JPS59136542A - 内燃機関に供給される燃料空気の混合気を制御する方法及び装置 - 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】 イ）技術分野 本発明は内燃機関に供給される燃料空気の混合気の制御
方法及びその装置、更に詳細には測定信号発生器として
機能する酸素センサと、混合気形成装置とを備えた内燃
機関に供給される燃料空気の混合気の制御方法及びその
装置に関する。

口）従来技術 例えばドイツ特許公開公報第３０２８３５９号に記載さ
れているように酸素センサを備えた点火プラグが知られ
ている。この点火プラグは内燃機関に供給される燃料を
制御し直接燃焼室を制御する装置に用いられている。こ
のような点火プラグにはその中間電極を包囲する絶縁体
に更に酸素センサを配置した構成となっている。この酸
素センサは多数の材質から成っており、基準電極、固体
電解液及び測定電極を備えている。その場合基準電極と
測定電極は直流電源に接続され酸素分圧に対応する信号
が形成される。燃焼室の特性を直接検出できる酸素セン
サによって所定時間における燃焼室の酸素分圧を検出す
ることが可能になるが、内燃機関に供給される混合気が
濃すぎるかあるいは薄すぎるかに従ってそのような酸素
センサは周期的に変動する出力信号を発生する。

ハ）目的 本発明はこのような点に鑑みて成されたもので、酸素セ
ンサを燃焼室に直接配置することにより燃焼特性を検出
し時間的な遅れがなく素早く入制御（空気過剰率制御）
を行なうことが可能な内燃機関に供給される燃料と空気
の混合気の制御方法及び装置を提供することを目的とす
る。

二）実施例 以下図面に示す実施例に従い本発明の詳細な説明する。

本発明の基本的な考え方は、燃焼室に配置された入（空
気比ないし空気過剰率）センサ即ち酸素センサからの大
中な周期的な変動を受ける出力信号を複数の周期にわた
って平均化し、内燃機関に供給される燃料と空気の混合
比の制御を、素早く、正確にしかも効率的に行なうよう
にし内燃機関の全ての駆動状態において最適の混合比が
得られるようにしたことである。

まず燃焼室に配置される酸素センサの構造を第１図を参
照して説明する。現在用いられている酸素センサは薄片
状あるいはその他の形をした小型の物が得られており、
例えば点火プラグ形状に構成されあるいは点火プラグの
構造ユニットに直接取り伺けられ燃焼室の壁に取り付け
られる。

第１図において符号１で示すものが酸素センサであり、
この酸素センサ１はねじ部３ａ、シール部３ｂ及び六角
部３Ｃを有する金属ホルダー３を用いて燃焼室の壁にね
じ込み取り付けられる。

金属ホルダー３内には好ましくはセラミンクから成る非
導電性の円筒形状をした保持体４が取り付けられる。こ
の保持体４は燃焼室の方向に延びる突出部４ａと中心に
好ましくは四角形状の形をした貫通穴４ｂを有する。こ
の貫通穴４ｂにはセンサの薄片５が配置される。この薄
片５の構造についてはよく知られているのでここでは詳
細に説明しない。この検知用薄片には空気溝５ａが設Ｌ
１られており、この空気溝５ａは第１図に図示した実施
例の場合燃焼室側のセンサの先端から保持体４を通って
延びており、吸入された外気を薄片に導くようにするこ
とができる。薄片５の保持体４への取り付けはパテで固
着したりあるいはガラス半田を用いて半田付けすること
により行なわれる。同様に保持体４は金属ホルダー３に
固定あるいは固着される。

薄片の上方両側にはリード線が半田付けされた電気端子
６が取り付けられる。その場合この電気端子６を導くケ
ーブル７は金属ホルダー３と結合された保護管８を通っ
て外側に導びかれる。燃焼室の現象を直接検出するその
ような酸素センサはこれが損気ガスに配置された場合と
顕著に異なる信号を発生する。即ち排気管に酸素センサ
が配置されていてそこにほぼ均一な４昆合気が達する場
合、燃焼室の酸素センサは時間的に又場合によっては場
所的に極めて急速に変化する混合気を検出する。吸入及
び圧縮工程では酸素センサをバランスさせることができ
ず又させてはいけない燃料と空気の混合気が存在してい
る。センサのバランスは発熱反応と結びついており、こ
の時点でバランスしてしまうことは混合気が不本意に燃
焼したことを意味することになる。これに対して点火並
びに燃焼が行なわれた後にはセンサがバランスされるこ
とになる。

