JPH08177574A - エンジンの空燃比制御装置およびその故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハード故障時にリーン運転時におけるＮＯｘ
の排出を基準以下に維持するとともに、ハード故障を診
断する。 【構成】 リーン運転領域であることを判定手段５１が
判断したとき空燃比を理論空燃比よりも希薄な目標値に
設定手段５２が設定する。リーン運転時に安定度検出手
段５３の出力に対応してリーン運転領域での設定空燃比
の補正係数を算出手段５４が算出し、この補正係数に基
づいてリーン運転領域での設定空燃比を補正手段５５が
補正する。このとき、設定手段５７が補正係数に対する
所定のリッチ側リミット値を運転条件の検出信号に応じ
て設定しており、補正係数がリッチ側リミット値を越え
るときは制限手段５８が補正係数をリッチ側リミット値
に制限する。補正係数がリッチ側リミット値に連続して
制限される時間が所定値以上になったときハード故障が
生じていると故障判定手段６０が判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はエンジンをリーン（希
薄混合気）運転させる空燃比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの燃費を改善すると同時にＮＯ
ｘを低減するため、空気と燃料の比率である空燃比を理
論空燃比よりも希薄なリーン空燃比となるように燃料供
給量を制御し、リーン運転時にエンジンの安定度が悪化
すると、設定空燃比をリッチ側に補正して燃焼の安定性
を確保するようにしたエンジンの運転方法が、特開昭５
８−２１７７３２号公報や特開平６−２７２５９１号公
報によって提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の装置に
よるとエンジン性能劣化が著しい（以下ハード故障とい
う）場合、たとえば点火プラグの汚損、バルブシートへ
のデポジットの噛み込み、ピストンリングの摩耗等によ
り、リーン燃焼が不安定になったときなど、空燃比がど
んどんリッチ側に補正されていき、このため空燃比その
ものは理論空燃比よりも希薄側であっても、リッチ側へ
の移行に伴ってＮＯｘが増加していくため、ＮＯｘの排
出量が非常に多くなる空燃比の範囲でエンジンが制御さ
れる可能性がある。

【０００４】これに対処するため、リーン運転領域での
設定空燃比の補正量（後述する実施例では安定化燃空比
補正係数Ｌｌｄｍｌ）にリッチ側リミット値ＬＬＤＭＭ
Ｘ＃を予め定めておき、補正係数Ｌｌｄｍｌがこのリッ
チ側リミット値以上になるときは、このリッチ側リミッ
ト値ＬＬＤＭＭＸ＃に制限することで、エンジン性能の
劣化によりＮＯｘの排出量が増加しないようにしてい
る。

【０００５】この場合に、リーン運転領域での設定空燃
比によりＮＯｘ排出量の限界空燃比が変化するので、す
べての運転条件でリーン運転領域での制御空燃比がＮＯ
ｘ排出量の限界空燃比を越えないように一定のリッチ側
リミット値を設定するのでは、その値がリッチ側リミッ
ト値が最もリーン側にくるときの設定空燃比に対する値
となるので、それ以外の設定空燃比のときには、不必要
にリッチ側の補正幅を狭めてしまう。

【０００６】そこで、リッチ側リミット値を運転条件の
検出信号に応じて設定することで、リーン運転領域での
すべての運転条件においてＮＯｘ排出量の限界空燃比か
らの適切な余裕代を与えてリーン運転領域での補正範囲
を最大限に確保するようにしたものを、本願と同時期に
本出願人が提案している。

【０００７】しかしながら、この先願装置によれば、Ｎ
Ｏｘの排出量が悪化することはないものの、ハード故障
に伴う安定度の悪さ（つまり運転性の悪さ）が残ったま
まの状態となっている。

【０００８】本発明は、上記先願装置を改良するもの
で、１の発明ではリーン運転領域での設定空燃比の補正
係数を運転条件の検出信号に応じたリッチ側リミット値
に制限するとともに、リッチ側リミット値に所定時間以
上続けて制限されたときは、ハード故障と判断すること
により、故障診断を行い、また他の発明ではその診断結
果よりハード故障であると判断したときはリーン運転を
禁止することにより、ハード故障時にも運転性が悪くな
らないようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１５に
示すように、運転条件の検出信号に基づいて予め設定さ
れているリーン運転領域かどうかを判定する手段５１
と、リーン運転領域を判断したときに空燃比を理論空燃
比よりも希薄な目標値に設定する手段５２と、エンジン
の安定度を検出する手段５３と、リーン運転時に安定度
検出手段５３の出力に対応して前記リーン運転領域での
設定空燃比の補正係数Ｌｌｄｍｌを算出する手段５４
と、この補正係数Ｌｌｄｍｌに基づいて前記リーン運転
領域での設定空燃比を補正する手段５５と、この補正さ
れた設定空燃比に基づいて空燃比制御を行う手段５６
と、前記補正係数Ｌｌｄｍｌに対する所定のリッチ側リ
ミット値を前記運転条件の検出信号に応じて設定する手
段５７と、前記補正係数Ｌｌｄｍｌが前記リッチ側リミ
ット値を越えるときは前記補正係数Ｌｌｄｍｌを前記リ
ッチ側リミット値に制限する手段５８と、前記補正係数
Ｌｌｄｍｌが前記リッチ側リミット値に連続して制限さ
れる時間を計測する手段５９と、この計測時間が所定時
間以上になったときハード故障が生じていると判定する
手段６０とを設けた。

【００１０】第２の発明は、図１６に示すように、運転
条件の検出信号に基づいて予め設定されているリーン運
転領域かどうかを判定する手段５１と、リーン運転領域
を判断したときに空燃比を理論空燃比よりも希薄な目標
値に設定する手段５２と、エンジンの安定度を検出する
手段５３と、リーン運転時に安定度検出手段５３の出力
に対応して前記リーン運転領域での設定空燃比の補正係
数Ｌｌｄｍｌを算出する手段５４と、この補正係数Ｌｌ
ｄｍｌに基づいて前記リーン運転領域での設定空燃比を
補正する手段５５と、この補正された設定空燃比に基づ
いて空燃比制御を行う手段５６と、前記補正係数Ｌｌｄ
ｍｌに対する所定のリッチ側リミット値を前記運転条件
の検出信号に応じて設定する手段５７と、前記補正係数
Ｌｌｄｍｌが前記リッチ側リミット値を越えるときは前
記補正係数Ｌｌｄｍｌを前記リッチ側リミット値に制限
する手段５８と、前記補正係数Ｌｌｄｍｌが前記リッチ
側リミット値に連続して制限される時間を計測する手段
５９と、この計測時間が所定値以上になったときハード
故障が生じていると判定する手段６０と、ハード故障が
生じていると判定したときはリーン運転を禁止する手段
６１とを設けた。

