JPH0988690A

JPH0988690A - 内燃エンジンの空燃比制御装置

Info

Publication number: JPH0988690A
Application number: JP7268987A
Authority: JP
Inventors: Kojiro Tsutsumi; 康次郎堤; Shuichi Hosoi; 秀一細井; Shigeto Kashiwabara; 重人柏原; Katsuhiko Suzuki; 克彦鈴木; Yukito Fujimoto; 幸人藤本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1995-09-25
Publication date: 1997-03-31
Anticipated expiration: 2015-09-25
Also published as: US5676119A; JP3743577B2

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料カットの状態が長時間継続した場合で
も、酸素濃度センサの劣化の誤判定を防止することがで
きる内燃エンジンの空燃比制御装置を提供する。【解決手段】エンジン１の燃料カットが所定時間ｔ１
以上継続した場合、モニタ実施条件成立安定待ち時間ｔ
２を、通常の所定時間Ｔ２Ａから燃料カット時の所定時
間Ｔ２Ｂに切り換えることにより（ステップＳ１１２→
Ｓ１１３→Ｓ１１４→Ｓ１１７）、エンジン１の燃料カ
ット状態が長時間継続して行われた後にエンジン１の運
転状態がモニタ実施可能な安定状態に入った（ステップ
Ｓ１１９の判別結果が肯定（ＹＥＳ））場合には、前記
所定時間Ｔ２Ｂの間モニタ実施を禁止する（ステップＳ
１１９→Ｓ１２０→Ｓ１１６）と共に前記所定時間Ｔ２
Ｂ経過後モニタを実施する（ステップＳ１２０→Ｓ１２
１）。これにより、エンジン１の燃料カットの状態が所
定時間ｔ１以上継続してもＯ２センサ１９の素子温度が
モニタ可能素子温度を上回った状態でＯ２センサ１９の
劣化判定を行うことができ（図３中の（Ｂ））、Ｏ２セ
ンサ１９の劣化の誤判定を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は内燃エンジンの空
燃比制御装置に関し、より詳しくは内燃エンジンの排気
系に設けられた排気ガス濃度センサの劣化を検出する機
能を有する内燃エンジンの空燃比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃エンジンの空燃比制御装置は、一般
に、内燃エンジンの排気系に排気ガス濃度センサを配設
し、該排気ガス濃度センサの出力値に基づいて内燃エン
ジンに供給される混合気の空燃比をフィードバック制御
することにより、前記内燃エンジンから排出される有害
排気ガス成分を低下させるようにしている。このような
内燃エンジンの空燃比制御装置において、排気ガス濃度
センサが劣化していると所望の空燃比制御を行うことが
できず、内燃エンジンへの燃料噴射量の誤補正により排
気ガス特性や運転性が悪化する。そのため、排気ガス濃
度センサの劣化をモニタし、排気ガス濃度センサの劣化
を検出したときは空燃比のフィードバック制御を停止す
るようにしている。

【０００３】さらに、上記のような排気ガス濃度の劣化
の検出において、エンジンの回転数、負荷、冷却水温、
および吸気温度等の運転パラメータにより決まる内燃エ
ンジンの運転状態が安定していないときは、誤った劣化
判定がなされる可能性があるので、内燃エンジンの運転
状態が安定している場合にのみ排気ガス濃度センサの劣
化のモニタを実施している（例えば、特願平６−７３９
１４号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、排気ガス濃度センサの劣化のモニタ
は、内燃エンジンの状態が安定しているか否かのみの条
件でその実施判断を行っているため、例えば、エンジン
ブレーキ使用時における燃料カットの状態が長時間継続
して酸素濃度センサの素子温度が低下し、その後酸素濃
度センサ劣化のモニタ実施条件が成立してモニタを実施
したとき、酸素濃度センサの素子温度の低下により酸素
濃度センサの反転周期が延びてしまい、酸素濃度センサ
が劣化していないにもかかわらず誤って酸素濃度センサ
が劣化していると判定される場合がある。

