(57)【要約】      （修正有）【課題】排気ガスの空燃比制御に使用される空燃比センサの異常の有無をより正確に判定できるようにする。【解決手段】内燃機関の排気通路に設けられた空燃比センサの出力信号を参照して空燃比をフィードバック制御するものにおいて、空燃比センサの出力値が上位判定値以上である状態が所定期間以上継続した場合に、空燃比フィードバック制御による燃料噴射量の補正量が正常範囲外にある状態が所定期間以上継続しているならば、空燃比を強制的にリーン化またはリッチ化させるアクティブ制御を実行しつつ空燃比センサの出力信号を参照し、その出力値が上位判定値を下回るか否かに基づいて当該空燃比センサの異常の有無を判定することとした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられた空燃比センサの出力信号を参照して空燃比をフィードバック制御するものであって、
空燃比センサの出力値が判定値以上である状態が所定期間以上継続した場合において、
空燃比フィードバック制御による燃料噴射量の補正量が正常範囲外にある状態が所定期間以上継続しているならば、空燃比を強制的に変動させるアクティブ制御を実行しつつ空燃比センサの出力信号を参照し、その出力値が判定値を下回るか否かに基づいて当該空燃比センサの異常の有無を判定する内燃機関の制御装置。
【請求項２】
内燃機関の排気通路に設けられた空燃比センサの出力信号を参照して空燃比をフィードバック制御するものであって、
空燃比センサの出力値が判定値以下である状態が所定期間以上継続した場合において、
空燃比フィードバック制御による燃料噴射量の補正量が正常範囲外にある状態が所定期間以上継続しているならば、空燃比を強制的に変動させるアクティブ制御を実行しつつ空燃比センサの出力信号を参照し、その出力値が判定値または前記判定値よりも低い極小判定値を上回るか否かに基づいて当該空燃比センサの異常の有無を判定する内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関における燃料噴射量を調整して空燃比を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関の排気通路には、内燃機関の気筒から排出される排気ガス中に含まれる有害物質ＨＣ、ＣＯ、ＮＯxを酸化／還元して無害化する三元触媒が装着されている。ＨＣ、ＣＯ、ＮＯxの全てを効率よく浄化するには、排気ガスの空燃比をウィンドウと称する理論空燃比近傍の一定範囲に収める必要がある。そのために、触媒の上流及び下流にそれぞれ空燃比センサを配し、それら空燃比センサの出力信号を用いる二重のフィードバックループを構築して、空燃比をフィードバック制御する（例えば、下記特許文献を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３８７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空燃比制御によれば、一時的な空燃比の乱れ（外乱）に対して燃料噴射量を補正し、空燃比を理論空燃比近傍に収束させることができる。しかしながら、フィードバック制御によっても空燃比の乱れを解消し切れず、空燃比センサの出力値がリーンまたはリッチを示す値に長期間張り付いたままとなることがある。その場合に、内燃機関の運転制御を司るＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）が、この状況を空燃比センサの異常（故障、断線等）であると誤認してしまい、空燃比フィードバック制御を打ち切ってしまったり、コックピット内のエンジンチェックランプを点灯させて運転者に誤報を与えてしまったりすることがあった。
【０００５】
本発明は、以上の問題に初めて着目してなされたものであり、空燃比制御に使用される空燃比センサの異常の有無をより正確に判定できるようにすることを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、内燃機関の排気通路に設けられた空燃比センサの出力信号を参照して空燃比をフィードバック制御するものであって、空燃比センサの出力値が判定値以上である状態が所定期間以上継続した場合において、空燃比フィードバック制御による燃料噴射量の補正量が正常範囲外にある状態が所定期間以上継続しているならば、空燃比を強制的に変動（リーン化またはリッチ化）させるアクティブ制御を実行しつつ空燃比センサの出力信号を参照し、その出力値が判定値を下回るか否かに基づいて当該空燃比センサの異常の有無を判定する内燃機関の制御装置を構成した。
