(57)【要約】【課題】酸素センサの出力の反転周期に影響を及ぼす運転状態のみを検知し、酸素センサの出力の反転周期に影響を及ぼさない運転状態を誤検知よることによる劣化診断頻度低下の改善を図り、酸素センサの劣化診断成立性と劣化診断の精度の向上の両立を図り得る内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】この発明による内燃機関の制御装置は、内燃機関の所定の負荷パラメータが所定の基準値に対して大小関係が反転するまでの区間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の基準値との偏差の積算値の演算に基づいて、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態を検知する反転周期影響運転状態検知手段を備えたことを特徴とする。【選択図】図２
2011074777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気系に設けられ前記内燃機関の排気ガス中の酸素濃度を検出してその酸素濃度に対応する出力信号を発生する酸素センサと、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号と前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態とに基づいて前記内燃機関に供給する混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期を計測する反転周期計測手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が所定の運転状態にあるとき前記反転周期計測手段により計測された前記反転周期と予め設定された劣化判定基準周期とを比較して前記酸素センサの劣化判定を行う酸素センサ劣化診断手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあることを検知する反転周期影響運転状態検知手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記反転周期影響運転状態検知手段は、前記内燃機関の所定の負荷パラメータが所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値の演算に基づいて前記反転周期影響運転状態を検知する構成を備え、
前記反転周期影響運転状態検知手段が前記反転周期影響運転状態を検知したとき、その検知結果を前記酸素センサ劣化診断手段による前記酸素センサの劣化判定に反映させることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記偏差の積算値の演算は、前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間毎に行なわれ、
前記反転周期影響運転状態検知手段は、前記時間毎の演算による前記偏差の積算値が第１の所定積算値範囲内にあることが所定回数継続したときに、前記内燃機関の運転状態が前記反転周期影響運転状態にあると判定する第１の判定手段を備え、前記第１の判定手段による判定に基づいて前記反転周期影響運転状態を検知することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記反転周期影響運転状態検知手段は、前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間が第１の所定時間範囲内にあるとき、前記第１の判定手段による前記判定を行なうことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記偏差の積算値の演算は、前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間毎に行なわれ、
前記反転周期影響運転状態検知手段は、前記偏差の積算値が第２の所定積算値範囲内にあり、且つ前記演算による今回の積算値と前回の積算値との比が所定範囲内にあるとき、前記内燃機関の運転状態が前記反転周期影響運転状態にあると判定する第２の判定手段を備え、前記第２の判定手段による判定に基づいて前記反転周期影響運転状態を検知することを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記反転周期影響運転状態検知手段は、前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間が第２の所定時間範囲内にあるとき、前記第２の判定手段による前記判定を行なうことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間は、前記偏差の積算値を得る積算時間に基づいて検出されることを特徴とする請求項３又は５に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
内燃機関の排気系に設けられ前記内燃機関の排気ガス中の酸素濃度を検出してその酸素濃度に対応する出力信号を発生する酸素センサと、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号と前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態とに基づいて前記内燃機関に供給する混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期を計測する反転周期計測手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が所定の運転状態にあるとき前記反転周期計測手段により計測された前記反転周期と予め設定された劣化判定基準周期とを比較して前記酸素センサの劣化判定を行う酸素センサ劣化診断手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあるとき前記酸素センサ劣化診断手段による前記酸素センサの劣化判定を禁止する劣化診断禁止手段とを備え、
前記劣化診断禁止手段は、
前記内燃機関の所定の負荷パラメータを算出する負荷パラメータ算出手段と、
所定の反転基準値を算出する基準値算出手段と、
前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値を算出する積算値算出手段と、
前記積算値の算出に要する積算時間を算出する積算時間算出手段と、
前記積算時間算出手段により算出された前記積算値と前記積算時間算出手段により算出された前記積算時間とに基づいて、前記反転周期影響運転状態を検知する反転周期影響運転状態検知手段と、
前記反転周期影響運転状態検知手段により前記反転周期影響運転状態が検知されたとき、前記判定周期計測手段による前記反転周期の計測を禁止する反転周期計測禁止手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項８】
内燃機関の排気系に設けられ前記内燃機関の排気ガス中の酸素濃度を検出してその酸素濃度に対応する出力信号を発生する酸素センサと、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号と前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態とに基づいて前記内燃機関に供給する混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期を計測する反転周期計測手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が所定の運転状態にあるとき前記反転周期計測手段により計測された前記反転周期と予め設定された劣化判定基準周期とを比較して前記酸素センサの劣化判定を行う酸素センサ劣化診断手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあるとき前記酸素センサ劣化診断手段による前記酸素センサの劣化判定を無効とする劣化判定無効化手段とを備え、
前記劣化判定無効化手段は、
前記内燃機関の所定の負荷パラメータを算出する負荷パラメータ算出手段と、
所定の反転基準値を算出する基準値算出手段と、
前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値を算出する積算値算出手段と、
前記積算値の算出に要する積算時間を算出する積算時間算出手段と、
前記積算時間算出手段により算出された前記積算値と前記積算時間算出手段により算出
された前記積算時間とに基づいて、前記反転周期影響運転状態を検知する反転周期影響運転状態検知手段と、
前記反転周期影響運転状態検知手段により前記反転周期影響運転状態が検知されたとき、前記酸素センサ劣化診断手段による前記酸素センサの劣化判定を無効とする判定無効化手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項９】
内燃機関の排気系に設けられ前記内燃機関の排気ガス中の酸素濃度を検出してその酸素濃度に対応する出力信号を発生する酸素センサと、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号と前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態とに基づいて前記内燃機関に供給する混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期を計測する反転周期計測手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が所定の運転状態にあるとき前記反転周期計測手段により計測された前記反転周期と予め設定された劣化判定基準周期とを比較して前記酸素センサの劣化判定を行う酸素センサ劣化診断手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあるとき前記酸素センサ劣化診断装置に酸素センサ正常と判定させる反転周期影響運転時判定手段とを備え、
前記反転周期影響運転時判定手段は、
前記内燃機関の所定の負荷パラメータを算出する負荷パラメータ算出手段と、
所定の反転基準値を算出する基準値算出手段と、
前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値を算出する積算値算出手段と、
前記積算値の算出に要する積算時間を算出する積算時間算出手段と、
前記積算時間算出手段により算出された前記積算値と前記積算時間算出手段により算出された前記積算時間とに基づいて、前記反転周期影響運転状態を検知する反転周期影響運転状態検知手段と、
前記反転周期影響運転状態検知手段により前記反転周期影響運転状態が検知されたとき、前記劣化判定基準周期の値を、前記酸素センサが劣化したと判定されない値に変更する劣化判定基準周期変更手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記所定の反転基準値は、前記所定の負荷パラメータのなまし値により構成されることを特徴とする請求項１乃至９のうち何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。          
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置、特に、空燃比制御に使用される酸素センサの劣化診断を行うようにした内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、内燃機関の空燃比制御に用いられる酸素センサは、排気ガス浄化用として内燃機関の排気系を構成する排気管内に設けられた三元触媒の上流側でその排気管内に設置され、排気管内に流れる内燃機関の排気ガス中の酸素濃度を検出する。この酸素センサは、一般的にジルコニア素子の内外両面に多孔質の白金電極をコーティングした構造を備えており、排気ガス中の酸素濃度により空燃比が理論空燃比に対してリッチあるか、リーンであるかを検出し、その検出に基づく信号を電子制御装置（以下、ＥＣＵと称する）に伝達する。ＥＣＵは、酸素センサから伝達された信号に基づいて比例・積分制御等によりフィードバック制御を行い、空気と燃料とから成る混合気の空燃比が理論空燃比と一致するように制御する。
【０００３】
前述の空燃比制御に用いられる酸素センサは、排気管内に於いて排気ガス中に直接曝されているため、多孔質の白金電極の表面に排気ガス中の燃焼塵等が付着してその白金電極の表面が燃焼塵等により覆われたり、或いは排気ガスによる高温の影響を受ける等により、酸素センサ自体の機能が劣化し酸素濃度の変化に対する応答性が悪化する。
【０００４】
通常、内燃機関の吸入空気量が一定の場合、酸素センサから発生される出力信号は、空燃比制御によりほぼ一定の反転周期によりリッチ側からリーン側、若しくは、リーン側からリッチ側への反転を繰り返すが、酸素センサの機能の劣化が進んだ場合には、酸素濃度の変化に対する応答性が悪化することにより酸素センサの出力信号の反転周期が大きくなり、空燃比を理論空燃比に一致させるように制御することが困難となり、炭化水素や一酸化炭素及び窒素酸化物等の大気汚染物質を増加させる結果となる。
【０００５】
そこで、このような酸素センサの劣化を診断する手段として、酸素センサの出力信号の反転周期や所定期間の反転回数を計測し、この計測値を予め酸素センサの劣化品(故障品)により評価した結果等から設定した判定値と比較することにより、酸素センサが正常であるか若しくは劣化しているかの判定を行うようにした酸素センサ劣化診断装置が一般に提示されている。
【０００６】
