JPH03134240A - 内燃機関の空燃比フィードバック制御装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関の空燃比フィードバック制御装置に関
し、詳しくは、機関吸入混合気の空燃比を目標空燃比に
近づけるフィードバック補正制御の改善技術に関する。

〈従来の技術〉 空燃比のフィードバック制御機能を有した内燃機関の燃
料供給制御装置としては、次のようなものが知られてい
る。

吸入空気に関与する状態量として吸入空気流量Ｑや吸気
圧力ＰＢを検出し、これらと機関回転速度Ｎの検出値と
に基づいて基本燃料供給量Ｔｐを演算する。そして、こ
の基本燃料供給量Ｔｐを、冷却水温度で代表される機関
温度等の各種運転状態に基づいて設定された各種補正係
数Ｃ０ＥＦ。

排気中酸素濃度の検出を介して求められる吸入混合気の
空燃比に基づいて設定される空燃比フィードバック補正
係数ＬＡＭＢＤＡ、バッテリ電圧による補正分子ｓ等に
より補正して最終的な燃料供給量Ｔｉ（−Ｔ　ｐ　Ｘ　
ＣＯＥ　Ｆ　ＸＬＡＭＢＤＡ＋Ｔ　Ｓ　）を演算し、こ
の演算された景の燃料が電磁式燃料噴射弁等によって機
関に供給されるようになっている（特開昭６０−２４０
８４０号公報等参照）。

前記空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡは、例
えば比例積分制御によって設定され、酸素センサによっ
て検出される排気中の酸素濃度に基づいて実際の空燃比
が目標空燃比（理論空燃比）よりもリッチ（リーン）で
あるときには、空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢ
ＤＡを初めに比例定数Ｐだけ減少（増大）させ、それか
ら時間同期又は機関回転同期で積分定数Ｉずつ徐々に減
少（増大）させていき、実際の空燃比が目標空燃比付近
で反転を繰り返すように制御するものであり、リッチと
リーンとを略同じ時間だけで繰り返すことで平均空燃比
が目標空燃比に制御されるようにしである。

尚、上記空燃比のフィードバック制御に用いる酸素セン
サとしては、理論空燃比を境に排気中の酸素濃度が急変
することを利用して、理論空燃比に対する実際の空燃比
のリッチ・リーンを検出できるセンサが一般に用いられ
る。センサ構造としては、ジルコニアチューブの内外表
面にそれぞれ電極を形成し、チューブの内側に導入した
大気中の酸素濃度と外側が曝される排気中の酸素濃度と
の比に応じて前記電極間に起電力を発生させ、この起電
力をモニタすることで排気中の酸素濃度、引いては機関
吸入混合気の理論空燃比に対するリッチ・リーンを間接
的に検出するものである（実開昭６３−５１２７３号公
報等参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記のように酸素センサの検出結果から空燃
比をフィード／Ｎ７ツタ制御するものでは、酸素センサ
が劣化して第２０図〜第２３図に示すように空燃比に対
する検出信号の出力特性が初期から変化すると、フィー
ドバック制御によってリッチ・リーンを交互に繰り返し
て得られる実際の空燃比が、目標空燃比（理論空燃比）
付近に制御されなくなるという問題があった。

自動車用機関の排気系には、排気を浄化するために三元
触媒が設けられているものがあるが、この三元触媒装置
は、混合気を理論空燃比で燃焼させたときに最も転換効
率が良くなるため、上記のように酸素センサの劣化によ
ってフィードバック制御される空燃比が理論空燃比から
ずれると、三元触媒装置による転換効率が低下し、Ｃｏ
、　ＨＣ。

ＮＯｘ等の排気有害成分濃度が増加するという問題が発
生する。

また、酸素センサの静特性に変化が殆どない場合であっ
ても、例えば実際の空燃比がリッチからリーンへ又はリ
ーンからリッチへ反転するときの酸素センサの応答時間
が初期から変化すると、この場合にも空燃比の制御点が
初期（目標空燃比）からずれ、三元触媒装置による充分
な排気浄化効果を得ることができなくなるという問題が
ある。

ここで、第２０図〜第２３図に示した酸素センサの劣化
による特性変化の例について説明すると、第２０図は例
えば公知のジルコニアチューブタイプの“酸素センサに
おいてジルコニアに僅かな熱劣化が生じた場合を示し、
この場合には、初期の出力特性に対してリッチ側に特性
がシフトし、応答特性としては下記表１及び第２４図に
示すように、リッチからリーンへの応答が初期に比べ速
くなって制御周波数が高くなるため、この酸素センサを
用いてフィードバック制御を行うと、目標よりもリッチ
空燃比に制御されることになってしまう。

表１ また、かかる熱劣化が進行すると、第２１図に示すよう
にリッチ側の出力（最大電圧）が低下し、理論空燃比を
境とした出力の急変特性が得られなくなるため、制御周
波数が初期よりも小さ（なって応答速度が遅くなってし
まう。

一方、酸素センサとしてジルコニアチューブタイプのも
のを用いた場合、ジルコニアチューブの内側に大気を導
き、この大気中の酸素濃度と排気中の酸素濃度との比に
応じて起電力を発生させるものであるから、チューブの
内側に設けた電極が劣化したり、ジルコニアチューブを
排気から保護する保護層に目詰まりが発生すると、酸素
センサの出力特性が、第２２図及び第２３図に示すよう
に変化する。

即ち、内側電極が劣化すると、起電力が良好に取り出せ
ないためリーン側及びリッチ側の出力（最大最小電圧）
が共に低下し、フィードバックの制御点としてはリッチ
側に移行してしまい（表１参照）、また、外側の保護層
に目詰まりが発生すると、リーン状態においても酸素濃
度比が大きくならないためリーン出力（最小電圧）が高
くなり、結果、リッチからリーンへの検出応答性が悪化
し、制御点はリーン側にずれてしまう（表１参照）。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、機関吸
入混合気の空燃比を検出する酸素センサの劣化により、
フィードバック制御される空燃比が目標空燃比（理論空
燃比；λ＝１）からはずれたときに、これを補正して目
標空燃比が得られるようにできる空燃比フィードバック
制御装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、第１図に示すように、機関排気成
分の濃度を検出しこれにより機関に吸入される混合気の
空燃比の目標空燃比に対するリッチ・リーンを検出する
空燃比検出手段と、この空燃比検出手段で検出される空
燃比を目標空燃比に近づけるように燃料供給量をフィー
ドバック補正するための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設定手段と、これにより設定さ
れたフィードバック補正値に基づいて補正した燃料供給
量に基づいて機関への燃料供給を制御する燃料供給！Ｉ
Ｉ？ｌＩ手段と、を含んで構成された内燃機関の空燃比
フィードバック制御装置において、空燃比検出手段にお
けるリッチ検出信号レベル及びリーン検出信号レベルを
それぞれ検出する信号レベル検出手段と、この信号レベ
ル検出手段で検出されたリッチ検出信号レベル及びリー
ン検出信号レベルに応じて前記フィードバック補正値設
定手段におけるフィードバック補正値の制御動作操作量
の増量側と減量側との比を可変設定する操作量比可変手
段と、を設けて構成するようにした。

ここで、前記フィードバック補正値設定手段が比例積分
制御によりフィードバック補正値を設定制御するよう構
成される場合には、前記操作量比可変手段により可変設
定される制御動作の操作量を、前記比例積分制御におけ
る比例動作の操作量とすれば良い。

また、第２図に示すように、前記空燃比検出手段、フィ
ードバック補正値設定手段、燃料供給制御手段を含んで
構成された内燃機関の空燃比フィードバック制御装置に
おいて、 前記空燃比検出手段の出力変化速度、空燃比反転時から
空燃比検出値が目標空燃比方向へ変化し始めるまでの時
間、リッチ・リーン制御時間、又は空燃比検出手段のリ
ッチ・リーン検出信号レベルの少なくとも１つのパラメ
ータに基づき、前記フィードバック補正値設定手段のフ
ィードバック補正値による増量制御量と減量制御量との
バランスを可変設定する制御バランス可変手段を設ける
ようにした。

ここで、第２図点線示のように、前記制御バランス可変
手段を、空燃比検出手段におけるリッチ・リーン判別の
ためのスライスレベルを可変設定することにより増量制
御量と減量制御量とのバランスを可変とするスライスレ
ベル可変手段を含んで構成することができる。

また、第２図点線示のように、前記制御バランス可変手
段を、フィードバック補正値設定手段におけるフィード
バック補正値の制御動作操作量の増量側と減量側との比
を可変設定することにより増量制御量と減量制御量との
バランスを可変とする操作量バランス可変手段を含んで
構成しても良い。

更に、第２図点線示のように、前記フィードバック補正
値設定手段を、前記空燃比検出手段から出力される検出
信号の最大最小値に対する偏差をそれぞれに積算し、該
積算値が所定値になったときにフィードバック補正値の
増減操作方向を反転させるよう構成する一方、前記制御
バランス可変手段を、フィードバック補正値の増減操作
方向を反転させる前記積算値の所定値の増大制御時と減
量制御時とでの比を可変設定することにより増量制御量
と減量制御量とのバランスを可変とする制御積算値バラ
ンス可変手段を含んで構成しても良い。

また、上記のように空燃比検出手段の検出結果に基づい
て空燃比をフィードバック制御する装置において、前記
空燃比検出手段が機関排気成分の濃度に応じた電圧信号
を出力する構成であるときには、前記電圧信号に所定電
圧を加算することにより常時プラス極性で検出信号を出
力させる加算回路を設け、この加算回路の出力のＡ／Ｄ
変換値に基づきリッチ・リーン検出を行うように構成す
ることが好ましい。

〈作用〉 第１図示の発明では、信号レベル検出手段が、空燃比検
出手段におけるリッチ検出信号レベル及びリーン検出信
号レベルをそれぞれ検出する。そして、操作量比可変手
段は、前記リッチ検出信号レベル及びリーン検出信号レ
ベルに応じ、フィードバック補正値設定手段におけるフ
ィードバック補正値の制御動作操作量の増量側と減量側
との比を可変設定することにより、リッチ検出信号レベ
ル及びリーン検出信号レベルの変化に応じて増減制御の
バランスを変えて検出信号レベルの変化によるフィード
バック制御点のずれを補償する。

また、第２図示の発明では、制御バランス可変手段が、
前記空燃比検出手段の出力変化速度、空燃比反転時から
空燃比検出値が目標空燃比方向へ変化し始めるまでの時
間、リッチ・リーン制御時間、又は空燃比検出手段のリ
ッチ・リーン検出信号レベルの少なくとも１つのパラメ
ータに基づき、前記フィードバック補正値設定手段のフ
ィードバック補正値による増量制御量と減量側′ａＩと
のバランスを可変設定することにより、前記出力変化速
度等の変化による空燃比制御点のずれを補償する。

フィードバック補正値による増量制御量と減量制御量と
のバランスを可変設定するには、スライスレベル可変手
段により前記空燃比検出手段におけるリッチ・リーン判
別のためのスライスレベルを可変設定したり、また、前
記と同様にフィードバック補正値の増量操作量と減量操
作量との比を可変設定すれば良い。更に、フィードバッ
ク補正値設定手段が、空燃比検出手段から出力される検
出信号の最大最小値に対する偏差をそれぞれに積算し、
この積算値が所定値になったときにフィードバック補正
値の増減操作方向を反転させるよう構成される場合には
、フィードバック補正値の増減操作方向を反転させる前
記積算値の所定値の増大制御時と減量制御時とでの比を
可変設定することにより増量制御量と減量制御量とのバ
ランスを可変とすれば良い。

また、空燃比検出手段が機関排気成分の濃度に応じた電
圧信号を出力する構成であるときには、前記電圧信号に
所定電圧を加算することにより常時プラス極性で検出信
号を出力させる加算回路を設けるようにして、この加算
回路の出力のＡ／Ｄ変換値に基づきリッチ・リーン検出
を行うように構成し、Ａ／Ｄ変換器に対して常時プラス
極性の検出信号が入力されるようにすることが好ましい
。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

一実施例のシステム構成を示す第３図において、内燃機
関１には、エアクリーナ２．吸気ダクト３゜スロットル
チャンバ４及び吸気マニホールド５を介して空気が吸入
される。スロットルチャンバ４には、図示しないアクセ
ルペダルと連動してスロットルチャンバ４の開口面積を
可変制御するスロットル弁７が設けられていて、吸入空
気流量Ｑを制御する。

前記スロットル弁７には、その開度ＴＶＯを検出する。

ポテンショメータと共に、その全閉位置（アイドル位置
）でＯＮとなるアイドルスイッチ８Ａを含むスロットル
センサ８が付設されている。

スロットル弁７上流の吸気ダクト３には、機関１の吸入
空気流量Ｑを検出するエアフローメータ９が設けられて
いて、吸入空気流ＩＱに応じた電圧信号を出力する。

また、スロットル弁７下流の吸気マニホールド５の各ブ
ランチ部には、各気筒毎に電磁式の燃料噴射弁１０が設
けられている。この燃料噴射弁１０は、後述するマイク
ロコンピュータを内蔵したコントロールユニット１１か
ら機関回転に同期したタイミングで出力される駆動パル
ス信号によって開弁駆動し、図示しない燃料ポンプから
圧送されプレッシャレギュレータにより所定圧力に制御
された燃料を吸気マニホールド５内に噴射供給する。即
ち、燃料噴射弁１０による燃料供給量は、燃料噴射弁１
０の開弁駆動時間で制御されるようになっている。

更に、機関１の冷却ジャケット内の冷却水温度Ｔｗを検
出する水温センサ１２が設けられると共に、排気通路１
３内で排気中の酸素濃度を検出することによって、機関
吸入混合気の空燃比を間接的に検出する空燃比検出手段
としての酸素センサ（Ｏｘ／５）１４が設けられている
。

前記酸素センサ１４は、実開昭６３−５１２７３号公報
等に開示される公知のものであり、ジルコニアチューブ
の内側に大気を、外側には酸素濃度の低い排気を導き、
排気中の酸素濃度によってジルコニアチューブ内外の酸
素濃度比が変化し、酸素不足となる理論空燃比よりもリ
ッチ側では酸素濃度比が大きく起電力（電圧）Ｖｏｗが
発生し、酸素過剰となる理論空燃比よりもリーン側では
酸素濃度比が小さく殆ど起電力■。２を発生しなくなる
という性質を利用して、理論空燃比に対する実際の空燃
比のリッチ・リーンを判別できるセンサである。但し、
センサ素子はジルコニアで構成されるものに限るもので
はなく、また、素子構造についてもチューブ型に限定す
るものではない。

