JPH06280662A - 空燃比制御装置の故障検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 触媒コンバータの上流と下流に夫々空燃比セ
ンサを設けた空燃比制御装置におけるその触媒コンバー
タや上流空燃比センサの劣化や故障を検出する故障検出
装置に関し、下流空燃比センサの出力特性にバラツキが
有っても、正確に劣化／故障を判定することのできる装
置を提供する。 【構成】 第１，第２の空燃比センサと、第１空燃比セ
ンサ出力に基づいてエンジンに供給する混合気の空燃比
を目標空燃比にフィードバック制御するフィードバック
制御手段とを有した故障検出装置であって、第１の空燃
比センサの出力と第２の空燃比センサの出力との差に基
づいて第１の空燃比センサ及び（又は）触媒コンバータ
の劣化及び（又は）故障を検出する検出手段と、第２空
燃比センサの出力特性を測定する測定手段と、測定され
た第２空燃比センサの出力特性を基準センサの出力特性
と比較し、比較結果に基づいて第２空燃比センサの出力
特性を補正する補正手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、触媒コンバータの上
流に設けられた空燃比センサの出力信号に基づいて空燃
比フィードバック制御を行なう空燃比制御装置の故障検
出を行なう故障検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの空燃比制御では、例えば燃料
噴射量による空燃比制御の場合、エンジンの吸入空気量
およびエンジン回転数に応じた基本噴射量を演算し、こ
の基本噴射量をエンジン水温等に応じて補正し、また、
排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ2 センサ等の検出信
号に基づいてフィードバック補正を行い、最終噴射量を
設定する。そして、この最終噴射量に応じた噴射パルス
によってインジェクタを駆動し空燃比を目標空燃比に収
束させる。このような空燃比フィードバック制御によれ
ば、エンジンの空燃比を例えば理論空燃比に制御するこ
とができるため、排気通路に三元触媒等を配設して排気
ガス浄化を効率良く行うことが可能となる。ここで、空
燃比センサは一般に触媒の上流側に設けられる。

【０００３】上記のようにエンジンの排気通路に触媒を
配設し、空燃比を例えば理論空燃比に制御するようフィ
ードバック制御系を構成する場合に、空燃比センサの出
力特性のばらつきとか経時的な劣化を補償するため、触
媒の下流側に第２の空燃比センサを設けて、上流側の空
燃比センサの出力がリッチ信号からリーン信号に、また
リーン信号からリーン信号に変化した時の遅延処理の設
定時間をこの下流側空燃比センサの出力に応じて補正す
るダブルＯ2 センサシステムとすることが従来から提案
されている。また、例えば特開昭６１−２３４２４１号
公報に記載のものでは、このようにダブルＯ2 センサシ
ステムとしたものにおいて、上流側空燃比センサの劣化
による応答性の低下（制御周波数の低下）を最小限にす
るため、上流側空燃比センサによる空燃比制御のスキッ
プ値（Ｐ値）を下流側空燃比センサの出力によりフィー
ドバック補正するようにした所謂Ｐ値フィードバック制
御を行っている。この場合、下流側空燃比センサの出力
特性の変化は上流側空燃比センサの劣化度合を反映する
ものであり、したがって、下流側空燃比センサの出力に
よって上流側空燃比センサの故障（劣化）検出が行え
る。

【０００４】即ち、空燃比センサの劣化は、その劣化に
起因する排ガス中の空燃比の目標値からのずれを、下流
に設けた空燃比センサによりモニタしながら補正し（所
謂、Ｐ値フィードバック制御）、そのＰ値フィードバッ
ク制御に用いられる比例制御係数（所謂、Ｐ値）の平均
値に基づいて上流空燃比センサの劣化度合い／故障を判
定するからである。

