JPH02264139A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関の空燃比を制御する装置に関し、特
に排気中の酸素濃度を酸化窒素（Ｎｏ。

）中の酸素成分を含めて感知し、該酸素濃度に応じた起
電力を発生する酸素センサを用いて空燃比フィードバッ
ク制御を行う装置における酸素センサの劣化対策技術に
関する。

〈従来の技術〉 従来の内燃機関の空燃比制御装置としては例えば特開昭
６０−２４０８４０号公報に示されるようなものがある
。

このものの概要を説明すると、機関の吸入空気流量Ｑ及
び回転数Ｎを検出してシリンダに吸入される空気量に対
応する基本燃料供給量ＴＰ　　（’−Ｋ・Ｑ／Ｎ　ｉ　
Ｋは定数）を演算し、この基本燃料供給量ＴＰを機関温
度等により補正したものを排気中酸素濃度の検出によっ
て混合気の空燃比を検出する酸素センサからの信号によ
ってフィードバック補正を施し、バッテリ電圧による補
正等をも行って最終的に燃料供給量Ｔ１を設定する。

そして、このようにして設定された燃料供給量Ｔ１に相
当するパルス巾の駆動パルス信号を所定タイミングで出
力することにより、機関に所定量の燃料を噴射供給する
ようにしている。

ところで、上記酸素センサからの信号に基づく空燃比フ
ィードバック補正は空燃比を目標空燃比（理論空燃比）
付近に制御するように行われる。

これは、排気系に介装され、排気中のＣｏ、ＨＣ（炭化
水素）を酸化すると共にＮＯＸを還元して浄化する三元
触媒の転化効率（浄化効率）が理論空燃比燃焼時の排気
状態で有効に機能するように設定されているからである
。

このため、前記酸素センサとしては例えば特゛開昭５８
−２０４３６５号公報に示されるような周知のセンサ部
構造を有したものを用いている。

このものは、酸素イオン伝導性固体電解質であるセラミ
ック管の排気と接触する外表面に排気中のＣｏ、ＨＣの
酸化反応を促進させる白金触媒層を積層しである。そし
て、理論空燃比よりリッチな混合気で燃焼させたときに
白金触媒層付近に残存する低濃度の０□をＣｏ、ＨＣと
良好に反応させて０□濃度をゼロ近くにし、セラミック
管内表面に接触した大気の０□濃度との濃度比を大きく
して、セラミック管内外表面間に大きな起電力を発生さ
せる。

一方、理論空燃比よりリーンな混合気で燃焼させたと谷
には、排気中に高濃度の０□と低濃度のＣ０１ＨＣが存
在するため、Ｃｏ、ＨＣと０２とが反応してもまだ０□
が余り、セラミック間内外表面の０□濃度比は小さく殆
ど電圧は発生しない。

このように、酸素センサの発生起電力（出力電圧）は理
論空燃比近傍で急変する特性を有しており、この出力電
圧ｖ０と理論空燃比相当の基準電圧（スライスレベル）
ＳＬとを比較して混合気の空燃比が理論空燃比に対して
リッチかリーンかを判定する。そして、例えば空燃比が
リーン（リッチ）の場合には、前記基本燃料供給量Ｔ、
に乗じる空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを
初回に大きな比例定数Ｐを増大（減少）した後、所定の
積分定数Ｉずつ徐々に増大（減少）していき燃料供給量
Ｔ１を増量（減量）補正することで空燃比を理論空燃比
近傍に制御する。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、前記三元触媒は総合的にみると理論空燃比制
御時にｃｏ；　ＨＣ，ＮＯｘのいずれをも有効に低減で
きるのであるが、例えばＮ帆の場合、理論空燃比近傍で
の転化率の変化が大きいため理論空燃比よりリーン側に
制御されるだけで転化率は大きく転化する特性を有して
いる（第９図参照）。

しかしながら、本来ＮＯｘ中の酸素骨は、排気中酸素濃
度として検出されるべきものであるが前記酸素センサで
はこれを捉えることが出来ないため、ＮＯｘ濃度が高く
なるほど真の理論空燃比よりリーン側で起電力が反転す
る傾向がある（第９図参照）。