【０００５】本発明の目的は、燃料カットの状態が長時
間継続した場合でも、酸素濃度センサの劣化の誤判定を
防止することができる内燃エンジンの空燃比制御装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の内燃エンジンの空燃比制御装置
は、内燃エンジンの排気系に配設されて該内燃エンジン
の排気ガス濃度を検出する排気ガス濃度センサと、前記
内燃エンジンに供給される混合気の空燃比を前記排気ガ
ス濃度センサの出力値と所定基準値との偏差に応じて制
御する空燃比制御手段と、前記排気ガス濃度センサの出
力値に基づいて前記排気ガス濃度センサの劣化を検出す
る劣化検出手段と、前記内燃エンジンの運転パラメータ
が所定範囲にある状態が所定時間継続するまで前記排気
ガス濃度センサの劣化の検出を禁止する劣化検出禁止手
段とを備えた内燃エンジンの空燃比制御装置において、
前記排気ガス濃度センサの素子温度が低下する前記内燃
エンジンの所定の運転状態時には前記所定時間を延長す
るタイマ手段を有していることを特徴とする。

【０００７】請求項１の内燃エンジンの空燃比制御装置
によれば、排気ガス濃度センサの素子温度が低下する内
燃エンジンの所定の運転状態時には、劣化検出禁止手段
が、排気ガス濃度センサの劣化の検出を禁止する所定時
間を延長するので、排気ガス濃度センサの素子温度が十
分に上昇した状態で排気ガス濃度センサの劣化判定を行
うことができ、排気ガス温度センサの劣化の誤判定を防
止することができる。

【０００８】請求項２の内燃エンジンの空燃比制御装置
は、請求項１の内燃エンジンの空燃比制御装置におい
て、前記内燃エンジンの所定の運転状態は、前記内燃エ
ンジンの燃料カットが第２の所定時間以上継続した状態
であることを特徴とする。

【０００９】請求項３の内燃エンジンの空燃比制御装置
は、請求項２の内燃エンジンの空燃比制御装置におい
て、前記排気ガス濃度センサの劣化の検出を禁止する所
定時間は、前記内燃エンジンの運転パラメータが前記所
定範囲外から前記所定範囲に移行したときに、前記内燃
エンジンの燃料カットが前記第２の所定時間以上継続し
たことによって排気ガス濃度センサの素子温度が執り得
る最低値から排気ガス濃度センサの素子温度がモニタ可
能素子温度に上昇するまでの時間に延長されることを特
徴とする。

【００１０】請求項２および３の内燃エンジンの空燃比
制御装置によれば、内燃エンジンの燃料カットが第２の
所定時間以上継続したときに、劣化検出禁止手段が、排
気ガス濃度センサの劣化の検出を禁止する所定時間を、
前記内燃エンジンの運転パラメータが前記所定範囲外か
ら前記所定範囲に移行したときに、前記内燃エンジンの
燃料カットが前記第２の所定時間以上継続したことによ
って排気ガス濃度センサの素子温度が執り得る最低値か
ら排気ガス濃度センサの素子温度が劣化検出可能素子温
度に上昇するまでの時間に延長するので、排気ガス濃度
センサの素子温度が劣化検出可能素子温度にある状態で
排気ガス濃度センサの劣化判定を行うことができ、排気
ガス温度センサの劣化の誤判定を防止することができ
る。

【００１１】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
き詳説する。

【００１２】図１は本発明に係る内燃エンジンの空燃比
制御装置の実施の形態を示す全体構成図である。

【００１３】図中、１は例えば４気筒を有する内燃エン
ジン（以下、単に「エンジン」という）であって、該エ
ンジン１の吸気管２の途中にはスロットルボディ３が設
けられ、その内部にはスロットル弁３′が配されてい
る。また、スロットル弁３′にはスロットル弁開度（θ
ＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁
３′の開度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。

【００１４】燃料噴射弁（ＩＮＪ）６は、吸気管２の途
中であってエンジン１とスロットル弁３′との間の図示
しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられてい
る。各燃料噴射弁６は図示しない燃料ポンプに接続され
ると共にＥＣＵ５に電気的に接続され、該ＥＣＵ５から
の信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。

【００１５】吸気管２のスロットル弁３′の下流側には
パージ管８が分岐して設けられ、該パージ管８は不図示
の蒸発燃料排出抑止系に接続されている。

【００１６】また、吸気管２の前記パージ管８の下流側
には分岐管９が設けられ、該分岐管９の先端には絶対圧
（ＰＢＡ）センサ１０が配設されている。ＰＢＡセンサ
１０はＥＣＵ５に電気的に接続され、ＰＢＡセンサ１０
により検出された吸気管２内の絶対圧ＰＢＡは電気信号
に変換されてＥＣＵ５に供給される。

