JP3409832B2 - 空燃比センサの異常検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
ス中の酸素濃度に比例した信号を出力する空燃比センサ
の異常、特に空燃比センサの経年劣化による異常を検知
するための空燃比センサの異常検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の排気系に広域空燃比センサを
設け、この空燃比センサの出力に基づいて機関に供給さ
れる混合気の空燃比を比例項、積分項等を用いてフィー
ドバック制御する手法は従来より広く知られている。上
記従来の空燃比制御装置では、センサ保護用プロテクタ
の目詰まり等により広域空燃比センサの応答性の劣化を
検出する方法として、空燃比制御値が変化したときの空
燃比センサの応答性（反応時間）を測定し、その値が基
準値より大きい場合に劣化していると判定する方法が採
られていた（特願平７−１６８０７３号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、該空燃
比センサの応答性（反応時間）は、排気ガスの空燃比が
リーン（酸素過剰）領域にある場合、リッチ（酸素過
少）領域にある場合、理論空燃比の近傍にある場合にお
いて、それぞれ異なる特性を有しており、空燃比変化が
どの領域で起こるかによって、該空燃比センサの応答性
の診断結果がばらつき、空燃比センサの正確な故障診断
を行うことができなかった。

【０００４】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、空燃比センサの
出力に基づいて算出される空燃比の変化領域の違いによ
る空燃比センサの応答性のばらつきを防止することがで
きる空燃比センサの異常検出装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の空燃比センサの異常検出装置は、内燃機
関の排気系に設けられ排気ガス中の酸素濃度に比例する
値を出力する空燃比センサと、該空燃比センサの出力に
基づいて前記機関に供給す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空燃比制御フィードバック
制御手段とを備える内燃機関の空燃比制御装置における
空燃比センサの異常検出装置において、前記空燃比セン
サの応答性のパラメータを算出する応答性算出手段と、
該応答性のパラメータを劣化判定基準値と比較すること
により前記空燃比センサの劣化を検出する劣化検出手段
と、前記劣化判定基準値を前記空燃比センサの出力に基
づいて算出される空燃比の変化領域に応じて設定するこ
とを特徴とする。

【０００６】この構成によれば、応答性算出手段によっ
て算出された空燃比センサの応答性のパラメータを劣化
判定基準値と比較することにより該空燃比センサの劣化
を検出するときに、該劣化判定基準値を空燃比センサの
出力に基づいて算出される空燃比の変化領域に応じて設
定するので、該空燃比の変化領域の違いによる空燃比セ
ンサの応答性のばらつきを防止することができる。

【０００７】請求項２の空燃比センサ異常検出装置は、
請求項１の空燃比センサの異常検出装置において、前記
空燃比センサの応答性のパラメータが前記空燃比センサ
の出力の反転周期を含むことを特徴とする。

【０００８】この構成によれば、空燃比センサの出力の
反転周期により空燃比センサの応答性を適切に検出でき
る。

【０００９】請求項３の空燃比センサ異常検出装置は、
請求項１又は２の空燃比センサの異常検出装置におい
て、前記劣化判定基準値設定手段は、前記劣化判定基準
値を前記算出される空燃比がリーン領域にある場合、リ
ッチ領域にある場合、理論空燃比の近傍にある場合の少
なくとも２つ以上で持ち換えることを特徴とする。

【００１０】この構成によれば、空燃比センサの出力に
基づいて算出される空燃比がリーン領域にある場合、リ
ッチ領域にある場合、理論空燃比の近傍にある場合の少
なくとも２つ以上で劣化判定基準値を持ち換えるので、
該算出される空燃比の変化領域の違いによる空燃比セン
サの応答性のばらつきをより確実に防止することができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００１２】図１は、本発明の実施の形態にかかる内燃
機関（以下「エンジン」という）及びその制御装置の構
成を示す図である。同図中、１は各気筒に吸気弁及び排
気弁（図示せず）を各１対ずつ設けたＤＯＨＣ直列４気
筒のエンジンである。

【００１３】エンジン１の吸気管２は分岐部（吸気マニ
ホルド）１１を介してエンジン１の各気筒の燃焼室に連
通する。吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されて
いる。スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）
センサ４が連結されており、スロットル弁開度θＴＨに
応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット
（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。本実施の形態
では、ＥＣＵ５は、空燃比フィードバック制御手段、応
答性算出手段、劣化検出手段及び劣化判定基準値設定手
段を構成する。

【００１４】吸気管２には、スロットル弁３をバイパス
する補助空気通路６が設けられており、該通路６の途中
には補助空気量制御弁７が配されている。補助空気量制
御弁７は、ＥＣＵ５に接続されており、ＥＣＵ５により
その開度が制御される。

【００１５】吸気管２のスロットル弁３の上流側には吸
気温（ＴＡ）センサ８が装着されており、その検出信号
がＥＣＵ５に供給される。吸気管２のスロットル弁３と
吸気マニホルド１１の間には、チャンバ９が設けられて
おり、チャンバ９には吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ
１０が取り付けられている。ＰＢＡセンサ１０の検出信
号はＥＣＵ５に供給される。

【００１６】エンジン１の本体にはエンジン水温（Ｔ
Ｗ）センサ１３が装着されており、その検出信号がＥＣ
Ｕ５に供給される。ＥＣＵ５には、エンジン１のクラン
ク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位
置センサ１４が接続されており、クランク軸の回転角度
に応じた信号がＥＣＵ５に供給される。クランク角度位
置センサ１４は、エンジン１の特定の気筒の所定クラン
ク角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」と
いう）を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開
始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度毎のク
ランク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８
０度毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力するＴＤＣセンサ及
びＴＤＣ信号パルスより短い一定クランク角周期（例え
ば３０度周期）で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」
という）を発生するＣＲＫセンサから成り、ＣＹＬ信号
パルス、ＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号パルスがＥＣ
Ｕ５に供給される。これらの信号パルスは、燃料噴射時
期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転
数ＮＥの検出に使用される。

【００１７】また、車輪には車速（ＶＰＬＳ）センサ２
４が取り付けられ、該ＶＰＬＳセンサ２４により検出さ
れた車速ＶＰＬＳは電気信号に変換され、ＥＣＵ５に供
給される。

【００１８】吸気マニホルド１１の吸気弁の少し上流側
には、各気筒毎に燃料噴射弁１２が設けられており、各
噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されているととも
にＥＣＵ５に電気的に接続されて、ＥＣＵ５からの信号
により燃料噴射時期及び燃料噴射時間（開弁時間）が制
御される。エンジン１の点火プラグ（図示せず）もＥＣ
Ｕ５に電気的に接続されており、ＥＣＵ５により点火時
期θＩＧが制御される。

【００１９】排気管１６は分岐部（排気マニホルド）１
５を介してエンジン１の燃焼室に接続されている。排気
管１６には分岐部１５が集合する部分の直ぐ下流側に、
空燃比センサとしての広域空燃比センサ（以下「ＬＡＦ
センサ」という）１７が設けられている。

