(57)【要約】【課題】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うシステムであれば、その空燃比フィードバック制御の仕様を問わず、簡単に異常診断機能を搭載できるようにする。【解決手段】エンジン運転中に所定クランク角間隔で空燃比センサの出力信号（検出λ）の変化率である１階差分値λd を演算して、その１階差分値の絶対値｜λd ｜を積算する（ステップ１０２〜１０５）。そして、所定期間内における検出λの１階差分値｜λd ｜の積算値を所定の判定値と比較して（ステップ１０６、１０７）、この検出λの１階差分値｜λd ｜の積算値が判定値以下であれば、正常と判定し（ステップ１０８）、検出λの１階差分値｜λd ｜の積算値が判定値を越えていれば、いずれかの気筒の空燃比が異常であると判定する（ステップ１０９）。【選択図】図４
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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排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサを設置し、この空燃比センサの出力信号（以下「空燃比センサ信号」という）に基づいて各気筒に供給する空燃比（以下「供給空燃比」という）を制御する内燃機関の制御装置において、
所定間隔で前記空燃比センサ信号の変化率を演算してその変化率の絶対値を積算する空燃比センサ信号変化率積算手段と、
前記空燃比センサ信号の変化率積算値に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定する異常診断を行う異常診断手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記異常診断手段は、所定期間内における前記空燃比センサ信号の変化率積算値が所定値以上であるときにいずれかの気筒の空燃比が異常であると判定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】
所定間隔で供給空燃比の変化率を演算してその変化率の絶対値を積算する供給空燃比変化率積算手段を備え、
前記異常診断手段は、所定期間内における前記空燃比センサ信号の変化率積算値と前記供給空燃比の変化率積算値との比に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定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４】
前記供給空燃比変化率積算手段は、前記供給空燃比の変化率として、燃料噴射量、目標空燃比、噴射補正係数のいずれかの変化率を用いることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記変化率は、１階差分値又は２階差分値であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記空燃比センサ信号変化率積算手段は、前記空燃比センサ信号の変化率を演算するタイミングを内燃機関の運転条件に応じて変化させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記異常診断手段は、空燃比フィードバック制御が停止している時に前記異常診断を実施することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記異常診断手段は、前記異常診断中に空燃比フィードバック制御を強制的に停止させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記異常診断手段は、前記異常診断中に空燃比フィードバック制御のゲインを変更することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか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】
本発明は、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサの出力信号を用いて空燃比制御系の異常診断を行う機能を備えた内燃機関の制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子制御化された内燃機関の制御システムにおいては、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサの出力信号に基づいて排出ガスの空燃比を排出ガス浄化用の触媒の浄化ウインドウ（浄化率の高い理論空燃比付近）に収めるように各気筒の燃料噴射量（供給空燃比）をフィードバック制御するようにしている。このような空燃比制御システムでは、異常診断機能を持たせるために、例えば特許文献１（特開平７−２２４７０９号公報）に記載されているように、各気筒の供給空燃比を気筒毎に制御する気筒別空燃比制御に用いる気筒毎の空燃比フィードバック補正項を異常診断のデータとして使用し、この気筒毎の空燃比フィードバック補正項が所定範囲内にあるか否かを判定して、気筒毎の空燃比フィードバック補正項が所定範囲から外れた気筒があれば、その気筒が異常であると判定するようにしたものがある。