【００１７】また、分岐管９の下流側の吸気管２には吸
気温（ＴＡ）センサ１１が装着され、該ＴＡセンサ１１
により検出された吸気温ＴＡは電気信号に変換され、Ｅ
ＣＵ５に供給される。

【００１８】エンジン１のシリンダブロックの冷却水が
充満した気筒周壁にはサーミスタ等からなるエンジン水
温（ＴＷ）センサ１２が挿着され、該ＴＷセンサ１２に
より検出されたエンジン冷却水温ＴＷは電気信号に変換
されてＥＣＵ５に供給される。

【００１９】エンジン１の図示しないカム軸周囲または
クランク軸周囲にはエンジン回転数（ＮＥ）センサ１３
が取り付けられている。

【００２０】ＮＥセンサ１３はエンジン１のクランク軸
の１８０度回転毎に所定のクランク角度位置で信号パル
ス（以下、「ＴＤＣ信号パルス」という）を出力し、該
ＴＤＣ信号パルスはＥＣＵ５に供給される。

【００２１】また、前記車輪には車速（ＶＳＰ）センサ
１５が取り付けられ、該ＶＳＰセンサ１５により検出さ
れた車速ＶＳＰは電気信号に変換され、ＥＣＵ５に供給
される。

【００２２】エンジン１の各気筒の点火プラグ（ＩＧ）
１６は、ＥＣＵ５に電気的に接続され、ＥＣＵ５により
点火時期が制御される。

【００２３】また、エンジン１の排気管１７の途中には
触媒装置（三元触媒）１８が介装されており、該触媒装
置１８により排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯx 等の有害
成分の浄化が行われる。

【００２４】また、排気管１７の途中であって且つ触媒
装置１８の上流側には一次酸素濃度センサ（以下、「Ｏ
２センサ」という）１９が設けられており、該Ｏ２セン
サ１９により検出された排気ガス中の酸素濃度は電気信
号に変換されてＥＣＵ５に供給される。具体的には、Ｏ
２センサ１９は、センサ素子がジルコニア固体電解質
（ＺｒＯ2）からなり、その起電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、理論空燃比におい
てその出力信号はリーン信号からリッチ信号またはリッ
チ信号からリーン信号に反転する。すなわち、Ｏ２セン
サ１９の出力信号は空燃比のリッチ側において高レベル
となり、リーン側において低レベルとなり、その出力信
号をＥＣＵ５に供給する。

【００２５】また、ＥＣＵ５の出力側には発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）等からなる警告灯２０が接続されている。
すなわち、警告灯２０は例えば、自動車の車室内のダッ
シュボードに配設されてＯ２センサ１９の劣化をＥＣＵ
５からの出力信号に基づき運転者に知らせる。

【００２６】ＥＣＵ５は上述の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換する等の機能を有
する入力回路５ａと、中央演算処理回路（以下「ＣＰ
Ｕ」という）５ｂ、該ＣＰＵ５ｂで実行する演算プログ
ラムや演算結果等を記憶する記憶手段５ｃと、前記燃料
噴射弁６や点火プラグ１６に駆動信号を供給する出力回
路５ｄとを備えている。

【００２７】ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメー
タ信号に基づいて、排気ガス中の酸素濃度に応じたフィ
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の運転状態を判別するとともに、エ
ンジンの運転状態に応じ、数式（１）に基づき、前記Ｔ
ＤＣ信号パルスに同期する燃料噴射弁６の燃料噴射時間
Ｔｏｕｔを演算する。

【００２８】Ｔｏｕｔ＝Ｔｉ×ＫＯ２×Ｋ１＋Ｋ２ …（１) ここに、Ｔｉは基本燃料噴射時間、具体的にはエンジン
回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応じて決定され
る基本燃料噴射時間であり、このＴｉ値を決定するため
のＴｉマップが記憶手段５ｃに記憶されている。

【００２９】ＫＯ２は、Ｏ２センサ１９に基づいて算出
される空燃比補正係数であって、空燃比フィードバック
制御中はＯ２センサ１９によって検出される空燃比（酸
素濃度）が目標空燃比に一致するように設定され、オー
プンループ制御中はエンジンの運転状態に応じた所定値
に設定される。