しかしながら、周知のように、酸素センサの出力の反転周期は、例えば、燃料噴射量や吸入空気量の変化に強く依存し、例えば、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼすような内燃機関の運転状態、特に、燃料噴射量や吸入空気量が一定の変化量で周期的に増減を繰り返す運転状態に於いて、燃料噴射量や吸入空気量の増減に同期するように酸素センサの出力信号の反転周期が変化する。
【０００７】
従って、前述の酸素センサ劣化診断装置の場合、内燃機関の運転状態によっては、正常な酸素センサであるにもかかわらず酸素センサの出力信号の反転周期が故障判定値よりも大きい反転周期となることにより、判定対象の正常な酸素センサを劣化していると誤診断してしまう可能性がある。
【０００８】
そこで、従来、このように酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼすような運転状態では、酸素センサの劣化診断を禁止する必要があることから、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼすような内燃機関の運転状態を検知して劣化診断を禁止し、酸素
センサの劣化診断の精度を向上させるようにした酸素センサ劣化診断装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
特許文献１に開示された従来の酸素センサ劣化診断装置は、所定周期での負荷パラメータの偏差、例えば、５００［ｍｓｅｃ］周期での吸気管圧力の偏差を用いて、その偏差の最大、最小ピークを検出する毎にその偏差が所定の範囲内であれば繰り返しカウンタをカウントアップし、このカウントアップが所定回数、例えば３回、継続したときに加減速が繰り返されたと判断して、酸素センサの劣化診断を中止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２７３６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献1に開示された従来の酸素センサ劣化診断装置は、所定周期で
の負荷パラメータの変化量を指標として内燃機関の運転状態を検知するようにしているので、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼさない運転状態を、反転周期に影響を及ぼす運転状態であると高頻度で誤検知して酸素センサの劣化診断を禁止してしまうため、酸素センサの劣化診断の頻度が低下し劣化診断成立性が確保できないという課題があった。
【００１２】
この発明は、従来の酸素センサ劣化診断装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたもので、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態を高精度に検知し、酸素センサの出力の反転周期に影響を及ぼさない運転状態を誤検知よることによる劣化診断頻度低下の改善を図り、酸素センサの劣化診断成立性と劣化診断の精度の向上の両立を図り得る内燃機関の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の排気系に設けられ前記内燃機関の排気ガス中の酸素濃度を検出してその酸素濃度に対応する出力信号を発生する酸素センサと、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号と前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態とに基づいて前記内燃機関に供給する混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期を計測する反転周期計測手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が所定の運転状態にあるとき前記反転周期計測手段により計測された前記反転周期と予め設定された劣化判定基準周期とを比較して前記酸素センサの劣化判定を行う酸素センサ劣化診断手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあることを検知する反転周期影響運転状態検知手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記反転周期影響運転状態検知手段は、前記内燃機関の所定の負荷パラメータが所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値の演算に基づいて前記反転周期影響運転状態を検知する構成を備え、
前記反転周期影響運転状態検知手段が前記反転周期影響運転状態を検知したとき、その検知結果を前記酸素センサ劣化診断手段による前記酸素センサの劣化判定に反映させることを特徴とするものである。
【００１４】
又、この発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の排気系に設けられ前記内燃機関の排気ガス中の酸素濃度を検出してその酸素濃度に対応する出力信号を発生する酸素センサと、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号と前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態とに基づいて前記内燃機関に供給する混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期を計測する反転周期計測手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が所定の運転状態にあるとき前記反転周期計測手段により計測された前記反転周期と予め設定された劣化判定基準周期とを比較して前記酸素センサの劣化判定を行う酸素センサ劣化診断手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあるとき前記酸素センサ劣化診断手段による前記酸素センサの劣化判定を禁止する劣化診断禁止手段とを備え、
前記劣化診断禁止手段は、
前記内燃機関の所定の負荷パラメータを算出する負荷パラメータ算出手段と、
所定の反転基準値を算出する基準値算出手段と、
前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値を算出する積算値算出手段と、
前記積算値の算出に要する積算時間を算出する積算時間算出手段と、
前記積算時間算出手段により算出された前記積算値と前記積算時間算出手段により算出された前記積算時間とに基づいて、前記反転周期影響運転状態を検知する反転周期影響運転状態検知手段と、
前記反転周期影響運転状態検知手段により前記反転周期影響運転状態が検知されたとき、前記判定周期計測手段による前記反転周期の計測を禁止する反転周期計測禁止手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
更に、この発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の排気系に設けられ前記内燃機関の排気ガス中の酸素濃度を検出してその酸素濃度に対応する出力信号を発生する酸素センサと、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号と前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態とに基づいて前記内燃機関に供給する混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期を計測する反転周期計測手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が所定の運転状態にあるとき前記反転周期計測手段により計測された前記反転周期と予め設定された劣化判定基準周期とを比較して前記酸素センサの劣化判定を行う酸素センサ劣化診断手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあるとき前記酸素センサ劣化診断手段による前記酸素センサの劣化判定を無効とする劣化判定無効化手段とを備え、
前記劣化判定無効化手段は、
前記内燃機関の所定の負荷パラメータを算出する負荷パラメータ算出手段と、
所定の反転基準値を算出する基準値算出手段と、
前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値を算出する積算値算出手段と、
前記積算値の算出に要する積算時間を算出する積算時間算出手段と、
前記積算時間算出手段により算出された前記積算値と前記積算時間算出手段により算出された前記積算時間とに基づいて、前記反転周期影響運転状態を検知する反転周期影響運転状態検知手段と、
前記反転周期影響運転状態検知手段により前記反転周期影響運転状態が検知されたとき、前記酸素センサ劣化診断手段による前記酸素センサの劣化判定を無効とする判定無効化手段と、
を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
又、この発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の排気系に設けられ前記内燃機関の排気ガス中の酸素濃度を検出してその酸素濃度に対応する出力信号を発生する酸素センサと、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号と前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態とに基づいて前記内燃機関に供給する混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段と、前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期を計測する反転周期計測手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が所定の運転状態にあるとき前記反転周期計測手段により計測された前記反転周期と予め設定された劣化判定基準周期とを比較して前記酸素センサの劣化判定を行う酸素センサ劣化診断手段と、前記運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が前記酸素センサから発生された前記出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあるとき前記酸素センサ劣化診断装置に酸素センサ正常と判定させる反転周期影響運転時判定手段とを備え、
前記反転周期影響運転時判定手段は、
前記内燃機関の所定の負荷パラメータを算出する負荷パラメータ算出手段と、
所定の反転基準値を算出する基準値算出手段と、
前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値を算出する積算値算出手段と、
前記積算値の算出に要する積算時間を算出する積算時間算出手段と、
前記積算時間算出手段により算出された前記積算値と前記積算時間算出手段により算出された前記積算時間とに基づいて、前記反転周期影響運転状態を検知する反転周期影響運転状態検知手段と、
前記反転周期影響運転状態検知手段により前記反転周期影響運転状態が検知されたとき、前記劣化判定基準周期の値を、前記酸素センサが劣化したと判定されない値に変更する劣化判定基準周期変更手段と、
を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
この発明に於いて、前記内燃機関の所定の負荷パラメータとしては、吸気管圧力、吸入空気量、充填効率、スロットル開度等、内燃機関の負荷変化に影響を与えるパラメータのうち何れかが用いられる。又、この発明に於いて、所定の反転基準値は、望ましくは前記所定の負荷パラメータのなまし値が用いられる。又、この発明に於いて、反転周期計測手段は、所定時間に於ける酸素センサの出力信号の反転回数を計測する場合を含み、酸素センサ劣化診断手段は、運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が所定の運転状態にあるとき前記反転周期計測手段により計測された前記反転回数と、予め設定された劣化判定基準回数とを比較して前記酸素センサの劣化判定を行う場合を含む。
【発明の効果】
【００１８】
この発明による内燃機関の制御装置によれば、反転周期影響運転状態検知手段は、内燃機関の所定の負荷パラメータが所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値の演算に基づいて反転周期影響運転状態を検知する構成を備え、前記反転周期影響運転状態検知手段が前記反転周期影響運転状態を検知したとき、その検知結果を前記酸素センサ劣化診断手段による前記酸素センサの劣化判定に反映させるように構成されているので、酸素センサの出力の反転周期に影響を及ぼす運転状態を高
精度に検知し、酸素センサの出力の反転周期に影響を及ぼさない運転状態を酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態であると誤検知することによる劣化診断頻度低下の改善を図り、酸素センサの劣化診断成立性と劣化診断の精度の向上の両立を図り得る内燃機関の制御装置を提供することができる。
【００１９】