【００１１】第３の発明は、第２の発明において、前記
リーン運転禁止手段６１が、ハード故障と判断したとき
フラグをセットする手段と、このフラグがリセットされ
るまでリーン運転を禁止する手段とからなる。

【００１２】

【作用】前述したように先願装置によれば、リッチ側リ
ミット値が運転条件に応じて設定、つまり運転条件によ
り変化するＮＯｘ排出量の限界空燃比から適切な余裕代
を持ってすべての運転条件で設定されるので、リーン運
転時におけるどのような運転条件でも、リッチ側の補正
範囲が最大限に確保される。ハード故障時にリーン運転
時におけるいずれの運転条件でもそのときにＮＯｘ排出
量が限界を越えない最大のリッチ側補正範囲を使って、
設定空燃比をリッチ側に補正することができるのであ
る。

【００１３】一方、補正係数Ｌｌｄｍｌがリッチ側リミ
ット値に連続して制限される時間が計測され、その時間
が所定値以上になると、ハード故障が生じていると診断
される。この診断結果を、たとえば運転席に設けた警告
灯をつけるなり、警告ブザーを鳴らすことにより、ハー
ド故障を運転者に知らせることができる。

【００１４】第２の発明では、上記の診断結果をみて、
ハード故障と判断したときはリーン運転が禁止され、理
論空燃比による運転に切換えられることから、ハード故
障時にも、エンジンの安定性が確保される。補正係数を
運転条件に応じたリッチ側リミット値に制限することで
リーン運転時のＮＯｘの排出を所定の基準以下に維持す
るとともに、リッチ側リミット値に所定時間以上続けて
保持されたときは、ハード故障と判断して理論空燃比で
の運転に戻すことで、運転性の悪化も避けられるのであ
る。

【００１５】ハード故障は、走行中に修復されてハード
故障のない状態に戻ることはほとんどないので、ハード
故障と判断していっときだけ理論空燃比での運転に切換
えるだけだと、リーン運転と理論空燃比での運転とを繰
り返す（いわゆるハンチングが生じる）可能性がある
が、第３の発明では、ハード故障と判断したときフラグ
がセットされ、このフラグがリセットされるまでリーン
運転が禁止される。たとえばフラグのリセットをエンジ
ンの始動時に行うことにしておけば、一度フラグがセッ
トされた後はエンジンが停止されるまでリーン運転が禁
止されるので、前述のハンチングが生じることが避けら
れる。

【００１６】

【実施例】図１において、１はエンジン本体で、その吸
気通路８には吸気絞り弁５の下流に位置して燃料噴射弁
７が設けられ、コントロールユニット２からの噴射信号
により運転条件に応じて所定の空燃比となるように、吸
気中に燃料を噴射供給する。コントロールユニット２に
はクランク角センサ４からの回転数信号、エアフローメ
ータ６からの吸入空気量信号、排気通路８に設置した酸
素センサ３からの空燃比（酸素濃度）信号、さらには水
温センサ１１からのエンジン冷却水温信号、トランスミ
ッションのギヤ位置センサ１２からのギヤ位置信号等が
入力し、これらに基づいて運転状態を判断しながら条件
に応じてリーン空燃比と理論空燃比との制御を行う。

【００１７】排気通路８には三元触媒１０が設置され、
理論空燃比の運転時に最大の転換効率をもって、排気中
のＮＯｘの還元とＨＣ、ＣＯの酸化を行う。なお、この
三元触媒１０はリーン空燃比のときはＨＣ、ＣＯは酸化
するが、ＮＯｘの還元効率は低い。

【００１８】しかし、空燃比がリーン側に移行すればす
るほどＮＯｘの発生量は少なくなり、所定の空燃比以上
では三元触媒１０で浄化するのと同じ程度にまで下げる
ことができ、同時に、リーン空燃比になるほど燃費が改
善される。反面リーン空燃比での運転時には、運転条件
によって燃焼が不安定になりやすい。

【００１９】したがって、この例で負荷のそれほど大き
くない所定の運転領域においてはリーン空燃比により運
転を行い、同時にエンジンの安定度を検出し、リーン運
転中にエンジンの安定度が悪化すれば空燃比をリッチ側
にシフトして安定性を確保し、つまりリーン空燃比での
安定度フィードバック制御を行い、エンジンの安定性を
損なうことなく良好な燃費特性を維持する。

【００２０】コントロールユニット２で実行されるこの
制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明
する。

【００２１】まず、図２はリーン空燃比による運転時
に、エンジンの回転変動を検出しながらエンジンが安定
するのに必要な空燃比にフィードバック制御するための
燃空比補正係数Ｄｍｌを演算するもので、クランク角度
１８０毎に実行される。

【００２２】まずステップＡ）でクランク角センサ４の
１８０度毎のレファレンス信号ＲＥＦからＲＥＦ間周期
Ｒｅｆを読み込み、ステップＢ）でこのＲｅｆに基づい
てエンジンの回転変動を算出する。この回転変動の算出
動作は図３のフローチャートに示す。

【００２３】図３のステップＡ）でエンジンの１回転区
間の周期Ｒｅｆｒｖを、 Ｒｅｆｒｖ＝Ｒｅｆ＋Ｒｅｆ_n-1 …（１） ただし、Ｒｅｆ_n-1；前回のＲｅｆ の式で求め、ステップＢ）でエンジン回転数Ｎｅｒｖの
旧値のシフトを行い、１回前のデータを２回前のＲＡＭ
に、また３回前を４回前へと移し変える。

【００２４】次にステップＣ）で Ｎｅｒｖ＝ＫＮ＃／Ｒｅｆｒｖ …（２） ただし、ＫＮ＃；周期→回転数への変換定数 の式にしたがって、Ｒｅｆｒｖを用いてエンジン回転数
Ｎｅｒｖに変換する。

【００２５】ステップＤ）では気筒毎の回転数変化量Ｄ
ｎｅｒｖの旧値のシフトを、前記Ｎｅｒｖのシフトと同
じように行い、ここで新しいＤｎｅｒｖを、 Ｄｎｅｒｖ＝Ｎｅｒｖ−Ｎｅｒｖ_n-4 …（３） ただし、Ｎｅｒｖ_n-4；４回前のＮｅｒｖ の式で算出する。