【００２０】さらにＬＡＦセンサ１７の下流側には直下
三元触媒１９及び床下三元触媒２０が配されており、ま
たこれらの三元触媒１９及び２０の間には酸素濃度セン
サ（以下「Ｏ２センサ」という）１８が装着されてい
る。三元触媒１９、２０は、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，
ＮＯｘ等の浄化を行う。

【００２１】ＬＡＦセンサ１７は、ローパスフィルタ２
２を介してＥＣＵ５に接続されており、排気ガス中の酸
素濃度（空燃比）に略比例した電気信号を出力し、その
電気信号をＥＣＵ５に供給する。Ｏ２センサ１８は、そ
の出力が理論空燃比の前後において急激に変化する特性
を有し、その出力は理論空燃比よりリッチ側で高レベル
となり、リーン側で低レベルとなる。Ｏ２センサ１８
は、ローパスフィルタ２３を介してＥＣＵ５に接続され
ており、その検出信号はＥＣＵ５に供給される。

【００２２】排気還流機構３０は、吸気管２のチャンバ
９と排気管１６とを接続する排気還流路３１と、排気還
流路３１の途中に設けられ、排気還流量を制御する排気
還流弁（ＥＧＲ弁）３２と、ＥＧＲ弁３２の弁開度を検
出し、その検出信号をＥＣＵ５に供給するリフトセンサ
３３とから成る。ＥＧＲ弁３２は、ソレノイドを有する
電磁弁であり、ソレノイドはＥＣＵ５に接続され、その
弁開度がＥＣＵ５からの制御信号によりリニアに変化さ
せることができるように構成されている。

【００２３】蒸発燃料処理装置４０では、燃料タンク４
１は通路４２を介してキャニスタ４５に連通し、キャニ
スタ４５はパージ通路４３を介して吸気管２のチャンバ
９に連通している。キャニスタ４５は、燃料タンク４１
内で発生する蒸発燃料を吸着する吸着剤を内蔵し、外気
取込口を有する。通路４２の途中には、正圧バルブ及び
負圧バルブから成る２ウェイバルブ４６が配設され、パ
ージ通路４３の途中にはデューティ制御型の電磁弁であ
るパージ制御弁４４が設けられている。パージ制御弁４
４は、ＥＣＵ５に接続されており、ＥＣＵ５からの信号
に応じて制御される。

【００２４】また、ＥＣＵ５には、大気圧を検出する大
気圧（ＰＡ）センサ２１が接続されており、その検出信
号がＥＣＵ５に供給される。

【００２５】ＥＣＵ５は、上述した各種センサからの入
力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正
し、アナログ信号値をデジタル信号値に変化する等の機
能を有する入力回路と、中央処理回路（ＣＰＵ）と、該
ＣＰＵで実行される各種演算プログラムや後述する各種
マップ及び演算結果等を記憶するＲＯＭ及びＲＡＭから
なる記憶回路と、燃料噴射弁１２等の各種電磁弁や点火
プラグに駆動信号を出力する出力回路とを備えている。

【００２６】ＥＣＵ５は、上述の各種エンジン運転パラ
メータ信号に基づいて、ＬＡＦセンサ１７及びＯ２セン
サ１８の出力に応じたフィードバック制御運転領域やオ
ープンループ制御運転領域等の種々のエンジン運転状態
を判別するとともに、エンジン運転状態に応じ、下記式
により燃料噴射弁１２の燃料噴射時間ＴＯＵＴを演算
し、この演算結果に基づいて燃料噴射弁１２を駆動する
信号を出力する。

【００２７】ＴＯＵＴ（Ｎ）＝ＴＩＭＦ×ＫＴＯＴＡＬ
×ＫＣＭＤＭ×ＫＡＦ ここでＮは、気筒番号を表し、これを付したパラメータ
は気筒毎に算出される。なお、本実施の形態ではエンジ
ンへの燃料供給量は燃料噴射時間として算出されるが、
これは噴射される燃料量に対応するので、ＴＯＵＴを燃
料噴射量若しくは燃料量とも呼んでいる。

【００２８】また、ＴＩＭＦは、吸入空気量に対応した
基本燃料量であり、この基本燃料量ＴＩＭＦは、基本的
にはエンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応
じて設定されるが、スロットル弁３からエンジン１の燃
焼室に至る吸気系をモデル化し、その吸気系モデルに基
づいて吸入空気の遅れを考慮した補正を行うことが望ま
しい。その場合には、検出パラメータとしてスロットル
開度ＴＨ及び大気圧ＰＡをさらに用いる。

【００２９】ＫＴＯＴＡＬは、エンジン水温ＴＷに応じ
て設定されるエンジン水温補正係数ＫＴＷ，排気還流実
行中に排気還流量に応じて設定されるＥＧＲ補正係数Ｋ
ＥＧＲ，蒸発燃料処理装置４０によるパージ実行時にパ
ージ燃料量に応じて設定されるパージ補正係数ＫＰＵＧ
等のフィードフォワード系補正係数をすべて乗算するこ
とにより算出される補正係数である。

【００３０】ＫＣＭＤＭは、エンジン回転数ＮＥ、吸気
管内絶対圧ＰＢＡ等に応じて決定される目標空燃比係数
ＫＣＭＤ値に応じて燃料冷却補正を行って算出される最
終目標空燃比係数である。目標空燃比係数ＫＣＭＤは、
空燃比Ａ／Ｆの逆数、すなわち燃空比Ｆ／Ａに比例し、
理論空燃比のとき値１．０をとるので、目標当量比とも
いう。

【００３１】ＫＡＦは、検出空燃比に基づいて適応制御
（Self Turning Regulation）により算出された適応補
正係数ＫＳＴＲに応じて選択された空燃比補正係数であ
る。

【００３２】本実施の形態では、上述した燃料噴射時間
ＴＯＵＴ（Ｎ）の算出等の機能は、ＥＣＵ５のＣＰＵに
よる演算処理により実現されるので、この処理のフロー
チャートを参照して処理の内容を具体的に説明する。

【００３３】図２及び図３は、空燃比補正係数ＫＡＦを
算出する処理のプログラムを示す。本処理はＴＤＣ信号
パルスの発生毎に実行される。

【００３４】ステップＳ１００では、θＴＨセンサ４，
ＴＡセンサ８，ＰＢＡセンサ１０等の各センサが異常で
あるか否かを判別し、異常である場合は、空燃比のフィ
ードバック制御を実行することを「１」で示すフィード
バック制御実行フラグＦＬＡＦＦＢを「０」に設定して
オープンループ制御とし（ステップＳ１０１）、適応制
御を実行することを「１」で示す適応制御実行フラグＦ
ＳＴＲＦＢを「０」に設定し（ステップＳ１０２）、次
いでフィードバックの目標となる目標当量比ＫＣＭＤを
算出し（ステップＳ１０３）、さらに、空燃比補正係数
ＫＡＦを１．０に設定して（ステップＳ１０４）、本処
理を終了する。