【特許文献１】特開平７−２２４７０９号公報（第２頁等）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１の異常診断技術は、異常診断のデータとして気筒毎の空燃比フィードバック補正項を必要とするため、気筒毎の空燃比フィードバック補正項を演算しないシステム（気筒別空燃比制御を行わないシステム）には適用することができない。
【０００４】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、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うシステムであれば、その空燃比フィードバック制御の仕様を問わず、簡単に異常診断機能を搭載できる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関の排気通路に排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサを設置し、この空燃比センサの出力信号（以下「空燃比センサ信号」という）に基づいて各気筒に供給する空燃比（以下「供給空燃比」という）を制御する内燃機関の制御装置において、センサ信号変化率積算手段によって所定間隔で前記空燃比センサ信号の変化率を演算してその変化率の絶対値を積算し、その空燃比センサ信号の変化率積算値に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを異常診断手段により判定するようにしたものである。
【０００６】
いずれかの気筒の空燃比が異常になると、排出ガスの空燃比が乱れて空燃比センサ信号の変動が大きくなり、その結果、空燃比センサ信号の変化率積算値が大きくなるという特性があるため、空燃比センサ信号の変化率積算値は、空燃比センサ信号の乱れの程度ひいては排出ガスの空燃比の乱れの程度を評価する指標となる。従って、空燃比センサ信号の変化率積算値に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定することが可能となる。
【０００７】
本発明のように、空燃比センサ信号の変化率積算値に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定すれば、気筒毎の空燃比フィードバック補正項等、気筒毎の空燃比情報を用いることなく、異常診断を行うことができるため、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うシステムであれば、その空燃比フィードバック制御の仕様を問わず、簡単に本発明の異常診断機能を搭載できる。
【０００８】
この場合、請求項２のように、所定期間内における空燃比センサ信号の変化率積算値が所定値以上であるときに、いずれかの気筒の空燃比が異常であると判定するようにしても良い。これにより、簡単に異常診断を行うことができる。
【０００９】
また、過渡補正やパージ補正等により供給空燃比が変動すると、空燃比センサ信号が変化して空燃比センサ信号の変化率が変化することを考慮して、請求項３のように、所定間隔で供給空燃比の変化率を演算してその変化率の絶対値を積算する供給空燃比変化率積算手段を備え、所定期間内における前記空燃比センサ信号の変化率積算値と前記供給空燃比の変化率積算値との比に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定するようにしても良い。このようにすれば、過渡補正やパージ補正等による供給空燃比の変動分の影響を排除して異常診断を行うことが可能となり、異常診断精度を向上させることができる。
【００１０】
この場合、請求項４のように、供給空燃比の変化率として、燃料噴射量、目標空燃比、噴射補正係数のいずれかの変化率を用いるようにしても良い。これらの変化率は、全て供給空燃比の変化率と相関関係があり、供給空燃比の変化率の代用情報として使用できるためである。
【００１１】
また、請求項５のように、変化率は、１階差分値（１階微分値）又は２階差分値（２階微分値）を用いれば良い。１階差分値や２階差分値は、コンピュータの演算機能により極めて簡単に算出することができる。
【００１２】
ところで、内燃機関から排出されるガスが空燃比センサ周辺に到達して空燃比が検出されるまでの遅れ時間は、排気ガスの流量（流速）によって変化し、排気ガスの流量（流速）は、内燃機関の回転速度や吸入空気量等の運転条件によって変化する。従って、いずれかの気筒の空燃比が異常になったときに出現する空燃比センサ信号の乱れた波形は、内燃機関の運転条件に応じて位相が変化する。
【００１３】
この点を考慮して、請求項６のように、空燃比センサ信号の変化率を演算するタイミングを内燃機関の運転条件に応じて変化させるようにしても良い。このようにすれば、いずれかの気筒の空燃比が異常になったときに出現する空燃比センサ信号の乱れた波形の位相が内燃機関の運転条件に応じて変化するのに対応して、空燃比センサ信号の変化率を演算するタイミングを適正に変化させることができ、内燃機関の運転条件の影響を少なくして異常診断を行うことができて、異常診断精度を向上させることができる。