【００３０】Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメー
タ信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数で
あり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加
速特性等の諸特性の最適化が図られるような値に設定さ
れる。

【００３１】しかして、本空燃比制御装置は、Ｏ２セン
サ１９の劣化度合を検出すると共に、その劣化度合に応
じて空燃比制御自体を制御するように構成されている。

【００３２】以下、図２および図３を参照しながら、Ｏ
２センサ１９の劣化度合をモニタするためのモニタ実施
条件の成立を判断するモニタ実施条件判断処理について
説明する。図２は、Ｏ２センサ１９の劣化度合のモニタ
実施条件を判別するモニタ実施条件判断処理のフローチ
ャートであり、図３は、Ｏ２センサの劣化のモニタ実施
条件判断処理の説明図である。本判断処理は、バックグ
ラウンド処理時に実行される。

【００３３】まず、ステップＳ１１１で、エンジン１が
燃料カット中であるか否かを判別する。そして、その判
別結果が肯定（ＹＥＳ）のときは、ステップＳ１１２
で、エンジン１の燃料カットが所定時間ｔ１継続したか
否かを判別する。ここで、所定時間ｔ１は、エンジン１
の燃料カットの開始時期から、Ｏ２センサ１９の素子温
度がモニタ可能素子温度未満に低下するまでの最小可能
時間に設定される（図３）。

【００３４】ステップＳ１１２の判別の結果が肯定（Ｙ
ＥＳ）、すなわち燃料カットが所定時間ｔ１継続したと
き、ステップＳ１１３に進み、エンジン１の燃料カット
が所定時間ｔ１継続したことを「１」で表す燃料カット
継続フラグＦＣＦＬを「１」とし、ステップＳ１１４に
進む。ステップＳ１１２の判別結果が否定（ＮＯ）、す
なわち内燃エンジン１の燃料カットの継続時間が所定時
間ｔ１に満たないとき、ステップＳ１１３をスキップし
てステップＳ１１４に進む。

【００３５】ステップＳ１１４では、燃料カット継続フ
ラグＦＣＦＬが「１」か否かを判別する。ステップＳ１
１４の判別結果が否定（ＮＯ）の場合、すなわち内燃エ
ンジン１の燃料カットの継続時間が所定時間ｔ１に満た
ず、Ｏ２センサ１９の素子温度がモニタ可能素子温度以
上であると判断して、ステップＳ１１５でモニタ実施条
件成立安定待ち時間ｔ２を通常の所定時間Ｔ２Ａに設定
する。ここに、通常の所定時間Ｔ２Ａは、エンジン１の
運転状態がＯ２センサモニタ実施可能な安定状態に移行
したとき、真に安定した状態になったと判断し得るに充
分な継続時間である。次いで、ステップＳ１１６に進ん
で、モニタ実施を禁止し、本プログラムを終了する。

【００３６】ステップＳ１１４の判別結果が肯定（ＹＥ
Ｓ）の場合、すなわち、エンジン１の燃料カットが所定
時間ｔ１継続したことにより、Ｏ２センサ１９の素子温
度がモニタ可能素子温度未満に低下したと判断して、ス
テップＳ１１７でモニタ実施条件成立安定待ち時間ｔ２
を燃料カット時の所定時間Ｔ２Ｂ（＞Ｔ２Ａ）に設定す
る。ここに、燃料カット時の所定時間Ｔ２Ｂは、エンジ
ン１の燃料カットが停止すると共にエンジン１の運転状
態が安定したときに、直前にエンジン１の燃料カット状
態が継続したことによってＯ２センサ１９の素子温度が
執り得る最低値からＯ２センサ１９の素子温度がモニタ
可能素子温度に上昇するまでの最大可能時間に設定され
る。次いで、ステップＳ１１６に進んでモニタ実施を禁
止し、本プログラムを終了する。

【００３７】このような処理により、エンジン１が燃料
カット中のときは必ずモニタ実施を禁止し、該燃料カッ
トが所定時間ｔ１以上継続したときは、モニタ実施待ち
時間ｔ２を所定時間Ｔ２Ａから所定時間Ｔ２Ｂへ切り換
える。

