JP2003106201A - エンジンの故障診断装置及びそのコンピュータ・プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】学習値の変更時、空燃比検出手段以外の要因に
伴う大きな空燃比ずれを空燃比検出手段の異常として判
定する誤判定を防止することにある。 【解決手段】本発明によれば、空燃比検出手段の出力変
化が所定時間連続して検出されなかった時ガード値を拡
大し、ガード値が拡大された状態で再度空燃比検出手段
の出力変化が検出されなかった場合空燃比検出手段は異
常と判定し、ガード値の拡大によって空燃比検出手段の
出力変化が検出された場合空燃比検出手段は正常と判定
するようになっている。従って、学習値の変更時空燃比
検出手段以外の要因に伴う大きな空燃比ずれを空燃比検
出手段の異常として判定する誤判定を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの故障診
断装置に関し、特に、空燃比検出手段の故障検出に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、空燃比センサ出力に基づいてエン
ジンに供給される混合気の空燃比を目標空燃比にフィー
ドバック制御するとともに、複数の運転領域毎にフィー
ドバック補正値の平均値に基づいて演算される学習値を
記憶・更新する学習制御を併用することによって、目標
空燃比への収束応答性を向上することが行われている。
上述の制御では、エンジンの運転領域移行に伴ない学習
値が変更される場合や同一運転領域において学習値が新
たな値に更新されて変更される場合等、学習値が変更さ
れる場合、その変更に同期してフィードバック補正値が
修正されるようになっている。これを、エンジンの運転
領域が異なる運転領域に移行された場合を例に説明する
と、エンジンの運転領域の移行に伴い学習値が移行前の
運転領域に対応して記憶された学習値から移行後の運転
領域に対応して記憶された値に変更されることになる
が、学習値のみ変更するとフィードバック補正値と学習
値とのトータルで決まる空燃比補正量が急変し、空燃比
が急変する。そこで、学習値の変化分（変更前の学習値
と変更後の学習値との差）に対応させてフィードバック
補正値を増減補正することによって、フィードバック補
正値と学習値とのトータルの補正量が運転領域移行前と
移行後とで同一になるようにしている。ところで、上述
の制御においては、空燃比センサが故障すると、フィー
ドバック制御が正しく行われなくなる。そこで、空燃比
センサ出力が所定時間連続して変化しない時、空燃比セ
ンサの故障を判定し、フィードバック制御を中止するこ
とが知られている。（例えば、特公平５−８１７４３号
公報参照）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
先行技術では上述のように学習値が変更される時、空燃
比センサの故障を誤判定するという問題がある。つま
り、学習値が変更される際、変更後の学習値が通常想定
される空燃比のずれ相当の値よりもリッチ側へ大きく補
正された値若しくはリーン側へ大きく補正された値に記
憶されている、例えば、学習値がフィードバック補正値
のリッチ側ガード値相当の値に記憶されていると、学習
値の変更に伴うフィードバック補正値のリーン側への修
正量も大きくなるため、その修正によってフィードバッ
ク補正値がリーンガード値にはりつき、フィードバック
制御されなくなる。その結果、空燃比センサがリッチ側
若しくはリーン側にはりつき、空燃比センサが故障であ
ると判定してしまう。ところが、このように学習値が通
常想定される空燃比のずれ相当の値よりも大きく設定さ
れたことに起因して空燃比センサがはりついた場合は、
空燃比センサ以外の原因によってはつりいていることも
考えられる。これは、燃料噴射弁やエアフローセンサ等
燃料系の部品ばらつきや経年劣化が予想以上に大きい場
合や、空燃比センサに対して一時的にノイズが発生した
場合、空燃比のずれ量が通常想定されるずれよりも大き
くなり、それに伴って学習値もリーン側若しくはリッチ
側に大きくずれるためである。従って、学習値の更新時
における空燃比センサのはりつきを、直ちに空燃比セン
サの故障と判定すると誤判定する可能性がある。