【００１４】
ところで、異常診断中に空燃比フィードバック制御を継続すると、異常診断中に空燃比フィードバック制御が異常時でも空燃比センサ信号を正常時の状態に近付ける方向に燃料噴射量を補正してしまい（つまり空燃比フィードバック制御が空燃比センサ信号の異常時と正常時との差を少なくなる方向に働いてしまい）、異常診断精度が低下する可能性がある。
【００１５】
この対策として、請求項７のように、空燃比フィードバック制御が停止している時に異常診断を実施するようにしたり、或は、請求項８のように、異常診断中に空燃比フィードバック制御を強制的に停止させるようにしても良い。いずれの場合でも、空燃比フィードバック制御の影響を全く受けずに異常診断を行うことができて、異常診断精度を向上させることができる。
【００１６】
或は、請求項９のように、異常診断中に空燃比フィードバック制御のゲインを変更するようしても良い。このようにすれば、異常診断中に空燃比フィードバック制御のゲインを小さくして、空燃比フィードバック制御の影響を少なくするという制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した３つの実施例１〜３を説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の実施例１を図１乃至図４に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
【００１９】
内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。
【００２０】
更に、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【００２１】
一方、エンジン１１の各気筒の排出ガスが合流して流れる排気管２３（排気通路）には、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサ２４が設けられ、この空燃比センサ２４の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２５が設けられている。
【００２２】
また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２６や、エンジン１１のクランク軸２７が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２８が取り付けられている。このクランク角センサ２８の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【００２３】
これら各種センサの出力は、制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２９に入力される。このＥＣＵ２９は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁２１の燃料噴射量や点火プラグ２２の点火時期を制御する。
【００２４】
その際、ＥＣＵ２９は、空燃比センサ２４の出力信号（以下「空燃比センサ信号」という）に基づいて排出ガスの空燃比を目標空燃比に一致させるように各気筒に供給する空燃比（燃料噴射量等）をフィードバック制御することで、排出ガスの空燃比が触媒２５の浄化ウインドの範囲内になるように制御して、触媒２５の排出ガス浄化効率を高めるようにしている。
【００２５】
更に、本実施例１では、いずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定するために、エンジン運転中に所定クランク角間隔で空燃比センサ信号（検出λ）の変化率である１階差分値（１階微分値）を演算してその１階差分値の絶対値を積算し、所定期間内における空燃比センサ信号（検出λ）の１階差分値の積算値が所定の判定値以上であるか否かで、いずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定するようにしている。尚、「検出λ」は「検出空気過剰率」を意味し、検出空気過剰率（検出λ）は次式で定義される。
検出空気過剰率（検出λ）＝検出空燃比／理論空燃比
【００２６】
図２に示すように、エンジン１１の全気筒の供給空燃比が正常で安定していれば、空燃比センサ信号（検出λ）は、理論空燃比（λ＝１．０）付近に収まって安定しているが、いずれかの気筒の供給空燃比が異常になると、排出ガスの空燃比が乱れて、図３（＃１気筒リッチ異常時の例）に示すように、空燃比センサ信号（検出λ）の変動が大きくなり、その結果、空燃比センサ信号（検出λ）の１階差分値の積算値が大きくなるという特性があるため、空燃比センサ信号（検出λ）の１階差分値の積算値は、空燃比センサ信号（検出λ）の乱れの程度ひいては排出ガスの空燃比の乱れの程度を評価する指標となる。従って、所定期間内における空燃比センサ信号（検出λ）の１階差分値の積算値が所定値以上であるか否かで、いずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定することが可能となる。
