法

专利名称：发动机控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对内燃机的空燃比进行反馈控制的发动机控制装置，特别是涉 及装在发动机控制装置内使用的、对为了检测空燃比而与外部连接的排气传感 器的故障及布线异常进行检测并进行异常通报用的异常诊断装置的改进。
背景技术：
为了对内燃机的空燃比进行反馈控制，实际上广泛采用俗称叫做拉姆达 (日文，A,)型的排气传感器，该拉姆达型排气传感器设置在例如排气管路中设置的催化剂的前后，产生与排气中的氧浓度相对应的检测电压Vs。该检测 电压Vs具有下述的特性，即在成为运转目标的理论空燃比时约为0.45V，但在 燃料较浓的状态下，电压迅速上升，收敛于0.85 1.0V的数值，在燃料较稀 的状态下，电压迅速下降，收敛于0. 1 0V的数值。但是， 一般该排气传感器在低温、非活性状态下的检测电压小，内部电阻 也从活性温度状态下的几十kQ达到几个MQ的大小。为了检测这样的排气传 感器的故障布线异常，提出了各种各样的技术并应用在实际中。例如根据专利文献l 「拉姆达传感器用连接电路及该电路的检査方法」， 对检测空燃比的拉姆达传感器的接地线(负线)施加偏置电压，将拉姆达传感器 的正的信号线与负线之间产生的检测电压进行放大，将加上前述偏置电压的值 进行数字变换后，输入至微处理器，如果输入至微处理器的检测电压是不到上 述偏置电压的值，则判定为正的信号线相对于接地电路是短路接触的接地短路 状态。另外，通过与正的信号线连接下拉电阻，在信号线产生断线异常时，检 测出作为接地短路异常。另外，根据专利文献2 「空燃比传感器的故障诊断装置及故障诊断法」， 对空燃比传感器的负线施加偏置电压，将空燃比传感器的正的信号线相对于接 地电路的电位进行数字变换后，输入至微处理器，如果输入至微处理器的检测 电压是不到上述偏置电压的值，则判定为正的信号线相对于接地电路是短路接 触的接地短路状态。另外，通过与正的信号线连接下拉电阻，同时暂时试连接上拉电阻，能够 识别是接地短路异常、还是断线异常。[专利文献1]特开平05-107299号公报(图3、图4、段落0010 0011) [专利文献2]特开2005-171898号公报(图4、段落0023) (l)以往技术的问题的说明 根据前述专利文献1及专利文献2，是通过对排气传感器的负线施加偏置 电压，按照若排气传感器及其布线正常、则正的信号线的电位不会低于前述偏 置电压的逻辑，来进行有关正的信号线的异常判定。但是具有的缺点是，不能进行施加偏置电压的接地线(负线)的接地短路异常及对于电源线碰触的电源短路异常，不能综合进行异常判定。 (2)发明目的的说明本发明的第一目的在于提供一种发动机控制装置，该发动机控制装置是在 外部连接多个排气传感器、对负端布线施加偏置电压的发动机控制装置中，能 够经常检查有无各排气传感器的故障及输入布线的异常，能够不漏掉各种异常 模式来进行检测。本发明的第二目的在于提供一种发动机控制装置，该发动机控制装置在发 生施加偏置电压的负端布线与接地电路碰触的接地短路异常时，若没有重复发 生其它异常，则排气检测及反馈控制能够继续正常动作。发明内容根据本发明的发动机电子控制装置，具有与监视内燃机的运转状态的各 种输入传感器的动作状态及程序存储器中存储的控制程序的内容相应动作、驱 动控制前述内燃机的运转驱动用的各种电负载的微处理器。前述各种输入传感 器包含多个排气传感器，该排气传感器具有连接在一对正端与负端之间的等效 电压源及等效内阻，在规定的活性化温度下以理论空燃比为界限，前述等效电 压源的发生电压Vs在最小值V0至最大值Vm之间变化。对前述多个排气传感器的各负端施加偏置电压发生电路产生的规定的偏
置电压VI，该负端与接地电路间的电压即负端电位通过多通道AD变换器进行数字变换，通过前述微处理器，存入运算处理用的RAM存储器。将与接地电路连接的高电阻的下拉电阻及上拉电阻、或赋予规定的偏置电 位的髙电阻的偏置电阻的至少一方的电阻连接到与前述多个排气传感器的各 正端，该正端与接地电路间的电压即正端电位通过多通道AD变换器各自分别 进行数字变换，通过前述微处理器，存入运算处理用的前述R雄存储器。前述程序存储器至少包含成为第一、第二异常诊断装置的程序及成为正端 异常判定避免装置的程序。前述第一异常诊断装置是构成这样的装置，即前述负端电位的数字变换值 Dl以与前述偏置电压V1成比例的值为基准，根据是过大或过小，来判定是负 端布线与电源线碰触的电源短路异常、或负端布线与接地线碰触的接地短路异 常。前述第二异常诊断装置是构成这样的装置，即根据前述正端电位的数字变 换值D2以与前述偏置电压VI及最大检测电压Vm的相加值Vl+Vm成比例的值 为基准是过大，或以与前述偏置电压V1成比例的值为基准是过小，来判定是 正端布线与电源线碰触的电源短路异常、或正端布线与接地线碰触的接地短路 异常，若发生断线异常，则判定作为前述接地短路异常、或电源短路异常。前述微处理器通过前述正端电位的数字变换值D2与负端电位的数字变换 值Dl的差分运算，得到与前述排气传感器的发生电压Vs成比例的数字变换值， 同时进行与利用第一、第二异常诊断装置的诊断结果对应动作的异常通报。前述正端异常判定避免装置是构成这样的装置，即在前述第一异常诊断装 置至少检测出负端布线的接地短路异常时，不进行利用前述第二异常诊断装置 的正端布线的接地短路异常判定，将前述微处理器的差分运算看作为有效。根据本发明的发动机控制装置，具有的效果是，通过分别判定排气传感器 的正端侧的布线及负端侧的布线的异常，能够确实判定有无电源短路、接地短 路、断线异常，同时即使在负端布线产生接地短路异常，但若不重复产生其它 异常，也能够持续正常运转，能够对该状态进行异常通报，督促进行保养检修， 从而能预知故障发生。


图1为本发明的第1实施例装置的电路方框图。 图2为图1的接口电路部分的详细电路图。 图3为图1的检查动作说明用的流程图。图4为图3中的第二异常诊断有关的动作说明用的流程图。图5为图3中的异常处理装置有关的动作说明用的流程图。图6为本发明的第2实施例装置的电路方框图。图7为图6的检査动作说明用的流程图。图8为图7中的负线断线检测有关的动作说明用的流程图。图9为本发明的第3实施例装置的电路方框图。图10为图9的接口电路部分的详细电路图。图11为图9的检查动作说明用的流程图。图12为图11中的电阻测定装置有关的动作说明用的流程图。标号说明100A 100C 发动机控制装置，210、 410、 510 第二异常诊断装置， 103a 103d 排气传感器，220、 420、 520 第一异常诊断装置，104a 104d 正布线，230、430、 530 异常处理装置105a '105d 负布线，320第二异常诊断装置，106各种输入传感器，330a第三异常诊断装置，107各种电负载，330b正端异常判定避免装置，108a第一负布线，342判定确认装置，108b 108d 连接布线，345异常通报装置，108e第二负布线，348履历信息保存装置，350异常处理装置，110微处理器，419负线断线异常检测装置111A 111C程序存储器，508传感器电阻测定装置，112R認存储器，560短路异常判定装置，113数据存储器，114多通道AD变换器Vcc控制电源电压，
120 稳压电源电路，121 偏置电压发生电路，124 检查用开关元件， 130 多路选通器，140a、 150a 接口电路，141a、 151a 运算放大器143a 上拉电阻，143e 第二上拉电阻，144e 第二下拉电阻，155a 分压电阻，具体实施方式
