(57)【要約】      （修正有）【課題】空燃比の収束性を向上させる。【解決手段】空燃比領域検出部２１は、理論空燃比を示す電圧値である目標電圧値より高い値に設定された第１の判定電圧と、目標電圧値より低い値に設定された第２の判定電圧とを有しており、酸素センサ１１からの酸素センサ出力値が第１の判定電圧値以上の場合、エンジンの空燃比が第１のリッチ領域内であると判定し、酸素センサ出力値が目標電圧値以上で、且つ、第１の判定電圧値より低い場合、エンジンの空燃比が第２のリッチ領域内であると判定し、酸素センサ出力値が第２の判定電圧値以上で、且つ、目標電圧値より低い場合、エンジンの空燃比が第２のリーン領域内であると判定し、酸素センサ出力値が第２の判定電圧より低い場合、エンジンの空燃比が第１のリーン領域内であると判定する。【選択図】図２
2017096222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気ガス中の酸素濃度に応じた酸素センサ出力値を出力する酸素センサと、
前記酸素センサ出力値に基づいて前記エンジンへの燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御を行う空燃比フィードバック制御部と
を備えたエンジン制御装置であって、
前記空燃比フィードバック制御部は、
前記酸素センサ出力値に基づいて、前記エンジンの空燃比が、予め設定された４つ以上の空燃比領域のいずれに入るかを検出する空燃比領域検出部と、
前記空燃比領域検出部で検出された前記空燃比領域に応じて、前記空燃比フィードバック制御に用いるための第１のフィードバック制御補正量を演算する空燃比フィードバック制御補正量演算部と
を有し、
前記４つ以上の領域は、理論空燃比よりリッチ側において、空燃比の値が低い順に設定された、第１のリッチ領域および第２のリッチ領域と、前記理論空燃比よりリーン側において、空燃比の値が高い順に設定された、第１のリーン領域および第２のリーン領域とを少なくとも含み、
前記空燃比領域検出部は、
前記理論空燃比を示す電圧値である目標電圧値より高い値に設定された第１の判定電圧と、前記目標電圧値より低い値に設定された第２の判定電圧とを有しており、
前記酸素センサ出力値を、前記第１の判定電圧及び前記第２の判定電圧のそれぞれと比較して、
前記酸素センサ出力値が前記第１の判定電圧値以上の場合、前記エンジンの空燃比が前記第１のリッチ領域内であると判定し、
前記酸素センサ出力値が前記目標電圧値以上で、且つ、前記第１の判定電圧値より低い場合、前記エンジンの空燃比が前記第２のリッチ領域内であると判定し、
前記酸素センサ出力値が前記第２の判定電圧値以上で、且つ、前記目標電圧値より低い場合、前記エンジンの空燃比が前記第２のリーン領域内であると判定し、
前記酸素センサ出力値が前記第２の判定電圧より低い場合、前記エンジンの空燃比が前記第１のリーン領域内であると判定する、
エンジン制御装置。
【請求項２】
前記空燃比フィードバック制御部は、
前記酸素センサを構成しているセンサ素子の温度を推定するセンサ素子温度推定部と、
前記センサ素子温度推定部により推定された前記センサ素子の温度に基づいて、前記第１の判定電圧および前記第２の判定電圧の少なくともいずれか１つを補正する空燃比判定電圧更新部と
をさらに有し、
前記空燃比判定電圧更新部は、
推定された前記センサ素子の温度が基準値より高い場合は、前記第１の判定電圧および前記第２の判定電圧の少なくともいずれか１つに対して補正を行い、前記第１の判定電圧の場合は現在値よりも低くし、前記第２の判定電圧の場合は現在値よりも高くし、
推定された前記センサ素子の温度が前記基準値より低い場合は、前記第１の判定電圧および前記第２の判定電圧の少なくともいずれか１つに対して補正を行い、第１の判定電圧の場合は現在値よりも高く、前記第２の判定電圧の場合は現在値よりも低くする、
請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
エンジン回転速度、スロットル開度及びエンジン温度の少なくとも１つを含むエンジンの運転状態を検出するセンサ群をさらに備え、
前記空燃比フィードバック制御部は、
前記センサ群により検出された前記エンジンの運転状態に基づいて、前記エンジンが過渡運転状態か定常運転状態かを判定する過渡運転状態検出部と、
前記過渡運転状態検出部によって前記エンジンが定常運転状態であると判定された状態において、予め設定された時間内における前記酸素センサ出力値の最大値の平均値または最小値の平均値を求め、前記最大値の平均値または前記最小値の平均値が、それぞれに対する基準値と異なる場合に、前記第１の判定電圧および前記第２の判定電圧の少なくともいずれか１つを補正する空燃比判定電圧更新部
を有し、
前記空燃比判定電圧更新部は、
前記最大値の平均値または前記最小値の平均値が、それぞれに対する基準値より低い場合は、前記第１の判定電圧および前記第２の判定電圧の少なくともいずれか１つを、現在値より低くし、
前記最大値の平均値または前記最小値の平均値が、それぞれに対する基準値より高い場合は、前記第１の判定電圧および前記第２の判定電圧の少なくともいずれか１つを、現在値より高くする、
請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
エンジンの運転状態を検出するセンサ群をさらに備え、
前記空燃比フィードバック制御部は、
前記センサ群により検出された前記エンジンの運転状態に基づいて、前記エンジンが過渡運転状態か否かを判定する過渡運転状態検出部を
さらに有し、
前記空燃比フィードバック制御補正量演算部は、
前記酸素センサ出力値が前記目標電圧値以上か否かの判定結果に基づいて空燃比フィードバック制御に用いるための第２のフィードバック制御補正量を演算し、
前記過渡運転状態検出部により前記エンジンが過渡運転状態であると判定された場合には、前記第１のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力し、
前記過渡運転状態検出部により前記エンジンが過渡運転状態でないと判定された場合には、前記第２のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力する、
請求項１または２に記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記空燃比フィードバック制御部は、
前記酸素センサの劣化を検出するセンサ劣化検出部
をさらに有し、
前記空燃比フィードバック制御補正量演算部は、
前記センサ劣化検出部が前記酸素センサの劣化を検出した場合には、前記第２のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力し、
前記センサ劣化検出部が前記酸素センサの劣化を検出せず、且つ、前記過渡運転状態検出部により前記エンジンが過渡運転状態であると判定された場合には、前記第１のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力し、
前記センサ劣化検出部が前記酸素センサの劣化を検出せず、且つ、前記過渡運転状態検出部により前記エンジンが過渡運転状態でないと判定された場合には、前記第２のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力する、
請求項４に記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はエンジン制御装置に関し、特に、排気ガス中の酸素濃度に感応して酸素センサ出力値が変化する酸素センサを備えた車両に搭載されるエンジン制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排気経路に酸素センサが設置されている車両がある。当該車両においては、酸素センサの出力電圧に基づいて、エンジンの空燃比が理論空燃比となるように、燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御が行われている。これにより、排気ガスを浄化する三元触媒の浄化能力を維持することができる。
【０００３】
酸素センサの出力電圧は、排気ガス中の酸素濃度によって変化する。また、酸素センサの出力電圧は、理論空燃比を境に急変する特性を持つ。この特性を用いると、酸素センサ出力電圧値から、エンジンの空燃比が理論空燃比よりもリッチであるか又はリーンであるかを判定することができる。判定結果は、理論空燃比よりもリッチであるかリーンであるかに基づく２値のデータで表される。この２値の判定結果に基づいた空燃比フィードバックが広く実施されている。
【０００４】
近年、排ガス規制強化が高まるにつれて、空燃比フィードバック制御の精度の向上が求められている。酸素センサの出力電圧は、前述の通り、理論空燃比を境に急変する。すなわち、空燃比が理論空燃比よりもリッチ側に進むと、酸素センサの出力電圧は、最初は急激に増加するが、その後は、緩やかな増加となる。一方、空燃比が理論空燃比よりもリーン化側に進むと、酸素センサの出力電圧は、最初は急激に減少するが、その後は、緩やかな減少となる。
【０００５】
また、理論空燃比付近以外の酸素センサ出力の特性は、センサ素子温度の変化の影響を大きく受ける。酸素センサを空燃比センサとして用いる場合は、酸素センサのセンサ素子温度の推定が重要である。そのため、酸素センサのセンサ素子温度の検出または推定を含めた空燃比フィードバック方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１に記載のシステム構成においては、コントロールユニットのメモリ内に、３次元の酸素センサマップが予め記憶されている。当該酸素センサマップにおいては、エンジン回転速度及びスロットル開度に対応させて、酸素センサのセンサ素子温度が記憶されている。当該マップから、運転状態に合わせて、センサ素子温度を読み出すことで、酸素センサのセンサ素子温度を推定する。次に、センサ素子温度の推定結果に基づいて、酸素センサ出力値を補正する。さらに、補正した酸素センサ出力値から、実際の空燃比（以下、実空燃比とする）を算出する。こうして、実空燃比と目標空燃比（理論空燃比）との偏差に基づいて、フィードバック制御を行う。これにより、特許文献１においては、従来から広く実施されている２値（理論空燃比よりもリッチ又はリーン）の判定結果に基づく空燃比フィードバック制御よりも、大幅に制御精度を向上できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４６０７１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１において実施されている簡易的なセンサ素子温度の推定方法では、二輪車が使用される様々な環境、例えば、温度状況、大気圧状況、湿度状況などが考慮されていない。そのため、実際の車両運転では、センサ素子温度の推定結果に誤差が生じ、空燃比の収束性に悪影響を及ぼす可能性がある。
酸素センサのセンサ素子温度の推定精度を向上させるためには、例えば、以下の２つの方法が考えられる。
１つ目の方法は、多くのメモリや高性能なＣＰＵを用いて、様々な環境状況別及び運転状態別のセンサ素子温度をメモリに詳細に記録する。また、車両側に、環境状況を測定するための種々のセンサを装着する。こうして、車両運転時に、リアルタイムに、当該センサにより使用環境を測定し、それに適した酸素センサのセンサ素子温度をメモリから読み込む。
２つ目の方法は、酸素センサのセンサ素子温度を、直接、測定するための特別な酸素センサを備える。
しかしながら、これらの方法は、いずれも、コストがかかる。従って、二輪車のような安価なシステムでは現実的な方法ではない。
【０００９】