【００２７】
以上説明した本実施例１の異常診断処理は、ＥＣＵ２９によって図４の異常診断ルーチンに従って次のようにして実行される。
【００２８】
図４の異常診断ルーチンは、エンジン運転中に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、異常診断実行条件が成立しているか否かを例えば次の条件(1) 〜(3) を全て満たすか否かで判定する。
(1) 空燃比フィードバック制御停止中であること
(2) 定常運転状態であること
(3) 空燃比センサ２４が正常であること（空燃比センサ２４の異常が自己診断機能によって検出されていないこと）
【００２９】
これら３つの条件(1) 〜(3) の中で、いずれか１つでも満たさない条件があれば、異常診断実行条件が不成立となり、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
【００３０】
一方、上記３つの条件(1) 〜(3) を全て満たせば、異常診断実行条件が成立していると判定され、次のステップ１０２に進み、空燃比センサ信号（検出λ）の１階差分値λd を演算する所定クランク角であるか否かを判定する。この所定クランク角は、点火に同期したクランク角に設定しても良いし、エンジン回転速度や吸入空気量等のエンジン運転条件によって変化させても良い。
【００３１】
エンジン回転速度や吸入空気量等の運転条件に応じて空燃比センサ信号（検出λ）の１階差分値λd を演算するタイミングを変化させれば、いずれかの気筒の空燃比が異常になったときに出現する空燃比センサ信号（検出λ）の乱れた波形の位相がエンジン運転条件に応じて変化するのに対応して、空燃比センサ信号（検出λ）の１階差分値λd を演算するタイミングを適正に変化させることができる。尚、所定クランク角毎ではなく、所定時間毎に空燃比センサ信号（検出λ）の１階差分値λd を演算するようにしても良い。
【００３２】
上記ステップ１０２で、所定クランク角ではないと判定されれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了するが、所定クランク角であると判定されれば、ステップ１０３に進み、検出λ（空燃比センサ信号）を読み込んで、次のステップ１０４で、検出λの１階差分値（１階微分値）λd を次式により算出する。
λd ＝λ(i-1) −λ(i)
ここで、λ(i-1) は前回の検出λ、λ(i) は今回の検出λである。
【００３３】
この後、ステップ１０５に進み、上記ステップ１０４で算出した今回の検出λの１階差分値λd の絶対値｜λd ｜を、ＥＣＵ２９のＲＡＭ（図示せず）に記憶されている前回の検出λの１階差分値の積算値λsdに加算して、今回の検出λの１階差分値の積算値λsdを求める。
λsd＝λsd（前回値）＋｜λd ｜
上記ステップ１０２〜１０５の処理が特許請求の範囲でいう空燃比センサ信号変化率積算手段としての役割を果たす。
【００３４】
この後、ステップ１０６に進み、検出λの１階差分値λd の絶対値｜λd ｜を積算する期間が所定期間（例えばクランク軸２００回転分の期間）を経過したか否かを判定し、所定期間経過していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
【００３５】
その後、検出λの１階差分値λd の絶対値｜λd ｜を積算する期間が所定期間経過した時点で、検出λの１階差分値λd の絶対値｜λd ｜の積算を終了して、ステップ１０７に進み、検出λの１階差分値の積算値λsdを所定の判定値と比較し、検出λの１階差分値の積算値λsdが判定値以下であれば、正常と判定し（ステップ１０８）、検出λの１階差分値の積算値λsdが判定値を越えていれば、いずれかの気筒の空燃比が異常であると判定する（ステップ１０９）。異常と判定した場合は、ステップ１１０に進み、警告灯を点灯したり、或は、運転席のインストルメントパネルの表示部に警告表示して運転者に警告すると共に、ＥＣＵ２９のバックアップＲＡＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリに異常コードを記憶する。これらステップ１０６〜１１０の処理が特許請求の範囲でいう異常診断手段としての役割を果たす。
【００３６】
以上説明した本実施例１によれば、所定期間内における空燃比センサ信号（検出λ）の１階差分値の積算値λsdが判定値以上であるか否かで、いずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定するようにしたので、気筒毎の空燃比フィードバック補正項等、気筒毎の空燃比情報を用いることなく、異常診断を行うことができる。このため、空燃比センサ信号（検出λ）に基づいて空燃比フィードバック制御を行うシステムであれば、その空燃比フィードバック制御の仕様を問わず、簡単に異常診断機能を搭載できる。
【００３７】