また、各気筒の燃焼室にそれぞれ臨ませて点火栓６を設
けである。

コントロールユニット１１は、クランク角センサ１５か
ら機関回転に同期して出力されるクランク単位角度信号
ＰＯ３を一定時間カウントして、又は、所定クランク角
位置毎に出力されるクランク基準角度信号ＲＥＦ　（４
気筒の場合１８０”毎）の周期を計測して機関回転速度
Ｎを検出する。

次に、コントロールユニット１１によって行われる空燃
比フィードバック制御を含む燃料供給制御と、酸素セン
サ１４の異常診断制御と、該診断結果に基づくフィード
バック制御の補正制御（増量制御量と減量制御量とのバ
ランス可変制御）とを、第４図〜第１２図及び第１６図
のフローチャートにそれぞれ示すプログラムに従い説明
する。

本実施例において、フィードバック補正値設定手段、燃
料供給制御手段、信号レベル検出手段。

操作量比可変手段、制御バランス可変手段、スライスレ
ベル可変手段１．操作量バランス可変手段。

制御積算値バランス可変手段としての機能は、前記第４
図〜第１２図及び第１６図のフローチャートに示すよう
にソフトウェア的に備えられている。

まず、第４図〜第１２図のフローチャートに基づく空燃
比フィードバック制御を第１３図のタイムチャートを参
照しつつ説明する。

第４図のフローチャートに示すプログラムは、１０ｍ５
毎に実行されるものであり５、このプログラムにおいて
実際の空燃比を目標空燃比（理論空燃比）にフィードバ
ックするための空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢ
ＤＡ　（フィードバック補正値）が比例積分制御によっ
て設定されるようになっている。

まず、ステップ１（図中ではＳｌとしである。

以下同様）では、各センサによって検出された吸入空気
流量Ｑ等の運転状態データや、酸素センサ１４め出力電
圧Ｖｏ２を入力する。

ステップ２では、ステップ１で入力した吸入空気流量Ｑ
と機関回転速度Ｎとに基づき、燃料供給制御における基
本燃料噴射量Ｔｐ　（←Ｋ　Ｘ　Ｑ／Ｎ；には定数）を
演算する。

ステップ３では、所定の高排気温度領域を判別するため
の判別用基本燃料噴射量Ｔｐを機関回転速度Ｎに対応し
て記憶しであるマツプから、ステップ１で入力した機関
回転速度Ｎに対応するデータを検索して、この検索した
判別用基本燃料噴射量’ｒｐをｒｅｇａにセットする。

ステップ４では、ステップ３で判別用基本燃料噴射量Ｔ
ｐがセットされているｒｅｇａと、ステップ２で演算し
た基本燃料噴射量Ｔｐとを比較して、現在の運転条件が
所定の高排気温度領域であるか否かの判別を行う。

ここで、現在の運転条件に基づいて演算した基本燃料噴
射量Ｔｐがｒｅｇａにセットされている判別用Ｔｐより
も大きいときには、予め設定した所定の高排気温度領域
であるから、このときにはステップ５へ進み、所定の高
排気温度領域の経験を逐次判別するためのフラグｆに１
をセットし、このフラグｆにより所定の高排気温度領域
が経験済であることが判別されるようにする。

一方、現在の運転条件に基づいて演算した基本燃料噴射
量Ｔｐがｒｅｇａにセットされている判別層Ｔｐ以下で
あるときには、所定の高排気温度領域ではないため、ス
テップ６へ進んで前記フラグｆにゼロをセットし、この
フラグｆで所定の高排気温度領域が未経験であることが
判別されるようにする。

次のステップ７では、スロットルセンザ８によって検出
されるスロットル弁７開度ＴＶＯの単位時間当たりの変
化量ΔＴＶＯが略ゼロであるか否かを判別することによ
り、機関１が定常運転状態であ・るか否かを判別する。

前記変化量ΔＴＶＯが略ゼロでないときには、スロット
ル弁７の開度ＴＶＯが変化している機関１の過渡運転状
態であり、このときにはステップ８へ進んで過渡運転か
ら定常運転に移行してからの経過時間を計測するための
タイマー値Ｔ　ｍａｃｃに所定値（例えば３００）をセ
ットする。一方、前記変化量ΔＴＶＯが略ゼロであると
きには、スロットル弁７の開度ＴＶＯが一定している定
常運転状態であり、このときには、ステップ９へ進んで
前記タイマー値Ｔ　ｍａｃｃがゼロであるか否かを判別
し、ゼロでないときにはステップ１０へ進んでタイマー
値Ｔ　ｍａｃｃが１だけ減算される。

従って、機関１が過渡運転状態であればタイマー値Ｔ　
ｍａｃｃには所定値がセットされ、スロットル弁７の開
度ＴＶＯが一定になって定常運転に移行ノ すると、タイマーＴ　ｍａｃｃは本プログラム実行毎に
１ずつ減算され、定常運転に移行してから前記所定値で
決定される時間が経過するとタイマーＴ　ｍａｃｃはゼ
ロになり、タイマーＴ　ｍａｃｃによって過渡直後でな
い安定した定常運転状態が判別できるようになっている
。

次のステップ１１では、ステップ１で入力した機関回転
速度Ｎと、ステップ２で演算した基本燃料噴射量ＴＰと
をパラメータとして予め設定されているマツプから比例
積分制御動作における操作量を検索して求める。ここで
検索される操作量は、空燃比フィードバック補正係数Ｌ
ＡＭＢＤＡ　（初期値＝１．０）を比例積分制御するの
に用いるものであり、空燃比がリッチからリーンに反転
したときに゛空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤ
Ａを比例制御して増大させるためのリッチ制御比何分Ｐ
Ｒ１空燃比リーンからリッチに反転したときに空燃比フ
ィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを比例制御して減少
させるためのリーン制御比個分ＰＬ、更に、空燃比フィ
ードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを積分制御するための
積分分■がここで設定される。尚、後述するように燃料
噴射１１Ｔｉに前記積分分■を乗算して得た値によって
補正係数ＬＡＭＢＤＡが積分制御されるようになってい
る。

次のステップ１２では、酸素センサ１４の劣化測定を行
うか否かを判別する。劣化測定を行うか否かは、後述す
る第１２図のフローチャートで所定時間毎に切り換え指
示されるようになっており、酸素センサ１４の劣化測定
を行うときには、フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡ
の比例積分制御において、リーン制御とリッチ制御とを
同条件（同じ操作りで行わせて酸素センサ１４の応答バ
ランスを検出する必要があるため、劣化測定が指示され
ているときには、ステップ１３へ進み、ステップ１１で
マツプから検索されたリッチ制御比個分ＰＲ，リーン制
御比個分ＰＬの代わりに、ＰＲ，ＰＬにそれぞれ同じ所
定値をセットする。

一方、ステップ１２で酸素センサ１４の劣化測定が指示
されていないと判別されたときには、酸素センサ１４の
劣化測定を行わないので、ステップ１１でマツプから検
索されたリッチ制御比個分ＰＲ，リーン制御比個分ＰＬ
を用いるようにする。

次のステップ１４では、空燃比のフィードバック制御を
開始する初期条件が揃ったときに１がセットされる初期
条件判別フラグλｃａｎｏｎの判別を行う。前記フラグ
λｃａｎｏｎは、第８図のフローチャートに示すプログ
ラムに従い、イグニッションスイッチ（ＩＧ／ＳＷ）の
ＯＮ時、即ち、コントロールユニット１１に対する電源
投入時にイニシャライズされてゼロがセットされるもの
であり（ステップ１６３参照）、このフラグλｃａｎｏ
ｎに１がセットされないと空燃比のフィードバック制御
は実行されない。

ステップ１４で前記フラグλｃａｎｏｎがゼロであると
判別されたときには、初期条件が未だ揃ってなくフィー
ドバック制御が開始されていない状態であるから、ステ
ップ１５以降へ進んで初期条件の確認を行う。

ステップ１５では、水温センサ１２で検出された冷却水
温度Ｔｗと所定温度（例えば４０℃）とを比較し、冷却
水温度Ｔｗが所定温度以下である冷機状態においてはそ
のまま本プログラムを終了させて、フラグλＣ０ｎ０ｎ
をゼロのままとする。

一方、冷却水温度Ｔｗが所定温度を越えたときには、ス
テップ１６以降へ進んで、酸素センサ１４が実際の空燃
比の検出するのに必要となる電圧範囲を出力し得る活性
状態にあるか否かを判別する。

ステップ１６では、酸素センサ１４の出力電圧Ｖｏ。

とりッチ側の所定電圧（例えば７００ｍＶ）とを比較し
、酸素センサ１４がリッチ判別に充分な電圧を出力して
いるか否かを判別する。出力電圧Ｖｏ２が前記所定電圧
以上であるときには、少なくともリッチ側の電圧Ｖｏｚ
が出力されることが確認され、リーン側についても自ず
と正常出力されるものと推定されるので、ステップ１８
へ進んで前記フラグλｃａｎｏｎに１をセットし、次回
から空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの設定
制御が行われるようにする。

リッチ側の出力電圧Ｖｏｗが所定レベル以上に出力され
ていないときには、ステップ１７へ進みリーン側の所定
電圧（例えば２３０ｍＶ）と比較することにより、同様
にして酸素センサ１４がリーン判別に充分な電圧を出力
し得るか否かを判別し、ここでも、リーン側所定電圧よ
りも低い電圧が出力されているときには、空燃比検出に
使用できる状態になったものと判断し、ステップ１８へ
進んで前記フラグλｃａｎｏｎに１をセットする。

一方、冷却水温度Ｔｗが所定温度以上であるにも関わら
ず、酸素センサ１４の出力電圧Ｖｏ、が理論空燃比を判
別するためのスライスレベル電圧（例えば５００ｍＶ）
付近の値しか出力しないときには、前記フラグλｃａｎ
ｏｎをゼロとしたまま本プログラムを終了させる。

このようにして前記フラグλｃａｎｏｎに１が設定され
て、フィードバック制御を開始するに当たっての初期条
件が確認されると、今度はステップ１４からステップ１
９へ進む。

ステップ１９では、現状の運転条件が所定の高温度排気
領域であるか否かによって切り換え設定される前記フラ
グｆの判別を行い、フラグｆが１であって所定の高排気
温度領域であるときにはステップ２０へ進む。

ステップ２０では、前記タイマー値Ｔｍａｃｃがゼロで
あるか否かの判別を行い、タイマー値Ｔ　ｍａｃｃがゼ
ロである機関１の安定した定常運転状態であるときには
、ステップ２１へ進む。

ステップ２１では、酸素センサ１４の最大出力値がセッ
トされるＭＡＸ　（リッチ側検出信号レベル）と、現状
の酸素センサ１４の出力電圧Ｖｏ、とを比較し、現状出
力値がそれまでのＭＡＸを越えるときには、ステップ２
２へ進み、現状出力値をＭＡＸにセットしてＭＡＸを更
新設定する。

また、ステップ２３では、酸素センサ１４の最小出力値
がセットされるＭＩＮ（リーン側検出信号レベル）と、
現状の酸素センサ１４出力電圧Ｖｏ２とを比較し、現状
出力値がそれまでのＭＩＮを下回るときには、ステップ
２４へ進み現状出力値をＭＩＮにセットしてＭＩＮを更
新設定する。

尚、前記最大値ＭＡＸ及び最小値ＭＩＮは、第８図のフ
ローチャートに示すプログラムに従い、イグニッション
スイッチのＯＮ時に理論空燃比相当のスライスレベルで
ある出力範囲の略中央値（５０抛Ｖ）がそれぞれセット
されるので（ステップ１６１参照）、所定の高排気温領
域において逐次更新されることになり、所定の高排気温
領域で然も定常運転されているときの最大値ＭＡＸ及び
最／Ｊ’％値ＭＩＮがサンプリングされることになる。

次のステップ２５では、高排気温領域を経験したことを
判別するためのフラグｆＭ＾ＸＭＩＮに１をセットする
。前記フラグｆＭＡｘＭＩＮは、第８図のフローチャー
トに示すプログラムに従い、イグニッションスイッチの
ＯＮ時にゼロがセットされるので（ステップ１６２参照
）、所定の高排気温度領域で然も定常運転状態であって
ステップ２１へ進んだときに初めて１がセットされる。

一方、ステップ１９でフラグｆがゼロであると判別され
た高排気温度領域でないときと、ステップ２０でタイマ
ー値Ｔ　ｏ＋ａｃｃがゼロでないと判別された機関１の
過渡運転状態とにおいては、ステップ２１〜２５をジャ
ンプしてステップ２６へ進む。

ステップ２６では、空燃比が目標空燃比に対してリッチ
・リーン反転した初回にゼロリセットされるタイマー値
Ｔ　ｗｏｎ　ｔを１アツプし、このタイマー値Ｔ　ｗｏ
ｎ　ｔによって空燃比反転からの経過時間が計測できる
ようにする。

次のステップ２７では、酸素センサ１４の出力電圧範囲
の略中央値であり、目標空燃比である理論空燃比に略相
当するスライスレベル電圧ＳＬ（例えば５００ｍＶ）と
、酸素センサ１４の出力電圧Ｖｏ、と、を比較すること
により、実際の空燃比が理論空燃比よりもリッチである
かリーンであるかの判別を行う。

スライスレベル電圧ＳＬよりも出力電圧ＶＯＺが高いと
きには、空燃比がリッチであるために酸素不足となって
高い電圧が出力されたものであり、このときにはステン
７２８へ進む。

ステップ２８では、リッチ判別の初回であるか否かをフ
ラグｆＲに基づいて判別する。前記フラグｆＲは、後述
するようにリーン検出の初回にゼロがセットされるもの
であるから、今回のリッチ検出が初回であれば、フラグ
ｆＲはゼロであると判別されステップ２９へ進む。

ステップ２９では、前記フラグｆＲに１をセットすると
共に、後述するリーン検出初回判別のためのフラグｆＬ
にゼロをセットする。

ステップ３０では、後述するようにリーン検出の初回に
ゼロリセットされ、その後リーン検出中にカウントアツ
プされていたタイマー値Ｔ　ｍｏｎ　ｔＯ値をリーン時
間を示すＴＭＯＮＴＩ　（リーン制御時間）にセットす
る。