【００２６】この場合、４気筒エンジンを例にしてあ
り、回転数変化量Ｄｎｅｒｖは前回の自気筒（４回前の
燃焼気筒）の燃焼時の１回転周期に対する今回の１回転
周期の変化量となる。なお、気筒毎に変化量をとるのは
気筒間のバラツキを変動と誤認しないようにするためで
ある。

【００２７】ステップＦ）では回転数変化量の変化量で
あるＬｌｊを、 Ｌｌｊ＝Ｄｎｅｒｖ−Ｄｎｅｒｖ_n-1 …（４） ただし、Ｄｎｅｒｖ_n-1；１回前のＤｎｅｒｖ の式により算出する。

【００２８】ここで、Ｌｌｊは直前のＤｎｅｒｖから今
回のＤｎｅｒｖの変化量であり、燃焼に伴う疑似的なト
ルク変動に相当する。そして、ステップＧ）で変化量Ｌ
ｌｊについてバンドパスフィルター処理を行い、その結
果を安定度信号（回転変動量）Ｌｌｊｄとして、これを
ストアすることで、このフローチャートの動作を終了す
る。

【００２９】なお、バンドパスフィルター処理は、ＥＣ
Ｕソフトあり、連続系から離散系に変換した式を用い、
周波数として３〜７Ｈｚ程度の、車両のドライバーがサ
ージとして感じやすい周波数とすればよい。

【００３０】以上の図３のフローがエンジンの安定度を
検出する手段を構成している。

【００３１】このようにして回転変動量を算出したら、
図２に戻ってステップＣ）によりエンジンの安定度をみ
ながらのリーン空燃比でのフィードバック（Ｆ／Ｂ）制
御をするかどうかの判定を行う。これについては図４の
フローチャートによって説明する。

【００３２】図４のステップＡ）でリーン条件かどうか
を判定する。このリーン運転条件はバックグランドジョ
ブとして行われる後述の、図７、図８のフローチャート
によって詳しく説明するが、基本的にはエンジン回転数
と負荷、さらにはギヤ位置、車速がそれぞれ所定の範囲
にある場合に行われる。リーン条件になればステップ
Ｌ）のＦ／Ｂ制御禁止に飛ぶ。

【００３３】ただし、リーン条件であっても、制御の安
定性を確保するため、必ずしもＦ／Ｂ制御を行うわけで
はなく、そのため以下の項目をチェックする。

【００３４】ステップＢ）で空燃比の切り替え中である
かどうかを判定するが、これは後述する図２のステップ
Ｇ）〜Ｋ）で求めたＤｍｌがＴｄｍｌと同一ならば切り
替え中でないと判断し、切り替え中ならば前記と同じよ
うにステップＬ）に飛び、Ｆ／Ｂ制御を禁止する。

【００３５】次にステップＣ）でＦ／Ｂ制御領域かどう
かを判定する。これは図１１に示すように、エンジンの
全運転域について回転数Ｎｅと負荷としてのＴｐとにし
たがって設定された許可フラグをみることにより行い、
許可されたＦ／Ｂ制御領域にないときは、Ｆ／Ｂ制御禁
止へ飛ぶ。なお、この実施例ではＦ／Ｂ制御は高回転域
を除いて行われるようになっている。

【００３６】ステップＤ）でギヤ位置をチェックし、所
定の低速ギヤＬＬＧＲ＃未満のギヤ位置であれば、Ｆ／
Ｂ制御禁止へ飛ぶ。変速機が低速ギヤのときは回転変化
が速いのでＦ／Ｂ制御を禁止するためであり、たとえば
１速では禁止する。また、ニュートラルのときも同じく
Ｆ／Ｂ制御を禁止する。ステップＦ）ではギヤ位置が変
更中かどうかを、前回のギヤ位置と今回のギヤ位置とを
比較することにより判断し、ギヤチェンジと判定したら
やはりＦ／Ｂ制御禁止へ飛ぶ。

【００３７】次にステップＧ）からＩ）では過渡運転時
のＦ／Ｂ制御を禁止するための判定を行うのであり、絞
り弁開度Ｔｖｏの変化量、基本パルス幅Ｔｐの変化量、
エンジン回転数Ｎｅの変化量を、それぞれ設定値ＬＬＤ
ＴＶＯ＃、ＬＬＤＮＥ＃、ＬＬＤＴＰ＃、と比較してい
ずれかの変化量が設定値を越えたときは過渡状態である
として前記と同じくＦ／Ｂ制御禁止に飛ぶ。

【００３８】ここまですべての条件を満たしたならば、
ステップＪ）でＦ／Ｂ制御のディレイを与える処理を行
う。ここではステップＤ）からＩ）のすべてがＦ／Ｂ制
御条件になってから所定の時間ＴＭＬＬＣ＃が経過した
かどうかをチェックし、経過するまではＦ／Ｂ制御を禁
止し、経過したときに初めてＦ／Ｂ制御領域であると判
定されるのである。

【００３９】ディレイを与えたのは、安定度信号Ｌｌｊ
ｄはフィルターを通しており、外乱の影響を受けた場
合、出力はすぐには安定しないこと、またギヤチェンジ
等で発生した回転変動は車両の振動系の影響で瞬時には
なくならないことなどのためであり、より安定したＦ／
Ｂ制御を行うには所定のディレイを設けたほうがよいの
である。

【００４０】このようにしてＦ／Ｂ制御の判定を行った
ら、再び図２に戻り、ステップＤ）で安定度Ｆ／Ｂ制御
かどうかのチェックを行い、Ｆ／Ｂ制御判定であるとき
はステップＥ）で図５のフローチャートにしたがって、
Ｆ／Ｂ制御の補正率、つまり安定化燃空比補正係数Ｌｌ
ｄｍｌの更新、算出を行う。

【００４１】ここでは前記のように算出した回転変動量
に基づいてＦ／Ｂ制御を行うための安定化燃空比補正係
数を算出するもので、まずステップＡ）で前記した安定
度信号Ｌｌｊｄをサンプルし、このサンプル数をカウン
トする。

【００４２】ステップＢ）でサンプル数の設定を行う
が、これは図１２に示すようにして、エンジン回転数Ｎ
ｅによって変化するロングＬの設定値を、そのときのＮ
ｅにしたがって読み出すのであり、その場合、サンプル
数が多いほど検出精度は高まるが、その反面制御速度が
遅くなる（少ないほど速い）ので、これらを考慮して決
定しておく。