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、酸素センサ出力電圧の特性を有効活用し、現在広く使われている２値の判定結果に基づく空燃比制御よりも早く、エンジンの空燃比を理論空燃比に収束させることができることが可能な、エンジン制御装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、エンジンの排気ガス中の酸素濃度に応じた酸素センサ出力値を出力する酸素センサと、前記酸素センサ出力値に基づいて前記エンジンへの燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御を行う空燃比フィードバック制御部とを備えたエンジン制御装置であって、前記空燃比フィードバック制御部は、前記酸素センサ出力値に基づいて、前記エンジンの空燃比が、予め設定された４つ以上の空燃比領域のいずれに入るかを検出する空燃比領域検出部と、前記空燃比領域検出部で検出された前記空燃比領域に応じて、前記空燃比フィードバック制御に用いるための第１のフィードバック制御補正量を演算する空燃比フィードバック制御補正量演算部とを有し、前記４つ以上の領域は、理論空燃比よりリッチ側において、空燃比の値が低い順に設定された、第１のリッチ領域および第２のリッチ領域と、前記理論空燃比よりリーン側において、空燃比の値が高い順に設定された、第１のリーン領域および第２のリーン領域とを少なくとも含み、前記空燃比領域検出部は、前記理論空燃比を示す電圧値である目標電圧値より高い値に設定された第１の判定電圧と、前記目標電圧値より低い値に設定された第２の判定電圧とを有しており、前記酸素センサ出力値を、前記第１の判定電圧及び前記第２の判定電圧のそれぞれと比較して、前記酸素センサ出力値が前記第１の判定電圧値以上の場合、前記エンジンの空燃比が前記第１のリッチ領域内であると判定し、前記酸素センサ出力値が前記目標電圧値以上で、且つ、前記第１の判定電圧値より低い場合、前記エンジンの空燃比が前記第２のリッチ領域内であると判定し、前記酸素センサ出力値が前記第２の判定電圧値以上で、且つ、前記目標電圧値より低い場合、前記エンジンの空燃比が前記第２のリーン領域内であると判定し、前記酸素センサ出力値が前記第２の判定電圧より低い場合、前記エンジンの空燃比が前記第１のリーン領域内であると判定する、エンジン制御装置である。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係るエンジン制御装置においては、酸素センサの酸素センサ出力値ＶＯ２に基づいて、エンジンの空燃比が、４つ以上に区分された空燃比領域のいずれに入るかを判定して、該当する空燃比領域に応じて、空燃比フィードバック制御を行うようにしたので、センサ素子温度推定における誤差の影響を抑え、現在広く使われている２値の判定結果に基づく空燃比制御よりも早く、エンジンの空燃比を理論空燃比に収束させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置をエンジンとともに示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に用いられる酸素センサの出力特性とエンジンの空燃比領域を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る空燃比フィードバック制御部の動作を示すフローチャートである。
【図５Ａ】この発明の実施の形態１に用いられる比例ゲインマップの一例を示す説明図である。
【図５Ｂ】この発明の実施の形態１の変形例に用いられる比例ゲインマップの他の例を示す説明図である。
【図６Ａ】この発明の実施の形態１に用いられる積分ゲインマップの一例を示す説明図である。
【図６Ｂ】この発明の実施の形態１の変形例に用いられる積分ゲインマップの他の例を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１の変形例に用いられる酸素センサの出力特性とエンジンの空燃比領域を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１の変形例に係るエンジン制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態１の変形例に係る空燃比フィードバック制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】この発明の実施の形態１の変形例に用いられる酸素センサ基本温度マップの一例を示す説明図である。
【図１０Ｂ】この発明の実施の形態１の変形例に用いられる酸素センサ基本温度マップの他の例を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態２に係るエンジン制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１２】この発明の実施の形態２に係る空燃比フィードバック制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態２に係る酸素センサの劣化状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について説明する。
図１は、この発明の実施の形態１に係るエンジン制御装置が、車両のエンジンに取り付けられた状態を示す構成図である。図２は、図１のコントロールユニット１の機能構成を示すブロック図である。図３は、実施の形態１における、酸素センサの出力特性とエンジンの空燃比領域との関係を示す説明図である。
【００１４】
図１において、コントロールユニット１は、エンジン制御装置の主要部である。コントロールユニット１は、ＣＰＵ（図示せず）およびメモリ３０を含むマイクロコンピュータから構成される。コントロールユニット１は、メモリ３０に、エンジン１９の全体の動作を制御するためのプログラムやマップを格納している。
【００１５】
エンジン１９には、吸気管１４と排気管１０とが設けられている。吸気管１４は、エンジン１９に対して、吸入空気Ａを導入する。排気管１０は、エンジン１９からの排気ガスＡｈを排出する。
【００１６】
吸気管１４には、吸気温センサ２と、スロットル弁３と、スロットルポジションセンサ４と、吸気圧センサ５と、燃料噴射モジュール８とが設けられている。
吸気温センサ２は、吸気管１４を流れる吸入空気Ａの温度（吸気温）Ｔａを計測する。
スロットル弁３は、スロットルアクチュエータ４Ａにより開閉駆動される。スロットル弁３は、吸入空気Ａの吸入空気量を調整する。
スロットルポジションセンサ４は、スロットル弁３の開度θを計測する。
吸気圧センサ５は、スロットル弁３の下流の吸気圧Ｐａを計測する。
燃料噴射モジュール８は、エンジン１９に対して、燃料を噴射するためのインジェクタを含む。
【００１７】
エンジン１９には、エンジン温度センサ６と、クランク角センサ７と、点火プラグ９Ａとが設けられている。
エンジン温度センサ６は、エンジン１９の壁面温度（エンジン温度）Ｔｗを計測する。
クランク角センサ７は、エンジン回転速度Ｎｅと、クランク位置に対応したクランク角信号ＳＧＴ（パルス）とを出力する。
点火プラグ９Ａは、点火コイル９により駆動される。
【００１８】
なお、本実施の形態１に係るエンジン制御装置は、スロットルポジションセンサ４、吸気温センサ２、および、エンジン温度センサ６などのセンサのないシステムでも成立する。
【００１９】
排気管１０には、酸素センサ１１と、三元触媒コンバータ（以下、単に「三元触媒」という）１２とが設けられている。
酸素センサ１１は、空燃比センサとして機能する。酸素センサ１１は、エンジン１９からの排気ガスＡｈ中の酸素濃度に応じた電圧値を示す酸素センサ出力値ＶＯ２を出力する。本実施の形態において、酸素センサ１１は、試験管状のジルコニア素子の両面に白金電極が設けられた構成からなる。また、各白金電極を保護するために、ジルコニア素子の性質を用いて、白金電極の外側がセラミックスでコーティングされている。ここで、ジルコニア素子の性質とは、高温で、且つ、内面と外面との酸素濃度差がある場合に、起電力を発生する性質のことである。
三元触媒１２は、排気ガスＡｈを浄化する。
【００２０】
酸素センサ１１からの酸素センサ出力値ＶＯ２は、図３に示すように、排気ガスＡｈ中の酸素濃度に感応して変化する。
図３において、横軸は空燃比であり、縦軸は酸素センサ出力値ＶＯ２である。
横軸において、空燃比１４．７は、理論空燃比である。また、縦軸において、電圧値０．４５Ｖは、理論空燃比を示す電圧値である。すなわち、酸素センサ出力値ＶＯ２の値が０．４５Ｖのときは、空燃比が理論空燃比であることがわかる。
【００２１】
図３において、実線３００は、酸素センサ１１のセンサ素子温度が基準温度Ｔｓｔの場合の酸素センサ出力値ＶＯ２の出力特性を示す。ここで、基準温度Ｔｓｔは、例えば７００°Ｃである。
破線３０１は、酸素センサ１１のセンサ素子温度が基準温度Ｔｓｔよりも低温の場合の酸素センサ出力値ＶＯ２の出力特性を示す。ここで、低温とは、例えば５００°Ｃである。
二点鎖線３０２は、酸素センサ１１のセンサ素子温度が基準温度Ｔｓｔよりも高温の場合の酸素センサ出力値ＶＯ２の出力特性を示す。ここで、高温とは、例えば９００°Ｃである。
【００２２】
図３に示すように、センサ素子温度が５００°Ｃの場合には、破線３０１で示すように、空燃比１３．５を示す電圧値は、０．８０Ｖである。
センサ素子温度が７００°Ｃの場合には、実線３００で示すように、空燃比１３．５を示す電圧値は、０．７５Ｖである。
センサ素子温度が５００°Ｃの場合には、破線３０１で示すように、空燃比１４．０を示す電圧値は、０．７０Ｖである。また、センサ素子温度が９００°Ｃの場合に、空燃比１３．５を示す電圧値も、二点鎖線３０２で示すように、０．７０Ｖである。
本実施の形態では、センサ素子温度が９００°Ｃの場合に基づいて、第１の判定電圧を０．７０Ｖに設定する。
【００２３】
図３に示すように、センサ素子温度が５００°Ｃの場合に、破線３０１で示すように、空燃比１５．２を示す電圧値は、０．２０Ｖである。また、センサ素子温度が９００°Ｃの場合に、空燃比１５．５を示す電圧値は、二点鎖線３０２で示すように、０．２０Ｖである。
センサ素子温度が７００°Ｃの場合に、空燃比１５．５を示す電圧値は、実線３００で示すように、０．１５Ｖである。
センサ素子温度が５００°Ｃの場合に、空燃比１５．５を示す電圧値は、破線３０１で示すように、０．１０Ｖである。
本実施の形態では、センサ素子温度が９００°Ｃの場合に基づいて、第２の判定電圧を０．２０Ｖに決定する。
【００２４】
なお、図３において、５００°Ｃの場合の電圧値０．８０Ｖが示す空燃比、７００°Ｃの場合の電圧値０．７５Ｖが示す空燃比、及び、９００°Ｃの場合の電圧値０．７０Ｖが示す空燃比は、すべて、１３．５となる。
また、５００°Ｃの場合の電圧値０．７０Ｖが示す空燃比は１４．０となる。
また、５００°Ｃの場合の電圧値０．１０Ｖが示す空燃比、７００°Ｃの場合の電圧値０．１５Ｖが示す空燃比、９００°Ｃの場合の電圧値０．２０Ｖが示す空燃比は、すべて、１５．５となる。
【００２５】
図３に示すように、酸素センサ出力値ＶＯ２［Ｖ］は、理論空燃比（＝１４．７）付近で急変する。理論空燃比よりもリッチ側では、酸素センサ１１の起電力が高くなる。一方、理論空燃比よりもリーン側では、酸素センサ１１の起電力が低くなる。そのため、酸素センサ出力値ＶＯ２［Ｖ］は、リッチ側では高く、リーン側では低くなる。
なお、前述した通り、酸素センサ１１のセンサ素子は温度特性を有している。そのため、センサ素子温度が高温になると、二点鎖線３０２で示されるように、理論空燃比を境界とした酸素センサ出力値ＶＯ２の変化量は小さくなる傾向にある。一方、センサ素子温度が低温になると、破線３０１で示されるように、理論空燃比を境界とした酸素センサ出力値ＶＯ２の変化量は大きくなる傾向にある。
【００２６】
