JPH0331546A

JPH0331546A - 内燃機関の空燃比制御装置

Info

Publication number: JPH0331546A
Application number: JP1166342A
Authority: JP
Inventors: Shiro Kumagai; 熊谷　司郎; Katsuo Akishino; 秋篠　捷雄; Reijiro Komagome; 駒米　礼二郎; Michiyasu Yoshida; 吉田　道保; Takeo Kume; 久米　建夫; Katsuki Nishizawa; 西沢　勝喜; Seiji Ishida; 石田　誠二; Takehisa Fujita; 武久藤田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1989-06-27
Filing date: 1989-06-27
Publication date: 1991-02-12
Also published as: US5095878A; KR930011558B1; KR910001229A

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（以下、必要に応じ「内燃機関」を
［エンジン」という）の空燃比を制御するための内燃機
関の空燃比制御装置に関する。

［従来の技術］従来より、内燃機関の排気系に排ガス浄化用の三元触媒
を配置して、排ガスの浄化を行なっている排ガス浄化シ
ステムがある。

かかるシステムにおいては、理論空燃比近傍において、
空燃比を振動させると、排ガス浄化効率を改善できるこ
とが知られている。

このため、従来より、排気マニホルド（触媒コンバータ
よりも上流側）にλ型酸素濃度センサ［所定の空燃比近
傍（理論空燃比）で出力値が急激に変化する酸素濃度セ
ンサ；以下、このセンサを０２センサという］を設け、
このｏ２センサの出力が理論空燃比を境にしてローから
ハイあるいはその逆にオンオフ変化することに着目して
、この０□センサ出力をフィードバックすることにより
、空燃比が理論空燃比近傍となるよう、空燃比を制御す
ることが行なわれている。かかる制御をいわゆる０２フ
イードバツク制御といっている。

そして、かかる０□フイ一ドバツク制御時に。

０□センサ出力とオンオフ判定電圧（基準値）とを比較
し、例えば０□センサ出力がこの判定電圧よりも大きい
と、リーン化し、逆に０２センサ出力がこの判定電圧よ
りも小さいと、リッチ化するという空燃比制御を行なっ
ている。

また、近年、エンジン排気系に設けられた触媒コンバー
タの下流側部分にも、０２センサ（以下、この０２セン
サを下流０□センサといい、上記のように触媒コンバー
タの上流側部分に設けられた０□センサを下流０□セン
サに対して上流０２センサということがある）を設け、
この下流０□センサからの出力を空燃比制御の補正情報
として使用したもの（いわゆるデュアル０８センサシス
テムあるいはダブル０２センサシステム）も提案されて
いる。

さらに、エンジン排気系に設けられた触媒コンバータの
上流側部分に、検出応答速度の遅い０２センサを設け、
この０２センサからの出力を空燃比制御の補正情報とし
て使用したものも提案されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記のような従来の手段では、いずれも
０□センサによる制御と加速タイミングにより、加速前
における低吸気量運転状態（低速低負荷運転状態、低負
荷運転状態、アイドリング運転状態）のような特定運転
状態下において、ｏ２センサ出力がリッチ［第４７図（
ａ）のａ１参照］となるような場合は１次のような問題
がある。すなわち、かかる加速前において、触媒コンバ
ータは酸素不足の状態にあるため、このような状態で第
４７図（ｃ）に示すごとく加速すると、加速直後のＨＣ
やＣＯの排出が多くなる［第４７図（ｂ）の実線特性参
照］という問題点がある。