ごのため、従来のシステムでは制御点がリーンになった
場合でも、ある程度ＮＯ，を浄化させるために、空燃比
フィードバック制御における比例定数を大きく与えるこ
とで、制御域がリッチとなる状態を作りだしている（第
９図参照）。

しかしながら、このように大きな比例定数を常に与える
方式では、目標空燃比からの空燃比の変化が大きくなる
ため、最終的にはＣｏ、ＨＣ，ＮＯＸ共にある程度大き
くなってしまい、エミッション不良を引き起こす。

また、前記酸素イオン伝導性固体電解質により起電力を
発生して酸素濃度をＯＮ、ＯＦＦ的に検出する酸素セン
サにあっては、劣化により応答速度が早められることが
実験的に確かめられている。

応答バランスを見ると、酸素センサの劣化が進行すると
、リーン状態検出時間が短縮される結果、全体として応
答速度が早められる結果となっている。

このため、酸素センサの新品と劣化品とを比較すると、
第１０図に示すように劣化品はリッチ状態を検出する時
間が短くなるため、バランス的にリーン状態を検出する
時間割合が増大し、該検出結果に基づく空燃比フィード
バック制御において、燃料供給量を増量制御するリッチ
制御時間の割合が長引くので、排気中のＣｏ、ＨＣ濃度
が増大しエミッション不良を生じる。尚、実際には酸素
センサの新品のものでは、理論空燃比に対してリッチ状
態を検出している時間（リッチ側に制御される時間）が
、リーン状態を検出している時間（リーン側に制御され
る時間）に比較して長く、そのために予め理論空燃比対
応の燃料噴射量が濃い目となるように定数を調整して真
のリッチ、リーンの時間割合のバランスを採っているの
であるが、図では概念を明瞭にするため新品時のリッチ
、リーン時間割合を同等にしである。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、ＮＯｘ濃度に影響されない酸素センサを使用すると
共に、該酸素センサの劣化状態を検出して空燃比のフィ
ードバック制御を修正することにより空燃比のリッチ化
を抑制し、以てＣ０９ＨＣの濃度増加を長期的に抑制で
きるようにした内燃機関の空燃比制御装置を提供するこ
とを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため本発明は第１図に実線及び点線で示すように、 相対する電極の間隙に酸素イオン伝導性固体電解質を介
在させると共に窒素酸化物還元触媒層を介在させ、両電
極間の酸素イオン濃度差により生じる電位差から気体中
の酸素濃度を検出する酸素センサを内燃機関の排気系に
備える一方、前記酸素センサの出力値と目標空燃比相当
の基準値とを比較しつつ積分制御により設定したフィー
ドバック補正係数によって燃料供給手段による機関への
燃料供給量を増減制御して空燃比を目標空燃比に近づけ
るように制御する空燃比フィードバック制御手段と、前
記空燃比フィードバック制御時に燃料供給量の増減周期
に基づいて酸素センサの劣化状態を判定する劣化判定手
段と、前記劣化判定手段により酸素センサが劣化状態と
判定された時は酸素センサの出力値が目標空燃比よりリ
ーン側の値に反転した後、燃料供給量の増量制御を所定
時間遅らせて開始させる増量制御遅延手段と、機関の加
速状態を検出する加速検出手段と、加速状態検出時は前
記増量制御遅延手段の作動を停止し、酸素センサの出力
値が目標空燃比よりリーン側に反転した直後に燃料供給
量増量方向の比例分をフィードバック補正係数に付与す
る増量制御遅延手段とを備えて構成した。

また、二つ目の発明は、第１図に実線及び鎖線で示すよ
うに 相対する電極の間隙に酸素イオン伝導性固体電解質を介
在させると共に窒素酸化物還元触媒層を介在させ、両電
極間の酸素イオン濃度差により生じる電位差から気体中
の酸素濃度を検出する酸素センサを内燃機関の排気系に
備える一方、前記酸素センサの出力値と目標空燃比相当
の基準値とを比較しつつ積分制御により設定したフィー
ドバック補正係数によって燃料供給手段による機関への
燃料供給量を増減制御して空燃比を目標空燃比に近づけ
るように制御する空燃比フィードバック制御手段と、前
記空燃比フィードバック制御時に燃料供給量の増減周期
に基づいて酸素センサの劣化状態を判定する劣化判定手
段と、前記劣化判定手段により酸素センサが劣化状態と
判定された時は酸素センサの出力値が目標空燃比よりリ
ーン側の値に反転した後、燃料供給量の増量制御を所定
時間遅らせて開始させる増量制御遅延手段と、同じく酸
素センサが劣化状態と判定された時は酸素センサの出力
値が目標空燃比よりリッチ側に反転した直後に燃料供給
量減量方向の比例分をフィードバック補正係数に付与す
る減量比何分付与手段とを備えて構成した。

