JP2006336531A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 空燃比センサの特性を確実に反映させて内燃機関の制御を行う。
【解決手段】 空燃比センサには、センサの特性（特性信号）を出力する手段（抵抗）が装着されている。内燃機関の制御装置は、特性信号に基づくデータ（出力される空燃比信号に補正すべき補正量）を予め取得しＥＥＰＲＯＭに記憶させておく。ＥＥＰＲＯＭが正常の場合、ＥＥＰＲＯＭに記憶されている補正量を用いて、空燃比信号を補正する。一方、故障の場合には、ＲＯＭに予めに記憶される補正量に基づいて空燃比センサの出力信号に対して補正を行う。
【選択図】図１

Description

内燃機関には、空燃比Ｆ／Ｂ（フィードバック）システムが採用され、排気ガス中の有害成分の低減がなされている。空燃比Ｆ／Ｂシステムは、排気管に空燃比センサと触媒を配置し、排気ガスの空燃比を計測し、触媒の排気浄化率が最適になるよう燃料噴射制御量を調整するシステムである。このとき、触媒性能上要求される空燃比の制御精度は、空気過剰率＝1を中心としたごく狭い範囲であり、高い排気浄化性能の目標設定に従い、空燃比検出精度に対しても、高い検出精度が要求される。

空燃比センサ本体のセンサ素子には、ジルコニア固体電解質等の材料が用いられるが、材料に混入している不純物の影響や、素子成形時の形状バラツキが原因となって、製造時におけるセンサ特性均一化の調整がし難く、空燃比制御における要求精度を満たせないという問題がある。

この空燃比センサ特性のバラツキ対策としては、例えば、特開２００１−１４０６９２（Ｐ２００１−１４０６９２Ａ）に開示された構成が公知である。この技術は、空燃比センサの検出領域（機関運転領域）を複数の小領域に分割し、各小領域における目標空燃比を定め、その目標空燃比へ燃料噴射量を調整した結果の空燃比を検出し、目標空燃比と検出空燃比との差から空燃比センサ特性のバラツキを推定し、補正するものである。しかし、内燃機関本体には、燃料噴射装置自体の性能バラツキや経時変化、燃料付着壁面形状のバラツキ等が含まれるが、上記構成では、これらの影響が考慮されておらず、空燃比センサ特性のバラツキ推定とその補正に改善の余地があった。

このため、予めセンサ特性の情報を抵抗素子等の電子部品特性に割付けておき、空燃比センサ製造時に計測したセンサ特性に応じた電子部品を、個々のセンサ本体に取り付ける方法が知られている。内燃機関の制御装置は、この電子部品特性を検出して空燃比センサ特性のバラツキを補正する。

特開２００１−１４０６９２号公報

しかしながら、空燃比センサ特性を得るための電子部品が振動、衝撃、被水、経時劣化が原因となって故障した等、空燃比センサ特性を誤って検出した場合、燃料噴射制御量の調整に過不足が生ずる場合がある。かかる場合、排気浄化性能の低下のみならず、燃焼不安定による機関運転性不良等に至る可能性がある。

本発明の目的は、空燃比センサの特性を確実に反映して内燃機関の制御を行う技術を提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明の内燃機関の制御装置は、空燃比センサの特性に関する情報を記憶装置に記憶させておく。

例えば、本発明は、内燃機関の排気管に配置された空燃比センサの出力信号を検出する空燃比センサ出力信号検出手段と、当該空燃比センサ出力信号検出手段の検出結果に基づき、前記内燃機関の空燃比が所定の空燃比となるよう燃料供給量を調整する空燃比調整手段とを有する内燃機関の制御装置である。前記空燃比センサには、センサ特性を補正するための情報を特性信号として出力するための手段が装着されている。そして、前記内燃機関の制御装置は、当該特性信号を検出する特性信号検出手段と、当該特性信号検出手段により検出した特性信号に基づくデータを記憶する書換え可能な第１のメモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）と、当該第１のメモリに記憶されたデータに基づいて、前記空燃比センサ出力信号検出手段の検出結果に対して補正を行う第１の空燃比補正手段と、前記第１のメモリの故障を判定する第１のメモリ故障診断手段と、予め定められた空燃比センサ共通のセンサ特性バラツキ補正用データを記憶しておくための第２のメモリ（例えばＲＯＭ）と、前記第１のメモリ故障診断手段により第１のメモリの故障が判定された場合には、前記第２のメモリに記憶されるセンサ特性バラツキ補正用データに基づいて前記空燃比センサ出力信号検出手段の検出結果に対して補正を行う第２の空燃比補正手段と、を備えている。

