JPH01315640A - 内燃機関の排気系異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 二重２旦二 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の排気系に介装された三元触媒の、
少なくとも、下流側に配設された酸素濃度センサ等の空
燃比センサの検出結果に基づいて排気系の異常を有効に
検出する内燃機関の排気系異常検出装置に関する。

［従来の技術］ 通電の空燃比フィードバック制御装置、所謂、シングル
酸素濃度センサシステムでは、酸素濃度を検出する空燃
比センサとしての酸素濃度センサを燃焼室近傍に配設す
るため、触媒コンバータの上流側である排気マニホール
ドに設けている。しかし、酸素濃度センサの出力特性の
固体差により、空燃比の制御精度向上には限界があった
。そこで、上記酸素濃度センサの出力特性の固体差、さ
らに、燃料哨削弁等の構成部品の固体差、経時変化、経
年変化等に起因する制御精度低下に対する対策として、
触媒コンバータの下流側に下流側酸素濃度センサを配設
し、上記触媒、コンバータの上流側に配設された上流側
酸素濃度センサの検出信号に基づく空燃比フィードバッ
ク制御に加えて、上記下流側酸素）関度センサの検出信
号に基づく空燃比フィードバック制御を実行する、所謂
、ダブル酸素１度センサシステムが知られている。該ダ
ブル酸素濃度センサシステムでは、下流側酸素濃度セン
サの応答性は、上流側酸素濃度センサの応答性より低い
が、次のような理由により、出力特性が比較的安定して
いる。

（ａ）　　触媒コンバータの下流側の排気温度は上流側
に比へ３低いので、下流側酸素濃度センサに対する熱的
悪影響が比較的少ない。

（ｂ）　　酸素濃度センサの出力特性に悪影響を及ぼす
排気中の有害物質は、触媒コンバータ内部で吸着される
ので、下流側の排気から酸素濃度センサが悪影響を受け
ることは比較的少ない。

（ｃ）　　触媒コンバータの下流側の排気は、充分混合
されているため、排気中の酸素濃度はほぼ平衡状態に近
いので、酸素濃度センサにより比較的正確に検出できる
。

このため、２つの酸素濃度センサの検出信号に基づく空
燃比フィードバック制御（所謂、ダブル酸素濃度センサ
システム）は、上流側酸素濃度センサの出力特性の悪化
を、下流側酸素濃度センサの検出信号により補正できる
。すなわち、第１０図に黒塗で示すように、ダブル酸素
濃度センサシステムでは、上流側酸素濃度センサの出力
特性が悪化しても、排気中の有害成分（ＨＣ，Ｃｏ、　
　Ｎ０ｘ）の排出量はほとんど増加せず、排気特性の悪
化は見られない。一方、同図に白抜きで示すように、出
力特性悪化時のシングル酸素濃度センサシステムでは、
排気中の有害成分がかなり増加し、排気特性の悪化が顕
著に現れる。このように、ダプル酸素）震度センサシス
テムでは、下流側酸素潤度センサの出力特性が安定して
いれば、良好な排気特性が補償される。

上述のようなダブル酸素潤度センサシステムで、下流側
酸素潤度センサの検出信号による空燃比フィードバック
制御実行中に、上流側酸素）Ｎ度センサの検出信号に基
づいて求めた空燃比補正係数ＦＡＦの制御定数、例えば
、リッチスキップ量Ｒ９Ｒ、リーンスキップｆＸｔ　Ｒ
Ｓ　Ｌ等を、予め定められた希薄側（Ｌ　ｅ　ａ　ｎ）
補正下限値ＭＩＮから過濃側（Ｒｉ　ｃ　ｈ）補正上限
値ＭＡＸの範囲内で、下流側酸素潤度センサの検出信号
に応じて増減補正する技術が知られている。このような
ものとして、例えば、「内燃機関の空燃比制御装置」　
（特開昭６１−２３４２４１号公報）等が提案されてい
る。

すなわち、下流側空燃比センサの出力に応じて空燃比フ
ィードバック制御定数であるリッチスキップＳｔ　ＲＳ
　Ｒおよびリーンスキップｆｆ１Ｒ５Ｌを、予め定めら
れた最大値ＭＡＸから最小値ＭＩＮの範囲内で、一定の
補正量づつ増減補正し、補正されたリッチスキップ量お
よびリーンスキップ量を用いて上流側空燃比センサの出
力に応じた空燃比補正量を演算して機関の空燃比を制御
する技術である。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、例えば、排気管の破損等の異常が生じると、排
気脈動効果により、排気系に空気が混入し、三元触媒に
流入する排気の空燃比、あるいは、下流側酸素潤度セン
サ近傍の空燃比が、希薄化される場合がある。ところが
、従来技術では、このような排気系の、空気の混入を伴
う破損を正確に検出することができないという問題点が
あった。

また、例えば、第１１図（１）に示すように、図示しな
い排気マニホールドに連通ずるフロントパイプＪ１と、
排気をマフラに誘導するセンタバイブＪ２との間に三元
触媒Ｊ３を介装し、その下流側に下流側酸素濃度センサ
Ｊ４を配設した排気系に破損箇所が生じた場合を一例と
して説明する。

この排気系の、三元触媒Ｊ３上流側に所定直径（φ４　
［ｍｍ］　）の上流孔Ｊ５をあけ、吸入空気量Ｑおよび
回転速度Ｎｅがほぼ一定の定常運転を行なう。すると、
上流孔Ｊ５から、空気が排気中に混入する。この空気に
より、三元触媒Ｊ３に流人する排気の空燃比が希薄化さ
れる。このため、第１１図（２）に示すように、下流側
酸素潤度センサＪ４の検出信号Ｖ２は、希薄側（Ｌｅａ
ｎ）（０［Ｖ］　）近傍の値になる。そこで、空燃比Ａ
／Ｆを過濃側（Ｒｉｃｈ）へ補正して目標空燃比（理論
空燃比１４．７）へ速やかに復帰させるために、リッチ
スキップ量Ｒ９Ｒが、時刻ＴＩから増加補正される。や
がて、時刻Ｔ２に到ると、リッチスキップ量Ｒ９Ｒは、
予め定められた上限ｆｌＩ！（８［％］）まで増加し、
上限値に維持される。しかし、上２ｇ孔Ｊ５からは継続
して空気が流人する。

このため、リッチスキップ量Ｒ９Ｒを上限値まで増加さ
せて空燃比補正係数ＦＡＦを増加補正しても、流入する
空気量の方が多くなると補正不可能となり、空燃比Ａ／
Ｆは目標空燃比（理論空燃比１４．７）より希薄側（Ｌ
　ｅ　ａ　ｎ）に移行してしまう。従って、三元触ＷＪ
３の排気浄化率が低下し、排気中の有害成分（ＮＯｘ）
排出量の増加を招くという問題もあった。

一方、例えば、第１２図（１）に示すように、三元触媒
Ｊ３下流側に所定直径（φ４　［ｍｍ］　）の下流孔Ｊ
６をあけ、吸入空気ｆｆ１Ｑおよび回転速度Ｎ　ｅがほ
ぼ一定の定常運転を行なう。すると、下流孔Ｊ６から、
空気が排気中に混入する。この空気により、下流側酸素
）震度センサＪ４周囲の排気の空燃比が希薄化される。

このため、第１２図（２）に示すように、下流側酸素潤
度センサＪ４の検出信号ｖ２は、はぼ希薄側（Ｌｅａｎ
）（Ｏ［Ｖ］　）を示す値になる。そこで、空燃比Ａ／
Ｆを過濃側（Ｒｉ　ｃ　ｈ）へ補正して目標空燃比（理
論空燃比１４．７）へ速やかに復帰させるために、リッ
チスキップ量Ｒ９Ｒが、時刻Ｔｌｌから増加補正される
。やがて、時刻ＴＩ２に到ると、リッチスキップ量Ｒ９
Ｒは、予め定められた上限値（８［％コ）まで増加し、
上限値に維持される。しかし、下流孔Ｊ６からは継続し
て空気が流入するので、下流側酸素濃度センサＪ４は依
然として希薄側（Ｌ　ｅ　ａ　ｎ）に相当する検出信号
Ｖ２を出力する。ところが、この場合は、下流孔Ｊ６に
より下流側酸素潤度センサＪ４が希薄側（Ｌ　ｅ　ａｎ
）の検出信号ｖ２を出力しており、三元触媒Ｊ３へ実際
に流入する排気の空燃比Ａ／Ｆが希薄側（Ｌｅａｎ）に
あるわけではない。このため、リッチスキ・ンプ量Ｒ９
Ｒを上限値まで増加させて空燃比補正係数ＦＡＦを増加
補正すると、過濃側（Ｒｉａｈ）への過補正により、空
燃比Ａ／Ｆは目標空燃比（理論空燃比１４．７）より過
濃側（Ｒｉｃｈ）に移行してしまう。従って、排気浄化
率の低い過濃側（Ｒｉ　ｃ　ｈ）の空燃比となった排気
が三元触媒Ｊ３に流入するので、触媒排気臭気の発生を
招致するという問題もあった。