【０００４】本発明は、以上のような課題に勘案してな
されたもので、その目的は、学習値の変更時、空燃比検
出手段以外の要因に伴う大きな空燃比ずれを空燃比検出
手段の異常として判定する誤判定を防止することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明にあってはその解決手法として次のようにし
てある。すなわち、本発明の第１の構成において、エン
ジンに供給される混合気の空燃比空燃比を検出する空燃
比検出手段と、該空燃比検出手段により検出された空燃
比と所定の目標空燃比とのずれに基づいてフィードバッ
ク補正値を演算するフィードバック補正値演算手段と、
該フィードバック補正値演算手段により演算されたフィ
ードバック補正値に基づいて学習値を演算する学習値演
算手段と、該学習値演算手段により演算された学習値の
変更に同期して該変更された学習値の変化分に対応させ
てフィードバック補正値を修正するフィードバック補正
値修正手段と、上記フィードバック補正値演算手段によ
り演算されたフィードバック補正値若しくは上記フィー
ドバック補正値修正手段により修正されたフィードバッ
ク補正値を所定のガード値により規制するガード手段
と、該ガード手段動作後のフィードバック補正値と上記
学習値演算手段により演算された学習値とに基づいてエ
ンジンに供給さける混合気の空燃比を所定の目標空燃比
に収束するよう制御する空燃比制御手段とを備えたもの
において、上記空燃比検出手段の出力変化状態を検出す
る空燃比出力変化検出手段と、該空燃比出力変化検出手
段により空燃比検出手段の出力変化が所定時間連続して
検出されなかった時、フィードバック補正値の基準値と
ガード値とで規定されるフィードバック制御範囲が拡大
するよう上記ガード手段のガード値を基準値から離れる
方向に補正するガード値拡大手段と、該ガード値拡大手
段によりガード値が補正された後再度上記空燃比検出手
段により上記空燃比検出手段の出力変化が所定時間連続
して検出されなかった時、上記空燃比検出手段の異常を
判定する一方、上記ガード値拡大手段によりガード値が
補正された後上記空燃比出力変化検出手段により上記空
燃比検出手段の出力変化の再開が検出された時、上記空
燃比検出手段の正常を判定する故障診断手段とを有す
る、ようにしてある。空燃比検出手段が正常で、燃料噴
射弁やエアフローセンサ等燃料系の部品ばらつきや経年
劣化が予想以上に大きい場合や、空燃比検出手段に対す
る一時的ノイズに起因して空燃比が大きくずれている場
合であれは、フィードバック補正値に対するガード値を
補正してフィードバック制御範囲を拡大してやれば、大
きなずれに対するフィードバック制御が可能となり、空
燃比を所定の目標空燃比に収束させることができるが、
空燃比検出手段が本当に異常であれば、フィードバック
制御範囲を拡大しても空燃比検出手段の検出値は変化し
ないため、空燃比を所定の目標空燃比に収束させること
はできない。本発明はこの点に着目してなされたもので
あって、本発明の第１の構成によれば、ガード値の補正
によって空燃比検出手段の出力変化が検出された場合空
燃比検出手段は正常と判定し、ガード値の補正によって
も空燃比検出手段の出力変化が検出されない場合空燃比
検出手段は異常と判定するようになっているため、学習
値の変更時空燃比検出手段以外の要因に伴う大きな空燃
比ずれを空燃比検出手段の異常として判定する誤判定を
防止できる。

【０００６】本発明の第２の構成において、上記学習値
演算手段は、複数の運転領域毎に学習値を演算して記憶
するように構成されており、かつ上記ガード手段は、所
定運転領域において上記ガード値拡大手段によりガード
値が補正された後該所定運転領域において上記故障診断
手段による正常、異常の判定が終了するまでの間に運転
領域が所定運転領域から異なる運転領域に移行した時
は、移行前の所定運転領域におけるガード値を上記ガー
ド値拡大手段により大きくされた値として記憶する、よ
うにしてある。本発明の第２の構成によれば、ガード値
変更後空燃比検出手段の故障を診断する前に運転領域が
変更され、再度変更前の運転領域に復帰した際、空燃比
検出手段の出力変化が連続して検出されない状態を検出
するまでもなく既にガード値が補正されているので、空
燃比検出手段が正常か異常かを速やかに判定することが
できる。

【０００７】本発明の第３の構成において、上記ガード
値拡大手段は、上記故障診断手段により空燃比検出手段
の正常が検出された時、ガード値を通常値に戻す、よう
にしてある。通常、空燃比のフィードバック補正値に対
するガード値の大きさは、過渡運転時を考慮して設定さ
れている。つまり、加速時等の過渡運転時には一時的に
空燃比のずれが大きくなり、その大きなずれに対応して
フィードバック補正値も大きくずれると、その後フィー
ドバック値が過渡運転前の値に戻るまで時間がかかり、
その間空燃比がずれる。そこで、過渡運転時にフィード
バック補正値が大きくずれないようガード値を設定して
いる。本発明の第３の構成によれば、フィードバック制
御範囲が拡大するようガード値を補正した後空燃比検出
手段の正常が検出された時はガード値が通常値に戻され
るため、空燃比のずれが大きくなる加速時等の過渡運転
時において、フィードバック補正値が大きくなり空燃比
が大きくずれることによる運転性悪化を防止できる。