又、この発明による内燃機関の制御装置によれば、運転状態検出手段により検出された内燃機関の運転状態が酸素センサから発生された出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあるとき酸素センサ劣化診断手段による酸素センサの劣化判定を禁止する劣化診断禁止手段とを備え、前記劣化診断禁止手段は、前記内燃機関の所定の負荷パラメータを算出する負荷パラメータ算出手段と、所定の反転基準値を算出する基準値算出手段と、前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値を算出する積算値算出手段と、前記積算値の算出に要する積算時間を算出する積算時間算出手段と、前記積算時間算出手段により算出された前記積算値と前記積算時間算出手段により算出された前記積算時間とに基づいて前記反転周期影響運転状態を検知する反転周期影響運転状態検知手段と、前記反転周期影響運転状態検知手段により前記反転周期影響運転状態が検知されたとき、前記判定周期計測手段による前記反転周期の計測を禁止する反転周期計測禁止手段とを備えているので、酸素センサの出力の反転周期に影響を及ぼす運転状態を高精度に検知すると共に、その検知時に反転周期の計測を禁止することにより、酸素センサの出力の反転周期に影響を及ぼさない運転状態を酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態であると誤検知することによる劣化診断頻度低下の改善を図り、酸素センサの劣化診断成立性と劣化診断の精度の向上の両立を図り得る内燃機関の制御装置を提供することができる。
【００２０】
更に、この発明による内燃機関の制御装置によれば、運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が酸素センサから発生された出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあるとき酸素センサ劣化診断手段による前記酸素センサの劣化判定を無効とする劣化判定無効化手段とを備え、前記劣化判定無効化手段は、前記内燃機関の所定の負荷パラメータを算出する負荷パラメータ算出手段と、所定の反転基準値を算出する基準値算出手段と、前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値を算出する積算値算出手段と、前記積算値の算出に要する積算時間を算出する積算時間算出手段と、前記積算時間算出手段により算出された前記積算値と前記積算時間算出手段により算出された前記積算時間とに基づいて、前記反転周期影響運転状態を検知する反転周期影響運転状態検知手段と、前記反転周期影響運転状態検知手段により前記反転周期影響運転状態が検知されたとき、前記酸素センサ劣化診断手段による前記酸素センサの劣化判定を無効とする判定無効化手段とを備えているので、酸素センサの出力の反転周期に影響を及ぼす運転状態を高精度に検知すると共に、その検知時に酸素センサ劣化診断手段による酸素センサの劣化判定を無効とすることにより、酸素センサの出力の反転周期に影響を及ぼさない運転状態を酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態であると誤検知することによる劣化診断頻度低下の改善を図り、酸素センサの劣化診断成立性と劣化診断の精度の向上の両立を図り得る内燃機関の制御装置を提供することができる。
【００２１】
又、この発明による内燃機関の制御装置によれば、運転状態検出手段により検出された前記内燃機関の運転状態が酸素センサから発生された出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあるとき前記酸素センサ劣化診断装置に酸素センサ正常と判定させる反転周期影響運転時判定手段とを備え、前記反転周期影響運転時判定手段は、前記内燃機関の所定の負荷パラメータを算出する負荷パラメータ算出手段と、所定の反転基準値を算出する基準値算出手段と、前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対し
て大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値を算出する積算値算出手段と、前記積算値の算出に要する積算時間を算出する積算時間算出手段と、前記積算時間算出手段により算出された前記積算値と前記積算時間算出手段により算出された前記積算時間とに基づいて、前記反転周期影響運転状態を検知する反転周期影響運転状態検知手段と、前記反転周期影響運転状態検知手段により前記反転周期影響運転状態が検知されたとき、前記劣化判定基準周期の値を、前記酸素センサが劣化したと判定されない値に変更する劣化判定基準周期変更手段とを備えているので、酸素センサの出力の反転周期に影響を及ぼす運転状態を高精度に検知すると共に、その検知時に、酸素センサ劣化診断手段により酸素センサが劣化していると判定されないので、酸素センサの出力の反転周期に影響を及ぼさない運転状態を酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態であると誤検知することによる劣化診断頻度低下の改善を図り、酸素センサの劣化診断成立性と劣化診断の精度の向上の両立を図り得る内燃機関の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の構成を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断禁止手段の構成を示すブロック図である。
【図３】内燃機関の運転状態と酸素センサの出力電圧との関係を説明する説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける酸素センサ劣化診断動作を説明するフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断禁止手段の動作を説明するフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断禁止手段に用いる、ΔＰＭ積算値の所定範囲とΔＰＭ積算時間の所定範囲の設定方法を説明する説明図である。
【００２３】
【図７】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断禁止手段の繰り返し判定の動作を説明するフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断禁止手段の積算値相似判定の動作を説明するフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断禁止手段の動作を説明するタイムチャート（その１）である。
【図１０】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断禁止手段の動作を説明するタイムチャート（その２）である。
【図１１】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の効果を説明するためのタイムチャート（その１）である。
【図１２】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の効果を説明ためのタイムチャート（その２）である。
【図１３】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の効果を説明するためのタイムチャート（その３）である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置を図に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の構成を示す構成図である。  図１に於いて、自動車等の車両に搭載される内燃機関１は、吸気管２からインテークマニホールド部７を介して供給された空気と燃料との混合気を、燃焼室（図示せず）内に於い
て燃焼させ、その燃焼エネルギーによりクランク軸（図示せず）を回転させる。
【００２５】
吸気管２には、その最上流側に設置されたエアークリーナ３と、エアークリーナ３の下流側に設置され吸気量としての吸入空気量を調整するスロットル弁４と、スロットル弁４の開度を検出しその検出したスロットル開度ＴＨに相当するスロットル開度信号ＴＨＳを出力するスロットルセンサ５と、吸気管２の内部の圧力である吸気管圧力を検出しその検出した吸気管圧力ＰＭに相当する吸気管圧力信号ＰＭＳを出力する圧力センサ６とが設けられている。インテークマニホールド部７には、燃料を噴射する燃料噴射装置としてのインジェクタ８が設けられている。尚、吸気管２とインテークマニホールド７は、内燃機関１の吸気系を構成する。
【００２６】
内燃機関１の燃焼室内から排出された排気ガスは、内燃機関1の排気系を構成する排気
管９から大気中に放出される。排気管９には、排気ガスを浄化する三元触媒１０と、この三元触媒１０の上流側で排気管９に設置された酸素センサ１１が設けられている。酸素センサ１１は、排気ガス中の酸素濃度を検出し、その検出した酸素濃度に対応する出力信号Ｖ１Ｓを出力する。ここでは、出力信号Ｖ１Ｓは電圧信号により構成されている。
【００２７】
内燃機関１には、内燃機関１のクランク軸の回転速度及び回転角度（以下、クランク角と称する）を検出し、その検出した回転速度ＮＥに相当する回転速度信号ＮＥＳを出力するクランク角センサ１２と、内燃機関１の冷却水温度を検出しその検出した冷却水温度ＴＷに相当する冷却水温度信号ＷＴｓを出力する温度センサ１３とが設けられている。
【００２８】
クランク角センサ１２から出力された回転速度信号ＮＥＳと、吸気管圧力センサ６から出力された吸気管圧力信号ＰＭＳと、スロットルセンサ５から出力されたスロットル開度信号ＴＨＳと、水温センサ１３から出力された冷却水温度信号ＷＴＳと、酸素センサ１１から出力された出力信号Ｖ１Ｓとは、夫々内燃機関1の運転状態を示す信号であり、ＥＣ
Ｕ１４に入力される。ＥＣＵ１４は、これらの入力された信号に基づき、インジェクタ８等を駆動し、内燃機関１を制御する。
【００２９】
ＥＣＵ１４は、運転状態検出手段１４ａと、空燃比制御手段１４ｂと、劣化診断禁止手段１４ｃと、反転周期計測手段１４ｄと、反転周期積算手段１４ｅと、反転周期平均値演算手段１４ｆと、酸素センサ劣化診断手段１４ｇと、警告ランプ点灯手段１４ｈとを備えている。これらの手段は、ＥＣＵ１４が備える機能の内、酸素センサ劣化診断に関する夫々の機能に対応するものであり、これらの手段の相互関連は、酸素センサ劣化診断に関する機能のフローに対応している。
【００３０】
運転状態検出手段１４ａは、スロットルセンサ５から出力されたスロットル開度信号ＴＨＳと、吸気管圧力センサ６から出力された吸気管圧力信号ＰＭＳと、クランク角センサ１２から出力された回転速度信号ＮＥＳと、水温センサ１３から出力された冷却水温度信号ＷＴＳとを入力とし、これらの信号に基づいて内燃機関１の運転状態を検出する。
【００３１】
空燃比制御手段１４ｂは、酸素センサ１１から出力された出力信号Ｖ１Ｓを入力とし、後述するようにインジェクター８を操作して空燃比が理論空燃比となるようフィードバック制御を行う。
【００３２】
反転周期計測手段１４ｄは、酸素センサ１１から出力された出力信号Ｖ１Ｓを入力とし、運転状態検出手段１４ａにより検出された内燃機関１の運転状態が後述する所定の運転状態であった場合に、フィードバック制御された酸素センサ１１の出力電圧信号Ｖ１Ｓの反転周期を計測する。反転周期積算手段１４ｅは、反転周期計測手段１４ｄが計測した反転周期を積算して反転周期積算値を得る。
【００３３】
劣化診断禁止手段１４ｃは、運転状態検出手段１４ａにより検出された内燃機関１の運転状態が、酸素センサ１１の出力信号Ｖ１Ｓの反転周期に影響を及ぼすような運転状態であるか否かを判断し、内燃機関１がその反転周期に影響を及ぼす運転状態であると判断した場合に、反転周期計測手段１４ｄに対して、前述の反転周期の計測を禁止するように動作する。尚、劣化診断禁止手段１４ｃの詳細については後述する。
【００３４】
反転周期平均値演算手段１４ｆは、反転周期計測手段１４ｄが酸素センサ１１の出力信号Ｖ１Ｓの反転周期をモニタしている期間中に於ける反転周期の平均値を演算する。酸素センサ劣化診断手段１４ｇは、反転周期平均値演算手段１４ｆにより演算された酸素センサ１１の出力信号Ｖ１Ｓの反転周期平均値が予め設定された故障判定閾値よりも大きければ、酸素センサ１１が劣化していると診断し、警告ランプ点灯手段１４ｈを駆動して警告ランプ１５を点灯させる等の警報を発する。
【００３５】
次に劣化診断禁止手段１４ｃの詳細について説明する。図２は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断禁止手段の構成を示すブロック図である。図２に於いて、劣化診断禁止手段１４ｃは、負荷パラメータ算出手段０９ａと、基準値算出手段０９ｂと、積算値算出手段０９ｃと、積算時間算出手段０９dと、反転確認手段０
９ｅと、反転周期影響運転状態検知手段０９ｆと、反転周期計測禁止手段０９ｉとを備える。これらの手段は、劣化診断禁止手段１４cに於ける夫々の機能に対応するものであり
、これらの手段の相互関連は、劣化診断禁止手段に於ける機能のフローに対応している。
【００３６】
負荷パラメータ算出手段０９ａは、前述の運転状態検出手段１４aにより検出された内
燃機関１の運転状態から、負荷パラメータを算出する。基準値算出手段０９ｂは、運転状態検出手段１４aにより検出された内燃機関１の運転状態から、反転基準値を算出する。
積算値算出手段０９ｃは、負荷パラメータ算出手段０９ａにより算出された負荷パラメータと基準値算出手段０９ｂにより算出された反転基準値との偏差を積算する。積算時間算出手段０９ｄは、積算値算出手段０９ｃによる偏差の積算時間を算出するもので、後述するように積算時間カウンタにより構成されている。反転確認手段０９ｅは、負荷パラメータと反転基準値との大小関係の反転を監視しその反転を確認する。
【００３７】