酸素センサ１１およびセンサ４，６，７からの検出信号は、エンジン１９の運転状態を示す運転状態情報として、コントロールユニット１に入力される。これらの運転状態情報には、酸素センサ出力値ＶＯ２と、スロットル開度θ、エンジン温度Ｔｗ、および、エンジン回転速度Ｎｅの少なくとも１つが含まれる。また、必要に応じて、さらに、センサ２，５，７から、吸気温Ｔａ、吸気圧Ｐａ、および、クランク角信号ＳＧＴが入力されてもよい。コントロールユニット１は、これらの運転状態情報に基づいて、スロットルアクチュエータ４Ａ及び点火コイル９などの各種アクチュエータに対する駆動信号を出力する。
【００２７】
また、コントロールユニット１には、表示装置１３が設けられている。表示装置１３は、車両の運転者に対して、エンジン１９の制御状態や警告情報などを表示する。
【００２８】
コントロールユニット１は、運転状態情報および酸素センサ１１からの酸素センサ出力値ＶＯ２に基づき、吸気管１４に対する適切な燃料噴射時期および燃料噴射量を演算して、燃料噴射モジュール８に対する駆動信号を出力する。
【００２９】
また、コントロールユニット１は、運転状態情報に基づき、適切な点火時期を演算して点火信号を点火コイル９に出力する。点火コイル９は、点火信号に基づいて、点火プラグ９Ａに、火花放電用の高電圧を印加する。これにより、エンジン１９の燃焼室内の混合気が爆発燃焼する。
【００３０】
エンジン１９からの排気ガスＡｈは、排気管１０から大気中に排出される。排気管１０には、排気浄化用の三元触媒１２が設けられている。
三元触媒１２は、排出ガスＡｈの複数の有毒成分を同時に低減させる有効な装置である。三元触媒１２は、ＨＣまたはＣＯの酸化反応と、ＮＯｘの還元反応とを同時に行う。
【００３１】
本実施の形態１に係るエンジン制御装置は、酸素センサ出力値ＶＯ２を、具体的な空燃比に、単に置き換えることは行わない。本実施の形態１に係るエンジン制御装置においては、酸素センサ出力値ＶＯ２に基づいて、空燃比の大きさを４つ以上の領域に分類する。また、分類された空燃比領域に対応させて、空燃比フィードバック制御のゲインを決定する。こうして得たゲインを用いることで、エンジン１９の空燃比領域に適したフィードバック制御補正量を演算する。
【００３２】
図３に示す通り、酸素センサ１１の特性から、空燃比がリッチの場合もしくはリーンの場合には、空燃比変化に対して、酸素センサ出力値ＶＯ２の変化量が小さい。一方、空燃比が理論空燃比付近の場合には、空燃比変化に対して、酸素センサ出力値ＶＯ２の変化が大きい。すなわち、理論空燃比に近い特定の空燃比を境にして、酸素センサ出力値ＶＯ２が変化する。特定の空燃比とは、例えば酸素センサ１１の特性によるが、例えばリッチ側は空燃比１３．５、リーン側は空燃比１５．５である。これにより、本実施の形態１においては、リッチ側及びリーン側を、それぞれ、２つの領域に分けることができるということに着目する。
【００３３】
従って、本実施の形態においては、図３に示すように、空燃比を下記の４つの領域に分ける。ここで、１４．７は、理論空燃比である。
第１のリッチ領域Ｒ１：空燃比が１３．５未満の領域
第２のリッチ領域Ｒ２：空燃比が１３．５以上１４．７未満の領域
第２のリーン領域Ｒ３：空燃比が１４．７以上１５．５未満の領域
第１のリーン領域Ｒ４：空燃比が１５．５以上の領域
【００３４】
酸素センサ１１のセンサ素子温度が高温になると、図３に示されるように、酸素センサ出力値ＶＯ２はリッチ側にシフトする。例えば、酸素センサ１１のセンサ素子温度が５００度の場合、図３の破線３０１で示されるように、空燃比に対して、酸素センサ出力値ＶＯ２が急変する電圧値は、０．８０Ｖである。一方、酸素センサ１１のセンサ素子温度が９００度の場合、図３の二点鎖線３０２で示されるように、空燃比に対して、酸素センサ出力値ＶＯ２が急変する電圧値は０．７Ｖとなる。
【００３５】
そして、酸素センサ出力値ＶＯ２が一定の場合、センサ素子温度が変化すると、センサ素子温度が高温になるにつれて、空燃比はリッチ方向にシフトする。例えば、酸素センサ出力値ＶＯ２が０．７Ｖの場合、センサ素子温度が５００度の場合の空燃比は、図３の破線３０１で示されるように、１４．０であり、一方、センサ素子温度が９００度の場合の空燃比は、図３の二点鎖線３０２で示されるように、１３．５である。
【００３６】
従って、車両の使用環境で想定されるセンサ素子温度の最大値（例えば９００°Ｃ）での酸素センサ出力値ＶＯ２の特性を基に、酸素センサ出力値ＶＯ２が急変する電圧値を第１の判定電圧（例えば０．７０Ｖ）および第２の判定電圧（例えば０．２０Ｖ）とする。そうして、理論空燃比を示す電圧値（例えば０．４５Ｖ）と第１の判定電圧および第２の判定電圧値とを用いて、酸素センサ出力値ＶＯ２から、空燃比を４つの領域に分類する。その結果、図３に示すように、センサ素子温度によらず、第１のリッチ領域Ｒ１に含まれる空燃比は、少なくとも１３．５よりもリッチである。また、第２のリッチ領域Ｒ２に含まれる空燃比は、理論空燃比（空燃比１４．７）と１３．５の間であることを示すことが出来る。リーン側も同様に、それぞれのセンサ素子温度での第２の判定電圧と空燃比の関係から、第１のリーン領域Ｒ４に含まれる空燃比は少なくとも１５．５よりもリーンであり、第２のリーン領域Ｒ３に含まれる空燃比は、理論空燃比（空燃比１４．７）と１５．５との間であることを示すことが出来る。
【００３７】
酸素センサ出力値ＶＯ２から空燃比を４つの領域に分類することで、空燃比の領域ごとに空燃比フィードバックゲインを演算することが出来る。例えば、第１のリッチ領域Ｒ１や第１のリーン領域Ｒ４の空燃比フィードバックゲインの絶対値を、第２のリッチ領域Ｒ２や第２のリーン領域Ｒ３の空燃比フィードバックゲインの絶対値よりも大きくする。
【００３８】
以上のように、本実施の形態１に係るエンジン制御装置では、酸素センサ出力値ＶＯ２から、エンジン１９の空燃比の状態を、少なくとも４つ以上の領域、第１のリッチ領域Ｒ１、第２のリッチ領域Ｒ２、第１のリーン領域Ｒ４、第２のリーン領域Ｒ３に分類する。
そうして、コントロールユニット１は、酸素センサ出力値ＶＯ２と第１の判定電圧とを比較する。コントロールユニット１は、以下のように判定する。
（１）酸素センサ出力値ＶＯ２が、第１の判定電圧以上の場合、第１のリッチ領域Ｒ１であると判定する。
（２）酸素センサ出力値ＶＯ２が、理論空燃比を示す電圧値以上で、且つ、第１の判定電圧より低い場合、第２のリッチ領域Ｒ２であると判定する。
（３）酸素センサ出力値ＶＯ２が、第２の判定電圧より低い場合、第１のリーン領域Ｒ４であると判定する。
（４）酸素センサ出力値ＶＯ２が、理論空燃比を示す電圧値より低く、且つ、第２の判定電圧以上の場合、第２のリーン領域Ｒ３であると判定する。
【００３９】
次に、図２を用いて、本実施の形態１に係るエンジン制御装置のコントロールユニット１の内部の構成について説明する。
【００４０】
図２において、センサ群１５は、図１に示した各センサ２及び４〜７を含む。センサ群１５からの運転状態情報には、エンジン回転速度Ｎｅ、スロットル開度θ、および、エンジン温度Ｔｗの少なくとも１つが含まれる。これらの運転状態情報は、コントロールユニット１に入力される。また、必要に応じて、運転状態情報に、さらに、吸気温Ｔａ、吸気圧Ｐａ、および、クランク角信号ＳＧＴも含むようにしてもよい。酸素センサ１１は、酸素センサ出力値ＶＯ２を、コントロールユニット１に入力する。
【００４１】
コントロールユニット１は、点火時期を制御する点火時期制御部（図示せず）に加えて、図２に示す空燃比フィードバック制御部２０を備えている。点火時期制御部に関しては、本発明のメインの特徴ではないので、本実施の形態では特に説明しない。コントロールユニット１は、センサ群１５からの運転状態情報および酸素センサ１１からの酸素センサ出力値ＶＯ２に基づいて、エンジン１９への燃料噴射量を調整する。コントロールユニット１は、不揮発性メモリ２７を含むメモリ３０と様々な情報のやり取りをしている。
【００４２】
コントロールユニット１内の空燃比フィードバック制御部２０は、酸素センサ出力値ＶＯ２を、理論空燃比を示す電圧値（目標電圧≒０．４５Ｖ）ＶＯ２ｔに一致させるように、空燃比フィードバック制御を行う。
【００４３】
空燃比フィードバック制御部２０は、空燃比領域検出部２１と、比例ゲイン演算部２２と、積分ゲイン演算部２３と、制御補正量演算部２４と、燃料噴射駆動部２５とを備えている。
【００４４】
空燃比領域検出部２１は、酸素センサ出力値ＶＯ２からエンジン１９の空燃比を判定する。具体的には、空燃比領域検出部２１は、酸素センサ１１からの酸素センサ出力値ＶＯ２と目標電圧ＶＯ２ｔと第１及び第２の判定電圧とに基づいて、エンジン１９の現在の空燃比が、４つ以上に区分された領域の中のいずれに入るかを検出する。当該４つ以上の領域は、理論空燃比よりもリッチ側を２以上の領域に分け、理論空燃比よりもリーン側を２以上の領域に分けることで、設定される。リッチ側の２以上の領域には、酸化センサ出力値ＶＯ２が緩やかに増加する領域と酸化センサ出力値ＶＯ２が急激に増加する領域とが含まれる。このように、リッチ側において、酸化センサ出力値ＶＯ２の変化率（グラフの傾き）は、或る空燃比の値（図３では、１３．５）を境界にして急変するので、当該空燃比を境界にして２つの領域に分ける。同様に、リーン側の２以上の領域には、酸化センサ出力ＶＯ２が緩やかに減少する領域と酸化センサ出直ＶＯ２が急激に減少する領域とを含む。本実施の形態では、例えば、リッチ側に、第１のリッチ領域Ｒ１及び第２のリッチ領域Ｒ２が含まれ、リーン側に、第１のリーン領域Ｒ４及び第２のリーン領域Ｒ３が含まれる。このように、リーン側において、酸化センサ出力値ＶＯ２の変化率（グラフの傾き）は、或る空燃比の値（図３では、１５．５）を境界にして急変するので、当該空燃比を境界にして２つの領域に分ける。
【００４５】
比例ゲイン演算部２２は、比例ゲイン切り替え部（図示せず）と比例ゲインマップ（図５Ａ参照）とを内蔵している。比例ゲイン演算部２２は、空燃比フィードバック制御の比例項に対応した比例ゲインＧｐ１を演算する。比例ゲインマップには、エンジン１９の空燃比領域毎に設定された比例ゲインＧｐ１が予め記憶されている。比例ゲイン演算部２２は、空燃比領域検出部２１により決定されたエンジン１９の空燃比領域に基づいて、比例ゲインマップから、対応する比例ゲインＧｐ１を取得する。比例ゲイン演算部２２は、比例ゲイン切り替え部により、現在の比例ゲインを、マップから取得した比例ゲインに更新する。また、比例ゲイン演算部２２は、センサ群１５からの情報を用いて、エンジン１９の回転速度Ｎｅ、スロットル開度θ、吸気圧Ｐａを基に、比例ゲインＧｐを補正することも可能である。
【００４６】
積分ゲイン演算部２３は、積分ゲイン切り替え部（図示せず）と積分ゲインマップ（図６Ａ参照）とを内蔵している。積分ゲイン演算部２３は、空燃比フィードバック制御の積分項に対応した積分ゲインＧｉを演算する。積分ゲインマップには、エンジン１９の空燃比領域毎に積分ゲインＧｉが予め記憶されている。積分ゲイン演算部２３は、空燃比領域検出部２１により決定されたエンジン１９の空燃比領域に基づいて、積分ゲインマップから、対応する積分ゲインＧｉを取得する。積部ゲイン演算部２３は、積分ゲイン切り替え部により、現在の積分ゲインを、取得した積分ゲインに更新する。また、積分ゲイン演算部２３は、センサ群１５の情報を用いて、エンジン１９の回転速度Ｎｅ、スロットル開度θ、吸気圧Ｐａを基に、積分ゲインＧｉを補正することも可能である。
【００４７】
制御補正量演算部２４は、比例ゲインＧｐおよび積分ゲインＧｉの少なくとも１つに基づき、予め設定された演算式（例えば、後述する式（１），（２））を用いて、空燃比フィードバック制御補正量Ｋｆｂを演算する。これにより、酸素センサ出力値ＶＯ２は、理論空燃比を示す電圧値（目標電圧≒０．４５Ｖ）ＶＯ２ｔに一致するように、空燃比フィードバック制御される。
【００４８】