〈作用〉 窒素酸化物還元触媒層を含んだ酸素センサを備えること
により、ＮＯｘ中の酸素分が還元されて排気中の酸素分
として検出されるので、出力値が反転する制御点がＮＯ
Ｘ濃度に影響されず真の目標空燃比（理論空燃比）に略
固定される。

かかる特性を確保した上で、空燃比フィードバック制御
手段が比例定数を用いず積分定数のみを増減する積分制
御（但し、一つ目の発明における加速検出時は増量比何
分が加わる）で設定したフィードバック補正係数を用い
て空燃比をフィードバック制御するため、目標空燃比か
らのずれの小さい制御が行われる。

一方、酸素センサの劣化が進むと、リーン側からリッチ
側への変化が早められることにより、全体として応答速
度が増大する。このため、劣化判定手段により燃料供給
量の増減周期に基づいて酸素センサの劣化状態が判定さ
れる。

そして、酸素センサが劣化していると判定されると、増
量制御遅延手段は酸素センサの出力値が目標空燃比より
リーン側の値に反転した後、燃料供給量の増量制御を前
記劣化状態に応じて所定時間遅らせて開始させる。

従って、リーン側への制御時間が前記遅延時間分長引き
、劣化に伴う空燃比のリッチ化も抑制される。

また、一つ目の発明では、加速検出手段により加速状態
と判定された時は、増量比例分付与手段により、酸素セ
ンサの出力値が目標空燃比よりリーン側に反転した直後
に燃料供給量増量方向の比例分がフィードバック補正係
数に付与される。したがって、加速直後の吸入空気量の
増加による空燃比のリーン化を応答良く抑制でき、増量
遅れによる加速後のリッチ化も抑制できる。

また、二つ目の発明では、酸素センサが劣化していると
判定された時には、減量比何分付与手段により、酸素セ
ンサの出力値が目標空燃比よりリッチ側に反転した直後
に燃料供給量減量方向の比例分がフィードバック補正係
数に付与される。したがって、前記増量制御遅延手段に
よる増量制御の遅延と相まって、劣化に伴う空燃比のリ
ッチ化をより効果的に抑制できる。

〈実施例〉 以下に、一つ目と二つ目の発明を含む本発明の実施例を
図面に基づいて説明する。

−実施−例の構成を示す第２図において、機関１１の吸
気通路１２には吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメ
ータ１３及びアクセルペダルと連動して吸入空気流量Ｑ
を制御する絞り弁１４が設けられ、下流のマニホールド
部分には気筒毎に燃料供給手段としての電磁式の燃料噴
射弁１５が設けられる。

燃料噴射弁１５は、マイクロコンピュータを内蔵したコ
ントロールユニット１６からの噴射パルス信号によって
開弁駆動し、図示しない燃料ポンプから圧送されてプレ
ッシャレギュレータにより所定圧力に制御された燃料を
噴射供給する。更に、機関１１の冷却ジャケット内の冷
却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１７が設けられると
共に、排気通路１８の排気中酸素濃度を検出することに
よって吸入混合気の空燃比を検出する酸素センサ１９が
設けられ、更に下流側の排気中のＣＯ，ＨＣの酸化とＮ
Ｏイの還元を行って浄化する三元触媒２０が設けられる
。

ここで、前記酸素センサ１９は第３図に示すようなセン
サ部構造を有している。

図において、酸素イオン伝導性固体電解質である酸化ジ
ルコニウム（ＺｒＯ２）を主成分とする閉塞先端部を有
する基材としてのセラミック管１の内表面及び外表面の
一部に、夫々白金からなる内側電極２及び外側電極３を
形成してあり、更に、セラミック管１の外表面には白金
を蒸着して白金触媒層４を形成しである。該白金触媒層
４は、排気中のＣｏ、ＨＣの酸化反応を促進させる酸化
触媒層を構成する。