【０００７】
並びに、本発明では、内燃機関の排気通路に設けられた空燃比センサの出力信号を参照して空燃比をフィードバック制御するものであって、空燃比センサの出力値が判定値以下である状態が所定期間以上継続した場合において、空燃比フィードバック制御による燃料噴射量の補正量が正常範囲外にある状態が所定期間以上継続しているならば、空燃比を強制的に変動（リーン化またはリッチ化）させるアクティブ制御を実行しつつ空燃比センサの出力信号を参照し、その出力値が判定値または前記判定値よりも低い極小判定値を上回るか否かに基づいて当該空燃比センサの異常の有無を判定する内燃機関の制御装置を構成した。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、空燃比制御に使用される空燃比センサの異常の有無をより正確に判定できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態における内燃機関及び制御装置の概略構成を示す図。
【図２】フロントＯ2センサの出力を参照した空燃比フィードバック制御の模様を示すタイミング図。
【図３】制御中心補正量ＦＡＣＦと遅延時間ＴＤＲ、ＴＤＬとの関係を例示するグラフ。
【図４】リアＯ2センサの出力を参照した空燃比フィードバック制御の模様を示すタイミング図。
【図５】同実施形態の制御装置が実施するフロントＯ2センサのダイアグノーシス処理の手順を示すフロー図。
【図６】同実施形態のダイアグノーシス処理における、フロントＯ2センサの入出力特性と上位判定値、下位判定値及び極小判定値との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
【００１１】
吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。
【００１２】
排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させたことで生じる排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。
【００１３】
排気通路４における触媒４１の上流及び下流には、排気通路を流通する排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサ４３、４４を設置する。空燃比センサ４３、４４はそれぞれ、排気ガスの空燃比に対して非線形な出力特性を有するＯ2センサであってもよく、排気ガスの空燃比に比例した出力特性を有するリニアＡ／Ｆセンサであってもよい。本実施形態では、触媒４１の上流側及び下流側の各空燃比センサ４３、４４について、排気ガス中の酸素濃度に応じた電圧信号を出力するＯ2センサを想定している。Ｏ2センサ４３、４４の出力特性は、ウィンドウの範囲では空燃比に対する出力の変化率が大きく急峻な傾きを示し、それよりも空燃比が大きいリーン領域では低位飽和値に漸近し、空燃比が小さいリッチ領域では高位飽和値に漸近する、いわゆるＺ特性曲線を描く。
【００１４】
本実施形態の内燃機関には、外部ＥＧＲ装置２が付帯している。外部ＥＧＲ装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものであり、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通するＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。
【００１５】
本実施形態の制御装置たるＥＣＵ０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。
【００１６】