酸素センサはガスの状態を検出するのにある種の時間が
必要となるので、酸素センサはそこを通過する薄い炎の
前面（フロント）には反応しない。炎の前面には空気が
不足した場合の燃焼、即ち入が１より小さい、従って混
合気が濃い場合から発生する不燃焼成分をもった残留ガ
スが伴われてくると考えられ、そこで酸素センサが動作
し始める。空気溝を介して空気が吸入され、セラミック
の保持体を通って導かれてカソードで燃焼することにな
る。この場合酸素センサは測定可能な電圧（電圧パルス
あるいは比較的幅が広いので電圧隆起部という）を発生
する。この電圧隆起部は残留ガスに含まれる不燃焼成分
が多くなる程長く継続することになる。従ってこのよう
な電圧隆起部は排気工程連続く場合もありうる。第２ａ
図及び第２ｂ図にはオシログラフによって得られる特性
図が図示されており、その場合第２ａ図の上側の曲線■
は燃焼室における圧力特性を、又■はセンサ電圧の特性
を示しており、いずれの場合でも入＝０．８の濃い混合
気に対して得られるものである。これに対して混合気が
薄い場合（残留ガスレこおける空気が過剰の場合）セン
サ電圧はほぼＯとなっており時々大きな電圧レベルをも
った短いノくルスが現われるだけとなる。このような電
圧ノくルスは混合気の形成と燃焼によって統計的に現わ
れるものであり、いわゆるサイクル毎に変動するものと
して特徴づけることができる。このような変動は実質的
に予言することができないものであり、センサ信号を測
定信号として燃料空気の混合気を形成するのに用いる場
合にはそれを平均化するようにしなければならない。

第２ｂ図の特性は混合気が薄い場合、即ち入＝１．０近
辺における特性を示したもので■′は燃焼室における圧
力特性を、又■′はセンサ出力信号を示している。

センサ電圧を平均化するには種々カ方法を用いることが
できる。例えばローパスフィルタを通したり、あるいは
整数のサイクル期間を含む期間にわたってセンサ電圧を
積分したりあるいは時間間隔を測定することによって平
均化することができる。以下にこのような種々の信号処
理方法について説明する。

酸素センサ信号をローパスフィルタを介して処理する場
合センサからの出力信号が増幅され、好ましくはインピ
ーダンス変換され、続いてローパスフィルタに導かれる
。ローパスフィルタからの出力信号は平滑にされた後第
２ｃ図に図示したような波形となる。即ち第２ｃ図には
平均化されたセンサからの出力電圧Ｕが空気比入に関し
て図示されている。

酸素センサからの信号を処理する他の方法はセンサ電圧
を時間的にあるいはクランク軸角度に関して積分しサイ
クルにわたって積分を行ない、その積分値を保持回路か
ら得るようにするものである。積分期間は整数のサイク
ル期間ないしはクランク軸角度にして７２０°の整数倍
に選ばれる。積分器の積分時定数を一定にして時間的に
積分する場合センサ出力信号が回転数に関係するために
出力信号を回転数に関連させるように、即ち回転数で割
るようにしなければならない。

更にセンサ信号を処理する血の方法は時間測定するもの
であり、この方法ではセンサ電圧が所定の値を上まわる
時間がどれだけ（時間的にあるいはクランク軸の角度に
して）であるかを測定するものである。この場合にも上
述したように測定して得られた結果を回転数に関して補
正するようにしなければならない。

混合気の変動は統計的なものであるためサイクル毎の制
御はそれ程意味がないので、それぞれシリンダーの平均
的な状態に関して情報を得るには多数のサイクルにわた
ってセンサ電圧を観察しなければならない。

