(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサを備えた内燃機関において、
機関が燃料カットを行う状態にあることを検出する燃料カット検出手段と、
この燃料カット中に、空燃比センサの出力に基づいて、所定の変化量算出期間における空燃比の変化量を逐次算出する変化量算出手段と、
このように算出された複数の変化量の最大値と、予め設定されている判定基準値とを比較し、上記最大値が判定基準値よりも小さい場合に、異常と判定する判定手段と、を有し、
上記変化量算出期間が、２００〜３００ｍｓに設定されていることを特徴とする空燃比センサの異常診断装置。
【請求項２】
排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサを備えた内燃機関において、
機関が燃料カットを行う状態にあることを検出する燃料カット検出手段と、
この燃料カット中に、空燃比センサの出力に基づいて、所定の変化量算出期間における空燃比の変化量を逐次算出する変化量算出手段と、
このように算出された複数の変化量の最大値と、予め設定されている判定基準値とを比較し、上記最大値が判定基準値よりも小さい場合に、異常と判定する判定手段と、を有し、
上記空燃比の変化量の最大値における、正常品の平均値と異常品の平均値との差をＤ、正常品の標準偏差をσＯＫ、異常品の標準偏差をσＮＧ、Ｋを所定の定数とした場合に、（Ｄ−ＫσＮＧ）／σＯＫの値が大きくなるように、上記変化量算出期間が設定されていることを特徴とする空燃比センサの異常診断装置。
【請求項３】
上記変化量算出期間が、約２５０ｍｓに設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空燃比センサの異常診断装置。
【請求項４】
上記変化量算出手段は、燃料カット検出直後から空燃比の変化量を逐次算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空燃比センサの異常診断装置。
【請求項５】
大気圧を検出又は推定する手段と、この大気圧に応じて上記空燃比の変化量又はその最大値を補正する手段と、を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空燃比センサの異常診断装置。
【請求項６】
機関回転数を検出する手段と、この機関回転数に応じて上記空燃比の変化量又はその最大値を補正する手段と、を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空燃比センサの異常診断装置。
【請求項７】
上記空燃比センサの素子温を検出又は推定する手段と、この素子温に応じて上記空燃比の変化量又はその最大値を補正する手段と、を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空燃比センサの異常診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサを備えた内燃機関に関し、特に、空燃比センサの過度の劣化や断線等の異常の有無を診断する異常診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば三元触媒を用いた内燃機関にあっては、空燃比を高精度に制御する必要があるので、機関の排気通路に空燃比センサを配設し、排気ガス中の空燃比に応じて生じる空燃比センサの出力に基づいて、吸入空気量や燃料供給量をフィードバック制御するようにしている。
【０００３】