【０００８】本発明の第４の構成において、少なくとも
コンピュータと、空燃比を検出する空燃比検出手段及び
燃料噴射量を制御する燃料噴射弁とを含む内燃機関の故
障診断装置に組込まれ、空燃比検出手段により検出され
た空燃比と所定の目標空燃比とのずれに基づいてフィー
ドバック補正値を演算する第１手順と、第１手順により
演算されたフィードバック補正値に基づいて学習値を演
算する第２手順と、第２手順により演算された学習値の
変更に同期して該変更された学習値の変化分に対応させ
てフィードバック補正値を修正する第３手順と、第１手
順により演算されたフィードバック補正値若しくは第３
手順により修正されたフィードバック補正値を所定のガ
ード値により規制する第４手順と、第４手順処理後のフ
ィードバック値と第３手順により演算された学習値とに
基づいてエンジンに供給される混合気の空燃比を所定の
目標空燃比に制御する第５手順と、空燃比検出手段の出
力変化状態を検出する第６手順と、第６手順により空燃
比検出手段の出力変化が所定時間連続して検出されなか
った時、フィードバック補正値の基準値とガード値とで
規定されるフィードバック制御範囲が拡大するよう上記
ガード手段のガード値を基準値から離れる方向に補正す
る第７手順と、第７手順によりガード値が補正された後
再度第６手順により空燃比検出手段の出力変化が所定時
間連続して検出されなかった時、空燃比検出手段の異常
を判定する一方、第７手順によりガード値が補正された
後第６手順により空燃比検出手段の出力変化の再開が検
出された時、上記空燃比検出手段の正常を判定する第８
手順とを、上記エンジンの故障診断装置に実行させるよ
うにしてある。本発明の第４の構成によれば、ガード値
の補正によって空燃比検出手段の出力変化が検出された
場合空燃比検出手段は正常と判定し、ガード値の補正に
よっても空燃比検出手段の出力変化が検出されない場合
空燃比検出手段は異常と判定するようになっているた
め、学習値の変更時空燃比検出手段以外の要因に伴う大
きな空燃比ずれを空燃比検出手段の異常として判定する
誤判定を防止できる。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば、学習値の変更時、空燃
比検出手段以外の要因に伴う大きな空燃比ずれを空燃比
検出手段の異常として判定する誤判定を防止できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、空燃比制御、故障診断を行
うためのエンジン制御ユニット１と、各種センサ及びエ
ンジン制御ユニット１により駆動されるアクチュエータ
との入出力関係を示す全体構成図である。尚、本実施形
態では、エンジン制御ユニット１によって制御されるエ
ンジンとして、４気筒エンジンに適用した例を示す。

【００１１】エンジン制御ユニット１には、エンジンの
排気通路に配置され、排気中の酸素濃度を検出すること
によってエンジンの燃焼室に供給される混合気の空燃比
を検出するＯ_２センサ２、エンジン回転数を検出するエ
ンジン回転数センサ３、エンジンの燃焼室に吸入される
吸入空気量を検出するエアフローセンサ４等各種センサ
の検出値が入力される。尚、上記Ｏ_２センサ２は、出力
電圧が所定の空燃比判定値（例えば、０．５５Ｖ）より
も大きい時所定のリッチ出力（例えば、１Ｖ）を示し、
所定の空燃比判定値よりも小さい時所定のリーン出力
（例えば、０Ｖ）を示すＯＮ−ＯＦＦタイプである。