发明的实施形态1(l)构成的详细说明以下，说明表示本发明的第1实施例装置的电路方框图的图1。在图1中， 将车载电池101通过电源继电器的输出触点102连接在发动机控制装置100A 的正侧馈电端与负侧馈电端之间。若未图示的电源开关闭合，则输出触点102立即闭合，但即使电源开关断 开，输出触点102进行延迟复位动作，使得对发动机控制装置IOOA的馈电也 持续规定的延迟时间。在发动机控制装置100A的外部设置多个排气传感器103a 103d，各排气 传感器的正端利用正布线104a 104d与发动机控制装置100A连接，各排气传 感器的负端利用负布线105a 105d与发动机控制装置IOOA连接。对于后述的微处理器110通过未图示的接口电路输入的各种输入传感器 106，构成例如测定发动机的进气量的空气流量传感器、检测加速踏板的踏下 程度的加速位置传感器、检测节气门阀开度的节气门位置传感器、发动机的曲 轴角度传感器等监视发动机的运转状态的各种传感器。从后述的微处理器110通过未图示的接口电路馈电驱动的各种电负载107，11VI 偏置电压， SL1、 SL2 选择指令， GND 接地电路， Rs 内阻，Vs 发生电压Vs=VO Vm，Dl 负端电位的数字变换值，D2 正端电位的数字变换值，Vp 偏置电压，144a、 154a 下拉电阻，153a 偏置电阻，156a 串联开关元件。
有例如燃料喷射阀的驱动用电磁线圈、发动机的点火线圈、进气节气门的阀开 度控制用电动机、排气循环阀的驱动用电动机、报警及显示器等。作为发动机控制装置100A的内部结构，是微处理器110例如与非易失性闪速存储器的程序存储器111A、运算处理用的RAM存储器112、例如非易失性 EEPROM存储器的数据存储器113、以及多通道AD变换器114共同作用而互相 进行总线连接。程序存储器111A中，除了作为发动机控制装置100A的输入输出控制程序 以外，还存储有图3 图5中的成为后述的各种异常诊断装置及异常处理装置 的程序。稳压电源电路120以供给正电源端Vb的车载电池101的电源电压DC6 16V作为输入，产生控制电压Vcc^5V，对后述的微处理器IIO等各部分供给稳定电压。分压电阻122、 123将控制电源电压Vcc进行分压，生成例如O. 5V的偏置 电压V1，通过是运算放大器的偏置电压发生电路121，对负布线105a 105d 施加偏置电压VI，同时该偏置电压VI作为监测信号与微处理器110的模拟输 入口 AN1连接。正布线104a 104d通过图2中详细叙述的接口电路140a 140d 与多路选通器130的输入端CH1 CH4连接。多路选通器130从微处理器110接受选择指令SL1、 SL2，选择输入至输入 端CH1 CH4的模拟信号的某一个信号，输入至微处理器110的模拟输入口 AN2。在图1的接口电路部分的详细电路图即图2中，与排气传感器103a的正 布线104a连接的接口电路140a由运算放大器141a、在该运算放大器141a的 同相输入端与接地电路之间连接的滤波电容器142a、下拉电阻144a、以及在 运算放大器141a的同相输入端与稳压电源电路120的输出端之间连接的上拉 电阻143a构成，运算放大器141a的输出端与反相输入端互相直接连接，以放 大倍数为1的状态进行阻抗变换。接口电路140b 140d也同样构成，对负布 线105a 105d施加偏置电压VI。这样构成的运算放大器141a的输出电压即测定电压Vd用下式表示。式中， Vcc为控制电源电压，Rs为排气传感器103a的等效内阻，Vs为排气传感器103a 的发生电压，Vl为偏置电压，R143、 R144为上拉电阻143a及下拉电阻144a 的电阻值，设R143、 R144>>Rs的关系成立。
Vd^Vs+Vl+AVl， 式中AVl:VccX (Rs/R143) …(1)另外，正负布线或传感器本身断线时的运算放大器141a的输入电压即偏置电压Vp用下式表示。Vp=VccXR144/(R143+R144) …(2)作为一个例子，在设V忭O. 5V、 Vs=0 1.0V、 Vcc=5. 0V、 Rs=20kQ、R143=1000kQ、 R144二47kQ时，△ Vl=VccX (Rs/R143)=0. IV， Vp=Vcc XR144/(R143+R144) =0. 22V。 如果负布线105a 105d发生接地短路异常，则对于输入至模拟输入口 AN1的偏置电压VI的监测信号从正常值0. 5V减少至0V，通过这样微处理器110能够检测出负线接地短路异常。同样，如果负布线105a 105d发生电源短路异常，则对于偏置电压V1的监测信号从正常值0. 5V增加至5V，通过这样微处理器110能够检测出负线电源短路异常。另外，如果正布线104a发生接地短路异常，则输入至模拟输入口 AN2的 测定电压Vd的值本来至少为O. 5V以上，现减少至0V，通过这样微处理器110 能够检测出正线接地短路异常。但是，在已经检测出负布线的接地短路异常时，就避免进行正布线的接地 短路异常判定。同样，如果正布线104a发生电源短路异常，则测定电压Vd的值本来为1.5V 以下，现增加至5V，通过这样微处理器110能够检测出正线电源短路异常。下面，若假设正布线104a或负布线105a断线的情况，则运算放大器141a 的同相输入端的电位成为利用上拉电阻143a与下拉电阻144a进行分压的偏置 电压Vp，作为该电压，若选择不到O. 5V的值即Vp二0.22V，则微处理器110识 别为正布线的接地短路异常，能够检测出断线异常。但是，在图2的电路中，如果不连接上拉电阻143a，则不能进行发生断线 异常时及发生接地短路异常时的识别。同样，在图2的电路中，如果不连接下 拉电阻144a，则不能进行发生断线异常时及发生电源短路异常时的识别。总之，由于能够检测出断线异常本身，而检测出的异常也许是接地短路异 常、或者也许是电源短路异常，是不确定的，因此这能够识别的情况即使不是必需要件，也是希望的。如上所述，作为连接上拉电阻143a及下拉电阻144a的两方面电阻的结果， 是能够识别断线异常，但由于对测定电压Vd在正常状态下加上利用上拉电阻 143a与内阻Rs分压的微小电压AV1 ，因此微处理器110能够如式(1)所示那样， 从测定电压Vd减去偏置电压VI及微小电压AV1，而计算出发生电压Vs。另外，上拉电阻143a也可以与偏置电压发生电路121连接，以代替与稳 压电源电路120的输出电路连接。在那种情况下，只要将式(l)、式(2)中的Vcc置换成Vl即可。另外，运算放大器141a的放大倍数为1，但也可以在测定电压Vd不超过 控制电源电压Vcc的范围内使其具有规定的放大倍数。(2)作用动作的详细说明下面，根据图3 图5所示的流程图，说明如图l、图2那样构成的本发 明的第1实施例装置的作用和动作。首先，在如图l、图2那样构成的装置中，若输出触点102闭合，则微处 理器IIO从稳压电源电路120供电，开始动作，与各种输入传感器106及排气 传感器103a 103d的动作状态及信号电平和程序存储器111A中存储的输入输 出控制程序的内容相应动作，执行对各种电负载107的驱动控制，在其执行过 程中，进行图3 图5所示的异常检査动作。在图1的检査动作说明用的流程图即图3中，装置200是微处理器110开 始检査动作的装置，该开始装置接在后述的装置219中所示的动作结束装置之 后，隔开规定的待机时间再度重复执行。接下去的装置201是指定多路选通器 130的通道号、设定想要检査的是排气传感器103a 103d中的哪一个排气传感 器的装置，接下去的装置模块210是执行成为图4中详细叙述的第二异常诊断 装置的子程序的装置，在该装置模块210中，对于装置201中指定的排气传感 器进行判定有无与正端布线有关的接地短路、电源短路、断线异常。接下去的装置209是更新设定下一次的检査动作中执行的通道号的装置， 装置201读出装置209中更新设定的通道号，进行下一次的检査动作。接在装置209之后的由一连串的装置212 217构成的装置模块220是表 现成为第一异常诊断装置的程序内容的装置，在该装置模块220中，对于排气