【００３８】一方、ステップＳ１１１で、その判別結果
が否定（ＮＯ）、すなわちエンジン１が燃料カット中で
ない場合、ステップＳ１１８に進み、前記所定時間ｔ１
をセットする。次いで、ステップＳ１１９で、エンジン
１の回転数、負荷、冷却水温および吸気温度等の運転パ
ラメータにより決まるエンジン１の運転状態が安定して
いるか否かを判別する。本判別処理は後述する、本ステ
ップＳ１１９の判別結果が肯定（ＹＥＳ）、すなわちエ
ンジン１の運転状態が安定している場合は、モニタ実施
条件成立待ち時間ｔ２、すなわちステップＳ１１５また
はステップＳ１１７で設定された所定時間Ｔ２Ａまたは
Ｔ２Ｂが経過したか否かを判別する（ステップＳ１２
０）。その判別結果が否定（ＮＯ）、すなわち所定時間
Ｔ２ＡまたはＴ２Ｂが経過しない場合は、ステップＳ１
１６に進み、Ｏ２センサ１９のモニタ実施を禁止して、
本プログラムを終了する。ステップＳ１２０の判別結果
が肯定（ＹＥＳ）、すなわち所定時間Ｔ２ＡまたはＴ２
Ｂが経過した場合は、ステップＳ１２１でＯ２センサ１
９のモニタを実施して劣化の検出を行う。本処理につい
ては後述する。次いで、ステップＳ１２２で燃料カッ
ト継続フラグＦＣＦＬを「０」として、本プログラムを
終了する。

【００３９】一方、ステップＳ１１９で、エンジン１の
運転状態が安定していない場合は、前記ステップＳ１１
４、Ｓ１１５およびＳ１１６、または前記ステップＳ１
１４、Ｓ１１７およびＳ１１６を順次実行してモニタを
禁止し、本処理を終了する。

【００４０】本実施の形態によれば、エンジン１の燃料
カットが所定時間ｔ１以上継続した場合、モニタ実施条
件成立安定待ち時間ｔ２を、所定時間Ｔ２Ａから所定時
間Ｔ２Ｂに切り換えることにより（ステップＳ１１２→
Ｓ１１３→Ｓ１１４→Ｓ１１７）、エンジン１の燃料カ
ット状態が長時間継続して行われた後にエンジン１の運
転状態がモニタ実施可能な安定状態に入った（ステップ
Ｓ１１９の判別結果が肯定（ＹＥＳ））場合には、前記
所定時間Ｔ２Ｂの間モニタ実施を禁止する（ステップＳ
１１９→Ｓ１２０→Ｓ１１６）と共に前記時間Ｔ２Ｂ経
過後モニタを実施する（ステップＳ１２０→Ｓ１２
１）。これにより、エンジン１の燃料カットの状態が所
定時間ｔ１以上継続してもＯ２センサ１９の素子温度が
モニタ可能素子温度を上回った状態でＯ２センサ１９の
劣化判定を行うことができ（図３中の（Ｂ））、Ｏ２セ
ンサ１９の劣化の誤判定を防止することができる。

【００４１】仮に、エンジン１の燃料カットが所定時間
ｔ１以上継続したときに、モニタ実施待ち時間ｔ２を時
間Ｔ２Ａから時間Ｔ２Ｂに切り換えないとすると、Ｏ２
センサ１９の素子温度がモニタ可能素子温度を下回った
状態でＯ２センサの劣化判定を行うことになり（図３中
の（Ａ））、当該劣化判定が不正確となる。