ここで、空燃比センサが断線していたり過度に劣化したりしていると、当然のことながら正常な燃料供給量の制御が不可能となり、排気成分の悪化や燃費の低下等を来す虞がある。そして、この種の異常は、運転性の悪化を生じない範囲では一般に運転者が気付きにくい。そこで、このような空燃比センサの異常を検出する装置が従来から種々提案されている。
【０００４】
一例として、例えば特開昭６０−２３３３４３号公報には、燃料カット開始から一定時間経過した後に、酸素センサ（空燃比センサ）の出力電流値を故障判定レベルと比較することで、酸素センサの異常の有無を診断する技術が記載されている。
【０００５】
しかしながら、このような診断方法では、燃料カット開始時のセンサ電流値によって、センサ電流が故障判定レベルに到達するまでの時間が変化するために、正確に診断できないことがあり、診断精度が低いという問題がある。
【０００６】
そこで、特開平８−１７７５７５号公報には、燃料カット後における空燃比センサ出力の変化率を一つ求め、この変化率と異常判定値とを比較し、変化率が異常判定値を越えている場合に異常と判定する技術が記載されている。この場合、燃料カット前の空燃比の状態つまり燃料カット開始時のセンサ出力の影響をあまり受けることがなく、上記特開昭６０−２３３３４３号公報のものに比して、正確な診断を行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開平８−１７７５７５号公報の例では、唯一の空燃比の変化率から異常を診断しているために、この変化率を算出する期間，タイミング等によっては、正確な診断をできなかったり、診断時間が長くなる場合があり、更なる改良が望まれている。
【０００８】
また、他の課題として、一般的に、基準大気を利用して酸素濃度等を検出する空燃比センサでは、高地等の大気圧の変化により、空燃比センサの出力特性（センサ電圧−空燃比）が変化し、診断精度に悪影響を及ぼす場合がある。
【０００９】
加えて、上記公報のように燃料カットから所定時間経過後のセンサ出力電流又はセンサ出力変化率を判定してセンサの応答性を自己診断する形式のものでは、運転条件による排気ガスの応答遅れが影響し、診断精度に悪影響を及ぼす虞がある。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、正確かつ迅速に空燃比センサの異常の有無を判定し得る新規な異常診断装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明に係る空燃比センサの異常診断装置は、排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサを備えた内燃機関において、機関が燃料カットを行う状態にあることを検出する燃料カット検出手段と、この燃料カット中に、空燃比センサの出力に基づいて、所定の変化量算出期間における空燃比の変化量を逐次算出する変化量算出手段と、このように算出された複数の変化量の最大値と、予め設定されている判定基準値とを比較し、上記最大値が判定基準値よりも小さい場合に、異常と判定する判定手段と、を有することを特徴としている。
【００１２】
具体的には、適宜な診断領域条件を満たしている状態で、燃料カットが行われると、所定の診断期間（例えば１秒程度）の間、所定の変化量算出期間における空燃比の変化量を繰り返し算出する。そして、このように算出された複数の変化量の最大値と、予め設定されている所定の判定基準値とを比較し、最大値が判定基準値よりも小さい場合には、異常と判定する。
【００１３】
好ましくは、診断精度が高くなるように、つまり、正常な空燃比センサ（正常品）と異常な（劣化した）空燃比センサ（異常品）とで、診断パラメータとなる空燃比の変化量最大値の分布が大きく離れるように、上記の変化量算出期間を設定する。
【００１４】