本発明は、排気管の腐食・亀裂や触媒コンバータの接続
部の歪等、排気系に異常が発生したときは、正確、かつ
、速やかに異常を検出するのに好適な内燃機関の排気系
異常検出装置の提供を目的とする。

発明の構成 ［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するためになされた本発明は、第１図に
例示するように、 内燃機関Ｍ１の排気通路に配設された三元触媒Ｍ２と、 該三元触媒Ｍ２の上流側の排気中の特定成分潤度を検出
する上流側空燃比検出手段Ｍ３と、上記三元触媒Ｍ２の
下流側の排気中の特定成分）震度を検出する下流側空燃
比検出手段Ｍ４と、上記下流側空燃比検出手段Ｍ４の検
出結果に基づいて、内燃機関Ｍ１の空燃比フィードバッ
ク制御定数を、予め定められた過濃側補正上限値以内に
制限して算出する制御定数算出手段Ｍ５と、該制御定数
算出手段Ｍ５の算出した空燃比フィードバック制御定数
を用い、上記上流側空燃比検出手段Ｍ３の検出結果に基
づいて、空燃比制御量を算出する空燃比フィードバック
制御手段Ｍ６と、該空燃比フィードバック制御手段Ｍ６
の算出した制御量に従って、上記内燃機関Ｍ１の空燃比
を調節する空燃比調節手段Ｍ７と、 を具備した内燃機関の排気系異常検出装置であって、 さらに、上記制御定数算出手段Ｍ５の算出した空燃比フ
ィードバック制御定数が、所定時間以上上記過濃側補正
上限値に制限されている制御定数過濃側補正上限値維持
状態にあるか否かを判定する判定手段Ｍ８と、 上記下流側空燃比検出手段Ｍ４の検出結果に基づいて、
上記所定時間内に、下流側空燃比が過濃側になる空燃比
過濃側移行の有無を判別する判別手段Ｍ９と、 該判別手段Ｍ９により空燃比過濃側移行が無いと判別さ
れ、かつ、上記判定手段Ｍ８により制御定数過濃側補正
上限値維持状態にあると判定されたときは、排気系の異
常と検出する異常検出手段ＭＩＯと、 を備えたことを特徴とする内燃機関の排気系異常検出装
置を要旨とするものである。

また、上記目的を達成するためになされた本発明は、第
２図に例示するように、 内燃機関Ｍｌｌの排気通路に配設された三元触媒Ｍ１２
と、 該三元触媒Ｍ１２の下流側の排気中の特定成分）震度を
検出する下流側空燃比検出手段Ｍ１４と、上記下流側空
燃比検出手段Ｍ１４の検出結果に基づいて、内燃機関Ｍ
ｌｌの空燃比制御量を、予め定められた過濃側補正上限
値以内に制限し−Ｃ算出する空燃比フィードバック制御
手段Ｍ１６と、該空燃比フィードバック制御手段Ｍ１６
の算出した空燃比制御量に従って、上記内燃機関Ｍｌｌ
の空燃比を調節する空燃比調節手段Ｍ１７と、を具備し
た内燃機関の排気系異常検出装置であって、 さらに、上記空燃比フィードバック制御手段Ｍ１６の算
出した空燃比制御量が、所定時間以上上記過濃側補正上
限値に制限されている制御量過濃側補正上限値維持状態
にあるか否かを判定する判°定手段Ｍ１Ｂと、 上記下流側空燃比検出手段Ｍ１４の検出結果に基づいて
、上記所定時間内に、下流側空燃比が過澗側になる空燃
比過濃側移行の有無を判別する判別手段Ｍ１９と、 該判別手段Ｍ１９により空燃比過濃側移行が無いと判別
され、かつ、上記判定手段Ｍ１Ｂにより制御量過濃側補
正上限値維持状態にあると判定されたときは、排気系の
異常と検出する異常検出手段Ｍ２０と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の排気系異常検出装
置を要旨とするものである。

［作用コ 本発明の内燃機関の排気系異常検出装置は、第１図に例
示するように、内燃機関Ｍ１の排気通路に配設された三
元触媒Ｍ２の下流側の排気中の特定成分濃度を検出する
下流側空燃比検出手段Ｍ４の検出結果に基づいて、制御
定数算出手段Ｍ５は、内燃機関Ｍ１の空燃比フィードバ
ック制御定数を、予め定められた過濃側補正上限値以内
に制限して算出する。このように算出された空燃比フィ
ードバック制御定数を用い、空燃比フィードバック制ｉ
卸手段Ｍ６が、三元触媒Ｍ２の上流側の排気中の特定成
分濃度を検出する上流側空燃比検出手段Ｍ３の検出結果
に基づいて算出した空燃比制御量を空燃比調節手段Ｍ７
に指令する。すると、空燃比ｖＪ節手段Ｍ７は、指令さ
れる空燃比制御量に従って上記内燃機関Ｍ１の空燃比を
調節する。これに際して、判定手段Ｍ８は、上記制御定
数算出手段Ｍ５の算出した空燃比フィードパ・ンク制御
定数が、所定時間以上上記過）肩側補正上限値に制限さ
れている制御定数過濃側補正上限値維持状態にあるか否
かを判定する。また、判別手段Ｍ９は、上記下流側空燃
比検出手段Ｍ４の検出結果に基づいて、上記所定時間内
に、下流側空燃比が過濃側になる空燃比過濃側移行の有
無を判別する。該判別手段Ｍ９により空燃比過濃側移行
が無いと判別され、かつ、上記判定手段Ｍ８により制御
定数過濃側補正上限値維持状態にあると判定されたとき
は、異常検出手段ＭＩＯが、排気系の異常と検出するよ
う働く。

また、本発明の内燃機関の排気系異常検出装置は、第２
図に示すように、内燃機関Ｍｌｌの排気通路に配設され
た三元触媒Ｍ１２の下流側の排気中の特定成分）調度を
下流側空燃比検出手段Ｍ１４が検出する。この検出結果
に基づいて、空燃比フィードバック制御手段ＭＩＢは、
内燃機関Ｍｌｌの空燃比制御ＭＪ量を、予め定められた
過濃側補正上限値以内に制限して算出し、空燃比調節手
段Ｍ１７に指令する。すると、この空燃比制御ｌ量に従
って、空燃比調節手段Ｍ１７は、上記内燃機関Ｍ１１の
空燃比を調節する。これに際し、上記空燃比フィードバ
ック制御手段Ｍ１７の算出した空燃比制御量が、所定時
間以上上記過濃側補正上限値に制限されている制御量過
濃側補正上限値維持状態にあるか否かを判定手段Ｍ１Ｂ
は判定する。また、判別手段Ｍ１９は、上記下流側空燃
比検出手段Ｍ１４の検出結果に基づいて、上記所定時間
内に、下流側空燃比が過濃側になる空燃比過濃側移行の
有無を判別する。該判別手段Ｍ１９により空燃比過濃側
移行が無いと判別され、かつ、上記判定手段Ｍ１Ｂによ
り制御定数過濃側補正上限値継続状態にあると判定され
たときは、異常検出手段Ｍ２０が排気系の異常と検出す
るよう働く。

すなわち、空燃比を調節する制御量の算出に使用する空
燃比フィードバック制御定数、あるいは、空燃比制御量
が、所定時間以上過）肩側補正上限値に制限されている
にもかかわらず、三元触媒Ｍ２（Ｍ１２）の下流側の空
燃比が過濃側に移行しないときは、排気系に空気が混入
したものとし、排気系の異常を報知するのである。