【００３５】ステップＳ１００で、各センサが異常でな
い場合は、続くステップＳ１０５から１０７の各判別を
行う。すなわち、エンジン水温ＴＷがフィードバック開
始水温ＴＷ０２以下か否かを判別し（ステップＳ１０
５）、スロットル弁３が全開であるか否かを判別し（ス
テップＳ１０６）、エンジン回転数ＮＥが所定高回転Ｎ
ＨＯＰ以上又は所定低回転ＮＬＯＰ以下であるか否かを
判別する（ステップＳ１０７）。以上の判別の結果、ス
テップＳ１０５からＳ１０７のいずれかの答が肯定（Ｙ
ＥＳ）のときは、エンジン１が過渡運転中であるとし
て、ステップＳ１０１からＳ１０４の処理を行い、本処
理を終了する。

【００３６】ステップＳ１０５からＳ１０７のすべての
答が否定（ＮＯ）のときは、ステップＳ１０８に進み、
燃料カット（Ｆ／Ｃ）処理実行中であるか否かを判別
し、燃料カット処理実行中であるときは、ダウンカウン
トタイマｔｍＡＦＦＢＤを所定時間ＴＭＡＦＦＢＤにセ
ットしてスタートさせ（ステップＳ１０９）、前記ステ
ップＳ１０１からＳ１０４の処理を実行して、本処理を
終了する。

【００３７】ステップＳ１０８で、燃料カット処理実行
中でないときは、ステップＳ１１０及びＳ１１１の各判
別を行う。即ち、ＬＡＦセンサ１７が活性であるか否か
を判別し（ステップＳ１１０）、ステップＳ１０９でス
タートしたタイマｔｍＡＦＦＢＤの値が「０」であるか
否かを判別する（ステップＳ１１１）。

【００３８】ステップＳ１１０及びＳ１１１のいずれか
が否定（ＮＯ）であるときは、前記フィードバック制御
実行フラグＦＬＡＦＦＢを「０」に設定してオープンル
ープ制御とし（ステップＳ１１２）、前記適応制御実行
フラグＦＳＴＲＦＢを「０」に設定し（ステップＳ１１
３）、次いで目標当量比ＫＣＭＤを算出し（ステップＳ
１１４）、空燃比補正係数ＫＡＦを空燃比補正係数ＫＡ
Ｆの平均値ＫＲＥＦに設定し（ステップＳ１１５）、本
処理を終了する。

【００３９】ステップＳ１１０及びＳ１１１の答が双方
肯定（ＹＥＳ）のときは、前記フィードバック処理実行
フラグＦＬＡＦＦＢを「１」に設定してフィードバック
制御とし（ステップＳ１１６）、次いで目標当量比ＫＣ
ＭＤを算出し（ステップＳ１１７）さらに、後述する図
４の処理により空燃比補正係数ＫＡＦを算出して（ステ
ップＳ１１８）、本処理を終了する。

【００４０】図２及び図３の処理においては、エンジン
運転状態が安定しているときは（ステップＳ１０５〜Ｓ
１０８の各答がＮＯで、Ｓ１１０及びＳ１１１の各答が
ＹＥＳ）、フィードバック制御を実行して（ステップＳ
１１６）、空燃比補正係数ＫＡＦの算出を行う（ステッ
プＳ１１８）。

【００４１】次に、図４を参照して、図３のステップＳ
１１８の空燃比補正係数ＫＡＦの算出処理を説明する。
図４は空燃比補正係数ＫＡＦを算出するためのＫＡＦ算
出処理のプログラムである。このＫＡＦ算出処理は図２
及び図３の空燃比補正係数ＫＡＦの算出処理と同期して
実行される。空燃比フィードバック手段は、該ＫＡＦ算
出処理のプログラム及びＥＣＵ５により構成される。

【００４２】先ず、ステップＳ２０１において、ＬＡＦ
センサ１７のストイキ劣化モニタ処理の実行条件が成立
したことを「１」で示すストイキ劣化モニタ実行許可フ
ラグＦＬＦＭＣＨＫ（後述する図１２の処理で設定され
る）が「１」であるか否かを判別し、「１」であってス
トイキ劣化モニタ処理の許可条件が成立している場合
は、前記適応制御実行フラグＦＳＴＲＦＢをに「０」に
設定し（ステップＳ２０３）、ＬＡＦセンサ１７のスト
イキ劣化モニタ処理を実行するために用いられる空燃比
補正係数ＫＡＦの算出処理であるＬＡＦストイキ劣化モ
ニタ処理のための算出処理を実行する（ステップＳ２０
４）。次いで、ステップＳ２０４で算出されたＫＡＦ値
の変化を所定幅に抑えるためのＫＡＦリミットチェック
処理（ステップＳ２０５）を行い、本処理を終了する。

【００４３】ステップＳ２０１で、前記ストイキ劣化モ
ニタ実行許可フラグＦＬＦＭＣＨＫが「０」であって、
ＬＡＦストイキ劣化モニタ処理の許可条件が成立してい
ない場合は、ＬＡＦセンサ１７の応答性劣化を判定する
ＬＡＦ応答性劣化モニタ処理の実行条件の成立を「１」
で示す応答性劣化判定開始フラグＦＬＦＲＰＭＳが
「１」であるか否かを判別する（ステップＳ２０６）。

【００４４】ここで、ＦＬＦＲＰＭＳ＝１であれば、Ｌ
ＡＦ応答性劣化モニタ処理の実行条件が成立しているも
のとして、上記適応制御実行フラグＦＳＴＲＦＢを
「０」に設定し（ステップＳ２０７）、後述する図５の
処理によりＬＡＦ応答性劣化モニタ処理のためのＫＡＦ
算出処理を実行する（ステップＳ２０８）。このとき、
上記ステップＳ２０８のＫＡＦ算出処理においては、Ｌ
ＡＦ応答性劣化モニタ処理用のＫＡＦ算出処理が実行さ
れる。次いで、ステップＳ２０８で算出されたＫＡＦ値
の変化を所定幅に抑えるためのＫＡＦリミットチェック
処理（ステップＳ２０９）を行い、処理を終了する。

【００４５】また、上記ステップＳ２０６で前記応答性
劣化判定開始フラグＦＬＦＲＰＭＳが「０」であってＬ
ＡＦ応答性劣化モニタ処理の実施条件が成立していなけ
れば、前記適応制御実行フラグＦＳＴＲＦＢを「１」に
設定し（ステップＳ２１０）、適応制御による空燃比補
正係数ＫＳＴＲを算出し（ステップＳ２１１）、該算出
されたＫＳＴＲ値をＫＡＦ値として設定し（ステップＳ
２１２）、該ＫＡＦ値に対してリミットチェック処理を
行った（ステップＳ２１３）後、空燃比オープンループ
制御移行時に使用される空燃比補正係数ＫＡＦの平均値
ＫＲＥＦを算出し（ステップＳ２１４）、本処理を終了
する。