ステップ３１では、前記タイマー値Ｔｍｏｎｔをゼロリ
セットし、新たにリッチ検出初回からの経過時間がこの
タイマー値Ｔｍｏｎｔによって検出されるようにする。

ステップ３２では、現状の空燃比フィードバック補正係
数ＬＡＭＢＤＡの値を最大値ａにセットする。前回まで
は空燃比がリーンであると判別され、空燃比フィードバ
ック補正係数ＬＡＭＢＤＡは増大制御されており、今回
のリッヂ検出を受けて今度は減少制御させるから、リッ
チ検出初回において減少制御する前の空燃比フィードバ
ック補正係数ＬＡＭＢＩ）Ａが最大値を取るものである
。

次のステップ３３では、前記ステップ１２と同様に劣化
測定指示の有無を判別し、劣化測定が指示されてなく通
常のフィードバック制御を行うときには、ステップ４０
へ進み、前記ステップ１１で基本燃料噴射ＩＴｐと機関
回転速度Ｎとに基づいて検索されたリーン制御比何分Ｐ
Ｌに、リーン制御補正係数ｈｏｓ　Ｌ　を乗算して補正
した値を、前回までの空燃比フィードバック補正係数Ｌ
ＡＭＢＤＡから減算して補正係数ＬＡＭＢＤＡの比例操
作による減少設定を行い、その結果を新たに補正係数Ｌ
ＡＭＢＤＡにセットする。尚、前記リーン制御補正係数
ｈｏｓ　Ｌ　は、フィードバック制御におけるリッチ・
リーン（増減制御）バランスが崩れて平均空燃比が理論
空燃比付近でなくなったときに、比例制御動作における
操作量を補正することで前記バランス変化を補償するた
めのものであり、後に詳細に説明する。

そして、次のステップ４１では、酸素センサ１４の劣化
測定時に用いる減少変化初回判別フラグｆＬＬをゼロリ
セットし、そのまま終了する。

一方、ステップ３３で劣化測定が指示されていると判別
されたときには、ステップ３４以降へ進み酸素センサ１
４の劣化測定のための処理を行う。

ステップ３４では、酸素センサ１４の劣化測定のため前
記ステップ１３でリッチ制御比何分ＰＲと同じ所定値が
セットされたリーン制御比何分ＰＬを、前回までの空燃
比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡから減算して補
正係数ＬＡＭＢＤＡの比例操作による減少設定を行い、
その結果得た補正係数ＬＡＭＢＤＡをｒｅｇｂにセット
する。

次のステップ３５では、今回ステップ３２で得た補正係
数ＬＡＭＢＤＡの最大と同様にして空燃比リーン検出の
初回に得られる最小値すとの平均値として求められる補
正係数ＬＡＭＢＤＡの平均値（中心値）から固定値αを
減算した値と、ステップ３４で得たｒｅｇｂと、を比較
する。ここで、ｒｅｇｂＯ方が大きいと判別されたとき
には、ステップ３６へ進ミ、（ａ＋ｂ）／２−αをｒｅ
ｇｂに更新セットし、次のステップ３７へ進む。

一方、ステップ３５でｒｅｇｂの方が小さいと判別され
たときには、そのままステップ３７へ進む。

そして、ステップ３７では、ｒｅｇｂにセットされてい
る補正係数ＬＡＭＢＤＡを最終的に燃料補正に用いる補
正係数ＬＡＭＢＤＡとして設定する。

即ち、空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡは、
実際の空燃比の目標空燃比に対するリッチ・リーン判別
に基づいて比例積分制御されることにより、実際の空燃
比が目標空燃比を中心として変動するようにして平均的
な空燃比を目標空燃比に制御しようとするものであるか
ら、実際にはその平均値が目標空燃比を得るのに必要と
している補正係数である。いま、空燃比がリッチに反転
したことが検出されたので、空燃比フィードバック補正
係数ＬＡＭＢＤＡを減少させることで燃料供給量を減量
補正する必要があるが、実は空燃比フィードバック補正
係数ＬＡＭＢＤＡを目標空燃比相当の（ａ＋ｂ）／２よ
りも下回る値に制御すれば、少なくとも空燃比のリッチ
状態が解消されるはずである。

ところが、空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡ
を、予め設定されている所定がセットされているリーン
制御比個分ＰＬ基づいて比例制御しても、必ずしもリッ
チ状態を解消し得る比例制御が行われるとは限らず、比
例制御の付加レベルよってリッチ状態が解消される時間
も同一運転条件で異なることになる。本実施例では、空
燃比の反転時に補正係数ＬＡＭＢＤＡの比例制御を行っ
てから、実際に検出される空燃比が目標に近づく方向に
変化し始めるまでの時間を計測して、酸素センサ１４の
劣化を診断しようとするので、条件を同じにすべく、比
例制御によって少なくとも現在の空燃比リッチ状態が解
消し得るような空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢ
ＤＡが設定され、るようにするものである。

次のステップ３８では、第５図のフローチャートに示す
ようにして酸素センサ１４の出力電圧Ｖｏ２の単位時間
当たりの変化量Δ■０□（酸素センサ１４の出力変化速
度）の演算を行う。

まず、ステップ７１では、今回上記ステップ１で入力し
た酸素センサ１４の出力電圧Ｖｏｗから前回実行時（１
０ｍｓ前）に入力した出力電圧Ｖｏｚ。。を減算するこ
とにより、単位時間（１０ｍｓ）当たりの変化量ΔＶｏ
ｗを求め、その結果をｒｅｇＣにセットする。

ステップ７２では、ステップ７１で最新の変化量ΔＶｏ
２がセットされているｒｅｇｃＯ値と、プラスの所定値
（＋）とを比較し、酸素センサ１４の出力電圧Ｖｏ、が
所定以上の割合で増加しているか否かを判別する。

ここで、ｒｅｇｃがプラスの所定値（＋）以上であると
判別されたときには、ステップ７３へ進んで出力電圧Ｖ
ｏ２が略一定している状態であるか否かを判別するため
のフラグｆＡにゼロをセットして、このフラグｆＡによ
り出力電圧ｖＯ□が変化していることが判別できるよう
にする。

次のステップ７４では、増大変化初回判別フラグｆＲＲ
の判別を行う。前記増大変化初回判別フラグｆＲＲは、
後述するようにリーン検出の初回にゼロリセットされ、
その後、出力電圧■０□が所定以上の割合で増大変化し
ていることが検出された初回において１がセットされる
ものである。

従って、ステップ７４でフラグｆＲＲがゼロであると判
別されたときには、リーン検出の初回から初めて出力電
圧Ｖｏ、が増大方向に変化したことを示す。このため、
ステップ７４でフラグｆＲＲがゼロであると判別された
ときには、既に初回検出が済んでいることが判別される
ようにステップ７５でフラグｆＲＲに１をセットすると
共に、次のステップ７６では、リーン検出の初回にゼロ
リセ・シトされその後の経過時間を計測しているタイマ
ー値ＴｗｏｎｔをＴＭＯＮＴ３にセットする。これによ
り、ＴＭＯＮＴ３は、リーン検出初回から空燃比がリッ
チ方向に変化し始めるまでにかかった時間（空燃比がリ
ーンに反転してから空燃比が理論空燃比方向に変化し始
めるまでの時間）を表すことになる。

一方、ステップ７４でフラグｆＲＲが１であると判別さ
れたときには、ステップ７７へ進んで、今回ステップ７
１で検出した変化量Δ■０□がセットされているｒｅｇ
ｃと、それまでのプラス側最大変化量ΔＶ（＋）と、が
比較される。前記プラス側最大変化量ΔＶ（＋）は、バ
ックグラウンド処理される第６図のフローチャートでゼ
ロリセットされ、出力電圧■ｏ！のプラス側変化量ΔＶ
ｏ２の最大値がセットされるものであり、ここで、今回
サンプリングされたΔＶｏ、がセットされているｒｅｇ
ｃが、前回までのプラス側最大変化量ΔＶ（＋）よりも
大きいと判別されたときには、ステップ７８へ進んでｒ
ｅｇｃをΔ■（＋）に更新設定する。

そして、ステップ８７では、次回の変化量ΔＶｏ。

（ｒｅｇｃ）の演算のために、今回ステップ１で入力し
た出力電圧Ｖｏｚを前回値Ｖｏｚ。、にセットする。

一方・ステップ７２で、ｒｅｇｃがプラスの所定値以下
？あると判別されたときには、ステップ７９へ進んで、
ｒｅｇｃＯ値と、マイナスの所定値（−）とを比較し、
酸素センサ１４の出力電圧Ｖｏｗが所定以上の割合で減
少しているか否かを判別する。

ここで、ｒｅｇｃがマイナスの所定値（−）以下である
と判別されたときには、ステップ８０へ進んで出力電圧
Ｖｏ、が略一定している状態であるか否かを判別するた
めのフラグｆＡにゼロをセットして、このフラグｆＡに
より出力電圧■０□が変化していることが判別できるよ
うにする。

次のステップ８１では、減少変化初回判別フラグｆＬＬ
の判別を行う。前記減少変化初回判別フラグｆＬＬは、
後述のようにリッチ検出の初回にゼロリセットされ、そ
の後、出力電圧■０□が所定以上の割合で減少変化して
いることが検出された初回において１がセットされるも
のである。

従って、ステップ８１でフラグｆＬＬがゼロであると判
別されたときには、リッチ検出の初回から初めて出力電
圧Ｖｏ、が減少方向に変化したことを示す。このため、
ステップ８１でフラグｆＬＬがゼロであると判別された
ときには、既に初回検出が済んでいることが判別される
ようにステップ８２でフラグｆＬＬに１をセットすると
共に、次のステップ８３では、リッチ検出の初回にゼロ
リセットされその後の経過時間を計測しているタイマー
値Ｔｎｏｎ　ｔをＴＭＯＮＴ４にセットする。これによ
り、ＴＭＯＮＴ４は、リッチ検出初回から空燃比がリー
ン方向に変化し始めるまでにかかった時間（空燃比がリ
ッチに反転してから目標空燃比方向へ変化し始めるまで
の時間）を表すことになる。

一方、ステップ８１でフラグｆＬＬが１であると判別さ
れたときには、ステップ８４へ進んで、今回ステップ７
１で検出した変化量ΔＶｏ、がセットされているｒｅｇ
ｃと、それまでのマイナス側最大変化量ΔＶ　（−）と
、が比較される。前記マイナス側最大変化量ΔＶ　（−
）は、バックグラウンド処理される第６図のフローチャ
ートでゼロリセットされ、出力電圧Ｖｏ、のマイナス側
変化量Δ■０□の最大値がセットされるものであり、こ
こで、今回サンプリングされたΔＶｏ２がセットされて
いるｒｅｇｃが、前回までのマイナス側最大変化量ΔＶ
　（−）よりも小さいと判別されたときには、ステップ
８５へ進んでｒｅｇｃを・ΔＶ　＜−＞に更新設定する
。

そして、ステップ８７で、今回ステップ１で入力した出
力電圧Ｖｏｚを前回値Ｖｏｚｏｔｃ＋にセットする。

また、ステップ７９で、ｒｅｇｃがマイナスの所定値（
−）以上であると判別されたときには、酸素センサ１４
の出力電圧Ｖｏ２が、プラス側とマイナス側の置方向に
大きく変化してなく、出力変化が殆どない状態であるの
で、前記フラグｆＡに１をセットして、該フラグｆＡに
よって出力電圧ＶＯ２の安定状態が判別できるようにす
る。

ここで、再び、第４図のフローチャートに戻って説明す
ると、上記のようにして酸素センサ１４の出力電圧Ｖｏ
２の変化量ΔＶｏｗ（出力変化速度）の演算を行ったリ
ッチ検出初回においては、ステップ３９で減少変化初回
判別フラグｆＬＬをゼロリセットし、リッチ検出の初回
から酸素センサ１４の出力電圧Ｖｏｚが減少して、空燃
比がリーン方向（目標空燃比方向）に変化し始めたこと
が検出されるまでの時間（ＴＭＯＮＴ４）が検出される
ようにする。

また、ステップ２８で、フラグｆＲが１であると判別さ
れたリッチ検出の２回目以降においては、ステップ４２
で、前回までの空燃比フィードバック補正係数ＬＡ）Ｉ
ＢＤＡから、ステップ１１で検索して求めた積分分Ｉに
最終的な燃料噴射量Ｔｉを乗算した値を減算して、その
結果を新たに補正係数ＬＡＭＢＤＡにセットする。従っ
て、空燃比のリッチ状態が解消されるまでは、このステ
ップ３７で１Ｏｎ＋ｓ毎に補正係数ＬＡＭＢＤＡがＩｘ
Ｔ”ｔずつ減少設定される。

そして、次のステップ４３では、ステップ１２．３３と
同様に酸素センサ１４の劣化測定が指示されているか否
かの判別を行い、劣化測定を行うときにのみステップ４
４へ進んで上記に説明した第５図のフローチャートが実
行されて、酸素センサ１４の出力電圧Ｖｏ２の変化量Δ
Ｖｏ、のサンプリング、及び、変化量ΔＶｏｚのプラス
・マイナス両方向での最大値サンプリング、更に、リッ
チ・リーン検出初回から空燃比が目標に近づく方向に変
化し始めるまでの時間（ＴＭＯＮＴ３．ＴＭＯＮＴ４）
のサンプリングが行われる。

一方、ステップ２７で、酸素センサ１４の出力電圧ｖｏ
ｔが目標空燃比（理論空燃比）相当のスライスレベルＳ
Ｌよりも小さいと判別され、空燃比が目標よりもリーン
であるときには、前記リッチ検出のときと略同様な演算
処理を行うため、以下に簡単に説明する。尚、以下の説
明は、第４図のフローチャートにおけるステップ４５〜
６１の部分に相当する。

即ち、リーン検出初回においては、リッチ検出の初回に
ゼロリセットされてからの経過時間を計測するＴ　ｗｏ
ｎ　ｔの値をＴＭＯＮＴ２にセットし、前記ＴＭＯＮＴ
２がリッチ検出時間（リーン制御時間）を示すようにす
る。