【００１２】エンジン制御ユニット１は、メモリに記憶
されたコンピュータ・プログラムに基づいて４気筒エン
ジンの各気筒に設けられた燃料噴射弁５と、故障診断の
結果に基づいて点灯、消灯されるＭＩＬ（Malfunction
Indicator Lamp）６とを制御するようになっている。具
体的には、Ｏ_２センサ２により検出された空燃比と所定
の目標空燃比（本実施形態では理論空燃比）との差に基
づいてフィードバック補正値を演算するフィードバック
補正値演算手段１ａと、予め設定した複数の運転領域毎
にフィードバック補正値演算手段１ａにより演算された
フィードバック補正値の平均値に基づいて学習値を各々
演算、記憶更新する学習値演算手段１ｂと、学習値演算
手段１ｂにより演算された学習値の変化（変更前の学習
値と変更後の学習値との差）に対応させてフィードバッ
ク補正値演算手段１ａにより演算されたフィードバック
補正値を修正するフィードバック補正値修正手段１ｃ
と、フィードバック補正値演算手段１ａにより演算され
たフィードバック補正値若しくはフィードバック補正値
修正手段１ｃにより修正されたフィードバック補正値が
ガード値よりも大きい場合、フィードバック補正値をガ
ード値で規制するガード手段１ｄと、ガード手段１ｄに
よる処理後のフィードバック補正値と学習値演算手段１
ｂにより演算された学習値とを基本燃料噴射量（エンジ
ン回転数センサ３、エアフローセンサ４の検出値により
設定される燃料噴射量）に対して各々乗算補正（基本燃
料噴射×フィードバック補正値×学習値）して、エンジ
ンの燃焼室に供給される混合気の空燃比が理論空燃比に
収束するように空燃比を制御する空燃比制御手段１ｅ
と、Ｏ_２センサ２の出力変化状態、つまり、Ｏ_２センサ
２の出力がフィードバック制御によってリッチ側出力若
しくはリーン側出力に変化しているのか、いずれか一方
の出力に偏ったまま所定時間連続して出力変化がないの
かを検出する空燃比出力変化検出手段１ｆと、空燃比出
力変化検出手段１ｆによりＯ_２センサ２の出力変化が所
定時間連続してないことが検出された時、フィードバッ
ク補正値の基準値（フィードバック補正値が実質反映さ
れない値で、例えば、乗算補正の場合略１、加減算補正
の場合略０）とガード値とで規定されるフィードバック
制御範囲が拡大するようガード手段１ｄのガード値を大
きくするガード値拡大手段１ｇと、ガード値拡大手段１
ｇによりガード値を大きくした後再度Ｏ_２センサ２の出
力が所定時間連続して変化しない時Ｏ_２センサ２の故障
を判定してＭＩＬ６を点灯する一方、ガード値拡大手段
１ｇによりガード値を大きくした後Ｏ_２センサ２の出力
変化が再開された時Ｏ_２センサ２の正常を判定してＭＩ
Ｌ６を消灯する故障診断手段１ｈとから構成される。
尚、上記ガード値拡大手段１ｇは、故障診断手段１ｈに
より故障診断によりＯ _２センサ２が正常であることが判
定された時は、ガード値拡大手段１ｇの作動をキャンセ
ルしてガード値を通常値に戻すように構成されている。

【００１３】以下、エンジン制御ユニット１による空燃
比のフィードバック制御（フィードバック補正値の設
定、ガード値の設定）、学習制御（学習値の設定）及び
Ｏ_２センサ２の故障診断について、具体的制御を図２〜
図６に基づいて説明する。

【００１４】（フィードバック補正値の設定）図２にお
いて、ステップＳ１ではＯ_２センサ２、エンジン回転数
センサ３、エアフローセンサ４等の各種センサ検出値が
入力される。ステップＳ２では、所定の空燃比フィード
バック条件が成立しているか否か判定する。ステップＳ
２でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ３でフィード
バック補正値を設定する。フィードバック補正値は、従
来からよく知られている比例、積分制御により設定され
る。尚、ステップＳ２では、例えば、以下の全ての条件
が成立した時、フィードバック条件が成立したと判定す
る。 ・所定のフィードバック制御領域（低・中回転、低・中
負荷領域） ・エンジン水温が所定値（例えば、４０℃）以上 ・Ｏ_２センサ２が活性

【００１５】ステップＳ４では、学習領域の変化があっ
たか否か判定する。学習領域は、例えば、図３に示され
るように、エンジン回転数と吸気充填効率（エアフロー
センサ４により検出された吸入空気量をエンジン回転数
センサ３により検出されたエンジン回転数で除した値
で、１回転当たりの吸入空気量）とによって４つの領域
に区画されている。ステップＳ４でＹＥＳと判定された
時は、ステップＳ５に進み、変化後の学習領域に記憶さ
れた学習値を読み出す。続く、ステツプＳ６では、変化
前の学習領域に記憶された学習値と変化後の学習領域に
記憶された学習値との差分を求め、ステップＳ３で演算
されたフィードバック補正値から求められた差分を減算
してフィードバック補正値を修正する。尚、ステップＳ
４でＮＯと判定された時は、学習値の変更がないため、
ステップＳ５、Ｓ６のフィードバック補正値の修正を行
うことなくステツプＳ７に進む。

【００１６】ステップＳ７では、図３に示される各学習
領域毎に記憶されたフィードバック補正値に対する上限
ガード値Ｌ（空燃比のリッチ側補正に対するガード）、
下限ガード値−Ｌ（空燃比のリーン側補正に対するガー
ド）を読み出す。尚、ガード値Ｌ、−Ｌの設定について
は、後で詳述する。続く、ステップＳ８では、ステップ
Ｓ３若しくはステップＳ６で求められたフィードバック
補正値がステップＳ７で読み出された上限ガード値Ｌよ
りも大きいか否か判定する。ステップＳ８でＹＥＳと判
定された時は、ステップＳ９でフィードバック補正値を
上限ガード値Ｌに規制し、上限ガード値Ｌを最終的なフ
ィードバック補正値として設定する。また、ステップＳ
８でＮＯと判定された時は、ステップＳ１０でステップ
Ｓ３若しくはステップＳ６で求められたフィードバック
補正値がステップＳ７で読み出された下限ガード値−Ｌ
よりも小さいか否か判定する。ステップＳ１０でＹＥＳ
と判定された時は、ステップＳ１１でフィードバック補
正値を下限ガード値−Ｌに規制し、下限ガード値−Ｌを
最終的なフィードバック補正値として設定する。また、
ステップＳ１０でＮＯと判定された時は、ステップＳ３
若しくはステップＳ６で求められたフィードバック補正
値が上限ガード値Ｌと下限ガード値−Ｌとで定まるフィ
ードバック制御範囲内に収まっていることから、ステッ
プＳ９、Ｓ１１の処理を行うことなく、ステップＳ３若
しくはステップＳ６で求められたフィードバック補正値
が最終的なフィードバック補正値となる。尚、ステップ
Ｓ２でＮＯと判定された時は、フィードバック条件が成
立していないことから、ステップＳ１１でフィードバッ
ク補正値を基準値１．０に設定し、リターンする。