【００４６】図４の処理においては、ＬＡＦ応答性劣化
モニタ処理の実施条件が成立している場合は（ステップ
Ｓ２０６でＹＥＳ）、ＬＡＦ応答性劣化モニタ用ＫＡＦ
を算出し（ステップＳ２０８）、ＬＡＦ応答性劣化モニ
タ処理の実行条件が成立していない場合は（ステップＳ
２０６でＮＯ）、ＬＡＦセンサ１７の出力に基づく通常
の空燃比フィードバック制御を実行する（ステップＳ２
１０からＳ２１４）。

【００４７】以下、図４のステップＳ２０８のＬＡＦ応
答性劣化モニタ用ＫＡＦの算出処理を説明する。図５
は、ＬＡＦ応答性劣化モニタ用の空燃比補正係数ＫＡＦ
算出処理のプログラムを示す。この算出処理は、図４の
ＫＡＦの算出処理と同期して実行される。

【００４８】まず、図６を用いて検出当量比ＫＡＣＴ、
反転判定用基準値ＫＣＭＲＰ、空燃比補正係数ＫＡＦ等
間の関係を示すタイミングチャートについて説明する。
同図は、ＬＡＦセンサ１７の応答性劣化モニタ処理の実
行時（応答性劣化判定実行中であることを「１」で示す
応答性劣化判定実行フラグＦＬＦＲＰＭ（後述する図７
の処理で設定される）が「１」に設定されている時）の
タイミングチャートを示す。ここに、検出当量比ＫＡＣ
Ｔは、ＬＡＦセンサ１７の出力を当量比に変換したもの
である。検出当量ＫＡＣＴの詳細は後述する。

【００４９】図６に示すように、検出当量比ＫＡＣＴの
リーン／リッチ反転判定用基準値ＫＣＭＲＰにはヒステ
リシスが設定されており、検出空燃比のリーン側からリ
ッチ側への反転時に適用される基準値ＫＣＭＲＰＨと、
検出空燃比のリッチ側からリーン側への反転時に適用さ
れる基準値ＫＣＭＲＰＬとによって、検出当量比ＫＡＣ
Ｔの反転の有無が判断される。また、同図に示すよう
に、リッチ判断フラグＦＡＦＲＰＭは検出当量比ＫＡＣ
Ｔが反転判定用基準値ＫＣＭＲＰＨを越えたときに
「１」に、反転判定用基準値ＫＣＭＲＰＬを下廻ったと
きに「０」に設定される。また、リッチ反転フラグＦＡ
ＦＲＰＭＣはＬＡＦセンサ１７の出力がリーンからリッ
チに反転したときに「１」に設定される。ＰＩフィード
バック制御は、ＦＡＦＲＰＭ＝１のときは、積分項ＩＲ
ＰＭを空燃比補正係数ＫＡＦ値から減算してＫＡＦ値を
徐々に減少させる一方、ＦＡＦＲＰＭ＝０のときは、積
分項ＩＲＰＭを空燃比補正係数ＫＡＦ値に加算してＫＡ
Ｆ値を徐々に増加させる積分制御と、フラグＦＡＦＲＰ
Ｍの反転があったときには比例項ＰＲＲＰＭ，ＰＬＲＰ
Ｍを空燃比補正係数ＫＡＦ値に加減させる比例制御とか
ら成る。ＬＡＦセンサ１７の応答性劣化手法の詳細は後
述する。

【００５０】図５において、まず、ステップＳ３００で
検出当量比ＫＡＣＴを算出し、ステップＳ３０１で該算
出された検出当量比ＫＡＣＴが応答性劣化判定用目標空
燃比である反転判定用基準値ＫＣＭＲＰ（ＫＣＭＲＰ
Ｈ，ＫＣＭＲＰＬ）より小さいか否かを判別し、小さけ
れば検出空燃比がリーン側にあるので、空燃比が反転判
定用基準値ＫＣＭＲＰに対してリッチであることを
「１」で示すリッチ判断フラグＦＡＦＲＰＭを「０」に
セットし（ステップＳ３０２）、大きければ検出空燃比
がリッチ側にあるので、前記リッチ判断フラグＦＡＦＲ
ＰＭを「１」にセットして（ステップＳ３０３）して、
それぞれステップＳ３０４に進む。

【００５１】ステップＳ３０４では検出当量比ＫＡＣＴ
が反転判定用基準値ＫＣＭＲＰ（ＫＣＭＲＰＨ，ＫＣＭ
ＲＰＬ）に対して反転したか否かを判別し、反転してい
ないときには、カウント値ＮＩＴＤＣが０になったか否
かを判別し（ステップＳ３０５）、ＮＩＴＤＣ＝０でな
いときはカウント値ＮＩＴＤＣから１を減算して今回カ
ウント値ＮＩＴＤＣとして（ステップＳ３０６）、本処
理を終了する。一方、ステップＳ３０５でＮＩＴＤＣ＝
０になったときは、リッチ判断フラグＦＡＦＲＰＭが
「１」であるか否かを判別する（ステップＳ３０７）。
ここでＦＡＦＲＰＭ＝０であるときは検出空燃比ＫＡＣ
Ｔがリーン側にあるので、空燃比補正係数ＫＡＦに積分
項ＩＲＰＭを加算して今回のＫＡＦ値とする一方（ステ
ップＳ３０８）、ＦＡＦＲＰＭ＝１であるときは検出空
燃比ＫＡＣＴがリッチ側にあるので、空燃比補正係数Ｋ
ＡＦから積分項ＩＲＰＭを減算して今回のＫＡＦ値とし
（ステップＳ３０９）、ステップＳ３１０に進んでカウ
ント値ＮＩＴＤＣを間引き数の所定値ＮＩＲＰＭにセッ
トして、本処理を終了する。

【００５２】前記ステップＳ３０４で、検出当量比ＫＡ
ＣＴが反転判定用基準値ＫＣＭＲＰに対して反転したと
きには、リッチ判断フラグＦＡＦＲＰＭが「１」である
か否かを判別する（ステップＳ３１１）。その判別の結
果、ＦＡＦＲＰＭ＝１であるときは、検出当量比ＫＡＣ
Ｔが反転判定用基準値ＫＡＭＲＰＨより小さい状態から
大きい状態へと反転したことを「１」で示すリッチ反転
フラグＦＡＦＲＰＭＣを「１」に設定し（ステップＳ３
１２）、空燃比補正係数ＫＡＦから減算比例項ＰＬＲＰ
Ｍを減算して今回のＫＡＦとして（ステップＳ３１
３）、本処理を終了する。

【００５３】一方、前記ステップＳ３１１で、ＦＡＦＲ
ＰＭ＝０であるときは、空燃比補正係数ＫＡＦに減算比
例項ＰＬＲＰＭを加算して今回のＫＡＦ値とし（ステッ
プＳ３１４）、本処理を終了する。