【００４３】次にステップＣ）でサンプル数がＬ個そろ
ったかどうか判定し、そろっているならばステップＤ）
でサンプルデータ合計をＬで割って平均値を求め、この
平均値から安定度判定比較値ＳＬＬ＃を差し引いた値に
より、図１３に示す特性のマップから、Ｌｌｄｍｌの更
新量Ｄｌｌｄｍｌ（＋／−）を算出する。なお、この特
性図には本制御により燃空比を変更することによるトル
ク変動（ショック）を防ぐために、Ｄｌｌｄｍｌ＝０と
なる不感帯を、更新量がプラスとなる領域とマイナスと
なる領域との境を中心にして所定幅だけ設けている。

【００４４】そして、ステップＦ）において、安定化燃
空比補正係数Ｌｌｄｍｌを Ｌｌｄｍｌ＝Ｌｌｄｍｌ_n-1＋Ｄｌｌｄｍｌ …（５） ただし、Ｌｌｄｍｌ_n-1；１回前のＬｌｄｍｌ の式で更新する。

【００４５】したがって安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍ
ｌは、回転変動量が大きくなるほど、つまりエンジンの
安定度が悪化するほど大きな値となる。なお、Ｌｌｄｍ
ｌはメモリに格納され、Ｆ／Ｂ制御中は常時更新される
ことになる。

【００４６】以上の図５のフローにおけるステップＡ）
〜Ｆ）がリーン運転領域での設定空燃比の補正係数を算
出する手段を構成している。

【００４７】ステップＧ）以降は後で詳述する。

【００４８】次に再び図２に戻り、このようにしてＦ／
Ｂ制御の補正率の演算を終了後、図２のステップＦ）に
移行して、目標燃空比Ｔｄｍｌを算出するのであるが、
この目標燃空比は図９または図１０に示す特性のマップ
に設定した燃空比Ｍｄｍｌを検索した上、Ｆ／Ｂ制御時
にはこれを安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌによって補
正することにより算出するのであり、この場合、リーン
運転条件かどうかによりいずれかのマップが選択され
る。

【００４９】ここで、リーン運転条件の判定について図
７、図８のフローチャートにしたがって説明することに
する。

【００５０】これらの動作はバックグランドジョブとし
て行われるもので、図７のステップＡ）でリーン条件の
判定を行うが、このための具体的な内容は図８に示す。
リーン条件の判定は図８のステップＡ）〜Ｆ）の内容を
一つづつチェックすることにより行い、各項目のすべて
が満たされたときにリーン運転を許可し、一つでも反す
るときはリーン運転を禁止する。

【００５１】すなわち、 ステップＡ）：空燃比（酸素）センサが活性化してい
る、 ステップＢ）：エンジンの暖機が終了している、 ステップＣ）：負荷（Ｔｐ）が所定のリーン領域にあ
る、 ステップＤ）：回転数（Ｎｅ）が所定のリーン領域にあ
る、 ステップＥ）：ギヤ位置が２速以上にある、 ステップＦ）：車速が所定の範囲にある、 ときに、ステップＨ）でリーン運転を許可し、そうでな
ければステップＩ）に移行してリーン運転を禁止する。
上記のステップＡ）〜Ｆ）は運転性能を損なわずに安定
してリーン運転を行うための条件である。

【００５２】以上の図８のフローのうちステップＧ）を
除いた部分がリーン運転領域を判定する手段を構成して
いる。説明しなかったステップＧ）は後述する。

【００５３】このようにしてリーン条件を判定したら、
図７のステップＣ），Ｄ）に戻り、リーン条件でないと
きは、ステップＣ）によって理論燃空比あるいはそれよ
りも濃いマップ燃空比を、図１０に示す特性のマップを
回転数Ｎｅと負荷Ｔｐとで検索することにより算出し、
これに対してリーン条件のときは、ステップＤ）で理論
空燃比よりも所定の範囲だけ薄いマップ燃空比Ｍｄｍｌ
を図９に示す特性のマップにしたがって同じように検索
する。

【００５４】なお、これらのマップに表した数値は、理
論空燃比のときを１．０とする相対値であるため、これ
よりも数値が大きければリッチ、小さければリーンを示
す。以上の図７のフローおよび図９のマップがリーン運
転領域での空燃比目標値を設定する手段を構成してい
る。

【００５５】ここで、再び図２のステップＦ）に戻り、
このようにして算出されるマップ燃空比Ｍｄｍｌのう
ち、リーン条件のときのＭｄｍｌについて、安定化燃空
比補正係数Ｌｌｄｍｌに基づいて Ｔｄｍｌ＝Ｍｄｍｌ×Ｌｌｄｍｌ …（７） ただし、Ｍｄｍｌ；目標燃空比のマップ値 の式で補正し、目標燃空比Ｔｄｍｌを算出する。

【００５６】この目標燃空比Ｔｄｍｌは、エンジンの回
転変動が大きくなるほどＬｌｄｍｌが大きくなるため、
安定度が悪化するのにしたがって大きくなり、つまり目
標空燃比はリッチ側にシフトされていく。

【００５７】次のステップＧ）以降は燃空比切換時のダ
ンパ操作の行程で、空燃比を緩やかに切換えることによ
りトルクの急変を防いで、運転性能の安定性を確保する
ためのものである。

【００５８】ステップＧ）では燃空比補正係数Ｄｍｌと
さきほど算出したＴｄｍｌとの比較を行い、もしＤｍｌ
≧Ｔｄｍｌでないとき、つまり算出された目標燃空比が
保持されている燃空比補正係数Ｄｍｌよりも大きいとき
は、ステップＨ），Ｉ）で空燃比をリッチ側にシフトさ
せるために、前回の補正係数Ｄｍｌ_n-1にリッチ側への
空燃比変化速度に相当するＤｍｌｒを加算して新たなＤ
ｍｌを求める。そして、この燃空比補正係数Ｄｍｌが算
出された目標燃空比Ｔｄｍｌを越えることのないように
Ｄｍｌに制限を加える。

【００５９】これに対して、Ｄｍｌ≧Ｔｄｍｌならば、
ステップＪ），Ｋ）で、保持されているＤｍｌからリー
ン側への空燃比変化速度Ｄｄｍｌｌを減算することで、
リーン側にシフトした新しい燃空比補正係数Ｄｍｌを求
め、さらにＤｍｌがＴｄｍｌ未満とならないようにＤｍ
ｌに制限を加える。