連続したサイクルにわたって平均する場合、時間測定並
びに積分は所定数のサイクルに関して用いられるので、
測定結果はその所定数に関した平嘩 均値として表わされる。連続したサイクルにわたって平
均化を行なう場合、測定値は常に所定の時点でのみ得ら
れることになるので、好ましい実施例では連続したサイ
クルにわたって連続して計算を行なうようにするのが好
ましい。例えば連続したサイクルにわたる平均化を重複
してしかもその１つを計算するサイクル長さの半数だけ
ずらすようにして重複して平均化を行なうのが好ましい
。これによってこの所定数のサイクル内で急速な変動が
発生したとしてもその変化を所定数のサイクルが経過し
た後ではなく、直ちにあるいは所定数のサイクルの半分
のサイクルが経過した後でそれを検出することが可能に
なる。サイクルにわたる時間測定あるいは積分によって
得られる各サイクルの値をデジタル的に、即ち所定数の
長さのシフトレジスタに流すことによって平均化しロー
パスフィルタを用いた方法と同様な平均化を行なうこと
ができる。即ち各サイクル毎にシフトレジスタに格納さ
れた値に対して平均値が求められる。従ってこの場合に
は入、”値に関する実際の値に関する情報が所定のサイ
クル数経過後ではなく各サイクル毎に得られることにな
る。このようにローパスフィルタを通る方法と類似した
平均値形成方株を用いた場合前回得られたサイクル値に
対して最も重い重みをつけ、又古い値に対してはあまり
重みをかけないようにする等して重みを付けた平均化を
行なうこともできる。

更にセンサ信号を処理し平均化する他の方法はいわゆる
計数方法であり、その場合２つのカウンタを設け、一方
のカウンタで何回濃いサイクルが発生したかを計数し、
又他のカウンタで薄いサイクルが発生したかを計数する
ようにする。所定のサイクル数が経過した後演算を行な
い両カウンタの計数値の差あるいはその比をとってλ値
の平均値を求めるようにする。その場合後で詳しく述べ
るように入の関数として計数状態を示す校正曲線を用い
るようにすることができる。

又、本発明の好ましい実施例として単に−っのカウンタ
だけを用いるようにし、このカウンタを各計数開始時に
０にセットするようにし濃いサイクルあるいは薄いサイ
クルのみを検出するようにすることもできる。というの
は所定数のサイクル数との差をとれば必然的にカウンタ
によって検出されなかったサイクルの数が得られるから
である。

この計数方法は更に付加的な条件を付して行なうように
することができる。例えば全サイクル数Ｎが経過する前
に連゛続してｎｆ個の濃いサイクル（ｎｆ＜Ｎ）が現わ
れた時には混合気が濃すぎたあるいは濃すぎると判断し
、続いてそれに対応した制御処置をとるようにする方法
である。又逆の場合即ち全サイクル数Ｎが経過する前に
前後してｎＴｎ個の薄いサイクル（ｎ、、、＜Ｎ）が現
われた時には混合気が薄すぎたと判断するようにする。

このような付加的な条件をとることにより素早く監視を
行ない全サイクル数Ｎが経過する前に対応した処置をと
ることが可能になる。というのはｎｆ並びにｎｒｎはそ
れぞれＮより小さいからである。

この例がそれぞれ第３ａ図及び第３ｂ図に図示されてお
り、この例゛の場合Ｎ＝８並びにｎ（＝ｎＴｎ＝４に選
ばれている。同図から明らかなように所定数の８個のサ
イクルの半分が経過した後でｌ昆合気が濃すぎるか（第
３ａ図）あるいは簿すぎるか（第３ｂ図）かを判別する
ことができる。

実験結果によれば特に濃い領域（入く１）では、混合気
が濃ければ濃い程電圧の隆起部の幅が大きくなることが
わかっている。この事実に基づいて更に他の有効な付加
条件を導入することができる。即ち制御動作を単に所定
の全サイクル数Ｎに関した平均値に基づいて行なうだけ
でなく、それぞれ電圧の隆起部がどの位あるかを検出す
ることによって１５例えば適当な回路手段により制御時
定数を短縮したりあるいは延ばしたりすることによって
付加的な制御を行なうことが可能である。