【００５４】上述した図５の処理において、検出当量比
ＫＡＣＴのリーン／リッチ反転判定用基準値ＫＣＭＲＰ
にヒステリシスを設けたので、検出当量比ＫＡＣＴの周
期が長くなり、劣化による周期の変化が一層明確になっ
てＬＡＦセンサ１７の劣化を正確に求めることができ
る。

【００５５】以下に、ＬＡＦセンサ１７の応答性劣化判
定処理について説明する。

【００５６】ＬＡＦセンサ１７の応答性劣化判定は、図
７及び図８の応答性劣化判定処理によって実行される。
図７及び図８は応答性劣化判定処理のプログラムを示
す。本処理は所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に実行
される。本処理は、空燃比補正係数ＫＡＦを所定幅で往
復させたときの検出当量比ＫＡＣＴの反転周期を算出
し、この反転周期に基づいてＬＡＦセンサ１７の応答性
劣化の度合を判定するものである。応答性算出手段及び
劣化検出手段は、該応答性劣化判定処理のプログラム及
びＥＣＵ５により構成される。

【００５７】まず、ステップＳ５０１で、応答性劣化判
定開始条件が成立していることを「１」で示す応答性劣
化判定開始フラグＦＬＦＲＰＭＳ（後述する図１２の処
理で決定される）が「１」であるか否かを判別する。そ
の結果、ステップＳ５０１の答が否定（ＮＯ）のとき
は、前記応答性劣化判定実行フラグＦＡＦＲＰＭＣを
「０」に、応答性劣化判定実行中であることを「１」で
示す応答性劣化判定実行フラグＦＬＦＲＰＭを「０」に
それぞれ設定して（ステップＳ５０２）、本処理を終了
する。一方、ステップＳ５０１で、ＦＬＦＲＰＭＳ＝１
であって応答性劣化判定開始条件が成立しているとき
は、前記リッチ反転フラグＦＡＦＲＰＭＣが「１」に設
定されているか否かを判別し（ステップＳ５０３）、Ｆ
ＡＦＲＰＭＣ＝０であるときは直ちに本処理を終了する
一方、ＦＡＦＲＰＭＣ＝１であるときは、検出当量比Ｋ
ＡＣＴがリーン側からリッチ側に反転したとして、前記
リッチ反転フラグＦＡＦＲＰＭＣを「０」にリセットし
て（ステップＳ５０４）、前記応答性劣化判定実行フラ
グＦＬＦＲＰＭを「１」に設定する（ステップＳ５０
５）。次いで、前回のルーチンにおける前記応答性劣化
判定実行フラグＦＬＦＲＰＭが「１」であったか否か判
別する（ステップＳ５０６）。そして、前回はＦＬＦＲ
ＰＭ＝０であったときは、今回が最初の反転であるとし
てカウンタＮＷＡＶＥ及びアップカウントタイマｔｍＷ
ＡＶＥを共に「０」にリセットして（ステップＳ５０
８、Ｓ５０９）、本処理を終了する。

【００５８】ステップＳ５０６で、前回もＦＬＦＲＰＭ
＝１であったときは、カウンタｎＷＡＶＥを「１」だけ
インクリメントして（ステップＳ５０７）、カウンタｎ
ＷＡＶＥの値が所定値ＮＷＡＶＥ（例えば、５周期）を
越えたか否かを判別する（ステップＳ５１０）。最初
は、ｎＷＡＶＥ≦ＮＷＡＶＥＴであるので、直ちに本処
理を終了する。

【００５９】ステップＳ５１０で、ｎＷＡＶＥ＞ＮＷＡ
ＶＥが成立して所定周期ＮＷＡＶＥが計測されると、下
記式によりｎＷＡＶＥ回分の平均周期ｔｍＣＹＣＬを算
出する（ステップＳ５１１）。本実施の形態において
は、前記平均周期ｔｍＣＹＣＬは空燃比センサの応答性
のパラメータ（空燃比センサの出力の反転周期）を構成
する。

【００６０】ｔｍＣＹＣＬ＝ｔｍＷＡＶＥ／ｎＷＡＶＥ 続くステップＳ５１２では、後述する図９の処理により
ＬＡＦセンサ１７の応答性劣化判定用の所定周期ＴＭＣ
ＹＣＬＯＫを算出する。本実施の形態においては、前記
所定周期ＴＭＣＹＣＬＯＫは劣化判定値を構成する。

【００６１】次いで、ステップＳ５１３では、平均周期
ｔｍＣＹＣＬが前記所定周期ＴＭＣＹＣＬＯＫより短い
か否かを判別し、ｔｍＣＹＣＬ＜ＴＭＣＹＬＯＫであれ
ば、ＬＡＦセンサ１７の応答性劣化していないと判定し
て、ＬＡＦセンサ１７が劣化していないことを「１」で
示す応答性劣化ＯＫフラグＦＯＫを「１」に設定して
（ステップＳ５１４）、ステップＳ５１７に進む。

【００６２】一方、ステップＳ５１３で、ｔｍＣＹＣＬ
≧ＴＭＣＹＣＬＯＫであるときは、ＬＡＦセンサ１７の
応答性が劣化していると判定して、ＬＡＦセンサ１７が
劣化していることを「１」で示す劣化判定フラグＦＦＳ
ＤＬＲＰを「１」に設定し（ステップＳ５１５）、前記
応答性劣化ＯＫフラグＦＯＫを「０」に設定して（ステ
ップＳ５１６）、前記ステップＳ５１７に進む。

【００６３】次いで、応答性劣化判定処理が終了したこ
とを「１」で示す応答性劣化判定フラグＦＤＯＮＥＲＰ
を「１」に設定して（ステップＳ５１７）、さらに、前
記応答性劣化判定開始フラグＦＬＦＲＰＭを「０」に設
定して（ステップＳ５１８）、本処理を終了する。ここ
で、ステップＳ５１７でフラグＦＤＯＮＥＲＰを「１」
に設定することにより、後述する図１２のモニタ条件判
定処理においてＦＬＦＲＰＭＳ＝１が成立せず、Ｓ５０
３以降の処理が実行されない。即ち、１度応答性劣化判
定が実行された後は、再度の応答性劣化判定は実行され
ない。

【００６４】図９を参照して、図８のステップＳ５１２
におけるＴＭＣＹＣＬＯＫ値の算出処理を説明する。図
９は、ＴＭＣＹＣＬＯＫ値の算出処理のプログラムを示
す。劣化判定基準値設定手段は、該ＴＭＣＹＣＬＯＫ値
の算出処理のプログラム及びＥＣＵ５により構成され
る。

【００６５】まず、ステップＳ６０１で、ＬＡＦセンサ
１７の出力電圧ＶＬＡＦに応じて図１０に示すＫＡＣＴ
ｎテーブルを検索し、検出当量比ＫＡＣＴｎを決定す
る。この決定は、具体的には以下のように行う。