反転周期影響運転状態検知手段０９ｆは、繰り返し判定手段０９ｇと積算値相似判定手段０９ｈとを備えており、反転確認手段０９ｅが負荷パラメータと反転基準値の大小関係の反転を確認したときに、積算値算出手段０９ｃにより算出された積算値と積算時間算出手段０９ｄにより積算された積算時間とに基づいて、内燃機関１が酸素センサ１１の出力信号Ｖ１Ｓの反転周期に影響を及ぼす運転状態にあるか否かの判定を行う。この反転周期影響運転状態検知手段０９ｆによる判定動作の詳細ついては後述する。
【００３８】
反転周期計測禁止手段０９ｉは、反転周期影響運転状態検知手段０９ｆにより反転周期に影響を及ぼす運転状態であると判断された場合に、前述の反転周期計測手段１４ｄによる反転周期の計測を禁止する処置を行なう。
【００３９】
ここで、酸素センサ１１の出力信号Ｖ１Ｓの反転周期に影響を及ぼす内燃機関１の運転状態について説明する。図３は、内燃機関の運転状態と酸素センサの出力信号との関係を説明する説明図であり、（ａ）はスロットル開度の時間的変化を示す波形図、（ｂ）は吸入空気量の時間的変化を示す波形図、（ｃ）は燃料噴射量の時間的変化を示す波形図、（ｄ）は酸素センサの出力電圧の時間的変化を示す波形図を夫々示している。
【００４０】
図３に於いて、時刻Ｔ７０１から時刻Ｔ７０２までの期間では内燃機関の運転条件が一定であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に夫々示すように、スロットル開度、吸入空気量、燃
料噴射量は一定である。この期間では、酸素センサの出力信号の反転周期Ｔｓは、内燃機関の運転状態に何ら影響を及ぼされることはない。
【００４１】
一方、時刻Ｔ７０２から時刻Ｔ７０３までの期間では内燃機関の運転条件が一定変化量での周期的な過減速を繰り返す状態にあり、（ａ）に示すスロットル開度が一定変化量で周期的に変化を繰り返し、従がって（ｂ）に示す吸入空気量、（ｃ）に示す燃料噴射量も一定変化量で周期的に変化を繰り返しており、内燃機関が酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態にある。その結果、時刻Ｔ７０２から時刻Ｔ７０３までの期間の酸素センサの出力信号の反転周期Ｔｒは、時刻Ｔ７０１から時刻Ｔ７０２までの期間の酸素センサの出力信号の反転周期Ｔｓより大きくなる。
【００４２】
このように周期的に変化するような内燃機関の運転状態に於いては、その運転状態の周期的変化に同期して酸素センサの出力信号の反転周期も変化することになり、酸素センサの出力信号の反転周期がＴｓである本来正常な酸素センサであるにも関わらず、反転周期が変化してＴｒに近い値を示すようになり、酸素センサが劣化しているとの誤判定することになる。この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置は、以下述べるようにこのような誤判定を防止することができる。
【００４３】
次に、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の動作について説明する。図４は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける酸素センサ劣化診断動作を説明するフローチャートである。図４に示すフローチャートのメインルーチンの処理は、所定の周期ΔＴａ（この発明の実施の形態１では１０［ｍｓｅｃ］）毎に繰り返し実行されるものである。又、酸素センサ１１に対する劣化診断処理は、空燃比のフィードバック制御中に於ける酸素センサ１１の出力信号Ｖ１Ｓの反転周期を計測することにより行われる。
【００４４】
尚、このフローチャートの処理に入る以前に、内燃機関１の始動後に、酸素センサ１１の劣化診断に用いるパラメータであるモニタ条件継続時間タイマや反転周期積算値等、関連する定数を初期化しておく。更に、同時に、前回のドライビングサイクルでの酸素センサ１１の診断完了履歴もリセットし、診断未完了状態としておく。ここで、ドライビングサイクルとは、エンジン始動からエンジン停止までの期間をいう。
【００４５】
図４に於いて、先ず、ステップＳ２０１では、今回のドライビングサイクルに於いて酸素センサ１１の劣化診断が完了したか否かを確認する。その結果、未だ酸素センサ１１の劣化診断が完了していない場合（Ｎｏ）はステップＳ２０２へ進むが、既に酸素センサ１１の正常若しくは劣化判定がなされており劣化診断が完了している場合（Ｙｅｓ）は何もせずに処理を終了する。
【００４６】
ステップＳ２０２では、内燃機関1の運転状態を示す運転状態パラメータとして、クラ
ンク角センサ１２からの内燃機関1の回転速度信号ＮＥＳと、吸気管圧力センサ６からの
吸気管圧力信号ＰＭＳと、水温センサ１３からの冷却水温信号ＷＴＳとを検出すると共に、空燃比フィードバック制御実行の有無、及び酸素センサ１１の活性状況等を検出し、内燃機関1の運転状態を検出する。
【００４７】
次に、ステップＳ２０３では、ステップＳ２０２にて検出した運転状態パラメータを用いて、現在の内燃機関１の運転状態が酸素センサ１１の出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態であるか否かを検知して劣化診断禁止条件の判定を行う。尚、このステップＳ２０３での動作の詳細については後述する。
【００４８】
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０２にて検出した運転状態パラメータに基づいて
、酸素センサ劣化診断のためのモニタ条件成立の有無について判定する。この判定は、検出した回転速度信号ＮＥＳに基づく内燃機関１の回転速度ＮＥが所定の範囲内にあるか否か、検出した吸気管圧力信号ＰＭＳに基づく吸気管圧力ＰＭが所定の範囲内にあるか否か、又、検出した冷却水温信号ＷＴＳに基づく冷却水音ＷＴが所定値以上であるか否か等を判定することにより行なわれる。ステップＳ２０４に於ける判定の結果、酸素センサ劣化診断のためのモニタ条件が成立していれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ２０５へ進み、不成立の場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２１０へ進む。
【００４９】
モニタ条件継続時間タイマは、ステップＳ２０４でのモニタ条件成立判定（Ｙｅｓ）により初期値（この発明の実施の形態１では、１０［ｓｅｃ］）からのカウントダウンが開始される。
【００５０】
ステップＳ２０５に進むと、劣化診断禁止条件成立の有無について判定し、ステップＳ２０３に於いて劣化診断禁止条件成立と判定されていれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ２１０へ進み、劣化診断禁止条件不成立と判定されていれば（Ｎｏ）、ステップＳ２０６へ進む。
【００５１】
尚、ステップＳ２０４又はステップＳ２０５からステップＳ２１０に進むと、モニタ条件継続時間タイマの初期化（初期値１０［ｓｅｃ］の設定）を行い、次にステップＳ２１１に進んで反転周期積算値のリセット（「０」に初期化）を行い、処理を終了する。
【００５２】
ステップＳ２０５に於ける判定の結果、劣化診断禁止条件不成立であれば（Ｎｏ）、ステップＳ２０６に進み、モニタ条件継続時間タイマの現カウント値から図４の処理ルーチンの所定の処理周期ΔＴａ（１０［ｍｓｅｃ］）を減算し、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７では、酸素センサ１１からの出力信号Ｖ１Ｓの反転周期の計測を行なう。このステップＳ２０７に於ける反転周期の計測は、酸素センサ１１の出力信号Ｖ１Ｓがリッチ側からリーン側、或いは、リーン側からリッチ側へ反転した前回の反転タイミングから今回の反転タイミングまでの経過時間を計測することにより行なわれる。
【００５３】
尚、モニタ条件継続時間タイマは、図４の処理ルーチンがステップＳ２０４によるモニタ条件成立の判定（Ｙｅｓ）で、且つステップＳ２０５による劣化診断禁止条件不成立の判定（Ｎｏ）が繰り返される毎に１０［ｍｓｅｃ］づつ減算されるが、その減算の期間中にステップＳ２０４でのモニタ条件不成立の判定（Ｎｏ）、又は、ステップＳ２０５での劣化診断禁止条件成立の判定（Ｙｅｓ）となれば、ステップＳ２１０にて１０［ｓｅｃ］に再度初期化され「１０」となる。
【００５４】
ステップＳ２０７からステップＳ２０８へ進むと、ステップＳ２０７にて計測した反転周期の積算処理を行う。ステップＳ２０８での反転周期の積算処理は、酸素センサ１１の出力信号Ｖ１Ｓの反転タイミングに於いて、これまでの反転周期の積算値に今回の反転周期を加算することにより行なわれる。又、ここでは積算回数を記憶しており、反転周期の積算値がリセットされるタイミングで同様にリセットされる。
【００５５】
次に、ステップＳ２０９では、モニタ条件継続時間タイマの値が「０」であるか否かを判定する。その判定の結果、モニタ条件継続時間タイマの値が「０」であるとき（Ｙｅｓ）、つまり、酸素センサ１１の劣化診断の指標となる酸素センサ１１の出力信号Ｖ１Ｓの反転周期の平均値を算出する期間(例えば１０［ｓｅｃ］)中、モニタ条件の成立が継続していたときは、ステップＳ２１２へ進む。一方、モニタ条件継続時間タイマの値が「０」でないとき（Ｎｏ）、つまり、酸素センサ１１の出力電圧Ｖ１Ｓの反転周期の平均値を算出する期間、モニタ条件の成立が継続していないときは、処理を終了する。
【００５６】
ステップＳ２０９での判定の結果、モニタ条件継続時間タイマの値が「０」である（Ｙｅｓ）と判定されてステップＳ２１２へ進むと、前述のステップＳ２０８にて演算した反転周期の積算値と積算回数から反転周期平均値を算出する。そしてステップＳ２１３に進み、ステップＳ２１２にて演算した反転周期平均値と、予め劣化酸素センサを用いた評価に基づいて設定した故障判定値とを比較し、反転周期平均値が故障判定値未満であるか否かを判定する。
【００５７】
ステップＳ２１３での判定の結果、反転周期平均値が故障判定値未満であれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ２１４に進み、酸素センサ１１が正常であると判定し、酸素センサ１１の劣化診断を完了する。一方、ステップＳ２１３での判定の結果、反転周期平均値が故障判定値以上であれば（Ｎｏ）、ステップＳ２１５に進み、酸素センサ１１が劣化(故障)していると判定し、酸素センサの劣化診断を完了する。
【００５８】
次に、 図４のステップＳ２０３に於ける劣化診断禁止条件の成立判定の動作を詳細に
説明する。図５は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断禁止手段の動作を説明するフローチャートである。図５に示すフローチャートのルーチンの処理は、所定の周期ΔＴａ、例えば１０［ｍｓｅｃ］毎に繰り返し実行されるものである。又、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置では、酸素センサ１１の出力信号Ｖ１Ｓの反転周期に影響を及ぼす運転状態の検知に用いる負荷パラメータとして、吸気管圧力信号ＰＭＳに基づく吸気管圧力意ＰＭを用い、反転基準値として吸気管圧力ＰＭのなまし値ＰＭＦを用いた場合について説明する。
【００５９】
図５に於いて、先ず、ステップＳ３０１では、吸気管圧力ＰＭから次式（１）により吸気管圧力ＰＭのなまし値ＰＭＦを算出する。
ＰＭＦ=ＰＭ×（１−ｋ）＋ＰＭＦ（ｎ−１）×ｋ・・・・式（１）
但し、ＰＭは図４のステップＳ２０２にて検出した今回の処理ルーチンに於ける吸気管圧力、ＰＭＦ（ｎ−１）はステップＳ３０１より算出した前回の処理ルーチンに於ける吸気管圧力ＰＭのなまし値、ｋはなまし係数で、例えば［０．９８］を設定している。
【００６０】
次にステップＳ３０２では、吸気管圧力ＰＭと反転基準値である吸気管圧力ＰＭのなまし値ＰＭＦとの大小関係が反転したか否か、即ち、吸気管圧力ＰＭの反転タイミングであるか否かを判定する。ここで、吸気管圧力ＰＭと判定基準値である吸気管圧力ＰＭのなまし値ＰＭＦとの大小関係の反転の判定は、下記の（１）、（２）の２つ条件のうち何れかが成立したときに反転したと判定する。
（１）  ＰＭ（ｎ−１）−ＰＭＦ（ｎ−１）≧０、且つ、ＰＭ−ＰＭＦ＜０
（２）  ＰＭ（ｎ−１）−ＰＭＦ（ｎ−１）＜０、且つ、ＰＭ−ＰＭＦ≧０
但し、ＰＭ（ｎ−１）、ＰＭＦ（ｎ−１）は前回の処理ルーチンでの吸気管圧力と吸気管圧力なまし値であり、ＰＭとＰＭＦは今回の処理ルーチンでの吸気管圧力と吸気管圧力なまし値である。
【００６１】
ステップＳ３０２に於ける判定の結果、吸気管圧力ＰＭと吸気管圧力のなまし値ＰＭＦとの大小関係が反転したタイミングでない、即ちＰＭ反転タイミングではない、と判定された場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３１２に進む。ステップＳ３１２では、吸気管圧力ＰＭと吸気管圧力ＰＭのなまし値ＰＭＦとの偏差ΔＰＭの演算とその偏差ΔＰＭの積算とを行い、ステップＳ３１３に進んで、ΔＰＭ積算時間カウンタに処理周期ΔＴａの加算を行い
、処理を終了する。ステップＳ３１３での処理は、ΔＰＭ積算時間演算に相当する。
【００６２】
ステップＳ３１２に於ける、吸気管圧力ＰＭと吸気管圧力ＰＭのなまし値ＰＭＦとの偏差ΔＰＭの演算とその偏差ΔＰＭの積算、及び、ステップＳ３１３に於ける、ΔＰＭ積算時間カウンタの加算は、夫々次式（２）、（３）、（４）により行なわれる。
ΔＰＭ＝｜ＰＭ−ＰＭＦ｜・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（２）
ΔＰＭ積算値ΣΔＰＭ＝ΣΔＰＭ（ｎ−１）＋ΔＰＭ・・・・・・・・・・式（３）
ΔＰＭ積算時間カウンタ＝ΔＰＭ積算時間カウンタ(ｎ−１)+ΔＴａ・・・式（４）