また、リーン検出初回においては、空燃比フィードバッ
ク補正係ＬＡＭＢＤＡが下側のピーク値となっているは
ずであるから、このピーク値をｂにセットし、リッチ検
出の初回にサンプリングされる上側のピーク値ａとの平
均から、目標空燃比相当の空燃比フィードバック補正係
数ＬＡＭＢＤＡを求め、劣化測定時にこの目標空燃比相
当値よりも大きな補正係数ＬＡＭＢＩ）Ａが比例制御に
よって設定されるようにし、リーン検出の初回の比例制
御でリーン状態を略確実に解消し得る補正係数ＬＡＭＢ
ＤＡが設定されるようにする。

また、リーン検出の、２回目以降においては、空燃比フ
ィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡに対して積分分■に
燃料噴射量Ｔｉを乗算して得た値を加算して増大補正し
、リーン状態が解消されて空燃比がリッチに反転するま
でｌＸＴｉによる増大補正を本プログラム実行毎に続け
る。

更に、劣化測定時には、第５図のフローチャートに示す
出力電圧Ｖｏ、の変化量ΔＶｏｚの演算を行い、最大変
化量の演算や、リーン検出の初回から空燃比がリッチ（
目標空燃比）に向は変化し始めるまでの時間（ＴＭＯＮ
Ｔ３）のサンプリングを行う。

次に第６図のフローチャートに示す酸素センサ１４の診
断用プログラムについて説明する。このプログラムは、
バックグラウンド処理されるものであり−、まず、ステ
ップ１０１では、酸素センサ１４の劣化測定を行うか否
かの判別を行い、劣化測定を行うときにのみ、ステップ
１０２以降の処理を行わせる。

ステップ１０２では、前記タイマー値Ｔ　ｏｐａｃｅの
判別を行い、該タイマー値Ｔ’　ｍａｃｅがゼロであっ
て機関が安定した定常運転状態であるときにのみ以降の
演算処理を実行する。これは、機関が過渡運転状態にあ
ると、吸気通路壁面に沿って供給される液状燃料の応答
遅れ等によって空燃比が大きくリーン化したりリッチ化
したりすることがあり、かかる空燃比の変化に基づく空
燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの制御状態が
サンプリングされて、酸素センサ１４の劣化が誤診断さ
れることを回避するためである。

タイマー値Ｔ　ｍａｃｃがゼロであって機関が安定した
定常運転状態であるときには、ステップ１０３へ進んで
フラグｆ　１ｌＡＩＩＮＩＮの判別を行う。前記フラグ
ｆ　ＭＡＸＭＩＮは、前述のように、イグニッションス
イッチのＯＮ時にゼロリセットされ、その後所定の高排
気温領域を経験したときに１がセットされるものであり
、前記所定の高排気温領域においては酸素センサ１４の
出力電圧ｖＯ□の最大値ＭＡＸ（すッチ検出信号レベル
）及び最小値ＭＩＮ　（リーン検出信号レベル）がサン
プリングされているので、ステップ１０４以降へ進んで
、最大値ＭＡＸ及び最小値ＭＩＮとして初期値がサンプ
リングされているか否かを判別し、この判別結果に基づ
いて酸素センサ１４の故障劣化を診断する。

即ち、酸素センサ１４の出力は、第１４図に示すように
、所定以上の排気温度雰囲気になると、略−定レベルの
最大値ＭＡＸ及び最小値ＭＩＮを、空燃比のリッチ・リ
ーンに応じて出力するようになるため、初期状態におけ
るかかる最大値（リッチ検出信号レベル）・最小値（リ
ーン検出信号レベル）を記憶しておけば、この初期値と
検出した最大・最小値とを比較することによって酸素セ
ンサ１４の出力レベル異常を判別することができるもの
である。

従って、ステップ１０４では、所定の高排気温領域でサ
ンプリングされている最大値ＭＡＸと、初期状態におけ
る最大値に相当する所定値（初期値）とを比較し、サン
プリングされた最大値ＭＡＸが初期値と略等しくないと
きには、ステップ１０７へ進んで酸素センサ１４の出力
レベルの異常を判別するためのフラグｆＶｏｚＮＧに１
をセットし、該フラグｆＶｏｚＮＧによって酸素センサ
１４の出力レベル異常が判別されるようにする。

そして、次のステップ１０８では、運転者に対して酸素
センサ１４に何らかの故障が発生していることを、例え
ば車両のダツシュボード上での表示等によって知らせる
ようにする。

また、ステップ１０４で最大値ＭＡＸが初期値と略等し
いと判別されたときには、ステップ１０５で今度はサン
プリングされている最小値Ｍ１Ｎと、最小値の初期値と
を比較して、最小値ＭＩＮが初期と異なるときには、最
大値ＭＡＸが初期と異なる場合と同様にステップ１０７
へ進んでフラグｆＶｏｚＮＧに１をセットした後、ステ
ップ１０８で酸素センサ１４の故障を運転者に知らせる
。

一方、最大値ＭＡＸ及び最小値ＭＩＮが共に初期値と略
等しいと判別されたときには、ステップ１０６でフラグ
ｆＶｏ、ＮＧにゼロをセットし、このフラグｆＶｏｚＮ
Ｇによって少なくとも酸素センサ１４の出力レベルに関
しては異常が認められないことが判別されるようにする
。

ところで、上記のように出力電圧Ｖｏｚが初期に対して
変化するのは、第２２図や第２３図に示したように、ジ
ルコニアチューブタイプの酸素センサ１４において内側
（大気側）電極が劣化した場合や、チューブの外側を保
護する保護層の目詰まりが発生した場合である。

上記のようにして酸素センサ１４の出力レベルを診断し
た後は、ステップ１０９以降で制御周期時間の診断を行
う。

まず、ステップ１０９では、機関回転速度Ｎと基本燃料
噴射量Ｔｐ　（機関負荷）とに応じて予め設定しである
制御周期の初期値マツプから、該当する運転状態の制御
周期の初期値を検索して求める。

そして、次のステップ１１０では、リーン時間（リッチ
制御時間）ＴＭＯＮＴＩとリッチ時間（リーン制御時間
）ＴＭＯＮＴＩとを加算して得られる制御の１周期時間
と、ステップ１０８でマツプから検索された該１周期時
間の初期値とを比較し、制御周期が初期よりも長くなっ
ているときには、ステップ１１１でフラグｆ周期ＮＧに
１をセットし、このフラグｆ周期ＮＧによって制御周期
の異常が判別されるようにすると共に、次のステップＩ
Ｊ２では運転者に対して酸素センサ１４の故障を表示さ
せる。

制御周期が初期よりも長くなるのは、前記表１に示した
ように、被検出気体である排気とセンサ素子との間に介
在する保護層の目詰まりが発生しり場合や、センサ素子
を構成するジルコニア等の熱劣化が発生したときである
。

一方、ステップ１１０で制御周期が初期に比べ長くなっ
ていないことが判別されると、ステップ１１３へ進んで
、前記フラグｆ周期ＮＧにゼロをセットして、このフラ
グｆ周期ＮＧによって制御周期については正常であるこ
とが判別されるようにする。

そして、次のステップ１１４では、前記フラグｆＡを判
別し、フラグｆ、Ａがゼロであって酸素センサ１４の出
力電圧ＶＯ−）が略一定しているときには、ステップ１
１５以降へ進んで更に酸素センサ１４の劣化測定を行う
。

ステップ１１５では、°第５図のΔＶｏ、演算プログラ
ムに従ってサンプリングされている出力電圧ＶＯ□のプ
ラス側変化量Δ■ｏ意の最大値ＭＡＸΔＶ（＋）に、マ
イナス側の最大値ＭＡＸΔ■（−）を加算し、その結果
をＭｌにセットする。

そして、次のステップ１１６では、新たにＭＡＸΔＶ（
＋）、ＭＡＸΔＶ（−）がサンプリングされるように、
それぞれをゼロリセットする。

また、次のステップ１１７では、リーン時間ＴＭＯＮＴ
１からリッチ時間ＴＭＯＮＴ２を減算した値をＭ２にセ
ットし、次のステップ１１８では、リーン検出初回から
空燃比がリッチ方向に変化し始めるまでの時間ＴＭＯＮ
Ｔ３から、リッチ検出初回から空燃比がリーン方向に変
化し始めるまでの時間ＴＭＯＮＴ４を減算して、その結
果をＭ３にセットする。

そして、次のステップ１１９では、酸素センサ１４の出
力が増大方向に変化するときと、減少方向に変化すると
きの変化速度の差を示すＭｌと、このＭｌの初期値に相
当する所定値とを比較し、変化速度が初期に対して変化
しているか否かを判別する。ここで、Ｍｌと初期値とが
略等しくないと判別され、初期値から変化していること
が判別されると、例えば第２４図及び前記表１に示す例
のようにリッチ→リーンの応答速度とり−ン→リッチの
応答速度との少なくとも一方に変化が発生しているもの
と推測されるため、ステップ１２３へ進んでフラグｆバ
ランスＮＧに１をセットすると共に、次のステップ１２
４で運転者に対して酸素センサ１４の故障を表示する。

また、ステップ１２０では、フィードバック制御中にお
けるリッチ時間とリーン時間との差であるＭ２と、この
Ｍ２の初期値に相当する所定値とを比較し、リッチ・リ
ーン制御時間のバランスが初期に対して変化しているか
否かを判別する。ここで、制御時間バランスが初期から
変化していることが判別されると、フィードバック制御
される空燃比が初期の目標空燃比（理論空燃比）からず
れるから、この場合にも、ステップ１２３．１２４へ進
んで故障フラグの設定と故障表示とを行う。

また、ステップ１２１では、リッチ（リーン）検出の初
回にこのリッチ（リーン）状態を解消し得る比例制御を
行って実際に空燃比がリーン（リッチ）方向に変化し始
める時間の両度化方向での差を示すＭ３と、二〇Ｍ３の
初期値に相当する所定値とを比較し、リッチ・リーン検
出の応答バランスが初期に対して変化しているか否かを
判別する。

ここで、初期に対してリッチ・リーン検出の応答バラン
スが変化していて実際のＭ３と初期値とが略等しくない
と判別されると、前記同様ステップ１２３、１２４へ進
んで故障フラグの設定と故障表示とを行う。

一方、ステップ１２１でＭ３が初期値と略等しいと判別
され、Ｍｌ、Ｍ２．Ｍ３がいずれも初期値と略等しく応
答性の変化が見られないときには、ステップ１２２へ進
んでフラグｆバランスＮＧにゼロをセットして、応答性
に関しては故障が認められない状態が判別できるように
する。

このように、本実施例によると、第２４図及び表１に示
したような酸素センサ１４における各種の劣化パターン
が存在しても、各劣化パターンに特有の特性変化を捉え
て酸素センサ１４の劣化を自己診断することができるた
め、精度良く酸素センサ１４の診断が行われ、例えばこ
の診断結果を運転者に表示することで速やかなメンテナ
ンスを促して、目標空燃比からずれた空燃比にフィード
バック制御されて排気性状が悪化した状態での運転を速
やかに回避することが可能となる。

また、上記のような診断結果に基づいて、酸素センサ１
４の劣化を補ってフィードバック制御を初期の制御点（
目標空燃比）に沿って実行させることが可能である。か
かる劣化補正を第７図、第９図、第１０図のフローチャ
ートに従って説明する。

第７図のフローチャートに示すプログラムは、バックグ
ラウンド処理されるものであり、ステップ１４１，１４
２．１４３では、フィードバック制御におけるリッチ時
間とり、−ン時間とのバランスを示す前記Ｍｌ（出力変
化速度）、　Ｍ２　（リッチ・リーン制御時間）、　Ｍ
３　（目標空燃比方向へ変化し始めるまでの時間）の初
期値に対するずれ度合いをそ、れぞれ示すメンパージ゛
ツブイ直ｍｌ、ｍ２．ｍ３を、予めファジィ理論に基づ
き設定されてメンバーシップ関数に基づいて設定する。

尚、第７図のフローチャート中に示すメンバーシップ関
数は、初期値がゼロの場合（劣化がない場合にはｍｌ＝
ｍ２−ｍ３＝ｏ）を示しであるが、初期値がゼロでない
場合であっても良い。

また、第９図のフローチャートに示すプログラムでは、
まず、ステップ１５１で、酸素センサ１４出力の最大最
小値（リッチ・リーン検出信号レベル）の平均値（出力
範囲の中央値）を演算し、その値をｏｚ　ＮＥＷＴにセ
ットする。

そして、次のステップ１５２では、上記ステップ１５１
で求めたＯ、ＮＥＷＴと、酸素センサ１４の初期状態に
おける最大最小値の平均値として設定されている理論空
燃比相当のスライスレベルＳＬとの差を求め、その結果
をΔＯｔにセットする。即ち、前記ΔＯｘは、酸素セン
サ１４の検出信号レベルが初期状態に対してどの程度変
化しているかを示すものであり、初期状態からの変化が
大きいときほどその絶対値が大きくなる。

次のステップ１５３では、ステップ１５２で求めたΔ０
２を、予め設定されてメンバーシップ関数に基づき検出
信号レベルの変化度合いを示すメンバーシップ値ｍ４に
変換する。ここで、前記メンバーシップ値ｍ４は、Δ０
□がプラスで出力範囲がリッチ側にずれ、フィードバッ
ク制御により初期よりちり−ン側に制御される傾向を示
すときには、プラスの値として設定されるようにしてあ
り、前記メンバーシップ値ｍｌ、ｍ２．ｍ３と同等に扱
えるものとなっている。

このようにして、酸素センサ１４の劣化度合いをそれぞ
れ示すメンバーシップ値ｍ１〜ｍ４が、第７図のフロー
チャートと更に上記ステップ１５３で求められると、次
のステップ１５４では、上記で求めたメンバーシップ値
ｍｌ、ｍ２．ｍ３．ｍ４に基づいて、空燃比フィードバ
ック補正係数ＬＡＭＢＤＡを比例制御する際に用いる比
例骨ＰＬ、ＰＲ（比例制御動作の操作量）を補正するた
めの補正係数ｈｏｓ　Ｌ　、　ｈｏｓ　Ｒを設定する。