ところで、異常診断中に空燃比フィードバック制御を継続すると、異常診断中に空燃比フィードバック制御が異常時でも検出λを正常時の状態に近付ける方向に燃料噴射量を補正してしまい（つまり空燃比フィードバック制御が検出λの異常時と正常時との差を少なくなる方向に働いてしまい）、異常診断精度が低下する可能性がある。
【００３８】
この対策として、本実施例１では、異常診断実行条件の１つとして、空燃比フィードバック制御停止中であることを条件とし、空燃比フィードバック制御の停止中に異常診断を実行するようにしたので、空燃比フィードバック制御の影響を全く受けずに異常診断を行うことができて、異常診断精度を向上させることができる。
【００３９】
尚、異常診断中に空燃比フィードバック制御を強制的に停止させるようにしても良く、この場合でも、空燃比フィードバック制御による異常診断精度の低下を未然に防止することができる。
【００４０】
或は、異常診断中に空燃比フィードバック制御のゲインを変更するようしても良い。このようにすれば、異常診断中に空燃比フィードバック制御のゲインを小さくして、空燃比フィードバック制御の影響を少なくするという制御が可能となる。
【実施例２】
【００４１】
過渡補正やパージ補正等により供給空燃比が変動すると、空燃比センサ信号が変化して空燃比センサ信号の変化率（１階差分値）が変化することを考慮して、図５に示す本発明の実施例２では、所定期間内における空燃比センサ信号の変化率積算値（１階差分値の積算値λsd）と供給空燃比の変化率積算値との比に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定するようにしている。
【００４２】
本実施例２では、供給空燃比の変化率として、空燃比フィードバック補正係数を除く噴射補正係数Ｆの変化率（１階差分値）を使用するが、燃料噴射量の変化率又は目標空燃比の変化率を用いても良い。勿論、吸入空気量と燃料噴射量とから供給空燃比を算出して、供給空燃比の変化率を算出するようにしても良い。
【００４３】
以下、本実施例２で実行する図５の異常診断ルーチンの処理内容を説明する。図５の異常診断ルーチンは、エンジン運転中に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、異常診断実行条件が成立しているか否かを前記実施例１と同様の条件で判定し、異常診断実行条件が成立していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
【００４４】
一方、上記ステップ２０１で、異常診断実行条件が成立していると判定されれば、ステップ２０２に進み、空燃比センサ信号（検出λ）の１階差分値λd を演算する所定クランク角であるか否かを判定し、所定クランク角ではないと判定されれば、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了するが、所定クランク角であると判定されれば、ステップ２０３に進み、検出λ（空燃比センサ信号）と噴射補正係数Ｆを読み込む。この際、噴射補正係数Ｆは、空燃比フィードバック補正係数を除いた噴射補正係数が用いられる。
【００４５】
この後、ステップ２０４に進み、検出λの１階差分値（１階微分値）λd を算出し、次のステップステップ２０５で、上記ステップ２０４で算出した今回の検出λの１階差分値λd の絶対値｜λd ｜を、ＥＣＵ２９のＲＡＭ（図示せず）に記憶されている前回の検出λの１階差分値の積算値λsdに加算して、今回の検出λの１階差分値の積算値λsdを求める。
【００４６】
この後、ステップ２０６に進み、噴射補正係数Ｆの１階差分値（１階微分値）Ｆd を次式により算出する。
Ｆd ＝Ｆ(i-1) −Ｆ(i)
ここで、Ｆ(i-1) は前回の噴射補正係数Ｆ、Ｆ(i) は今回の噴射補正係数Ｆである。
【００４７】
この後、ステップステップ２０７に進み、上記ステップ２０６で算出した今回の噴射補正係数Ｆの１階差分値Ｆd の絶対値｜Ｆd ｜を、ＥＣＵ２９のＲＡＭ（図示せず）に記憶されている前回の噴射補正係数Ｆの１階差分値の積算値Ｆsdに加算して、今回の噴射補正係数Ｆの１階差分値の積算値Ｆsdを求める。
Ｆsd＝Ｆsd（前回値）＋｜Ｆd ｜
【００４８】
この後、ステップ２０８に進み、噴射補正係数Ｆの１階差分値Ｆd の絶対値｜Ｆd ｜を積算する期間が所定期間（例えばクランク軸２００回転分の期間）を経過したか否かを判定し、所定期間経過していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
【００４９】
その後、噴射補正係数Ｆの１階差分値Ｆd の絶対値｜Ｆd ｜を積算する期間が所定期間経過した時点で、噴射補正係数Ｆの１階差分値Ｆd の絶対値｜Ｆd ｜の積算を終了して、ステップ２０９に進み、検出λの１階差分値の積算値λsdと噴射補正係数Ｆの１階差分値の積算値Ｆsdとの比（λsd／Ｆsd）を所定の判定値と比較し、当該比（λsd／Ｆsd）が判定値以下であれば、正常と判定し（ステップ２１０）、当該比（λsd／Ｆsd）が判定値を越えていれば、いずれかの気筒の空燃比が異常であると判定する（ステップ２１１）。異常と判定する場合は、ステップ２１２に進み、警告灯を点灯したり、或は運転席のインストルメントパネルの表示部に警告表示して運転者に警告すると共に、ＥＣＵ２９のバックアップＲＡＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリに異常コードを記憶する。