入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｅ、触媒４１の上流側における排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ４３から出力される空燃比信号ｆ、触媒４１の下流側における排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ４４から出力される空燃比信号ｇ、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号ｈ等が入力される。
【００１７】
出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ等を出力する。
【００１８】
ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）等といった運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌを出力インタフェースを介して印加する。
【００１９】
本実施形態のＥＣＵ０は、気筒１に充填される混合気の空燃比、ひいては気筒１から排出され触媒４１へと導かれる排気ガスの空燃比をフィードバック制御する。ＥＣＵ０は、まず、吸気圧及び吸気温、エンジン回転数、要求ＥＧＲ率等から、気筒１に充填される新気の量を算出し、これに見合った基本噴射量ＴＰを決定する。次いで、この基本噴射量ＴＰを、触媒４１の上流側の空燃比に応じて定まるフィードバック補正係数ＦＡＦで補正し、さらには内燃機関の状況に応じて定まる各種補正係数Ｋやインジェクタ３６の無効噴射時間ＴＡＵＶをも加味して、最終的な燃料噴射時間（インジェクタ１１に対する通電時間）Ｔを算定する。燃料噴射時間Ｔは、
Ｔ＝ＴＰ×ＦＡＦ×Ｋ＋ＴＡＵＶ
となる。そして、燃料噴射時間Ｔだけインジェクタ１１に信号ｊを入力、インジェクタ１１を開弁して燃料を噴射させる。
【００２０】
触媒４１の上流側の空燃比信号ｆを参照したフィードバック制御は、例えば、内燃機関の冷却水温が所定温度以上であり、燃料カット中でなく、パワー増量中でなく、内燃機関の始動から所定時間が経過し、フロントＯ2センサ４３が活性中、吸気圧が正常である、等の諸条件が全て成立している場合に行う。
【００２１】
図２に示すように、ＥＣＵ０は、触媒４１の上流側のガスの空燃比を検出するセンサであるフロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆを、目標空燃比に相当する電圧値（鎖線で表す）と比較して、その目標電圧値よりも高ければリッチ、その目標電圧値よりも低ければリーンと判定する。そして、センサ出力ｆがリーンからリッチに切り替わったときには、リッチ判定遅延時間ＴＤＲの経過を待って、フィードバック補正係数ＦＡＦをスキップ値ＲＳＭだけ減少させる。その後、補正係数ＦＡＦを所定時間あたりリーン積分値ＫＩＭだけ逓減させる。補正係数ＦＡＦの減少に伴い、燃料噴射量が絞られて、混合気の空燃比がリーンへと向かう。
【００２２】
あるいは、センサ出力ｆがリッチからリーンに切り替わったときには、リーン判定遅延時間ＴＤＬの経過を待って、フィードバック補正係数ＦＡＦをスキップ値ＲＳＰだけ増加させる。その後、補正係数ＦＡＦを所定時間あたりリッチ積分値ＫＩＰだけ逓増させる。補正係数ＦＡＦの増加に伴い、燃料噴射量が上積みされて、混合気の空燃比がリッチへと向かう。
【００２３】
遅延時間ＴＤＲ、ＴＤＬは、制御中心補正量ＦＡＣＦに応じて増減する。図３に、補正量ＦＡＣＦと遅延時間ＴＤＲ、ＴＤＬとの関係を例示する。補正量ＦＡＣＦが大きくなるほど、リッチ判定遅延時間ＴＤＲ（実線で表す）は延長され、リーン判定遅延時間ＴＤＬ（破線で表す）は短縮される。さすれば、フィードバック補正係数ＦＡＦが増加から減少に転じる時期が遅れ、減少から増加に転じる時期が早まる。結果、燃料噴射量が平均的に増すこととなり、空燃比フィードバック制御の制御中心がリッチ側に変位する。
【００２４】
他方、補正量ＦＡＣＦが小さくなるほど、リッチ判定遅延時間ＴＤＲは短縮され、リーン判定遅延時間ＴＤＬは延長される。さすれば、フィードバック補正係数ＦＡＦが増加から減少に転じる時期が早まり、減少から増加に転じる時期が遅れる。結果、燃料噴射量が平均的に減ることとなり、空燃比フィードバック制御の制御中心がリーン側に変位する。
【００２５】