以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態が適用された内燃機関の制御システムの概略構成図である。

内燃機関１０は、往復運動するピストン１２と燃焼室１３とにより構成される気筒１１を複数個有する、多気筒機関である。内燃機関１０には、気筒毎に、点火コイル・パワーＳＷ１４に接続された点火プラグ１５が配置されている。また、吸気ポート１６を開閉する吸気弁１７と、排気ポート１８を開閉する排気弁１９とが設けられている。吸気ポート１６には、吸気管２０、エアクリーナ２１が順に配置され、吸気管２０には、吸気ポート１６へ向けて燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）２２が気筒毎に配置されている。

また、吸気管２０には、運転状態検出手段として、吸気管２０内の圧力を計測する吸気管圧力センサ２３、スロットルバルブ２４の開閉を計測するスロットル開度センサ２５、アイドル時のエンジン回転速度が目標回転速度になるように制御するアイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣ）２６が各々の適宜位置に配置されている。

さらに、運転状態検出手段として、内燃機関本体１０には、エンジンの冷却水温を計測する冷却水温センサ２７、エンジン回転速度、エンジン回転基準位置を計測するクランク角センサ２８が各々の適宜位置に配置されている。

排気ポート１８には、排気管２９、触媒コンバータ３０、マフラー３１が順に接続されている。

吸気管２０の上流部に設けられたエアクリーナ２１から吸入された空気は、スロットルバルブ２４によって流量を調節された後、インジェクタ（燃料噴射弁）２２から所定のタイミングで噴射されたガソリンとの混合気となり各燃焼室１３内に供給される。インジェクタ（燃料噴射弁）２２から噴射される燃料は、燃料タンク３３内の燃料ポンプ３４によって吸引・加圧された後、プレッシャレギュレータ３５を備えた燃料管３６を通って前記インジェクタ２２の燃料入口部に導かれる。噴射の際の余分な燃料は、リターン用燃料管３６によって燃料タンク３３に戻される。

燃焼室１３内に供給された混合気は、点火プラグ１５によって着火され、混合気燃焼により生じる排気ガスは、排気管２９を通って触媒コンバータ３０に導かれ、触媒コンバータ３０によって浄化された後、マフラー３１を通して大気中に排出される。

コントロールユニット４０は、コンピュータ式のものであり、演算処理を行うＣＰＵ４１と、図示しない基準となる時間（クロック信号）を生成するクロック発生器と、制御プログラム、およびデータを記憶するＲＯＭ４３、演算用メモリであるＲＡＭ４４、電気的に書換え可能な記憶装置であるＥＥＰＲＯＭ４２と、タイマーカウンタ４５と、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏ）４６と、出力回路４７と、デジタル入力回路４８と、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器４９と、アナログ入力回路５０とを有している。そして、前述した各種センサの出力信号に基づいて、所定の演算処理を行ない、運転状態に応じた最適制御を行えるようインジェクタ２２に供給する燃料量の演算、噴射時期の演算と噴射の制御、点火プラグ１５により最適なタイミングで混合気へ着火するための点火時期の演算と点火コイル・パワースイッチ１４の駆動による着火制御、アイドルスピードコントロールバルブ２６の開閉駆動によるアイドル回転速度制御、燃料ポンプ３４の駆動制御等を行う。

また、コントロールユニット４０は、コントロールユニット４０に接続された各センサ、およびインジェクタ２２等各出力デバイスの故障の有無を判定する診断プログラムを有し、この診断実行結果に基づいて警報ランプ５１の状態（点灯／消灯）を制御することで、運転者や車両整備者に故障の有無を伝える機能を有する。

更に、図示しないが、車両整備用ツールとの通信を行うコネクタ及びケーブルを有し、車両整備用ツールと故障発生の有無や故障状態等の故障に関する情報交換を行う機能も有している。