具体的には、上記変化量算出期間を、２００〜３００ｍｓ，より好ましくは約２５０ｍｓに設定する。
【００１５】
あるいは、上記空燃比の変化量の最大値における、正常品の平均値と異常品の平均値との差をＤ、正常品の標準偏差をσＯＫ、異常品の標準偏差をσＮＧ、Ｋを所定の定数とした場合に、（Ｄ−ＫσＮＧ）／σＯＫの値が大きくなるように、上記変化量算出期間を設定する。
【００１６】
また、好ましくは、機関運転状態に応じて適切な診断が行われるように、大気圧，機関回転数，空燃比センサの素子温等に基づいて、診断パラメータとなる空燃比変化量又はその最大値を補正する。
【００１７】
つまり、請求項５の発明は、大気圧を検出又は推定する手段と、この大気圧に応じて上記空燃比の変化量又はその最大値を補正する手段と、を有することを特徴としている。
【００１８】
また、請求項６の発明は、機関回転数を検出する手段と、この機関回転数に応じて上記空燃比の変化量又はその最大値を補正する手段と、を有することを特徴としている。
【００１９】
請求項７の発明は、上記空燃比センサの素子温を検出又は推定する手段と、この素子温に応じて上記空燃比の変化量又はその最大値を補正する手段と、を有することを特徴としている。
【００２０】
請求項４の発明は、上記変化量算出手段が、燃料カット検出直後から空燃比の変化量を逐次算出することを特徴としている。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、燃料カット中の極短い診断期間（例えば１秒）の間に、所定の変化量算出期間における空燃比の変化量を、例えば１０ｍｓ毎あるいは所定のクランク角毎に逐次算出し、その最大値を判定基準値と比較する構成としたため、短時間で正確な異常診断が可能となる。
【００２２】
特に、請求項１又は２の発明のように変化量算出期間を設定することにより、変位量最大値における正常品と異常品との差が十分に大きくなり、ほぼ誤判定を生じることがないため、更に診断精度が向上する。
【００２３】
また、請求項５〜７の発明のように、大気圧，機関回転数，空燃比センサの素子温等の機関運転状態に応じて、診断パラメータとなる空燃比の変化量又はその最大値を補正することにより、更に診断精度の向上を図ることができる。
【００２４】
さらに、変化量算出手段が、燃料カット直後から空燃比の変化量を逐次算出することにより、空燃比の変化量が大きな領域で診断を行うことができ、確実かつ迅速に空燃比の変化量の最大値を得ることができ、診断精度の向上を図ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図２は本発明の一実施例の機械的構成を示す構成説明図である。内燃機関１には、各気筒毎に燃焼室２が形成され、この実施例では、各燃焼室２に燃料噴射弁３から直接的に燃料が供給されるように構成されている。各燃焼室２には、吸気通路４及び排気通路５が接続されている。吸気通路４には、大気圧センサ６が配設されている。排気通路５には、三元触媒７が配設されているとともに、この触媒７よりも上流位置に、空燃比センサ８が配設されている。
【００２７】
空燃比センサ８は、排気通路５内の排気ガスの空燃比をリッチからリーンまでの広域な運転領域で連続的に検出できる広域空燃比センサであって、図３にも示すように、空燃比が大きくなるにしたがって出力が大きくなる特性を有している。この空燃比センサ８のセンサ素子部（図示省略）は、作動中には、内蔵ヒータにより常に所定の活性温度以上となるように安定的に加熱されている。
【００２８】
また、内燃機関１には、機関回転数、詳しくはクランクシャフト又はこのクランクシャフトと同期して回転するカムシャフトのクランク角を検出するクランク角センサ９が設けられている。