【００６０】以上の図２のフローがリーン運転領域での
設定空燃比を補正する手段を構成している。

【００６１】なお、リーン条件になく、図１０に示す特
性のマップから理論燃空比あるいはその近傍の燃空比Ｍ
ｄｍｌを算出したときには、図示しないが、ステップ
Ｆ）におけるマップ燃空比Ｍｄｍｌについての安定化燃
空比補正係数Ｌｌｄｍｌによる補正は行わず、このＭｄ
ｍｌをそのままステップＧ）での目標燃空比Ｔｄｍｌに
置き換えることにより、燃空比補正係数Ｄｍｌを算出す
ればよい。

【００６２】このようにして算出された燃空比の補正係
数Ｄｍｌにより、次に述べる燃料噴射量の演算を行う。

【００６３】図６のフローチャートはこのようにして求
めた燃空比補正係数Ｄｍｌを使って燃料噴射パルス幅を
算出して出力する制御動作内容を示すもので、まずステ
ップＡ）で燃空比補正係数Ｄｍｌを用いて、目標燃空比
Ｔｆｂｙａを、 Ｔｆｂｙａ＝Ｄｍｌ＋Ｋｔｗ＋Ｋａｓ …（８） ただし、Ｋｔｗ；水温増量補正係数 Ｋａｓ；始動後増量補正係数 の式により算出する。

【００６４】ここで、Ｋｔｗは冷却水温に応じた燃料増
量分、Ｋａｓは始動直後の燃料増量分である。次にステ
ップＢ）でエアフローメータの出力をＡ／Ｄ変換し、リ
ニアライズして吸入空気流量Ｑを算出する。そしてステ
ップＣ）でこの吸入空気流量Ｑとエンジン回転数Ｎｅと
から、燃料噴射弁に与える基本パルス幅Ｔｐを、Ｔｐ＝
Ｋ×Ｑ／Ｎとして求める。なおＫは定数である。

【００６５】そして、ステップＤ）でこのＴｐをもとに
して、一回の燃料噴射パルス幅Ｔｉを、 Ｔｉ＝Ｔｐ×Ｔｆｂｙａ×Ｋｔｒ×（α＋αｍ）＋Ｔｓ …（９） ただし、Ｋｔｒ；過渡時の補正係数 α；空燃比フィードバック補正係数 αｍ；空燃比学習補正係数 Ｔｓ；無効パルス幅 の式で算出する。

【００６６】ただし、リーン条件のときには、これらＫ
ｔｒ、α、αｍなどは所定の値に固定されている。

【００６７】次にステップＦ）で燃料カットの判定を行
い、ステップＧ），Ｈ）で燃料カット条件ならば無効パ
ルス幅Ｔｓを、そうでなければＴｉを出力レジスタにス
トアすることでクランク角センサの出力にしたがって所
定の噴射タイミングでの噴射に備える。

【００６８】以上の図６のフローが、補正された設定空
燃比に基づいて空燃比制御を行う手段を構成している。

【００６９】このようにして燃料噴射パルス幅Ｔｉが演
算され、したがってリーン運転での安定度フィードバッ
ク制御時に、安定度が悪化すると、これに応じて設定空
燃比がリッチ側にシフトされ、リーン運転時の安定性を
確保し、このため運転性を損なうことなく燃費やＮＯｘ
の低減を図る。

【００７０】ところで、図１４にもあるように、リーン
空燃比による運転ではリーン化するほどＮＯｘの排出レ
ベルを下げることができる反面、エンジンの安定度も悪
化してくる。したがって、ＮＯｘの排出レベルが許容限
界よりも低く、かつエンジンの安定度も許容限界にある
ように空燃比を維持すれば、エンジンの安定性を損なう
ことなく、ＮＯｘを十分に低減することが可能となる。
安定度の悪化に対しては空燃比をリッチ側に移行するこ
とにより対処できるが、あまりリッチ側に移行すると、
ＮＯｘの排出レベルが許容限界を越えてしまう。また、
ＮＯｘが減少するからといって空燃比をやみくもにリー
ン側に移行すると、燃焼が悪化してエンジンの安定運転
が維持できない。

【００７１】図１４のＡ特性とＢ特性は、それぞれ図９
のＡの運転条件（負荷と回転が）、Ｂの運転条件での空
燃比を変化させたときのＮＯｘの排出量とエンジンの安
定度の関係を示すが、このように運転条件が相違すると
同一の空燃比であってもＮＯｘの排出特性と安定度特性
が異なる。

【００７２】したがって、リーン運転時の目標空燃比と
して図９のように設定されるマップ空燃比を、これら運
転条件を勘案しつつ、ＮＯｘの排出量からリッチ側空燃
比の限界と、安定度の限界からリーン側空燃比の限界と
の範囲内の所定値に設定してやると、ＮＯｘと安定度が
常に一定の範囲となる条件においてリーン運転を行うこ
とができる。この場合には、安定化燃空比補正係数Ｌｌ
ｄｍｌとＮＯｘの排出量とがほぼ対応するようになるの
で、ＮＯｘの排出量を測定しなくても常にＮＯｘ排出量
を許容限界内に抑制することができる。

【００７３】なお、目標空燃比の設定は、たとえばＮＯ
ｘの排出限界の空燃比から一定値だけリーンの空燃比
値、安定度限界の空燃比から一定値だけリッチ側の空燃
比値、両方の限界空燃比の略中間の空燃比値、同じく両
方の限界空燃比を一定の比率で内分する空燃比値などと
して設定することができる。

【００７４】さて、ハード故障によってリーン燃焼が不
安定になると、空燃比がどんどんリッチ側に補正されて
いき、ＮＯｘの排出量が非常に多くなる空燃比の範囲で
エンジンが制御される可能性があるので、安定化燃空比
補正係数Ｌｌｄｍｌにリッチ側リミット値ＬＬＤＭＭＸ
＃を予め定めておき、補正係数Ｌｌｄｍｌがこのリッチ
側リミット値以上になるときは、このリッチ側リミット
値に制限することで、エンジン性能の劣化によりＮＯｘ
の排出量が増加しないようにすることができる。

【００７５】しかしながら、リーン運転時の設定空燃比
によりＮＯｘ排出量の限界空燃比が変化するので、すべ
ての運転条件でリーン運転時の制御空燃比がＮＯｘ排出
量の限界空燃比を越えないように一定のリッチ側リミッ
ト値を設定するのでは、その値が、リッチ側リミット値
が最もリーン側にくるときの設定空燃比に対する値とな
るので、それ以外の設定空燃比のときに不必要にリッチ
側の補正幅を狭めてしまう。