【０００５】また、触媒コンバータは、その浄化能力が
高いほど酸素消費量が高い（所謂「酸素ストレージ効
果」）ので、下流の空燃比はよりリッチ傾向となる。そ
こで、上流空燃比センサと下流空燃比センサのリッチ側
の電圧値を積分し、 下流空燃比センサ出力積分値／上流空燃比出力センサ積
分値 が相対的に大きな値を示せば浄化能力は相対的に高いと
判断できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来で
は、空燃比フィードバック制御におけるＰ値フィードバ
ック制御で得られた比例制御係数を、空燃比センサや触
媒コンバータの故障／劣化の検出や、さらには空燃比セ
ンサの劣化を補償するためのデータに用いているので、
そのデータの信頼性は高いものが要求される。

【０００７】しかしながら、空燃比センサは、その出力
特性に生産バラツキが不可避的に発生する。空燃比フィ
ードバック制御に用いる上流空燃比センサは出力特性の
整ったものを用いざるを得ないが、下流空燃比センサに
対してまでも特性の整ったものを揃えることはコストア
ップの原因となる。しかし、バラついた特性のものを使
用したのでは、上流空燃比センサに高精度のものを用い
る意味がない。

【０００８】例えば、以下のような具体的な不具合が発
生する。下流空燃比センサの特性が、リッチ出力バラツ
キや、リーン出力バラツキの癖を有しているときに、 ：上流空燃比センサの故障検出動作を行なている場合
には、下流空燃比センサ出力が低く（高く）出力される
傾向があるときは、下流空燃比センサはリーン（リッ
チ）判定を行ない、Ｐ値フィードバック制御としては、
リッチ（リーン）化制御を行なうために、上流空燃比セ
ンサの劣化をリッチ（リーン）気味に誤判定する。 ；触媒コンバータの故障検出動作を行なっている場合
には、下流空燃比センサがリーン傾向に出力する特性が
ある場合には、下流空燃比センサ出力の積分値が小さく
なり、これにより上流空燃比センサ出力積分値に対する
比が小さくなり、触媒コンバータを劣化傾向に誤判定す
る。

【０００９】そこで、本発明は上記従来技術の欠点を解
消するために提案されたもので、その目的は、触媒コン
バータの上流と下流に夫々空燃比センサを設けた空燃比
制御装置におけるその触媒コンバータや上流空燃比セン
サの劣化や故障を検出する故障検出装置において、下流
空燃比センサの出力特性にバラツキが有っても、正確に
触媒コンバータや上流空燃比センサの劣化／故障を判定
することのできる故障検出装置を提案するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明は、図１に示すように、触媒触媒コンバータの
前後に夫々設けられた第１，第２の空燃比センサと、第
１空燃比センサ出力に基づいてエンジンに供給される混
合気の空燃比を目標空燃比にフィードバック制御するフ
ィードバック制御手段とを有した空燃比制御装置の故障
を検出するための故障検出装置であって、前記第１の空
燃比センサの出力と第２の空燃比センサの出力との差に
基づいて前記第１の空燃比センサ及び（又は）触媒コン
バータの劣化及び（又は）故障を検出する検出手段と、
前記第２空燃比センサの出力特性を測定する測定手段
と、測定された前記第２空燃比センサの出力特性を基準
センサの出力特性と比較し、比較結果に基づいて前記第
２空燃比センサの出力特性を補正する補正手段とを具備
することを特徴とする。

【００１１】補正手段により補正された第２の空燃比セ
ンサの出力が故障／劣化の判定に用いられるので、その
判定の精度は高く維持される。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の好適
な実施例を挙げて説明する。 〈システム構成〉図２に、空燃比センサの故障を検出す
る機能を有した空燃比制御システムを示す。図２におい
て、１はエアフィルタであり、１０はエンジン本体、１
４は触媒コンバータ、１３は第１空燃比センサであり、
２０は全体の制御を行なうエンジンコントローラ（ＥＣ
Ｕ）である。

【００１３】吸い込まれた空気は、エアフィルタ１によ
り清浄化され、その温度Ｔ_Aはセンサ３により検出さ
れ、その流量ＱAはセンサ４により検出される。７はス
ロットルバルブであり、その開度はセンサ６により検出
される。尚、センサ６には不図示のアイドルスイッチが
組み込まれ、このスイッチによりアイドル状態IDLEが検
出される。一方、スロットル弁７の上流と下流の間にバ
イパス通路が形成され、この通路の途中に所謂ＩＳＣコ
ントローラ５が設けられ、ＥＣＵ２０からの信号ＩＳＣ
によりこのコントローラ５はバイパス通路の開閉量を制
御して、アイドル時の供給空気量を制御する。