【００４２】以下、図４を参照しながら、図２のステッ
プＳ１１９における、エンジン１の運転状態が安定して
いるか否かの判定処理の詳細について説明する。

【００４３】図４は図２のステップ１１９におけるエン
ジンの運転状態が安定しているか否かを判定する処理の
フローチャートである。

【００４４】ステップＳ２０１では、モニタの実行が許
可されていることを「１」で示すフラグＦＧＯが「１」
であるか否かを判別する。このフラグＦＧＯは図示しな
い別のルーチンで設定される。そして、その判別結果が
肯定（ＹＥＳ）のときはモニタ実施が許可されたと判別
し、次いでステップＳ２０２で、パージ管８に接続され
ている蒸発燃料排出系抑止系からのパージ流量が遮断さ
れているときに図示しない別のルーチンにおいて「１」
に設定されるフラグＦＰＧが「０」であるか否かを判別
する。そして、フラグＦＰＧが「１」に設定されている
ときは燃料系統のモニタが実行されるため、Ｏ２センサ
１９のモニタは禁止される。一方、フラグＦＰＧが
「０」に設定されているときはステップＳ２０３に進
み、ＴＡセンサ１１により検出された吸気温ＴＡが所定
下限値ＴＡＬ（例えば、０℃）と所定上限値ＴＡＨ（例
えば、１００℃）の範囲内にあるか否かを判別する。そ
して、その判別結果が肯定（ＹＥＳ）のときはＴＷセン
サ１２により検出される冷却水温が所定下限値ＴＷＬ
（例えば、６０℃）と所定上限値ＴＷＨ（例えば１００
℃）の範囲内にあるかを判別し（ステップＳ２０４）、
次いで、その判別結果が肯定（ＹＥＳ）のときはＮＥセ
ンサ１３により検出されるエンジン回転数ＮＥが所定下
限値ＮＥＬ（例えば１９００ｒｐｍ）と所定上限値ＮＥ
Ｈ（例えば２４００ｒｐｍ）の範囲内にあるか否かを判
別する（ステップＳ２０５）。そして、その判別結果が
肯定（ＹＥＳ）のときはＰＢＡセンサ１０により検出さ
れる吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定下限値ＰＢＡＬ（例え
ば２２０ｍｍＨｇ）と所定上限値ＰＢＡＨ（例えば５３
０ｍｍＨｇ）の範囲内にあるか否かを判別し（ステップ
Ｓ２０６）、その判別結果が肯定（ＹＥＳ）のときはＶ
ＳＰセンサ１５により検出される車速ＶＳＰが所定下限
値ＶＳＰＬ（例えば、８０Ｋｍ／ｈｒ）と所定上限値Ｖ
ＳＰＨ（例えば、１００Ｋｍ／ｈｒ）の範囲にあるか否
かを判別する(ステップＳ２０７)。そして、その答が肯
定（ＹＥＳ）のときはステップＳ２０８に進む。

【００４５】ステップＳ２０８では車輌が定常状態で走
行しているか否かを判別する。ここで前記定常状態にあ
るか否かは、例えば１秒当たり±０．８Ｋｍ／ｈ以内の
車速変動が２秒間継続しているか否かにより判別され
る。そして、その判別結果が肯定（ＹＥＳ）のときは図
示しない別のルーチンで設定されるフラグＦＦＢが
「１」に設定されているか否かを判別し、Ｏ２センサ１
９による空燃比フィードバック制御が現在実行されてい
るか否かを判断する（ステップＳ２０９）。そして、そ
の判別結果が肯定（ＹＥＳ）のときはステップＳ２１０
に進み、エンジンの運転状態は安定であると仮判定す
る。

【００４６】一方、上述したステップＳ２０１〜ステッ
プＳ２０９のうちの少なくとも一つの判別結果が否定
（ＮＯ）となったときはステップＳ２１１に進み、エン
ジンの運転状態は不安定であると仮判定する。

【００４７】以下、上述した劣化検出条件判断処理（図
２）におけるステップＳ１２１のモニタ実施（劣化検
出）処理について説明する。

【００４８】図５は図２のステップＳ１２１におけるモ
ニタ実施（劣化検出）処理のフローチャートであって、
本プログラムはＥＣＵ５に内蔵されたタイマが発する信
号パルスにより、例えば、１００ｍｓｅｃ毎に実行され
る。

【００４９】まず、ステップＳ３２１で、図示しない別
のルーチンで設定されるフラグＦＫＯ２ＬＭＴが「１」
か否かを判別し、空燃比補正係数ＫＯ２が所定上限値又
は所定下限値に貼り付いた状態にあるか否か、すなわち
ＫＯ２値が前記所定上限値又は所定下限値に設定された
状態にあるか否かを判別する。そして、その判別結果が
肯定（ＹＥＳ）、すなわちＫＯ２値が前記所定上限値又
は所定下限値に貼り付いているときは、ステップＳ３２
２に進んで、フラグＦＤＯＮＥを「１」に設定し、本プ
ログラムを終了する。後述するように、フラグＦＤＯＮ
ＥはＯ２センサ１９の劣化検出開始を指令するときに
「０」に設定され、その劣化検出が実行済みのときに
「１」に設定されるフラグであり、空燃比補正係数ＫＯ
２が上限値又は下限値に貼り付いているときはフラグＦ
ＤＯＮＥを「１」に設定して、Ｏ２センサ１９の劣化検
出が既に実行済みと判断し、本プログラムを終了する。