【００７６】そこで、前述した先願装置では、リーン運
転時の領域でのすべての運転条件においてＮＯｘ排出量
の限界空燃比からの適切な余裕代を与えるため、リッチ
側リミット値を運転条件に応じて設定しており、ＮＯｘ
排出量が悪化することはなくなったものの、その一方で
ハード故障に伴う安定度の悪さが残ったままの状態とな
っている。

【００７７】これに対処するため本願では、リッチ側リ
ミット値に連続して制限される時間を計測し、その計測
時間が所定時間以上になったときはハード故障が生じて
いると判断し、リーン運転領域であってもリーン運転を
禁止して理論空燃比での運転に切換える。

【００７８】詳細には、図５においてステップＦ）で上
記のようにして安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌを更新
した後、ステップＧ）に移り、Ｌｌｄｍｌに対するリッ
チ側リミット値とリーン側リミット値とをそのときの回
転数Ｎｅと負荷としての基本パルス幅Ｔｐとに応じて設
定する。たとえば、１．０を中心としてリッチ側への制
限幅をＬＬＤＭＬＲ（＞０）、リーン側への制限幅をＬ
ＬＤＭＬＬ（≧０）として、これらの制限幅ＬＬＤＭＬ
Ｒ、ＬＬＤＭＬＬをＮｅとＴｐをパラメータとするマッ
プを予め作成しておき、そのときのＮｅとＴｐからＬＬ
ＤＭＬＲとＬＬＤＭＬＬの各マップを検索する。このと
き、１．０＋ＬＬＤＭＬＲがリッチ側リミット値に、
１．０−ＬＬＤＭＬＬがリーン側リミット値になる。

【００７９】ＬＬＤＭＬＲ、ＬＬＤＭＬＬの各特性がＮ
ｅとＴｐに対してどのような傾向をもつかは一様でな
い。というのも、ＮＯｘ排出量の限界空燃比および安定
度の限界空燃比が、基本的に燃焼室形状、吸気管形
状、スワールコントロールバルブなどのエンジンハード
構成によるリーン運転時の燃焼特性、リーン運転時の
設定空燃比（つまりリーンマップ特性）により相違し、
この相違するＮＯｘ排出量の限界空燃比および安定度の
限界空燃比との関係でＬＬＤＭＬＲとＬＬＤＭＬＬの値
が定まってくるからである。したがって、エンジンハー
ド構成とリーン運転時の設定空燃比を決めた後で、マッ
チングによりＬＬＤＭＬＲとＬＬＤＭＬＬの各特性を定
めることになる。

【００８０】たとえば、図１４において設定空燃比（正
確にはＭｄｍｌ）が０．７のときはβがＮＯｘ排出量の
限界空燃比までのリッチ側最大制限幅、γが安定度の限
界空燃比までのリーン側最大制限幅を与えることになる
ので、ＮＯｘ排出量の余裕代を考慮してリッチ側最大制
限幅よりすこし小さな値をＬＬＤＭＬＲとして、また安
定度の余裕代を考慮してリーン側最大制限幅よりすこし
小さな値をＬＬＤＭＬＬとして定める。同様にして、設
定空燃比が０．６６になると、δがＮＯｘ排出量の限界
空燃比までのリッチ側最大制限幅、εが安定度の限界空
燃比までのリーン側最大制限幅となるので、このときも
ＮＯｘ排出量の余裕代を考慮してＬＬＤＭＬＲの値を、
また安定度の余裕代を考慮してＬＬＤＭＬＬの値を定め
る。つまり、リーン運転時の設定空燃比により、リッチ
側最大制限幅（βとδ）、リーン側最大制限幅（γと
ε）の大きさが変化するので、リッチ側とリーン側の各
最大制限幅が小さくなる設定空燃比ほどＬＬＤＭＬＲ、
ＬＬＤＭＬＬの値が小さくなる。

【００８１】このようにして、リーン運転時の設定空燃
比を相違させて、ＬＬＤＭＬＲとＬＬＤＭＬＬのデータ
を集めれば、リーン運転時の設定空燃比をパラメータと
するＬＬＤＭＬＲとＬＬＤＭＬＬの特性が得られ、一方
リーン運転時の設定空燃比はＮｅとＴｐをパラメータと
して定まっているので、リーン運転時の設定空燃比をパ
ラメータとするＬＬＤＭＬＲとＬＬＤＭＬＬの各特性
を、ＮｅとＴｐをパラメータとするＬＬＤＭＬＲとＬＬ
ＤＭＬＬの各特性に作り変えれば、ＬＬＤＭＬＲとＬＬ
ＤＭＬＬの各マップを作成できるわけである。

【００８２】なお、エンジンの安定度を優先させるた
め、ＮｅとＴｐのすべての条件でＬＬＤＭＬＲのほうを
ＬＬＤＭＬＬより大きくする。これは、図１４にも示す
ように、安定度限界空燃比の近傍における安定度の立上
がりがきつい（つまり安定度限界での運転性は空燃比の
変化に対して急激に悪化する）ので、リーン側リミット
値はなるべく小さくしたいからである。

【００８３】図５において、ステップＨ）ではＬｌｄｍ
ｌとリッチ側リミット値である１．０＋ＬＬＤＭＬＲを
比較し、Ｌｌｄｍｌがリッチ側リミット値を越えていれ
ば、ステップＩ）でＬｌｄｍｌをリッチ側リミット値に
制限する。

【００８４】さらに、ステップＪ）でタイマ値Ｔｌｍｔ
をインクリメントする。タイマ値Ｔｌｍｔはリッチ側リ
ミット値に保持されている時間を計測するためのもの
で、このタイマ値ＴｌｍｔをステップＫ）において所定
値ＴＦＡＩＬと比較する。初めてステップＪ）に進んだ
のであれば、ＴｌｍｔはＴＦＡＩＬ未満であり、そのま
ま図５のルーチンを終了する。なお、このフラグＦｆａ
ｉｌは、エンジンの起動時にリセットする。

【００８５】この後、前述するようにして、図５におい
て更新した安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌを用いて空
燃比制御が行われ、ふたたび回転変動が算出される。こ
の回転変動から算出される安定度信号平均値が図２のス
テップＨ）でなおもリッチ側リミット値以上であれば、
ステップＪ）に進んでタイマ値Ｔｌｍｔをインクリメン
トする。補正係数Ｌｌｄｍｌがリッチ側リミット値に保
持されるときは、タイマＴｌｍｔが増えてゆき、やがて
ステップＫ）においてタイマＴｌｍｔがＴＦＡＩＬ以上
となったときハード故障と判断し、ステップＬ）に進ん
でリーン禁止フラグＦｆａｉｌをセットする。このフラ
グＦｆａｉｌのセット状態は、エンジンを停止するまで
メモリに格納する。