传感器103a 103d进行判定有无与负端布线有关的接地短路、电源短路异常。首先，接着装置209执行的装置212是将输入微处理器110的模拟输入口 AN1、并利用多通道AD变换器114进行数字变换的偏置电压VI的值的数字变 换值Dl读出到RAM存储器112的第一地址的装置。接下去的装置213成为将 装置212中读出的数字变换值Dl与第2阈值E2的大小关系进行比较、如果Dl 《E2则进行"是"的判定而转移至装置215、如果D1〉E2则进行"否"的判 定而转移至装置216的判定装置。另外，第2阈值E2的值使用确实小于正常的偏置电压VI (例如0. 5V)的数 字变换值D1(例如IOO)的值即90%大小的值，如果是正常状态，则装置213不 进行"是"的判定。装置216成为将装置212中读出的数字变换值D1与第3 阈值E3的大小关系进行比较、如果DKE3则进行"否"的判定而转移至装置 模块230、如果E3《D1则进行"是"的判定而转移至装置217的判定装置。另外，第3阈值E3的值使用确实大于正常的偏置电压VI (例如0. 5V)的数 字变换值D1(例如IOO)的值即110%大小的值，如果是正常状态，则装置216不 进行"是"的判定。因而，装置215成为在负端布线发生完全接地短路异常、或不完全接地短 路异常时、临时存储接地短路异常的装置，装置217是在负端布线发生完全电 源短路异常、或不完全电源短路异常时、临时存储电源短路异常的装置，但临 时存储的异常状态如后所述，在再确认之后，进行确定存储。装置模块230是在装置216进行"否"的判定时、或接着装置215及装置 217执行的成为异常处理装置的子程序，在该装置模块230中如图5详细叙述 那样，进行异常状态的判定确认、异常通报、异常履历信息保存等处理，接着 转移至检查结束装置即装置219。如上所述，在本实施形态中，利用从装置200 至装置219的一个循环的流程，检查一个排气传感器的正端异常及负端异常， 通过一个循环流程的重复循环执行，能够依次进行其它的排气传感器有关的异 常检查。另外，装置模块220也可以在装置201 装置209之前执行。在图3中的第二异常诊断有关的动作说明用流程图即图4中是这样构成， 即装置310是第二异常诊断的动作开始装置，该装置310接着图3的装置201 执行，接着后述的装置319返回装置209。接着装置310的利用一连串的装置 311 318d构成的装置模块320是表现图3中的装置模块210的内容的装置模 块。首先，接着装置310执行的装置311是将输入微处理器110的模拟输入口 AN2、并利用多通道AD变换器114进行数字变换的测定电压Vd的值的数字变 换值D2读出到RAM存储器112的第二地址的装置。接下去的装置312成为将 装置311中读出的数字变换值D2与第2阈值E2的大小关系进行比较、如果D2 《E2则进行"是"的判定而转移至装置313、如果D2〉E2则进行"否"的判 定而转移至装置317的判定装置。装置313成为将装置311中读出的数字变换值D2与第1阈值El的大小关 系进行比较、如果D2〉E1则进行"否"的判定而转移至装置314、如果D2《 El则进行"是"的判定而转移至装置316a的判定装置。另外，第2阈值E2的值如前所述，使用确实小于正常的偏置电压Vl(例如 0. 5V)的数字变换值D2(例如IOO)的值即90%大小的值，如果是正常状态，则装 置312不进行"是"的判定。另外，第1阈值El使用对于偏置电压Vp(例如 0. 22V)的数字变换值D2(例如44)的值的90%大小的值。装置314是根据例如运转开始后是否经过几分钟来推定是否预热运转结 束、排气传感器103a 103d处于活性化状态的判定装置，在推定为活性化结 束时，进行"是"的判定，而转移至装置315，在推定为活性化未结束时，进行 "否"的判定，而转移至装置319。装置315成为根据装置312的判定为第2阈值(相当于0. 5V的90%)以下而 且装置313的判定为第1阈值(相当于0.22V的90。/。)以上、判定正端布线或传 感器本身断线并将该状态临时存储在RAM存储器112中的装置。另外，利用装 置313 装置315构成的装置模块330a成为第三异常诊断装置。在装置316a中，读出是否利用图3的装置215临时存储了负端接地短路 异常，若是负端接地短路状态，则进行"是"的判定，而转移至装置319，若不 是负端接地短路状态，则进行"否"的判定，而转移至装置316b。装置316b成 为根据装置313的判定为第1阈值(相当于0. 22V的90%)以下而且装置316a的 判定为不是负端接地短路状态、判定正端布线接地短路并将该状态临时存储在 RAM存储器112中的装置。
装置317成为将装置311中读出的数字变换值D2与第4阈值E4的大小关 系进行比较、如果D2〈E4则进行"否"的判定而转移至装置319、如果E4《 D2则进行"是"的判定而转移至装置318a的判定装置。另外，第4阈值E4的值使用确实大于将正常的偏置电压VI (例如0. 5V)与 排气传感器的发生电压Vs的最大值Vm(例如IV)的相加的1. 5V的数字变换值 D2(例如300)的值即110%大小的值，如果是正常状态，则装置317不进行"是" 的判定。在装置318a中，读出是否利用图3的装置217临时存储了负端电源短路 异常，若是负端电源短路状态，则进行"是"的判定，而转移至装置318c，若 不是负端电源短路状态，则进行"否"的判定，而转移至装置318b。装置318b成为根据装置317的判定为第4阈值(相当于1. 5V的110%)以上 而且装置318a的判定为不是负端电源短路状态、判定正端布线电源短路并将 该状态临时存储在R認存储器112中的装置。装置318c成为判定正端电位的数字变换值D2与负端电位的数字变换值Dl 的差分值是否比前述排气传感器的发生电压Vs的最大值Vm相对应的数字变换 值过大、如果是过大则进行"是"的判定而转移至装置318b、如果不是过大则 进行"否"的判定而转移至装置318d的判定装置。装置318d成为将装置311中读出的数字变换值D2与第5阈值E5的大小 关系进行比较、如果D2〈E5则进行"否"的判定而转移至装置319、如果E5 《D2则进行"是"的判定而转移至装置318b的判定装置。另外，第5阈值E5的值是对于控制电源电压Vcc的90%大小的值的数字变 换值，如果是正常状态，则装置318d不进行"是"的判定。另外，装置315 是临时存储断线异常的装置，装置316b是临时存储正端接地短路异常的装置， 装置318b是临时存储正端电源短路异常的装置，但临时存储的异常状态如后 所述，在再确认之后，进行确定存储。装置314、装置317、装置318d的判定 为"否"或者装置316a的判定为"是"时，或者接着装置315、 316b、 318b， 转移至装置319，从装置319转移至图3的装置209。利用装置316a、装置318a、装置318c、装置318d构成的装置模块330b 是成为正端异常判断避免装置的装置模块。例如，装置316a发生负端接地短
路异常时，若排气传感器的发生电压VS为0V电平，则尽管不是正端接地短路， 正端电位也为零电平，若是平常，则判定为正端接地短路异常，因此构成避免 这样的误判定的装置。由于微处理器110从正端电位的数字变换值D2减去负端电位的数字变换 值D1，得到排气传感器的发生电压Vs的数字变换值，因此即使负端为完全接地短路状态或不完全接地短路状态，检测出接地短路异常，如能够进行发生电压Vs的检测，不会处于破坏控制性能的状态。同样，即使负端为不完全电源短路异常，检测出电源短路异常，若正端电位不是过大，也能够进行发生电压Vs的检测，不会处于破坏控制性能的状态。 因而，若进行异常通报，迅速进行检查修理，消除负端异常，则能够避免控制 性能上的实质性损环，进行故障预报。在图3中的异常处理装置有关的动作说明用流程图即图5中是这样构成， 即装置340是异常处理装置的动作开始装置，该装置340接着图3的装置模块 220执行，接着后述的装置349返回装置219。接着装置340的利用一连串的 装置341 348构成的装置模块350是表现图3中的装置模块230的内容的装 置模块。接着装置340执行的装置341是检索在图3的装置模块210及装置模块220 中是否进行了某种异常判定存储、如果没有异常判定存储则进行"否"的判定 而转移至装置349、如果有异常判定存储则进行"是"的判定而转移至装置342 的判定装置。装置342是再次执行图3的装置模块220及装置模块210、对于 异常判定是否不是暂时的误动作判定进行确认的装置，接下去的装置343是在 利用装置342确认了再次异常判定时进行"是"的判定而转移至装置344、如 果异常不再现则进行"否"的判定而转移至装置346的判定装置。装置344是将装置342中确认判定的异常部位及异常模式确定存储在RAM 存储器112中的装置，接下去的装置345是产生对未图示的报警、显示器的驱 动指令、进行异常通报的装置，接下去的装置346是判定是否是保存异常履历 信息的时期的保存装置，该装置346在例如未图示的电源开关开路后，在电源 继电器的输出触点102继续闭合的规定期间中进行"是"的判定，而转移至装 置347，在电源开关闭合时，进行"否"的判定，而转移至装置349。