従って、本発明の内燃機関の排気系異常検出装置は、排
気系への空気の混入に起因して生じる、空燃比フィード
バック制御定数の補正量、あるいは、空燃比制御量と三
元触媒Ｍ２（Ｍ１２）下流側の空燃比の過濃側への移行
の有無との対応関係不正に基づいて、排気系の碓損を正
確、かつ、速やかに検出するよう働く。

［実施例コ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。本発明の一実施例であるエンジンの排気系異常検
出装置のシステム構成を第３図に示す。

同図に示すように、エンジンの排気系異常検出装置１は
、エンジン２およびこれを制御する電子制御１１装置（
以下、単にＥＣＵと呼ぶ。）３から構成されている。

エンジン２は、シリンダ４、ピストン５およびシリンダ
ヘッド６から燃焼室７を形成し、該燃焼室７には点火プ
ラグ８が配設されている。

該エンジン２の吸気系は、上記燃焼室７と吸気バルブ９
を介して連通ずる吸気ボート１０、吸気管１１、吸入空
気の脈動を吸収するサージタンク１２、アクセルペダル
１３に連動して吸入空気量を調節するスロットルバルブ
１４およびエアクリーナ１５から構成されている。

上記エンジン２の排気系は、上記燃焼室７と排気バルブ
１６を介して連通ずる排気ボート１７、排気マニホール
ド１日、フロントバイブ１９、三元触媒を充填した触媒
コンバータ２０およびセンタバイブ２１から構成されて
いる。

上記エンジン２の点火系は、点火に必要な高電圧を出力
するイグニッションコイルを備えたイグナイタ２２およ
び図示しないクランク軸に連動して上記イグナイタ２２
で発生した高電圧を点火プラグに分配供給するディスト
リビュータ２３より構成されている。

上記エンジン２の燃料系統は、燃料を貯蔵するためのフ
ューエルタンク２４、該燃料を圧送するフューエルポン
プ２５、圧送された燃料を上記吸気ボート１０近傍に噴
射する電磁式の燃料噴射弁２６から構成されている。

エンジンの排気系異常検出装置１は検出器として、上述
した吸気管１１のスロットルバルブ１４上流側に設けら
れて吸入空気量を計測するエアフロメータ３１、該エア
フロメータ３１内部に設けられて吸入空気温度を測定す
る吸気温センサ３２、上記スロットルバルブ１４に連動
して該スロットルバルブ１４の開度を検出するスロット
ルポジションセンサ３３、上記スロットルバルブ１４の
全開状態を検出するアイドルスイッチ３４、シリンダブ
ロック４ａの冷却系統に配設されて冷却水温度を検出す
る水温センサ３５、排気マニホールド１８内に設けられ
て上記フロントバイブ１９から上記触媒コンバータ２０
に流入する上流側の排気中の残存酸素濃度を検出する上
流側ｒｊｆｉｇ濃度センサ３６、センタバイブ２１内に
設けられて上記触媒コンバータ２０から流出した下流側
の排気中の残存酸素濃度を検出する下流側酸素潤度セン
サ３７、上述したディストリビュータ２３のカムシャフ
トの１回転毎に、すなわち、図示しないクランク軸の２
回転毎に基準信号を出力する気筒判別センサ３８、上記
ディストリビュータ２３のカムシャフトの１７２４回転
毎に、すなわち、クランク角０°から３０°の整数倍毎
に回転角信号を出力する回転速度センサを兼ねた回転角
センサ３９を備えている。

上記各センサおよびスイッチの検出信号はＥＣＵ３に人
力され、該ＥＣＵ３はエンジン２を制御する。ＥＣＵ３
は、ＣＰＵ３ａ、ＲＯＭ３ｂ、ＲＡＭ３ｃ、バックアッ
プＲＡＭ３ｄ、　　タイマ３ｅを中心に論理演算回路と
して構成され、コモンバス３ｆを介して入出カポ−）３
ｇに接続されて外部との人出力を行なう。ＣＰＵ３ａは
、上述したエアフロメータ３１、吸気温センサ３２、ス
ロットルポジションセンサ３３の検出信号をＡ／Ｄ変換
器３ｈおよび人出カポ−）３ｇを介して、アイドルスイ
ッチ３４の検出信号を人出カポ−）３ｇを介して、気筒
判別センサ３８、回転角センサ３９の検出信号を波形整
形回路３１および人出力ボート３ｇを介して、水温セン
サ３５、上流側酸素潤度センサ３６、下流側酸素温度セ
ンサ３７の検出信号をＡ／Ｄ変換器３ｊおよび人出力ボ
ート３ｇを介して、各々人力する。一方、ＣＰＵ３ａは
、人出カポ−）３ｇおよび駆動回路３ｋを介して軍室内
に配設されたウオーニングランプ４０を点滅させると共
に、入出力ボート３ｇおよび駆動回路３ｍを介してイグ
ナイタ２２を駆動制御する。さらに、ＣＰＵ３ａは人出
力ボート３ｇ、ダウンカウンタ３ｎ、フリ・ンブフロッ
プ回路３ｐおよび駆動回路３ｒを介して燃料噴射弁２６
を駆動制御する。すなわち、ＣＰＵ３ａで算出された燃
料噴射量ＴＡＵに相当する（直がダウンカウンタ３ｎに
プリセットされると共に、フリップフロップ回路３ｐも
セットされる。このため、駆動回路３ｒが燃料噴射弁２
６を開弁し、燃料噴射が開始される。

一方、ダウンカウンタ３ｎがクロック信号を計数し、最
後にそのキャリアウド端子がハイレベル（１）になると
、フリップフロップ回路３ｐがセットされて駆動回路３
ｒは燃料噴射弁２６を閉弁し、燃料噴射が終了する。こ
のように、燃料噴射量ＴＡＵに応じた量の燃料がエンジ
ン２に供給される。

なお、上記ＥＣＵ３は、イグニッションスイッチ４１を
介して車載バッテリ４２から電力の供給を受けて作動す
る。また、バックアップＲＡＭ３ｄは、イグニッション
スイッチ４１を介さず、バッテリ等の、図示しない経路
より電力が与えられ、イグニッションスイッチ４１の状
態にかかわらず記憶内容が保持される様に構成されてい
る。

次に、第１の空燃比フィードバック制御処理を第４図（
１）、（２）に示すフローチャートに基づいて説明する
。末弟１の空燃比フィードバック制御処理は、ＥＣＵ３
の起動後、所定時間（例えば、４［ｍ５ｅｃ］）毎に実
行される。まず、ステップ１０２では、既述した各セン
サの検出信号に基づく各データを読み込む処理が行われ
る。続くステップ１０６では、第１の空燃比フィードバ
ック制御実行条件が成立するか否かを判定し、肯定判断
されるとステップ１０日に進み、一方、否定判断される
と、空燃比補正係数ＦＡＦの値を前回の制御終了時の値
とし、−旦、末弟１の空燃比フィードバック制御処理を
終了する。なお、空燃比補正係数ＦＡＦの値を、一定値
、前回の制御終了までの平均値、バックアップＲＡＭ３
ｄに記憶されている学習値等に設定しても良い。ここで
、例えは、冷却水温度ＴＨＷが所定温度（例えは、６０
　［°Ｃ１’）以下のとき、始動状態、始動後増量中、
暖機増量中、加速増量（非同期噴射）中、パワー増量中
、上流側酸素潤度センサ３６の出力信号Ｖ１が一度も第
１の比較電圧ＶＲＩを横切っていないとき、等は何れも
第１の空燃比フィードバック制御実行条件不成立である
。上記各条件に該当しない、第１の空燃比フィードバッ
ク制御実行条件成立時に実行されるステップ１０日では
、上流側酸素潤度センサ３６の検出信号ｖ１をＡ／Ｄ変
換して読み込む処理が行われる。続くステップ１１０で
は、上流側酸素潤度センサ３６の検出信号ｖ１が第１の
比較電圧ＶＲＩ（例えば、０゜４５　［Ｖ］　）以下で
あるか否かを判定し、肯定判断されると空燃比が希薄側
（Ｌｅａｎ）であるとしてステップ１１２に、一方、否
定判断されると空燃比が過濃側（Ｒｉｃｈ）であるとし
てステップ１２４に各々進む。空燃比が希薄側（Ｌ　ｅ
　ａ　ｎ）であるときに実行されるステップ１１２では
、デイレイカウンタＣＤＬＹの計数値の正負を判定し、
正のときはステップ１１４でデイレイカウンタＣＤＬＹ
の計数値を値Ｏにリセットした後ステップ１１６に進み
、一方、負のときは、そのままステップ１１６に進む。