【００１７】（ガード値の設定）図４において、Ｓ２０
ではＯ_２センサ２、エンジン回転数センサ３、エアフロ
ーセンサ４等の各種センサ検出値が入力される。ステッ
プＳ２１では、今回の学習領域が前回の学習領域と同一
か否か判定し、ステップＳ２１でＹＥＳと判定された時
は、ステップＳ２２に進み、今回の学習領域に対応して
記憶されているガード値Ｌ、−Ｌを読み出す。

【００１８】続く、ステップＳ２３では、Ｏ_２センサ２
の反転がないか否か判定する。ステップＳ２３でＹＥＳ
と判定された時は、ステップＳ２４ではりつきカウンタ
Ｃをカウントダウンし、ステップＳ２３でＮＯと判定さ
れた時は、ステップＳ２５ではりつきカウンタＣを初期
値Ｃにセットする。

【００１９】ステップＳ２６では、はりつきカウンタＣ
が０になったか否か判定、つまり、Ｏ_２センサ２の反転
がなくなってから所定時間連続経過したはりつき状態か
否かを判定する。ステップＳ２６でＹＥＳと判定された
時は、ステップＳ２７でガード値Ｌ、−Ｌを通常値Ｌ
１、−Ｌ１よりも大きいＬ２、−Ｌ２に変更し、ステッ
プ２８ではステップＳ２７で設定されたガード値Ｌ２、
−Ｌ２を当該学習領域のガード値Ｌ、−Ｌとして記憶す
る。

【００２０】ステップＳ２６でＮＯと判定された時は、
ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９ではガード値
Ｌ、−ＬがＬ２、−Ｌ２に変更されているか否か判定
し、ステップＳ２９でＹＥＳと判定された時は、ステッ
プＳ３０で後述する学習値更新フラグＦＣが１に設定さ
れているか否か判定する。そして、ステップＳ３０でＹ
ＥＳと判定された時、つまり、前回Ｏ_２センサ２のはり
つき状態が判定されて一旦ガード値Ｌ、−Ｌが大きい値
Ｌ２、−Ｌ２に変更された状態で、学習値の更新が行わ
れた場合は、前回のＯ_２センサ２のはりつき状態はＯ_２
センサ２の故障ではないと判定できるため、ステップＳ
３１でガード値を通常値Ｌ１、−Ｌ１に戻す。ステップ
Ｓ２９でＮＯと判定された時は、ガード値は通常値Ｌ
１、−Ｌ１であるため、ステップＳ３０、Ｓ３１の処理
を行うことなくステップＳ２８で通常値Ｌ１、−Ｌ１を
現在の学習領域のガード値として記憶する。

【００２１】（学習制御）図５において、ステップＳ４
０ではＯ_２センサ２、エンジン回転数センサ３、エアフ
ローセンサ４等の各種センサ検出値が入力される。続
く、ステップＳ４１では、今回の学習領域が前回の学習
領域と同一か否か判定する。ステップＳ４１でＹＥＳと
判定された時は、ステップＳ４２でＯ_２センサ２の反転
回数が所定回数Ｎに達したか否か判定する。ステップＳ
４２でＹＥＳと判定された時、つまり、同一学習領域で
所定時間連続してフィードバック補正ができている時
は、以降、この間のフィードバック補正値に基づいて当
該学習領域の学習値を最新の値に更新する。