装置347是读出对非易失性的数据存储器113已经写入的过去的履历信 息、得到异常部位及按异常模式分类的异常发生次数信息的装置，接下去的装置348是对于装置344中确定存储的异常部位及异常模式将异常发生次数加一 次、并再次对数据存储器113传送保存的装置。在装置341及装置346的判定 为"否"时，或者接着装置348，转移至装置349，从装置349转移至图3的 装置219返回。(3)实施形态1的要点及特征根据本发明的实施形态1的发动机控制装置100A是具有微处理器110的 发动机控制装置，该微处理器110与监视内燃机的运转状态的各种输入传感器 106的动作状态、及程序存储器111A中存储的控制程序的内容相应动作，驱动 控制前述内燃机的运转驱动用的各种电负载107。前述各种输入传感器106包含多个排气传感器103a 103d，该排气传感器 103a 103d具有连接在一对正端与负端之间的等效电压源及等效内阻，在规定 的活性化温度下以理论空燃比为界限，前述等效电压源的发生电压Vs在最小 值VO至最大值Vm之间变化。对前述多个排气传感器103a 103d的各负端施加偏置电压发生电路121 产生的规定的偏置电压VI，该负端与接地电路GND间的电压即负端电位通过多 通道AD变换器114进行数字变换，通过前述微处理器110，存入运算处理用的 R細存储器112。与前述多个排气传感器103a 103d的各正端连接与接地电路GND连接的 高电阻的下拉电阻144a( 144d)及上拉电阻143a( 143d)、或赋予规定的偏 置电位的高电阻的偏置电阻153a( 153d)的至少一个电阻，该正端与接地电路 GND间的电压即正端电位通过多通道AD变换器114各自分别进行数字变换，通 过前述微处理器110，存入运算处理用的前述RAM存储器112。前述程序存储器111A至少包含成为第一、第二异常诊断装置220、 210的 程序及成为正端异常判定避免装置330b的程序。前述第一异常诊断装置220 是构成这样的装置，即前述负端电位的数字变换值Dl以与前述偏置电压VI成 比例的值为基准，根据是过大或过小，来判定是负端布线与电源线碰触的电源 短路异常、或负端布线与接地线碰触的接地短路异常。 前述第二异常诊断装置210是构成这样的装置，即根据前述正端电位的数 字变换值D2以与前述偏置电压VI及最大检测电压Vm的相加值Vl+Vm成比例 的值为基准是过大，或以与前述偏置电压V1成比例的值为基准是过小，来判 定是正端布线与电源线碰触的电源短路异常、或正端布线与接地线碰触的接地 短路异常，若发生断线异常，则判定作为前述接地短路异常、或电源短路异常。 前述微处理器110通过前述正端电位的数字变换值D2与负端电位的数字变换 值Dl的差分运算，得到与前述排气传感器103a 103d的发生电压Vs成比例 的数字变换值，同时进行与利用第一、第二异常诊断装置220、 210的诊断结 果对应动作的异常通报。前述正端异常判定避免装置330b是构成这样的装置，即在前述第一异常 诊断装置220至少检测出负端布线的接地短路异常时，不进行利用前述第二异 常诊断装置210的正端布线的接地短路异常判定，将前述微处理器的差分运算 看作为有效。与前述多个排气传感器103a 103d的各正端连接偏置附加电阻，同时前 述程序存储器111A包含成为第三异常诊断装置330a的程序。前述偏置附加电 阻是这样构成，即利用与前述排气传感器103a 103d的各正端布线104a 104d连接的运算放大器141a( 141d)的输入电路上连接的一对上拉电阻 143a( 143d)及下拉电阻144a( 144d)的组合，施加规定的偏置电压Vp。前述偏置电压Vp设定成使其是小于前述偏置电压Vl的值、或者成为大于 前述偏置电压VI与最大检测电压Vm的相加值Vl+Vm的值。前述第三异常诊断装置330a成为在前述正端电位的数字变换值D2相当于 利用前述下拉电阻144a( 144d)及上拉电阻143a( 143d)所附加的偏置电压 Vp的数字变换值时、判定为传感器电路断线异常的装置，前述第三异常诊断装 置330a在运转开始规定时间后、即经过推定为前述排气传感器103a 103d活 性化的时间后为有效。因而，其特征在于，由于能够识别检测出电源短路异常、 接地短路异常及断线异常，因此维护检查的效率提高。前述多个排气传感器103a 103d的各正端的电位通过多路选通器130，选 择前述多通道AD变换器114的一个模拟输入端连接，对前述多个排气传感器 103a 103d的各负端公共连接的前述偏置电压发生电路121的输出电压与前述20
多通道AD变换器114的另一个输入端连接，前述多路选通器130根据来自前 述微处理器110的选择指令SL1、 SL2，进行模拟输入信号的选择连接。因而，具有的特征是可以不增加多通道AD变换器的模拟输入点数，而对 负端侧电位进行监测，同时在多个排气传感器中注意特定的排气传感器时，能 够迅速进行差分运算，计算出它的发生电压。前述程序存储器111A还包含成为判定确认装置342及异常处理装置350 的程序。前述判定确认装置342是成为这样的装置，即在前述第一、第二、第 三异常诊断装置220、 320、 330a检测出有异常时起作用，再确认异常判定的 排气传感器103a 103d的异常状态，在未确认异常发生时，作为是暂时的误 判定，将判定结果忽略。前述异常处理装置350是成为这样的装置，即在前述判定确认装置342再 确认了异常状态时执行，对异常发生状态进行报警、显示，同时作为异常发生 履历信息存储保存在非易失性的数据存储器中。因而，具有的特征是能够迅速再确认异常发生的排气传感器的正端电位及 负端电位，进行异常通报，仅将确认发生了的异常信息累积保存在非易失性的 数据存储器中。发明的实施形态2 (l)构成的详细说明以下，对于表示本发明的第2实施例装置的电路方框图的图6，以与图l 的电路方框图的不同点为中心进行说明。另外，图6的排气传感器103a 103d 的负线布线的方法不同，附加负线断线异常检测装置是主要的不同点，同一或 相当部分用同一标号表示。在图6中，与图1相同，车载电池101及电源继电器的输出触点102及各 种输入传感器106及各种电负载107与发动机控制装置100B连接。另外，多 个排气传感器103a 103d的正端利用正布线104a 104d与发动机控制装置 IOOB连接。排气传感器103a的负端利用第一负布线108a与发动机控制装置100B连 接，同时各排气传感器103a 103d的负端利用连接布线108b 108d依次连接，
排气传感器103d的负端利用第二负布线108e与发动机控制装置100B连接。作为发动机控制装置100B的内部结构，是微处理器110与图1相同例如 与非易失性闪速存储器的程序存储器111B、运算处理用的RAM存储器112、例 如非易失性EEPR0M存储器的数据存储器113、及多通道AD变换器114共同作 用而互相总线连接。程序存储器111B中，除了作为发动机控制装置100B的输入输出控制程序 以外，还存储有图7、图8中的成为后述的各种异常诊断装置及异常处理装置 的程序。稳压电源电路120及分压电阻122、 123及偏置电压发生电路121是 与图1的同样构成，但偏置电压发生电路的输出电压即偏置电压V1利用第一 负线108a及连接布线108b 108d加在排气传感器103a 103d的负端上，同 时该偏置电压V1通过第二负线108e，作为监测信号与微处理器110的模拟输 入口AN1连接。另外，第一、第二负布线108a与108e在发动机控制装置100B 的内部利用检査用开关元件124常时间短路连接。因而，在负线布线于某处断线、或连接器有接触不良那样的情况下，从第 一负布线108a侧、或从第二负布线108e侧供给偏置电压VI，形成能够持续正 常工作的状态。但是，若发生这样的负线断线异常，则利用微处理器110的检査指令CNT， 试将检査用开关元件124暂时开路，从而能够根据后述的要领，进行异常判定。另外，正布线104a 104d通过图2中详细叙述的接口电路140a 140d与 多路选通器130的输入端CH1 CH4连接。多路选通器130从微处理器110接受选择指令SL1、 SL2，选择输入至输入 端CH1 CH4的模拟信号的某一个信号，输入至微处理器110的模拟输入口細2。滤波电容器142e与监测偏置电压VI的值的模拟输入口 AN1连接，同时利 用高电阻的第二上拉电阻143e及第二下拉电阻144e构成的分压电压作为第二 偏置电压施加。该第二偏置电压只要是与偏置电压VI明显不同的电压电平即 可。(3)作用动作的详细说明下面，根据图7、图8所示的流程图，说明如图6那样构成的本发明的第 2实施例装置的作用和动作。