ＥＣＵ０は、空燃比のフィードバック制御中、上記の制御中心補正量ＦＡＣＦをも算出する。原則として、ＦＡＣＦは、触媒４１の下流側の空燃比に応じて定まる。触媒４１の下流側の空燃比信号ｇを参照したフィードバック制御は、例えば、冷却水温が所定温度以上であり、空燃比フィードバック制御の開始から所定時間が経過し、フロントＯ2センサ４３及び／またはリアＯ2センサ４４が活性してから所定時間が経過し、過渡期の燃料補正量が所定値を下回り、アイドル状態で車速が０若しくは０に近い所定値以下であるかまたは非アイドル状態で所定の運転領域にある、等の諸条件が全て成立している場合に行う。
【００２６】
図４に示すように、ＥＣＵ０は、触媒４１の下流側のガスの空燃比を検出するセンサであるリアＯ2センサ４４の出力電圧ｇを、目標空燃比に相当する電圧値（鎖線で表す。この電圧値は、フロントＯ2センサ４３の出力信号ｆの目標電圧値とは一致しないことがある）と比較して、その目標電圧値よりも高ければリッチ、その目標電圧値よりも低ければリーンと判定する。そして、センサ出力ｇがリッチである間は、制御中心補正量ＦＡＣＦを所定時間あたりリーン積分値ＦＡＣＦＫＩＭだけ逓減させる。既に述べたように、補正量ＦＡＣＦの減少に伴い、空燃比制御中心はリーンへと向かう。
【００２７】
逆に、センサ出力ｇがリーンである間は、制御中心補正量ＦＡＣＦを所定時間あたりリッチ積分値ＦＡＣＦＫＩＰだけ逓増させる。補正量ＦＡＣＦの増加に伴い、空燃比制御中心はリッチへと向かう。
【００２８】
上述した空燃比のフィードバック制御によれば、一時的な空燃比の乱れ（外乱）に対して燃料噴射量を補正し、空燃比を理論空燃比近傍に収束させることができる。しかしながら、フィードバック制御によっても空燃比の乱れを解消し切れずに、メインフィードバックループを構成するフロントＯ2センサ４３の出力ｆがリーンを示す値に長期間張り付いたままとなる、あるいはリッチを示す値に長期間張り付いたままとなることがある。
【００２９】
だが、フロントＯ2センサ４３の出力ｆがリーンまたはリッチに張り付いたままであるからといって、混合気の空燃比がリーンまたはリッチの一方に偏ったままの状態にあるとは断定できない。フロントＯ2センサ４３自身の故障、またはフロントＯ2センサ４３とＥＣＵ０とを繋ぐ信号線路の断線により、出力信号ｆが異常値を示している可能性もある。
【００３０】
そこで、本実施形態のＥＣＵ０は、以下に述べるフロントＯ2センサ４３のダイアグノーシスを実施して、フロントＯ2センサ４３の異常の有無を判定する。
【００３１】
図５に、フロントＯ2センサ４３のダイアグノーシス処理の手順例を示す。ＥＣＵ０は、まず、フロントＯ2センサ４３の出力電圧値ｆが上位判定値以上である状態が所定期間以上継続しているか否かを判断する（ステップＳ１）。本実施形態にあって、上位判定値は、図６に示すように、空燃比フィードバック制御における目標値よりも高い電圧値に設定している。フロントＯ2センサ４３の出力ｆが上位判定値以上である状態が続くということは、フロントＯ2センサ４３の出力ｆがリッチを示す値に張り付いたままとなっていることを意味する。
【００３２】
フロントＯ2センサ４３の出力ｆが上位判定値以上である状態が所定期間以上継続しているならば、次に、空燃比フィードバック制御による燃料噴射量の補正量ＦＡＦが正常範囲外にある状態が所定期間以上継続しているか否かを判断する（ステップＳ２）。ここで、補正量ＦＡＦが正常範囲外であるとは、補正量ＦＡＦが上位の閾値（即ち、正常範囲の上限）よりも大きいことをいう。そして、補正量ＦＡＦが正常範囲外にある状態が続くということは、燃料噴射量を顕著に減量しているはずであるにもかかわらずフロントＯ2センサ４３の出力ｆがリッチのままとなっていることを意味する。
【００３３】
補正量ＦＡＦが正常範囲外にある状態が所定期間以上継続しているならば、空燃比を強制的にリーン化させるアクティブ制御を実行する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、所定時間燃料噴射量を減量して空燃比を目標空燃比よりもリーンに操作し、しかる後所定時間燃料噴射量を増量して空燃比を目標空燃比よりもリッチに操作することを所定回数または所定期間繰り返して、フロントＯ2センサ４３に接触するガスの空燃比をリーンとリッチとの間で強制的に振動させる。