【００２９】
上述した大気圧センサ６，空燃比センサ８，クランク角センサ９等の各種センサの検出信号は、コントロールユニットとしてのＥＣＵへ入力される。このＥＣＵは、所謂マイクロコンピュータシステムを用いたもので、空燃比センサ８の検出信号に基づく燃料噴射弁３の噴射量制御すなわちフィードバック制御方式による空燃比制御等を行っている。また、後述する空燃比センサ８の異常診断を行い、異常と診断した場合には警告灯（図示省略）を点灯させて表示するとともに、その異常をメモリ内に記憶するようになっている。
【００３０】
次に、上記実施例における異常診断処理の流れを、図１のフローチャートを参照して説明する。なお、この図１に示すルーチンは、機関の始動とともに開始され、後述する診断終了フラグが初期状態にあることを条件として、所定時間毎、例えば１０ｍｓ毎又は所定クランク角毎に繰り返し実行される。
【００３１】
先ず、ステップ１２では、上記各センサ６，８，９等の出力が読み込まれる。続くステップ１４では、各センサ出力等に基づいて、診断領域条件が成立しているかが判定される。一例として、診断開始時における空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比よりも十分に大きい場合（リーン側）、後述する診断パラメータΔＡ／Ｆが小さくなって、診断精度が低下するおそれがあるため、診断開始前のＡ／Ｆを制限する。つまり、診断開始前の空燃比Ａ／Ｆが所定値以下の場合には、異常診断を行わない。
【００３２】
また、排気ガス量（排気ガスの流速）の低下に伴って、燃焼室２側から空燃比センサ８へ到達する排気ガスの移動遅れが大きくなり、診断精度が低くなる傾向にある。ここで、エンジン回転数の低下に起因する排気ガス量の低下については、後述するステップ３０の補正で対応しているが、バルブデポジットや燃料性状によっても、排気ガスの移動遅れが増し、診断精度に悪影響を及ぼすおそれがある。そこで、好ましくは、排気ガス流速が相対的に速い領域で診断が行われるように、上記の診断領域が設定されている。
【００３３】
次いで、ステップ１６では、燃料カット中であるか否かを判別する。この燃料カットは、クランク角センサ９により検出される機関回転数及び車速等に基づいて、通常、減速時等に実行される。診断領域条件が成立していないか、燃料カットが実行されていない場合、異常診断は行われず、仮に前回のルーチンでステップ２０以降の診断処理が行われていた場合でも、ステップ１８でメモリがクリアされて異常診断が中止される。
【００３４】
これに対し、診断領域条件が成立し、かつ、燃料カット中である場合には、ステップ２０以降へ進んで、空燃比センサ８の異常診断を行う。
【００３５】
図３に示すように、高地等で大気圧及びＯ2分圧が通常の大気圧に比して低い場合、空燃比センサ８の出力電圧（ｂ）は、通常の大気圧時の出力電圧（ａ）に比して、低くなる傾向にある。そこで、先ずステップ２０では、大気圧センサ６の検出信号つまり大気圧に基づいて、空燃比センサの出力電圧−空燃比テーブルを補正する。仮にこのような補正を行わなかった場合、図４に示すように、診断パラメータとなるΔＡ／Ｆの値が、通常の大気圧の場合（ａ’）と、高地等により低い大気圧の場合（ｂ’）と、で大きく異なるものとなってしまう。
【００３６】
続くステップ２２では、空燃比センサ８の出力電圧と、上記の補正された出力電圧−空燃比テーブルとに基づいて、排気ガスの空燃比Ａ／Ｆを算出する。そして、現在の空燃比Ａ／Ｆから、後述する所定の変化量算出期間ΔＴだけ前の空燃比Ａ／Ｆを引き算することにより、この期間ΔＴにおける空燃比の変化量（増加量）ΔＡ／Ｆ（ＤＡＦ）を算出し、逐次メモリに記憶する。このＤＡＦが、異常診断の診断パラメータとなる。