ステップ１１６では、デイレイカウンタＣＤＬＹの計数
値を値１だけ減算し、続くステップ１１８，１２０で該
デイレイカウンタＣＤＬＹの計数値を最小値ＴＤＬに制
限し、デイレイカウンタＣＤＬＹの値が最小値ＴＤＬま
で減少したときは、ステップ１２２で空燃比フラグＦ１
を値０（希薄側（Ｌｅａｎ））にリセットした後、ステ
ップ１４０に進む。なお、最小値ＴＤＬは、上流側酸素
潤度センサ３６の検出信号ｖ１が過濃側（Ｒｉ　ｃ　ｈ
）から希薄側（Ｌ　ｅ　ａ　ｎ）に変化しても、過濃側
（Ｒｉｃｈ）であるとの判断を保持するためのリーン遅
延時間であって、負の値に定義されている。一方、上記
ステップ１１０で、空燃比が過濃側（Ｒｉ　ｃ　ｈ）で
あると判定されたときに実行されるステップ１２４では
、デイレイカウンタＣＤＬＹの計数値の正負を判定し、
負のときはステップ１２６でデイレイカウンタＣＤＬＹ
の計数値を値Ｏにリセットした後ステ・ンブ１２８に進
み、一方、正のときは、そのままステップ１２８に進む
。ステップ１２８では、デイレイカウンタＣＤＬＹの計
数値を値１だけ加算し、続くステップ１３０，１３２で
該デイレイカウンタＣＤＬＹの計数値を最大値ＴＤＲに
制限し、デイレイカウンタＣＤＬＹの計数値が最大値Ｔ
ＤＲまで増加したときは、ステップ１３４で空燃比フラ
グＦ１を値１（過濃側（Ｒｉｃｈ））にセットした後、
ステップ１４０に進む。なお、最大値ＴＤＲは、上流側
酸素温度センサ３６の検出信号Ｖ１が希薄側（Ｌｅａｎ
）から過濃側（Ｒｉｃｈ）に変化しても、希薄側（Ｌ　
ｅ　ａ　ｎ）であるとの判断を保持するためのリッチ遅
延時間であって、正の１直に定義されている。

続くステップ１４０では、空燃比フラグＦ１の値が反転
したか否かを判定し、肯定判断されるとステップ１４２
に、一方、否定判断されるとステップ１４日に、各々進
む。空燃比フラグＦ１の値が反転したときに実行される
ステップ１４２では、過濃側（Ｒｉｃｈ）から希薄側（
Ｌｅａｎ）への反転か、希薄側（Ｌｅａｎ）から過濃側
（Ｒｉｃｈ）への反転かを判定する処理が行われる。過
濃側（Ｒｉ　ｃ　ｈ）から希薄側（Ｌｅａｎ）への反転
時に実行されるステップ１４４では、空燃比補正係数Ｆ
ＡＦにリッチスキップ量Ｒ５Ｒを加算してスキップ的に
増加させ、一方、希薄側（Ｌ　ｅ　ａ　ｎ）から過濃側
（Ｒｉｃｈ）への反転時に実行されるステップ１４６で
は、空燃比補正係数ＦＡＦからリーンスキ・ンブ量Ｒ９
Ｌを減算してスキップ的に減少させ、各々ステップ１５
６に進む。また、上記ステップ１４０で空燃比フラグＦ
１の値が反転しないときに実行されるステップ１４日で
は、希薄側（Ｌ　ｅ　ａ　ｎ）であるか、過濃側（Ｒｉ
ｃｈ）であるかを判定する処理が行われる。希薄側（Ｌ
ｅａｎ）であるときに実行されるステップ１５０では、
空燃比補正係数ＦＡＦにリッチ積分定数ＫＩＲを加算し
て徐々に増加させ、一方、過濃側（Ｒｉ　ｃ　ｈ）であ
るときに実行されるステップ１５２では、空燃比補正係
数ＦＡＦからリーン積分定数Ｋ　Ｉ　Ｌを減算して徐々
に減少させ、各々ステップ１５６に進む。ここで、両積
分定数ＫＩＲ，ＫＩＬは、両スキップ量Ｒ９Ｒ，Ｒ９Ｌ
に比較して充分小さく設定されている。従って、ステッ
プ１４４．１４６では燃料噴射量は迅速に増減補正され
、一方、ステップ１５０．１５２では燃料噴射量は徐々
に増減補−正される。続くステップ１５６゜１５８では
、上記空燃比補正係数ＦＡＦの値を、例えば、最大値１
．２以下に制限し、さらに、続くステップ１６０．１６
２では、最小値０．８以上に制限し、空燃比補正係数の
値ＦＡＦが何等かの原因により過大、あるいは、過小に
なった場合でも、空燃比のオーバリッチ状態、もしくは
、オーバリーン状態への移行を防止する。次にステップ
１６４に進み、上記のように算出された空燃比補正係数
ＦＡＦをＲＡＭ３ｃに記憶した後、−旦、氷菓１の空燃
比フィードバック制御処理を終了する。以後、氷菓１の
空燃比フィードバック制御処理は所定時間毎に、上記ス
テップ１０２〜１６４を繰り返して実行する。

次に、上記制御の様子の一例を、第５図のタイミングチ
ャートに従って説明する。時刻ｔ１に、上流側酸素潤度
センサ検出信号に基づく空燃比信号Ａ／Ｆが希薄側（Ｌ
　ｅ　ａ　ｎ）から過濃側（Ｒｉｃｈ）に変化すると、
デイレイカウンタＣＤＬＹの計数値はリセット後、カウ
ントア・ンブされ、リッチ遅延時間ＴＤＲ経過後の時刻
ｔ２に最大値ＴＤＲに到達する。すると、遅延処理後の
空燃比信号Ａ／Ｆｄ（空燃比フラグＦ１の値）が、希薄
側（Ｌｅａｎ）から過）肩側（Ｒｉ　ｃ　ｈ）に変化す
る。

また、時刻ｔ３に、上流側酸素濃度センサ検出信号に基
づく空燃比信号Ａ／Ｆが過濃側（Ｒｉ　ｃ　ｈ）から希
薄側（Ｌｅａｎ）に変化すると、デイレイカウンタＣＤ
ＬＹの計数１直はリセット後、カウントダウンされ、リ
ーン遅延時間（−ＴＤＬ）経過後の時刻ｔ４に最小値Ｔ
ＤＬに到達する。すると、遅延処理後の空燃比信号Ａ／
Ｆｄ（空燃比フラグＦ１の値）が、過濃側（Ｒｉ　ｃ　
ｈ）から希薄側（Ｌｅａｎ）に変化する。しかし、例え
は、上流側酸素温度センサ検出信号に基づく空燃比信号
Ａ／Ｆが、時刻ｔ５．ｔ６．ｔ７のようにリッチ遅延時
間ＴＤＲより短い期間で反転すると、デイレイカウンタ
ＣＤＬＹの計数値が最大（ｉＴＤＲへ到達する時間が延
長され、時刻ｔ８に至って遅延処理後の空燃比信号Ａ／
Ｆｄが反転する。すなわち、遅延処理後の空燃比信号Ａ
／Ｆｄ（空燃比フラグＦ１の値）は、上流側酸素潤度セ
ンサ検出信号に基づく空燃比信号Ａ／Ｆよりも安定した
値となる。

このように、比較的安定した遅延処理後の空燃比信号Ａ
／Ｆｄに基づいて、空燃比補正係数ＦＡＦが決定される
。

次に、第２の空燃比フィードバック制御処理について説
明する。第２の空燃比フィードバック制御処理は、第１
の空燃比フィードバック制御処理の制御定数であるスキ
ップ量Ｒ５Ｒ，Ｒ５Ｌ、積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬ、遅延
時間ＴＤＲ，ＴＤＬおよび第１の比較電圧ＶＲＩを変更
する制御を行なうものと、第２の空燃比補正係数ＦＡＦ
２を算出する制御を行なうものがある。