首先，在如图6那样构成的装置中，若输出触点102闭合，则微处理器110 从稳压电源电路120供电，开始动作，与各种输入传感器106及排气传感器 103a 103d的动作状态及信号电平和程序存储器111B中存储的输入输出控制 程序的内容相应动作，执行对各种电负载107的驱动控制，在其执行过程中， 进行图7、图8所示的异常检査动作。在图6的检查动作说明用的流程图即图7中，装置400是微处理器110开 始检査动作的装置，该开始装置接在后述的装置419中所示的动作结束装置之 后，隔开规定的待机时间再度重复执行。接下去的装置401是指定多路选通器130的通道号、设定想要检查的是排 气传感器103a 103d中的哪一个排气传感器的装置，接下去的装置模块410 是执行成为图4中前述的第二异常诊断装置的子程序的装置，在该装置模块410 中，对于装置401中指定的排气传感器进行判定有无与正端布线有关的接地短 路、电源短路、断线异常。接下去的装置409是更新设定下一次的检査动作中执行的通道号的装置， 装置401读出装置409中更新设定的通道号，进行下一次的检査动作。接在装置409之后的由一连串的装置412 417构成的装置模块420是表 现成为第一异常诊断装置的程序内容的装置，在该装置模块420中，对于排气 传感器103a 103d进行判定有无与负端布线有关的接地短路、电源短路异常。首先，接着装置409执行的装置412是将输入微处理器110的模拟输入口 AN1、并利用多通道AD变换器114进行数字变换的偏置电压VI的值的数字变 换值Dl读出到RAM存储器112的第一地址的装置。接下去的装置413成为将 装置412中读出的数字变换值Dl与第2阈值E2的大小关系进行比较、如果Dl 《E2则进行"是"的判定而转移至装置415、如果D1〉E2则进行"否"的判 定而转移至装置416的判定装置。另外，第2阈值E2的值使用确实小于正常的偏置电压Vl(例如0.5V)的数 字变换值D1(例如IOO)的值即90%大小的值，如果是正常状态，则装置413不 进行"是"的判定。装置416成为将装置412中读出的数字变换值Dl与第3阈值E3的大小关 系进行比较、如果DKE3则进行"否"的判定而转移至装置模块418、如果 E3《D1则进行"是"的判定而转移至装置417的判定装置。另外，第3阈值E3的值使用确实大于正常的偏置电压VI (例如0. 5V)的数字变换值D1(例如100)的值即110%大小的值，如果是正常状态，则装置416不进行"是"的判定。另外，装置415是临时存储负端接地短路异常的装置，装置417是临时存储负端电源短路异常的装置，但临时存储的异常状态如后所述，在再确认之后，进行确定存储。装置模块418是装置416进行"否"的判定时、或接着装置415或装置417 执行的成为负线断线检测装置的子程序，该装置模块418在图8中详细叙述。接下去的装置模块430是成为异常处理装置的子程序，如图5详细叙述那 样，进行异常状态的判定确认、异常通报、异常履历信息保存等处理，接着转 移至检査结束装置即装置419。因而，在本实施形态中也同样，利用从装置400至装置419的一个循环的 流程，检查一个排气传感器的正端异常及负端异常，通过一个循环流程的重复 循环执行，能够依次进行其它的排气传感器有关的异常检查。另外，装置模块420也可以在装置401 装置409之前执行。在图7中的负线断线检测有关的动作说明用流程图即图8中是这样构成， 即装置450是负线断线检测的动作开始装置，该装置450接着图7的装置模块 420执行，接着后述的装置459返回装置模块430。接着装置450的利用一连 串的装置451 458构成的装置模块是表现图7中的装置模块418的内容的装 置模块。首先，在接着装置450执行的装置451中，微处理器IIO利用检査指令输 出CNT，将检査用开关元件124开路。接下去的装置452是将输入微处理器110的模拟输入口 AN1、并利用多通 道AD变换器114进行数字变换的偏置电压V1的值的数字变换值D1读出到RAM 存储器112的第一地址的装置。接下去的装置453成为将装置452中读出的数字变换值Dl与第2阈值E2 的大小关系进行比较、如果D1《E2则进行"是"的判定而转移至装置454、如 果D1>E2则进行"否"的判定而转移至装置456的判定装置。
装置454成为将装置452中读出的数字变换值Dl与第1闺值El的大小关 系进行比较、如果D1〉E1则进行"否"的判定而转移至装置455b、如果D1《 El则进行"是"的判定而转移至装置455a的判定装置。另外，第2阈值E2的值如前所述，使用确实小于正常的偏置电压Vl(例如 0.5V)的数字变换值D1(例如100)的值即90%大小的值，如果是正常状态，则装 置453不进行"是"的判定。另外，第1阈值El使用对于第二偏置电压Vp(例如0.22V)的数字变换值 Dl (例如44)的值的90%大小的值。装置455a成为根据装置454的判定为第1阈值(相当于0. 22V的90%)以下、 判定负端布线接地短路并将该状态临时存储在RAM存储器112中的装置。装置455b成为根据装置454的判定为第1阈值(相当于0. 22V的90%)以上、 判定负端布线断线并将该状态临时存储在R認存储器112中的装置。装置456成为将装置452中读出的数字变换值Dl与第3阈值E3的大小关 系进行比较、如果D3〈E1则进行"否"的判定而转移至装置458、如果E3《 Dl则进行"是"的判定而转移至装置457的判定装置。另外，第3阈值E3的值使用确实大于正常的偏置电压VI (例如0. 5V)的数 字变换值D1(例如IOO)的值即110%大小的值，如果是正常状态，则装置456不 进行"是"的判定。装置457成为根据装置456的判定为第3阈值(相当于0. 5V的110%)以上、 判定负端布线电源短路并将该状态临时存储在RAM存储器112中的装置。另外，装置455a是临时存储负线接地短路异常的装置，装置455b是临时 存储负线断线异常的装置，装置457是临时存储负线电源短路异常的装置，但 临时存储的异常状态在前述的装置模块430中，在再确认之后，进行确定存储。在装置456的判定为"否"时，或者接着装置455a、 455b、 457，转移至 装置458，在装置458中，微处理器IIO通过解除检査指令CNT，将检查用开 关元件124闭合。从接下去的装置459转移至图7的装置模块430。(3)实施形态2的要点及特征根据本发明的实施形态2的发动机控制装置100B是具有微处理器110的 发动机控制装置，该微处理器IIO与监视内燃机的运转状态的各种输入传感器 106的动作状态、及程序存储器111B中存储的控制程序的内容相应动作，驱动控制前述内燃机的运转驱动用的各种电负载107。前述各种输入传感器106包含多个排气传感器103a 103d，对前述多个排 气传感器103a 103d的各负端施加偏置电压发生电路121产生的规定的偏置 电压Vl，该负端与接地电路GND间的电压即负端电位通过多通道AD变换器114 进行数字变换，通过前述微处理器IIO，存入运算处理用的R認存储器112。前述程序存储器111B至少包含成为第一、第二异常诊断装置420、 410的 程序及成为正端异常判断避免装置330b的程序。前述多个排气传感器103a 103d的各正端利用各自的正布线104a 104d， 分别与前述发动机控制装置IOOB连接。前述多个排气传感器内，第一排气传感器103a的负端利用第一负布线108a 与发动机控制装置100B连接，其它的排气传感器103b至103d的负端利用连 接布线108b 108d依次连接，最后的排气传感器103d的负端利用第二负布线 108e与前述发动机控制装置100B连接。前述第一、第二负布线108a、 108e在前述发动机控制装置100B内连接， 构成环状电路，并与公共的偏置电压发生电路121连接，施加规定的偏置电压 VI。因而，具有的特征是即使负线的一部分断线，也能够维持正常动作，同时 能够减少连接器布线。前述第一、第二负布线108a、 108e在前述发动机控制装置100B内通过检 査用开关元件124连接，前述偏置电压发生电路121的输出电压通过前述检査 用开关元件124，作为监测信号电压与前述多通道AD变换器114的模拟输入端 连接。在对于该模拟输入端的输入电路中，连接与接地电路连接的第二下拉电阻 144e、或与稳压电源电路120的输出端连接的第二上拉电阻143e的至少一方 的电阻或双方的电阻，同时前述程序存储器111B中还包含成为负线断线异常 检测装置419的控制程序。前述负线断线异常检测装置419成为这样的装置，即在将上述检査用开关 元件124暂时开路时，比较前述监测信号电压的值与前述偏置电压VI，检测从