【００２２】ステップＳ４３では学習領域が図３で示さ
れる学習領域１か否か判定し、ステップＳ４３でＹＥＳ
と判定された時は、ステップＳ４４で学習領域１の学習
値を更新する。ここで、学習値は次のとおり更新され
る。Ｏ_２センサ２が所定回数Ｎ反転する間にサンプリン
グされたフィードバック補正値の平均値の１／２を前回
の学習値に加減補正して更新する。（学習値＝前回の学
習値＋フィードバック補正値の平均値×１／２） ステップＳ４３でＮＯと判定された時は、ステップＳ４
５で学習領域が学習領域２か否か判定し、ステップＳ４
５でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ４６で学習領
域２の学習値を更新する。ステップＳ４５でＮＯと判定
された時は、ステップＳ４７で学習領域が学習領域３か
否か判定し、ステップＳ４７でＹＥＳと判定された時
は、ステップＳ４８で学習領域３の学習値を更新する。
ステップＳ４７でＮＯと判定された時は、学習領域は学
習領域４であるため、ステップＳ４９で学習領域４の学
習値を更新する。尚、ステップＳ４６、ステップＳ４
８、ステップＳ４９における学習値の具体的更新方法
は、ステップＳ４４と同様である。上述のように学習値
の更新完了した後は、ステップＳ５０で、学習値の更新
が完了したことを示す学習値更新フラグＦＣを１にセッ
トするとともに、ステップＳ５１でＯ_２センサ２の反転
回数Ｎを０リセットする。

【００２３】ステップＳ４２でＮＯと判定された時は、
学習値の更新が可能な程同一学習領域でのフィードバッ
ク補正が十分継続してないと判断されるため、ステップ
Ｓ５２でＯ_２センサ２の反転回数Ｎをカウントアップし
た後、ステップＳ５３では現在の学習領域に記憶されて
いる学習値を読み出し、読み出された学習値を今回の学
習値として設定する。

【００２４】ステップＳ４１でＮＯと判定された時は、
学習領域の移行直後で学習値の更新はできないため、ス
テップＳ５４でＯ_２センサ２の反転回数Ｎを０リセット
し、ステップＳ５５で学習更新フラグＦＣを０にリセッ
トする。

【００２５】（Ｏ_２センサ２の故障診断）図６におい
て、ステップＳ６０では、異常確定フラグＦが１にセッ
トされているか否か判定する。ステップＳ６０でＮＯと
判定された時は、ステップＳ６１では図４で説明したは
りつきカウンタＣが０になっており、かつ図４で説明し
たガード値Ｌ、−Ｌが通常値よりも大きい値Ｌ２、−Ｌ
２に拡大されているか否か判定する。つまり、一旦Ｏ_２
センサ２がはりついて、ガード値Ｌ、−Ｌが拡大されて
状態にあるか否かを判定する。

【００２６】ステップＳ６１でＹＥＳと判定された時
は、ステップＳ６２で仮異常判定フラグＦＫが１にセッ
トされているか否か判定する。ステップＳ６２でＹＥＳ
と判定された時は、一旦Ｏ_２センサ２がはりついて、ガ
ード値Ｌ、−ＬがＬ２、−Ｌ２に拡大されたにも関わら
ずＯ_２センサ２が再度はりついていると判断されるた
め、ステップＳ６３で異常確定フラグＦを１にセット
し、ステップＳ６４でＭＩＬ６を点灯させる。

【００２７】ステップＳ６２でＮＯと判定された時は、
初めてＯ_２センサ２がはりついて、ガード値Ｌ、−Ｌが
拡大された状態と判断されるため、ステップＳ６５で仮
異常判定フラグＦＫを１にセットした後、ステップＳ６
６では異常確定フラグＦを０にリセットする。また、ス
テップＳ６１でＮＯと判定された時は、Ｏ_２センサ２が
正常に反転していると判断されるため、ステップＳ６７
で仮異常判定フラグＦＫを０にリセットした後、ステッ
プＳ６６で異常確定フラグＦを０にリセットする。尚、
ステップＳ６０でＹＥＳと判定された時は、既に異常確
定フラグＦが１にセットされ、異常判定が確定している
ため、ステップＳ６４に進み、ＭＩＬ６を点灯する。

【００２８】以下、図７に基づいて本実施形態に関わる
作用を説明する。図７は、Ｏ_２センサ２の出力、はりつ
きカウンタＣ、フィードバック補正値、学習値、仮異常
判定フラグＦＫ及び異常確定フラグＦの動きを示すタイ
ムチャートで、学習領域が学習領域２から学習領域３に
移行した時の動きを示す。

【００２９】まず、学習領域２では、図７に示すとおり
Ｏ_２センサ２が正常に反転しており、そのＯ_２センサ２
出力に同期してフィードバック補正値が演算される。そ
の後、ｔ１の時点において、学習領域が学習領域２から
学習領域３に移行すると、その移行に伴って学習値が学
習領域２の値から学習領域３の値に変更される。ここ
で、図７に示すように、学習領域３の学習値３が学習領
域２の学習値２に対して大きく＋側（リッチ側）の値に
変更されると、その変更に同期してフィードバック補正
値が学習領域２の学習値２と学習領域３の学習値３との
差分も大きくなり、フィードバック補正値が−側に大き
く補正されるため、ｔ１の時点においてフィードバック
補正値が通常の下限ガード値−Ｌ１にはりつく。