燃料噴射制御や触媒診断等に用いられる空燃比センサ３２は、図２に示すように内燃機関１０の排気管２９に設置された触媒コンバータ３０の上流側に配置され、排気ガスの空燃比に応じた空燃比信号を出力する。

図３は、空燃比センサ３２の概略構成図である。空燃比センサ３２は、空燃比信号を出力するセンサ部６１と、センサ部位６１の周囲に設けられたプロテクタ６４と、センサ部位６１及びプロテクタ６４を機械的に接続しセンサ本体部分を構成する部位６５と、センサを加熱するためのヒータ６６と、ヒータ及びセンサ表面の電極６２、６３に接続された電気信号線を束ねるコネクタ６７と、コネクタ６７に設けられたセンサ特性の個々のバラツキを補正するための情報信号（センサ特性信号）を発生するための部位６８と、により構成されている。

ここで、空燃比センサ特性信号を発生する部位６８は、例えば、予めセンサ特性のバラツキを複数の範囲（以下ランク）に区分して対応する抵抗値を定め、空燃比センサ製造時にセンサ特性を計測し、計測結果に対応する抵抗素子を組込むようにしたものである。

空燃比センサは、センサ部位６１の外側に設けられたプロテクタ６４の穴から流れ込む排気ガスの酸素濃度に基づいた空燃比信号をセンサ部６１の表面に設けられた電極６２，６３から出力する。

また、空燃比センサヒータ６６は、空燃比センサのセンサ素子を高温の活性状態に保つためのヒータで、コントロールユニット４０のヒータ駆動信号により発熱量が制御される
図４は、コントロールユニット４０の空燃比センサ３２に関係する部分の機能ブロック図である。

コントロールユニット４０は、特性信号検出部７１と、補正量算出部７３と、第１補正量記憶部７４と、空燃比信号検出部７５と、空燃比信号補正部７６と、空燃比調整部７７と、診断部８５と、第２補正量記憶部８６と、を備えている。

特性信号検出部７１は、空燃比センサ３２の特性信号を発生する部位６８から出力される特性信号を検出する。

図５に、特性信号検出部７１の構成を示す。本実施形態では、空燃比センサ３２の特性信号を発生する部位６８として、抵抗（特性抵抗）を使用している。

特性信号検出部７１は、アナログ入力回路５０（図１参照）と、Ａ／Ｄ変換器４９（図１参照）とから構成されている。アナログ入力回路５０の基準抵抗９０の一端は、電源に接続されており、また、もう一端は、グランドに接続されている。特性信号検出部７１は、Ａ／Ｄ変換器４９により、特性抵抗６８の抵抗値に対応した電圧レベル（特性信号レベル）を求める。

図４に戻って説明する。補正量算出部７３は、特性信号検出部７１により検出された特性信号レベルに基づき、空燃比センサ３２から出力される空燃比信号への補正量を求める。

第１補正量記憶部７４は、補正量算出部７３により求められた補正量を記憶する。第１補正量記憶部７４は、電気的に書換え可能な不揮発性のメモリ（本実施形態では、EEPROM４２）である。

第２補正量記憶部７５は、ＥＥＰＲＯＭ４２が故障した場合に、フェールセーフのために代替的に用いられる補正量を記憶している。本実施形態では、ＲＯＭ４３で構成される。

診断部８５は、特性抵抗６８及び第１補正量記憶部７４（ＥＥＰＲＯＭ４２）の故障診断を行う。また、診断部８５は、故障診断の結果に応じて、空燃比センサ３２が出力する空燃比信号に対して用いられる補正量を、第１補正量記憶部７４に記憶されている補正量及び第２補正量記憶部８６に記憶されている補正量の中から選択する。

空燃比信号検出部７５は、空燃比センサ３２から出力された空燃比信号を検出する。

空燃比信号補正部７６は、空燃比信号検出部７５により検出された空燃比信号に対し、診断部８６により選択された補正量を用いて補正を行い、センサ特性のバラツキ分を修正する。

空燃比調整部７７は、補正後の空燃比信号に基づいて、所定の空燃比となるようインジェクタ２２（図１参照）から機関へ供給する燃料噴射量の空燃比フィードバック制御を行う。