但し、ΣΔＰＭ（ｎ−１）は、前回の処理ルーチンでのΔＰＭ積算値、ΔＰＭ積算時間カウンタ（ｎ−１）は、前回の処理ルーチンでのΔＰＭ積算時間である。
【００６３】
一方、ステップＳ３０２での判定の結果、吸気管圧力ＰＭと吸気管圧力のなまし値ＰＭＦとの大小関係が反転したタイミングである、即ちＰＭ反転タイミングである、と判定された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０３に進み、反転タイミング時のΔＰＭ積算値ＤＰＭＳに、前回の処理ルーチンでのΔＰＭ積算値ΣΔＰＭ（ｎ−１）を代入する。尚、ΔＰＭ積算値ＤＰＭＳは反転タイミング毎に記憶して残しておく。
【００６４】
次にステップＳ３０４に進み、酸素センサ劣化診断のモニタ条件が成立しているか否かの判定を行い、そのモニタ条件が成立している場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０４に於ける酸素センサ劣化診断のモニタ条件が成立しているか否かの判定は、前述の図４のステップＳ２０２にて検出した運転状態パラメータに基づいて、前述のとおり酸素センサ劣化診断のためのモニタ条件成立の可否について判定する。
【００６５】
ステップＳ３０４での判定の結果、酸素センサ劣化診断のモニタ条件不成立のとき（Ｎｏ）は、ステップＳ３０９に進んで繰り返しカウンタをリセットし、次にステップＳ３１０に於いて劣化診断禁止条件不成立と判定する。尚、繰り返しカウンタについては後述する。
【００６６】
一方、ステップＳ３０４での判定の結果、酸素センサ劣化診断のモニタ条件成立のとき（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０５に進み、吸気管圧力ＰＭと吸気管圧力ＰＭのなまし値ＰＭＦとの偏差ΔＰＭの積算値ＤＰＭＳと、ΔＰＭ積算時間カウンタ値とから、繰り返し判定の成立判断を行なう。この繰り返し判定は、後述する第１の判定手段による判定に相当する。次にステップＳ３０６に進んで、ΔＰＭ積算値相似判定の成立判断を行う。このΔＰＭ積算値相似判定は、後述する第２の判定手段による判定に相当する。
【００６７】
尚、ステップＳ３０５による繰り返し判定の成立判定の詳細、及びステップＳ３０６によるΔＰＭ積算値相似判定の成立判定の詳細については、夫々図７及び図８に基づいて夫々後述する。
【００６８】
次に、ステップＳ３０７に於いて、ステップＳ３０５での繰り返し判定、若しくはステップＳ３０６でのΔＰＭ積算値相似判定、の何れかが成立しているか否かを確認し、その何れかが成立していると確認したとき（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０８に進んで劣化診断禁止条件が成立していると判定する。一方、ステップＳ３０７に於いて繰り返し判定及びΔＰＭ積算値相似判定の何れも不成立であると確認したときは、ステップＳ３１０に進んで劣化診断禁止条件が不成立であると判定する。
【００６９】
ステップＳ３０８、又はステップＳ３１０に於ける劣化診断禁止条件についての判定後は、ステップＳ３１１にてΔＰＭ積算値ΣΔＰＭとΔＰＭ積算時間カウンタをリセットして劣化診断禁止条件判定処理を終了する。
【００７０】
ここで、前述のステップＳ３０５による繰り返し判定に用いる所定範囲としての第１の所定積算値範囲と第１の所定時間範囲、及びステップＳ３０６によるΔＰＭ積算値相似判定に用いる所定範囲としての第２の所定積算値範囲と第２の所定時間範囲、の夫々の設定方法について説明する。この第１の所定積算値範囲と第１の所定時間範囲、及び第２の所定積算値範囲と第２の所定時間範囲は、酸素センサ１１の出力信号Ｖ１Ｓの反転周期に影響を与える運転状態である一定の負荷変化量で周期的な加減速が行われる運転状態に於いて、実際に酸素センサ１１の出力信号Ｖ１Ｓの反転周期が大きくなる運転条件に於けるΔＰＭ積算値ＤＰＭＳと、ΔＰＭ積算時間カウンタによるΔＰＭ積算時間ΣΔＰＭのとり得る範囲として設定する。
【００７１】
図６は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断禁止手段に用いる、ΔＰＭ積算値の所定範囲としての第１の所定積算値範囲と第２の所定積算値範囲、及びΔＰＭ積算時間の所定範囲としての第１の所定時間範囲と第２の所定時間範囲の設定方法を説明する説明図である。
【００７２】
図６に於いて、先ず、（ａ）に示すように、内燃機関の回転数をＮＥ１及び加減速による吸気管の圧力変動の中心となる吸気管圧力をＰＭ１に夫々固定した計測条件Ａ１、内燃機関の回転数をＮＥ２及び加減速による吸気管の圧力変動の中心となる吸気管圧力をＰＭ２に夫々固定した計測条件Ａ２、内燃機関の回転数をＮＥ３及び加減速による吸気管の圧力変動の中心となる吸気管圧力をＰＭ３に夫々固定した計測条件Ａ３毎に、加減速の吸気管圧力変化量と加減速周期とを変更したときの酸素センサの出力信号の反転周期を計測する。
【００７３】
尚、計測条件をＡ１、Ａ２、Ａ３の３通りとしたのは説明のための例示であって、実際には、酸素センサ劣化診断のモニタ領域内を網羅するように、内燃機関の回転数及び加減速による吸気管の圧力変動の中心となる吸気管圧力を夫々異なる値に設定した多数の計測条件が設定される（但し、以下の説明では、計測条件Ａ１、Ａ２、Ａ３として説明する）。そしてこれらの計測条件Ａ１、Ａ２、Ａ３について、加減速の吸気管圧力変化量と加減速周期とを変更したときの酸素センサの出力電圧の反転周期を夫々計測する。
【００７４】
次に、夫々の計測条件Ａ１、Ａ２、Ａ３による酸素センサの出力信号の反転周期の計測結果により、酸素センサの出力信号の反転周期が大きくなり酸素センサの劣化を誤診断する可能性がある領域を抽出する。例えば、計測条件Ａ１による計測結果では、その領域としてＸ１及びＸ２を抽出している。
【００７５】
次に、夫々の計測条件Ａ１、Ａ２、Ａ３による計測結果から抽出した前述の領域Ｘ１、Ｘ２内に於ける運転状態でのΔＰＭ積算値とΔＰＭ積算時間を、図６の（ｂ）に示すようにプロットする。尚、図６の（ｂ）に於いて、縦軸はΔＰＭ積算時間、横軸はΔＰＭ積算値を示す。
【００７６】
図６の（ｂ）に示すプロットの結果から、ΔＰＭ積算時間が短い（≒加減速周期が短い）領域については、繰り返し判定条件に於ける第１の所定時間範囲Ｔ１と、第１の所定積算値範囲Ｒ１とを夫々設定する。又、ΔＰＭ積算時間が長い（≒加減速周期が長い）領域については、ΔＰＭ積算値相似判定条件に於ける第２の所定時間範囲Ｔ２と、第２の所定積算値範囲Ｒ２とを夫々設定する。
【００７７】
次に、図５のステップＳ３０５にて実施される前述の第１の判定手段による判定としての繰り返し判定の詳細について説明する。図７は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断禁止手段の繰り返し判定の動作を説明するフローチャートである。図７に示すフローチャートに於ける各ステップの実行手段は、第１の判定手段を構成する。
【００７８】
図７に於いて、先ず、ステップＳ４０１ではΔＰＭ積算値ＤＰＭＳが前述のようにして設定された第１の所定積算値範囲Ｒ１内にあるか否かを判定する。ステップＳ４０１での判定の結果、ΔＰＭ積算値ＤＰＭＳが第１の所定積算値範囲Ｒ１内にあれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０２に於いてΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値が前述のようにして設定された第１の所定時間範囲Ｔ１内にあるか否かを判定する。ステップＳ４０２での判定の結果、ΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値が第１の所定時間範囲Ｔ１内にあれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０３に於いて繰り返しカウンタを「１」だけカウントアップする。
【００７９】
一方、ステップＳ４０１での判定の結果、ΔＰＭ積算値ＤＰＭＳが前述のようにして設定して第１の所定積算値範囲Ｒ１内になければ（Ｎｏ）、ステップＳ４０７に於いて繰り返しカウンタをリセットする。又、ステップＳ４０２での判定の結果、ΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値が第１の所定時間範囲Ｔ１内になければ（Ｎｏ）、ステップＳ４０７に於いて繰り返しカウンタをリセットする。
【００８０】
ステップＳ４０２からステップＳ４０３に進むと、繰り返しカウンタを「１」だけカウントアップした後、ステップＳ４０４に於いて、繰り返しカウンタのカウント値が所定値、この実施の形態１では「３」、以上であるか否かを確認し、所定値以上であることを確認した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４０５に進んで、繰り返し判定成立と判定し、ステップＳ４０６にて繰り返しカウンタをリセットした後、処理を終了する。
【００８１】
繰り返しカウンタは、ステップＳ４０１でのΔＰＭ積算値が第１の所定積算値範囲内で且つステップＳ４０２でのΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値が第１の所定時間範囲以内にある状態が、図７に示す処理ルーチンで３回連続することにより、所定値「３」に達すると共に、ステップＳ４０５を経てステップＳ４０６にてリセットされる。
【００８２】
一方、ステップＳ４０４に於いて繰り返しカウンタが所定値未満であることを確認した場合（Ｎｏ）、及び、ステップＳ４０７に於いて繰り返しカウンタをリセットした後は、ステップＳ４０８に進み、繰り返し判定不成立と判定し処理を終了する。
【００８３】
次に、図５に示したステップＳ３０６にて実施される前述の第２の判定手段による判定としての積算値相似判定の詳細について説明する。図８は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断禁止手段の積算値相似判定の動作を説明するフローチャートである。図８に示すフローチャートに於ける各ステップの実行手段は、第２の判定手段を構成する。
【００８４】
図８に於いて、ステップＳ５０１ではΔＰＭ積算値ＤＰＭＳが前述のようにして設定された第２の所定積算値範囲Ｒ２内にあるか否かを判定する。ステップＳ５０１での判定の結果、ΔＰＭ積算値ＤＰＭＳが第２の所定積算値範囲Ｒ２内にあれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ５０２に於いてΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値が前述のようにして設定された第２の所定時間範囲Ｔ２内にあるか否かを判定する。ステップＳ５０２での判定の結果、ＰＭ積算時間カウンタのカウント値が第２の所定時間範囲Ｔ２内にあれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ５０３に進む。
【００８５】
ステップＳ５０３に進むと、今回のΔＰＭ積算値ＤＰＭＳと、前回のΔＰＭ積算値ＤＰ
ＭＳ（Ｎ−１）との積算値比を次式（５）により算出する。
ΔＰＭ積算値比＝ΔＰＭ積算値ＤＰＭＳ(Ｎ−１)／ΔＰＭ積算値ＤＰＭＳ・・式（５）
但し、前回のΔＰＭ積算値ＤＰＭＳ（Ｎ−１）は、図５のステップＳ３０２に於いて、前回の吸気管圧力ＰＭと吸気管圧力のなまし値ＰＭＦの大小関係が反転したときに記憶した値である。
【００８６】
次に、ステップＳ５０４に於いて、ステップＳ５０３にて算出したΔＰＭ積算値比が所定範囲内にあるか否かを確認する。ここで、その所定範囲としては、例えば「０．９」〜「１．１」が設定されている。ステップＳ５０４での確認の結果、ΔＰＭ積算値比が所定範囲内にあれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ５０５に進んでΔＰＭ積算値相似判定成立となり、処理を終了する。
【００８７】
一方、ステップＳ５０４での確認によりΔＰＭ積算値比が所定範囲内にないことを確認した場合（Ｎｏ）、又は、ステップＳ５０１での判定によりΔＰＭ積算値ＤＰＭＳが第２の所定積算値範囲Ｒ２内にない場合（Ｎｏ）、又は、ステップＳ５０２での判定によりΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値が第２の所定時間範囲Ｔ２内にない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ５０６に進んでΔＰＭ積算値相似判定不成立となり処理を終了する。
【００８８】
図９は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断禁止手段の動作を説明するタイムチャート（その１）であり、（ａ）はスロットル開度、（ｂ）は吸気管圧力、（ｃ）はΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値、（ｄ）はΔＰＭ積算値（絶対値）を夫々示している。図１０は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断禁止手段の動作を説明するタイムチャート（その２）であり、（ｅ）はモニタ条件継続時間タイマの値、（ｆ）は反転周期積算値、（ｇ）は繰り返しカウンタのカウント値、（ｈ）はΔＰＭ積算値比、（ｉ）は相似判定成立フラグを夫々示している。図９及び図１０に於けるＴ６０１〜Ｔ６０６は、（ｂ）に示す吸気管圧力ＰＭがＰＭ反転基準値（ＰＭなまし値）に対して上側又は下側に反転する時点を示している。
【００８９】