【００８６】これに対して、補正係数Ｌｌｄｍｌがいっ
ときリッチ側リミット値以上となったときでもタイマ値
ＴｌｍｔがＴＦＡＩＬ以上となる前に補正係数Ｌｌｄｍ
ｌがリッチ側リミット値未満になったときは、ステップ
Ｍ）でタイマ値Ｔｌｍｔをクリアする（Ｔｌｍｔ＝
０）。Ｔｌｍｔがリッチ側リミット値以上の状態で所定
時間保持されることを条件としてハード故障と判断する
のは、ハード故障でないのに、いっときだけ補正係数Ｌ
ｌｄｍｌがリッチ側リミット値以上となることがあるの
で、この場合を除くためである。

【００８７】また、タイマ値ＴｌｍｔがＴＦＡＩＬ未満
のときは、ステップＮ）で補正係数Ｌｌｄｍｌとリーン
側リミット値である１．０−ＬＬＤＭＬＬを比較し、Ｌ
ｌｄｍｌがリーン側リミット値を下回っているときステ
ップＯ）でＬｌｄｍｌをリーン側リミット値に制限す
る。

【００８８】一方、メモリに格納した上記のフラグＦｆ
ａｉｌは、図８のステップＧ）において使用し、フラグ
Ｆｆａｉｌがセットされているときは、リーン運転を禁
止する。この禁止で理論空燃比での運転に切換えられ
る。

【００８９】以上の図５のフローのうちのステップＧ）
が、補正係数に対する所定のリッチ側リミット値を運転
条件の検出信号に応じて設定する手段を、ステップＨ）
とＩ）が、補正係数がリッチ側リミット値を越えるとき
に補正係数Ｌｌｄｍｌをリッチ側リミット値に制限する
手段を、ステップＨ）、Ｊ）、Ｍ）が、補正係数がリッ
チ側リミット値に連続して制限される時間を計測する手
段を、図８のステップＧ）が、ハード故障が生じている
と判断したときはリーン運転を禁止する手段をそれぞれ
構成している。

【００９０】ここで、この例の作用を説明する。

【００９１】前述したように先願装置によれば、リッチ
側リミット値が運転条件に応じて設定、つまり運転条件
により変化するＮＯｘ排出量の限界空燃比から適切な余
裕代を持ってすべての運転条件で設定されるので、リー
ン運転時におけるどのような運転条件でも、リッチ側の
補正範囲が最大限に確保される。ハード故障時にリーン
運転時におけるいずれの運転条件でもそのときにＮＯｘ
排出量が限界を越えない最大のリッチ側補正範囲を使っ
て、設定空燃比をリッチ側に補正することができるので
ある。

【００９２】一方、補正係数Ｌｌｄｍｌがリッチ側リミ
ット値である１．０＋ＬＬＤＭＬＲに連続して制限され
る時間がタイマにより計測され、その時間が所定値ＴＦ
ＡＩＬ以上になると、ハード故障が生じていると診断さ
れ、フラグＦｆａｉｌがセットされ、リーン運転が禁止
される。リーン運転の禁止で、理論空燃比による運転に
切換えられることから、ハード故障時にも、三元触媒１
０を有効に機能させてＮＯｘ低減を図りつつ、エンジン
の安定性が確保されるわけである。

【００９３】このように、補正係数Ｌｌｄｍｌを運転条
件に応じたリッチ側リミット値に制限することでリーン
運転時のＮＯｘの排出を所定の基準以下に維持するとと
もに、リッチ側リミット値に所定時間以上続けて保持さ
れたときは、ハード故障と判断して理論空燃比での運転
に戻すことで、運転性の悪化も避けられる。

【００９４】また、ハード故障は、走行中に修復されて
ハード故障のない状態に戻ることはほとんどないので、
ハード故障と判断していっときだけ理論空燃比での運転
に切換えるだけだと、リーン運転と理論空燃比での運転
とを繰り返す（いわゆるハンチングが生じる）可能性が
ある。

【００９５】これに対してこの例では、ハード故障と判
断したタイミングでフラグＦｆａｉｌがセットされ、こ
のフラグＦｆａｉｌのセット状態がエンジンの停止時ま
で保持されるとともに、このフラグＦｆａｉｌの状態を
みて、セット状態であればリーン運転を禁止するように
しているので、一度フラグＦｆａｉｌがセットされた後
は、エンジンが停止されるまでリーン運転が禁止される
ので、前述のハンチングが生じることが避けられる。

【００９６】実施例では、ハード故障であると判断した
ときリーン運転を禁止しているが、ハード故障であると
判断したとき、運転パネルに設けた警告灯を点灯すると
か警告ブザーを鳴らすとかして、ハード故障の生じてい
ることを運転者に知らせるようすることもできる。実施
例ではフラグＦｆａｉｌをエンジンの始動時にリセット
しているが、エンジンの停止後もその値が消失しないよ
うにメモリにバックアップしておき、次回の運転時に、
そのメモリをみてフラグＦｆａｉｌがセットされたまま
だとリーン運転に入らないようにすることもできる。

【００９７】また、実施例では安定度が目標値となるよ
うに安定化燃空比補正係数を算出する例で説明したが、
安定度が目標値以下となるように安定化燃空比補正係数
を算出するものでもかまわない。安定度が目標値以下と
なる例は、図５のステップＥ）とＦ）においてＬｌｄｍ
ｌをリーン側に更新しないもの（つまり図１３において
平均値−ＳＬＬ＃が負の領域でＤｌｌｄｍｌ＝０とした
もの）である。

【００９８】

【発明の効果】第１の発明は、運転条件の検出信号に基
づいて予め設定されているリーン運転領域かどうかを判
定する手段と、リーン運転領域を判断したときに空燃比
を理論空燃比よりも希薄な目標値に設定する手段と、エ
ンジンの安定度を検出する手段と、リーン運転時に安定
度検出手段の出力に対応して前記リーン運転領域での設
定空燃比の補正係数を算出する手段と、この補正係数に
基づいて前記リーン運転領域での設定空燃比を補正する
手段と、この補正された設定空燃比に基づいて空燃比制
御を行う手段と、前記補正係数に対する所定のリッチ側
リミット値を前記運転条件の検出信号に応じて設定する
手段と、前記補正係数が前記リッチ側リミット値を越え
るときは前記補正係数を前記リッチ側リミット値に制限
する手段と、前記補正係数が前記リッチ側リミット値に
連続して制限される時間を計測する手段と、この計測時
間が所定値以上になったときハード故障が生じていると
判定する手段とを設けたので、リーン運転領域でのどの
ような運転条件でもリッチ側補正範囲が最大限に確保さ
れ、これによってハード故障時にリーン運転領域でのい
ずれの運転条件でもそのときにＮＯｘ排出量が限界を越
えない最大のリッチ側補正範囲を使って、設定空燃比を
リッチ側に補正することができるとともに、ハード故障
を運転者に知らせることができる。