前記白金触媒層４の外表面に、酸化チタンＴｉＯ□や酸
化ランタンＬａ２０□等を担体とし、ロジウムＲｈやル
テニウムＲｕ等の窒素酸化物（ＮＯＸ）の還元反応を促
進させる触媒の粒子をこの担体に混在（例えば１％〜１
０％）させてＮＯＸ還還 元５媒層５（例えば膜厚０．１〜５μｍ）を形成しであ
る。

尚、前記ロジウムＲｈやルテニウムＲｕは、窒素酸化物
ＮＯＸの還元触媒として一般に知られているものであり
、その担体として酸化チタンＴｉＯ□や酸化ランタンＬ
ａｚＯｚを用いることによりγアルミナ等を用いた場合
に比べてＮＯＸ還元反応が極めて効率良く行われること
が確かめられている。また、ＮＯＸ還元触媒層５との間
に保護層６を設けるようにしてもよい。

かかる構成によれば、排気中に含まれるＮＯｘがＮＯＸ
還元触媒層５に達すると、ＮＯＸ還元触媒層５は、ＮＯ
，と排気中の未燃成分であるＣ０５ＨＣとの次式に示す
反応を促進させる。

ＮＯＸ　＋ｃｏ−＋Ｎ２　＋Ｃ０ｚ ＮＯｘ＋ＨＣ→Ｎ　ｚ　十Ｈｚ　Ｏ十ＣＯｚこの結果、
ＮＯＸ還元触媒層５より内側にある白金触媒層４に達し
た０□と反応する未燃成分ＣＯ，ＨＣが前記ＮＯＸ還元
触媒層５における反応によって減少しているため、その
分０２濃度が増重６ 大することとなる。

つまり、ＮＯＸ還元触媒層を有しない酸素センサでは検
出されないＮＯＸ中の酸素成分をも含めた形で排気中の
０□濃度を検出することができ、したがって、その検出
結果にもとづいて空燃比フィードバック制御を行うとＮ
ＯＸ濃度に影響されることなく、真の理論空燃比を制御
中心とする制御を行うことができる。

また、第２図で図示しないディストリビュータには、ク
ランク角センサ２１が内蔵されており、該クランク角セ
ンサ２１から機関回転と同期して出力されるクランク単
位角信号を一定時間カウントして、又は、クランク基準
角信号の周期を計測して機関回転数Ｎを検出する。

この他、絞り弁１４の開度を検出するスロットルセンサ
２２が設けられ、その信号αはコントロールユニット１
６に入力される。

次に、コントロールユニット１６による空燃比制御ルー
チンを第４図〜第６図のフローチャートに従って説明す
る。第４図は燃料噴射量設定ルーチンを示し、このルー
チンは所定周期（例えば１０Ｉｎｓ）毎に行われる。

ステップ（図ではＳと記す）１では、エアフローメータ
１３によって検出された吸入空気流量Ｑとクランク角セ
ンサ２１からの信号に基づいて算出した機関回転数Ｎと
に基づき、単位回転当たりの吸入空気量に相当する基本
燃料噴射量Ｔ、を次式によって演算する。

ＴＰ＝ＫＸＱ／Ｎ　　　（Ｋは定数） ステップ２では、水温センサ１７によって検出された冷
却水温度Ｔｗ等に基づいて各種補正係数Ｃ０ＥＦを設定
する。

ステップ３では、後述するフィードバック補正係数設定
ルーチンにより酸素センサ１９からの信号に基づいて設
定されたフィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを読み込
む。