【００３０】フィードバック補正値が下限ガード値−Ｌ
にはりつくと、フィートバック補正が行われなくなるこ
とから空燃比がリッチ側にずれ、Ｏ_２センサ２出力はリ
ッチ側出力にはりつく。Ｏ_２センサ２出力はリッチ側出
力にはりつくと、はりつきカウンタＣがカウントダウン
され、つまり、はりつき時間が開始される。ｔ２の時点
において、はりつきカウンタＣが０までカウントダウン
されると、ガード値は通常値Ｌ１、−Ｌ１からガード値
Ｌ２、−Ｌ２に変更される。尚、ガード値が−Ｌ２に拡
大されると、仮異常判定フラグＦＫが１にセットされる
とともに、フィードバック補正値が一旦基準値１．０に
リセットされる。

【００３１】ｔ２の時点でガード値がＬ２に拡大された
後、再びフィードバック補正によってフィードバック補
正値が−側（リーン側）に補正されるが、図７に示すと
おりＯ_２センサ２が正常であれば、下限ガード−Ｌ１と
−Ｌ２との間においてＯ_２センサ２が反転を開始され
る。そして、ｔ３の時点において、Ｏ_２センサ２の反転
回数が所定回数Ｎに達すると学習値が学習値３から学習
値３'に更新されると、ガード値がＬ２、−Ｌ２から通
常値Ｌ１、−Ｌ１に戻されるとともに、仮異常判定フラ
グＦＫが０にリセットされる。尚、ガード値をＬ２、−
Ｌ２に拡大したにも関わらず、二点鎖線で示すようには
りつきカウンタＣが０になると、ｔ４の時点において、
異常確定フラグＦが１にセットされる。

【００３２】従って、本実施形態によれば、以下の効果
が得られる。 （１）ガード値Ｌ、−Ｌの拡大によってＯ_２センサ２の
はりつきが解消された時は正常と判定し、ガード値Ｌ、
−Ｌの拡大によってもＯ_２センサ２のはりつきが解消さ
れない時、初めてＯ_２センサ２の異常と判定するように
なっているため、Ｏ_２センサ２の異常以外の要因に伴う
Ｏ_２センサ２の異常誤判定を防止できる。 （２）ガード値Ｌ、−Ｌが一旦大きな値Ｌ２、−Ｌ２に
変更された後、Ｏ_２センサ２の正常、異常が検出される
前に学習領域が変更されても、当該学習領域のガード値
Ｌ、−Ｌが拡大されたガード値Ｌ２、−Ｌ２として記憶
される。従って、その後学習領域が変更前の学習領域に
戻ってきてもガード値Ｌ、−Ｌは既にＬ２、−Ｌ２に拡
大されているため、Ｏ_２センサ２の正常、異常を速やか
に判定できる。 （３）ガード値Ｌ、−Ｌを大きくした後Ｏ_２センサ２の
正常が判定された時は、ガード値Ｌ、−Ｌが通常値Ｌ
１、−Ｌ１に戻されるため、空燃比のずれが大きくなる
加速時等の過渡運転時において、フィードバック補正値
が大きくなり空燃比が大きくずれることによる運転性悪
化を防止できる。

【００３３】尚、本実施形態では、空燃比検出手段とし
てＯＮ−ＯＦＦタイプのＯ_２センサ２に適用する例を示
したが、検出空燃比に応じてリニアな出力を示すリニア
空燃比センサに適用してもよい。また、本実施形態で
は、Ｏ_２センサ２の正常判定後、ガード値Ｌ、−Ｌを通
常値Ｌ１、−Ｌ１に戻す例を示したが、拡大したままで
もよい。また、本実施形態では、仮異常判定フラグＦが
１にセットされた時点でフィードバック補正値を一旦基
準値１．０に戻すようにしたが、ガード値−Ｌ１の時点
から継続してフィードバック補正を行うようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体構成図。