最初に述べた付加的な条件（全サイクル数に対して濃い
あるいは薄いサイクルが複数個連続して現われる場合）
次の条件を重複させるようにすることも′できる。

例えばｎｆ個の濃いサイクルがある場合、計数、時間的
な測定あるいは積分により各サイクル毎の電圧隆起部の
幅ないしはその面積を測定するようにする。その場合に
はｎｆ個の濃いサイクルが僅かな濃さであったかあるい
は非常に濃かったかに関する情報が得られる。第４ａ図
には濃い場合の電圧隆起部が図示されており、又Δαに
分割されたクランク軸角度が図示されている。このΔα
は必ずしも同じ幅でなくてもよい。Ｓ４ｂ図には２つの
電圧形状、即ち混合気が非常に濃い場合の実線で示した
電圧形状と、混合気が濃い状態の点線で示した電圧形状
に対してそれぞれ積分ＪＵｓｄα々ΣＵｉΔα が図示されている。又、第４ｃ図にはこれら２つの電圧
形状に対して濃い角度部分Δαの数がΣΔαがαに関し
て描かれている。

このような操作をｒｔ　ｆのサイクルの全部にわたって
続けると、積分値ΣＵｉΔαは第４ｂ図の曲線に描かれ
た量だけ各回毎に増加することになる。これは濃い角度
部分に対しても当てはまるので、ｎｆ個の濃いサイクル
に達した後はΣＵｉΔα゛ないしΣΔαの全体値は混合
気がそもそもどの位濃かったかに関する情報を表わすこ
とになる。従って１つのセンサを用いることにより混合
気を燃焼室で直接検出することによって単に混合気が濃
いか薄いかに関する情報だけでなく、直接その測定時点
で混合気が何回位濃すぎたかどうかに関する情報が得ら
れることになる。このような情報は勿論酸素センサを排
気管に配置した場合には得ることがでない種類のもので
ある。

第５図にはセンサ電圧の平均値と入との関係を表わした
第２ｃ図に対応するんとｎｐ個の濃いサイクルの全数と
の関係が図示されている。ｎ１＝はｎｆ　とは異なりｎ
ｐの場合にはその間に薄いサイクルも存在している。更
に濃い側ではｎＦ＞ｎｆであり、非常に濃い場合にはｎ
ｐ＝Ｎとなり従って所定サイクルの全数に対応する。

上述した方法を実現する制御回路の例が第６図にブロッ
ク図として図示されている。制御系は燃料供給装置、即
ち混合気形成装置１０を有する。この燃料形成装置には
入の測定値信号入ｉがフィードバックされることにより
各時点で調量され内燃機関に供給される燃料の量が制御
され所望の値λＳになるように制御が行なわれる。混合
気形成装置は電気的、電子的、電気機械的あるいは機械
的な燃料噴射装着、あるいはキャブレターあるいはその
他内燃機関に燃料を供給する装置である。この制御系に
は更に内燃機関１１、更に詳しくはその燃焼室が含まれ
る。燃焼室は多数設けることもできるものであり、それ
ぞれ別個にセンサを有しそれに応じて混合気の制御を行
なうようにすることもできる。符号１２で示した燃焼室
に設けられた酸素センサによって時間的に変化する電圧
ＵＳが得られ、この電圧は上述した方法により処理され
る。第６図には３つの異なる処理方法が図示されている
が、これらは選択的にあるいは任意に組み合わせて制御
を行なうことができる。第１の処理方法は第６図でＡで
図示されており、この場合には比較スイッチ１３、その
後段に接続されたカウンタ１４並ひに特性信号発生器１
８が設けられる。カウンタ１４は所定のサイクル数Ｎ毎
にセットされ、内燃機関１１に取り付けられたセンサｌ
ｌａによりサイクル信号を受ける。この場合法のような
動作が行なわれる。時間的に変化する電圧Ｕｓが比較ス
イッチ１３のしきい値より上回った場合、これがカウン
タ１４において濃いサイクルとして計数される。即ちＮ
のサイクル数にセットされた力、ウンタ１４はデクリメ
ントされ、Ｎのサイクル後にストップする。計数結果は
Ｎ−ｎＦの値、Ｎのサイクルで濃いサイクルとして識別
されなかった薄いサイクルの数に対応する。実質的に第
５図に示した特性の鏡像信号を発生する特性信号発生器
１８を介して計数結果が入の測定個人ｉに変換され、比
較段１９において目標値信号発生器１９ａによって得ら
れる入の目標個人Ｓと比較される。その制御偏差は調節
器２０を介して操作信号となり混合気形成装置１０を操
作し目標値と測定値が一致する迄このような制御が行な
われる。