【００１４】スロットル弁７により流量を制御された空
気はサージタンク８によりその変化が吸収され、更にイ
ンテークマニホールドを通って燃焼室に送り込まれる。
９は燃料噴射弁であり、燃料噴射量はＥＣＵ２０からの
信号τにより制御される。エンジンの回転数Ｎはクラン
ク軸に設けられたセンサ１１により検出される。また、
エンジンの冷却水の温度Ｔ_W はセンサ１２により検出さ
れる。エンジン１０からの排気ガスは排気路を通ってコ
ンバータ１４に導かれ、そこで浄化される。

【００１５】排気ガス中の酸素濃度Ｏ_Aは空燃比センサ
１３により検出される。一方、触媒コンバータ１４によ
り浄化された排気ガス中の酸素濃度ＯRは空燃比センサ
１５により検出される。空燃比センサ１３からの信号Ｏ
Fは所謂空燃比フィードバック制御に用いられる。ま
た、空燃比センサ１５により検出された酸素濃度ＯRは
空燃比センサ１３や触媒コンバータ１４のの故障／劣化
検出のためにＥＣＵ２０によって用いられる。

【００１６】図２において、二次エア供給系は、制御バ
ルブ２と空気通路１６などからなる。制御バルブ（以
下、ＡＣＶと略す）２は排気ガス通路に送る二次エアの
量を制御し、バイパス路１６を通して、空燃比センサ１
３の下流の触媒コンバータ１４の上流に二次エアを供給
する。かくして、ＡＣＶ２を介して供給された二次エア
は、空燃比センサ１３によってなされるコンバータ１４
上流の排気ガス中の酸素濃度の測定には影響を与えない
が、触媒を活性化するのに役立つ。二次エアが排気ガス
通路に供給されているかいなかは、触媒コンバータ１４
の下流に設けられた空燃比センサ１５からの信号ＯRに
よって判断する。 〈制御機能の概略〉ここで、実施例の空燃比制御システ
ムの概略を図２に基づいて説明する。このシステムは、 ：触媒コンバータ１４の上流に空燃比センサ１３と下
流に空燃比センサ１５とを有し、上流の空燃比センサ１
３の出力ＯFに基づいて空燃比フィードバック制御を行
なう。このフィードバック制御は、所定の「フィードバ
ック制御実行領域」でのみ行なわれ、上流空燃比センサ
１３の出力に基づいて補正係数ＣFB に対して所謂Ｐ・
Ｉ（比例積分）制御を行なうもので、そのときの比例制
御のための係数はΔＰRL，ΔＰLRである。ここで、ΔＰ
RLはリッチ化方向に作用し、ΔＰLRはリーン化方向に作
用する。 ：フィードバック制御実行領域は、本実施例では、一
例として、急激な加減速動作を除いた非アイドル運転状
態とされている。このフィードバック制御実行領域で
は、上流センサ１３の劣化があっても、空燃比フィード
バック制御が早く収束するように、下流センサ１５の出
力ＯRに基づいて、前述のΔＰRL，ΔＰLRを補正する
（以下、「劣化補正」と呼ぶ）。この劣化補正は所謂Ｐ
制御（比例制御）である。この比例制御のための比例定
数はδである。劣化補正が、上流空燃比センサ１３の劣
化を補償する理由については後述する。 ：上流の空燃比センサ１３や触媒コンバータ１４の故
障／劣化判定を正確に行なうために、下流空燃比センサ
１５の特性のバラツキを補償するために、前もって補正
関数を求め、この補正関数によって、センサ出力ＯF，
ＯRを補正し、その補正値を実際の制御に用いる。 〈制御手順〉図３〜図８は、上記〜で説明した空燃
比制御システムの機能を実現するための、ＥＣＵ２０で
実行される制御手順である。特に、図３はメインルーチ
ンであり、図４は、メインルーチン中のステップＳ３０
０の「センサ出力補正」サブルーチンを、図５は定期的
に時間割り込みで起動される下流空燃比センサの出力電
圧の最大値Ｖmax及び最小値Ｖminを求める割り込みルー
チンであり、図６はメインルーチン中のステップＳ４０
０の「ＣFB演算」サブルーチンを示すフローチャートで
あり、図７はメインルーチン中のステップＳ６００の
「ΔＰRL，ΔＰLR更新」サブルーチンを示すフローチャ
ートであり、図８はメインルーチン中のステップＳ７０
０の「故障／劣化判定」サブルーチンを示すフローチャ
ートである。