【００９９】第２の発明は、運転条件の検出信号に基づ
いて予め設定されているリーン運転領域かどうかを判定
する手段と、リーン運転領域を判断したときに空燃比を
理論空燃比よりも希薄な目標値に設定する手段と、エン
ジンの安定度を検出する手段と、リーン運転時に安定度
検出手段の出力に対応して前記リーン運転領域での設定
空燃比の補正係数を算出する手段と、この補正係数に基
づいて前記リーン運転領域での設定空燃比を補正する手
段と、この補正された設定空燃比に基づいて空燃比制御
を行う手段と、前記補正係数に対する所定のリッチ側リ
ミット値を前記運転条件の検出信号に応じて設定する手
段と、前記補正係数が前記リッチ側リミット値を越える
ときは前記補正係数を前記リッチ側リミット値に制限す
る手段と、前記補正係数が前記リッチ側リミット値に連
続して制限される時間を計測する手段と、この計測時間
が所定値以上になったときハード故障が生じていると判
定する手段と、ハード故障が生じていると判定したとき
はリーン運転を禁止する手段とを設けたので、ハード故
障時にリーン運転領域でのいずれの運転条件でもそのと
きにＮＯｘ排出量が限界を越えない最大のリッチ側補正
範囲を使って、設定空燃比をリッチ側に補正することが
できるとともに、エンジンの安定性も確保することがで
きる。

【０１００】第３の発明は、第２の発明において、前記
リーン運転禁止手段が、ハード故障と判断したときフラ
グをセットする手段と、このフラグがリセットされるま
でリーン運転を禁止する手段とからなるので、リーン運
転と理論空燃比での運転とを繰り返す、いわゆるハンチ
ングが生じることを避けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す構成図である。

【図２】１８０度ジョブの流れ図である。

【図３】回転変動の算出を説明するための流れ図であ
る。

【図４】フィードバック制御条件の判定を説明するため
の流れ図である。

【図５】安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌの算出を説明
するための流れ図である。

【図６】１０ｍｓｅｃジョブの流れ図である。

【図７】バックグラウンドジョブの流れ図である。

【図８】リーン条件の判定を説明するための流れ図であ
る。

【図９】リーンマップの内容を示す特性図である。

【図１０】非リーンマップの内容を示す特性図である。

【図１１】フィードバック制御を行う領域と禁止する領
域とをともに示す領域図である。

【図１２】所定のサンプル数Ｌのテーブル内容を示す特
性図である。

【図１３】安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌの更新量Ｄ
ｌｌｄｍｌのテーブル内容を示す特性図である。

【図１４】空燃比とＮＯｘ排出量、安定度の関係を示す
特性図である。

【図１５】第１の発明の構成図（クレーム対応図）であ
る。

【図１６】第２の発明の構成図（クレーム対応図）であ
る。

【符号の説明】

１ エンジン本体 ２ コントロールユニット ３ 酸素センサ ４ クランク角センサ ６ エアフローメータ ７ 燃料噴射弁 ５１ リーン運転領域判定手段 ５２ 空燃比目標値設定手段 ５３ 安定度検出手段 ５４ 補正係数算出手段 ５５ 設定空燃比補正手段 ５６ 空燃比制御手段 ５７ リッチ側リミット値設定手段 ５８ 制限手段 ５９ 計測手段 ６０ 故障判定手段 ６１ リーン運転禁止手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】運転条件の検出信号に基づいて予め設定さ
   れているリーン運転領域かどうかを判定する手段と、 リーン運転領域を判断したときに空燃比を理論空燃比よ
   りも希薄な目標値に設定する手段と、 エンジンの安定度を検出する手段と、 リーン運転時に安定度検出手段の出力に対応して前記リ
   ーン運転領域での設定空燃比の補正係数を算出する手段
   と、 この補正係数に基づいて前記リーン運転領域での設定空
   燃比を補正する手段と、 この補正された設定空燃比に基づいて空燃比制御を行う
   手段と、 前記補正係数に対する所定のリッチ側リミット値を前記
   運転条件の検出信号に応じて設定する手段と、 前記補正係数が前記リッチ側リミット値を越えるときは
   前記補正係数を前記リッチ側リミット値に制限する手段
   と、 前記補正係数が前記リッチ側リミット値に連続して制限
   される時間を計測する手段と、 この計測時間が所定時間以上になったときハード故障が
   生じていると判定する手段とを設けたことを特徴とする
   エンジンの空燃比制御装置の故障診断装置。
2. 【請求項２】運転条件の検出信号に基づいて予め設定さ
   れているリーン運転領域かどうかを判定する手段と、 リーン運転領域を判断したときに空燃比を理論空燃比よ
   りも希薄な目標値に設定する手段と、 エンジンの安定度を検出する手段と、 リーン運転時に安定度検出手段の出力に対応して前記リ
   ーン運転領域での設定空燃比の補正係数を算出する手段
   と、 この補正係数に基づいて前記リーン運転領域での設定空
   燃比を補正する手段と、 この補正された設定空燃比に基づいて空燃比制御を行う
   手段と、 前記補正係数に対する所定のリッチ側リミット値を前記
   運転条件の検出信号に応じて設定する手段と、 前記補正係数が前記リッチ側リミット値を越えるときは
   前記補正係数を前記リッチ側リミット値に制限する手段
   と、 前記補正係数が前記リッチ側リミット値に連続して制限
   される時間を計測する手段と、 この計測時間が所定値以上になったときハード故障が生
   じていると判定する手段と、 ハード故障が生じていると判定したときはリーン運転を
   禁止する手段とを設けたことを特徴とするエンジンの空
   燃比制御装置。
3. 【請求項３】前記リーン運転禁止手段は、ハード故障と
   判断したときフラグをセットする手段と、このフラグが
   リセットされるまでリーン運転を禁止する手段とからな
   ることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの空燃比
   制御装置。