コントロールユニット４０は、上記の構成に加えて、空燃比センサ３２のヒータ６６の制御のために、基本デューティ演算部７８と、デューティ補正部７９と、デューティ出力部８０と、ヒータ駆動部８１と、を備えている。

基本デューティ演算部７８は、例えば、バッテリ電圧からヒータ制御の基本デューティ値を求める。デューティ補正部７９は、基本デューティ値にヒータ補正値により補正を行った出力デューティを求める。デューティ出力部８０は、出力デューティに応じてヒータ駆動部８１を駆動する。ヒータ駆動部８１は、スィッチングトランジスタ等で構成され、ヒータ駆動信号をヒータ６６へ送る。ヒータ駆動信号は、所定周期毎にヒータの通電と非通電時間を繰返すデューティ制御方式である。
［動作の説明］
次に、上記のように構成される内燃機関の制御システムの動作について説明する。

まず、空燃比センサ３２から出力された特性信号を基に、空燃比センサ３２の出力信号に対する補正量を求め、求めた補正量を第１補正量記憶部７４に記憶する処理について説明する。

図６は、かかる処理のフロー図である。このフローは、空燃比センサ３２が新規に取り付けられたとき、若しくは交換された後に、少なくとも１回実行される。

まず、特性信号検出部７１は、特性抵抗６８の電圧レベルをＡ／Ｄ変換器４９により測定する条件が成立しているか否かの判定を行う（Ｓ００１）。

測定する条件が不成立の場合（Ｓ００１でＮｏ）、特性信号検出部７１は、Ａ／Ｄ変換を実施せず本処理を終了する。

一方、電圧レベルをＡ／Ｄ変換器４９により測定する条件が成立している場合（Ｓ００２でＹｅｓ）、特性信号検出部７１は、Ａ／Ｄ変換器４９により特性信号レベルの測定を行う（Ｓ００２）。

次に、補正量算出部７３は、特性信号検出部７１にて検出された特性信号レベルに基づき、空燃比センサ３２の出力する空燃比信号に対する補正量を算出する（Ｓ００３）。

ここで、補正量の算出について説明する。

コントロールユニット４０は、記憶装置（ＲＯＭ４３）に、予め、図７に示すように、補正量情報１００を記憶している。補正量情報１００には、特性信号レベル（範囲）１０１と補正量１０２とが対応つけられて格納されている。補正量情報１００には、特性信号の最小値ｖＭｎと、最大値ｖＭｘが含まれている。特性抵抗６８が、正常に取付けられている場合は、特性信号レベルはｖＭｎ〜ｖＭxの範囲内となるはずである。補正量算出部７３は、この補正量情報１００を用いて、特性信号レベルに対応した補正量を特定する。

図６に戻って説明する。

次に、第１補正量記憶部７４は、Ｓ００２で取得した特性信号レベルｖＭと、補正量算出部７３にて算出された補正量を、電気的に書換え可能な不揮発性のメモリ（本実施形態では、ＥＥＰＲＯＭ４２）に記憶する（Ｓ００３）。

以上、空燃比センサ３２から出力された特性信号を基に、空燃比センサ３２の補正量を求め、求めた補正量を第１補正量記憶部７４に記憶する処理について説明した。

次に、故障診断処理について説明する。図８は、故障診断処理のフロー図である。このフローは、例えば、内燃機関の始動ごとに行われる。

まず、診断部８５は、特性信号検出部７１から検出される特性信号レベルＶＬを取得する（Ｓ１０１）。そして、診断部８５は、特性抵抗６８の電気的な故障の有無を判定する（Ｓ１０２、Ｓ１０３）。特性抵抗６８が、正常な状態で取付けられている場合には、特性信号レベルは、補正量情報１００に含まれている特性信号レベルの最小値ｖＭｎから最大値ｖＭxの範囲内となるはずである。

診断部８５は、特性信号レベルＶＬとｖＭｎを比較し、ＶＬ＜ｖＭｘである場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）、グランドショート故障と判断し、特性信号オープン・ショート故障フラグＦ１に「１」をセットする（Ｓ１０４）。また、ＶＬ＞ｖＭｘの場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）も、診断部８５は、断線、あるいは電源系へのショートと判断し、特性信号オープン・ショート故障フラグＦ１に「１」をセット（Ｓ１０４）する。そして、処理を後述するＳ１１２に移行する。