【００６６】図１０のＫＡＣＴｎテーブルにおいて、Ｌ
ＡＦセンサ１７の出力電圧ＶＬＡＦに対する検出当量比
ＫＡＣＴｎは実線の特性に設定されているが、ＬＡＦセ
ンサ１７に劣化が生じると、破線で示すように特性がず
れることになる。上記検索の際には、まず、ストイキ相
当出力電圧ＶＬＡＦＣＮＴに対する検出当量比ＫＡＣＴ
ｎを検索する。

【００６７】次いで、後述する図１１の処理によりＬＡ
Ｆセンサ１７のずれ量を示す値としてＬＡＦ出力補正用
学習値ＤＫＡＣＴＳＯ２を算出して（ステップＳ６０
２）、続くステップＳ６０３では、下記式によりストイ
キ相当検出当量比ＫＡＣＴＣＮＴを算出する。

【００６８】 ＫＡＣＴＣＮＴ＝ＫＡＣＴｎ＋ＤＫＡＣＴＳＯ２ 次に、ステップＳ６０４では、ストイキ相当検出当量比
ＫＡＣＴＣＮＴが前記反転判定用下限値ＫＣＭＲＰＬよ
り小さいか否かを判別し、ＫＡＣＴＣＮＴ＜ＫＣＭＲＰ
Ｌであるときは、ＴＭＣＹＣＬＯＫ値をリーン領域用の
基準値ＴＭＣＹＣＬＨ（例えば、０．９秒）に設定して
（ステップＳ６０６）、本処理を終了する。

【００６９】ステップＳ６０４で、ＫＡＣＴＣＮＴ≧Ｋ
ＣＭＲＰＬであるときは、ＫＡＣＴＣＮＴ値が反転判定
用上限値ＫＣＭＲＰＨより小さいか否かを判別し（ステ
ップＳ６０５）、ＫＡＣＴＣＮＴ＜ＫＣＭＲＰＨである
ときは、ＴＭＣＹＣＬＯＫ値をストイキ（理論空燃比）
近傍用の基準値ＴＭＣＹＣＬＭ（例えば、１．０秒）に
設定して（ステップＳ６０７）、本処理を終了する一
方、ＫＡＣＴＣＮＴ≧ＫＣＭＲＰＨであるときは、ＴＭ
ＣＹＣＬＯＫ値をリッチ領域用の基準値ＴＭＣＹＣＬＬ
（例えば、０．８秒）に設定して（ステップＳ６０
８）、本処理を終了する。本実施の形態では、リーン領
域、ストイキ近傍領域、リッチ領域の３つが空燃比の変
化領域を構成する。また、本実施の形態では、空燃比の
領域をリーン領域、ストイキ近傍領域、リッチ領域の３
つに分けているが、この分け方は、前記３つの領域のう
ち少なくとも２つの領域に応じて設定してもよい。

【００７０】図９の処理によれば、図１０に示すテーブ
ルにおけるストイキでの検出当量比ＫＡＣＴｎに実際の
ずれ量ＤＫＡＣＴＳＯ２を加算したストイキ相当検出当
量比ＫＡＣＴＣＮＴが反転判定用下限値ＫＣＭＲＰＬよ
り小さいときはＬＡＦセンサ１７の応答性劣化判定用の
所定周期ＴＭＣＹＣＬＯＫをリーン領域用の基準値ＴＭ
ＣＹＬＨに設定し（ステップＳ６０６）、ＫＡＣＴＣＮ
Ｔ値が反転判定用下限値ＫＣＭＲＰＬと反転判定用上限
値ＫＣＭＲＰＨとの間であるときはＬＡＦセンサ１７の
応答性劣化判定用の所定周期ＴＭＣＹＣＬＯＫをストイ
キ近傍領域用の基準値ＴＭＣＹＬＭに設定（ステップＳ
６０７）、ＫＡＣＴＣＮＴ値が反転判定用上限値ＫＣＭ
ＲＰＨより大きいときはＬＡＦセンサ１７の応答性劣化
判定用の所定周期ＴＭＣＹＣＬＯＫをリッチ領域用の基
準値ＴＭＣＹＬＬに設定する（ステップＳ６０８）。こ
れにより、ＫＡＣＴＣＮＴ値をリーン領域、ストイキ近
傍領域、リッチ領域の各変化領域にある場合においてそ
れぞれ適した値に算出することができ、変化領域の違い
によるＬＡＦセンサ１７の応答性のばらつきによる誤診
断を確実に防止することができる。

【００７１】本実施の形態においては、空燃比センサ１
７の応答性のパラメータの変化領域の１つとしてストイ
キ近傍において行うようにしたが、ストイキよりもリー
ン状態、リッチ状態においてＬＡＦセンサ１７の応答性
のパラメータを検出する手法に適用することが可能であ
る。

【００７２】図１１は、図９の処理のステップＳ６０２
におけるＬＡＦ出力補正用学習値ＤＫＡＣＴＳＯ２の算
出処理のプログラムである。

【００７３】以下の算出処理においては、ＬＡＦ出力補
正用学習値ＤＫＡＣＴＳＯ２が、Ｏ２センサの出力ＳＶ
Ｏ２に応じて設定される領域に応じて算出される。この
算出条件は、三元触媒１９，２０の浄化効率を改善する
ための強制的変動の手法（空燃比のパータベーションの
手法）においてリッチ側又はリーン側変動継続時間を持
ち換える条件に対応している。

【００７４】まず、ステップＳ７００でエンジン始動後
所定時間（例えば１８０秒）を経過したか否かを判別
し、所定時間経過していなければ直ちに本処理を終了す
る。始動直後は三元触媒１９，２０の触媒の状態が安定
しないことを考慮したものである。所定時間経過した後
は、パータベーションフラグＦＰＲＴが反転したか否か
を判別する（ステップＳ７０１）。ここに、パータベー
ションフラグＦＰＲＴは、パータベーション手法におい
てリッチ側偏倚制御又はリーン側偏倚制御が所定時間継
続されて反転要求を行うときに「１」となるフラグであ
る。ステップＳ７０１で前記パータベーションフラグＦ
ＰＲＴが反転直後でないときは直ちに本処理を終了す
る。即ち、ステップＳ７０２以下の処理は、パータベー
ションフラグＦＰＲＴが反転した直後のみ実行される。

【００７５】パータベーションフラグＦＰＲＴが反転し
たときは、パータベーション手法におけるリッチ側継続
時間補正係数ＫＰＲＴＲがリーン側継続時間補正係数Ｋ
ＰＲＴＬに等しいか否かを判別して（ステップＳ７０
２）、等しくなければ、ステップＳ７０３で、ＫＰＲＴ
Ｒ＞ＫＰＲＴＬであるか否かを判別する。ここで、ＫＰ
ＲＴＲ及びＫＰＲＴＬはパータベーション実行中に触媒
１９の下流側のＯ２センサ１８の出力が変動するのに応
じて更新される値でパータベーションの時間を短くする
方向に補正する。