ステップ４では、バッテリ電圧値に基づいて電圧補正分
子３を設定する。これは、バッテリ電圧変動による燃料
噴射弁１５の噴射流量変化を補正するためのものである
。

ステップ５では、最終的な燃料噴射量Ｔ、を次式に従っ
て演算する。

Ｔ　ｒ　　＝　ＴＦ　　Ｘ　ＣＯＥ　Ｆ　　ＸＬＡＭＢ
ＤＡ＋　Ｔ　ｓステップ６では、演算された燃料噴射弁
ＴＩを出力用レジスタにセットする。

これにより、予め定められた機関回転同期の燃料噴射タ
イミングになると、演算した燃料噴射量Ｔｒのパルス巾
をもつ駆動パルス信号が燃料噴射弁１５に与えられて燃
料噴射が行われる。

次に、空燃比フィードバック制御ルーチンを第５図に従
って説明する。このルーチンは機関回転に同期して実行
される。

ステップ１１では、空燃比のフィードバック制御を行う
運転条件であるか否かを判定する。運転条件を満たして
いないときには、このルーチンを終了する。この場合、
フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡは全開のフィード
バック制御終了時の値若しくは一定の基準値にクランプ
され、フィードバック制御は停止される。

ステップ１２では、酸素センサ１９からの信号電圧ＶＯ
２を入力する。

ステップ１３では、ステップ１１で入力した信号電圧■
。２と目標空燃比（理論空燃比）相当の基準値ＳＬとを
比較する。

そして、空燃比がリッチ（Ｖｏｗ＞ＳＬ）のときはステ
ップ１４へ進んでリーンからリッチへの反転時か否かを
判定し、反転時でない時にはステップ１５へ進んでフィ
ードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを積分定数１、分減少
させる。

また、反転時と判定されたときは、ステップ１６へ進ん
で後述する制御反転回数計測用のカウンタＣｃをカウン
トアツプした後ステップ１７へ進む。

ステップ１７では、現状の酸素センサ１９のリッチ時に
おける最大出力（電圧）値Ｅ、が、酸素センサ１９の劣
化判定用の基準値Ｅ、。を超えているか否かを判定する
。

そして、超えている正常時はステップ１５へ進んでフィ
ードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを積分定数１８分減少
させるが、超えていない時にはステップ１８へ進んでフ
ィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを比例分Ｐ、減少さ
せる。つまり、酸素センサ１９の劣化が進んだ時には、
リッチ化抑制のため、リーン方向の補正量を大きくする
ように、減量方向の比例分ＰＲを付与するのである。

また、ステップ１３でクランク角センサがリーン（Ｖｏ
２＜ＳＬ）と判定されたときは、ステップ１９へ進んで
、加速状態か否かを判定する。この判定は、具体的には
スロットルセンサ２２からの検出信号により、絞り弁１
４開度の変化量Δαが所定値（例えば１．６°）以上か
否かにより判定する。

そして、加速状態でないと判定されたときは、ステップ
２０へ進み、リッチからリーンへの反転時か否かを判定
し、反転時にはステップ２１へ進んで前記カウンタＣｃ
をカウントアツプした後ステップ２２へ進み、反転時以
外はステップ２１をジャンプしてステップ２２へ進む。

ステップ２２では、後述するリッチ制御遅延判別ルーチ
ンによって設定される遅延制御判定用のフラグＦｏが１
にセットされているか否かを判定し、１にセットされて
いないときには遅延制御を行わないので、ステップ２３
へ進んでフィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを積分定
数１１分増大させる。

一方、前記フラグＦｏが１にセットされているときは、
ステップ１５へ進んで前回同様リッチ検出時のフィード
バック補正係数ＬＡＭＢＤＡを積分定数■。

分減少させる制御を継続する。

また、ステップ１９で加速状態であると判定されたとき
にはステップ２４へ進んでリーンへの反転時か否かを判
定し、反転時以外のときにはステップ２３へ進んでフィ
ードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを積分定数ＩＬ分増大
させるが、反転時と判定されたときには、ステップ２５
へ進んでフィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを比例分
Ｐ、増大させる。つまり、加速時には吸入空気量の増加
に対して燃料供給量かの増加が遅れて初期にリーン化が
進むので、これを抑制すべく反転と同時に増量方向の比
例分ＰＬを付与するのである。

次に、リッチ制御遅延判別ルーチンを第６図に従って説
明する。このルーチンは、前記酸素センサ１９の反転回
数つまり燃料供給量の増減反転回数（増減周期）を判別
するために設定された周期毎に実行される。