制御定数であるスキップ量Ｒ９Ｒ，Ｒ５ＬＳ積分定数Ｋ
ＩＲ，ＫＩＬ、遅延時間ＴＤＲ，ＴＤＬおよび第１の比
較電圧ＶＲＩを変更する制御では、例えば、リッチスキ
ップｆｆ１Ｒ９Ｒの増加補正、あるいは、リーンスキッ
プ量Ｒ５Ｌの減少補正により空燃比を過）肩側（Ｒｉ　
ｃ　ｈ）に制御でき、一方、リッチスキップ量Ｒ９Ｒの
減少補正、あるいは、リーンスキップ量ＲＳ　Ｌの増加
補正により空燃比を希薄側（Ｌ　ｅ　ａ　ｎ）に制御で
きる。従って、下流側酸素潤度センサ３７の検出信号に
応じてリッチスキップ１ｔＲ９Ｒｓ　あるいは、リーン
スキップＭ　ＲＳ　Ｌの少なくとも一方を補正すると空
燃比を制御できる。また、例えば、リッチ積分定数ＫＩ
Ｒの増加補正、あるいは、リーン積分定数ＫＩＬの減少
補正により空燃比を過濃側（Ｒｉ　ｃ　ｈ）に制御でき
、一方、リッチ積分定数ＫＩＲの減少補正、あるいは、
リーン積分定数ＫＩＬの増加補正により空燃比を希薄側
（Ｌ　ｅ　ａ　ｎ）に制御できる。

このように、下流側酸素潤度センサ３７の検出信号に応
じてリッチ積分定数Ｋ　Ｉ　Ｒ，あるいは、リーン積分
定数ＫＩＬの少なくとも一方を補正すると空燃比を制御
できる。さらに、例えは、リッチ遅延時間ＴＤＲをリー
ン遅延時間（−ＴＤＬ）より相対的に大きく設定すると
、空燃比を過濃側（Ｒｉ　ｃ　ｈ）に制御でき、一方、
リッチ遅延時間ＴＤＲをリーン遅延時間ＴＤＬより相対
的に小さく゛設定すると、空燃比を希薄側（Ｌｅａｎ）
に制御できる。すなわち、下流側酸素濃度センサ３７の
検出信号に応じてリッチ遅延時間ＴＤＲ１あるいは、リ
ーン遅延時間ＴＤＬの少なくとも一方を補正すると空燃
比を制御できる。また、例えば、第１の比較電圧ＶＲＩ
を低下補正すると、空燃比を希薄側（Ｌｅａｎ）に制御
できる。そこで、下流側酸素温度センサ３７の検出信号
に応じて第１の比較電圧ＶＲＩを補正しても、空燃比を
制御できる。ところで、上記スキップ量Ｒ９Ｒ，Ｒ５Ｌ
。

積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬ、遅延時間ＴＤＲ，ＴＤＬおよ
び第１の比較電圧ＶＲＩを下流側酸素温度センサ３７の
検出信号に応じて変更すると、例えは、遅延時間ＴＤＲ
，ＴＤＬの補正は非常に微妙な空燃比制御を可能にし、
スキップ量Ｒ５Ｒ，Ｒ５Ｌは、上記遅延時間ＴＤＲ，Ｔ
ＤＬのように空燃比フィードバック制御周期の延長を伴
うことなく高い応答性を保持した制御が可能になる。従
って、複数の上記制御定数を組み合わせた制御が有効で
ある。

次に、第２の空燃比フィードバック制御処理を第６図（
１）、（２）に示すフローチャートに基づいて説明する
。末弟２の空燃比フィードバック制御処理は、ＥＣＵ３
の起動後、所定時間（例えは、５１２［ｍ５ｅｃコ）毎
に実行され、スキップ量Ｒ９Ｒ，Ｒ５Ｌを補正演算する
。まず、ステップ２０２では、既述した各センサの検出
信号に基づく各データを読み込む処理が行われる。続く
ステップ２０４では、第１の空燃比フィードバック制御
処理実行条件が成立するが否かを判定し、肯定判断され
るとステップ２０Ｂに進み、一方、否定判断されると、
スキップ量Ｒ５Ｒ，Ｒ５Ｌの値を前回の制御終了時の値
とし、−旦、末弟２の空燃比フィードバック制御処理を
終了する。なお、スキップ量Ｒ５Ｒ，Ｒ３Ｌの値を、前
回の制御終了までの平均値、バックアップＲＡＭ３ｄに
記憶されている学習値等に設定しても良い。第１の空燃
比フィードバック制御処理実行条件成立時にはステップ
２０６〜ステツプ２１４に進み、冷却水温度ＴＨＷが７
０　［’　Ｃ］を上回るが否が（ステップ２０６）、ス
ロットルバルブ非全閉状態であるか否か（ステップ２０
日）、下流側酸素濃度センサ３７が活性状態にあるが否
か（ステップ２１０）（すなわち、所定時間経過後であ
って素子温度が充分上昇し、下流側酸素温度センサ３７
の活性化フラグがセットされているとき）、下流側酸素
温度センサ３７が正常であるか否か（すなわち、下流側
酸素温度センサ３７のダイアグノーシス信号が正常を示
すとき）　（ステップ２１２）、エンジン２の負荷が所
定負荷以上であるか否か（ステップ２１４）、を各々判
定し、すべて肯定判断されるとステ・ンプ２１６に進み
、一方、何れかのステップで否定判断されると、スキッ
プ量Ｒ９Ｒ。

ＲＳＬの値を前回の制御終了時の値とし、−旦、末弟２
の空燃比フィードバック制御処理を終了する。上記ステ
ップ２０４〜ステツプ２１４の全てにおいて肯定判断さ
れたときに実行されるステップ２１６では、排気系異常
フラグＦＷが値Ｏにリセットされているか否かを判定し
、肯定判断されると第２の空燃比フィードバック制御を
実行するためにステップ２２０以下に進み、一方、否定
判断されると排気系に異常が生じたものとして第２の空
燃比フィードバック制御を中止するために、ステップ２
６０．２６２を経て、−旦、末弟２の空燃比フィードバ
ック制御処理を終了する。

上記第２の空燃比フィードバック制御処理実行条件成立
時に実行されるステップ２２０では、下流側酸素潤度セ
ンサ３７の検出信号ｖ２をＡ／Ｄ変換して読み込む処理
が行われる。続くステップ２２１では、前回算出された
スキップ量Ｒ９Ｒ。

ＲＳＬを読み込む処理が行われる。続くステップ２２２
では、下流側酸素潤度センサ３７の検出信号Ｖ２が第２
の比較電圧ＶＲ２（例えば、０．５５　［Ｖ］　）以下
であるか否かを判定し、肯定判断されると空燃比が希薄
側（Ｌｅａｎ）であるとしてステップ２２３に、一方、
否定判断されると空燃比が過濃側（Ｒｉ　ｃ　ｈ）であ
るとしてステップ２４２に各々進む。空燃比が希薄側（
Ｌ　ｅ　ａｎ）であるときに実行されるステップ２２３
では、下流側酸素潤度センサ検出信号に基づく空燃比が
希薄側（Ｌ　ｅ　ａ　ｎ）であるため、下流側空燃比フ
ラグＦ２を１直０にリセットした後、ステップ°２２４
に進む。ステップ２２４では、リッチスキップ量Ｒ５Ｒ
の値を一定値△Ｒ５だけ加算し、続くステ・ンプ２２６
．２２Ｂで該リッチスキップ量Ｒ５Ｒの値を最大傾ＲＭ
ＡＸ以下の量に制限し、さらに、ステップ２３０では、
リーンスキップｆｆ１Ｒ３Ｌの値を一定値ΔＲ９だけ減
算し、続くステップ２３２．２３４で該リーンスキップ
量Ｒ９Ｌの値を最小値ＬＭＩＮ以上の量に制限する。こ
こで、例えば、最大値は７．５［％］、最小値は２．５
［％コである。なお、最大値は空燃比の変動によりドラ
イバビリティが悪化しない範囲の値であり、最小１直は
過渡追従性が低下しない範囲の値である。このように、
リッチスキップ量Ｒ９Ｒを増加補正すると共に、リーン
スキップ量Ｒ９Ｌｔ４Ｊ少補正して空燃比を過濃側（Ｒ
ｉ　ｃ　ｈ）に移行させ易くする。続くステップ２３８
では、上記のように補正したリッチスキ・ンブ量Ｒ５Ｒ
およびリーンスキップ量Ｒ９ＬをＲＡＭ３ｃおよびバッ
ファ・ンブＲＡＭ３ｄに記憶した後、−旦、末弟２の空
燃比フィードバック制御処理を終了する。