燃料噴射駆動部２５は、空燃比フィードバック制御補正量Ｋｆｂに基づいて、燃料噴射モジュール８を駆動する。
【００４９】
以下、図１〜図３とともに、図４のフローチャートおよび図５〜図６の説明図を参照しながら、空燃比フィードバック制御部２０の動作について詳細に説明する。
【００５０】
図４において、空燃比フィードバック制御部２０は、まず、ステップＳ１０１において、エンジン１９の運転状態を示す各種センサからの運転状態情報を読み込む。すなわち、空燃比フィードバック制御部２０は、コントロールユニット１に接続された酸素センサ１１およびセンサ群１５から運転状態情報を読込む。センサ群１５には、吸気温センサ２、スロットルポジションセンサ４、吸気圧センサ５、エンジン温度センサ６、および、クランク角センサ７が含まれる。しかしながら、運転状態情報には、これらのセンサからの運転状態情報が全て含まれる必要はない。
【００５１】
次に、ステップＳ１０２において、空燃比フィードバック制御部２０は、エンジンの運転状態情報に基づいて、空燃比フィードバック制御条件が成立しているか否かを判定する。空燃比フィードバック制御条件としては、例えば、「酸素センサ１１が活性化していること」、「酸素センサ１１が故障中でないこと」、「燃料カット中でない」などとする。酸素センサ１１が活性化しているか否かは、酸素センサ出力値と予め設定された活性判定閾値とを比較して判定する。但し、酸素センサの種別やコントロールユニットの酸素センサの入力回路によって、活性判定閾値が異なる。また、酸素センサ出力値が閾値より高い場合を活性化していると判定するか、あるいは、酸素センサ出力値が閾値より低い場合を活性化していると判定するかについても、酸素センサの種別やコントロールユニットの酸素センサの入力回路によって異なる。従って、「酸素センサ１１が活性化していること」の具体的な判定基準は、酸素センサの種別やコントロールユニットの酸素センサの入力回路によって適宜設定する。
ステップＳ１０２の判定の結果、成立していればステップＳ１０３に進む。一方、成立していなければ、ステップＳ１０８に進む。
【００５２】
ステップＳ１０８では、空燃比フィードバック制御補正量Ｋｆｂを１．０、積分ゲインの総和値ＳＧｉを０とし、ステップＳ１０１に戻り、本ルーチンを繰り返す。
【００５３】
一方、ステップＳ１０３においては、空燃比フィードバック制御部２０は、空燃比領域検出部２１により、酸素センサ出力値ＶＯ２に基づいて、エンジン１９の空燃比が、４つ以上の空燃比領域のうちのいずれに入るかを判定する。
具体的には、図３のように、酸素センサ電圧ＶＯ２と、第１の判定電圧、第２の判定電圧および目標電圧ＶＯ２ｔとの関係に基づいて、エンジンの空燃比領域が決定される。なお、ここで、目標電圧ＶＯ２ｔは、理論空燃比を示す電圧値である。目標電圧ＶＯ２ｔは、例えば、０．４５Ｖである。
第１の判定電圧および第２の判定電圧は、予め、コントロールユニット１のメモリ３０に記録されている。第１の判定電圧および第２の判定電圧は、対象とする酸素センサ１１のセンサ素子温度が高温の場合において、空燃比に対する酸素センサ出力値ＶＯ２の値の変化率が急変する酸素センサの電圧値を実験的に求めて決定される。酸素センサ１１のセンサ素子温度の温度変化範囲は、実際にエンジン１９が使用される環境や運転状況から想定可能である。第１の判定電圧は目標電圧ＶＯ２ｔより高く、第２の判定電圧は目標電圧ＶＯ２ｔより低くなる。なお、ここでは、第１の判定電圧が０．７０Ｖ、第２の判定電圧が０．２０Ｖに設定されている。
【００５４】
なお、後述する図８の実施の形態１の変形例の中の空燃比判定電圧更新部２１ｃで示すように、第１の判定電圧及び第２の判定電圧は、酸素センサ１１のセンサ素子温度の推定結果に基づいて、センサ素子温度に最適な判定電圧に更新することも可能である。
【００５５】
上述したように、空燃比領域検出部２１により、現在のエンジン１９の空燃比が、どの空燃比領域であるかが、以下のように判定する。
酸素センサ出力値ＶＯ２≧第１の判定電圧の場合、エンジン１９の空燃比領域は、第１のリッチ領域Ｒ１と判定される。
目標電圧ＶＯ２ｔ≦酸素センサ出力値ＶＯ２＜第１の判定電圧の場合、エンジン１９の空燃比領域は、第２のリッチ領域Ｒ２と判定される。
酸素センサ出力値ＶＯ２＜第２の判定電圧の場合、エンジン１９の空燃比領域は、第１のリーン領域Ｒ４と判定される。
第２の判定電圧≦酸素センサ出力値ＶＯ２＜目標電圧ＶＯ２ｔの場合、エンジン１９の空燃比は第２のリーン領域Ｒ３と判定される。
【００５６】
第１のリッチ領域Ｒ１と第２のリッチ領域Ｒ２では、第１のリッチ領域Ｒ１の方が第２のリッチ領域Ｒ２よりも空燃比が小さいことを示している。また、第１のリーン領域Ｒ４と第２のリーン領域Ｒ３では、第１のリーン領域Ｒ４の方が第２のリーン領域Ｒ３よりも空燃比が大きいことを示している。即ち、各空燃比領域は、リッチの度合い、および、リーンの度合いを示している。
なお、空燃比領域を４つよりも詳細に分類する場合、第３の判定電圧および第４の判定電圧などを増やしてもよい。
【００５７】
ステップＳ１０４で、空燃比フィードバック制御部２０は、比例ゲイン演算部２２により、比例ゲインＧｐ１を求める。次に、空燃比フィードバック制御部２０は、積分ゲイン演算部２３により、ステップＳ１０５で積分ゲインＧｉ１を求める。本実施の形態１で説明する空燃比フィードバック制御は、酸素センサ出力値ＶＯ２が目標電圧ＶＯ２ｔに収束するために、ステップＳ１０３で決定したエンジン１９の空燃比領域毎に、比例ゲインと積分ゲインを持つＰＩ（比例・積分）フィードバックを採用している。
【００５８】
ステップＳ１０４での比例ゲインの求め方は以下である。
フィードバック制御における比例ゲインは、一般的には、制御対象の目標値と現在値との偏差に比例して出力値を補正する。しかしながら、本実施の形態１に係る空燃比フィードバック制御では、エンジン１９の空燃比領域を軸とする比例ゲインＧｐ１が、図５Ａに示す比例ゲインマップから演算される。比例ゲインマップでは、エンジン１９の空燃比領域毎に、比例ゲインＧｐ１が予め設定されている。
つまり、エンジン１９の空燃比領域が、第１のリッチ領域Ｒ１や第１のリーン領域Ｒ４の場合、酸素センサ電圧ＶＯ２が、目標電圧ＶＯ２ｔよりも大きく離れている。そのため、空燃比の偏差が大きいとして、第１のリッチ領域Ｒ１や第１のリーン領域Ｒ４の比例ゲインの絶対値は、第２のリッチ領域Ｒ２や第２のリーン領域Ｒ３よりも大きくなる。
エンジンの空燃比領域が、第２のリッチ領域Ｒ２や第２のリーン領域Ｒ３の場合、酸素センサ電圧ＶＯ２が、目標電圧ＶＯ２ｔに近い。そのため、空燃比の偏差が小さいとして、第２のリッチ領域Ｒ２や第２のリーン領域Ｒ３の比例ゲインの絶対値は、第１のリッチ領域Ｒ１や第１のリーン領域Ｒ４よりも小さくなる。
このように、比例ゲインＧｐ１は、比例ゲインマップに、エンジン１９の空燃比領域毎に設定されている。比例ゲインＧｐ１は、エンジン１９の空燃比領域毎に、酸素センサ電圧ＶＯ２と目標電圧ＶＯ２ｔとの偏差を想定して、実験的に決定される。
こうして生成された比例ゲインマップは、メモリ３０内に予め記憶されている。比例ゲイン演算部２２は、ステップＳ１０３で決定された空燃比領域に基づいて、比例ゲインマップから、対応する比例ゲインＧｐ１を取得する。
なお、エンジン１９の回転速度や負荷の大きさによって、排気ガスが酸素センサ１１に到達する時間は異なる。そのため、エンジン１９の回転速度や負荷に応じて、比例ゲインに対して補正を行い、エンジン１９の運転状態に応じて最適な比例ゲインに補正することも可能である。
【００５９】
ステップＳ１０５での積分ゲインの求め方は以下である。
フィードバック制御における積分ゲインは、一般的には、制御対象の目標値と現在値との偏差の積分に比例して出力値を補正する。しかしながら、本実施の形態１に係る空燃比フィードバック制御では、エンジン１９の空燃比領域を軸とする積分ゲインＧｉ１が、図６Ａに示す積分ゲインマップから演算される。積分ゲインマップでは、エンジン１９の空燃比領域毎に、積分ゲインＧｉ１が予め設定されている。
なお、積分ゲインＧｉ１の設定方法は、前述の比例ゲインＧｐ１と同じく、第１のリッチ領域Ｒ１や第１のリーン領域Ｒ４の積分ゲインの絶対値が、第２のリッチ領域Ｒ２や第２のリーン領域Ｒ３よりも大きく設定される。
また、積分ゲインも、比例ゲインと同様に、エンジン１９の運転状態に応じて補正することが可能である。
【００６０】
なお、ここで、比例ゲイン演算部２２、積分ゲイン演算部２３、および、制御補正量演算部２４は、空燃比領域検出部２１で検出されたエンジン１９の空燃比領域に応じて、空燃比フィードバック制御のゲインを設定する第１のフィードバック制御補正量を演算する空燃比フィードバック制御補正量演算部を構成している。
ここで、第１のフィードバック制御補正量とは、比例ゲインＧｐ１および積分ゲインＧｉ１から演算される空燃比フィードバック制御補正量Ｋｆｂである。
【００６１】
ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５から得られた積分ゲインＧｉ１を用いて、積分ゲインＧｉ１の総和値ＳＧｉ（ｎ）を、下記の（１）式により行い、ステップＳ１０７に進む。なお、下記の（１）式のＧｉには、積分ゲインＧｉ１が代入される。
【００６２】
ＳＧｉ（ｎ）＝ＳＧｉ（ｎ−１）＋Ｇｉ            （１）
【００６３】
ここで、ＳＧｉ（ｎ）は、今回の積分ゲインＧｉ１の総和値であり、ＳＧｉ（ｎ−１）は、前回の積分ゲインＧｉ１の総和値である。
【００６４】
ステップＳ１０６の操作は、一般的なフィードバック制御における制御対象の偏差の積分演算に相当し、積分ゲイン自体を制御対象の偏差としている。本方法は簡易的なフィードバック制御として、２輪車向けの空燃比フィードバック制御で広く一般的に使われている。
【００６５】
そして、ステップＳ１０７で、空燃比フィードバック制御補正量Ｋｆｂを、ステップＳ１０６で求めた積分ゲインＧｉ１の総和値ＳＧｉ（ｎ）を用いて、下記の（２）式により演算し、ステップＳ１０１に戻り、本ルーチンを繰り返していく。なお、下記の（２）式のＧｐには、ステップＳ１０５で得られたＧｐ１が入力される。
【００６６】
Ｋｆｂ＝１．０＋Ｇｐ＋ＳＧｉ（ｎ）                      （２）
【００６７】
以上のようにして、空燃比フィードバック制御補正量Ｋｆｂを演算して、燃料噴射駆動部２５に空燃比フィードバック制御補正量Ｋｆｂを入力する。
【００６８】
以上のように、本実施の形態１によれば、酸素センサ１１からの酸素センサ出力値ＶＯ２に基づいて、エンジン１９の空燃比を４つ以上の領域のいずれかに分類し、空燃比領域に応じて、空燃比フィードバックゲインの比例ゲインおよび積分ゲインが最適に選択される。そのため、現在広く一般的に使われている２値（理論空燃比よりもリッチまたはリーン）に基づく空燃比フィードバック制御よりも、早く目標電圧に収束することが出来る。また、本実施の形態１では、エンジン１９の空燃比領域を分類する第１の判定電圧および第２の判定電圧は酸素センサ１１のセンサ素子温度が高温および低温の時を考慮して設定されている。そのため、エンジン１９の運転中に、酸素センサ１１のセンサ素子温度を推定する必要がなく、性能の低い安価なＣＰＵでも実施することが可能である。
【００６９】
上述した実施の形態１では、酸素センサ１１のセンサ素子温度の推定を不要としているが、センサ素子温度の推定が可能であるならば、酸素センサ出力値ＶＯ２をさらに有効に用いることが可能になる。センサ素子温度を推定することの利点について説明する。
【００７０】