【００７６】ステップＳ７０３で、ＫＰＲＴＲ＞ＫＰＲ
ＴＬであるときは、検出当量比ＫＡＣＴがリッチ側にず
れているとして検出当量比ＫＡＣＴをリーン側に修正す
るために下記式によりＤＫＡＣＴＳＯ２値を算出してＤ
ＫＡＣＴＳＯ２値の減算処理を行う（ステップＳ７０
４）。

【００７７】ＤＫＡＣＴＳＯ２＝ＤＫＡＣＴＳＯ２−Ｄ
ＤＫＡＣＴＳ１ 即ち、前回までに算出されたＤＫＡＣＴＳＯ２値から補
正項ＤＤＡＣＴＳ１で減算して新しいＤＫＡＣＴＳＯ２
値とする。

【００７８】次に、ステップＳ７０５〜Ｓ７０６で下限
リミット処理を行う。即ち、ステップＳ７０５では、Ｄ
ＫＡＣＴＳＯ２値が所定下限値（−ＤＫＡＣＴＬＭＴ）
より小さいか否かを判別し、ＤＫＡＣＴＳＯ２＜（−Ｄ
ＫＡＣＴＬＭＴ）であるときは、ステップＳ７０６でＤ
ＫＡＣＴＳＯ２＝（−ＤＫＡＣＴＬＭＴ）として、本処
理を終了する一方、ＤＫＡＣＴＳＯ２≧（−ＤＫＡＣＴ
ＬＭＴ）であるときは、直ちに本処理を終了する。な
お、ＤＫＡＣＴＬＭＴ値は、ＤＫＡＣＴＳＯ２値による
補正範囲の限界値であり、ＬＡＦセンサ１７の耐久性に
関する単体ばらつきに基づいて設定される。

【００７９】ステップＳ７０３で、ＫＰＲＴＲ≦ＫＰＲ
ＴＬであるときは、検出当量比ＫＡＣＴがリーン側にず
れているとして検出当量比ＫＡＣＴをリッチ側に修正す
るために下記式によりＤＫＡＣＴＳＯ２値を算出してＤ
ＫＡＣＴＳＯ２値の加算処理を行う（ステップＳ７０
７）。

【００８０】ＤＫＡＣＴＳＯ２＝ＤＫＡＣＴＳＯ２＋Ｄ
ＤＫＡＣＴＳ１ 即ち、前回までに算出されたＤＫＡＣＴＳＯ２値に補正
項ＤＤＡＣＴＳ１を加算して新しいＤＫＡＣＴＳＯ２値
とする。

【００８１】次に、ステップＳ７０８〜Ｓ７０９では上
限リミット処理を行う。即ち、ステップＳ７０８では、
ＤＫＡＣＴＳＯ２値が所定上限値ＤＫＡＣＴＬＭＴより
大きいか否かを判別し、ＤＫＡＣＴＳＯ２＞ＤＫＡＣＴ
ＬＭＴであるときは、ステップＳ７０９でＤＫＡＣＴＳ
Ｏ２＝ＤＫＡＣＴＬＭＴとして本処理を終了する一方、
ＤＫＡＣＴＳＯ２≦ＤＫＡＣＴＬＭＴであるときは、直
ちに本処理を終了する。

【００８２】一方、ステップＳ７０２で、ＫＰＲＴＲ＝
ＫＰＲＴＬであれば、直ちに本処理を終了する。

【００８３】ステップＳ７０３〜Ｓ７０９の処理によれ
ば、Ｏ２センサ出力ＳＶＯ２がストイキ相当基準値ＳＶ
ＲＥＦ近傍の所定範囲の領域にある場合において、ＫＰ
ＲＴＲ＞ＫＰＲＴＬであるときは、検出当量比ＫＡＣＴ
をリーン側に修正するためにＤＫＡＣＴＳＯ２値を補正
項ＤＤＫＡＣＴＳ１づつ漸減すると共に、ＫＰＲＴＲ≦
ＫＰＲＴＬであるときは、検出当量比ＫＡＣＴをリッチ
側に修正するためにＤＫＡＣＴＳＯ２値を補正項ＤＤＫ
ＡＣＴＳ１づつ漸増する。

【００８４】図１２は、上述したＬＡＦストイキ劣化モ
ニタ処理及びＬＡＦ応答性劣化モニタ処理の実行条件の
成否を判定するモニタ条件判定処理のフローチャートで
あり、本処理は優先度の高い処理が実行されない、いわ
ゆるバックグラウンドで実行される。

【００８５】まず、ＦＤＯＮＥＲＰ＝１であるか否か、
即ち前記応答性劣化モニタが終了したか否かを判別し
（ステップＳ８０１）、終了していれば、ステップＳ８
０７に進み、ダウンカウントタイマｔｍＬＦＭＣＨＫに
所定時間ＴＭＬＦＣＨＫをセットしてスタートさせ、Ｌ
ＡＦストイキ劣化モニタを許可する条件が成立すること
を「１」で示すモニタ許可条件フラグＦＬＦＭＣＨＫを
「０」に設定し（ステップＳ８０８）、応答性劣化判定
を開始することを「１」で示す応答性劣化判定開始フラ
グＦＬＦＲＰＭＳを「０」に設定して（ステップＳ８０
９）、本処理を終了する。

【００８６】ステップＳ８０１で、前記ＬＡＦ応答性劣
化モニタが終了していなければ、続くステップＳ８０２
からＳ８０６の各判別を行う。即ち、Ｏ２センサ１８が
活性であるか否かを判別し（ステップＳ８０２）、Ｏ２
センサ１８が正常であるか否かを判別する（ステップＳ
８０３）。

【００８７】次いで、エンジン１、及びエンジン１を搭
載した車両の運転状態が所定の領域にあるか否かを判定
する（ステップＳ８０４）。即ち、エンジン水温ＴＷが
所定上下限値ＴＷＬＡＦＭＨ，ＴＷＬＡＦＭＬの範囲内
にあるか否か、吸気温ＴＡが所定上下限値ＴＡＬＡＦＭ
Ｈ，ＴＡＬＡＦＭＬの範囲内にあるか否か、エンジン回
転数ＮＥが所定上下限値ＮＥＬＡＦＭＨ，ＮＥＬＡＦＭ
Ｌの範囲内にあるか否か、吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定
上下限値ＰＢＬＡＦＭＨ，ＰＢＬＡＦＭＬの範囲内にあ
るか否か及び車速ＶＰＬＳが所定上下限値ＶＬＡＦＭ
Ｈ，ＶＬＡＦＭＬの範囲内にあるか否かを判別し、すべ
ての判別の答が肯定（ＹＥＳ）のとき、エンジン１、及
びエンジン１を搭載した車両の運転状態がＬＡＦセンサ
１７の異常を正確に検出できる安定した所定の領域にあ
ると判定する。