前記補正係数ｈｏ！！Ｌ、　ｈｏｓＲは、例えば各メン
バーシップ値ｍｌ、ｍ２．ｍ３．ｍ４の平均値や４つの
中の３つの平均値や各メンバーシップ値ｍｌ。

ｍ２．ｍ３．ｍ４単独値を用い、基準値１を補正して求
められるものである。

ここで、第１５図の点線示のように、各メンバーシップ
値ｍｌ、ｍ２．ｍ３．ｍ４はプラス側に設定される場合
には、リーン側に制御点がずれる傾向を示すことになる
から、リーン検出初回における比例制御による空燃比フ
ィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの増大補正（リッチ
制御比引分ＰＲ）−をより大きくし、逆にリッチ検出初
回の比例制御による補正係数ＬＡＭＢＤＡの減少補正（
リーン制御比引分ＰＬ）をより小さくする必要がある。

このため、リッチ検出初回の比例制御分ＰＬを補正する
ための補正係数ｈｏｓ　Ｌを制御点ずれのリーン化傾向
が大きいときほど小さくし、また、リーン検出初回の比
例制御分ＰＲを補正するための補正係数ｈｏｓ　Ｒをリ
ーン化傾向が大きいときほど太き（するように、補正係
数ｈｏｓ　Ｌについては各メンバーシップ値ｍｌ、ｍ２
．ｍ３．ｍ４の増大に応じて減少設定され、補正係数ｈ
ｏｓ　Ｒについては各メンバーシップ値ｍｌ、ｍ２．ｍ
３．ｍ４の増大に応じて増大設定されるように、前者は
基準値１にマイナスする形で、また、後者については基
準値１にプラスする形で設定されるようにしである。

ここで、設定された補正係数ｈｏｓ　Ｌ　、　ｈｏｓ　
Ｒが、第４図のフローチャートに示す空燃比フィードバ
ック補正係数ＬＡＭＢＤＡの比例積分制御におけるリッ
チ・リーン検出初回の比例制御において、基本燃料噴射
量Ｔｐと機関回転速度Ｎとに基づいてマツプから検索さ
れる比例制御分ＰＲ，ＰＬに乗算され、酸素センサ１４
の劣化による増減制御応答バランスの変化に基づき発生
するフィードバック制御点のずれが、この比例制御分の
補正制御（増大制御量と減少制御量と、の比の可変制御
）によって補償されるようにしてあり、比例制御分の補
正に当たっでは、酸素センサ１４の出力変化速度（ｍ　
１　）　。

リーツチ・リーン制御時間（ｍ２）、空燃比反転時から
目標空燃比方面へ変化し始めるまでの時間（ｍａ、）・
及びリッチ・リーン検出信号レベル（ｍ４）の中の少な
くとも１つのパラメータが用いられる。

また、上記のように比例制御動作における操作量（リッ
チ制御比何分ＰＲとリーン制御比個分ＰＬとの比、即ち
、操作量比）を補正することにより、酸素センサ１４の
劣化による増減制御応答バランス変化を補償する代わり
に、前記各メンバーシップ値ｍｌ、ｍ２．ｍａ、ｍ４を
用いてリッチ・リーン判別のために用いるスライスレベ
ルＳＬを補正することによっても、酸素センサ１４の劣
化による応答バランス変化を補償することができる。

即ち、この場合には、ステップ１５３でメンバーシップ
値ｍ４の設定を行った後、ステップ１５５に進ませ、こ
こで、スライスレベルＳＬの補正設定を行う。ステップ
１５５におけるスライスレベルＳＬの補正は、初期スラ
イスレベルである所定値（例えば５００ｍｖ）に対して
、最大最小値の偏差の半分の値←ＭＡＸ−ＭＩＮ／２を
前記各メンバーシップ値ｍｌ、ｍ２．ｍａ、ｍ４　（各
僅の平均値又は単独値）で補正した値を増減補正するも
のである。

ここで、例えば各メンバーシップ値ｍＬ、ｍ２゜ｍ　３
　＋　ｍ　４がプラスの値であって酸素センサ１４の劣
化により空燃比がリーン側にフィードバック制御される
状態では、初期スライスレベルを増大補正することによ
り、リーン判別される領域をリッチ判別領域よりも拡大
し、酸素センサ１４の劣化によりリーン側に制御される
傾向のフィードバック制御を、スライスレベルＳＬの増
大補正によってリッチ側に修正し、初期の制御点（理論
空燃比）でフィードバック制御されるようにする。また
、酸素センサ１４の出力範囲が初期よりも狭くなったと
きに、初期出力範囲のときと同様にして各メンバーシッ
プ値ｍｌ、ｍ２．ｍ３＋　ｍ４に基づく補正を行うと過
剰補正となる惧れがあるので、出力範囲が狭くなったと
きには、同じメンバーシップ値ｍｌ、ｍ２．ｍＬ　ｍ４
であってもスライスレベルＳＬの補正量が少なくなるよ
うに、前記ＭＡＸ−ＭＩＮ／２で出力範囲変化に応じた
補正がなされるようになっている。

このように、酸素センサ１４の劣化による空燃比制御点
のずれ方向及びずれ度合いに応じてスライスレベルＳＬ
を上下させることによっても、劣化による制御点のずれ
を補償して、初期の空燃比ヘフィードバック制御させる
ことができる。

また、前記ステップ１５４では、酸素センサ１４の各種
劣化パターンに対応する各メンバーシップ値ｍ１．ｍ２
．ｍＬ　ｍ４に基づき補正係数ｈｏｓ　Ｌ　。

ｈｏｓ　Ｒが設定されるようにしたが、第１０図のフロ
ーチャートに示すように酸素センサ１４の検出信号の最
大最小レベル（リッチ・リーン検出信号レベル）の変化
によってのみ補正係数ｈｏｓ　Ｌ　、　ｈａｓ　Ｒを設
定させて、比例制御分が補正されるようにしても良い。

第１０図のフローチャートにおいて、まず、ステップ１
７１，１７２では、第９図のフローチャートにおけるス
テップ１５１．１５２と同様に、酸素センサ１４の出力
範囲の中心値のずれΔＯｔを求める。

そして、次のステップ１７３では、前記ステップ１７２
で求めたΔ０８に基づき、リッチ制御比何分ＰＲとリー
ン制御比個分ＰＬとの比であるシフト比（＝ＰＲ／ＰＬ
）を予め設定しであるマツプから検索して求める。ここ
で、前記Δ０３．がプラスであるときには、前記シフト
比は１．０よりも大きい値が設定され、マイナスである
ときにはシフト比は１．０よりも小さな値が設定される
ようになっている。

次のステップ１７４では、上記ステップ１７３で求めた
シフト比を補正係数ｈｏｓ　Ｒにセットし、１／シフト
比を補正係数ｈｏｓ　Ｌにセットする。前記Δ０□がプ
ラスであるときには、フィードバック制御される空燃比
が目標よりもリーン側にずれるから、このときには、リ
ッチ制御比何分ＰＲを増大設定することにより、上記リ
ーン化傾向を補正する必要があり、Δ０２がプラスの値
であるときにはシフト比が１．０よりも大きい値が設定
されることにより、補正係数ｈｏｓ　Ｒを補正係数ｈｏ
ｓ　Ｌよりも大きくしてリッチ制御比何分ＰＲの増大補
正とリーン制御比何分ＰＬの減少補正とがなされるよう
にしである。逆に、Δ０□がマイナスの値であってフィ
ードバック制御される空燃比がリッチ側にずれるときに
は、前記シフト比が１．０よりも小さな値がセットされ
ることにより、補正係数ｈｏｓ　Ｌが補正係数ｈｏｓ　
Ｒよりも大きな値に設定され、結果、リーン制御比何分
ＰＬの増大補正とリッチ制御比個分ＰＲの減少補正がな
されて、リッチ側に偏っている制御点を目標に近づける
方向に補正する。

尚、第４図のフローチャートに示すプログラムで比例積
分制御されて設定される空燃比フィードバック補正係数
ＬＡＭＢＤＡは、第１１図のフローチャートに示すよう
に、最終的な燃料噴射量Ｔｉの演算に用いられる。

第１１図のフローチャートに示すプログラムは、１０ｍ
５毎に実行されるものであり、ステップ１８１では燃料
噴射量Ｔｉを例えば以下の式に従って演算する。

Ｔ　ｉ　４−Ｔ　Ｐ　ＸＬＡＭＢＤＡＸ　ＣＯＥ　Ｆ　
十Ｔ　ｓここで、Ｃ０ＥＦは、水温センサ１２によって
検出される冷却水温度Ｔｗを基本として設定される各種
補、正係数であり、また、Ｔｓは燃料噴射弁１０の駆動
電源であるバッテリの電圧変化による有効開弁時間の変
化を補正するための補正骨である。

最終設定された燃料噴射量Ｔｉは、出力レジスタにセッ
トされ、所定の噴射タイミングになるとこの出力レジス
タにセットされている最新の燃料噴射量Ｔｉが読み出さ
れて、この燃料噴射ＭＴｉに相当するパルス巾をもつ駆
動パルス信号が燃料噴射弁１０に出力されて、燃料噴射
弁１０による間欠的な燃料噴射が制御される。

また、前記第４図のフローチャートにおいて何回か判別
される酸素センサ１４の劣化測定指示は、第１２図のフ
ローチャートに示すプログラムに従って行われる。

第１２図のフローチャートは、例えば１０ｍ５程度の所
定微小時間毎に実行されるものであり、まず、ステップ
１９１では、後述するように否劣化測定を指示する時間
を計測する第１カウントｃｏｕｎｔがゼロであるか否か
を判別する。

第１カウントｃｏｕｎｔがゼロであるときには、ステッ
プ１９２へ進み、今回のゼロ判別が初回であるか否かを
判別する。ゼロ判別が初回であるときには、ステップ１
９３へ進み、劣化測定を指示する時間を計測する第２カ
ウントｃｏｕｎ　ｔ２に所定値をセットし、次のステッ
プ１９４では酸素センサ１４の劣化測定を指示する。

ステップ１９４で劣化測定を指示した後、又は、ステッ
プ１９２で初回でないと判別されたときには、ステップ
１９５へ進んで第２カウントｃｏｕｎｔ２がゼロである
か否かを判別し、ゼロでないときにはステップ１９７で
第２カウントｃｏｕｎ　ｔ２を１ダウンさせ、ゼロであ
るときには、第１カウントｃｏｕｎｔに所定値をセット
する。

第１カウントｃｏｕｎｔに所定値がセットされると、ス
テップ１９１で第１カウントｃｏｕｎｔがゼロでないと
判別されることにより、ステップ１９８へ進む。

ステップ１９８では、第１カウントｃｏｕｎｔを１ダウ
ンさせ、次のステップ１９９では第１カウントｃｏｕｎ
ｔがゼロになるまでの間において否劣化測定、即ち、酸
素センサ１４の劣化測定を行わないことを指示する。

即ち、第２カウントｃｏｕｎ　ｔ２が本プログラム実行
毎に１ダウンされて所定値からゼロになるまでの間は劣
化測定が指示され、その後、第１カウントｃｏｕｎｔに
所定値がセットされて該所定値からゼロにまで力カント
ダウンされるまでにおいては否劣化測定が指示されるよ
うになっている。

ところで、上記に説明した実施例では、酸素センサ１４
の出力とスライスレベルＳＬとを比較することにより判
別されるリッチ・リーンの反転時に比例制御を付加する
ようにしているが、かかる比例制御の付加タイミングを
、酸素センサ１４出力の瞬時値と、出力の最大最小と、
の偏差を積算した値が所定値になったときとして、酸素
センサ１４の出力にスライスレベルＳＬを越えるような
乱れが発生しても、初期の周期で空燃比フィードバック
制御を実行できるようにする場合がある。

このような補正係数ＬＡＭＢＤＡの比例積分制御を行う
場合においても、上記実施例と同様に、酸素センサ１４
の劣化を出力変化速度、空燃比が反転してから目標空燃
比方向へ変化し始めるまでの時間。

リッチ・リーン制御時間、検出信号レベルに基づき判別
し、この判別結果から劣化による制御点のずれを補償で
きる。

ここで、上記のように酸素センサ１４の出力値レベルを
積算して比例制御の付加タイミングを検知する方式のフ
ィードバック制御を第１６図のフローチャートに従って
説明する。

第１６図のフローチャートに示すプログラムは、１０ｍ
５毎に実行されるものであり、このプログラムにおいて
実際の空燃比を目標空燃比（理論空燃比）にフィードバ
ックするための空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢ
ＤＡが比例積分制御によって設定されるようになってい
る。

まず、ステップ２０１では、酸素センサ１４から排気中
の酸素濃度に応じて出力される検出信号（電圧）をＡ／
Ｄ変換してその値を０．ＡＤにセットする。

ステップ２０２では、エアフローメータ９で検出された
吸入空気流量Ｑと、クランク角センサ１５からの検出信
号に基づき算出された機関回転速度Ｎと、に基づき演算
される基本燃料噴射量Ｔｐ（←ＫＸＱ／Ｎ：には定数）
と、前記機関回転速度Ｎと、をパラメータとして区分さ
れる運転領域毎に、空燃比フィードバック補正係数ＬＡ
ＭＢＤＡを比例積分制御するための比例定数Ｐ及び積分
定数■の最適値を記憶しであるマツプから、当該運転領
域に対応する比例定数Ｐ及び積分定数１を検索して求め
る。

また、ステップ２０３では、前記比例定数Ｐを、リッチ
制御時（増大補正制御時）とリーン制御時（減少補正制
御時）とで異なる比率で用い、比例積分制御による空燃
比制御点を可変決定するためのシフト比５ｒａｔｉｏ　
　（操作量比）を、やはり基本燃料噴射量Ｔｐと機関回
転速度Ｎとをパラメータとするマツプから検索して求め
る。

そして、ステップ２０４では、前記ステップ２０２で求
めた比例定数Ｐと前記ステップ２０３で検索して求めた
シフト比５ｒａｔｉｏとによって、リッチ制御比例定数
ＰＲ（Ｓｒａｔｉｏ　ｘｐ）と、リーン制御比例定数Ｐ
Ｌ　（（２−３’ａｔｉｏ　）　ＸＰ）と、をそれぞれ
演算すると共に、最終的な燃料噴射量Ｔｉを前記ステッ
プ２０２で求めた積分定数Ｉに乗算して実際に用いる積
分定数Ｉを設定する。ここで、例えば前記シフト比５ｒ
ａｔｉｏが１．２であれば、リッチ制御比例定数ＰＲ＝
１．２　Ｐ、　　リーン制御比例定数ＰＬ＝０．８Ｐと
なり、積分定数■が共通に用いられることから酸素セン
サ１４によるリッチ・リーン検出の境界に対してよりリ
ッチ側を空燃比制御点としてフィードバック制御される
ことになる。