上述した実施の形態１での第１の判定電圧および第２の判定電圧は、エンジン１９の実使用環境の範囲内での酸素センサ１１のセンサ素子温度が高温の場合において、空燃比に対する酸素センサ出力値ＶＯ２の変化率が急変する電圧値を基に決定される。センサ素子温度を推定しない場合、エンジン１９の空燃比領域の第２のリッチ領域Ｒ２及び第２のリーン領域Ｒ３は、実際には、酸素センサ１１のセンサ素子温度が低温の場合も考慮した空燃比の領域に限定されることになる。つまりは、図３のように、第１の判定電圧が例えば０．７Ｖである場合、センサ素子温度が高温の場合は空燃比が１３．５に相当するが、一方、センサ素子温度が低温の場合は空燃比は１４．０に相当している。そのため、エンジン１９の空燃比領域の第２のリッチ領域Ｒ２が示す空燃比は理論空燃比（＝１４．７）から１４．０の範囲に限定される。リーン側も同様に、第２のリーン領域Ｒ３が示す空燃比は狭い範囲に限定される。この場合であっても、空燃比フィードバック制御の比例ゲインやおよび積分ゲインを最適に設定できるため、酸素センサ電圧を早く目標電圧に収束させることは可能である。しかしながら、第２のリッチ領域Ｒ２や第２のリーン領域Ｒ３が示す空燃比の範囲が狭い場合、実際のエンジン運転中には、エンジン１９の空燃比領域が第１のリッチ領域Ｒ１や第１のリーン領域Ｒ４に判定されることが多くなる。その結果、第１のリッチ領域Ｒ１および第１のリーン領域Ｒ４での空燃比フィードバック制御の比例ゲインおよび積分ゲインを大きく設定しにくいことが考えられる。
【００７１】
そこで、センサ素子温度を推定し、センサ素子温度に応じて、第１の判定電圧および第２の判定電圧を更新する。これにより、エンジン１９の空燃比領域の第２のリッチ領域Ｒ２および第２のリーン領域Ｒ３が示す空燃比の範囲を拡大することが可能になる。
具体的には、図７に示すように、酸素センサ１１のセンサ素子温度が高温の場合には、第１の判定電圧を例えば０．７Ｖ（＝空燃比が１３．５に相当）にし、センサ素子温度が低温の場合には空燃比が１３．５に相当する電圧値である０．８０Ｖに第１の判定電圧を更新する。これにより、第１の判定電圧が示す空燃比は、センサ素子温度によらず、常に１３．５を示すことになる。
その場合、第２のリッチ領域Ｒ２が示す空燃比は、理論空燃比（＝１４．７）から１３．５の範囲に拡大され、第１のリッチ領域Ｒ１の空燃比フィードバックゲインは前述の実施の形態１の場合よりも大きく設定することが可能になり、目標電圧への収束性を向上できる。
【００７２】
しかしながら、２輪車に使われるような安価なＣＰＵを用いた場合、酸素センサ１１のセンサ素子温度を正確に推定することが困難であるため、センサ素子温度の推定結果に基づいて第１の判定電圧および第２の判定電圧を更新すると、センサ素子温度の推定結果に誤差がある場合、空燃比フィードバック制御の収束性が悪化するリスクがある。
【００７３】
そのリスクを軽減するために、エンジン１９の運転状態が過渡運転である場合のみ、エンジン１９の空燃比領域に基づく空燃比フィードバック制御を実施し、エンジン１９の運転状態が定常運転の場合は、理論空燃比に対してリッチかリーンの２値に基づく空燃比フィードバック制御を実施することが有効である。
【００７４】
エンジン１９の空燃比が大きくリッチまたはリーンとなる場合は、車両が加速するときに急激に吸入空気がエンジン１９に導入されて燃料噴射量が不足する場合が想定され、車両が減速するときに吸入空気が少なくなり燃料噴射量が過剰となる場合が想定される。そのため、エンジン１９の空燃比領域が、第１のリッチ領域Ｒ１や第１のリーン領域Ｒ４に分類された場合の大きな空燃比フィードバックゲインが酸素センサ１１の目標電圧への収束性向上に有効である。センサ素子温度の推定誤差により空燃比フィードバック制御のゲインが最適でない場合であっても、エンジン１９が過渡運転状態の使用に限定していれば、空燃比フィードバック制御の収束性の悪化する場面を限定することが出来る。
【００７５】
以下、図７〜図１０を参照しながら、この発明の実施の形態１の変形例について説明する。
【００７６】
この変形例でのエンジン制御装置の全体構成は、図１に示したとおりである。コントロールユニット１の構成は、上述した図２の構成の代わりに、図８の構成が用いられる。
図２と図８との違いについて説明すると、図８においては、図２の構成に対して、エンジンの過渡運転状態検出部２１ａと、酸素センサのセンサ素子温度推定部２１ｂと、空燃比判定電圧更新部２１ｃとが追加されている。図８においては、エンジン１９の過渡運転状態に応じて、比例ゲインおよび積分ゲインを切り替える処理が変更される点が、図２と異なる。
【００７７】
エンジンの過渡運転状態検出部２１ａは、エンジン回転速度Ｎｅ、スロットル開度θ、および、吸気圧Ｐａの少なくとも１つに基づいて、エンジン１９が過渡運転状態か定常運転状態かを判別する。
酸素センサのセンサ素子温度推定部２１ｂは、エンジン回転速度Ｎｅおよびスロットル開度θに基づいて、酸素センサ１１のセンサ素子温度を推定する。
空燃比判定電圧更新部２１ｃは、酸素センサ１１のセンサ素子の推定温度に基づいて、判定電圧更新条件が成立したかを判定し、成立した場合には、エンジン１９の空燃比領域を判定するための第１の判定電圧および第２の判定電圧を更新する。なお、センサ素子の推定温度が閾値より高い場合は、第１の判定電圧および第２の判定電圧を現在値より低くし、センサ素子の推定温度が閾値以下の場合は、第１の判定電圧および第２の判定電圧を現在値より高くする。
【００７８】
他の構成は、図２と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。
【００７９】
図９は、この変形例に係る空燃比フィードバック制御部の演算処理を示すフローチャートである。前述の図４のフローチャートに対して、図９においては、エンジン１９の過渡運転状態検出（Ｓ１０３ａ）、酸素センサ１１のセンサ素子温度推定（Ｓ１０３ｂ）、第１の判定電圧および第２の判定電圧の更新（Ｓ１０３ｃ）、エンジン１９の過渡運転状態に応じて比例ゲインおよび積分ゲインを切り替える処理（Ｓ１０４ａ，Ｓ１０５ａ）が追加されている点が異なる。ここでは、これらの追加したステップについてのみ説明する。
なお、図９のフローチャート中のステップ番号と図４のフローチャート中のステップ番号とが同番号の場合は、同じ動作を行う。
【００８０】
ステップＳ１０３ａでは、エンジンの過渡運転状態検出部２１ａが、センサ群１５からの信号に基づいて、エンジン１９が、加速運転状態または減速運転状態の過渡運転状態であるか否かを判定する。判定方法としては、（１）エンジン回転速度Ｎｅの変化量が閾値以上であること、（２）スロットル開度θの変化量が閾値以上であること、および、（３）吸気圧Ｐａの変化量が閾値以上であること、の３つの条件のうちのいずれか１つ、または、これらの条件の２以上の組み合わせにより、判定する。すなわち、３つの条件のうちのいずれか１つで判定する場合は、３つの条件のうちの１つを予め選択し、当該１つの条件が成立した場合に過渡運転状態であると判定する。あるいは、３つの条件のうちのいずれか１つが成立した場合に、過渡運転状態と判定する。２以上の組み合わせにより判定する場合は、３つの条件のうちの２以上を予め選択し、当該２以上の条件がすべて成立した場合に過渡運転状態であると判定する。あるいは、３つの条件のうちのいずれか２つ以上が成立した場合に、過渡運転状態と判定する。
【００８１】
ステップＳ１０３ｂでは、酸素センサのセンサ素子温度推定部２１ｂが、エンジン回転速度Ｎｅおよびスロットル開度θに基づく酸素センサ基本マップを用いて、酸素センサ１１のセンサ素子温度Ｔｏｅを推定演算する。図１０Ａに、酸素センサ基本マップの一例を示す。酸素センサ基本マップは、エンジン回転速度Ｎｅおよびスロットル開度θを軸とした３次元のマップである。酸素センサ基本マップにおいては、エンジン回転速度Ｎｅおよびスロットル開度θに対応させて、センサ素子温度Ｔｏｅの値が予め設定されている。
なお、酸素センサ基本マップは、図１０Ａの例に限らず、スロットル開度θの代わりに、図１０Ｂに示すように、吸気圧Ｐａを用いてもよい。
【００８２】
なお、センサ素子温度Ｔｏｅを図１０Ａまたは図１０Ｂのマップにより推定演算せずに、酸素センサ１１に温度センサを取り付け、センサ素子温度を直接測定してもよい。センサ素子温度を直接測定する場合には、ステップＳ１０３ｂは実行せずに、次のステップＳ１０３ｃに進む。
【００８３】
以下、ステップＳ１０３ｂにおけるセンサ素子温度Ｔｏｅの推定演算方法について説明する。
まず、エンジン回転速度Ｎｅおよびスロットル開度θを軸とする酸素センサ基本温度マップ（図１０Ａ）から、エンジン回転速度Ｎｅおよびスロットル開度θに基づいて、センサ素子温度Ｔｏｅの基本値となるセンサ推定基本温度Ｔｏｅｂを算出する。
【００８４】
図１０Ａの酸素センサ基本温度マップは、車両出荷前の適合時において、酸素センサ１１に、センサ素子温度を直接測定可能な温度センサを装着して、実験的に各エンジン負荷状態で酸素センサ１１のセンサ素子温度を正確に測定して得られたものである。
【００８５】
なお、酸素センサ１１に温度センサが装着されるのは車両適合時のみであり、量産車両の場合、センサ素子温度Ｔｏｅの推定演算時（ステップＳ１０３ｂ）には、一般に温度センサが装着されない。
【００８６】
また、酸素センサ１１を活性化させるためにＯ２ヒータ（図示せず）が装着されている車両の場合には、Ｏ２ヒータの発熱量がセンサ素子温度Ｔｏｅに与える影響や、エンジン１９の点火時期や空燃比変化による排気温度変化などの外乱変化に対応する補正が行われる。
【００８７】
具体的な補正内容として、たとえばＯ２ヒータに対しては、車載バッテリ（図示せず）の電源電圧変化による発熱量変化を防ぐために、酸素センサ１１の活性から一定時間経過後、ＰＷＭ制御によりＯ２ヒータへの電圧を制御する。これにより、電源電圧変化によらず、Ｏ２ヒータの発熱量を一定に保つことが可能となり、図１０Ａの酸素センサ基本温度マップ作成時のＯ２ヒータ発熱量を再現可能となる。
【００８８】
また、点火時期が進角側から遅角側に変化した際の排気温度上昇の対応として、点火時期を軸とする補正マップ（図示せず）を用意し、図１０の酸素センサ基本温度マップ作成時の点火時期よりも遅角側に変化した場合に、推定演算したセンサ素子温度Ｔｏｅを補正することも可能である。
【００８９】
同様に、空燃比がリッチ側では排気温度が低くなり、リーン側では排気温度が高くなることから、空燃比を軸とする補正マップ（図示せず）を用意し、空燃比変化に応じて推定演算したセンサ素子温度Ｔｏｅを補正することも可能である。
【００９０】
また、たとえばエンジン１９の吸気温Ｔａが高くなると排気温度も高くなるので、図１０の酸素センサ基本温度マップ作成時の吸気温Ｔａと比較することにより、センサ素子温度Ｔｏｅの推定値を補正する。
【００９１】
以上の補正処理をセンサ推定基本温度Ｔｏｅｂに施すことにより、最終的なセンサ素子温度（推定値）Ｔｏｅを算出する。
【００９２】
また、運転状態の変化に応じて、センサ素子温度Ｔｏｅの推定値が大きく変化すると、燃料噴射モジュール８からの燃料噴射量も影響を受けるので、センサ素子温度Ｔｏｅの急変は好ましくない。したがって、算出したセンサ素子温度Ｔｏｅに対してフィルタ演算処理を施し、以下の式（３）のように、フィルタ演算処理後のセンサ素子温度Ｔｏｅｆを算出する。
【００９３】
Ｔｏｅｆ（ｎ）＝Ｔｏｅ＋Ｃｆ×（Ｔｏｅ−Ｔｏｅｆ（ｎ−１））／Ｒ    （３）
【００９４】
式（３）において、Ｔｏｅｆ（ｎ）は最新のフィルタ演算処理後の酸素センサ素子温度であり、Ｔｏｅｆ（ｎ−１）は前回値を示す。また、Ｃｆは分解能Ｒのフィルタ係数である。
【００９５】
こうして、ステップＳ１０３ｂにおいて、式（３）によるフィルタ処理（なまし算出）後のセンサ素子温度Ｔｏｅｆが最終的なセンサ素子温度Ｔｏｅとして設定される。
【００９６】
ステップＳ１０３ｃにおいて、空燃比判定電圧更新部２１ｃが、次のステップＳ１０３で実施するエンジンの空燃比領域を判定するための酸素センサ出力ＶＯ２に対する判定電圧を修正更新する。ここでは、エンジン１９の空燃比を４つの領域に分割することを想定し、判定電圧は第１のリッチ領域Ｒ１と第２のリッチ領域Ｒ２を区別する第１の判定電圧と、第１のリーン領域Ｒ４と第２のリーン領域Ｒ３を区別する第２の判定電圧を修正更新の対象とする。エンジン１９の空燃比を４つより多く分割する場合は、判定電圧を増やし、同様の手段で修正更新することが可能である。リッチまたはリーンの区別は理論空燃比（＝１４．７）を示す目標電圧が用いられる。