【００３４】
しかして、アクティブ制御の結果、フロントＯ2センサ４３の出力電圧値ｆが上位判定値を跨ぐように変動した、換言すれば上位判定値よりも低下したならば（ステップＳ４）、フロントＯ2センサ４３に異常はないと判定する。翻って、アクティブ制御を実行したにもかかわらず、フロントＯ2センサ４３の出力電圧値ｆが上位判定値よりも低下しないならば、フロントＯ2センサ４３に異常があると判定する。
【００３５】
フロントＯ2センサ４３に異常があると判定したＥＣＵ０は、以後の空燃比フィードバック制御を停止し、その判定内容を示す情報であるダイアグノーシスコードをメモリに記憶保持する（ダイアグノーシスコードは、事後の修理作業における原因究明及び修繕箇所の特定の助けとなる）とともに、異常が発生している旨を運転者の視覚または聴覚に訴えかける態様にて報知する（ステップＳ５）。例えば、コックピット内に設置されたエンジンチェックランプ（警告灯）を点灯させたり、ディスプレイに警告を表示させたり、ブザーまたはスピーカから警告音を音声出力させたりする。
【００３６】
また、ＥＣＵ０は、フロントＯ2センサ４３の出力電圧値ｆが下位判定値以下である状態が所定期間以上継続しているか否かを判断する（ステップＳ６）。本実施形態にあって、下位判定値は、図６に示すように、上位判定値及び空燃比フィードバック制御における目標値よりも低い電圧値に設定している。フロントＯ2センサ４３の出力ｆが下位判定値以下である状態が続くということは、フロントＯ2センサ４３の出力ｆがリーンを示す値に張り付いたままとなっていることを意味する。
【００３７】
フロントＯ2センサ４３の出力ｆが下位判定値以下である状態が所定期間以上継続しているならば、次に、空燃比フィードバック制御による燃料噴射量の補正量ＦＡＦが正常範囲外にある状態が所定期間以上継続しているか否かを判断する（ステップＳ７）。ここで、補正量ＦＡＦが正常範囲外であるとは、補正量ＦＡＦが下位の閾値（即ち、正常範囲の下限）よりも小さいことをいう。そして、補正量ＦＡＦが正常範囲外にある状態が続くということは、燃料噴射量を大いに増量しているはずであるにもかかわらずフロントＯ2センサ４３の出力ｆがリーンのままとなっていることを意味する。
【００３８】
補正量ＦＡＦが正常範囲外にある状態が所定期間以上継続しているならば、空燃比を強制的にリッチ化させるアクティブ制御を実行する（ステップＳ８）。ステップＳ８では、所定時間燃料噴射量を増量して空燃比を目標空燃比よりもリッチに操作し、しかる後所定時間燃料噴射量を減量して空燃比を目標空燃比よりもリーンに操作することを所定回数または所定期間繰り返して、フロントＯ2センサ４３に接触するガスの空燃比をリッチとリーンとの間で強制的に振動させる。
【００３９】
しかして、アクティブ制御の結果、フロントＯ2センサ４３の出力電圧値ｆが下位判定値を跨ぐように変動した、換言すれば下位判定値を超えて上昇したならば（ステップＳ９）、フロントＯ2センサ４３に異常はないと判定する。翻って、アクティブ制御を実行したにもかかわらず、フロントＯ2センサ４３の出力電圧値ｆが上位判定値よりも低下しないならば、フロントＯ2センサ４３に異常があると判定する。
【００４０】
但し、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆが上昇しない要因としては、フロントＯ2センサ４３そのものの故障の他に、フロントＯ2センサ４３とＥＣＵ０とを接続する信号線の断線も想定される。修繕箇所の特定のためには、両者を切り分けて特定できることが好ましい。そこで、ＥＣＵ０は、アクティブ制御中にフロントＯ2センサ４３の出力電圧値ｆが極小判定値を超えて上昇したか否かの判断を行う（ステップＳ１０）。極小判定値は、問題の原因が断線によるものであるかどうかを確認するためのものであり、図６に示しているように、下位判定値よりも低い、電圧０Ｖに近い値（例えば、０．０８Ｖ）に設定してある。
【００４１】