【００１７】図３のメインルーチンについて説明する。
ステップＳ１００では、現在の運転状態が「Ｐ値フィー
ドバック実行領域」であるかを判断する。この「Ｐ値フ
ィードバック実行領域」は、急激な加減速運転を除いた
非アイドル運転領域（この領域は、前述のアイドルスイ
ッチの出力より判断される）と、定常運転領域である。空燃比フィードバック制御 ステップＳ３００では、図４の下流空燃比センサの出力
補正ルーチンを実行する。

【００１８】前述したように、下流空燃比センサの特性
はバラツキがあり、その出力信号をＰ値フィードバック
制御に使用したのでは、上流空燃比センサや触媒コンバ
ータの劣化や故障を誤判定するおそれがある。この出力
補正ルーチンはその下流空燃比センサの出力を補正する
ものである。図９は、その補正の原理を説明する。センサ出力補正 一般に、空燃比センサは、その出力特性は、リッチに過
剰に出力したり、リーンに過剰に出力したりする特性を
有する。図９の例では、リッチ側に過剰に出力すると癖
を有するセンサを示した。リッチ側（リーン側）に過剰
に出力する癖を有するセンサは、リーン側（リッチ側）
に過小に出力する特性を有する。リッチ側に最大に振れ
たときのセンサ出力をＶmaxとし、リーン側に最大に振
れたときのセンサ出力を−Ｖminとする。このような
「癖」を有する傾向を有するセンサであっても、センサ
出力のＶmaxから−Ｖminまでの振幅は他の同じ劣化度合
いのセンサと変わらない。しかし、振幅は時間の経過と
共に小さくなっていく傾向を有する。

【００１９】図１０は、基準となる空燃比センサの出力
特性を示す。この基準センサの出力は、リッチ側にもリ
ーン側にも偏って出力するような「癖」は持っていな
い。この基準センサの振幅は、 ＶRmax＋ＶRmin であり、一方、実際に使用されている「癖」を有する下
流空燃比センサの出力振幅は、 Ｖmax＋Ｖmin となる。従って、 γ＝（ＶRmax＋ＶRmin）／（Ｖmax＋Ｖmin） は、基準センサに対する下流空燃比センサ１５の振幅特
性を示す。また、 ＶRmax−ＶRmin＝０ であるが、 κ＝（Ｖmax−Ｖmin）／２ は、下流空燃比センサの出力の基準（０ボルト）からの
ずれを示す。従って、下流空燃比センサ１５が、ある時
点で出力ＯR（＝Ｖx）を出力したならば、そのときの補
正された出力は、 ＯR＝γ・（Ｖx−κ） となる。このような補正は、その他にも色々あり、例え
ばマップとしてメモリに補正値を持っておくことも可能
である。そこで、一般的に、補正関数をｆで表し、下流
空燃比センサ１５が、ある時点で出力ＯR（＝Ｖx）を出
力したならば、そのときの補正された出力はＯR'は、 ＯR'＝ｆ（Ｖx） で表すものとする。

【００２０】図４のフローチャートに戻って、ステップ
Ｓ３０２では、補正関数を変更すべきタイミングである
かを調べる。この実施例では、図４の制御手順が１５０
０回実行されたならば、ステップＳ３０４を実行するも
のである。何故ならば、センサ自体は急激に劣化するこ
とはないからである。もし、補正関数ｆを更新するタイ
ミングにあったならば、ステップＳ３０４で補正関数ｆ
を補正する。補正関数をｆを補正するとは、上記説明に
おいてγやκの値がセンサの劣化と共に変わっていくと
いうことである。