【００９７】
コントロールユニット１に設定された判定電圧を実際の酸素センサ出力特性を近づけるために以下を実施する。
【００９８】
まず、酸素センサ１１のセンサ素子温度の変化量が閾値以上であることが設定時間以上継続した場合、判定電圧更新条件成立と判断する。
判定電圧更新条件が成立した場合、エンジン１９の空燃比を検出する第１の判定電圧及び第２の判定電圧を、下記の式（４）により、酸素センサ素子温度に基づいて更新する。
【００９９】
第１の判定電圧（ｎ）＝第１の判定電圧（ｎ−１）×Ｃｏｆ      （４）
【０１００】
補正係数Ｃｏｆは酸素センサ素子温度に応じて決定され、基準となるセンサ素子温度Ｔｓｔに対して、センサ素子温度が高い場合はＣｏｆを小さく、センサ素子温度が低い場合はＣｏｆを大きくする。
【０１０１】
また、センサ素子温度と酸素センサの特性を実験的に測定し、その結果に基づいてセンサ素子温度毎の判定電圧を予め用意してもよい。
【０１０２】
第２の判定電圧に対しても、（４）式と同様に補正が実施されるが、第２の判定電圧の場合、基準となるセンサ素子温度Ｔｓｔに対して、センサ素子温度が高い場合はＣｏｆを大きく、センサ素子温度が低い場合はＣｏｆを小さくする。
【０１０３】
ステップＳ１０４ａで、比例ゲインＧｐ１、Ｇｐ２を求め、ステップＳ１０５ａで、積分ゲインＧｉ１、Ｇｉ２を求める。
【０１０４】
ステップＳ１０４ａでの比例ゲインの求め方は、以下の通りである。
まず、エンジン１９の空燃比領域に基づいた比例ゲインＧｐ１は、図５Ａに示すような、エンジン１９の空燃比領域と比例ゲインＧｐ１とのマップから演算される。つまり、エンジン１９の空燃比が第１のリッチ領域Ｒ１ならば、Ｇｐ１は−０．０１といった値を導き出す。
【０１０５】
続いて、比例ゲインＧｐ２を求める。比例ゲインＧｐ２は、理論空燃比（目標電圧）ＶＯ２ｔに対して、酸素センサ出力値ＶＯ２が高電圧（リッチ側）または低電圧（リーン側）のいずれであるかの判定結果に基づいた比例ゲインである。比例ゲインＧｐ２については、エンジン１９の空燃比がリッチまたはリーンかで決定される。従って、比例ゲインＧｐ２の値は、エンジン回転速度やスロットル開度等の運転状態により様々な値を持つが、エンジン１９の空燃比の度合いの大きさには影響を受けない値となる。
【０１０６】
なお、比例ゲインＧｐ２は、リッチかリーンかの判定結果に基づいて、図５Ｂにあるような第２の比例ゲインマップから演算される。図５Ｂに示す第２の比例ゲインマップにおいては、リーンの場合の比例ゲインＧｐ２の値と、リッチの場合の比例ゲインＧｐ２の値とが、それぞれ、記憶されている。つまり、酸素センサ出力値ＶＯ２が高電圧（リッチ側）であるならば、Ｇｐ２は−０．００５といった値を導き出す。
【０１０７】
ステップＳ１０５ａでの積分ゲインの求め方は以下である。
まず、エンジン１９の空燃比領域に基づいた積分ゲインＧｉ１は、図６Ａに示すようなエンジン１９の空燃比領域と積分ゲインＧｉ１とのマップから演算される。つまり、エンジン１９の空燃比が第１のリッチ領域Ｒ１ならば、Ｇｉ１は−０．００１といった値を導き出す。
【０１０８】
続いて、積分ゲインＧｉ２を求める。積分ゲインＧｉ２は、理論空燃比（目標電圧）ＶＯ２ｔに対して、酸素センサ出力値ＶＯ２が高電圧（リッチ側）または低電圧（リーン側）のいずれであるかの判定結果に基づいた積分ゲインである。積分ゲインＧｉ２については、エンジン１９の空燃比がリッチまたはリーンかで決定される。従って、積分ゲインＧｉ２の値は、エンジン回転速度やスロットル開度等の運転状態により様々な値を持つが、エンジン１９の空燃比の度合いの大きさには影響を受けない値となる。
【０１０９】
なお、積分ゲインＧｉ２は、リッチかリーンかの判定結果に基づいて、図６Ｂにあるような第２の積分ゲインマップから演算される。図６Ｂに示す第２の積分ゲインマップにおいては、リーンの場合の積分ゲインＧｉ２の値と、リッチの場合の積分ゲインＧｉ２の値とが、それぞれ、記憶されている。つまり、酸素センサ出力値ＶＯ２が高電圧（リッチ側）であるならば、Ｇｉ２は−０．０００５といった値を導き出す。
【０１１０】
ステップＳ１０６ａでは、ステップＳ１０３ａでのエンジン運転状態検出部の結果を参照し、過渡運転状態なら、ステップＳ１０６ｂに進み、過渡運転状態でないならば、ステップＳ１０６ｃに進む。
【０１１１】
そして、ステップＳ１０６ｂまたはステップＳ１０６ｃのいずれかで、最終的な比例ゲインＧｐおよび最終的な積分ゲインＧｉを演算する。つまり、過渡運転状態であるならば、ステップＳ１０６ｂで、最終的な比例ゲインＧｐ＝Ｇｐ１（エンジンの空燃比領域に基づく比例ゲイン）、最終的な積分ゲインＧｉ＝Ｇｉ１（エンジンの空燃比領域に基づく積分ゲイン）としてステップＳ１０６に進み、過渡運転状態以外ならば、ステップＳ１０６ｃで、最終的な比例ゲインＧｐ＝Ｇｐ２、最終的な積分ゲインＧｉ＝Ｇｉ２として、ステップＳ１０６に進む。
【０１１２】
以下では、比例ゲインＧｐ２および積分ゲインＧｉ２から演算される空燃比フィードバック制御補正量Ｋｆｂを、第２のフィードバック制御補正量と呼ぶこととする。
なお、第２のフィードバック制御補正量は、上述した（１）式および（２）式において、ＧｉにＧｉ２を代入し、ＧｐにＧｐ２を代入して求める。
【０１１３】
このように、この発明の実施の形態１の変形例によれば、酸素センサ１１のセンサ素子温度を推定することで、エンジン１９の空燃比領域をセンサ素子温度に応じて選択することが可能になり、第１のリッチ領域Ｒ１や第１のリーン領域Ｒ４のように目標電圧よりも大きくリッチやリーンとなっている場合の収束性を向上することが可能になる。また、エンジン１９の空燃比領域に基づく空燃比フィードバック制御を、エンジン１９が過渡運転状態に限定することで、酸素センサ１１のセンサ素子温度の推定に誤差が生じた場合の悪影響を抑制することが可能となる。
【０１１４】
以上のように、本実施の形態１においては、エンジン制御装置が、エンジン１９の運転状態情報および排気ガス中の酸素濃度に応じた酸素センサ出力値を出力する酸素センサ１１と、酸素センサ出力値ＶＯ２に基づいてエンジン１９への燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御を行う空燃比フィードバック制御部２０とを備えている。
空燃比フィードバック制御部２０は、酸素センサ出力値ＶＯ２に基づいて、エンジン１９の空燃比が、予め設定された４つ以上の空燃比領域のいずれに入るかを検出する空燃比領域検出部２１と、空燃比領域検出部２１で検出された空燃比領域に応じて、空燃比フィードバック制御のための第１のフィードバック制御補正量Ｋｆｂを演算する空燃比フィードバック制御補正量演算部２２ａ，２３ａ，２４とを有している。
なお、４つ以上の領域は、理論空燃比よりリッチ側において、空燃比の値が低い順に設定された、第１のリッチ領域Ｒ１および第２のリッチ領域Ｒ２と、理論空燃比よりリーン側において、空燃比の値が高い順に設定された、第１のリーン領域Ｒ４および第２のリーン領域Ｒ３とを少なくとも含む。
空燃比領域検出部２１は、理論空燃比を示す電圧値である目標電圧値より高い値に設定された第１の判定電圧と、目標電圧値より低い値に設定された第２の判定電圧とを有している。空燃比領域検出部２１は、酸素センサ出力値ＶＯ２を、第１の判定電圧及び第２の判定電圧のそれぞれと比較する。空燃比領域検出部２１は、判定の結果、酸素センサ出力値ＶＯ２が第１の判定電圧値以上の場合、エンジン１９の空燃比が第１のリッチ領域Ｒ１内であると判定し、酸素センサ出力値ＶＯ２が目標電圧値以上で、且つ、第１の判定電圧値より低い場合、エンジン１９の空燃比が第２のリッチ領域Ｒ２内であると判定し、酸素センサ出力値ＶＯ２が第２の判定電圧値以上で、且つ、目標電圧値より低い場合、エンジンの空燃比が第２のリーン領域Ｒ３内であると判定し、酸素センサ出力値ＶＯ２が第２の判定電圧より低い場合、エンジン１９の空燃比が第１のリーン領域Ｒ４内であると判定する。
このように、本実施の形態１においては、酸素センサ１１の酸素センサ出力値ＶＯ２に基づいて、エンジン１９の空燃比を４つ以上の領域に分類し、その結果に基づいて、空燃比フィードバック制御を実施する。これにより、センサ素子温度推定に誤差が存在しても、誤差の影響を小さくすることができる。また、一般的に広く用いられているリッチ／リーンの２値による空燃比フィードバック制御に比べて、本実施の形態１では、空燃比の収束をより早くすることができる。
また、多くのメモリやＣＰＵを用いることもなく、酸素センサ１１のセンサ素子温度を直接測定するためのセンサを設ける必要もないので、コストを抑えることができる。
【０１１５】
また、実施の形態１の変形例によれば、空燃比フィードバック制御部２０が、酸素センサ１１を構成しているセンサ素子の温度を推定する酸素センサのセンサ素子温度推定部２１ｂと、酸素センサのセンサ素子温度推定部２１ｂにより推定されたセンサ素子の温度に基づいて、第１の判定電圧および第２の判定電圧の少なくともいずれか１つを補正する空燃比判定電圧更新部２１ｃとをさらに有している。
空燃比判定電圧更新部２１ｃは、推定されたセンサ素子の温度が基準値より高い場合は、第1の判定電圧および第2の判定電圧の少なくともいずれか1つに対して、第１の判定電圧は現在値よりも低くし、前記第２の判定電圧は現在値よりも高くし、推定された前記センサ素子の温度が基準値より低い場合は、第1の判定電圧および第2の判定電圧の少なくともいずれか1つに対して、第１の判定電圧は現在値よりも高く、第２の判定電圧は現在値よりも低くする。
これにより、センサ素子の温度に基づいて、第１の判定電圧および第２の判定電圧を修正更新するようにしたので、酸素センサ１１の酸素センサ出力値ＶＯ２に基づいてエンジン１９の空燃比を４つ以上の領域に分類する際に、より正確に分類することが可能になる。それにより、さらに早く空燃比を収束させることができる。
【０１１６】
また、空燃比フィードバック制御部２０は、センサ群１５により検出されたエンジンの運転状態に基づいて、エンジン１９が過渡運転状態か否かを判定するエンジンの過渡運転状態検出部２１ａをさらに有している。
空燃比フィードバック制御補正量演算部２２ａ，２３ａ，２４は、酸素センサ出力値が目標電圧値以上か否かを判定し、当該判定結果に応じた空燃比フィードバック制御のための第２のフィードバック制御補正量を演算し、過渡運転状態検出部２１ａによりエンジンが過渡運転状態であると判定された場合には、第１のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力し、過渡運転状態検出部によりエンジンが過渡運転状態でないと判定された場合には、第２のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力する。
これにより、エンジン１９の空燃比領域に基づく空燃比フィードバック制御をエンジン１９が過渡運転状態に限定することで、酸素センサ１１のセンサ素子温度の推定に誤差が生じた場合の悪影響を抑制することが可能になる。
【０１１７】
実施の形態２．
上述の実施の形態１では特に言及しなかったが、酸素センサ１１の製造バラツキや劣化により酸素センサ１１の出力値が変わることが想定される。その場合、あらかじめ設定されたエンジン１９の空燃比を分類するための判定電圧が、実使用上の酸素センサ１１の特性に合わないことが懸念される。そこで、酸素センサ１１の製造バラツキや劣化に応じて判定電圧を更新することが望ましい。
【０１１８】
この発明の実施の形態２でのエンジン制御装置の全体構成は、図１に示したとおりである。コントロールユニット１の構成は、上述した図８の構成の代わりに、図１１の構成が用いられる。