前述偏置电压发生电路121经由第一负布线108a及连接布线108b 108d及第 二负布线108e至前述多通道AD变换器114的布线有无接地短路异常、电源短 路异常、断线异常。因而，具有的特征是能够检测出负线断线，趁着实际上未 发生故障时促使进行维护检查。发明的实施形态3 (l)构成的详细说明以下，对于表示本发明的第3实施例装置的电路方框图的图9，以与图l的电路方框图的不同点为中心进行说明。另外，图9的对于排气传感器103a 103d的接口电路的内容不同，附加 短路异常检测用的传感器电阻测定装置是主要的不同点，同一或相当部分用同 一标号表示。在图9中，与图1相同，车载电池101及电源继电器的输出触点102及多 个排气传感器103a 103d及各种输入传感器106及各种电负载107与发动机 控制装置IOOC连接。作为发动机控制装置100C的内部结构，是微处理器110与图1相同例如 与非易失性闪速存储器的程序存储器111C、运算处理用的R細存储器112、例 如非易失性EEPROM存储器的数据存储器113、及多通道AD变换器114共同作 用而互相总线连接。程序存储器111C中，除了作为发动机控制装置100C的输入输出控制程序 以外，还存储有图11、图12中的成为后述的各种异常诊断装置及异常处理装 置的程序。稳压电源电路120及分压电阻122、 123及偏置电压发生电路121 是与图1的同样构成，但使用图10中的后述的接口电路150a 150d来代替接 口电路140a 140d，微处理器110产生检査指令CK1 CK4，来控制接口电路 150a 150d。在图9的接口电路部分的详细电路图即图10中，与排气传感器103a的正 布线104a连接的接口电路150a具有运算放大器151a、与该运算放大器151a 的同相输入端连接的滤波电容器152a、偏置电阻153a、及分压电阻155a，运 算放大器151a的输出端与反相输入端负反馈连接，同时通过多路选通器130与微处理器110的模拟输入口 AN2选择连接。另外，分压电阻155a利用NPN 型晶体管即串联开关元件156a与接地电路连接，该串联开关元件156a利用与 微处理器110的检査指令输出CK1连接的驱动电阻157A进行开关驱动。低电 阻的分压电阻158、 159将稳压电源电路120的输出电压进行分压，生成偏置 电压Vp，对偏置电阻153a的一端施加利用分压电阻158、 159产生的偏置电压 Vp。接口电路150b 150d也同样构成，对负布线105a 105d施加偏置电压VI。 这样构成的运算放大器151a的输出电压即测定电压Vd用下式表示。式中， Vcc为控制电源电压，Rs为排气传感器103a的等效内阻，Vs为排气传感器103a 的发生电压，Vl为偏置电压，R153为偏置电阻153a的电阻值，R155为分压电 阻155a的电阻值，设R153〉>R155 —Rs的关系成立。首先，若设串联开关元件156a开路时测定电压Vd为Voff，则式(3)成立。 Voff ^Vs+(Vl+AV2)， 式中AV2^VpXRs/R153 ... (3)其次，若设串联开关元件156a导通时测定电压Vd为Von，则式(4)成立。 Von— [Vs+(Vl+AV2)] XR155/(Rs+R155) …(4)若计算式(3)(4)的比例，则可得式(5)。Voff/Von— (Rs+R155)/R155=l+Rs/R155 …(5)若将式(5)加以变形，则利用式(6)可算出内阻Rs。 Rs二 (Voff/Von-l)X R155 …(6)作为一个例子，在设V1二0, 5V、 Vs=0 1.0V、 Vcc=5. 0V、 Rs=20kQ、 R153=1000kQ、 R155二20kQ、 Vp=0. 22V时，AV2=Vp(Rs/R153) =0. 004V。 (2)作用动作的详细说明下面，根据图ll、图12所示的流程图，说明如图9、图10那样构成的本 发明的第3实施例装置的作用和动作。首先，在如图9、图10那样构成的装置中，若输出触点102闭合，则微处 理器110从稳压电源电路120供电，开始动作，与各种输入传感器106及排气 传感器103a 103d的动作状态及信号电平和程序存储器111C中存储的输入输 出控制程序的内容相应动作，执行对各种电负载107的驱动控制，在其执行过 程中，进行图ll、图12所示的异常检查动作。下面，在图9、图10的检查动作说明用的流程图即图11中，装置500是
微处理器110开始检查动作的装置，该开始装置接在后述的装置519中所示的 动作结束装置之后，隔开规定的待机时间再度重复执行。接下去的装置501是指定多路选通器130的通道号、设定想要检查的是排 气传感器103a 103d中的哪一个排气传感器的装置，接下去的装置模块510 是执行成为图4中前述的第二异常诊断装置的子程序的装置，在该装置模块510 中，对于装置501中指定的排气传感器进行判定有无与正端布线有关的接地短 路、电源短路、断线异常。接下去的装置模块508是成为图12中详细叙述的传感器电阻测定装置的 子程序，利用该装置模块508判定有无排气传感器的内部短路异常、或正端布 线与负端布线间的短路异常。接下去的装置509是判定装置，该装置509判定多个排气传感器103a 103d的检查动作是否全部结束，如果是未结束，则返回装置501，继续剩下的 排气传感器的检査动作，如果是结束，则转移至装置512。接在装置509之后的由一连串的装置512 517构成的装置模块520是表 现成为第一异常诊断装置的程序内容的装置，在该装置模块520中，对于排气 传感器103a 103d进行判定有无与负端布线有关的接地短路、电源短路异常。首先，接着装置509执行的装置512是将输入微处理器110的模拟输入口 認l、并利用多通道AD变换器114进行数字变换的偏置电压VI的值的数字变 换值Dl读出到RAM存储器112的第一地址的装置。接下去的装置513成为将装置512中读出的数字变换值Dl与第2阈值E2 的大小关系进行比较、如果D1《E2则进行"是"的判定而转移至装置515、如 果D1〉E2则进行"否"的判定而转移至装置516的判定装置。另外，第2阈值E2的值使用确实小于正常的偏置电压VI (例如0. 5V)的数 字变换值D1(例如IOO)的值即90%大小的值，如果是正常状态，则装置513不 进行"是"的判定。装置516成为将装置512中读出的数字变换值Dl与第3阈值E3的大小关 系进行比较、如果DKE3则进行"否"的判定而转移至装置模块530、如果 E3《D1则进行"是"的判定而转移至装置517的判定装置。另外，第3阈值E3的值使用确实大于正常的偏置电压VI (例如0. 5V)的数