【図２】フィードバック補正値の設定制御内容を示すフ
ローチャート。

【図３】学習領域を示す図。

【図４】ガード値の設定制御内容を示すフローチャー
ト。

【図５】学習値の設定制御内容を示すフローチャート。

【図６】Ｏ_２センサの故障診断制御内容を示すフローチ
ャート。

【図７】本実施形態に関わるタイムチャート。

【符号の説明】

１ａ：フィードバック補正値演算手段 １ｂ：学習値演算手段 １ｃ：フィードバック補正値修正手段 １ｄ：ガード手段 １ｅ：空燃比制御手段 １ｆ：空燃比出力変化検出手段 １ｇ：ガード値拡大手段 １ｈ：故障診断手段 ２：Ｏ_２センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G084 BA09 CA03 CA09 DA27 EA07 EA11 EB08 EB13 EB20 EB22 FA07 FA20 FA29 FA33 3G301 JB01 JB02 JB09 JB10 KA08 KA24 MA01 NC01 ND05 ND22 ND30 NE23 PA01Z PD03A PD03B PD03Z PD04A PD04B PD04Z PE01Z PE08Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンに供給される混合気の空燃比を検
   出する空燃比検出手段と、 該空燃比検出手段により検出された空燃比と所定の目標
   空燃比とのずれに基づいてフィードバック補正値を演算
   するフィードバック補正値演算手段と、 該フィードバック補正値演算手段により演算されたフィ
   ードバック補正値に基づいて学習値を演算する学習値演
   算手段と、 該学習値演算手段により演算された学習値の変更に同期
   して該変更された学習値の変化分に対応させてフィード
   バック補正値を修正するフィードバック補正値修正手段
   と、 上記フィードバック補正値演算手段により演算されたフ
   ィードバック補正値若しくは上記フィードバック補正値
   修正演算手段により修正されたフィードバック補正値を
   所定のガード値により規制するガード手段と、 上記ガード手段動作後のフィードバック補正値と学習値
   演算手段により演算された学習値とに基づいてエンジン
   に供給される混合気の空燃比を目標空燃比に収束するよ
   う制御する空燃比制御手段とを備えたものにおいて、 上記空燃比検出手段の出力変化状態を検出する空燃比出
   力変化検出手段と、 該空燃比出力変化検出手段により空燃比検出手段の出力
   変化が所定時間連続して検出されなかった時、フィード
   バック補正値の基準値とガード値とで規定されるフィー
   ドバック制御範囲が拡大するよう上記ガード手段のガー
   ド値を基準値から離れる方向に補正するガード値拡大手
   段と、 該ガード値拡大手段によりガード値が補正された後再度
   上記空燃比出力変化検出手段により上記空燃比検出手段
   の出力変化が所定時間連続して検出されなかった時、上
   記空燃比検出手段の異常を判定する一方、上記ガード値
   拡大手段によりガード値が補正された後上記空燃比出力
   変化検出手段により上記空燃比検出手段の出力変化の再
   開が検出された時、上記空燃比検出手段の正常を判定す
   る故障診断手段とを有する、 ことを特徴とするエンジンの故障診断装置。
2. 【請求項２】上記学習値演算手段は、複数の運転領域毎
   に学習値を演算して記憶するように構成されており、か
   つ上記ガード手段は、所定運転領域において上記ガード
   値拡大手段によりガード値が補正された後該所定運転領
   域において上記故障診断手段による正常、異常の判定が
   終了するまでの間に運転領域が所定運転領域から異なる
   運転領域に移行した時は、移行前の所定運転領域におけ
   るガード値を上記ガード値拡大手段により大きくされた
   値として記憶するよう構成されている、 ことを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
3. 【請求項３】上記ガード値拡大手段は、上記故障診断手
   段により空燃比検出手段の正常が検出された時、ガード
   値を通常値に戻すよう構成されている、 ことを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
4. 【請求項４】少なくともコンピュータと、空燃比を検出
   する空燃比検出手段及び燃料噴射量を制御する燃料噴射
   弁とを含むエンジンの故障診断装置に組込まれ、 空燃比検出手段により検出された空燃比と所定の目標空
   燃比とのずれに基づいてフィードバック補正値を演算す
   る第１手順と、 第１手順により演算されたフィードバック補正値に基づ
   いて学習値を演算する第２手順と、 第２手順により演算された学習値の変更に同期して該変
   更された学習値の変化分に対応させてフィードバック補
   正値を修正する第３手順と、 第２手順により演算されたフィードバック補正値若しく
   は第３手順により修正されたフィードバック補正値を所
   定のガード値により規制する第４手順と、 第４手順処理後のフィードバック補正値と第２手順によ
   り演算された学習値とに基づいてエンジンに供給される
   混合気の空燃比を所定の目標空燃比に収束するように制
   御する第５手順と、 空燃比検出手段の出力変化状態を検出する第６手順と、 第６手順により空燃比検出手段の出力変化が所定時間連
   続して検出されなかった時、フィードバック補正値の基
   準値とガード値とで規定されるフィードバック制御範囲
   が拡大するよう上記ガード手段のガード値を基準値から
   離れる方向に補正する第７手順と、 第７手順によりガード値が補正された後再度第６手順に
   より空燃比検出手段の出力変化が所定時間連続して検出
   されなかった時、上記空燃比検出手段の異常を判定する
   一方、第７手順によりガード値が補正された後第６手順
   により空燃比検出手段の出力変化の再開が検出された
   時、空燃比検出手段の正常を判定する第８手順とを、 上記エンジンの故障診断装置に実行させることを特徴と
   するコンピュータ・プログラム。