【００２１】ステップＳ３０６では、補正関数に従って
下流空燃比センサの出力を補正する。図５は、定期的に
時間割り込みで起動されるルーチンで、下流空燃比セン
サ１５の出力の最大値Ｖmaxや最小値Ｖminを記憶するも
のである。この最大値Ｖmaxや最小値Ｖminが、ステップ
Ｓ３０４での補正関数ｆの補正に使用される。

【００２２】即ち、ステップＳ１００２で、ステップＳ
２００で計測した下流空燃比センサ出力ＯRを記憶す
る。ステップＳ１００４，Ｓ１００６では、所定の期間
内の複数のサンプル時点でのセンサ出力値のなかから最
大のものをＶmaxとし、最小のものをＶminとする。 こ
のようにして、下流空燃比センサの出力が補正されたな
らば、図３のステップＳ４００が実行される。ステップ
Ｓ４００の詳細は図６に示される。図６に従って、この
ＣFBの演算を説明する。上流空燃比センサ１３の出力Ｏ
Fがリーンからリッチに反転した場合は、 ＣFB＝ＣFB−ΔＰLR ：比例制御（ステップＳ４０８） を行ない、反転した直後を除いたリッチ領域では、 ＣFB＝ＣFB−ΔＩ ：積分制御（ステップＳ４０６） を行なう。一方、空燃比センサ１３の出力ＯFがリッチ
からリーンに反転した場合は、 ＣFB＝ＣFB＋ΔＰLR ：比例制御（ステップＳ４１４） を行ない、反転した直後を除いたリーン領域では、 ＣFB＝ＣFB＋ΔＩ ：積分制御（ステップＳ４２０ を行なう。このような、ＣFBのＰ・Ｉ制御によれば、Ｃ
FBは図１１に示すように変化するであろう。ここで、比
例制御定数ΔＰRL，ΔＰLRは、後述の「ΔＰRL，ΔＰLR
更新」により更新されるので、喩え上流センサ１３が劣
化しても、空燃比フィードバック制御が適正に収束する
ようになる。

【００２３】図３のメインルーチンのステップＳ５００
に戻って、現在の運転状態が「故障／劣化検出領域」に
あるか否かを判定する。この判断がＮＯと判断された場
合には、故障／劣化の判定を行なわないで、そのままス
テップＳ８００に進んで、フィードバックを実行する。
一方、ステップＳ５００でＹＥＳと判定された場合に
は、ステップＳ６００で「ΔＰRL，ΔＰLR更新」サブル
ーチン（詳細は図７）を実行する。この「ΔＰRL，ΔＰ
LR更新」サブルーチンがΔＰRL，ΔＰLR（即ち、Ｐ値）
を更新することにより、更新されたΔＰRL，ΔＰLRが空
燃比フィードバック制御にフィードバックされることに
なるので、ΔＰRL，ΔＰLR更新はＰ値フィードバック制
御と呼ばれる。劣化補償 図７において、ステップＳ６０２で下流センサ１５の出
力ＯRと所定の閾値β0とを比較する。ＯR≧β0（即ち、
リッチ）と判定されたときは、比例制御定数ΔＰRL，Δ
ＰLRをステップＳ６０４，Ｓ６０６において、 ΔＰLR＝ΔＰLR＋δ ΔＰRL＝ΔＰRL−δ と更新する。反対に、ステップＳ６０２でＯR＜β0（即
ち、リーン）と判定されたときは、比例制御定数ΔＰR
L，ΔＰLRをステップＳ６０８，Ｓ６１０において、 ΔＰLR＝ΔＰLR−δ ΔＰRL＝ΔＰRL＋δ と更新する。ここで、Ｐ値フィードバック制御により、
空燃比センサ１３が劣化している場合でも、空燃比フィ
ードバック制御が補償される理由を説明する。