一方、上記ステップ２２２で、空燃比が過）肩側（Ｒｉ
　ｃ　ｈ）であると判定されたときに実行されるステッ
プ２４２では、下流側酸素潤度センサ検出信号に基づく
空燃比が過濃側（Ｒｉｃｈ）であるため、下流側空燃比
フラグＦ２を値１にセットした後、ステ・ンブ２４４に
進む。ステップ２４４では、リッチスキップ°ｆｆ１Ｒ
５Ｒの１直を一定（直△Ｒ５だけ減算し、統くステップ
２４６．２４８で該リッチスキップ量Ｒ９Ｒの値を最小
１直ＲＭＩＮ以上の量に制限し、次にステップ２５０に
進み、リーンスキ・ンブ量Ｒ５Ｌの値を一定値△Ｒ９だ
け加算し、続くステップ２５２．２５４で該リーンスキ
・ンプ量Ｒ３Ｌの値を最大値ＬＭＡＸ以下の量に制限す
る。このように、リッチスキップ量Ｒ５Ｒを減少補正す
ると共に、リーンスキップ量Ｒ９Ｌを増加補正して空燃
比を希薄側（Ｌｅａｎ）に移行し易くする。その後、上
述したステップ２３８を経て、−旦、末弟２の空燃比フ
ィードバック制御処理を終了する。一方、ステップ２１
６で否定判断されたとき、すなわち、排気系に異常があ
るときに実行されるステップ２６０では、リッチスキッ
プ量Ｒ５Ｒの値を初期値Ｒ５ＲＯ（本実施例では、５［
％コ）に設定し、続くステップ２６２では、リーンスキ
・ンブ量Ｒ９Ｌの１直を初其月値Ｒ５ＬＯ（本実施例で
は、５［％コ）に設定する処理を行った後、ステップ２
３８を経て、−旦、本箱２の空燃比フィードバック制御
処理を終了する。

以後、本箱２の空燃比フィードバック制御処理は所定時
間毎に、上記ステップ２０２〜２６２を繰り返して実行
する。

次に、排気系異常検出処理を第７図ζこ示すフローチャ
ートに基づいて説明する。本排気系異常検出処理は、Ｅ
ＣＵ３の起動後、所定時間毎（本実施例では５１２［ｍ
５ｅｃｌ）に実行される。まず、ステップ３０２では、
第１の空燃比フィードバック制御実行中であるか否か、
また、ステップ３０４では、第２の空燃比フィードバッ
ク制御実行中であるか否か、を各々上述した各実行条件
に基づいて判定し、両ステップ３０２，３０４で共に肯
定判断されるとステップ３１４に、一方、何れかのステ
ップで否定判断されるとステップ３０６に、各々進む。

ステップ３０２．３０４の何れかで否定判断されたとき
、すなわち、第１の空燃比フィードバック制御、または
、第２の空燃比フィードバック制御の少なくとも一方が
実行されていないときに実行されるステップ３０６では
、第２の空燃比フィードバック制御の連続実行時間を計
数する連続実行時間カウンタＣ９Ｂの計数値を１直０に
リセットする処理が行われる。続くステップ３０８では
、リッチスキップ量Ｒ９Ｒが最大値ＲＭＡＸに保持され
る時間を計数する最大値保持時間カウンタＣＲ９ＲＧＵ
Ｄの計数値を値０にリセットする処理が行われ、一方、
ステップ３０２゜３０４で共に肯定判断されたとき、す
なわち、第１および第２の空燃比フィードバック制御が
共に実行されているときは、ステップ３１４に進み、連
続実行時間カウンタＣ３Ｂの計数値が所定連続時間Ａ（
本実施例では、１８０［５ｅｃｌ）以上であるか否かを
判定し、肯定判断されるとステップ３１８に、一方、否
定判断されるとステップ３１６に、各々進む。末だ、連
続実行時間カウンタＣ９Ｂの計数値が所定連続時間Ａ未
満のときに実行されるステップ３１６では、連続実行時
間カウンタＣ９Ｂの計数値に値１を加算する処理を行っ
た後、−旦、本排気系異常検出処理を終了する。

一方、ステップ３１４で肯定判断されたとき、すなわち
、連続実行時間カウンタＣ３Ｂの計数値が所定連続時間
へ以上のときに実行されるステップ３１８では、所定連
続時間Ａ以上継続して実行されている第２の空燃比フィ
ードバック制御中に、下流側空燃比フラグＦ２が値１に
なったか否か、すなわち、下流側酸素潤度センサ３７が
空燃比の過濃側（Ｒｉｃｈ）への移行を検出したことが
有るか否かを判定し、肯定判断されると、異常でないと
判断してステ・ンブ３２０に進み、連続実行時間カウン
タＣ９Ｂの計数値を値０にリセットする処理が行われる
。続くステップ３２２では、リッチスキップ量Ｒ３Ｒが
最大値ＲＭＡＸに保持される時間を計数する最大値保持
時間カウンタＣＲ９ＲＧＵＤの計数値を値０にリセット
する処理が行われる。次にステップ３２４に進み、排気
系に異常が生じていないので、ウオーニングランプ４０
を消灯する制御信号を駆動回路３ｋに出力する処理が行
われる。続くステップ３２６では、排気系に異常が生じ
ていないので、排気系異常フラグＦＷを値０にリセット
する処理を行った後、−旦、本排気系異常検出処理を終
了する。一方、、ステップ３１８で否定判断されるとス
テップ３３０に進む。下流側酸素潤度センサ３７が、所
定連続時間Ａ以上に亘って、空燃比の過濃側（Ｒｉｃｈ
）への移行を一度も検出しなかったときに実行されるス
テップ３３０では、リッナスキ・ンブ補正量Ｒ３Ｒが最
大値ＲＭＡＸに等しいか否かを判定し、肯定判断される
とステップ３３４に、一方、否定判断されるとステップ
３３２に、各々進む。リッチスキップ補正量Ｒ５Ｒが最
大値ＲＭＡＸに等しくないときに実行されるステップ３
３２では、最大値保持時間カウンタＣＲ９ＲＧＵＤの計
数値を値０にリセ・ン卜する処理を行った後、−旦、本
排気系異常検出処理を終了する。一方、リッチスキップ
補正量Ｒ５Ｒが最大値ＲＭＡＸに等しいときに実行され
るステップ３３４では、最大値保持時間カウンタＣＲＳ
ＲＧＵＤの計数値に値１を加算する処理が行われる。続
くステップ３３６では、最大値保持時間カウンタＣＲ９
ＲＧＵＤの計数値が所定保持時間Ｂ（本実施例では、１
８０［ｓｅｃコ）以上であるか否かを判定し、肯定判断
されるとステ・ンブ３３日に進み、一方、否定判断され
ると一旦、本排気系異常検出処理を終了する。最大値保
持時間カウンタＣＲ９ＲＧＵＤの計数値が所定保持時間
Ｂ以上であるときに実行されるステップ３３８では、排
気系に異常が生じたので、ウオーニングランプ４０を点
灯する制御信号を駆動回路３ｋに出力する処理が行われ
る。続くステップ３４０では、排気系に異常が生じたの
で、排気系異常フラグＦＷ１ｉ：ｆ１ｍｌにセットする
処理が行こなわれる。次にステップ３４２に進み、排気
系異常フラグＦＷの値をＲＡＭ３ｃおよびバックアップ
ＲＡＭ３ｄに記憶する処理を行った後、−旦、本排気系
異常検出処理を終了する。以後、本排気系異常検出処理
は所定時間毎に、上記ステップ３０２〜３４２を繰り返
して実行する。