一方、ｖＭｎ≦ＶＬ≦ｖＭｘの場合（Ｓ１０２でＹｅｓ、かつＳ１０３でＹｅｓ）、診断部８５は、特性信号レベルＶＬの検出が正常であると判断し、特性信号オープン・ショート故障フラグＦ１を「０」にセットする（Ｓ１０５）。

次に、診断部８５は、第１補正量記憶部７４（ＥＥＰＲＯＭ４２）の診断を行う（Ｓ１０６）。ＥＥＰＲＯＭ４２の診断は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ４２を複数の領域に分割し、それら分割した領域に同じデータを記憶しておき、それらのデータを照合し、データに相違があるか否かをチェックして、故障を判定することができる。すなわち、診断部８５は、データの照合結果が不一致の場合（Ｓ１０６でＮｏ）、ＥＥＰＲＯＭ４２が故障であると判定し、ＥＥＰＲＯＭ故障フラグＦ２に「１」をセットする（Ｓ１０７）。そして、処理を後述のＳ１１２に移行する。

一方、ＥＥＰＲＯＭ４２が正常の場合（Ｓ１０６でＹｅｓ）、診断部８５は、ＥＥＰＲＯＭ故障フラグＦ２に「０」をセットする（Ｓ１０８）。

次に、診断部８５は、ＥＥＰＲＯＭ４２に記憶されている特性信号レベルｖＭとＳ１０１で取得した特性信号レベルＶＬとを比較する（Ｓ１０９）。

ＶＬ＝ｖＭでない場合（Ｓ１０９でＹｅｓ）、診断部８５は、特性抵抗６８の機能故障と判定し、特性信号機能故障フラグＦ３に「１」をセットし（Ｓ１１０）、処理を後述のＳ１１２に移行する。なお、機能故障は、特性抵抗６８が断線していないまでも、何らかの原因で本来の抵抗値を示さない場合などである。

一方、ＶＬ＝ｖＭの場合（Ｓ１０９でＮｏ）、診断部８５は、特性抵抗６８の故障がないと判定し、特性信号機能故障フラグＦ３を「０」にセットする（Ｓ１１１）。そして、診断部８５は、ＲＡＭ４４に故障発生情報が記憶されている場合は消去し（Ｓ１１４）、故障発生情報報知モードの解除（Ｓ１１５）等の処理を行い、診断処理を終了する。

一方、いずれかの故障フラグ（Ｆ１〜Ｆ３）が「１」の場合、診断部８５は、整備者等へ報知する故障内容や故障発生時の運転状態等の情報を、ＲＡＭ４４の診断用メモリ領域に記憶する（Ｓ１１２）。さらに、故障発生情報報知モードに設定する。そして、解故障ランプの点灯等を用いて、ドライバーや整備者への故障発生を報知する（Ｓ１１３）。また、図示しないが、情報通信を用いた車両診断テスター等のメンテナンス用ツールからの故障情報読み出し要求に対し、診断用メモリ領域に記憶した故障内容や故障発生時の運転状態等の情報データを送信する。

以上、図８に示す故障診断処理について説明した。

次に、ＥＥＰＲＯＭ４２が故障した場合のフェールセーフ処理について説明する。図９は、フェールセーフ処理のフロー図である。

まず、診断部８５は、ＥＥＰＲＯＭ診断の故障判定結果を示す故障フラグＦ１をチェックする（Ｓ２０１）。

ＥＥＰＲＯＭ故障フラグＦ１＝１（故障判定）の場合（Ｓ２０１でＹｅｓ）、診断部８５は、空燃比信号補正部７６が用いる補正量として、第２補正量記憶部８６（ＲＯＭ４３）に記憶されている空燃比センサ特性の補正量が用いられるようにする。すなわち、第２補正量記憶部８６（ＲＯＭ４３）から、記憶されている補正量を取得し、空燃比信号補正部７６に送る。