字变换值D1(例如100)的值即110%大小的值，如果是正常状态，则装置516不进行"是"的判定。另外，装置515是临时存储负接地短路异常的装置，装置517是临时存储 负端电源短路异常的装置，但临时存储的异常状态如后所述，在再确认之后， 进行确定存储。装置模块530是在装置516进行"否"的判定时、或接着装置515及装置 517执行的成为异常处理装置的子程序，在该装置模块530中如图5中前述那 样，进行异常状态的判定确认、异常通报、异常履历信息保存等处理，接着转 移至检查结束装置即装置519。因而，在本实施形态中，利用从装置501至装置 508的一个循环的流程，检査全部排气传感器的正端异常及负端异常之后，利 用装置模块520进行负端异常的检査，接着利用装置模块530进行异常处理， 一个循环的控制流程结束，接着激活动作开始装置500。另外，装置模块520也可以在装置501 装置509之前执行。 在图11中的传感器电阻测定装置有关的动作说明用流程图即图12中是这 样构成，即装置550是传感器电阻测定装置的动作开始装置，该装置550接着 图11的装置510执行，接着后述的装置559返回装置509。接着装置550的利 用一连串的装置551 558构成的装置模块是表现图11中的装置模块508的内 容的装置模块。首先，在接着装置550执行的装置551中，微处理器IIO利用检查指令输 出CK1将串联开关元件156a导通。接下去的装置552是将输入微处理器110的模拟输入口 AN2、并利用多通 道AD变换器114进行数字变换的测定电压Vd的值的数字变换值D2作为导通 电压Vori读出到RAM存储器112的第三地址的装置。另外，在执行装置模块510时，利用图4的装置311将测定电压Vd的值 的数字变换值D2作为开路电压Voff读出到RAM存储器112的第二地址加以保 存。接下去的装置553是根据装置552中读出并存储的导通电压Von的值及装 置模块510内读出并存储的开路电压Voff的值、利用式(6)计算出排气传感器 的等效内阻Rs的装置。
接下去的装置554成为判定装置553中计算出的内阻Rs是否近似于预先 规定的正常值、在近似等于正常值时进行"是"的判定而转移至装置558、在 偏离正常值时转移至装置555a的判定装置。装置555a成为装置553中计算的内阻Rs相对于正常值如果过小则转移至 装置556a、如果过大则转移至装置555b的判定装置。装置555b是成为判定例如几分钟的预热运转是否结束、如果预热结束则 转移至装置556b、如果预热未结束则转移至装置558的判定装置。装置556a 成为进行传感器或布线的短路异常判定、并将它临时存储在RAM存储器112中 的装置，装置556b成为进行传感器或布线的断线异常判定、并将它临时存储 在RAM存储器112中的装置。在装置554是"是"的判定时，或装置555b是"否"的判定时，或接着 装置556a、 556b，执行装置558，在该装置558中，将装置551中导通的串联 开关元件156a开路，接着经由返回装置559，转移至图11的装置509。由装置555a及装置556a构成的装置模块560是成为短路异常判定装置的 装置模块。另外，排气传感器的内阻Rs的正常值预先存储保存在程序存储器 111C中，但也可以将装置553中计算出的内阻Rs的值依次进行平均，作为安装使用的现货的内阻的正常值使用。另外，关于这样学习存储的内阻Rs，也可以将发动机动作初始的值作为初 始值进行存储，在当前时刻的内阻Rs与该初始值相比有大幅度变化时，判定 为排气传感器的劣化异常。(3)实施形态3的要点及特征根据本发明的实施形态3的发动机控制装置100C是具有微处理器110的 发动机控制装置，该微处理器IIO与监视内燃机的运转状态的各种输入传感器 106的动作状态、及程序存储器111C中存储的控制程序的内容相应动作，驱动 控制前述内燃机的运转驱动用的各种电负载107。前述各种输入传感器106包含多个排气传感器103a 103d，对前述多个排 气传感器103a 103d的各负端施加偏置电压发生电路121产生的规定的偏置 电压V1，该负端与接地电路GND间的电压即负端电位通过多通道AD变换器114 进行数字变换，通过前述微处理器110，存入运算处理用的RAM存储器112。 前述程序存储器111C至少包含成为第一、第二异常诊断装置520、 510的 程序及成为正端异常判断避免装置330b的程序。对前述多个排气传感器103a 103d的各正端连接偏置附加电阻，同时前 述程序存储器111C包含成为第三异常诊断装置330a的程序。前述偏置附加电阻与和前述排气传感器103a 103d的各正端布线104a 104d连接的运算放大器151a( 151d)的输入电路连接，利用在将稳压电源电 路120的输出电压进行分压而得到的偏置电压Vp与前述运算放大器151a( 151d)的输入端之间连接的高电阻的偏置电阻153a( 153d)构成。前述偏置电压Vp设定成使其是小于前述偏置电压VI的值、或者成为大于 前述偏置电压VI与最大检测电压Vm的相加值Vl+Vra的值。前述第三异常诊断装置330a是在前述正端电位的数字变换值D2相当于利 用前述偏置电阻153a( 153d)所附加的偏置电压Vp的数字变换值时、判定为 传感器电路断线异常的装置，前述第三异常诊断装置330a在运转开始规定时 间后、即经过推定为前述排气传感器103a 103d活性化的时间后为有效。因而，其特征在于，由于能够识别检测出电源短路异常、接地短路异常及 断线异常，因此维护检査的效率提高。将与接地电路连接的分压电阻155a( 155d)及串联开关元件156a( 156d) 的串联电路连接到前述排气传感器103a 103d的正端，同时前述程序存储器 111C中还包含成为传感器电阻测定装置508的程序及成为短路异常判定装置 560的程序。前述传感器电阻测定装置508成为这样的装置，即通过对于将前述串联开 关元件156a( 156d)暂时导通时的正端电位Von、及将前述串联开关元件 156a( 156d)就要导通之前或刚再开路之后的正端电位Voff进行对比，来计 算出前述排气传感器103a 103d的内阻Rs。前述短路异常判定装置560成为这样的装置，即根据前述传感器电阻测定 装置508测定的前述排气传感器103a 103d的内阻Rs是在规定的阈值以下， 判定为前述排气传感器103a 103d的正负端间的短路异常。因而，具有的特征是能够检测排气传感器本身的短路异常、或正布线与负 布线间的短路异常，避免控制状态异常，同时能够提高维护检査的效率。
前述串联开关元件156a( 156d)与前述多路选通器130选择指定多个排气 传感器103a 103d的某一个的动作相关联进行动作，若在前一次选择指定时， 前述串联开关元件156a( 156d)导通，则进行同步控制，使得在这一次选择指 定时开路。因而，具有的特征是能够不增加利用多路选通器的选择级数及多通道AD 变换器的模拟输入点数，来进行内阻测定。
权利要求
1.一种发动机控制装置，其特征在于，是具有与监视内燃机的运转状态的各种输入传感器106的动作状态及程序存储器(111A；111B；111C)中存储的控制程序的内容相应动作、驱动控制所述内燃机的运转驱动用的各种电负载(107)的微处理器(110)的发动机控制装置(100A；100B；100C)，所述各种输入传感器(106)包含多个排气传感器(103a～103d)，该排气传感器具有连接在一对正端与负端之间的等效电压源及等效内阻，在规定的活性化温度下以理论空燃比为界限，所述等效电压源的发生电压(Vs)在最小值(V0)至最大值(Vm)之间变化，对所述多个排气传感器(103a～103d)的各负端施加偏置电压发生电路(121)产生的规定的偏置电压(V1)，该负端与接地电路(GND)间的电压即负端电位通过多通道AD变换器(114)进行数字变换，通过所述微处理器(110)，存入运算处理用的RAM存储器(112)，将与接地电路(GND)连接的高电阻的下拉电阻(144a(～144d))及上拉电阻(143a(～143d))、或赋予规定的偏置电位的高电阻的偏置电阻(153a(～153d))的至少一方的电阻连接到所述多个排气传感器(103a～103d)的各正端，该正端与接地电路(GND)间的电压即正端电位通过多通道AD变换器(114)各自分别进行数字变换，通过所述微处理器(110)，存入运算处理用的所述RAM存储器(112)，所述程序存储器(111A；111B；111C)至少包含成为第一、第二异常诊断装置(220、210；420、410；520、510)的程序及成为正端异常判定避免装置(330b)的程序，所述第一异常诊断装置(220；