ステップ２０５では、第３図に図示しないスタートスイ
ッチ（スタートＳＷ）の０Ｎ−ＯＦＦを判別し、スター
トスイッチがＯＮであるクランキング時においては、ス
テップ２０６へ進みスタートスイッチＯＦＦ後の経過時
間を判別するためのカウンタＩ　ｎ１ｄｓにゼロをセッ
トし、スタートスイッチがＯＦＦであるときにはステッ
プ２０７へ進んで前記カウンタＩ　ｎ１ｄｓを１アツプ
させる。

ステップ２０８では、イニシャライズ処理が済んでいる
か否かを示すフラグｆｉｎｉｔの判別を行い、未処理で
ゼロが前記フラグｆ　１ｎｉｔにセットされているとき
には、ステップ２０９へ進む。

ステップ２０９では、水温センサエ２で検出される冷却
水温度Ｔｗが所定温度を越えているか否かを判別する。

ここで、冷却水温度Ｔｗが所定温度を越えていると判別
されると、ステップ２１０へ進んで前記カウンタＩ　ｎ
１ｄｓが所定値以上にカウントアツプされているか否か
を判別し、スタートスイッチがＯＦＦされてから所定時
間以上が経過したことによりカウンタＩｎ１ｄｓが所定
値以上になっているときには、ステップ２１１へ進む。

ステップ２１１では、ステップ２０１でＡ／Ｄ変換した
酸素センサ１４の出力ｏｘ　ＡＤが所定の中間領域内で
あるか否かを判別する。これは、酸素センサ１４の活性
・非活性状態を判別するためのものであり、非活性状態
では、その検出信号が前記中間領域内となるから、ステ
ップ２１１で０ｚＡＤが所定の中間領域（例えばＯｖ最
小、ＩＶ最大のときで、２３０ｍｖ　＜　Ｏｚ　Ａ　Ｄ
　＜７３０ｍｖ）に含まれないと判別されたときには、
酸素センサ１４の活性化が判別される。

酸素センサ１４の活性化が判別されたときには、冷却水
温度Ｔｗが所定以上、スタートスイッチＯＦＦから所定
時間以上経過、酸素センサ１４が活性化の３つの条件が
揃っており、空燃比フィードバック制御を実行できる状
態であるが、上記３条件のいずれか１つでも満たさない
ときには、空燃比フィードバック制御を実行できない状
態であり、ステップ２１２以降へ進んで、イニシャライ
ズ処理及び空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡ
のクランプ処理を実行する。

ステップ２１２では、高排気温度を経験しているか否か
を示すフラグＦ　ｅｘｈに、未経験に対応するゼロをセ
ットし、また、ステップ２１３では前記フラグｆ　１ｎ
ｉｔにイニシャライズ未処理を示すゼロをセットし、更
に、次のステップ２１４では、イニシャライズ処理後に
比例制御がなされたか否かを示すフラグｆ　１ｎｉｔ２
に比例制御がなされていないことを示すゼロをセットし
て、イニシャライズする。

そして、ステップ２１５では、前回までの空燃比フィー
ドバック補正係数ＬＡＭＢＤＡ　（初期値−１，０）が
略１．０であるか否かを判別し、略１．０であるときに
はステップ２１６へ進んで空燃比フィードバック補正係
数ＬＡＭＢＤＡに初期値である１、０をセットする。

一方、ステップ２１５で空燃比フィードバック補正係数
ＬＡＭＢＤＡが略１．０でないと判別されたときには、
ステップ２１７へ進み、ＬＡＭＢＤＡが１．０よりも大
きいか小さいかを判別する。そして、ＬＡＭＢＤＡが１
．０よりも大きいと判別されると、ステップ２１８へ進
んで１＋Ｉ　（Ｉはステップ２０４で求めた積分定数）
をＬＡＭＢＤＡの値としてセットし、また、ＬＡＭＢＤ
Ａが１．０よりも小さいと判別されると、ステップ２１
９へ進んで１−１をＬＡＭＢＤＡの値としてセットする
。従って、空燃比フィードバック制御を実行しないとき
に空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡＯ値は、
１．０．１＋１．１−Ｉの何れかにクランプされる。

また、ステップ２１１．で酸素センサ１４の活性化が確
認された場合には、酸素センサ１４の検出結果に基づく
フィードバック制御を実行できるから、まず、ステップ
２２０で酸素センサ１４の出力値０□ＡＤが最小又は最
大のどちら側に振れているか、即ち、理論空燃比に対し
てリーン又はリッチのどちら側に空燃比がずれているか
を判別する。

ここで、ｏｓ　ＡＤが最大側に振れていて（０□ＡＤ≧
７３０ｍｖ）空燃比がリッチ側にずれているときには、
ステップ２２１へ進んでリッチフラグｆＲに１をセット
する一方、リーンフラグｆＬにゼロをセットする。また
、Ｏ，ＡＤが最小側に振れていて（０２ＡＤ≦２３０ｍ
ｖ）空燃比がリーン側にずれているときには、ステップ
２２２へ進んでリーンフラグｆＬに１をセットする一方
、リッチフラグｆＲにゼロをセットする。

そして、次のステップ２２３では、フラグｆ　１ｎｉｔ
に１をセットしてイニシャライズ処理が終了したことが
判別できるようにする。

前記フラグｆ　１ｎｉｔに１がセットされると、ステッ
プ２０８又はステップ２２３からステップ２２４へ進む
。ステップ２２４では、イニシャライズ処理された後に
比例制御が実行されたか否かを示すフラグｆ　１ｎｉｔ
２の判別を行い、フラグｆｉｒｉｉｔ２がゼロで比例制
御を経験していないとき、即ち、目標空燃比を一度も横
切っていないときには、ステップ２２５以降へ進んで酸
素センサ１４の出力０！　ＡＤと所定のスライスレベル
ＳＬとの比較によって実際の空燃比が目標空燃比を横切
ったことを検出して行う通常の比例積分制御による空燃
比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの設定を行う。

まず、ステップ２２５では、酸素センサ１４の出力０、
ＡＤと目標空燃比（理論空燃比）相当のスライスレベル
ＳＬ（例えば５００＋ｓｖ）とを比較し、酸素センサ１
４によって検出される実際の空燃比が目標空燃比に対し
てリッチであるかリーンであるかを判別する。

酸素センサ１４の出力０□ＡＤがスライスレベルＳＬ以
下であって目標空燃比よりもリーンであるときには、ス
テップ２２６へ進んでリーンフラグｆＬが１でかつリッ
チフラグｆＲがゼロであるか否かを判別する。

ここで、ｆＬ＝１．ｆＲ＝ｏであると判別されるのは、
今回のプログラム実行時にステップ２２２でフラグ設定
された場”合と、前回のプログラム実行時までは前記ス
テップ２２５でリッチ空燃比であると判別されていた場
合であり、この場合には、ステップ２２７へ進んで現状
の補正係数ＬＡＭＢＤＡの値を最小値ａにセットし、次
のステップ２２８では、前記ステップ２０４で設定した
リッチ制御比例定数ＰＲを現状の補正係数ＬＡＭＢＤＡ
に加算して増大補正し、燃料の増量補正によって空燃比
のリーン状態を解消する方向に制御方向を反転させる。

また、次のステップ２２９では、空燃比が目標空燃比に
対してリーンである時間を計測するためのタイマーＴｍ
ｏｎｔｊ！をゼロリセットして計測を開始させ、次のス
テップ２３０では、リーンフラグｆＬにゼロを、リッチ
フラグｆＲに１をセットする一方、今回比例制御を経験
したのでフラグｆ　１ｎｉｔ２に比例制御経験済である
ことを示す１をセットする。

一方、ステップ２２６・でｆＬ−１，ｆＲ−０でないと
判別されたとき、即ち、ｆＬ−０，ｆＲ＝１であり継続
した空燃比のリーン時であるときには、ステップ２３１
へ進み、現状の補正係数ＬＡＭＢＤＡにステップ２０４
で求めた積分定数Ｉを加算して増大設定し、空燃比のリ
ーン傾向が徐々に解消されるようにする。

また、ステップ２２５で酸素センサ１４の出力０２ＡＤ
がスライスレベルＳＬを越えると判別され、空燃比が目
標空燃比よりもリッチであるときには、ステップ２３２
へ進み、ｆＬ＝０．ｆＲ＝１であるか否かを判別する。

そして、ｆＬ＝ｏ、ｆＲ−１であるときには、ステップ
２３３で現状の補正係数ＬＡＭＢＤＡの値を最大値すに
セットし、次のステップ２３４では現状の補正係数ＬＡ
ＭＢＤＡからステップ２０４で求めたリーン制御比例定
数ＰＬを減算して燃料供給量の減量を図り、空燃比のリ
ッチ状態が目標空燃比方向に近づくようにする。また、
ステップ２３５では、空燃比のリッチ時間を計測するた
めのタイマーＴｌｌｌ０ｎｔｒをゼロリセットして計測
を開始させ、次のステップ２３６では、ｆＬ−１，ｆＲ
−０にセットすると共に、比例制御を経験済であるから
フラグｆ　１ｎｉｔ２に１をセットする。

一方、ステップ２３″２でｆＬ−０，ｆＲ−１でなく、
ｆＬ−１，ｆＲ−０であると判別され、継続的に空燃比
のリッチ化が検出されているときには、ステップ２３７
へ進んで現状の補正係数ＬＡＭＢＤＡからステップ２０
４で求めた積分定数■を減算して、徐々にリッチ傾向が
解消されるようにする。

上記のような出力ｏｘ　ＡＤとスライスレベルＳＬとを
比較して比例制御されて補正係数ＬＡＭＢＤＡが設定さ
れるときには、次にステップ２３８へ進み、学習フラグ
Ｆ　ＫＢＬＲＣの判別を行う、前記学習フラグＦ　ＫＢ
ＬＲＣは、例えば加減速時などを除（定常運転状態で、
空燃比フィードバック補正係数ＬＡＮＢＤ＾が安定した
周期で反転を繰り返しているときに１がセットされるよ
うにしておく。

、ここで、前記学習フラグＦ　ＫＢＬＲＣが１であると
判別されたときには学習の許可状態であり、このときに
は、ステップ２３９へ進み以下の式に従って補正係数Ｌ
ＡＭＢＤＡと同様に基本燃料噴射１’ｒｐを補正するた
めの学習補正係数ＫＢＬＲＣを演算する。

上記式で（ａ＋ｂ）／２は、空燃比フィードバック補正
係数ＬＡＮＢＤＡの最新の最大最小値に基づく平均値で
あり、前回までの当該運転領域に対応して演算されてい
た学習補正係数ＫＢＬＲＣと、最新の平均値とを加重平
均し、この加重平均結果を当該運転領域における新たな
学習補正係数ＫＢＬＲＣとして設定するものであり、か
かる学習補正係数ＫＢＬＲＣにより運転領域毎の空燃比
のバラツキを補正し、補正係数ＬＡＭＢＤＡなしで略目
標空燃比が得られるようにするものである。

ステップ２４０では今回新たに演算された学習補正係数
ＫＢＬＲＣを、基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎと
をパラメータとして区分される学習補正係数ＫＢＬＲＣ
の更新データとして、当該領域のデータを書き換える。

従う、て、上記ステップ２３９で最新の平均値と加重平
均された学習補正係数ＫＢＬＲＣは、ステップ２４０に
示す基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎとをパラメー
タとするＫＢＬＲＣのマツプから現状の基本燃料噴射量
Ｔｐと機関回転速度Ｎとに基づき検索して求めたもので
ある。

前記マツプに記憶されている学習補正係数ＫＢＬＲＣは
、燃料噴射ｔＴｉの演算時に読み出され、空燃比フィー
ドバック補正係数ＬＡＭＢＤＡと共に基本燃料噴射量Ｔ
ｐに乗算されて最終的な燃料噴射量Ｔｉが設定されるよ
うになっている。

ステップ２３８で学習フラグＦ　ＫＢＬＲＣが０である
と判別されて学習補正係数ＫＢＬＲＣの更新演算を行わ
なかったときと、学習フラグＦ　ＫＢＬＲＣが１で学習
補正係数ＫＢＬＲＣの演算を行ってマツプデータを書き
換えた後、更に、補正係数ＬＡＭＢＤＡの積分制御を行
った後は、ステップ２４１へ進んでフィードバック補正
中のリーン時間及びリッチ時間を計測したＴｍｏｎｔｎ
　＋　Ｔｍｏｎｔｒを相互に加算した時間が所定時間Ｔ
ＭＯＮＴ３よりも短いか否かを判別する。

そして、リッチ・リーン制御の１周期が前記所定時間Ｔ
ＭＯＮＴ３よりも長いときには、酸素センサ１４の反応
速度が遅い等の原因で空燃比フィードバック制御の応答
性が極端に低下しているものと見做し、ステップ２４３
へ進んでスタートスイッチＯＦＦからの経過時間を計測
するカウンタＩ　ｎ１ｄｓをゼロリセットすると共に、
次のステップ２４４では各種フラグｆ　１ｎｉｔ＋　　
ｆ　１ｎｉｔ２．　Ｆｅｘｈにゼロをセットし、ステッ
プ２１５へ進ませるようにして、空燃比フィードバック
補正係数ＬＡＭＢＤＡを固定値として燃料制御させる。

また、ステップ２４１でリッチ・リーン制御の１周期が
所定時間ＴＭＯＮ７３以下であると判別された場合であ
っても、次のステップ２４２で補正係数ＬＡＭＢＤＡが
所定許容範囲を越えて設定されているときには、同じ（
ステップ２４３．２４４へ進んで補正係数ＬＡＭＢＤＡ
を固定した燃料制御が行われるようにする。

ここで、ステップ２２４に戻って説明すると、比例制御
を経験しフラグｆｉｎｉｔ２に１がセットされ、ステッ
プ２２４からステップ２４５へ進むと、ステップ２４５
では酸素センサ１４の出力０．ＡＤの最大最小値に対す
る偏差の積算値に基づく比例積分制御を実行するか否か
の指示するフラグＦＳＬＭＤの判別を行う。