上述した方法あるいはそれを補う形で第４ａ、第４ｂ、
第４ｃ図にそれぞれ図示した方法に従いセンサ電圧の隆
起部を積分器１５で積分しくＢを参照）あるいはコンパ
レータ１６のしきい値Ｕｗを越えた場合の数を計数する
ようにする（Ｃを参照）。そのためにコンパレータ１６
の後にΔαカウンタ１７が設けられ、このカウンタには
よ（知られているようにクランク軸に設けられたマーキ
ングを検出するクランク軸角度センサｌｌａからのΔα
信号が入力される。

第７図には濃いあるいは薄い限界値を上回ったか下回っ
たかに関する情報を得るための実施例が図示されている
。センサから得られるセンサ電圧Ｕｓは比較器１３ａな
いしは１３ｂにおいて濃いしきい値を」二回ったかある
いはそれより下かが検査される。以下に述べる回路は「
濃い」信号に対するものであり、「薄い」信号は実質的
に以下に詳細に説明する濃い信号と相補的に構成され、
それと同様に機能するものである。比較器１３ａの後段
にはサンプルホールド回路２１が接続されており、この
サンプルホールド回路２１は濃いと識別されたセンサ信
号を１サイクルにわたって保持するものである。サンプ
ルホールド回路２１の出力はＡＮＤ回路２２の一方の入
力端子に接続される。このＡＮＤゲート２２の他方の入
力端子は直接比較器１３ａの出力と接続される。従って
ＡＮＤゲート２２は前回及び今測定しているサイクルが
濃い場合の時にその出力にハイレベルの信号を発生する
。この場合カウンタ２３はデクレメントされる。次のサ
イクルが薄いものである場合にはＡＮＤゲート２２の出
力はＯの信号となりこの信号はＯＲゲート２４の反転入
力端子に入力されるので、カウンタ２３は所定の数ｎｆ
　（連続して現われる濃いサイクルの数）がロードされ
る。この個のロードは同様にカウンタ２３が全てデクレ
メントされた時にも行なわれる。このために識別回路２
５が設けられカウンタがＯになるとこの識別回路２５が
応答する。このことは連続してｎｆ個のサイクルが濃い
ものであったことを意味し、その場合識別回路２５によ
って混合気形成装置は直ちに−Δ入の反応に切り換えら
れる。同様に、薄い信号路に対しては逆の符号となるの
でそのような場合には直ちに＋Δ入の反応、即ち濃厚化
の反応に切り換えられる。

ホ）効　果 以上説明したように本発明によれば燃焼室に配置される
酸素センサの出力信号を所定数のサイクルにわたって平
均化するようにしているので、燃焼結果を直接測定する
ことができ素′早く反応して制御を行なうことが可能に
なる。これはいわゆる「サイクル毎の変動」を考慮して
４６号処理に平均化の方法を用いるもので、それによっ
てサイクル毎には素早い制御反応ができないにしても、
従来より著しく早い制御が可能になるものである。この
ようにして内燃機関に供給される混合気成分を判定する
時間が著しく減少されるので、これ迄の排気省に配置さ
れてた酸素センサの場合に発生する燃焼ガスの排出並び
に排気管を通過することに基づく遅れを顕著に減少させ
ることができる。尚又濃すぎやあるいは薄すぎるような
極端な状態が僅かのサイクルの後に識別することができ
、それに対応して制御を行なうことかできるという利点
も得られる。

本発明によれば全エンジン（シリンダ）を平均して監視
することができ、その場合測定結果はシリンダ毎に連続
して点火順に処理される。更にこのような全シリンダの
監視の他に個々のシリンダを同時に監視することもでき
る。この場合には混合気組成におけるシリンダ毎の変動
を排除することができる。従来の制御方法ではエンジン
は平均として入＝１の値に制御されるが、個々のシリン
ダでは極端に濃くなったりあるいは薄くなったりすると
いう現象を排除することはできなかった。

入＝１の領域では燃料消費カーブ及び排気ガスのカーブ
が非線形となるのでそれによって燃料消費が増大し排気
ガスの排出も大きくなる。これに対して本発明では各シ
リンダの監視が可能になるので入＝１の制御を行なった
りあるいはこの値から僅かにずれる方向で薄い混合気を
形成するような制御の場合にも常に良好な結果が得られ
ることになる。