【００５０】
以上説明した本実施例２では、所定期間内における空燃比センサ信号の変化率積算値（検出λの１階差分値の積算値λsd）と供給空燃比の変化率積算値（噴射補正係数Ｆの１階差分値の積算値Ｆsd）との比に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定するようにしたので、過渡補正やパージ補正等による供給空燃比の変動分の影響を排除して異常診断を行うことができ、異常診断精度を向上させることができる。
【実施例３】
【００５１】
上記実施例１，２では、空燃比センサ信号（検出λ）の変化率や噴射補正係数Ｆの変化率として、１階差分値（１階微分値）を用いるようにしたが、２階差分値（２階微分値）を用いるようにしても良い。以下、これを具体化した本発明の実施例３を図６を用いて説明する。
【００５２】
本実施例３で実行する図６の異常診断ルーチンでは、ステップ３０１〜３０４の処理によって、前記実施例１と同様の方法で、検出λの１階差分値λd を算出した後、ステップ３０５に進み、検出λの２階差分値（２階微分値）λddを次式により算出する。
λdd＝λd(i-1)  −λd(i)
ここで、λd(i-1)  は前回の１階差分値λd 、λd(i)は今回の１階差分値λd である。      
【００５３】
この後、ステップ３０６に進み、上記ステップ３０５で算出した今回の検出λの２階差分値λddの絶対値｜λdd｜を、ＥＣＵ２９のＲＡＭ（図示せず）に記憶されている前回の検出λの２階差分値の積算値λsdd に加算して今回の検出λの２階差分値の積算値λsdd を求める。
λsdd ＝λsdd(前回値) ＋｜λdd｜
【００５４】
この後、ステップ３０７に進み、検出λの２階差分値λddを積算する期間が所定期間（例えばクランク軸２００回転分の期間）を経過したか否かを判定し、所定期間経過していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
【００５５】
その後、検出λの２階差分値λddを積算する期間が所定期間経過した時点で、検出λの２階差分値λddの積算を終了して、ステップ３０８に進み、検出λの２階差分値の積算値λsdd を所定の判定値と比較し、検出λの２階差分値の積算値λsdd が判定値以下であれば、正常と判定し（ステップ３０９）、検出λの２階差分値の積算値λsdd が判定値を越えていれば、いずれかの気筒の空燃比が異常であると判定する（ステップ３１０）。異常と判定される場合は、ステップ３１１に進み、警告灯を点灯したり、或は運転席のインストルメントパネルの表示部に警告表示して運転者に警告すると共に、ＥＣＵ２９のバックアップＲＡＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリに異常コードを記憶する。
【００５６】
以上説明した本実施例３においても、前記実施例１と同様の効果を得ることができる。  尚、前記実施例２のように、所定期間内における空燃比センサ信号の変化率積算値と供給空燃比の変化率積算値との比に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定する場合でも、空燃比センサ信号（検出λ）の２階差分値の積算値と供給空燃比の２階差分値の積算値（例えば噴射補正係数Ｆの２階差分値の積算値）との比に基づいていずれかの気筒の空燃比が異常であるか否かを判定するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例１におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。
【図２】正常時の噴射補正係数Ｆと空燃比センサ信号の挙動を示すタイムチャートである。
【図３】＃１気筒リッチ異常時の噴射補正係数Ｆと空燃比センサ信号の挙動を示すタイムチャートである。
【図４】実施例１の異常診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例２の異常診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例３の異常診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１６…スロットルバルブ、２１…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２３…排気管（排気通路）、２４…空燃比センサ、２９…ＥＣＵ（空燃比センサ信号変化率積算手段，異常診断手段）
【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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