ステップ３１では、クランク角センサ２１によって検出
される機関回転速度Ｎが、燃料供給量の増減周期つまり
フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの増減周期が安定
する条件の範囲（例えばＬ８００ｒｐｍ〜２０００ｒｐ
ｍ　）にあるか否かを判定する。

前記範囲以外のときには、ステップ３２へ進んで前記カ
ウンタＣｃ及び前記燃料増量遅延判定用のフラグＦ、を
夫々０にリセットしてこのルーチンを終了する。

また、車速ＶＣが前記範囲内にあるときには、ステップ
３３に進んで現在のカウンタＣｃの値、つまり、このル
ーチンの実行周期内での燃料供給量の増減反転回数を読
み込んだ後ステップ３４に進み、該カウント値Ｃｃを、
酸素センサ１９の劣化状態に応じて設定された設定値Ｃ
ｃｏと比較する。

そして、カウント値Ｃｃが設定値Ｃｃｏ以下のときば、
酸素センサ１９が正常（劣化の程度が小さい）と判断し
、ステップ３２へ進んでこのルーチンを終了するが、設
定値Ｃ６゜より大と判定されたときは、酸素センサ１９
の劣化が進んでいると判断し、ステップ３５へ進み、前
記フラグＦｏを１にセットした後、ステップ３６に進み
所定時間経過後に、ステップ３２に進みこのルーチンを
終了する。

尚、前記燃料増量制御を遅延させる所定時間Ｔ０は、酸
素センサ１９の新品時の応答時間Ｔ　ＨＥＨに対して劣
化時の応答遅れ時間Ｔ。ｌ−ｏで決定（例えばＴｏ＝Ｔ
ＮＥｗ　　ＴＯＬＤ　）すればよい。

かかる構成により、まず、酸素センサ１９がＮＯＸ還元
触媒層５を有しているため、ＮＯｘ濃度によって出力値
が反転する空燃比が理論空燃比からシフトすることがな
く、この条件を満たした上で、反転時に比例定数を与え
ず、積分制御のみにより設定されるフィードバック補正
係数ＬＡＭＢＤΔを用いて空燃比フィードバック制御を
行うことにより、理論空燃比からのずれ幅を可及的に小
さくすることができるのでＣｏ、ＨＣ，ＮｏＸ濃度を総
合的に低減できる（第７図参照）。

また、酸素センサ１９が劣化してリーン検出時間が相対
的に長引くようになっても、リーン検出直後から所定時
間Ｔ。はフィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの減少を
継続して燃料供給量の増量制御を遅らせることにより、
空燃比のリッチ制御時間とリーン制御時間とをバランス
させることができ、以てＣｏ、ＨＣの濃度増大を抑制で
きるのである（第８図参照）。

更に、以上示した２つの発明に共通な効果の他、一つ目
の発明においては、前述したように加速状態検出時に増
量方向の比例分ＰＬを付与することで、加速初期のリー
ン化、後期のリッチ化を抑制して空燃比を安定化でき、
２つ目の発明においてとは酸素センサの劣化を最大出力
の減少によっても捉えて減量方向の比例分Ｐ、を付与す
ることで空燃比の劣化によるリッチ化を抑制できるので
、共に、Ｃｏ、ＨＣ，ＮｏＸ濃度の総合的な低減機能が
促進する。尚、比例分Ｐ　Ｌ、　Ｐ　Ｒは、フィードバ
ック補正係数ＬＡＭＢＤＡの最大値の３〜６％程度に設
定すればよい。

上記構成において、第４図で示した空燃比フィードバッ
ク制御ルーチンが、空燃比フィードバック制御手段に相
当し、第５図のステップ１７と第６図のステップ３４の
部分が劣化判定手段に相当し、第６図のステップ３５．
３６の部分と第５図のステップ２２０部分とが増量制御
遅延手段に相当し、スロットルセンサ２２とステップ１
９の部分が加速判定手段に相当し、ステップ２５の部分
が増量制御遅延手段に相当し、ステップ１８の部分が減
量比個分付与手段に相当する。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、両電極間に酸素イ
オン伝導性固体電解質とＮＯＸ還元触媒層を有した酸素
センサを使用し、積分制御で設定されたフィードバック
補正係数を用いて空燃比フィードバック制御を行うこと
により、目標空燃比からのズレ幅を小さくでき、且つ、
酸素センサの劣化を検出して空燃比フィードバック制御
時におけるリッチ制御の開始を遅延させる構成としたこ
とにより、リッチ時間割合とリーン時間割合とを同等と
してＣｏ、ＨＣ，ＮＯＸを長期的に抑制でき浄化機能を
向上できるという効果が得られる。