【００８８】ここで、上記各パラメータが所定の領域に
あれば、さらに、前記空燃比フィードバックフラグＦＬ
ＡＦＦＢが「１」であるか否かを判別し（ステップＳ８
０５）、ＫＡＦ値がリミットアウトしているか否かを判
別する（ステップＳ８０６）。

【００８９】以上の判別の結果、Ｏ２センサ１８が不活
性のとき（ステップＳ８０２でＮＯ）、Ｏ２センサ１８
が正常でないとき（ステップＳ８０３のＮＯ）、エンジ
ン１等の運転状態が上記所定の状態にないとき（ステッ
プＳ８０４でＮＯ）、ＦＬＡＬＬＢ＝０で空燃比フィー
ドバック中でないとき（ステップＳ８０５でＮＯ）、Ｋ
ＡＦ値がリミットアウトしているとき（ステップＳ８０
６でＹＥＳ）は、前述のステップＳ８０７からＳ８０９
を実行して本処理を終了する。

【００９０】また、ステップＳ８０２からＳ８０６の答
がすべて上記判定結果と反対の場合は、前記Ｓ８０８で
スタートしたタイマｔｍＦＬＦＭＣＨＫの値が「０」で
あるか否かを判別する（ステップＳ８１０）。最初は、
ｔｍＬＦＭＣＨＫ＞０であるので前記ステップＳ８０８
に進み、ｔｍＬＦＭＣＨＫ＝０となると、応答性劣化判
定のモニタ条件成立と判定して前記ストイキ劣化モニタ
実行条件フラグＦＬＦＭＣＨＫを「１」に設定して（ス
テップＳ８１１）、ストイキ劣化モニタが終了したか否
かを判別する（ステップＳ８１２）。

【００９１】その結果、ストイキ劣化判定が終了してい
るときには、前記応答性劣化モニタ実行フラグＦＬＦＲ
ＰＭＳを「１」に設定し（ステップＳ８１３）、ストイ
キ劣化判定が終了していない場合は応答性劣化判定開始
フラグＦＬＦＲＰＭＳを「０」に設定して（ステップＳ
８０９）、本処理を終了する。

【００９２】図１２の処理において、ステップＳ８０１
〜Ｓ８０６の所定の判定条件が成立して所定時間ＴＭＬ
ＦＭＣＨＫ経過後に、前記ストイキ劣化モニタ実施許可
フラグＦＬＦＭＣＨＫを「１」とし、また、ストイキ劣
化モニタが終了している場合は応答性劣化判定開始フラ
グＦＬＦＰＭＳを「１」とする。

【００９３】本実施の形態においては、ＬＡＦセンサ１
７の応答性のパラメータとしてＬＡＦセンサ１７の出力
の反転周期を用いたが、該反転周期の代りに、空燃比を
変動させた後ＬＡＦセンサ１７の出力が変動するまでの
時間を用いてもよい。

【００９４】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の空燃比センサの
異常検出装置によれば、応答性算出手段によって算出さ
れた空燃比センサの応答性のパラメータを劣化判定基準
値と比較することにより該空燃比センサの劣化を検出す
るときに、該劣化判定基準値が空燃比センサの出力に基
づいて算出される空燃比の変化領域に応じて設定される
ので、該空燃比の変化領域の違いによる空燃比センサの
応答性のばらつきを防止することができる。

【００９５】本発明の請求項２記載の空燃比センサの異
常検出装置によれば、空燃比センサの出力の反転周期に
より空燃比センサの応答性を適切に検出できる。

【００９６】本発明の請求項３記載の空燃比センサの異
常検出装置によれば、空燃比センサの出力に基づいて算
出される空燃比がリーン領域にある場合、リッチ領域に
ある場合、目標空燃比の近傍にある場合の少なくとも２
つ以上で劣化判定基準値を持ち換えるので、該算出され
る変化領域の違いによる空燃比センサの応答性のばらつ
きをより確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる内燃機関及びその
制御装置の構成を示す図である。

【図２】空燃比補正係数ＫＡＦを算出する処理のフロー
チャートである。

【図３】空燃比補正係数ＫＡＦを算出する処理のフロー
チャートである。

【図４】空燃比補正係数ＫＡＦを算出する処理のフロー
チャートである。

【図５】ＬＡＦ応答性劣化モニタ用の空燃比補正係数Ｋ
ＡＦの算出処理のフローチャートである。

【図６】検出当量比ＫＡＣＴ、反転判定用基準値ＫＣＭ
ＲＰ、補正係数ＫＡＦ等間のタイミングチャートを示す
図である。

【図７】ＬＡＦセンサ１７の応答性劣化判定処理の全体
構成を示すフローチャートである。

【図８】ＬＡＦセンサ１７の応答性劣化判定処理の全体
構成を示すフローチャートである。

【図９】ＴＭＣＹＣＬＯＫの算出処理のフローチャート
である。

【図１０】ＫＡＣＴｎテーブルのグラフである。

【図１１】ＬＡＦ出力補正用学習値ＤＫＡＣＴＳＯ２の
算出処理のフローチャートである。

【図１２】ＬＡＦセンサ１７のモニタ条件判定処理のフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１ エンジン（内燃機関） ２ 吸気管 ５ ＥＣＵ（空燃比フィードバック制御手段、応答性算
出手段、劣化検出手段、劣化判定基準値設定手段） １２ 燃料噴射弁 １６ 排気管 １７ ＬＡＦセンサ（空燃比センサ） １８ Ｏ２センサ １９ 直下三元触媒 ２０ 床下三元触媒

フロントページの続き (72)発明者 野田 幸男 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平７−269400（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−50200（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−109051（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気系に設けられ排気ガス中
   の酸素濃度に比例する値を出力する空燃比センサと、該
   空燃比センサの出力に基づいて前記機関に供給する混合
   気の空燃比を目標空燃比にフィードバック制御する空燃
   比フィードバック制御手段とを備える内燃機関の空燃比
   制御装置における空燃比センサの異常検出装置におい
   て、前記空燃比センサの応答性のパラメータを算出する
   応答性算出手段と、該応答性のパラメータを劣化判定基
   準値と比較することにより前記空燃比センサの劣化を検
   出する劣化検出手段と、前記劣化判定基準値を前記空燃
   比センサの出力に基づいて算出される空燃比の変化領域
   に応じて設定する劣化判定基準値設定手段とを備えるこ
   とを特徴とする空燃比センサの異常検出装置。
2. 【請求項２】 前記空燃比センサの応答性のパラメータ
   が前記空燃比センサの出力の反転周期を含むことを特徴
   とする請求項１記載の空燃比センサの異常検出装置。
3. 【請求項３】 前記劣化判定基準値設定手段は、前記劣
   化判定基準値を前記算出される空燃比がリーン領域にあ
   る場合、リッチ領域にある場合、理論空燃比の近傍にあ
   る場合の少なくとも２つ以上で持ち換えることを特徴と
   する請求項１又は２記載の空燃比センサの異常検出装
   置。