一方、ＥＥＰＲＯＭ故障フラグＦ２＝０（故障と判定されていない）の場合（Ｓ２０１でＮｏ）、診断部８５は、空燃比信号補正部７６が用いる補正量として、第１補正量記憶部７４（ＥＥＰＲＯＭ４２）に記憶されている補正量が用いられるようにする。すなわち、第１補正量記憶部７４（ＥＥＰＲＯＭ４２）から、記憶されている補正量を取得し、空燃比信号補正部７６に送る。

これを受けて、空燃比信号補正部７６は、空燃比信号検出部７５により検出された空燃比信号に対し、診断部８５から取得した補正量を用いて補正を行い、センサ特性のバラツキ分の修正を行うことになる。

なお、ＲＯＭ４３には、空燃比センサの特性に応じた補正量として、例えば、複数の空燃比センサの特性を統計処理することにより求められた中央品（平均的な空燃比センサ）に対する補正量が記憶されている。あるいは、複数の空燃比センサの中で、特性において平均的な空燃比センサに対する補正量が記憶されていてもよい。これにより、個々の空燃比センサ特性のばらつき影響が最小限に抑えられるため、機関運転性や排気ガスの悪化を最小限に抑制できる。

以上、本発明の一実施形態について説明した。

本実施形態によれば、空燃比センサの特性信号を出力する部位から、特性信号を予め取得し、空燃比信号に対する補正量を求め、ＥＥＰＲＯＭに記憶させておく。したがって、特性信号を出力する部位が故障した場合でも、ＥＥＰＲＯＭに記憶していた補正量を用いることができるので、適切にセンサ特性を反映した内燃機関の制御ができる。また、ＥＥＰＲＯＭが故障した場合でも、ＲＯＭに記憶されている補正量を用いるので、適切に内燃機関を制御できる。

また、上記図９に示した処理によれば、空燃比センサ特性信号を出力する部位（特性抵抗６８）の診断をする必要がないので、処理が簡便である。

本発明は、上記実施形態に限定されない。上記実施形態は、本発明の要旨の範囲内で様々な変形が可能である。

例えば、フェールセーフ処理を図１０で示すフローのように行ってもよい。

まず、診断部８５は、ＥＥＰＲＯＭ診断の故障フラグＦ１をチェックする（Ｓ３０１）。

ＥＥＰＲＯＭ故障フラグＦ１＝０（故障と判定されていない）の場合（Ｓ３０１）、診断部８５は、ＥＥＰＲＯＭ４２に記憶されている補正量を用いて、空燃比信号の補正が行われるようにする（Ｓ３０４）。すなわち、診断部８５は、第１補正量記憶部７４（ＥＥＰＲＯＭ４２）から、補正量を取得し、空燃比信号補正部７６に送る。

一方、ＥＥＰＲＯＭ故障フラグＦ１＝１（故障判定）の場合（Ｓ３０１でＹｅｓ）、診断部８５は、空燃比センサの特性信号のオープン・ショート故障フラグＦ２と、空燃比センサの特性信号機能故障フラグＦ２をチェックする（Ｓ３０２、Ｓ３０３）。

オープン・ショート故障フラグＦ２＝１（故障判定）の場合（Ｓ３０２でＮｏ）、又は機能故障フラグＦ２＝１（故障判定）の場合（Ｓ３０３でＮｏ）、診断部８５は、ＲＯＭ４３に記憶されている補正量を用いて、空燃比信号の補正が行われるようにする（Ｓ３０６）。すなわち、診断部８５は、第２補正量記憶部８６（ＲＯＭ４３）から、補正量を取得し、空燃比信号補正部７６に送る。

一方、オープン・ショート故障フラグＦ２＝０（正常判定）の場合で、かつ機能故障フラグＦ２＝０（正常判定）の場合（Ｓ３０２でＹｅｓ、Ｓ３０３でＹｅｓ）、診断部８５は、特性信号検出部７１から検出された特性信号レベルに基づき、図７で示した補正量情報１００を用いて、補正量を求める。そして、求めた補正量を用いて、空燃比信号の補正が行われるようにする（Ｓ３０５）。すなわち、診断部８５は、求めた補正量を空燃比信号補正部７６に送る。