次に、燃料噴射制御処理を第８図に示すフローチャート
に基づいて説明する。本燃料噴射制御処理は、ＥＣｔＪ
３の起動後、所定クランク角度毎（例えば、３６０　［
’　ＣＡ］　’）に実行される。まず、ステップ４００
では、既述した各データを読み込む処理が行われる。統
くステップ４０４では、基本燃料噴射量ＴＡＵＯを、定
数α、吸入空気量Ｑおよび回転速度Ｎｅから、次式（１
）のように算出する処理が行われる。

ＴＡＵＯ＝　　ａ　　Ｘ　　Ｑ　　／　　Ｎｅ　　＝−
（１）続くステ・ンプ４０６では、暖機増量係数ＦＷＬ
を、冷却水温度ＴＨＷに応じて、ＲＯＭ３ｂに記憶され
ている、第９図に示すマツプに従った補間計算により算
出する処理が行われる。次に、ステップ４０Ｂに進み、
実燃料噴射量ＴＡＵを次式（２）のように算出する処理
が行われる。但し、β。

γは、他の運転状態パラメータに従って定まる補正係数
である。

ＴＡＵ　　＝ ＴＡＵＯ・ＦＡＦ・（ＦＷＬ＋β＋１）＋γ・・・　　
（２） 続くステップ４１０では、上記ステップ４０Ｂで算出さ
れた実燃料噴射量ＴＡＵを、ダウンカウンタ３ｎにセッ
トすると共に、フリップフロップ回路３ｐをセットする
制御信号を出力して燃料噴射を開始させた後、−旦、本
燃料噴射制御処理を終了する。なお、既述したように、
実燃料噴射量ＴＡＵに相当する時間が経過すると、ダウ
ンカウンタ３ｎのキャリアウド信号により、フリップフ
ロップ３ｐがリセットされて燃料噴射は終了する。

以後、本燃料噴射制御処理は所定クランク角度毎に、上
記ステップ４００〜４１０を繰り返して実行する。

なお本実施例において、エンジン２が内燃機関Ｍｌ（Ｍ
ｌｌ）に、触媒コンバータ２０が三元触媒Ｍ２（Ｍｌ２
）に、上流側酸素濃度センサ３６が上流側空燃比検出手
段Ｍ３に、下流側酸素潤度センサ３７が下流側空燃比検
出手段Ｍ４　（Ｍｌ４）に、各々該当する。また、ＥＣ
Ｕ３および該ＥＣＵ３の実行する処理のうち第２の空燃
比フィードパ・ンク制御処理が制御定数算出手段Ｍ５と
して、第１の空燃比フィードバック制御処理が空燃比フ
ィードパ；ンク制御手段Ｍ６、あるいは、第１および第
２の空燃比フィードバック制御処理が空燃比フィードバ
ック制御手段Ｍ１６として、各々機能する。さらに、燃
料噴射弁２６が空燃比調節手段Ｍ７（Ｍ１？）に該当し
、ＥＣＵ３およびＥＣＵ３の実行する処理の内、ステッ
プ（３３０〜３３６）が判定手段Ｍ８　（Ｍｌ　Ｂ’）
として、ステップ（３１Ｂ）が判別手段Ｍ９（Ｍｌ９）
として、ステップ（３３８〜３４２）が異常検出手段Ｍ
ＩＯ（Ｍ２Ｏ）として、各々機能する。

以上説明したように本実施例によれは、上流側−酸素潤
度センサ３６から下流側酸素温度センサ３７に到るフロ
ントパイプ１９の腐食や亀裂等の値損、あるいは、触媒
コンバータ２０の接続部の歪等に起因する排気系の破損
により空気が排気に混入した場合は、排気系の異常を速
やかに検出できるので、装置の信頼性が向上する。

また、排気系の異密により、正常な空燃比フィードバッ
ク制御の継続は困難であることを速やかに乗員に報知す
るので、排気中のＮＯｘ排出量の低減や触媒排気臭気の
発生抑制が可能になる。すなわち、触媒コンバータ２０
の上流側のフロントバイブ１９に腐食や亀裂が生じて空
気が混入した場合には、リッチスキップ量Ｒ９Ｒの過濃
側上限値（本実施例では、８［％］）まで補正しても空
燃比は希薄側（Ｌｅａｎ）となるが、ウオーニングラン
プ４０の速やかな報知により、乗員は排気系異常を把握
できるので、排気中のＮＯＸ排出量の増加を最小限に低
減できる。また、触媒コンバータ２０とセンタバイブ２
１との接続部の経年変化に起因する歪発生により、下流
側酸素潤度センサ３７近傍に空気が混入した場合は、リ
ッチスキップ量Ｒ５Ｒの過濃側上限値まで補正すると空
燃比は過濃側（Ｒｉｃｈ）に移行するが、ウオーニング
ランプ４０の速やかな報知に基づき乗は排気系の障害を
迅速に認知できるので、触媒排気臭気の発生を抑制でき
る。

さらに、排気系異常検出処理は、第１および第２の空燃
比フィードバック制御中に限って実行されるので、例え
ば、エンジンブレーキ等、フューエルカット中の空燃比
の希薄化（Ｌｅａｎ）等に起因する誤検出を生じない。

また、排気系異常時は、排気系異常フラグＦＷがｆｉ　
１にセットされ、第２の空燃比フィードバック制御処理
でスキップ量Ｒ９Ｒ，Ｒ９Ｌは補正されず、初朋値Ｒ５
ＲＯ，Ｒ９ＬＯに固定されたまま、第１の空燃比フィー
ドバック制御処理のみが実行される。このため、排気系
への空気混入によりスキップ量Ｒ５Ｒを過補正してしま
うといった悪影響を受けることなく、第１の空燃比フィ
ードバック制御処理により、空燃比の変動を所定範囲内
に抑制するといった、フェイルセーフ機能も発揮できる
。

さらに、排気系異常時には、排気系異常フラグＦＷを（
１Ｍ１にセットするので、保守時に異常箇所が明確にな
り、保守作業の効率が向上する。

なお、所謂、ダブル酸素潤度センサシステムであれは、
上流側酸素潤度センサ３６による第１の空燃比フィード
バック制御処理で使用される他の制御定数、すなわち、
遅延時間ＴＤＬ、ＴＤＲ５積分定数ＫＩＬ、ＫＩＲ５第
１の比較電圧ＶＲＩ等の補正量が所定時間以上に亘って
過濃側（Ｒｉｃｌｌ）補正上限値に設定され、かつ、下
流側酸素潤度センサ３７が一度も過濃側（Ｒｉｃｈ）信
号を検出しないときは、排気系異常と判定して報知する
よう構成しても良い。

また、比較的短い周期で変動する上流側酸素潤度センサ
３６の検出信号ｖ１に基づく第１の空燃比フィードバッ
ク制御部処理を４［ｍ５ｅｃｌ毎に、一方、比較的長い
周期で変動する下流側酸素潤度センサ３７の検出信号Ｖ
２に基づく第２の空燃比フィードバック制御処理を５１
２［ｍ５ｅｃ］毎に実行するので、制御の応答性・追従
性を高水準に補償できる。

さらに、第１の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦと
第２の空燃比フィードパ・ンク補正係数ＦＡＦ２とを併
用する構成では、第２の空燃比フィードバック補正係数
ＦＡＦ２の補正量が所定時間以上に亘って過濃側（Ｒｉ
ｃｈ）補正上限値Ｍ　ＦＡＦ２に設定され、かつ、下流
側酸素潤度センサ３７が一度も過濃側（Ｒｉ　ｃ　ｈ）
信号を検出しないときは、排気系異常と判定するよう構
成しても、同様の効果を奏する。

また、触媒コンバータ１９の下流側の酸素温度センサか
ら空燃比フィードバック補正量を演算する、シングル酸
素潤度センサシステムでは、上記第２の空燃比フィード
バック制御処理で算出されル空燃比制御定数Ｒ５Ｒ，Ｔ
ＤＲ，ＫＩＲ，ＶＲ２に代えて、空燃比補正係数ＦＡＦ
を算出し、空燃比補正係数ＦＡＦが過濃側（Ｒｉ　ｃ　
ｈ）補正上限値ＭＦＡＦに所定時間以上設定されると共
に、下流側酸素潤度センサ３７が一度も過濃側（Ｒｉｃ
ｈ）を検出しないときは、排気系異常と判定するよう構
成することもできる。