又本発明では複数サイクルにわたるセンサ信号の処理は
ローパスフィルタを用いて、あるいは整数サイクル期間
に積分によりあるいは時間測定により行なうことができ
、それによって混合気が濃すぎるかあるいは薄すぎるか
に関する一般的な測定情報だけでなくそれぞれの処理サ
イクルにおける濃厚度に関する情報を得ることができる
。例えば時間測定と組み合わせて数サイクルにわたって
、即ちクランク軸の７２０°の回転の整数倍にわたるサ
イクルにわたって平均化する方法を組み合わせることに
より、従来の排気管測定に基づくん制御よりも素早く反
応し、しかも制御速度が速い改良された制御を得ること
ができるという１ｐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いられる燃焼室センサの構造を示し
た断面図、第２ａ図は混合気が濃い場合の信号特性を示
した信号波形図、第２ｂ図は混合気が薄い場合の信号特
性を示した信号波形図、第２ｃ図は空気比とセンサ電圧
の特性を示した特性図、第３ａ図及び第３ｂ図は混合気
がそれぞれ濃ランク軸の回転角度に関して示した信号波
形図、第４ａ図、第４ｂ図及び第４ｃ図はそれぞれセン
サ信号電圧を異なる処理法で処理する方法を説明した説
明図、第５図は入の値と濃いサイクルの数の関係を示し
た特性図、第６図は本発明の方法を実施する装置の構成
を示したブロック図、第７図は入制御を行なう好ましい
実施例の構成を示すブロック図である。 １・・・酸素センサ　　　　３・・・金属ボルダ−４・
・・支持体　　　　　　５・・・薄片１０・・・混合気
形成装置　１１・・・内燃機関１２・・・燃焼室センサ
　　１３・・・比較スイッチ１４・・・カウンタ　　　
　１５・・・積分器１６・・・コンパレータ　　１７・
・・カ’＞７１１８・・・特性信号発生器 ＩＧ −２′ｌ ドイツ連邦共和国７０８０アーレン １マイヤーガツセ７ 手続補正書（プ脚 ｌＩ石和５９年　２月　８日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和　５８　年　特許願　第　１８６０５２　　号２、
発明の名称 内燃機関にａｔ合される燃料空気の混合気を制御する方
法及び装置３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 ４、代理人　　　　　電話　０３　（２６８）２４８１
　（代）５、補正命令の日付　　　昭和５９年　１月３
１日（発送日）７、補正の内容 明細書第２８頁第３行目の「第４ａ図、第４ｂ図及び第
４Ｃ図はそれぞれ」を「第４図は」に訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）測定信号発生器としての酸素センサと、混合気形成
   装置とを備え内燃機関に供給される燃料空気の混合気を
   制御する方法において、酸素センサを内燃機関の燃焼室
   に直接配置した場合酸素センサの出力４ｇ号を回転数に
   関係した所定数（Ｎ）のサイクルにわたって平均化する
   ようにした内燃機関に供給される燃料と空気の混合気を
   制御する方法。 ２）センサ出力信号を増幅し、インピーダンス変化した
   後ローパスフィルタを通し、その後平滑化することによ
   りセンサ信号を平均化するようにした特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。 ３）センサの出力信号を時間的あるいはクランク軸角度
   にわたって積分し保持回路を介して得るようにし、その
   場合積分期間を各サイクルの整数倍に対応するようにし
   た特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４）時間積分を回転数に関連して行なうようにした特許
   請求の範囲第３項に記載の方法。 ５）時間的にあるいはクランク軸の回転角度でセンサ電
   圧が所定のしきい値を上回る長さを求めるようにした特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６）所定のサイクル数のうち濃いあるいは薄い混合気組
   成を示すサイクルの数を検出するようにした　−特許請
   求の範囲第１項から第５項迄のいずれか１項に記載の方
   法。 ７）前記検出を所定数のサイクルだけ時間的にずらして
   重複して行なうようにした特許請求の範囲第６項に記載
   の方法。 ８）時間測定あるいは積分によって得られたセンサ電圧
   を所定長さのシフトレジスタに入力し各サイクル毎にシ