【００５０】一方、フラグＦＫＯ２ＬＭＴが「１」に設
定されていないときはステップＳ３２３に進み、フラグ
ＦＡＦ２が前回「０」から今回「１」に反転したか否か
を判別する。ここで、フラグＦＡＦ２は図示しない別ル
ーチンで混合気の空燃比がリーン状態のときに「０」に
設定され、混合気の空燃比がリッチ状態に切り換わって
から所定時間経過後に「１」に設定される。そして、ス
テップＳ３２３の判別結果が否定（ＮＯ）のときはその
まま本プログラムを終了する一方、その判別結果が肯定
（ＹＥＳ）、すなわち、混合気の空燃比が今回ループで
リーン状態からリッチ状態に切り換わったときはステッ
プＳ３２４に進み、フラグＦＡＦ２の今回の反転が、Ｏ
２センサ１９の劣化検出モニタが許可されてから最初の
反転か否かを判別する。そして、最初のループではその
判別結果が肯定（ＹＥＳ）となるため、ステップＳ３２
５に進み、反転回数ｎＷＡＶＥを「０」に設定してフラ
グＦＤＯＮＥを「０」に設定し（ステップＳ３２６）、
劣化検出モニタの開始を指示して本プログラムを終了す
る。

【００５１】一方、その後のループでステップＳ３２４
の判別結果が否定（ＮＯ）となったときは、ステップＳ
３２７に進み、反転回数ｎＷＡＶＥを「１」だけインク
リメントし、次いで反転回数ｎＷＡＶＥの計測時間ｔＷ
ＡＶＥが所定時間Ｔ２（例えば、１０ｓｅｃ)を超えた
か否かを判別する（ステップＳ３２８）。そして、その
判別結果が否定（ＮＯ）のときはそのまま本プログラム
を終了する一方、その判別結果が肯定（ＹＥＳ）のとき
はステップＳ３２９に進み、数式（２）に基づき反転周
期ｔＣＹＣＬを算出する。

【００５２】ｔＣＹＣＬ＝ｔＷＡＶＥ／ｎＷＡＶＥ ……（２）そして、このように反転周期ｔＣＹＣＬを算出した後、
劣化判定処理を実行し（ステップＳ３３０）、フラグＦ
ＤＯＮＥを「１」に設定して劣化検出モニタの終了を指
示し（ステップＳ３３１）、本プログラムを終了する。

【００５３】しかして、劣化判定処理は、具体的には図
６に示す劣化判定処理ルーチンの実行によりなされる。
図６は、図５におけるステップＳ３３０の劣化判定処理
のフローチャートである。

【００５４】すなわち、ステップＳ４０１では前記ステ
ップＳ３２９（図５）で算出される反転周期ｔＣＹＣＬ
が第１の所定反転周期ｔＣＹ０より短いか否かを判別す
る。ここで、第１の所定反転周期ｔＣＹ０は、Ｏ２セン
サ１９が劣化していないと判別するに十分な反転周期、
例えば、２ｓｅｃに設定される。そしてステップＳ４０
１の判別結果が肯定（ＹＥＳ）のときはＯ２センサ１９
の正常を確定して（ステップＳ４０２）メインプログラ
ム（図５）に戻る。一方、ステップＳ４０１の判別結果
が否定（ＮＯ）のときは、反転周期ｔＣＹＣＬが、第１
の所定反転周期ｔＣＹ０より長く設定された第２の反転
周期ｔＣＹ１、すなわちｔＣＹ０＜ｔＣＹ１の関係にあ
る第２の反転周期ｔＣＹ１より短いか否かを判別する。
そしてその判別結果が肯定（ＹＥＳ）のときはＯ２セン
サ１９は劣化状態にあるものの、その劣化度合はフィー
ドバック制御を禁止する程ではなく小さいと判定して
（ステップＳ４０４）メインプログラム（図５）に戻
る。また、ステップＳ４０３の判別結果が否定（ＮＯ）
のときは、Ｏ２センサ１９は排気ガス特性や運転性の悪
化を招く程の劣化状態にありその劣化度合は大きいと判
定して（ステップＳ４０５）メインルーチン（図５）に
戻る。