【００３７】
ステップ２４では、燃料カットを所定の診断期間（例えば１秒）Ｐだけ経験したかが判定される。すなわち、診断期間Ｐが経過するまで、本ルーチンが繰り返し実行されて、ステップ２２において空燃比の変化量ＤＡＦ１，ＤＡＦ２，・・・が逐次算出，記憶され、所定の診断期間Ｐが経過した時点で、ステップ２６へ進み、複数の変化量ＤＡＦ１，ＤＡＦ２，・・・の中から、変化量の最大値ＤＡＦＭＡＸが読み込まれる。
【００３８】
この点について詳述すると、図５にも示すように、排気ガスの空燃比（実線ｄ）は、一般的に、燃料カットの開始直後から急激に上昇し、所定期間（約１秒）Ｐ経過した後ではほとんど変化しなくなる傾向にある。このため、実線ｅ，ｆ，ｇに示される空燃比の変化量ΔＡ／Ｆは、燃料カット開始直後の所定期間Ｐでのみ大きくなり、それ以降は非常に小さくなる。つまり、変化量の最大値ＤＡＦＭＡＸは、確実に診断期間Ｐ内に存在する形となる。従って、本実施例のように、燃料カット後の診断期間Ｐだけ変化量ＤＡＦを逐次算出することによって、確実かつ迅速に変化量の最大値ＤＡＦＭＡＸを得ることができる。
【００３９】
なお、上記のステップ２２において、新たに算出した変化量ＤＡＦが前回までの変化量の最大値ＤＡＦＭＡＸよりも大きい場合にのみ、最大値ＤＡＦＭＡＸを更新するような処理とすることもできる。この場合、ステップ２６では、最終的に記憶されている最大値ＤＡＦＭＡＸが読み込まれる。
【００４０】
続いてステップ３０では、機関回転数に応じて変化量の最大値ＤＡＦＭＡＸを補正する。つまり、図６に一点鎖線で示すように、機関回転数が低くなると、排気ガスの移動遅れ等に起因して、診断パラメータΔＡ／Ｆ及びその最大値ＤＡＦＭＡＸが小さくなる傾向にある。そこで、機関回転数にかかわらず、診断パラメータΔＡ／Ｆ（の最大値ＤＡＦＭＡＸ）が、高回転側の標準値（図４の直線ｈ）に相当する値となるように、変化量最大値ＤＡＦＭＡＸを回転補正係数ＨＯＳＲＰＭを用いて補正している（ＤＡＦＭＡＸ←ＤＡＦＭＡＸ × ＨＯＳＲＰＭ）。この回転補正係数ＨＯＳＲＰＭは、例えば、表１に示す８格子（１６格子でも可）のエンジン回転数−回転補正係数テーブルに、燃料カット直前（開始時）のエンジン回転数を適用することによって求められる。なお、本実施の形態では、エンジン回転数ＭＮＲＰＭ１＜ＭＮＲＰＭ２＜…＜ＭＮＲＰＭ７＜ＭＮＲＰＭに対して、ＨＯＳＲＰＭ１＞ＨＯＳＲＰＭ２＞…＞ＨＯＳＲＰＭ７＞ＨＯＳＲＰＭ８＝１となるように設定している。更に、格子間の回転補正係数ＨＯＳＲＰＭは、補間計算することによってＤＡＦＭＡＸを正確に補正する。
【００４１】
【表１】
0003656501.tif 000002
【００４２】
また、空燃比センサ８の素子温、つまり空燃比センサ８の内蔵ヒータのＤＵＴＹ値ＦＣＡＦＳＴは、領域別に一定の所定温度（例えば７００〜８００℃）となる様に設定されているが、燃料カット後には、排気ガス量が低下する等の関係で素子の放熱量が変化し、一時的に素子温が変化する傾向にある。図７の実線（ｉ）は、素子温がＤＵＴＹ値ＦＣＡＦＳＴの状態での特性を、破線（ｊ），（ｋ）は、素子温がＤＵＴＹ値ＦＣＡＦＳＴより低い状態での特性を示している。同図に示すように、素子温が変化するとセンサ出力が変化し、具体的には、理論空燃比より高い空燃比の状態（リーン側）では、素子温が低下するとセンサ出力が低下する傾向にある。
【００４３】