   フトレジスタに収納された値の平均値を形成するように
   した特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１
   項に記載の方法。 ８）前回に入力されたサイクルに対する値を最も重みを
   つけて平均値をとるようにした特許請求の範囲第８項に
   記載の方法。 １０）濃いあるいは薄いサイクルを少なくとも１つのカ
   ウンタで計数し、所定のサイクル数（Ｎ）が経過した後
   、差あるいは比を形成することによりλ値の平均値を求
   めるようにした特許請求の範囲第１項から第９項迄のい
   ずれか１項に記載の方法。 １１）全体のサイクル数（Ｎ）が経過する前に連続して
   所定数の濃いあるいは薄いサイクル（ｎｆ＋ｎｍ）が現
   われた時に入の測定値を求めるようにした特許請求の範
   囲第１０項に記載の方法。 １２）センサ信号電圧の隆起部の幅を測定することによ
   りあるいはその面積を求めることにより測定値と目標値
   の偏差を求め、濃い領域（入＜１）における電圧隆起部
   の測定を選択的にあるいは重複して用い平均値を形成す
   るようにした特許請求の範囲第１項からＳ１１１０００
   ずれか１項に記載の方法。 １３）酸素センサと、その出力信号を混合気組成比の測
   定値として処理して混合気を形成する混合気形成装置と
   を備え、内燃機関に供給される燃料空気の混合気を゛制
   御する装置において、前記酸素センサを燃焼室センサと
   して構成し、更に平均値形成回路を設け、酸素センサか
   ら得られる回転数に関係した周期的に変動する出力信号
   を処理して平均値を求めるようにしたことを特徴とする
   内燃機関に供給される燃料空気の混合気を制御する装置
   。 １４）ローパスフィルタを設け、酸素センサの出力信号
   を増幅及びインピーダンス変化した後このローパスフィ
   ルタに供給し、更にその後段に平滑回路と、平均化した
   酸素センサ信号とガス組成（入）との関係を示す特性信
   号発生器とを接続するようにした特許請求の範囲第１３
   項に記載の装置。 １５）酸素センサ（１２）の出力を比較スイッチ（１３
   ）に入力し、その比較スイッチの後段に所定数のサイク
   ル（Ｎ）内で発生する濃いサイクルの数を計数するカウ
   ンタ（１４）を接続し、更にそのカウンタ（１４）のマ
   ←段に特性信号発生器（１８）を接続し、所定数のサイ
   クルのうち濃いあるいは薄いサイクル数を求め、混合気
   組成に関する測定値を得るようにした特許請求の範囲第
   １３項に記載の装置。 １６）濃い領域に現われる電圧隆起部の面積を測定する
   ため積分器（１５）が設けられ、この積分器によって各
   角度の増分（Δα）毎にセンサ電圧部分の面積を求め、
   それが加算される特許請求の範囲第１３項に記載の装置
   。 １７）コンパレータ（１６）が設けられ、その後段にカ
   ウンタ（１７）が接続され、このカウンタは角度増分（
   Δα）毎にセンサ信号が所定のしきい値を上回った数を
   計数するようにした特許請求の範囲第１３項に記載の装
   置。 １８）濃いセンサ信号並びに薄いセンサ信号を処理する
   信号路が設けられ、各信号路はそれぞれしきいイＩ６と
   比較する比較装置（１３ａ、１３ｂ）と、その後段に接
   続されたサンプルホールド（２１）とＡＮＤゲート（２
   ２）とから構成され、各ＡＮＤゲートの入力端子にはサ
   ンプルホールド回路（２１）からの出力信号と比較回路
   （１３ａ）からの信号が入力され、更にこのＡＮＤゲー
   ト（２２）には反対の種類のサイクルが発生した場合に
   リセットされるカウンタ（２３）が接続され、このカウ
   ンタは所定数の濃いあるいは薄いサイクルが発生した時
   のみ出力信号を発生し、又このカウンタには識別回路（
   ２５）が接続され、この識別回路はカウンタが出力信号
   を発生した場合、信号（±Δ入）を発生するとともにカ
   ウンタを特徴とする特許請求の範囲第１３項から第１７
   項迄のいずれか１項に記載の装置。 １９）酸素センサ（１）は点火プラグ形状に構成され、
   金属ホルダー（３）と、この金属ホルダー内に配置され
   燃焼室の方向に突出する絶縁性の支持体（４）とを有し
   、この支持体の中央貫通孔には空気溝を備えた薄片（５
   ）が設けられており、この薄片に電気的なリード線が取
   り付けられる特許請求の範囲第１３項から第１８項迄の
   いずれか１項に記載の装置。