420；520)是这样的装置，即所述负端电位的数字变换值(D1)以与所述偏置电压(V1)成比例的值为基准，根据是过大或过小，来判定是负端布线与电源线碰触的电源短路异常、或负端布线与接地线碰触的接地短路异常，所述第二异常诊断装置(210；410；510)是这样的装置，即根据所述正端电位的数字变换值(D2)以与所述偏置电压(V1)及最大检测电压(Vm)的相加值(V1+Vm)成比例的值为基准是过大，或以与所述偏置电压(V1)成比例的值为基准是过小，来判定是正端布线与电源线碰触的电源短路异常、或正端布线与接地线碰触的接地短路异常，若发生断线异常，则判定作为所述接地短路异常、或电源短路异常，所述微处理器(110)通过所述正端电位的数字变换值(D2)与负端电位的数字变换值(D1)的差分运算，得到与所述排气传感器(103a～103d)的发生电压(Vs)成比例的数字变换值，同时进行与利用第一、第二异常诊断装置(220、210；420、410；520、510)的诊断结果对应动作的异常通报，所述正端异常判定避免装置(330b)是这样的装置，即在所述第一异常诊断装置(220；420；520)至少检测出负端布线的接地短路异常时，不进行利用所述第二异常诊断装置(210；410；510)的正端布线的接地短路异常判定，将所述微处理器的差分运算看作为有效。
2.如权利要求l所述的发动机控制装置，其特征在于，与所述多个排气传感器(103a 103d)的各正端连接偏置附加电阻，同时所 述程序存储器(111A; 111B; 111C)包含成为第三异常诊断装置(330a)的程序，所述偏置附加电阻是这样构成，即利用与所述排气传感器(103a 103d) 的各正端布线(104a 104d)连接的运算放大器(141a( 141d))的输入电路上连 接的一对上拉电阻(143a( 143d))及下拉电阻(144a( 144d))的组合，施加规 定的偏置电压(Vp)构成，或利用将稳压电源电路(120)的输出电压进行分压所 得到的偏置电压(Vp)与所述运算放大器(151a( 151d))的输入端间连接的高 电阻的偏置电阻(153a( 153d))构成，所述偏置电压(Vp)设定成使其是小于所述偏置电压(Vl)的值、或者成为大 于所述偏置电压(VI)与最大检测电压(Vm)的相加值(Vl+Vm)的值，所述第三异常诊断装置(330a)是在所述正端电位的数字变换值(D2)相当 于利用所述下拉电阻(144a( 144d))及上拉电阻(143a( 143d))或偏置电阻 (153a( 153d))所附加的偏置电压(Vp)的数字变换值时、判定为传感器电路断 线异常的装置，所述第三异常诊断装置(330a)在运转开始规定时间后、即经过推定为所述排气传感器(103a 103d)活性化的时间后为有效。
3. 如权利要求1或2所述的发动机控制装置，其特征在于， 所述多个排气传感器103a 103d的正端利用各自的正布线104a 104d，分别与所述发动机控制装置100B连接，所述多个排气传感器内，第一排气传感器103a的负端利用第一负布线108a 与发动机控制装置IOOB连接，其它的排气传感器103b 103d的负端利用连接 布线108b 108d相互依次连接，最后的排气传感器103d的负端利用第二负布 线108e与所述发动机控制装置100B连接，所述第一、第二负布线108a、 108e在所述发动机控制装置100B内连接， 构成环状电路，并与公共的偏置电压发生电路121连接，施加规定的偏置电压 VI。
4. 如权利要求3所述的发动机控制装置，其特征在于，所述第一、第二负布线(108a、 108e)在所述发动机控制装置(100B)内通过 检査用开关元件(124)连接，所述偏置电压发生电路(121)的输出电压通过所述 检查用开关元件(124)，作为监测信号电压与所述多通道AD变换器(114)的模 拟输入端连接，在对于该模拟输入端的输入电路中，连接与接地电路(GND)连接的第二下 拉电阻(144e)、或与稳压电源电路120的输出端连接的第二上拉电阻(143e)的 至少一方的电阻，同时所述程序存储器(111B)中还包含成为负线断线异常检测 装置(419)的控制程序，所述负线断线异常检测装置(419)是这样的装置，即在将上述检査用开关 元件(124)暂时开路时，比较所述监测信号电压的值与所述偏置电压(V1)，检 测从所述偏置电压发生电路(121)经由第一负布线(108a)及连接布线(108b 108d)及第二负布线(108e)至所述多通道AD变换器(114)的布线有无接地短路 异常、电源短路异常、断线异常。
5. 如权利要求1或2所述的发动机控制装置，其特征在于， 所述多个排气传感器(103a 103d)的各正端的电位通过多路选通器(130)，选择供给所述多通道AD变换器(114)的一个模拟输入端，对所述多个排气传感器(103a 103d)的各负端公共连接的所述偏置电压发生电路(121)的输出电压，与所述多通道AD变换器(114)的另一个输入端连 接，所述多路选通器(130)根据来自所述微处理器(110)的选择指令(SL1、 SL2)，进行模拟输入信号的选择连接。
6. 如权利要求2所述的发动机控制装置，其特征在于， 所述程序存储器(111A; 111B; 111C)还包含成为判定确认装置(342)及异常处理装置(350)的程序，所述判定确认装置(342)是这样的装置，即在所述第一、第二、第三异常 诊断装置(220、 210、 330a; 420、 410、 330a; 520、 510、 330a)检测出有异常 时起作用，再确认异常判定的排气传感器(103a 103d)的异常状态，在未确认 异常发生时，作为是暂时的误判定，将判定结果忽略，所述异常处理装置(350)是这样的装置，即在所述判定确认装置(342)再确 认了异常状态时执行，对异常发生状态进行报警、显示，同时作为异常发生履 历信息存储保存在非易失性的数据存储器中。
7. 如权利要求1或2所述的发动机控制装置，其特征在于， 将与接地电路(GND)连接的分压电阻(155a( 155d))及串联开关元件(156a( 156d))的串联电路连接到所述排气传感器(103a 103d)的正端，同时 所述程序存储器(111C)中还包含成为传感器电阻测定装置(508)的程序及成为短路异常判定装置(560)的程序，所述传感器电阻测定装置(508)是这样的装置，即通过对将所述串联开关元件(156a( 156d))暂时导通时的正端电位(Von)与将所述串联开关元件(156a( 156d))就要导通之前或刚再开路之后的正端电位(Voff)进行对比，来计算出所述排气传感器(103a 103d)的内阻(Rs)，所述短路异常判定装置(560)是这样的装置，即根据所述传感器电阻测定装置(508)测定的所述排气传感器(103a 103d)的内阻(Rs)是在规定的阈值以下，判定为所述排气传感器(103a 103d)的正负端间的短路异常。
8. 如权利要求7所述的发动机控制装置，其特征在于， 所述串联开关元件(156a( 156d))与所述多路选通器(130)选择指定多个排气传感器(103a( 103d))的某一个的动作相关联进行动作，若在前一次选择 指定时所述串联开关元件(156a( 156d))导通，则进行同步控制，使得在这一次选择指定时开路。
全文摘要
本发明揭示一种发动机控制装置，能正确判定与发动机控制装置输入连接的多个排气传感器的信号布线的异常。排气传感器103a～103d的各正端电位通过多路选通器130，依次选择输入多通道AD变换器114的模拟输入端。对排气传感器103a～103d的各负端施加偏置电压V1，该偏置电压V1输入至多通道AD变换器114的其它输入端。微处理器110根据正端电位的数字变换值D2与负端电位的数字变换值D1的差分，检测排气传感器103a～103d的发生电压，同时分别判定各数字变换值D1、D2的过大、过小，来判定负端及正端有无接地短路、电源短路、断线异常。
文档编号G01M15/10GK101153566SQ200710126439
公开日2008年4月2日 申请日期2007年6月8日 优先权日2006年9月25日
发明者图子雄二, 松田裕介, 横野道久, 田仲彻, 福井章浩 申请人:三菱电机株式会社