また、一つ目の発明では加速状態での空燃比の安定化、
二つ目の発明では酸素センサ劣化時の空燃比の安定化を
より促進してＣｏ、ＨＣ，Ｎｏ。

低減効果をより高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成を示すブロック図、第２図は、
本発明の一実施例の構成を示す図、第３図〜第６図は、
同上実施例の空燃比制御のための各種ルーチンを示すフ
ローチャート、第７図は、同上実施例の各部の状態を示
す線図、第８図は、同上実施例の酸素センサ劣化時の制
御状態を示すタイムチャート、第９図は従来例の各部の
状態を示す図、第１０図は、従来例の酸素センサ劣化時
の制御状態を示すタイムチャートである。 ■・・・セラミック管　　２・・・内側電極　　３・・
・外側電極　　５・・・ＮＯｘ還元触媒層　　１１・・
・機関１５・・・燃料噴射弁　　１６・・・コントロー
ルユニット１９・・・酸素センサ　　２１・・・クラン
ク角センサ　　２２・・・スロットルセンサ 第９図 １００６ん

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）相対する電極の間隙に酸素イオン伝導性固体電解
   質を介在させると共に窒素酸化物還元触媒層を介在させ
   、両電極間の酸素イオン濃度差により生じる電位差から
   気体中の酸素濃度を検出する酸素センサを内燃機関の排
   気系に備える一方、前記酸素センサの出力値と目標空燃
   比相当の基準値とを比較しつつ積分制御により設定した
   フィードバック補正係数によって燃料供給手段による機
   関への燃料供給量を増減制御して空燃比を目標空燃比に
   近づけるように制御する空燃比フィードバック制御手段
   と、前記空燃比フィードバック制御時に燃料供給量の増
   減周期に基づいて酸素センサの劣化状態を判定する劣化
   判定手段と、前記劣化判定手段により酸素センサが劣化
   状態と判定された時は酸素センサの出力値が目標空燃比
   よりリーン側の値に反転した後、燃料供給量の増量制御
   を所定時間遅らせて開始させる増量制御遅延手段と、機
   関の加速状態を検出する加速検出手段と、加速状態検出
   時は前記増量制御遅延手段の作動を停止し、酸素センサ
   の出力値が目標空燃比よりリーン側に反転した直後に燃
   料供給量増量方向の比例分をフィードバック補正係数に
   付与する増量比例分付与手段とを備えて構成したことを
   特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
2. （２）相対する電極の間隙に酸素イオン伝導性固体電解
   質を介在させると共に窒素酸化物還元触媒層を介在させ
   、両電極間の酸素イオン濃度差により生じる電位差から
   気体中の酸素濃度を検出する酸素センサを内燃機関の排
   気系に備える一方、前記酸素センサの出力値と目標空燃
   比相当の基準値とを比較しつつ積分制御により設定した
   フィードバック補正係数によって燃料供給手段による機
   関への燃料供給量を増減制御して空燃比を目標空燃比に
   近づけるように制御する空燃比フィードバック制御手段
   と、前記空燃比フィードバック制御時に燃料供給量の増
   減周期に基づいて酸素センサの劣化状態を判定する劣化
   判定手段と、前記劣化判定手段により酸素センサが劣化
   状態と判定された時は酸素センサの出力値が目標空燃比
   よりリーン側の値に反転した後、燃料供給量の増量制御
   を所定時間遅らせて開始させる増量制御遅延手段と、同
   じく酸素センサが劣化状態と判定された時は酸素センサ
   の出力値が目標空燃比よりリッチ側に反転した直後に燃
   料供給量減量方向の比例分をフィードバック補正係数に
   付与する減量比例分付与手段とを備えて構成したことを
   特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。