図９、図１０に於いて、時点Ｔ６０１〜Ｔ６０４間に於いては内燃機関が短い周期で加減速を繰り返す運転状態にあり、（ａ）に示すスロットル開度が短い周期で増減し、これに対応して（ｂ）に示す吸気管圧力ＰＭが短い周期で増減を繰り返す。一方、時点Ｔ６０４〜Ｔ６０６間に於いては、内燃機関が前述の時点Ｔ６０１〜Ｔ６０４間での運転状態より長い周期で加減速を繰り返す運転状態にあり、（ａ）に示すスロットル開度が時点Ｔ６０１〜Ｔ６０４間での運転状態の場合より長い周期で増減し、これに対応して（ｂ）に示す吸気管圧力ＰＭが前述の時点Ｔ６０１〜Ｔ６０４間での運転状態の場合より長い周期で増減を繰り返している。
【００９０】
劣化診断禁止手段１４ｃは、時点Ｔ６０１、Ｔ６０２、Ｔ６０３、Ｔ６０４、Ｔ６０５、及びＴ６０６以外の処理タイミングではΔＰＭ積算値の演算を実行し（ステップＳ３１２相当）、且つ、ΔＰＭ積算時間カウンタに処理周期ΔＴａの加算を行なう（ステップＳ３１３相当）。その結果、図９の（ｄ）、（ｃ）に夫々示すように、夫々の反転時点から次の反転時点に達するまでの間では、ΔＰＭ積算値及びΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値は、夫々初期値「０」から前述の図５の処理ルーチンを繰り返す毎に漸次増大する。
【００９１】
又、図１０の（ｅ）に示すようにモニタ条件継続時間タイマは、図４の処理ルーチンに於けるステップＳ２０５による劣化診断禁止条件不成立判定（Ｎｏ）のまま図４の処理ルーチンが繰り返されることにより、その繰り返し毎に１０［ｍｓｅｃ］ずつ減算されて行く。
【００９２】
ここで、内燃機関が前述の短い周期で加減速を繰り返す運転状態にあるときは、時点Ｔ６０１〜Ｔ６０２、Ｔ６０２〜Ｔ６０３、Ｔ６０３〜Ｔ６０４の夫々の時間間隔は短く、従がって（ｄ）に示すΔＰＭ積算値は図６にて説明した第１の所定積算値範囲Ｒ１内となり、且つ（ｃ）に示すΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値は図６にて説明した第２の所定時間範囲Ｔ１内となる。
【００９３】
従がって、図１０の（ｅ）に示すモニタ条件継続時間タイマのカウントダウン中に、図９の（ｄ）に示すΔＰＭ積算値（絶対値）が繰り返しカウンタのカウントアップ許可範囲にあり(Ｐ６Ａ)、且つ（ｃ）に示すΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値が繰り返しカウンタのカウントアップ許可範囲にある(Ｐ６Ｂ)ことが継続し、（ｇ）に示す繰り返しカウンタがカウントアップして繰り返す。
【００９４】
そして、繰り返しカウンタの３回目のカウントアップとなる時点Ｔ６０３に於いてそのカウント値が所定値である「３」に達し(Ｐ６Ｃ)、その時点Ｔ６０３に於いて繰り返し判定が成立する（図７に於けるステップＳ４０５相当）。その結果、劣化診断禁止条件が成立し、劣化診断禁止手段１４ｃに於ける反転周期計測禁止手段０９ｉは、反転周期計測手段１４ｄに対して、酸素センサ１１の出力電圧の反転周期の計測を禁止するように動作する。
【００９５】
時点Ｔ６０１〜Ｔ６０４間に於ける前述の動作は、図７に示す劣化診断禁止手段の繰り返し判定の動作のフローチャートに於けるステップＳ４０１〜Ｓ４０６と、図４に示す酸素センサ劣化診断動作を説明するフローチャートに於けるステップＳ２０１〜Ｓ２０５、ステップＳ２１０〜Ｓ２１１での動作に対応するものである。
【００９６】
尚、図１０の（ｈ）に示すようにΔＰＭ積算値比は時点Ｔ６０１〜Ｔ６０４の間では「１」であるが、図１０の（ｃ）に示すΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値が前述の図６に示す第２の所定時間範囲Ｔ２に達していないので、前述した図８の積算値相似判定の処理ルーチンに於けるステップＳ５０３でのΔＰＭ積算値比の算出は行なわれていない。
【００９７】
次に、内燃機関が前述の長い周期で加減速を繰り返す運転状態なると、時点Ｔ６０４〜Ｔ６０５、Ｔ６０５〜Ｔ６０６の夫々の時間間隔は長く、時点Ｔ６０５、Ｔ６０６に於いて夫々図９の（ｄ）に示すΔＰＭ積算値が図６に示す第２の所定積算値範囲Ｒ２（ΔＰＭ積算値相似判定許可範囲）内に達し、且つ（ｃ）に示すΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値が時点Ｔ６０５、Ｔ６０６に於いて夫々図６に示す第２の所定時間範囲Ｔ２（ΔＰＭ積算値相似判定許可範囲）内に達することになる。
【００９８】
時点Ｔ６０５では、前述したように図９の（ｄ）に示すΔＰＭ積算値及び（ｃ）に示すΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値が夫々第２の所定積算値範囲及び第２の所定時間範囲内に達しているので、図８のフローチャートに於けるステップＳ５０３でのΔＰＭ積算値比の算出が行なわれるが、時点Ｔ６０４でのΔＰＭ積算値が時点Ｔ６０５でのΔＰＭ積算値よりも小さいので、ΔＰＭ積算値比はΔＰＭ積算値相似判定成立積算値比の下限より小さくなり、従がって、図８のステップＳ５０４での判定の結果、ステップＳ５０６によりΔＰＭ積算値相似判定不成立と判定される。
【００９９】
次に、時点Ｔ６０６に達すると、図１０の（ｅ）に示すモニタ条件継続時間タイマのカウントダウン中に、図９の（ｄ）に示すΔＰＭ積算値がΔＰＭ積算値相似判定許可範囲となり(Ｐ６Ｄ)、且つ（ｃ）に示すΔＰＭ積算時間カウンタもΔＰＭ積算値相似判定許可範囲となり(Ｐ６Ｅ)、更にこのときにΔＰＭ積算値の前回値（時点Ｔ６０５での値）と今回値との積算値比がΔＰＭ積算値相似判定許可範囲にあることにより(Ｐ６Ｆ)、劣化診断禁
止条件が成立して（ｉ）に示す相似判定成立フラグが「１」となる(Ｐ６Ｇ)。このとき、モニタ条件継続時間タイマと反転周期積算値が初期化される。
【０１００】
時点Ｔ６０６に於いて劣化診断禁止条件が成立することにより、劣化診断禁止手段１４ｃに於ける反転周期計測禁止手段０９ｉは、反転周期計測手段１４ｄに対して、酸素センサ１１の出力電圧の反転周期の計測を禁止するように動作する。
【０１０１】
時点Ｔ６０４〜Ｔ６０６間に於ける前述の動作は、図８に示すΔＰＭ積算値相似判定の動作のフローチャートに於けるステップＳ５０１〜Ｓ５０６と、図４に示す酸素センサ劣化診断動作を説明するフローチャートに於けるステップＳ２０１〜Ｓ２０５、ステップＳ２１０〜Ｓ２１１での動作に対応する。
【０１０２】
次に、以上述べたこの発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける劣化診断装置の効果を従来の装置と対比して説明する。図１１は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の動作を説明するためのタイムチャート（その１）であり、（ａ）は車速、（ｂ）は吸気管圧力、（ｃ）は酸素センサの出力信号を示し、これらは内燃機関の運転条件を示すパラメータである。図１１に示す内燃機関の運転状態は、一例として、車両の一般の走行時に於ける速度調整のためのスロットル操作に伴う負荷変動時の運転状態を示している。
【０１０３】
図１１の（ｂ）に示す吸気管圧力は、スロットル弁の開度の増減に対応して増減を繰り返し、（ａ）に示す車速は、スタート時点から加速して後、一旦減速し、更に加速して後に減速に至る状態にある。特に時点Ｔ８０１〜Ｔ８０２の間では車速は漸次増大の状態にある。
【０１０４】
この運転状態に於いて、酸素センサの出力信号は、図１１の（ｃ）に示すように反転を繰り返すが、破線で囲む期間Ｐ８Ｃに於いては、酸素センサの出力信号の反転周期は十分短く、酸素センサの劣化診断に至る可能性はないため、酸素センサの出力電圧の反転周期に影響する運転状態であると検知する必要はない。換言すれば、この期間Ｐ８Ｃは、酸素センサの劣化診断の成立性を考慮すれば酸素センサの出力電圧の反転周期に影響する運転状態であると検知してはならない区間である。
【０１０５】
先ず、図１１に示す運転状態に於いて、前述の特許文献1に示された従来の酸素センサ
劣化診断装置を適用した場合について述べる。図１２は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の効果を説明するためのタイムチャート（その２）であり、その時間軸（横軸）は図１１の時間軸（横軸）に一致している。図１２に於いて、（ｄ）はモニタ条件継続タイマの値、（ｅ）及び（ｆ）は、夫々特許文献1に示された実施の形態に於け
る吸気管圧力偏差及び繰り返しカウンタのカウント値を示す。
【０１０６】
図１２の（ｅ）に於いて、「繰り返しカウンタカウント許可上限（偏差−側）」と「繰り返しカウンタカウント下限（偏差−側）」との間の「繰り返しカウンタカウント許可範囲」、及び「繰り返しカウンタカウント許可上限（偏差＋側）」と「繰り返しカウンタカウント下限（偏差＋側）」との間の「繰り返しカウンタカウント許可範囲」により設定される吸気管圧力偏差の所定範囲は、評価等によって事前に酸素センサの出力電圧の反転周期に影響を及ぼす運転状態での吸気管圧力偏差から設定された範囲である。
【０１０７】
特許文献1に開示されている従来の酸素センサ劣化診断装置は、前述のように、所定周
期での負荷パラメータの変化量として、例えば、５００［ｍｓｅｃ］周期のインテークマニホールドの吸気管圧力偏差を指標とし、この吸気管圧力偏差のピーク検出タイミング毎に、吸気管圧力偏差のピーク値が所定範囲内にある状態が連続して３回継続された場合に
反転周期に影響を及ぼす運転状態であると判断するように構成されている。
【０１０８】
この従来の装置の場合、図１２の（ｅ）に示す吸気管圧力偏差のピーク値が、破線で囲むＰ８Ａ及びＰ８Ｂに示すように、繰り返しカウンタ許可範囲内に３回連続して存在する状態が発生したとき、（ｆ）に示すように、時点Ｔ８０１と時点Ｔ８０２の夫々に於いて繰り返しカウンタのカウント値が３回に達する。これにより劣化診断禁止条件が成立し、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態であることを検出することになる。
【０１０９】
しかしながら、時点Ｔ８０１と時点Ｔ８０２は、共に図１１にて説明した区間Ｐ８Ｃ内、即ち前述したように酸素センサの出力電圧の反転周期に影響する運転状態であると検知してはならない期間内にあり、従来の装置では、酸素センサの出力電圧の反転周期に影響を及ぼさない運転状態であるにもかかわらず、酸素センサの出力電圧の反転周期に影響を及ぼす運転状態であると誤検知してしまうことになる。その結果、劣化診断を禁止することで、劣化診断頻度を低下させる。
【０１１０】
特許文献１に開示された従来の酸素センサ劣化診断装置に於いて、酸素センサの出力電圧の反転周期に影響を及ぼさない運転状態での前述の誤検知を改善するため、仮に、吸気管圧力偏差のピーク値の所定範囲を小さくする等により運転状態検知条件を制限した場合、酸素センサの出力電圧の反転周期に影響を及ぼす運転状態であると検知しなければならない運転状態を検知することができなくなり、正常である酸素センサを劣化と誤診断してしまう恐れがある。従がって、特許文献1に開示された従来の劣化診断装置では、酸素セ
ンサの劣化診断成立性と劣化診断精度の両立が困難であった。
【０１１１】
これに対し、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置によれば、以下述べるように、特許文献1に開示された従来の酸素センサ劣化診断装置に於ける前述のような課
題を解消することができる。図１３は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の効果を説明するためのタイムチャート（その３）であり、（ｇ）、（ｈ）、及び（ｉ）は、夫々この発明の実施の形態１による劣化診断装置に於けるΔＰＭ積算値、ΔＰＭ積算時間、及び繰り返しカウンタのカウント値を示している。
【０１１２】
図１３の（ｇ）に示すΔＰＭ積算値に於いて、繰り返しカウンタカウント許可範囲は、図６に基づいて説明した所定範囲設定方法による第１の所定積算値範囲Ｒ１に相当し、ΔＰＭ積算値相似判定許可範囲は、図６に基づいて説明した所定範囲設定方法による第２の所定積算値範囲Ｒ２に相当する。又、図１３の（ｈ）に示すΔＰＭ積算時間に於いて、繰り返しカウンタカウント許可範囲は、図６に基づいて説明した所定範囲設定方法による第１の所定時間範囲Ｔ１に相当し、ΔＰＭ積算値相似判定許可範囲は、図６に基づいて説明した所定範囲設定方法による第２の所定時間範囲Ｔ２に相当する。
【０１１３】
この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置を、図１１に示すような一般の走行時に於ける速度調整のためのスロットル操作に伴う負荷変動時の挙動に適用した場合、酸素センサの出力信号の反転周期に影響する運転状態であると検知してはならない区間Ｐ８Ｃに於いて、図１２の（ｄ）に示すモニタ条件継続タイマのカウントダウンｍ１の間に、図１３の（ｇ）に示すΔＰＭ積算値及び（ｈ）に示すΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値は、夫々ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｒ５、及びｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５として発生し、又、モニタ条件継続タイマのカウントダウンｍ２の間に、ΔＰＭ積算値及びΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値は、夫々ｒ６、ｒ７、及びｔ６、ｔ７として発生し、更に、モニタ条件継続タイマのカウントダウンｍ３の間に、ΔＰＭ積算値及びΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値は、夫々ｒ８、ｒ９、及びｔ８、ｔ９として発生する。
【０１１４】