そこで、ステップ３２において、吸入空気量に基づいて空燃比センサ８の素子温ＡＦＳＴＥＭＰを推定し、この素子温ＡＦＳＴＥＭＰに基づいて変化量最大値ＤＡＦＭＡＸを補正する。詳述すると、先ず燃料カット開始から診断パラメータＤＡＦが最大値ＤＡＦＭＡＸとなるまでの吸入空気量の積算値ＳＧＭＱａを求め、この積算値ＳＧＭＱａ及び表２に示す素子温補正テーブルを用いて、素子温補正値ＨＯＳＡＦＳＴを得る。このようにして得られた素子温補正値ＨＯＳＡＦＳＴを、上記のＤＵＴＹ値ＦＣＡＦＳＴに加算することによって、素子温ＡＦＳＴＥＭＰを推定する（ＡＦＳＴＥＭＰ＝ＦＣＡＦＳＴ ＋ ＨＯＳＡＦＳＴ）。更に、格子間の素子温補正値ＨＯＳＡＦＳＴは補間計算することによって素子温ＡＦＳＴＥＭＰを正確に推定する。この素子温ＡＦＳＴＥＭＰ及び表３に示すテーブルに基づいて、素子温補正係数ＨＯＳＤＡＦＳを得る。この素子温補正係数ＨＯＳＤＡＦＳを用いて、診断パラメータの最大値ＤＡＦＭＡＸを補正する（ＤＡＦＭＡＸ←ＤＡＦＭＡＸ × ＨＯＳＤＡＦＳ）。ここで、ＨＯＳＤＡＦＳ１〜８は、１前後の値で、ＡＦＳＴＥＭＰ１＜ＡＦＳＴＥＭＰ２＜…＜ＡＦＳＴＥＭＰ７＜ＡＦＳＴＥＭＰ８の関係に対応して、ＨＯＳＤＡＦＳ１＞ＨＯＳＤＡＦＳ２＞…＞ＨＯＳＤＡＦＳ７＞ＨＯＳＤＡＦＳ８となるように設定されている。更に、格子間の素子温補正係数ＨＯＳＤＡＦＳは補間計算することによってＤＡＦＭＡＸを正確に補正する。
【００４４】
【表２】
0003656501.tif 000003
【００４５】
【表３】
0003656501.tif 000004
【００４６】
そして、ステップ３４では、補正後の変化量最大値ＤＡＦＭＡＸが、予め設定，記憶されている判定基準値（診断クライテリア）ＤＡＦＳＡＦと比較される。変化量最大値ＤＡＦＭＡＸが判定基準値ＤＡＦＳＡＦ以上であれば、空燃比センサ８が正常であると診断され（ステップ４０）、メモリ及びフラグＦＮＧがクリアされて（ステップ３６，３８）、診断処理を終了する。このように正常と診断された場合、機関が停止するまで本診断ルーチンを行わないように、診断終了フラグが立てられる。しかしながら、正常と判断された後でも必要に応じて診断ルーチンを繰り返し行うように構成しても良い。
【００４７】
一方、ステップ３４において、変化量最大値ＤＡＦＭＡＸが判定基準値ＤＡＦＳＡＦより小さい場合、空燃比センサ８が異常である可能性があるので、ステップ４２へ進む。この実施例では、測定値のばらつき等によって正常時に異常と誤判定されて運転者に無用な警報を与えることのないように、ステップ４２，４４に示すフラグＦＮＧを利用して、２回連続してＤＡＦＭＡＸがＤＡＦＳＡＦより小さいと判定された場合に限って、ステップ４６へ進み、空燃比センサ８が異常と診断され、図示せぬ警告灯を点灯させるようになっている。
【００４８】
次に、図８，９を参照して、診断パラメータΔＡ／Ｆ算出用の変化量算出期間ΔＴについて詳述する。図８は、空燃比変化量ＤＡＦの最大値ＤＡＦＭＡＸの分布（ばらつき）を示す特性図であり、実線ｍは、正常な空燃比センサ（正常品）の最大値ＤＡＦＭＡＸの分布を、実線ｎは、異常な（劣化した）空燃比センサ（異常品）の最大値ＤＡＦＭＡＸの分布を示している。
【００４９】
この図８に示すように、変化量最大値ＤＡＦＭＡＸにおける、正常品の平均値と異常品の平均値との差をＤ，正常品の標準偏差をσＯＫ，異常品の標準偏差をσＮＧ，とし、かつ、判定基準値ＤＡＦＳＡＦに対応する診断クライテリアをＫ・σＮＧ（Ｋは所定の定数）とした場合、この診断クライテリアＫ・σＮＧに対する正常品（の標準偏差σＯＫ）の余裕代Ｓ／Ｎは、次式で表される。
【００５０】
【数１】
Ｓ／Ｎ ＝ （Ｄ−ＫσＮＧ）／σＯＫ
なお、本実施の形態ではＫ＝３としたが、この値は異常品を判別するための要求精度に応じて適当な値を設定できる。
【００５１】
上記の余裕代Ｓ／Ｎが大きくなるほど、診断精度は高くなる。そこで本実施例では、図９に示すように、余裕代Ｓ／Ｎが十分に大きくなるように、上記の期間ΔＴを設定している。つまり、変化量算出期間ΔＴを、好ましくは余裕代Ｓ／Ｎが約５以上となる２００〜３００ｍｓ，より好ましくはＳ／Ｎが最大となる約２５０ｍｓに設定する。