アクティブ制御によりフロントＯ2センサ４３の出力ｆが極小判定値を超えたが下位判定値を超えなかったのであれば、断線は生じておらず、フロントＯ2センサ４３自体の異常と判定する。他方、フロントＯ2センサ４３の出力ｆが極小判定値をすら超えなかったのであれば、断線が生じていると判定する。そして、ＥＣＵ０は、以後の空燃比フィードバック制御を停止し、その判定内容を示す情報であるダイアグノーシスコードをメモリに記憶保持するとともに、異常が発生している旨を運転者の視覚または聴覚に訴えかける態様にて報知する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。例えば、コックピット内に設置されたエンジンチェックランプを点灯させたり、ディスプレイに警告を表示させたり、ブザーまたはスピーカから警告音を音声出力させたりする。
【００４２】
尤も、ステップＳ４またはＳ９にてフロントＯ2センサ４３の異常が認められなかったとしても、フロントＯ2センサ４３の出力ｆがリッチまたはリーンに張り付いているという事象が否定されるわけではない。フロントＯ2センサ４３が正常であるとすれば、現実に混合気の空燃比が目標値から逸脱しているということになる。空燃比が目標値に収束しない原因が、ソフトウェア上の問題（外乱が大きくフィードバック制御が遅れている、補正量ＦＡＦ及び／またはＦＡＣＦの学習値に誤りが混入している等）であるのか、ハードウェア（インジェクタ１１やインジェクタ１１に高圧燃料を供給する燃料ポンプその他の燃料系統、スロットルバルブ３２、ＥＧＲバルブ２３他）の異常であるのかによって、適切な対処は異なる。故に、ＥＣＵ０は、ステップＳ４またはＳ９に引き続き、フロントＯ2センサ４３以外のハードウェアの異常の有無を判定する処理を行い、空燃比が目標値に収束しない原因を追及することがある。
【００４３】
本実施形態では、内燃機関の排気通路４に設けられた空燃比センサ４３の出力信号ｆを参照して空燃比をフィードバック制御するものであって、空燃比センサ４３の出力値ｆが判定値（上位判定値）以上である状態が所定期間以上継続した場合において、空燃比フィードバック制御による燃料噴射量の補正量ＦＡＦが正常範囲外にある（上限閾値を上回っている）状態が所定期間以上継続しているならば、空燃比を強制的に変動（リーン化）させるアクティブ制御を実行しつつ空燃比センサ４３の出力信号ｆを参照し、その出力値ｆが判定値を下回るか否かに基づいて当該空燃比センサ４３の異常の有無を判定する内燃機関の制御装置０を構成した。
【００４４】
並びに、本実施形態では、内燃機関の排気通路４に設けられた空燃比センサ４３の出力信号ｆを参照して空燃比をフィードバック制御するものであって、空燃比センサ４３の出力値ｆが判定値（下位判定値）以下である状態が所定期間以上継続した場合において、空燃比フィードバック制御による燃料噴射量の補正量ＦＡＦが正常範囲外にある（下限閾値を下回っている）状態が所定期間以上継続しているならば、空燃比を強制的に変動（リッチ化）させるアクティブ制御を実行しつつ空燃比センサ４３の出力信号ｆを参照し、その出力値ｆが判定値または前記判定値よりも低い極小判定値を上回るか否かに基づいて当該空燃比センサ４３の異常の有無を判定する内燃機関の制御装置０を構成した。
【００４５】
本実施形態によれば、空燃比制御に使用される空燃比センサ４３の異常の有無をより正確に判定できるようになる。空燃比センサ４３が正常であるにもかかわらずこれを故障しているものと誤判断することが回避されるので、問題の原因の特定及び修繕等に要するコストが削減される。
【００４６】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態には限られない。特に、本発明の対象となる空燃比センサは、Ｏ2センサには限定されない。本発明により、リニアＡ／Ｆセンサの異常の有無の判定を遂行することも当然に可能である。
【００４７】
その他各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
０…制御装置（ＥＣＵ）
４…排気通路
４３…空燃比センサ（フロントＯ2センサ）
ｆ…空燃比センサの出力信号
【図１】
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【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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