尚、前記積算値は、・出力Ｏｚ　ＡＤをタイムチャート
に表したときの面積に略等価なものとして以下に用いる
。

前記フラグＦＳＬＭＤが１であるときには、前述のよう
なスライスレベルＳＬに基づき比例制御の付加時期（リ
ッチ・リーン制御の反転時期、燃料供給量の増減補正制
御方向の反転時期）を決定していたのに対し、後述する
ように酸素センサ１４の出力Ｏｘ　ＡＤの最大最小と、
出力０□ＡＤの瞬時値との偏差を積算して求められる積
算値（時間を横軸、出力０ｚＡＤを縦軸にしてグラフ化
したときに、最大最小レベルと瞬時値曲線とで囲まれる
図形の面積）に基づいて比例制御の付加時期を決定する
。

尚、前記フラグＦＳＬＭＤは、通常のスライスレベルに
基づく比例制御と、上記積算値に基づく比例制御とを任
意に切り換えて実施できるようにするためのものであ、
す、前記積算値に基づく比例制御を実施するときには前
記フラグＦＳＬＭＤに１をセットしておく。

ステップ２４５で前記フラグＦＳＬＭＤが１であると判
別されたときには、ステップ２４６へ進み、エアフロー
メータ９で検出された吸入空気流量Ｑと、所定の高排気
温領域を判別するための吸入空気流量Ｑのしきい値ＱＪ
Ｄとを比較する。ここで、検出値が前記しきい値ＱＪＤ
以上であると判別されると、ステップ２４７へ進んで高
排気温経験フラグＦ　ｅｘｈに高排気温度が経験済であ
ることを示す１をセットする。また、検出値が前記しき
い値Ｑ　ＪＤを下回ると判別されたときには、ステップ
２４８へ進んで高排気温経験フラグＦ　ｅｘｈの判別を
行い、以前に高排気温度を経験していて１がセットされ
ているときには、ステップ２４９へ進むが、高排気温度
を経験してなく０がセットされているときには、ステッ
プ２２５へ進んで酸素センサ１４の出力０２ＡＤと目標
空燃比相当のスライスレベルＳＬとを比較して比例制御
を実施させる。

高排気温度を経験していてステップ２４９へ進むと、現
在の機関運転状態が加減速状態であるか否かを、例えば
スロットル弁７の開度変化や機関回転速度Ｎの変化に基
づいて判別する。尚、加減速運転が終了してから一定時
間が経過するまでは、定常運転判別へ移行しないように
することが好ましい。

機関が加減速（過渡）状態であるときには、空燃比が不
安定であるため、実際の空燃比のリッチ・リーン反転で
はなく前記積算値に基づ（比例制御を実施すると、正常
状態でも空燃比の反転周期が変化するから所望時期に比
例制御を付加させることができず空燃比制御性を悪化さ
せるので、ステップ２５０で積算値に基づく比例制御で
用いる各種パラメータをリセットしてから、ステップ２
２５へ進ませて通常のスライスレベルＳＬとの比較に基
づく比例制御を実行させ、過渡運転されても空燃比のフ
ィードバック制御が実施できるようにしである。尚、過
渡運転が検出されると、上記のように通常のスライスレ
ベルＳＬに基づくフィードバック制御に移行°するから
、過渡運転時には、後述する比例制御を付加する時期の
更新は行われない。

ステップ２５０でリセットするパラメータとしては、酸
素センサ１４の出力０□ＡＤの最大・最小値Ｏｘ　ｍａ
　ｘ、Ｏｘ　ｍｉ　ｎ、サンプリングカウント数ｉ、面
積Ｓ（比例制御付加時期を決定するための最大又は最小
周期間の面積）であり、最大・最小値Ｏｔｍａｘ、Ｏ□
ｍｉｎは酸素センサ１４出力の中央値である５００ｍｖ
にリセットされ、サンプリングカウント数ｉ及び面積Ｓ
はゼロリセットされる。

ステップ２４９で機関が加減速運転状態でないと判別さ
れると、ステップ２５１で前記サンプリングカウント数
ｉを１アツプした後、ステップ２５２へ進む。

ステップ２５２では、酸素センサ１４の出力ｏ！ＡＤが
中央値付近（中央値５００ｍｖ　＋　２００ｍｖ）を越
えて増大傾向にあるときに、逐次最新のサンプリング値
が更新設定される最大値０□ｍａｘと、最新のサンプリ
ング値０．ＡＤとを比較する。

前記最大値０□ｍａｘは、後述するように、出力Ｏ１Ａ
Ｄが中央値付近（中央値５００＋ｗｖ　−２００ｗｖ）
を下回って減少傾向にあるときに７００ｍｖがセットさ
れるようになっており、ステップ２５２では出力Ｏ２Ａ
Ｄが７０Ｏｎ＋ｖを上回ったときにのみＯ，ｍａｘ＜Ｏ
□ＡＤの判別がなされる。

０□ｍａ　ｘ＜Ｏ！ＡＤであると判別されると、ステッ
プ２５３では今回の判別が初回であるか否かを判別する
。ここで、Ｏ，ｍａ　ｘ＜Ｏ，ＡＤの判別が初回である
と判別されたとき、即ち、０□ＡＤが７００ｏ＋ｖを上
回った初回においては、ステップ２５４へ進む。

ステップ２５４では、第１８図に示すように、時間を横
軸、出力ｏｘ　ＡＤを縦軸にとったときに、最近に出力
Ｏｔ　ＡＤが最小になった時期ｌｍ１ｎと、それ以前に
出力０□ＡＤが最小になった時期ｌｍ１ｎ２との差（０
□ＡＤが最小になる時間周期）と、出力０．ＡＤの最大
値Ｏｚｍａｘ２と最小値０、ｍ１ｎ２との偏差とを乗算
して、時間を横軸、出力０ｚＡＤを縦軸−にとったとき
の出力ｏｘ　ＡＤ変化の１周期の面積Ｓ（第１８図斜線
部の面積であり、ｌｍ１ｎ２からｌｍ１ｎになるまでの
時間における最大最小偏差の積算値に相当する。）を演
算する。

ｌｍ１ｎは、最近に出力０１ＡＤが最小になったときの
ｉの値がセットされているものであり、同じようにして
それ以前に最小になったときのｉがセットされているＩ
ｍｆｎ２との差を求めれば、出力０．ＡＤが最小になる
周期時間が求めらるようになっている。

次のステップ２５５では、今回求めた１周期の面積Ｓと
、前回までの加重平均値Ｓａｖと、加重平均演算し、そ
の結果を新たにＳａｖにセットする。前記加重平均面積
Ｓａｖは、後述するように比例制御を付加するタイミン
グである面積を決定する際に用いられるものであり、加
重平均することで微小変化に敏感に影響されて比例制御
の付加タイミングが変化することを回避できるようにし
である。

ステップ２５６では、最近にサンプリングされた出力０
□ＡＤの最小値０．ｍｉｎを確定値とじてＯｚｍｉｎ２
にセットし、また、次回のＯ，ｍｉｎのサンプリングの
ために、０□ｍｉｎに対して３００ｍｖ　（＝５００ｍ
ｖ−２００．ｍｖ）をセットし、更に、０□ｍ　ｉ　ｎ
　２が求められたときのサンプリングカウント数ｉであ
るｌｍ１ｎを前回値としてＩｍｉ　ｎ２にセットする。

即ち、出力０．ＡＤが３００ｍｖを下回ると、その減少
傾向が継続する間はＯ，ｍｉｎ及びＩｍｉ　ｎを更新し
ておいて、その後に出力０□ＡＤが増大していって出力
０．ＡＤが７０Ｏｎ＋ｖを上回った初回において、これ
らの値をそれぞれ０□ｍ１ｎ２及びｌｍ１ｎ２にセット
するものである。

一方、ステップ２５３でＯ，ｍａ　ｘ＜Ｏ，ＡＤの判別
が初回でないと判別されると、ステップ２５７へ進み、
現状のカウント値ｉをＩｍａｘにセットすると共に、最
新値０□ＡＤ＠Ｏｘ　ｍａ　ｘにセットして、出力０□
ＡＤの　最大値０□ｍａｘ及び該最大値０□ｍａｘを得
た時期Ｉｍａｘがサンプリングされるようにする。

また、ステップ２５２で、Ｏｔｍａ　ｘ＜Ｏｘ　ＡＤで
ないと判別されると、ステップ２５８へ進んでＯ：ｍｉ
　ｎｅｏ、ＡＤであるか否かを判別する。０□ｍｉｎに
は、前記ステップ２５６で３００ｍｖがセットされるか
ら、出力０．ＡＤが３００ｎ＋ｖを下回ったときに初め
てＯｔ　ｍ　ｉ　ｎ　＞　Ｏｔ　Ａ　Ｄであると判別さ
れてステップ２５９へ進むことになり、３００ｍｖ≦０
２ＡＤ≦５００ｍｖであるときには、最大・最小値のサ
ンプリング及びそのサンプリング時期の特定は行わない
。

０□ｍｉｎ＞０ｚＡＤであると判別されてステップ２５
９へ進むと、今回の判別が初回であるが否かを判別し、
初回であるとき、即ち、初めて３００ｍｖを下回ったと
きには、ステップ２６０へ進み、前記ステップ２５４と
同様にして１周期の面積Ｓを求めるが、今回は、出力０
□ＡＤが最大値となった周期時間（Ｉｍａｘ２−Ｉｍａ
ｘ）に基づいて前記面積Ｓを演算する。そして、次のス
テップ２６１では、今回の最大周期に基づく面積Ｓを加
重平均して、その結果をＳａｖにセットする。

ステップ２６２ではへ最近にステップ２５７で求められ
た最大値Ｏｚｍａｘを０□ｍａｘ２にセットすると共に
、次回の最大値０．ｍａｘのサンプリングのためにＯｚ
ｍａｘに７００ｍｖをセットし、更に、Ｉｍａｘを前回
値Ｉ−ｍａｘ２にセットする。

一方、ステップ２５９でＯｘ　ｍ　ｉ　ｎ　＞Ｏｘ　Ａ
Ｄが初回でないと判別されると、ステップ２６３へ進み
、現状のカウントｉをＩ　ｍ　ｉ　ｎにセットすると共
に、出力０□ＡＤをＯｚｍｉｎにセットし、出力０２Ａ
Ｄの最小値及びそのサンプリング時期が特定されるよう
にする。

以上のようにして出力０□ＡＤの１周期の面積Ｓ（最大
最小偏差の１周期間の積算値）が演算されると、ステッ
プ２６４では、予め基本燃料噴射量ＴＰと機関回転速度
Ｎとで複数に区分される運転領域毎に設定されているリ
ッチ・リーン比例制御の面積比率ｐｒ、ｐｊ！を、マツ
プから検索して求め、次のステップ２６５では、これら
の面積比率ｐｒ、ｐｉを前記面積Ｓの加重平均値Ｓａｖ
に乗算して、リッチ比例制御を実行する面積Ｓｉｐ　ｒ
と、リーン比例制御を実行する面積５Ｎｐｆｆｉとを決
定する。即ち、前記最大又は最小の１周期における面積
Ｓの所定割合の面積になった時点を、燃料供給量の増減
補正制御を反転させるタイミングとするものである。

次のステップ２６６では、Ｉｍａｘ＝ｉであるか否かを
判別する。Ｉｍａｘ＝ｉであるのは、前記ステップ２５
７での処理が行われているときであり、ステップ２５７
を実行しているときには、ステップ２６７〜２６９をジ
ャンプしてステップ２７０へ進むが、Ｉｍａ　ｘ＝ｉで
ないときには、ステップ２６７へ進む。

ステップ２６７では、Ｉｍａｘ＝ｉでないという判別が
初回であるか否かを判別し、初回であるとき、即ち、出
力０□ＡＤが最大値を過ぎて減少傾向に転じたときには
、ステップ２６８へ進んでリッチ制御面積ΔＳＲ（第１
７図参照）をゼロリセットした後にステップ２６９へ進
み、初回でないときにはステップ２６８へ進むことな（
そのままステップ２６９へ進む。

ステップ２６９では、最大値０２ｍａｘ２から最新値（
瞬時値）０□ＡＤを減算した値を、前回までのリッチ制
御面積ΔＳＲに加算することにより、Ｉｍａｘ＝ｉでな
くなってからのＱ、ｍａｘ２−ＯｚＡＤの積算値に・相
当するリッチ制御面積ΔＳＲを求める。

同様にして、ステップ２７０〜２７３では、ｌｍ１ｎ＝
ｉでなくなってからのＯｔ　ＡＤ−０，ｍ１ｎ２の積算
値に相当するリーン制御面積ΔＳＬを求める。

そして、ステップ２７４では、リーンフラグｆＬが１で
、かつ、リッチフラグｆＲがゼロであるか否かを判別す
る。ｆＬ＝１．ｆＲ＝ｏであるのは、前述のようにリッ
チ空燃比を解消すべくリーン化制御を行っているときで
ある。

ｆＬ＝１．ｆＲ＝ｏであるリーン化制御中（燃料供給量
の減少補正中）のときには、ステップ２７５へ進んで、
リッチ比例制御を付加するために不必要なリーン制御面
積ΔＳＬをゼロリセットした後ステップ２７６へ進む。

ステップ２７６では、Ｉｍａｘ＝ｉでなくなってからＯ
，ｍａ　ｘ２．−０１　ＡＤを積算されて求められる面
積ΔＳＲと、リッチ比例制御を実行する面積Ｓｊ！ｐｒ
とを比較し、面積ΔＳＲが面積５ｆｐｒを越えるまでは
、ステップ２７６からステップ２３７へ進み、積分制御
によるリーン制御を継続させ、面積ΔＳＲが面積５Ｉｌ
ｐ　ｒを越えるとステップ２７７へ進む。

ステップ２７７では、前記ステップ２０２で求めた比例
定数Ｐをリッチ比例定数ＰＲにセットし、ステップ２７
７からステップ２２７へ進ませる。これにより、面積Δ
ＳＲが面積Ｓｉｐ　ｒを越えたときに、前記リッチ比例
定数ＰＲをそれまでのフィードバック補正係数ＬＡＭＢ
ＤＡに加算するリッチ比例制ｆａ（減少補正制御から増
大補正制御への反転）が実行され、このときにリーンフ
ラグｆＬに１が、リッチフラグｆＲにゼロがセットされ
るから、リッチ制？Ｉ（燃料供給量の増量制御）が実行
されると、今度はステップ２７４からステップ２７８へ
進む。