【００５２】
なお、図５の実線（ｅ）〜（ｇ）に示すように、期間ΔＴが変わると、診断パラメータΔＡ／Ｆも変化する傾向にあるが、診断パラメータΔＡ／Ｆがピーク（最大値ＤＡＦＭＡＸ）となる時期は、一定期間ΔＴの値にかかわらずほぼ同じ時期（燃料カット開始から約０．５秒後）であり、いずれも診断期間Ｐ内に存在する形となっている。また、ΔＡ／Ｆの最大値ＤＡＦＭＡＸは、ΔＴ＝２５０ｍｓ，３００ｍｓとして求めた場合に、ΔＴ＝１００ｍｓとした場合に比して、明らかに大きな値を示していることがわかる。
【００５３】
以上のように本実施例によれば、燃料カット開始から極短い診断期間（例えば１秒程度）Ｐの間に、更に短い一定期間（例えば２００〜３００ｍｓ）ΔＴにおける空燃比の変化量ＤＡＦ１，ＤＡＦ２，・・・を、例えば１０ｍｓ毎に逐次算出し、その最大値ＤＡＦＭＡＸを判定基準値ＤＡＦＳＡＦと比較する構成としたため、短時間で正確な異常診断が可能となる。
【００５４】
特に、診断クライテリアからの余裕代Ｓ／Ｎが十分に大きくなるように、変化量算出期間ΔＴが最適化されており、具体的には算出期間ΔＴが２００〜３００ｍｓ、より好ましくは約２５０ｍｓに設定されているため、ほぼ誤判定を生じることはなく、診断精度に非常に優れている。
【００５５】
また、大気圧，機関回転数，空燃比センサ８の素子温等の機関運転状態に応じて、空燃比の変化量ＤＡＦ又はその最大値ＤＡＦＭＡＸを直接的又は間接的に補正しているため、更に診断精度の向上が図られている。
【００５６】
以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形，変更を含むものである。例えば、図１に示すルーチンでは、機関回転数，素子温に基づいて空燃比の最大値ＤＡＦＭＡＸを補正しているが、この最大値ＤＡＦＭＡＸを求める前の変化量ＤＡＦを逐次補正するようにしても良い。また、図１のルーチンでは大気圧に基づいてセンサ出力−空燃比テーブルを補正しているが、空燃比センサの出力電圧を直接的に補正するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る空燃比センサの異常診断処理の流れを示すフローチャート。
【図２】本実施例の機械的構成を示す構成説明図。
【図３】大気圧及びＯ2分圧低下に伴う空燃比センサの出力特性の変化を示す特性図。
【図４】大気圧に基づく補正の有無による診断パラメータ（ΔＡ／Ｆ）特性の差を示す特性図。
【図５】燃料カット後の空燃比変動及び変化量算出期間の相違によるΔＡ／Ｆへの影響を示す特性図。
【図６】エンジン回転数に伴う診断パラメータへの影響を示す特性図。
【図７】空燃比センサの素子温に伴う出力電圧への影響を示す特性図。
【図８】正常品及び異常品の空燃比変化量の最大値の分布を示す特性図。
【図９】変化量算出期間と診断クライテリアからの余裕代Ｓ／Ｎとの関係を示す特性図。
【符号の説明】
１…内燃機関
３…燃料噴射弁
４…吸気通路
５…排気通路
６…大気圧センサ
７…触媒
８…空燃比センサ
【図１】
0003656501.tif 000005
【図２】
0003656501.tif 000006
【図３】
0003656501.tif 000007
【図４】
0003656501.tif 000008
【図５】
0003656501.tif 000009
【図６】
0003656501.tif 000010
【図７】
0003656501.tif 000011
【図８】
0003656501.tif 000012
【図９】
0003656501.tif 000013