【００５５】次に、上記劣化判定処理プログラムの判定
結果に応じてフェールセーフを実行するフェールセーフ
実行処理が実施され、Ｏ２センサ１９の劣化時には警告
灯２０を「ＯＮ」して点灯することにより、その劣化を
逸早く運転者に知らせると共に、その劣化度合に応じて
空燃比制御自体の実行を適宜制御する。

【００５６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の内燃エ
ンジンの空燃比制御装置によれば、排気ガス濃度センサ
の素子温度が低下する内燃エンジンの所定の運転状態時
には、劣化検出禁止手段が、排気ガス濃度センサの劣化
の検出を禁止する所定時間を延長するので、排気ガス濃
度センサの素子温度が十分に上昇した状態で排気ガス濃
度センサの劣化判定を行うことができ、排気ガス温度セ
ンサの劣化の誤判定を防止することができる。

【００５７】請求項２および３の内燃エンジンの空燃比
制御装置によれば、内燃エンジンの燃料カットが第２の
所定時間以上継続したときに、劣化検出禁止手段が、排
気ガス濃度センサの劣化の検出を禁止する所定時間を、
前記内燃エンジンの運転パラメータが前記所定範囲外か
ら前記所定範囲に移行したときに、前記内燃エンジンの
燃料カットが前記第２の所定時間以上継続したことによ
って排気ガス濃度センサの素子温度が執り得る最低値か
ら排気ガス濃度センサの素子温度が劣化検出可能素子温
度に上昇するまでの時間に延長するので、排気ガス濃度
センサの素子温度が劣化検出可能素子温度にある状態で
排気ガス濃度センサの劣化判定を行うことができ、排気
ガス温度センサの劣化の誤判定を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃エンジンの空燃比制御装置の
実施の一形態を示す全体構成図である。

【図２】Ｏ２センサの劣化のモニタ実施条件を判別する
モニタ条件判断処理のフローチャートである。

【図３】Ｏ２センサの劣化のモニタ実施条件判断処理の
説明図である。

【図４】図２のステップ１１９におけるエンジンの運転
状態が安定しているか否かを判定するフローチャートで
ある。

【図５】図２のステップＳ１２１におけるモニタ実施
（劣化検出）処理のフローチャートである。

【図６】図５のステップＳ３３０における劣化判定処理
のフローチャートである。

【符号の説明】

１内燃エンジン５ＥＣＵ１７排気管１９Ｏ２センサ２０警告灯

フロントページの続き (72)発明者鈴木克彦埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者藤本幸人埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃エンジンの排気系に配設されて該内
燃エンジンの排気ガス濃度を検出する排気ガス濃度セン
サと、前記内燃エンジンに供給される混合気の空燃比を
前記排気ガス濃度センサの出力値と所定基準値との偏差
に応じて制御する空燃比制御手段と、前記排気ガス濃度
センサの出力値に基づいて前記排気ガス濃度センサの劣
化を検出する劣化検出手段と、前記内燃エンジンの運転
パラメータが所定範囲にある状態が所定時間継続するま
で前記排気ガス濃度センサの劣化の検出を禁止する劣化
検出禁止手段とを備えた内燃エンジンの空燃比制御装置
において、前記排気ガス濃度センサの素子温度が低下す
る前記内燃エンジンの所定の運転状態時には前記所定時
間を延長するタイマ手段を有していることを特徴とする
内燃エンジンの空燃比制御装置。
【請求項２】前記内燃エンジンの所定の運転状態は、
前記内燃エンジンの燃料カットが第２の所定時間以上継
続した状態であることを特徴とする請求項１記載の内燃
エンジンの空燃比制御装置。
【請求項３】前記排気ガス濃度センサの劣化を検出を
禁止する所定時間は、前記内燃エンジンの運転パラメー
タが前記所定範囲外から前記所定範囲に移行したとき
に、前記内燃エンジンの燃料カットが前記第２の所定時
間以上継続したことによって排気ガス濃度センサの素子
温度が執り得る最低値から排気ガス濃度センサの素子温
度が劣化検出可能素子温度に上昇するまでの時間に延長
されることを特徴とする請求項２記載の内燃エンジンの
空燃比制御装置。