図８と図１１との違いについて説明すると、図１１においては、図８の構成に対して、センサ劣化検出部２６と不揮発性メモリ２７とが追加されている。また、判定電圧の更新部２１ｃが、酸素センサ１１の製造バラツキや劣化を考慮して実施される点も、図８と異なる。
【０１１９】
センサ劣化検出部２６は、酸素センサ１１のセンサ劣化を検出する。検出方法については、後述する。
不揮発性メモリ２７は、センサ劣化検出部２６による劣化検出結果を、コントロールユニット１の電源が切れた後も、保存する。不揮発性メモリ２７は、コントロールユニット１のメモリ３０内に設けられる。
【０１２０】
他の構成は、図８と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。
【０１２１】
図１２は、この発明の実施の形態２に係る空燃比フィードバック制御部２０の演算処理を示すフローチャートである。図１２においては、前述の図９のフローチャートに対して、酸素センサの製造バラツキや劣化に対応するための処理（Ｓ１０１ａ，Ｓ１０３ｃ１，Ｓ１０３ｄ，Ｓ１０５ｂ参照）が追加されている。ここでは、追加したステップについてのみ説明する。図１２のフローチャート中のステップ番号と図９のフローチャート中のステップ番号が同番号の場合は同じ動作を行う。
【０１２２】
ステップＳ１０１ａにおいて、空燃比フィードバック制御部２０は、不揮発性メモリ２７に書き込まれている酸素センサ１１の劣化情報を読み込み、酸素センサ１１がすでに劣化と判定されていることを示す情報を得る。
【０１２３】
ステップＳ１０３ｃ１において、空燃比フィードバック制御部２０は、空燃比判定電圧更新部２１ｃにより、酸素センサ出力値ＶＯ２に対する判定電圧を修正更新する。上述の実施の形態１では、センサ素子温度の変化に対して判定電圧を修正更新した。実施の形態２では、酸素センサ１１の製造バラツキや劣化により、酸素センサ出力値ＶＯ２が変化した場合の判定電圧の修正更新について説明する。
【０１２４】
ステップＳ１０３ｃ１においては、ステップＳ１０３ａで過渡運転状態と判定されず、定常運転である場合の酸素センサ出力値ＶＯ２の最大値及び最小値に着目する。酸素センサ１１に製造バラツキや劣化があると、最大値及び最小値が変化する。そのため、最大値や最小値が変化する場合に、酸素センサ１１の製造バラツキや劣化があるとして、空燃比判定電圧更新部２１ｃが、判定電圧の修正更新を実施する。
定常運転で空燃比フィードバックを実施している場合は、エンジン１９の実際の空燃比の値は、理論空燃比を中心に設定された一定の範囲内で安定している。酸素センサ出力値ＶＯ２も一定の範囲内で変化している。すなわち、図１３の「正常な酸素センサ」のグラフに示されるように、酸素センサ出力値ＶＯ２は、０．４５Ｖ程度を中心に０〜１Ｖの範囲で変化する。
しかしながら、酸素センサ１１の製造バラツキや劣化によって、酸素センサ１１の出力特性が変化した場合、空燃比に対する酸素センサ出力値ＶＯ２が変化する。そのため、酸素センサ出力値ＶＯ２の変化を検出することで、酸素センサ１１の出力特性が変化したか否かを判定することができる。そこで、まず、定常運転時における、予め設定された一定期間内の酸素センサ出力値ＶＯ２の最大値の平均値を求める。そうして、当該平均値が、コントロールユニット１に記憶されている最大値の平均値（基準値）と異なる場合に、酸素センサ１１の出力特性が変化したと判定できる。その場合に、エンジン１９の空燃比の領域を区別するための判定電圧を修正更新する。なお、酸素センサ出力値ＶＯ２の最大値の平均値だけでなく、最小値の平均値も求めるようにしてもよい。
【０１２５】
エンジン１９が暖機していない状態ではエンジン１９の空燃比が安定しないことや、酸素センサ１１のセンサ素子温度が十分に温められておらず、本来のセンサ出力特性を示さない場合がある。そのため、本ステップＳ１０３ｃ１は、エンジン１９が十分暖機されている場合に実施される。環境温度が極端に低い場合や高い場合を避けることも有効である。空燃比フィードバック制御が実施されてから十分に時間が経過していることを条件に加えてもよい。
【０１２６】
定常運転時の酸素センサ出力ＶＯ２の最大値の平均値が、コントロールユニット１に記載されている平均値（基準値）よりも低い場合または高い場合、以下の（５）式により、第１の判定電圧を修正更新する。
【０１２７】
第１の判定電圧（ｎ）＝第１の判定電圧（ｎ−１）×Ｃｏｆａ        （５）
【０１２８】
（５）式において、Ｃｏｆａは、予め設定された補正係数である。補正係数Ｃｏｆａは、１未満の値と１より大きい値の少なくとも２種類用意されている。定常運転時の酸素センサ出力ＶＯ２の最大値の平均値が、コントロールユニット１に記載されている最大値の平均値（基準値）よりも低い場合は、補正係数Ｃｏｆａとして、１未満の値を用いる。これにより、第１の判定電圧（ｎ）は、現在の値よりも小さくなる。一方、定常運転時の酸素センサ出力ＶＯ２の最大値の平均値が、コントロールユニット１に記載されている最大値の平均値よりも高い場合は、補正係数Ｃｏｆａとして、１より大きい値を用いる。これにより、第１の判定電圧（ｎ）は、現在の値よりも大きくなる。
【０１２９】
また、最大値の平均値と共に、最小値の平均値も求めた場合には、最大値の平均値と同様に、最小値の平均値をコントロールユニット１に記載されている最小値の平均値（基準値）と比較して、最大値の平均値が基準値と異なり、且つ、最小値の平均値が基準値と異なった場合にのみ、第１の判定電圧および第２の判定電圧を更新するようにしてもよい。この場合、判定電圧の更新頻度は落ちるが、酸素センサ１１の特性が変化したことをより慎重に判断することが可能になり、更新の誤りを抑制することが出来る。
【０１３０】
また、第１の判定電圧だけでなく、第２の判定電圧に対しても、（５）式と同様の数式で、補正が実施される。このときの補正係数Ｃｏｆａは、第１の判定電圧と第２の判定電圧それぞれに対して設定してもよいし、簡略化するために、同じ値を用いてもよい。
本ステップで求められた第１の判定電圧、第２の判定電圧、および、酸素センサ電圧値ＶＯ２の最大値および最小値の平均値は、不揮発性メモリ２７に保存される。
【０１３１】
ステップＳ１０３ｄにおいて、空燃比フィードバック制御部２０は、センサ劣化検出部２６により、酸素センサ１１の劣化の有無を検出する。上述したように、図１３に示すように、一般的に、「正常な酸素センサ」の出力値は、０．４５ｖ程度を中心に０〜１ｖ辺りであることは周知である。しかしながら、酸素センサ１１の劣化により、高電圧側電圧値及び低電圧側電圧値がシフトしていくことが知られている。つまり、図１３の「劣化酸素センサ１」のように、高電圧側が１ｖ→０．９ｖ→０．８ｖ・・・・→０．５ｖといった具合に下がっていったり、あるいは、図１３の「劣化酸素センサ２」のように、低電圧側が０ｖ→０．１ｖ→０．２ｖ・・・・→０．４ｖといった具合に上がっていったりする。
【０１３２】
ステップＳ１０３ｄにおいては、前述のステップＳ１０３ａで求めた酸素センサ出力値ＶＯ２の最大値または最小値の平均値を用いて閾値判定を行う。すなわち、最大値の平均値および最小値の平均値を、予め設定された劣化判定値１及び劣化判定値２とそれぞれ比較する。比較の結果、酸素センサ１１の最大値の平均値＞劣化判定値１、または、酸素センサ１１の最小値の平均値＜劣化判定値２となる場合、酸素センサ１１は劣化していると判定される。
【０１３３】
なお、劣化判定値１及び劣化判定値２は、実験的に、酸素センサ出力値ＶＯ２を、高電圧側電圧と低電圧側電圧とにシフトさせた状態で、空燃比フィードバック走行し、そのときの有毒な排ガスの排出量に基づいて、決定する。すなわち、排ガスの排出量が閾値を超えたときの高電圧側ずれ値および低電圧側ずれ値を求め、それぞれ、劣化判定値１および劣化判定値２とする。
エンジンの種類にもよるが、劣化判定値としては、実験的に、劣化判定値１が０．６〜０．８ｖ程度、劣化判定値２が０．３〜０．４ｖとなることが多い。
【０１３４】
また、図１３の劣化状態を示す説明図は、酸素センサ１１の劣化により単純に電圧値がシフトしたことを表したものであるが、劣化により反応速度が変化した結果、電圧値がシフトしていく場合もある。
【０１３５】
本ステップＳ１０３ｄにて、酸素センサ１１が劣化していると判定された場合は、酸素センサ１１の劣化情報を不揮発性メモリ２７に書込む。
【０１３６】
ステップＳ１０５ｂでは、ステップＳ１０３ｄでの酸素センサ１１の劣化検出の結果を参照し、劣化と判定されなかった場合は、ステップＳ１０６ａに進み、劣化と判定された場合は、ステップＳ１０６ｃに進む。
【０１３７】
このように、実施の形態２によれば、酸素センサ１１の製造バラツキや劣化によって、酸素センサ出力値ＶＯ２が変化した場合においても、判定電圧を更新することが可能である。それにより、酸素センサ出力値ＶＯ２に合わせたエンジン１９の空燃比の領域の分類が可能となる。そのため、空燃比フィードバックゲインの比例ゲインおよび積分ゲインが最適に選択され、目標電圧に早く収束することが出来る。また、酸素センサ１１の劣化判定時は、従来から一般的に使われている手法（リッチまたはリーン）に基づいて空燃比フィードバックが実施されるため、エンジン１９の空燃比制御に与える影響を最小限に抑えられる。
【０１３８】
以上のように、本実施の形態２においても、上記の実施の形態１と同様の効果が得られる。さらに、本実施の形態２によれば、空燃比フィードバック制御部２０が、エンジン回転速度、スロットル開度及びエンジン温度の少なくとも１つを含むエンジンの運転状態を検出するセンサ群１５により検出されたエンジンの運転状態に基づいて、エンジン１９が過渡運転状態か定常運転状態かを判定する過渡運転状態検出部２１ａを有している。さらに、空燃比フィードバック制御部２０が、過渡運転状態検出部２１ａによってエンジン１９が定常運転状態であると判定された状態において、予め設定された時間内における酸素センサ出力値ＶＯ２の最大値の平均値または最小値の平均値を求め、最大値の平均値または最小値の平均値が、それぞれに対する基準値と異なる場合に、第１の判定電圧および第２の判定電圧の少なくともいずれか１つを補正する空燃比判定電圧更新部２１ｃを有している。空燃比判定電圧更新部２１ｃは、最大値の平均値または最小値の平均値が、それぞれに対する基準値より低い場合は、第１の判定電圧および前記第２の判定電圧の少なくともいずれか１つを、現在値より低くし、最大値の平均値または最小値の平均値が、それぞれに対する基準値より高い場合は、第１の判定電圧および第２の判定電圧の少なくともいずれか１つを、現在値より高くする。
最大値の平均値および最小値の平均値は、酸素センサ１１が劣化した場合に変化するので、これらの平均値と基準値とを比較することで、酸素センサ１１が劣化したか否かを判定することができる。さらに、酸素センサ１１が劣化したと判定した場合に、それに合わせて、判定電圧を修正更新するので、エンジン１９の空燃比を正確に区別することができる。
【０１３９】
さらに、本実施の形態においては、空燃比フィードバック制御補正量演算部２２ａ，２３ａ，２４が、センサ劣化検出部２６が酸素センサ１１の劣化を検出した場合には、第２のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力し、センサ劣化検出部２６が酸素センサの劣化を検出せず、且つ、エンジンの過渡運転状態検出部２１ａによりエンジン１９が過渡運転状態であると判定された場合には、第１のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力し、センサ劣化検出部２６が酸素センサ１１の劣化を検出せず、且つ、エンジンの過渡運転状態検出部２１ａによりエンジン１９が過渡運転状態でないと判定された場合には、第２のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力する。