ここで、モニタ条件継続タイマのカウントダウンｍ１の間に、ΔＰＭ積算値が繰り返しカウンタカウント許可範囲（第１の所定積算値範囲Ｒ１）に含まれるのはｒ１、ｒ４であり、ΔＰＭ積算時間が繰り返しカウンタカウント許可範囲（第１の所定時間範囲御Ｔ１）に含まれるのはｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５であるが、両者が同時に夫々の許可範囲Ｒ１、Ｔ１内に含まれるのはｒ１とｔ１、及びｒ４とｔ４の２組である。従がって、モニタ条件継続タイマのカウントダウンｍ１の間に繰り返しカウンタのカウント値は図１３の（ｉ）に示すように「２」となる。
【０１１５】
次に、同様にして、モニタ条件継続タイマのカウントダウンｍ２の間に、ΔＰＭ積算値が繰り返しカウンタカウント許可範囲（第１の所定積算値範囲Ｒ１）に含まれるのはｒ７であり、ΔＰＭ積算時間が繰り返しカウンタカウント許可範囲（第１の所定時間範囲Ｔ１）に含まれるのはｔ７であり、これらは同時に夫々の所定範囲Ｒ１、Ｔ１内に含まれるので繰り返しカウンタのカウント値は「１」となる。
【０１１６】
更に、同様にして、モニタ条件継続タイマのカウントダウンｍ３の間に、ΔＰＭ積算値が繰り返しカウンタカウント許可範囲（第１の所定積算値範囲Ｒ１）に含まれるのはｒ８であり、ΔＰＭ積算時間が繰り返しカウンタカウント許可範囲（第１の所定時間範囲Ｔ１）に含まれるのはｔ８であり、これらは同時に夫々の所定範囲Ｒ１、Ｔ１内に含まれるので繰り返しカウンタのカウント値は「１」となる。
【０１１７】
前述の図７のフローチャートにより説明したように、劣化診断禁止手段１４ｃの繰り返し判定成立のためには、（１）ΔＰＭ積算値が第１の所定積算値範囲Ｒ１内にあり、（２）ΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値が第１の所定時間範囲Ｔ１内にあり、且つ（３）繰り返しカウンタのカウント値が所定値「３」以上であることが必要であるが、前述の酸素センサの出力電圧の反転周期に影響する運転状態であると検知してはならない区間Ｐ８Ｃ間に於いては、それらの条件のうち（３）が成立しないこととなる。その結果、劣化診断禁止手段１４ｃによる繰り返し判定は不成立となり、酸素センサ１１の出力電圧反転周期の計測は禁止されない。
【０１１８】
一方、モニタ条件継続タイマのカウントダウンｍ１の間に、（ｇ）に示すΔＰＭ積算値がΔＰＭ積算値相似判定許可範囲（第２の所定積算値範囲Ｒ２）に含まれるのはｒ１であるが、（ｈ）に示すΔＰＭ積算時間ではΔＰＭ積算値相似判定許可範囲（第２の所定時間範囲Ｔ２）に含まれる積算時間は存在しない。又、モニタ条件継続タイマのカウントダウンｍ２の間に、（ｇ）に示すΔＰＭ積算値がΔＰＭ積算値相似判定許可範囲（第２の所定積算値範囲Ｒ２）に含まれるのはｒ７であるが、（ｉ）に示すΔＰＭ積算時間ではΔＰＭ積算値相似判定許可範囲（第２の所定時間範囲Ｔ２）に含まれる積算時間は存在しない。更に、モニタ条件継続タイマのカウントダウンｍ３の間に、（ｇ）に示すΔＰＭ積算値がΔＰＭ積算値相似判定許可範囲（第２の所定積算値範囲Ｒ２）に含まれるのはｒ８であるが、（ｈ）に示すΔＰＭ積算時間ではΔＰＭ積算値相似判定許可範囲（第２の所定時間範囲Ｔ２）に含まれる積算時間は存在しない。
【０１１９】
ここで、前述の図８のフローチャートにより説明したように、ΔＰＭ積算値相似判定成立のためには、（１）ΔＰＭ積算値が第２の所定積算値範囲Ｒ２内にあり、（２）ΔＰＭ積算時間カウンタのカウント値が第２の所定時間範囲Ｔ２内にあり、且つ（３）ΔＰＭ積算値比が所定範囲（例えば、「０．９」〜「１．１」）内にあることが必要であるが、前述の酸素センサの出力信号の反転周期に影響する運転状態であると検知してはならない区間Ｐ８Ｃ間に於いては、それらの条件のうち少なくとも（２）が成立しないこととなる。その結果、劣化診断禁止手段１４ｃによるΔ積算値相似判定は不成立となり、酸素センサ１１の出力電圧反転周期の計測は禁止されない。
【０１２０】
従がって、酸素センサの出力信号の反転周期に影響する運転状態であると検知してはならない期間Ｐ８Ｃを、酸素センサの出力電圧の反転周期に影響を及ぼす運転状態であると誤検知してしまうことはなく、酸素センサの劣化診断成立性と劣化診断の精度の向上の両立を図り得る内燃機関の制御装置を提供することができる。このことは、発明者等による実験によっても確認することができた。
【０１２１】
以上のように、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置によれば、例えば所定期間に於ける酸素センサの出力信号の反転周期積算値に基づいて算出した周波数比平均値が、予め設定しておいた故障判定値よりも大きいときに劣化していると診断する内燃機関の制御装置に於いて、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態での診断を禁止させるために、その該当する運転状態の検知に、所定の負荷パラメータとしての吸気管圧力ＰＭが所定の基準値としてのＰＭ反転基準値（ＰＭのなまし値ＰＭＦ）に対して反転するまでの間、前記吸気管圧力ＰＭと前記なまし値ＰＭＦとの偏差であるΔＰＭを所定周期で積算した積算値（ΔＰＭ積算値）を用いて行うようにしたので、反転周期に影響を及ぼさない運転状態、例えば、一般の走行時に於いて過渡時での速度調整のためのスロットル操作に伴う加減速に於いても、この状態を反転周期に影響を及ぼす運転状態と誤検知することなく、且つ、反転周期に影響を及ぼす運転状態、特に、一定変化量での周期的な加減速繰り返し状態の検知は可能であり、酸素センサの劣化診断成立性を確保しつつ、劣化診断を適正に行うことが出来る。
【０１２２】
又、運転状態の検知に、前述の積算値とその積算時間とを併せて用いることにより、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態の検知精度を更に向上させることが出来る。
【０１２３】
更に、酸素センサの出力電圧の反転周期に影響を及ぼす運転状態の判定方法として、その反転周期に影響を及ぼす運転状態の特徴から、周期的な加減速の繰り返し回数を検知する第１の判定手段による判定としての繰り返し判定と、加減速時の負荷変化量の相似を検知する第２の判定手段による判定としての相似判定とを採用することにより、酸素センサの出力電圧の反転周期に影響を及ぼす運転状態を精度よく検知できると共に、これらを組み合わせることで、更に検知性度を向上させることが可能となる。
【０１２４】
尚、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置では、負荷パラメータに吸気管圧力ＰＭを、基準値に吸気管圧力ＰＭのなまし値を用いて説明したが、内燃機関の負荷変化に影響を及ぼすパラメータ、例えば、吸入空気量や充填効率、スロットル開度等を用いても良い。
【０１２５】
又、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置では、劣化診断の指標として、酸素センサの出力電圧の反転周期平均値を指標としたが、所定時間に於ける酸素センサの出力信号の反転回数を指標としてもとしても良い。
【０１２６】
実施の形態２．
前述の実施の形態１による内燃機関の制御装置では、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態を検知したとき、劣化診断禁止手段により反転周期計測を禁止して劣化診断を禁止することで酸素センサの劣化診断に於ける誤診断を回避することとしたが、実施の形態２による内燃機関の制御装置では、劣化診断禁止手段に変えて劣化判定無効化手段を設け、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態を検知したとき、劣化判定無効化手段により劣化判定結果を無効として酸素センサの劣化診断に於ける誤診断を回避するようにしたものである。
【０１２７】
即ち、実施の形態２による内燃機関の制御装置は、図１に示す実施の形態１の構成図に
於けるＥＣＵ１４内の劣化診断禁止手段１４ｃに代えて劣化判定無効化手段を備え、この劣化判定無効化手段が酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態を検知したとき、酸素センサ劣化診断手段１４ｇによる酸素センサの劣化判定結果を無効化するように構成する。
【０１２８】
劣化判定無効化手段の構成は、図２に示す実施の形態１に於ける劣化診断禁止手段１４ｃに類似するが、劣化診断禁止手段１４ｃに於ける反転周期計測禁止手段０９ｉに代えて判定無効化手段を備え、この判定無効化手段からの出力により、酸素センサ劣化診断手段１４ｇからの警告ランプ点灯手段１４ｈへの出力を無効とする。尚、劣化判定無効化手段の構成は、これに限らず、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態を検知したとき、酸素センサ劣化診断手段１４ｇによる酸素センサの劣化判定結果を無効化するように構成すればよい。
【０１２９】
実施の形態２による内燃機関の制御装置のその他の構成及び動作は、前述の実施の形態１の場合と同様である。
【０１３０】
この発明の実施の形態２による内燃機関の制御装置によれば、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼさない運転状態、例えば、一般の走行時に於いて過渡時での速度調整のためのスロットル操作に伴う加減速に於いても、この状態を反転周期に影響を及ぼす運転状態と誤検知することなく、且つ、反転周期に影響を及ぼす運転状態、特に、一定変化量での周期的な加減速繰り返し状態の検知は確実に行うことができ、その検知時に劣化判定結果を無効にすることで、酸素センサの劣化診断を適正に行うことができる。
【０１３１】
実施の形態３．
実施の形態３による内燃機関の制御装置は、運転状態検出手段により検出された内燃機関の運転状態が酸素センサから発生された出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあるとき、酸素センサ劣化診断装置に酸素センサ正常と判定させる反転周期影響運転時判定手段を備えたもので、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態を検知したとき、反転周期影響運転時判定手段により、酸素センサ劣化診断装置による判定を酸素センサ正常と判定させ、酸素センサの劣化診断に於ける誤診断を回避するようにしたものである。
【０１３２】
即ち、実施の形態３による内燃機関の制御装置は、図１に示す実施の形態１の構成図に於けるＥＣＵ１４内の劣化診断禁止手段１４ｃに代えて反転周期影響運転状態時判定手段を備え、この反転周期影響運転状態時判定手段が酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態を検知したとき、酸素センサ劣化診断手段１４ｇによる酸素センサの劣化判定を酸素センサ正常と判定させるように構成する。
【０１３３】
反転周期影響運転状態時判定手段の構成は、図２に示す実施の形態１に於ける劣化診断禁止手段１４ｃに類似するが、劣化診断禁止手段１４ｃに於ける反転周期計測禁止手段０９ｉに代えて劣化判定基準周期変更手段を設け、反転周期影響運転状態検知手段により反転周期影響運転状態が検知されたとき、劣化判定基準周期変更手段により劣化判定基準周期の値を酸素センサが劣化したと判定されない値に変更する。具体的には、図４に示すフローチャートに於いて、ステップＳ２１３での判定に於ける故障判定値の値を、劣化判定基準周期変更手段により劣化判定基準周期の値を酸素センサが劣化したと判定されない値に変更する。これにより、反転周期影響運転状態が検知されたときには、ステップＳ２１４に進んで酸素センサ正常の判定を得るものである。
【０１３４】
実施の形態３による内燃機関の制御装置のその他の構成及び動作は、前述の実施の形態１の場合と同様である。
【０１３５】
この発明の実施の形態３による内燃機関の制御装置によれば、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼさない運転状態、例えば、一般の走行時に於いて過渡時での速度調整のためのスロットル操作に伴う加減速に於いても、この状態を反転周期に影響を及ぼす運転状態と誤検知することなく、且つ、反転周期に影響を及ぼす運転状態、特に、一定変化量での周期的な加減速繰り返し状態の検知は確実に行うことができ、その検知時に劣化判定結果を無効にすることで、酸素センサの劣化診断を適正に行うことができる。
【０１３６】
以上述べたこの発明による内燃機関の制御装置は、以下の特徴を有する。
（１）この発明による内燃機関の制御装置は、内燃機関の所定の負荷パラメータが所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値の演算に基づいて反転周期影響運転状態を検知する反転周期影響運転状態検知手段を備えている。このように構成したこの発明による内燃機関の制御装置によれば、運転状態の検知の為の負荷パラメータとしてインテークマニホールドの吸気管圧力を用い、又、反転基準値としてその吸気管圧力のなまし値を用い、吸気管圧力のなまし値を大きく設定しておけば、負荷（吸気管圧力）の変動周期が短いものや負荷(吸気管圧力)の変動幅の小さい場合については吸気管圧力と吸気管圧力のなまし値の大小関係が反転しにくくなる。その結果、酸素センサの反転周期に影響を及ぼさない運転状態で且つ特許文献１に開示された従来の装置の運転状態検知手段に於いて反転周期に影響を及ぼす運転状態と誤検知しやすい運転状態、例えば、一般の走行時における速度調整のためのスロットル操作に伴う周期的でない負荷変動時に於いて、運転状態検知頻度が低下し、劣化診断禁止頻度も低下するため劣化診断成立性が確保できる。
【０１３７】