ステップ２７８では、リーン比例制御を付加させるのに
不必要なリッチ制御面積ΔＳＲをゼロリセットし、次の
ステップ２７９では、リーン制御面積ΔＳＬとリーン比
例制御を付加させるタイミングである面積５ｆｐｆとを
比較し、面積ΔＳＲが面積５ｉｐｐ：を越えるまでは、
ステップ２３１へ進ませて積分制御による補正係数ＬＡ
ＭＢＤＡの増大補正（リッチ制御）を行わせ、面積ΔＳ
Ｒが面積５ｆｐｌを越えると、ステップ２８０でリーン
比例定数ＰＬにステップ２０２で求めた比例定数Ｐをセ
ットして、ステップ２３３に進ませ、前記比例定数ＰＬ
に基づくリーン比例制御を行わせる。

このように、出力０．ＡＤとスライスレベルＳＬとを比
較することにより求めた空燃比のリッチ・リーン反転時
に比例制御を付加するのではなく、出力０ｔＡＤが減少
していくときには、最大値Ｏｔｍａｘ２と瞬時値０．Ａ
Ｄとの差の積算値（面積ΔＳＲ）が所定値３４！ｐ　ｒ
になったときを、リッチ比例制御の付加時期とし、また
、出力０．ＡＤが増大していくときには、瞬時値Ｏ１Ａ
Ｄと最小値Ｏｔｍｉｎ２との差の積算値（面積ΔＳＬ）
が所定値５ｆｐｆになったときを、リーン比例制御の（
を加時期とするものであり、１周期に相当する面積Ｓか
ら前記比例制御の時期Ｓｊ！ｐｒ、５ｆｐｌを求めであ
る。

ところで、上記のようにして求められる比例制御の時期
５ｌｐｒ、５ｌｐｌは、酸素センサ１４の初期状態に対
応するものであり、酸素センサ１４の劣化が発生しリッ
チ・リーン検出のバランスが崩れると、上記５ｌｐｒ、
Ｓｌ、ｐｌのまま比例制御を付加すると、酸素センサ１
４の劣化による制御点ずれが発生してしまうので、前記
第４図のフローチャートにおいて用いられる補正係数ｈ
ｏｓＬ、　ｈｏｓＲと同様に、前記第４図、第７図、第
９図で求めた酸素センサ１４の各種劣化パターンに対応
して劣化度合いを示すメンバーシップ値ｍｌ、ｍ２．ｍ
３、ｍ４に基づいて前記３Ｉｌｐｒ、５ｆｐｆを補正す
ることで、強制的に比例制御時期のバランスを崩して酸
素センサ１４の劣化による制御点のずれを補償する。

かかるＳｊ！ｐｒ、３４！ｐｆの補正制御を、前記第９
図のステップ１５ｆ３．１５７に示してあり、この部分
が制御積算値バランス可変手段に相当する。スチップ１
５６．１５７では、基準値１を前記メンバーシップ値ｍ
ｌ、ｍ２．ｍ３．ｍ４で増減補正することにより得られ
る補正係数を前記第１６図のフローチャートで設定され
た５ｌｐｒ、５ｌｐｌに乗算して補正設定するようにし
てあり、５ｌｐｒではメンバーシップ値ｍ１〜ｍ４がプ
ラス（マイナス）の値であるときには減少（増大）補正
され、５２ｐ２ではメンバーシップ値ｍ１〜ｍ４がプラ
ス（マイナス）の値であるときには増大（減少）補正さ
れるようになっている。

例えばメンバーシップ値ｍ１〜ｍ４がプラスの値であっ
て空燃比が初期よりもリーン側に制御される状態におい
ては、Ｓｊ！ｐｒを減少補正しかつｓｐ、ｐＩ！、を増
大補正することによってリーン制御比何分ＰＬによる補
正係数ＬＡＭＢＤＡの減少補正がなされる時期（リッチ
判別される時期）を遅らせてリッチ制御時間を長くし、
リーン化する傾向にある゛フィードバック制御点を、初
期制御点に戻すようにする。これにより、たとえ酸素セ
ンサ１４の劣化が発生してリッチ・リーン検出のバラン
スが崩れても、面積ΔＳＲ，ΔＳＬに基づく比例制御の
付加時期を補正することで補償でき、初期の目標空燃比
にフィードバック制御させることができる。

尚、上記のように面積ΔＳＲ，ΔＳＬに基づき比例制御
の付加時期を決定する補正係数ＬＡＭＢＤＡの比例積分
制御においても、リッチ・リーン反転を比例制御の付加
時期とする場合と同様に、比例制御における増減操作量
の比を可変することで、酸素センサ１４の劣化による制
御点のずれを補償することができる。

ところで、前述のように、酸素センサ１４が劣化すると
、第２２図に示すように、初期状態ではプラス極性の電
圧のみを出力していたものが、全体的なレベル低下によ
ってマイナス極性で出力されるようになることがある。

一般的に、酸素センサ１４の出力は、初期状態に対応し
てプラス極性の出方のみが久方可能なＡ／Ｄ変換器でＡ
／Ｄ変換されてマイクロコンピュータに読み込まれるか
ら、上記のように劣化によってマイナス極性の出力が発
生しても、これをＡ／Ｄ変換して処理することができず
、入力信号範囲の中心値をスライスレベルとして、リッ
チ・リーン判別を行わせる構成において、マイナス極性
出力が入力されないことによりスライスレベル設定の精
度が悪化して、所期のリッチ・リーン判別又はリーン検
出信号のレベル低下診断が行えな（なることがある。

かかる不具合を解消するために、上記実施例に示すよう
なフィードバック制御装置においては、第１９図に示す
ような構成により、たとえマイナス極性の出力が酸素セ
ンサ（０２／５）１４で発生しても、Ａ／Ｄ変換器２１
に対してはプラス極性の出力のみが入力される構成する
ことが好ましい。

即ち、酸素センサ１４の出力をアナログ加算回路２０に
入力させ、このアナログ加算回路２ｏでセンサ出力に所
定電圧を加算して同じ極性で出力させるよう構成し、マ
イナス極性の出力があっても前記電圧加算処理でプラス
極性にまでシフトさせてＡ／Ｄ変換器２１が入力できる
ようにする。

前記アナログ加算回路２ｏは、公知のものであり、演算
増幅器２２のプラス入力端子に、酸素センサ（０、／５
）１４の出力を抵抗Ｒ，を介して接続すると共に、定電
圧（例えば１ｙ）ｇ源を抵抗Ｒ２を介して接続しである
。また、演算増幅器２２のマイナス入力端子は抵抗Ｒ８
を介してアースされ、また、演算増幅器２２の出力端子
はフィードバック抵抗Ｒ２を介してマイナス入力端子に
帰還されている。

かかる構成により、演算増幅器２２は、プラス入力端子
に入力される電圧の和を同極性で出力するから、酸素セ
ンサ１４の劣化により発生し得るマイナス極性電圧の絶
対値の最大よりも、前記定電圧電源により加算されるプ
ラス極性電圧の絶対値が大きくなるように設定しておけ
ば、マイナス極性の検出電圧が発生しても、該アナログ
加算回路２゜でプラス極性電圧に嵩上げされてＡ／Ｄ変
換器２１に入力させることができる。これにより、酸素
センサ１４から出力される電圧の最大最小レベルを精度
良（捉えてスライスレベルを設定でき、酸素センサ１４
の劣化によりマイナス極性電圧が発生しても初期のリッ
チ・リーン判別を行わせることができると共に、リーン
検出信号レベルの低下を精度良く検出できる。

尚、本実施例においては、エアフローメータ９を備え、
このエアフローメータ９で検出した吸入空気流量Ｑに基
づいて基本燃料噴射量Ｔｐが演算される構成のものにつ
いて述べたが、吸気圧力ＰＢを検出する圧力センサを備
え、この吸気圧力ＰＢに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐが
設定される燃料供給装置や、吸気系の開口面積と機関回
転速度とに基づいて基本燃料噴射ＩＴｐが演算される構
成の燃料供給装置にも同様に適用できるものである。ま
た、酸素センサ１４としては、特開昭６４−４５８号公
報に開示されるような窒素酸化物還元触媒層を外層に備
えたものであっても良い。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、排気成分濃度に基
づいて機関吸入混合気の空燃比を検出し、この空燃比検
出値を目標空燃比に近づけるように燃料供給量をフィー
ドバック制御する空燃比フィードバック制御装置におい
て、空燃比検出手段の劣化によりフィードバックされる
空燃比が初期の目標空燃比からずれたときに、かかる制
御点のずれを補正して初期の制御点に戻すことができる
ため、空燃比検出手段の劣化によってフィードバック制
御される空燃比がずれて排気性状を悪化させるなどの不
具合が発生することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明の構成を示すブロッ
ク図、第３図は本発明の一実施例を示すシステム概略図
、第４図〜第１２図及び第１６図はそれぞれ同上実施例
における制御内容を示すフローチャート、第１３図、第
１５図、第１７図及び第１８図はそれぞれ同上実施例に
おける制御特性を示すタイムチャート、第１４図は排気
温度と酸素センサ出力値との関係を示す線図、第１９図
は酸素センサ出力の処理回路に関わる本発明の一実施例
を示す回路図、第２０図〜第２４図はそれぞれ酸素セン
サの劣化特性を示す線図であ、る。 １・・・機関　　７・・・スロットル弁　　８・・・ス
ロットルセンサ　　９・・・エアフローメータ　　１０
・・・燃１１［射弁１１・・・コントロールユニット　
　１３・・・排気通路　　１４・・・酸素センサ　　１
５・・・クランク角センサ　　２０・・・アチログ加算
回路　　２１・・・Ａ／Ｄ変換器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関排気成分の濃度を検出しこれにより機関に吸
   入される混合気の空燃比の目標空燃比に対するリッチ・
   リーンを検出する空燃比検出手段と、該空燃比検出手段
   で検出される空燃比を目標空燃比に近づけるように燃料
   供給量をフィードバック補正するためのフィードバック
   補正値を設定するフィードバック補正値設定手段と、 前記設定されたフィードバック補正値に基づいて補正し
   た燃料供給量に基づいて機関への燃料供給を制御する燃
   料供給制御手段と、 を含んで構成された内燃機関の空燃比フィードバック制
   御装置において、 前記空燃比検出手段におけるリッチ検出信号レベル及び
   リーン検出信号レベルをそれぞれ検出する信号レベル検
   出手段と、 該信号レベル検出手段で検出されたリッチ検出信号レベ
   ル及びリーン検出信号レベルに応じて前記フィードバッ
   ク補正値設定手段におけるフィードバック補正値の制御
   動作操作量の増量側と減量側との比を可変設定する操作
   量比可変手段と、を設けたことを特徴とする内燃機関の
   空燃比フィードバック制御装置。
2. （２）前記フィードバック補正値設定手段が比例積分制
   御によりフィードバック補正値を設定制御するよう構成
   され、かつ、前記操作量比可変手段により可変設定され
   る制御動作の操作量が比例動作における操作量であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の内燃機関の空燃比フィー
   ドバック制御装置。
3. （３）機関排気成分の濃度を検出しこれにより機関に吸
   入される混合気の空燃比の目標空燃比に対するリッチ・
   リーンを検出する空燃比検出手段と、該空燃比検出手段
   で検出される空燃比を目標空燃比に近づけるように燃料
   供給量をフィードバック補正するためのフィードバック
   補正値を設定するフィードバック補正値設定手段と、 前記設定されたフィードバック補正値に基づいて補正し
   た燃料供給量に基づいて機関への燃料供給を制御する燃
   料供給制御手段と、 を含んで構成された内燃機関の空燃比フィードバック制
   御装置において、 前記空燃比検出手段の出力変化速度、空燃比反転時から
   空燃比検出値が目標空燃比方向へ変化し始めるまでの時
   間、リッチ・リーン制御時間、又は空燃比検出手段のリ
   ッチ・リーン検出信号レベルの少なくとも１つパラメー
   タに基づき、前記フィードバック補正値設定手段のフィ
   ードバック補正値による増量制御量と減量制御量とのバ
   ランスを可変設定する制御バランス可変手段を設けたこ
   とを特徴とする内燃機関の空燃比フィードバック制御装
   置。
4. （４）前記制御バランス可変手段が、前記空燃比検出手
   段におけるリッチ・リーン判別のためのスライスレベル
   を可変設定することにより増量制御量と減量制御量との
   バランスを可変とするスライスレベル可変手段を含んで
   構成されたことを特徴とする請求項３記載の内燃機関の
   空燃比フィードバック制御装置。
5. （５）前記制御バランス可変手段が、前記フィードバッ
   ク補正値設定手段におけるフィードバック補正値の制御
   動作操作量の増量側と減量側との比を可変設定すること
   により増量制御量と減量制御量とのバランスを可変とす
   る操作量バランス可変手段を含んで構成されたことを特
   徴とする請求項３記載の内燃機関の空燃比フィードバッ
   ク制御装置。
6. （６）前記フィードバック補正値設定手段が、前記空燃
   比検出手段から出力される検出信号の最大最小値に対す
   る偏差をそれぞれに積算し、該積算値が所定値になった
   ときにフィードバック補正値の増減操作方向を反転させ
   るよう構成され、かつ、前記制御バランス可変手段が、
   フィードバック補正値の増減操作方向を反転させる前記
   積算値の所定値の増大制御時と減量制御時とでの比を可
   変設定することにより増量制御量と減量制御量とのバラ
   ンスを可変とする制御積算値バランス可変手段を含んで
   構成されたことを特徴とする請求項３記載の内燃機関の
   空燃比フィードバック制御装置。
7. （７）前記空燃比検出手段が機関排気成分の濃度に応じ
   た電圧信号を出力する構成であり、かつ、前記電圧信号
   に所定電圧を加算することにより常時プラス極性で検出
   信号を出力させる加算回路を設け、該加算回路の出力の
   Ａ／Ｄ変換値に基づきリッチ・リーン検出を行うように
   構成されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに
   記載の内燃機関の空燃比フィードバック制御装置。