【００２４】上流センサ１３の劣化はコンバータ１５の
浄化性能を変化させる。この浄化性能の程度は、コンバ
ータに流入する酸素の消費量に反映される。つまり、コ
ンバータ１５の下流側の酸素濃度を検出することによ
り、コンバータ１５の浄化性能の最適点（λ＝１）から
のずれが分かる。この特性に鑑みれば、下流センサ１５
の出力をモニタして得られる比例制御係数ΔＰRL，ΔＰ
LRの最適点からの「ずれ」は下流センサ１５の劣化を判
定する材料となる。

【００２５】その理由は以下のようである。前述したよ
うに、図５で説明したように、ΔＰRLは上流空燃比セン
サ１３の出力がリッチからリーンに反転したときの、混
合気の空燃比をリッチ側に補正させるための比例制御定
数であり、ΔＰLRは上流空燃比センサ１３の出力がリー
ンからリッチに反転したときの、混合気の空燃比をリー
ン側に補正させるための比例制御定数である。従って、
ΔＰRLは「リッチ化比例制御係数」と呼び、ΔＰLRは
「リーン化比例制御係数」と呼ぶことができる。そし
て、図７の「Ｐ値フィードバック制御」では、下流空燃
比センサ１５の出力ＯRがリッチを示している場合に
は、リッチ化比例制御係数ΔＰRLを小さくし（ステップ
Ｓ６０６）、リーン化比例制御係数ΔＰLRを大きくなる
（ステップＳ６０４）ように補正する。また、下流空燃
比センサ１５の出力ＯRがリーンを示している場合に
は、リーン化比例制御係数ΔＰLRを小さくし（ステップ
Ｓ６０８）、リッチ化比例制御係数ΔＰRLを大きくなる
（ステップＳ６１０）ように補正する。もし、上流セン
サ１３が劣化して実際よりもよりリーンに排ガスの空燃
比を検出する傾向があるときは、混合気の空燃比はより
リッチ化され、その結果、下流センサ１５はより長い時
間リッチ状態を検出する。従って、リーン化比例制御係
数ΔＰLRはより大きな値となり、リッチ化比例制御係数
ΔＰRLはより小さな値となる。即ち、上流センサ１３が
劣化して実際よりもよりリーンに排ガスの空燃比を検出
する傾向があるときは、リーン化比例制御係数ΔＰLRは
より大きな値となる。換言すれば、空燃比フィードバッ
ク制御におけるＣFBの補正はより強くリーン化するよう
なものとなるので、上流センサの劣化が補償される。ま
た、上流センサ１３が劣化して実際よりもよりリッチに
排ガスの空燃比を検出する傾向があるときは、混合気の
空燃比はよりリーン化され、その結果、下流センサ１５
はより長い時間リーン状態を検出する。従って、リーン
化比例制御係数ΔＰLRはより小さな値となり、リッチ化
比例制御係数ΔＰRLはより大きな値となる。即ち、上流
センサ１３が劣化して実際よりもよりリッチに排ガスの
空燃比を検出する傾向があるときは、リッチ化比例制御
係数ΔＰRLはより大きな値となる。換言すれば、空燃比
フィードバック制御におけるＣFBの補正はより強くリー
ン化するようなものとなるので、上流センサの劣化が補
償される。

【００２６】図１２に、空燃比フィードバック実行領域
におけるシステムの動作をタイミングチャートの形で表
す。ステップＳ６００で、Ｐ値を補正すると、ステップ
Ｓ６７００の故障検出を行なう。故障検出 図８の故障検出ルーチンでは、ステップＳ６０２におい
て、ΔＰRL，ΔＰLRの夫々の平均値を演算する。この平
均値は、図１３に示すように、ΔＰRL，ΔＰLRの夫々の
一周期の積分値として演算される。そこで、ΔＰRL，Δ
ＰLRの夫々の平均値を閾値（ε1，ε2）と比較して、図
１４，図１５に示すように、夫々の平均値がε1，ε2を
越えるようであれば、上流センサ１３は劣化ではなく故
障と判断する。