更には、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態、特に、燃料噴射量や吸入空気量が一定の変化量で周期的に増減を繰り返す加減速の繰り返しに於いては、吸気管圧力と吸気管圧力のなまし値は加減速の周期に同期して大小関係が反転するため、反転周期に影響を及ぼす運転状態であると検知することが可能であり、反転周期に影響を及ぼす運転状態を検知したときに、劣化診断を禁止し、又は前記酸素センサ劣化診断手段による酸素センサの劣化判定を無効とし、或いは酸素センサの劣化判定を酸素センサ正常と判定させる等、反転周期に影響を及ぼす運転状態の検知結果を酸素センサの劣化判定に反映させることにより、酸素センサ劣化診断の成立性を確保することが可能となる。
【０１３８】
（２）又、この発明による内燃機関の制御装置は、前記偏差の積算値の演算は、前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間毎に行なわれ、前記反転周期影響運転状態検知手段は、前記時間毎の演算による前記偏差の積算値が第１の所定積算値範囲内にあることが所定回数継続したときに、前記内燃機関の運転状態が前記反転周期影響運転状態にあると判定する第１の判定手段を備え、前記第１の判定手段による判定に基づいて前記反転周期影響運転状態を検知するように構成されている。このように構成したこの発明による内燃機関の制御装置によれば、酸素センサの反転周期に影響を及ぼす運転状態の判定方法に、反転周期に影響を及ぼす運転状態、特に燃料噴射量や吸入空気量が一定の変化量で周期的に増減を繰り返す加減速状態の特徴である、加減速の繰り返しの回数を指標として用いることで、加減速の周期が短い場合での運転状態検知精度を向上することが出来る。
【０１３９】
（３）更に、この発明による内燃機関の制御装置は、前記反転周期影響運転状態検知手段は、前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間が第１の所定時間範囲内にあるとき、前記第１の判定手段による前記判定を行なうように構成されている。このように構成したこの発明による内燃機関の制御装置に於いては、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を
及ぼす運転状態の判定の指標に、吸気管圧力等の負荷パラメータと吸気管圧力のなまし値等の反転基準値との大小関係の反転から反転までに要した時間、つまり、吸気管圧力と吸気管圧力偏差の積算時間を条件に追加して、積算時間が所定の条件を満足していなければ運転状態検知を行わないとすることができる。その結果、一般の走行時における速度調整のためのスロットル操作に伴う周期的でない負荷変動時に於いて、負荷(吸気管圧力)の変動周期が短いにも関わらず吸気管圧力と吸気管圧力のなまし値の大小関係が反転してしまう運転状態でも、反転周期に影響を及ぼす運転状態であると誤検知することを回避し、反転周期に影響を与える運転状態の検知精度を向上することが出来る。
【０１４０】
（４）又、この発明による内燃機関の制御装置は、前記偏差の積算値が第２の所定積算値範囲内にあり、且つ前記演算による今回の積算値と前回の積算値との比が所定範囲内にあるとき、前記内燃機関の運転状態が前記反転周期影響運転状態にあると判定する第２の判定手段を備え、前記第２の判定手段による判定に基づいて前記反転周期影響運転状態を検知するように構成されている。このように構成したこの発明による内燃機関の制御装置によれば、偏差の積算値が第２の所定積算値範囲内にあることと、今回の積算値と前回の積算値との比が所定範囲内にあることが前記反転周期影響運転状態にあると判定する条件となり、酸素センサの出力信号の反転周期に影響する運転状態であると検知してはならない期間Ｐ８Ｃを、酸素センサの出力電圧の反転周期に影響を及ぼす運転状態であると誤検知してしまうことはより確実になくない、酸素センサの劣化診断成立性と劣化診断の精度の向上の両立を図り得る内燃機関の制御装置を提供することができる。
【０１４１】
（５）更に、この発明による内燃機関の制御装置は、前記反転周期影響運転状態検知手段は、前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間が第２の所定時間範囲内にあるとき、前記第２の判定手段による前記判定を行なうように構成されている。このように構成したこの発明による内燃機関の制御装置に於いては、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態の判定の指標に、吸気管圧力等の負荷パラメータと吸気管圧力のなまし値等の反転基準値との大小関係の反転から反転までに要した時間、つまり、吸気管圧力と吸気管圧力偏差の積算時間を条件に追加して、積算時間が所定の条件を満足していなければ運転状態検知を行わないとすることができる。その結果、一般の走行時における速度調整のためのスロットル操作に伴う周期的でない負荷変動時に於いて、負荷(吸気管圧力)の変動周期が短いにも関わらず吸気管圧力と吸気管圧力のなまし値の大小関係が反転してしまう運転状態でも、反転周期に影響を及ぼす運転状態であると誤検知することを回避し、反転周期に影響を与える運転状態の検知精度を向上することが出来る。又、酸素センサの出力信号の反転周期に影響を及ぼす運転状態の判定方法に、反転周期に影響を及ぼす運転状態、特に燃料噴射量や吸入空気量が一定の変化量で周期的に増減を繰り返す加減速状態の特徴である、一定の変化量であることを指標として用いることで、加減速の周期が長い場合での運転状態検知精度を向上することが出来る。
【０１４２】
（６）更に、この発明による内燃機関の制御装置は、前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間を、前記偏差の積算値を得る積算時間に基づいて検出するように構成される。このように構成したこの発明による内燃機関の制御装置に於いては、所定の負荷パラメータが所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に大小関係が反転する時点までの時間を、簡単な構成で容易に検出することができる。
【０１４３】
（７）この発明による内燃機関の制御装置は、運転状態検出手段により検出された内燃機関の運転状態が前記酸素センサから発生された出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあるとき酸素センサ劣化診断手段による酸素センサの劣化判定を禁止する劣化診断禁止手段を備え、前記劣化診断禁止手段は、前記内燃機関の所定の負荷パラメ
ータを算出する負荷パラメータ算出手段と、所定の反転基準値を算出する基準値算出手段と、前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値を算出する積算値算出手段と、前記積算値を算出する積算時間を算出する積算時間算出手段と、前記積算時間算出手段により算出された前記積算値と前記積算時間算出手段により算出された前記積算時間とに基づいて、前記反転周期影響運転状態を検知する反転周期影響運転状態検知手段と、前記反転周期影響運転状態検知手段により前記反転周期影響運転状態が検知されたとき、前記判定周期計測手段による前記反転周期の計測を禁止する反転周期計測禁止手段とを備えている。このように構成したこの発明による内燃機関の制御装置に於いては、運転状態検出手段により検出された内燃機関の運転状態が前記酸素センサから発生された出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあることを簡単な構成で確実に検知することができ、その検知時に酸素センサ劣化診断手段による前記酸素センサの劣化判定を禁止することで、酸素センサの劣化診断成立性と劣化診断の精度の向上の両立を図り得る内燃機関の制御装置を提供することができる。
【０１４４】
（８）又、この発明による内燃機関の制御装置は、運転状態検出手段により検出された内燃機関の運転状態が酸素センサから発生された出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあるとき酸素センサ劣化診断手段による酸素センサの劣化判定を無効とする劣化判定無効化手段とを備え、前記劣化判定無効化手段は、前記内燃機関の所定の負荷パラメータを算出する負荷パラメータ算出手段と、所定の反転基準値を算出する基準値算出手段と、前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値を算出する積算値算出手段と、前記積算値を算出する積算時間を算出する積算時間算出手段と、前記積算時間算出手段により算出された前記積算値と前記積算時間算出手段により算出された前記積算時間とに基づいて、前記反転周期影響運転状態を検知する反転周期影響運転状態検知手段と、前記反転周期影響運転状態検知手段により前記反転周期影響運転状態が検知されたとき、前記判定診断手段による前記酸素センサの劣化判定を無効とする判定無効化手段とを備えている。このように構成したこの発明による内燃機関の制御装置に於いては、運転状態検出手段により検出された内燃機関の運転状態が前記酸素センサから発生された出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあることを簡単な構成で確実に検知することができ、その検知時に酸素センサ劣化診断手段による前記酸素センサの劣化判定を無効にすることで、酸素センサの劣化診断成立性と劣化診断の精度の向上の両立を図り得る内燃機関の制御装置を提供することができる。
【０１４５】
（９）更に、この発明による内燃機関の制御装置は、運転状態検出手段により検出された内燃機関の運転状態が酸素センサから発生された出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあるとき前記酸素センサ劣化診断装置に酸素センサ正常と判定させる反転周期影響運転時判定手段とを備え、前記反転周期影響運転時判定手段は、前記内燃機関の所定の負荷パラメータを算出する負荷パラメータ算出手段と、所定の反転基準値を算出する基準値算出手段と、前記所定の負荷パラメータが前記所定の反転基準値に対して大小関係が反転した時点から次に前記大小関係が反転する時点までの時間に於ける前記所定の負荷パラメータと前記所定の反転基準値との偏差の積算値を算出する積算値算出手段と、  前記積算値の算出に要する積算時間を算出する積算時間算出手段と、前記積算時間算出手段により算出された前記積算値と前記積算時間算出手段により算出された前記積算時間とに基づいて、前記反転周期影響運転状態を検知する反転周期影響運転状態検知手段と、前記反転周期影響運転状態検知手段により前記反転周期影響運転状態が検知されたとき、前記劣化判定基準周期の値を、前記酸素センサが劣化したと判定されない値に変更する劣化判定基準周期変更手段とを備えている。このように構成したこの発明による内燃機関
の制御装置に於いては、運転状態検出手段により検出された内燃機関の運転状態が前記酸素センサから発生された出力信号の反転周期に影響を及ぼす反転周期影響運転状態にあることを簡単な構成で確実に検知することができ、その検知時に酸素センサ劣化診断手段による前記酸素センサの劣化判定を酸素センサ正常と判定することで、酸素センサの劣化診断成立性と劣化診断の精度の向上の両立を図り得る内燃機関の制御装置を提供することができる。
【０１４６】
（１０）更に、この発明による内燃機関の制御装置は、前記所定の反転基準値を、前記所定の負荷パラメータのなまし値により構成する。このように構成したこの発明による内燃機関の制御装置に於いては、簡単に反転基準値を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
この発明による内燃機関の制御装置は、空燃比制御の為に、排気管に酸素センサを装着する全ての内燃機関全般に適用できるものである。
【符号の説明】
【０１４８】
１    内燃機関、                          ２    吸気管
３    エアークリーナ                    ４    スロットルセンサ
５    スロットル弁                        ６    吸気管圧力センサ
７    インテークマニホールド              ８    インジェクタ
９    排気管                              １０    三元触媒
１１    酸素センサ                        １２    クランク角センサ
１３    水温センサ                        １４    ＥＣＵ
１４ａ    運転状態検出手段                １４ｂ    空燃比制御手段
１４ｃ    劣化診断禁止手段                ０９ａ    負荷パラメータ算出手段
０９ｂ    基準値算出手段                  ０９ｃ    積算値算出手段
０９ｄ    積算時間算出手段                ０９ｅ    反転確認手段
０９ｆ    反転周期影響運転状態検知手段    ０９ｇ    繰り返し判定手段
０９ｈ    積算値相似判定手段              １４ｄ    反転周期計測手段
１４ｅ    反転周期積算手段                １４ｆ    反転周期平均値演算手段
１４ｇ    酸素センサ劣化診断手段          １４ｈ    警告ランプ点灯手段
１５    警告ランプ
【図１】
2011074777.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2011074777.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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