本処理によれば、ＥＥＰＲＯＭが故障の場合でも、特性信号を正常に検出できる場合は、空燃比センサ３２から取得した特性信号を用いて、補正量を算出し、算出した補正量を用いて、空燃比信号を補正する。すなわち、もともと備わっている特性抵抗を可能な限り用いて、内燃機関の制御を行うことができる。

なお、第１補正量記憶部７４の診断方法として、データを２重に記憶させる際、片方の記憶装置として不揮発性メモリ以外に、電源バックアップされたメモリを利用することも可能である。また、データを３重に記憶させ、多数決により正しいデータが判定できる間は、第１補正量記憶部（ＥＥＰＲＯＭ）７４は正常であると判定するようにしてもよい。

一実施形態の内燃機関の制御システムの全体構成図。 空燃比センサの設置位置を説明する図。 空燃比センサの構造図。 コントロールユニットの機能構成図。 特性信号検出部の構成図。 補正量をＥＥＰＲＯＭに記憶させるまでの処理のフロー図。 補正量情報の構成図。 故障診断処理のフロー図。 フェールセーフ処理のフロー図。 フェールセーフ処理のフロー図。

符号の説明

１０：内燃機関
１３：燃焼室
２２：インジェクタ
３２： 空燃比センサ
４０： コントロールユニット
６６： ヒータ
６８： 特性抵抗
７１： 特性信号検出部
７３： 補正量算出部
７４： 第１補正量記憶部
７５： 空燃比信号検出部
７６： 空燃比信号補正部
７７： 空燃比調整部
８５：診断部
８６：第２補正量記憶部

Claims (5)

1. 内燃機関の排気管に配置された空燃比センサの出力信号を検出する空燃比センサ出力信号検出手段と、当該空燃比センサ出力信号検出手段の検出結果に基づき、前記内燃機関の空燃比が所定の空燃比となるよう燃料供給量を調整する空燃比調整手段とを有する内燃機関の制御装置であって、
   前記空燃比センサには、センサ特性を補正するための情報を特性信号として出力するための手段が装着されており、
   前記内燃機関の制御装置は、
   当該特性信号を検出する特性信号検出手段と、
   当該特性信号検出手段により検出した特性信号に基づくデータを記憶する書換え可能な第１のメモリと、
   当該第１のメモリに記憶されたデータに基づいて、前記空燃比センサ出力信号検出手段の検出結果に対して補正を行う第１の空燃比補正手段と、
   前記第１のメモリの故障を判定する第１のメモリ故障診断手段と、
   予め定められた空燃比センサ共通のセンサ特性バラツキ補正用データを記憶しておくための第２のメモリと、
   前記第１のメモリ故障診断手段により第１のメモリの故障が判定された場合には、前記第２のメモリに記憶されるセンサ特性バラツキ補正用データに基づいて前記空燃比センサ出力信号検出手段の検出結果に対して補正を行う第２の空燃比補正手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
   前記特性信号検出手段の故障を判定する特性信号検出手段の故障診断手段と、
   前記第１のメモリ故障診断手段により第１のメモリの故障が判定された場合に、前記特性信号検出手段の故障診断手段により特性信号検出手段の故障が判定されている場合は、前記第２のメモリに記憶されるデータ基づいて前記空燃比センサ出力信号検出手段の検出結果に対して補正を行う第３の空燃比補正手段と、
   前記第１のメモリ故障診断手段により第１メモリの故障が判定された場合に、前記特性信号検出手段の故障診断手段により前記特性信号検出手段の故障が判定されていない場合は、前記特性信号検出手段により検出した特性信号に基づいて、前記空燃比センサ出力信号検出手段の検出結果に対して補正を行う第４の空燃比補正手段と、を備える
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記特性信号検出手段の故障診断手段は、
   （１）前記特性信号検出手段の回路の断線、
   （２）前記特性信号検出手段の回路の短絡（電源短絡、地絡）、及び
   （３）前記特性信号検出手段による検出結果に基づくデータと、前記第１のメモリに記憶されたデータとの比較、
   のうちの少なくとも1つの故障診断を行う
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記第２のメモリに記憶されるデータは、
   空燃比センサ特性に関して中央品のデータである
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   故障が判定された場合に、当該故障の発生をドライバー、および／または整備者に報知する故障報知手段を備える
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。

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