これにより、酸素センサ１１の劣化判定時は、従来から一般的に使われている手法（リッチまたはリーン）に基づいて空燃比フィードバックが実施されるため、エンジン１９の空燃比制御に与える影響を最小限に抑えられる。
また、実施の形態１の変形例と同様に、エンジン１９の空燃比領域に基づく空燃比フィードバック制御をエンジン１９が過渡運転状態に限定することで、酸素センサ１１のセンサ素子温度の推定に誤差が生じた場合の悪影響を抑制することが可能になる。
【０１４０】
なお、実施の形態２において、ステップＳ１０３ｃ１において、実施の形態１と同様に、センサ素子温度の変化に対して、判定電圧を修正更新するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１４１】
１  コントロールユニット、２  吸気温センサ、３  スロットル弁、４  スロットルポジションセンサ、４Ａ  スロットルアクチュエータ、５  吸気圧センサ、６  温度センサ、７  クランク角センサ、８  燃料噴射モジュール、９  点火コイル、９Ａ  点火プラグ、１０  排気管、１１  酸素センサ、１２  三元触媒、１３  表示装置、１４  吸気管、１５  センサ群、１９  エンジン、２０  コントロールユニット、２１  空燃比領域検出部、２１ａ  エンジンの過渡運転状態検出部、２１ｂ  酸素センサのセンサ素子温度推定部、２１ｃ  空燃比判定電圧更新部、２２，２２ａ  比例ゲイン演算部、２３，２３ａ  積分ゲイン演算部、２４  制御補正量演算部、２５  燃料噴射駆動部、２６  センサ劣化検出部、２７  不揮発性メモリ、３０  メモリ。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年9月8日(2016.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この発明は、エンジンの排気ガス中の酸素濃度に応じた酸素センサ出力値を出力する酸素センサと、前記酸素センサ出力値に基づいて前記エンジンへの燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御を行う空燃比フィードバック制御部とを備えたエンジン制御装置であって、前記空燃比フィードバック制御部は、前記酸素センサ出力値に基づいて、前記エンジンの空燃比が、予め設定された４つ以上の空燃比領域のいずれに入るかを検出する空燃比領域検出部と、前記空燃比領域検出部で検出された前記空燃比領域に応じて、前記空燃比フィードバック制御に用いるための第１のフィードバック制御補正量を演算する空燃比フィードバック制御補正量演算部とを有し、前記４つ以上の領域は、理論空燃比よりリッチ側において、空燃比の値が低い順に設定された、第１のリッチ領域および第２のリッチ領域と、前記理論空燃比よりリーン側において、空燃比の値が高い順に設定された、第１のリーン領域および第２のリーン領域とを少なくとも含み、前記空燃比領域検出部は、前記理論空燃比を示す電圧値である目標電圧値より高い値に設定された第１の判定電圧と、前記目標電圧値より低い値に設定された第２の判定電圧とを有しており、前記酸素センサ出力値を、前記第１の判定電圧及び前記第２の判定電圧のそれぞれと比較して、前記酸素センサ出力値が前記第１の判定電圧値以上の場合、前記エンジンの空燃比が前記第１のリッチ領域内であると判定し、前記酸素センサ出力値が前記目標電圧値以上で、且つ、前記第１の判定電圧値より低い場合、前記エンジンの空燃比が前記第２のリッチ領域内であると判定し、前記酸素センサ出力値が前記第２の判定電圧値以上で、且つ、前記目標電圧値より低い場合、前記エンジンの空燃比が前記第２のリーン領域内であると判定し、前記酸素センサ出力値が前記第２の判定電圧より低い場合、前記エンジンの空燃比が前記第１のリーン領域内であると判定し、前記酸素センサ出力値と前記エンジンの空燃比との関係は、前記空燃比に対する前記酸素センサ出力値の変化量の傾きが変化する変化点がリーン側およびリッチ側にそれぞれ１つずつあり、前記リッチ側においては、前記リッチ側の前記変化点を境にして、前記空燃比が小さい領域に比べて前記空燃比が大きい領域において前記酸素センサ出力値の変化量の傾きが大きく、前記リーン側においては、前記リーン側の前記変化点を境にして、前記空燃比が大きい領域に比べて前記空燃比が小さい領域において前記酸素センサ出力値の変化量の傾きが大きく、前記第１の判定電圧は、前記リッチ側の前記変化点に対応する前記酸素センサ出力値に設定され、前記第２の判定電圧は、前記リーン側の前記変化点に対応する前記酸素センサ出力値に設定される、エンジン制御装置である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気ガス中の酸素濃度に応じた酸素センサ出力値を出力する酸素センサと、
前記酸素センサ出力値に基づいて前記エンジンへの燃料噴射量を調整する空燃比フィードバック制御を行う空燃比フィードバック制御部と
を備えたエンジン制御装置であって、
前記空燃比フィードバック制御部は、
前記酸素センサ出力値に基づいて、前記エンジンの空燃比が、予め設定された４つ以上の空燃比領域のいずれに入るかを検出する空燃比領域検出部と、
前記空燃比領域検出部で検出された前記空燃比領域に応じて、前記空燃比フィードバック制御に用いるための第１のフィードバック制御補正量を演算する空燃比フィードバック制御補正量演算部と
を有し、
前記４つ以上の領域は、理論空燃比よりリッチ側において、空燃比の値が低い順に設定された、第１のリッチ領域および第２のリッチ領域と、前記理論空燃比よりリーン側において、空燃比の値が高い順に設定された、第１のリーン領域および第２のリーン領域とを少なくとも含み、
前記空燃比領域検出部は、
前記理論空燃比を示す電圧値である目標電圧値より高い値に設定された第１の判定電圧と、前記目標電圧値より低い値に設定された第２の判定電圧とを有しており、
前記酸素センサ出力値を、前記第１の判定電圧及び前記第２の判定電圧のそれぞれと比較して、
前記酸素センサ出力値が前記第１の判定電圧値以上の場合、前記エンジンの空燃比が前記第１のリッチ領域内であると判定し、
前記酸素センサ出力値が前記目標電圧値以上で、且つ、前記第１の判定電圧値より低い場合、前記エンジンの空燃比が前記第２のリッチ領域内であると判定し、
前記酸素センサ出力値が前記第２の判定電圧値以上で、且つ、前記目標電圧値より低い場合、前記エンジンの空燃比が前記第２のリーン領域内であると判定し、
前記酸素センサ出力値が前記第２の判定電圧より低い場合、前記エンジンの空燃比が前記第１のリーン領域内であると判定し、
前記酸素センサ出力値と前記エンジンの空燃比との関係は、前記空燃比に対する前記酸素センサ出力値の変化量の傾きが変化する変化点がリーン側およびリッチ側にそれぞれ１つずつあり、
前記リッチ側においては、前記リッチ側の前記変化点を境にして、前記空燃比が小さい領域に比べて前記空燃比が大きい領域において前記酸素センサ出力値の変化量の傾きが大きく、
前記リーン側においては、前記リーン側の前記変化点を境にして、前記空燃比が大きい領域に比べて前記空燃比が小さい領域において前記酸素センサ出力値の変化量の傾きが大きく、
前記第１の判定電圧は、前記リッチ側の前記変化点に対応する前記酸素センサ出力値に設定され、
前記第２の判定電圧は、前記リーン側の前記変化点に対応する前記酸素センサ出力値に設定される、
エンジン制御装置。
【請求項２】
前記空燃比フィードバック制御部は、
前記酸素センサを構成しているセンサ素子の温度を推定するセンサ素子温度推定部と、
前記センサ素子温度推定部により推定された前記センサ素子の温度に基づいて、前記第１の判定電圧および前記第２の判定電圧の少なくともいずれか１つを補正する空燃比判定電圧更新部と
をさらに有し、
前記空燃比判定電圧更新部は、
推定された前記センサ素子の温度が基準値より高い場合は、前記第１の判定電圧および前記第２の判定電圧の少なくともいずれか１つに対して補正を行い、前記第１の判定電圧の場合は現在値よりも低くし、前記第２の判定電圧の場合は現在値よりも高くし、
推定された前記センサ素子の温度が前記基準値より低い場合は、前記第１の判定電圧および前記第２の判定電圧の少なくともいずれか１つに対して補正を行い、第１の判定電圧の場合は現在値よりも高く、前記第２の判定電圧の場合は現在値よりも低くする、
請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
エンジン回転速度、スロットル開度及びエンジン温度の少なくとも１つを含むエンジンの運転状態を検出するセンサ群をさらに備え、
前記空燃比フィードバック制御部は、
前記センサ群により検出された前記エンジンの運転状態に基づいて、前記エンジンが過渡運転状態か定常運転状態かを判定する過渡運転状態検出部と、
前記過渡運転状態検出部によって前記エンジンが定常運転状態であると判定された状態において、予め設定された時間内における前記酸素センサ出力値の最大値の平均値または最小値の平均値を求め、前記最大値の平均値または前記最小値の平均値が、それぞれに対する基準値と異なる場合に、前記第１の判定電圧および前記第２の判定電圧の少なくともいずれか１つを補正する空燃比判定電圧更新部
を有し、
前記空燃比判定電圧更新部は、
前記最大値の平均値または前記最小値の平均値が、それぞれに対する基準値より低い場合は、前記第１の判定電圧および前記第２の判定電圧の少なくともいずれか１つを、現在値より低くし、
前記最大値の平均値または前記最小値の平均値が、それぞれに対する基準値より高い場合は、前記第１の判定電圧および前記第２の判定電圧の少なくともいずれか１つを、現在値より高くする、
請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
エンジンの運転状態を検出するセンサ群をさらに備え、
前記空燃比フィードバック制御部は、
前記センサ群により検出された前記エンジンの運転状態に基づいて、前記エンジンが過渡運転状態か否かを判定する過渡運転状態検出部を
さらに有し、
前記空燃比フィードバック制御補正量演算部は、
前記酸素センサ出力値が前記目標電圧値以上か否かの判定結果に基づいて空燃比フィードバック制御に用いるための第２のフィードバック制御補正量を演算し、
前記過渡運転状態検出部により前記エンジンが過渡運転状態であると判定された場合には、前記第１のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力し、
前記過渡運転状態検出部により前記エンジンが過渡運転状態でないと判定された場合には、前記第２のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力する、
請求項１または２に記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記空燃比フィードバック制御部は、
前記酸素センサの劣化を検出するセンサ劣化検出部
をさらに有し、
前記空燃比フィードバック制御補正量演算部は、
前記センサ劣化検出部が前記酸素センサの劣化を検出した場合には、前記第２のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力し、
前記センサ劣化検出部が前記酸素センサの劣化を検出せず、且つ、前記過渡運転状態検出部により前記エンジンが過渡運転状態であると判定された場合には、前記第１のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力し、
前記センサ劣化検出部が前記酸素センサの劣化を検出せず、且つ、前記過渡運転状態検出部により前記エンジンが過渡運転状態でないと判定された場合には、前記第２のフィードバック制御補正量を最終的なフィードバック制御補正量として出力する、
請求項４に記載のエンジン制御装置。