【００２７】さらに、ステップＳ６１２では、触媒コン
バータの故障を検出する運転領域であるかを判断する。
この判断がＹＥＳであるならば、ステップＳ６１４で、 下流空燃比センサ出力積分値／上流空燃比出力センサ積
分値 を計算する。図１２のＯ F，ＯRに示すように、上流空
燃比センサ出力積分値とは、所定の積分区間でのリッチ
を示すセンサ１３の出力電圧の積分値であり、下流空燃
比出力センサ積分値とは、同じ積分区間でのリッチを示
すセンサ１５の出力電圧の積分値である。前述したよう
に、触媒コンバータは浄化能力が高いほど、多くの酸素
を消費するので、排出するガスはリッチ傾向を示す。即
ち、浄化能力の高いほど、上記の比の式で、分子の値が
大きくなり、その比は大きな値を示す。そこで、ステッ
プＳ６１４で、その値と所定の判定値とを比較し、触媒
コンバータの正常／異常を判断する。 〈実施例の効果〉以上説明した実施例によれば、 ｉ：フィードバック制御実行領域では、上流センサ１３
の劣化があっても、空燃比フィードバック制御が早く収
束するように、「劣化補正」がなされ、その結果、ＥＭ
特性が向上する。 ｉｉ：上流空燃比センサ１３の劣化／故障、さらには、
触媒コンバータ１４の劣化／故障の判定に大きな影響を
与える下流空燃比センサ１５の特性のバラツキは、図４
のセンサ出力補正により補正されているので、その劣化
／故障判定の精度は下流空燃比センサ１５の特性が不揃
いであっても向上する。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空燃比制
御装置の故障検出装置によれば、第２の空燃比センサ
（実施例では、下流空燃比センサ１５）の出力特性のバ
ラツキをなくすことができ、その結果、第１空燃比セン
サ及び（又は）触媒コンバータの故障及び（又は）劣化
を精度良く判定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成を説明する図。

【図２】 本発明を適用した実施例の空燃比制御システ
ムの構成を示すブロック図。

【図３】 実施例の制御手順を説明するフローチャー
ト。

【図４】 実施例の制御手順を説明するフローチャー
ト。

【図５】 実施例の制御手順を説明するフローチャー
ト。

【図６】 実施例の制御手順を説明するフローチャー
ト。

【図７】 実施例の制御手順を説明するフローチャー
ト。

【図８】 実施例の制御手順を説明するフローチャー
ト。

【図９】 センサ特性のバラツキを補償する原理を説明
する図。

【図１０】 センサ特性のバラツキを補償する原理を説
明する図。

【図１１】 実施例のおける空燃比フィードバック制御
のＣFBの補正動作を説明する図。

【図１２】 実施例の「フィードバック制御実行」領域
におけるシステムの動作を説明するタイミングチャー
ト。

【図１３】 実施例における空燃比センサの故障検出の
原理を説明する図。

【図１４】 実施例における空燃比センサの故障検出の
原理を説明する図。

【図１５】 実施例における空燃比センサの故障検出の
原理を説明する図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｚ 7324−2Ｇ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 触媒コンバータの前後に夫々設けられた
   第１，第２の空燃比センサと、第１空燃比センサ出力に
   基づいてエンジンに供給される混合気の空燃比を目標空
   燃比にフィードバック制御するフィードバック制御手段
   とを有した空燃比制御装置の故障を検出するための故障
   検出装置であって、 前記第１の空燃比センサの出力と第２の空燃比センサの
   出力との差に基づいて前記第１の空燃比センサ及び（又
   は）触媒コンバータの劣化及び（又は）故障を検出する
   検出手段と、 前記第２空燃比センサの出力特性を測定する測定手段
   と、 測定された前記第２空燃比センサの出力特性を基準セン
   サの出力特性と比較し、比較結果に基づいて前記第２空
   燃比センサの出力特性を補正する補正手段とを具備する
   ことを特徴とする空燃比制御装置の故障検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１の空燃比制御装置の故障検出装
   置において、前記第２空燃比センサの出力特性は、この
   センサの出力電圧の平均最大値及び平均最小値で表され
   ることを特徴とする空燃比制御装置の故障検出装置。