さらに、スキップ量Ｒ５Ｒ，Ｒ８Ｌ、遅延時間ＴＤＬ、
ＴＤＲ１積分定数ＫＩＬ、ＫＩＲ，第１の比較電圧ＶＲ
Ｉの内、複数の制御定数の補正量が過濃側補正上限値に
所定時間以上設定されており、空燃比が過濃側（Ｒｉｃ
ｈ）に移行しないときは、排気系異常と判定するよう構
成すると、検出精度、応答性・検出感度および信頼性を
より一層向上できる。

また、スキップ量Ｒ９Ｒ，Ｒ５Ｌ、遅延時間ＴＤＬ、Ｔ
ＤＲ１積分定数ＫＩＬ、ＫＩＲ，第１の比較電圧ＶＲＩ
の内、何れか１つを下流側酸素濃度センサ３７の検出信
号ｖ２に基づいて過濃側補正上限値までの範囲内で過濃
側（Ｒｉｃｈ）に補正するような第２の空燃比フィード
バック制御処理を実行する場合にも、本実施例と同様な
排気系異常検出処理は有効である。

さらに、上述した実施例では、エアフロメータ′３１の
検出する吸入空気量Ｑおよび回転角センサ３９の検出す
る回転速度Ｎｅに基づいて燃料噴射量ＴＡＵを決定する
よう構成したが、例えば、カルマン渦センサ、ホットワ
イヤセンサ等により吸入空気量Ｑを計測しても良いし、
吸気管圧力ＰＭと回転速度Ｎｅと、あるいは、スロット
ルバルブ開度ＴＡと回転速度Ｎｅとに基づいて燃料噴射
量ＴＡＵを算出する構成であフても良い。

また、上述の実施例では、酸素温度センサ３６゜３７を
使用したが、例えば、−酸化炭素ＣＯを検出するガスセ
ンサ、あるいは、所謂、リーンミクスチャセンサ等を使
用しても良い。

さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁２６により燃料
噴射量を制御するエンジンの排気系異常検出処理１につ
いて説明した。しかし、例えば、気化器を備えたエンジ
ンであって、エアコントロールバルブ（ＥＡＣＶ）によ
り吸入空気量を制御するエンジン、ブリードエアコント
ロールバルブにより気化器のブリードエア量を調節して
メイン系通路およびスロー系通路への大気の導入により
空燃比を制御するエンジン、排気系に供給される２次空
気の量を調節するエンジン等にも適用できる。このよう
に、気化器を備えたエンジンでは、基本燃料噴射量が気
化器の特性から定まり、所望の空燃比を実現する供給空
気量を演算により算出して空燃比制御を行なうのである
。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこの
ような実施例に同等限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し
得ることは勿論である。

＆五り塾！ 以上詳記したように本発明の内燃機関の排気系異常検出
処理は、空燃比を調節する制御量の算出に使用する空燃
比フィードバック制御定数が、所定時間以上過濃−側補
正上限値に制限されているにもかかわらず、三元触媒の
下流側の空燃比が過濃側に移行しないときは、排気系に
空気が混入したものとし、排気系の異常を検出するよう
構成されている。このため、空燃比フィードパ・ンク制
御定数の補正量と三元触媒下流側の空燃比の過濃側移行
の有無との対応関係不正を判定することにより、排気系
の、空気の混入を伴う破損を正確に検出できるという優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の内容を概念的に例示した基本
的構成図、第３図は本発明一実施例のシステム構成図、
第４図（１）、　　（２）は同じくその制御を示すフロ
ーチャート、第５図は同じくその制御の様子を示すタイ
ミングチャート、第６図（１）、　　（２）、第７図、
第８図は同じくその制御を示すフローチャー１・、第９
図は同じくそのマツプを示すグラフ、第１０図はシング
ル酸素潤度センサシステムとダブル酸素潤度センサシス
テムとの排気特性を示すグラフ、第１１図（１）は触媒
上流側で空気を混入させる排気系の概略構成図、第１１
図（２）は同じくその場合の諸量の変化を示すタイミン
グチャート、第１２図（１）は触媒下流側で空気を混入
させる排気系の概略構成図、第１２図（２）は同じくそ
の場合の諸量の変化を示すタイミングチャートである。 Ｍｌ（Ｍｌｌ）・・・内燃機関、Ｍ２（Ｍｌ２）・・・
三元触媒、Ｍ３・・・上流側空燃比検出手段、Ｍ４　（
Ｍｌ４）・・・下流側空燃比検出手段、Ｍ５（Ｍｌ５）
・・・制御定数算出手段、Ｍ６・・・空燃比フィードバ
ック制御手段、Ｍ７（Ｍｌ７）・・・空燃比調節手段、
Ｍ　８　（Ｍ　１８　）・・・判定手段、Ｍ９（Ｍ２Ｓ
）・・・判別手段、ＭＩＯ（Ｍ２Ｏ）・・・報知手段１
・・・エンジンの排気系異常検出装置２・・・エンジン
　３・・・電子制御装置（ＥＣＵ）３ａ・・・ＣＰＵ　
　　１９・・・フロントパイプ２０・・・触媒コンバー
タ　　２６・・・燃料噴射弁３６−・・上流側酸素）Ｒ
度センサ ３７・・・下流側酸素潤度センサ ４０・・・ウオーニングランプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の排気通路に配設された三元触媒と、 該三元触媒の上流側の排気中の特定成分濃度を検出する
   上流側空燃比検出手段と、 上記三元触媒の下流側の排気中の特定成分濃度を検出す
   る下流側空燃比検出手段と、 上記下流側空燃比検出手段の検出結果に基づいて、内燃
   機関の空燃比フィードバック制御定数を、予め定められ
   た適濃側補正上限値以内に制限して算出する制御定数算
   出手段と、該制御定数算出手段の算出した空燃比フィー
   ドバック制御定数を用い、上記上流側空燃比検出手段の
   検出結果に基づいて空燃比制御量を算出する空燃比フィ
   ードバック制御手段と、 該空燃比フィードバック制御手段の算出した空燃比制御
   量に従って、上記内燃機関の空燃比を調節する空燃比調
   節手段と、 を具備した内燃機関の排気系異常検出装置であって、 さらに、上記制御定数算出手段の算出した空燃比フィー
   ドバック制御定数が、所定時間以上上記過濃側補正上限
   値に制限されている制御定数過濃側補正上限値維持状態
   にあるか否かを判定する判定手段と、 上記下流側空燃比検出手段の検出結果に基づいて、上記
   所定時間内に、下流側空燃比が過濃側になる空燃比過濃
   側移行の有無を判別する判別手段と、 該判別手段により空燃比過濃側移行が無いと判別され、
   かつ、上記判定手段により制御定数過濃側補正上限値維
   持状態にあると判定されたときは、排気系の異常と検出
   する異常検出手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の排気系異常検出装
   置。 ２　内燃機関の排気通路に配設された三元触媒と、 該三元触媒の下流側の排気中の特定成分濃度を検出する
   下流側空燃比検出手段と、 上記下流側空燃比検出手段の検出結果に基づいて、内燃
   機関の空燃比制御量を、予め定められた過濃側補正上限
   値以内に制限して算出する空燃比フィードバック制御手
   段と、 該空燃比フィードバック制御手段の算出した空燃比制御
   量に従って、上記内燃機関の空燃比を調節する空燃比調
   節手段と、 を具備した内燃機関の排気系異常検出装置であって、 さらに、上記空燃比フィードバック制御手段の算出した
   空燃比制御量が、所定時間以上上記過濃側補正上限値に
   制限されている制御量過濃側補正上限値維持状態にある
   か否かを判定する判定手段と、 上記下流側空燃比検出手段の検出結果に基づいて、上記
   所定時間内に、下流側空燃比が過濃側になる空燃比過濃
   側移行の有無を判別する判別手段と、 該判別手段により空燃比過濃側移行が無いと判別され、
   かつ、上記判定手段により制御量過濃側補正上限値維持
   状態にあると判定されたときは、排気系の異常と検出す
   る異常検出手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の排気系異常検出装
   置。