また、加速後においては、０２センサによる制御により
、触媒コンバータが酸素過多のリーン状態［第４７図（
ａ）のａ２参照コになるから、今度はＮＯｘに対する浄
化効率が低下し、これにより第４７図（ｂ）に点線特性
で示すようにＮＯｘ排出量も多くなる。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、第１の空燃比検出手段に比べ検出応答速度の遅い第２
の空燃比検出手段からの検出値と所要の基準値との比較
結果に基づいて空燃比制御手段による空燃比制御に対し
補正を加えるものにおいて、低吸気量運転状態のごとき
特定運転状態下では、上記基準値を空燃比リーン側へシ
フトできるようにして、上記のような特定運転状態から
加速した場合でも、ＨＣ，Ｃｏ、ＮＯｘに対する触媒コ
ンバータによる浄化効率の悪化を招かないようにした、
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、本発明の内燃機関の空燃比制御装置は、内燃
機関の排気系に設けられた排ガス浄化用触媒コンバータ
の上流側に設けられて排ガス成分から該内燃機関の空燃
比を検出する第１の空燃比検出手段と、該排気系に設け
られ該第１の空燃比検出手段に比べ検出応答速度の遅い
第２の空燃比検出手段とをそなえるとともに、該第１の
空燃比検出手段からの検出値と所要の基準値との比較結
果に基づいて該内燃機関の空燃比を制御する空燃比制御
手段と、該第２の空燃比検出手段からの検出値と所要の
基準値との比較結果に基づいて該空燃比制御手段による
空燃比制御に対し補正を加える空燃比制御補正手段とを
そなえ、該内燃機関の特定運転状態下において該第２の
空燃比検出手段からの検出値と比較されるべき基準値を
空燃比リーン側ヘシフトさせる基準値リーンシフト手段
が設けられたことを特徴としている。

［作　用］上述の本発明の内燃機関の空燃比制御装置では、空燃比
制御手段により、第１の空燃比検出手段からの検出値と
所要の基準値との比較結果に基づいて、内燃機関の空燃
比を制御するとともに、空燃比制御補正手段により、第
２の空燃比検出手段からの検出値と第２の空燃比検出手
段のための第２基準値との比較結果に基づいて、空燃比
制御手段による空燃比制御に対し補正が加えられるが、
内燃機関の特定運転状態下においては、基準値り一ンシ
フト手段により、第２の空燃比検出手段からの検出値と
比較されるべき基準値が空燃比リーン側へシフトせしめ
られる。

［実施例］以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１〜２９図は本発明の第１実施例としての内燃機関の
空燃比制御装置を示すもので、第１図（ａ）はその要部
制御ブロック図、第１図（ｂ）はその制御ブロック図、
第２図はそのハードウェアを主体にして示すブロック図
、第３図はそのエンジンシステムを示す全体構成図、第
４図は本空燃比制御装置のメインルーチンを説明するた
めのフローチャート、第５図は電磁弁駆動ルーチンを説
明するためのフローチャート、第６図は積分時間演算ル
ーチンを説明するためのフローチャート、第７図は下流
０２センサ出力と目標値との偏差値を求めるためのフロ
ーチャート、第８図は第７図で求めた偏差値に基づいて
応答遅れ時間を補正するためのフローチャート、第９図
は第７図で求めた偏差値に基づいて空燃比フィードバッ
ク積分ゲインを補正するためのフローチャート、第１０
図は第７図で求めた偏差値に基づいて空燃比フィードバ
ック比例ゲインを補正するためのフローチャート、第１
１図は第７図で求めた偏差値に基づいて上流ｏ２センサ
出力と比較されるべきリッチ・リーン判定用比較基準値
を補正するためのフローチャート、第１２図はその空燃
比フィードバック補正係数を説明するためのグラフ、第
１３図（ａ）、（ｂ）および第１４図（ａ）、（ｂ）は
いずれもその応答遅れ時間補正量を説明するためのグラ
フ、第１５図（ａ）、（ｂ）および第１６図（ａ）、（
ｂ）はいずれもその空燃比フィードバック積分ゲイン捕
正量を説明するためのグラフ、第１７図（ａ）、（ｂ）
および第１８図（ａ）（ｂ）はいずれもその空燃比フィ
ードバック比例ゲイン補正量を説明するためのグラフ、
第１９図（ａ）、（ｂ）はいずれもその上流ｏ２センサ
出力と比較されるべきリッチ・リーン判定用比較基準値
の補正量を説明するためのグラフ、第２０゜２１図はい
ずれもその応答遅れ時間による補正法を説明するための
グラフ、第２２．２３図はいずれもその空燃比フィード
バック積分ゲインによる補正法を説明するためのグラフ
、第２４．２５図はいずれもその空燃比フィードバック
比例ゲインによる補正法を説明するためのグラフ、第２
６゜２７図はいずれもその上流０□センサ出力と比較さ
れるべきリッチ・リーン判定用比較基準値による補正法
を説明するためのグラフ、第２８図（ａ）〜（ｃ）はそ
の加速時の作用を説明するためのグラフ、第２９図は本
実施例と従来例とについてＨＣ，Ｇｏ、ＮＯｘの関係を
示す図である。

さて、本装置によって制御されるエンジンシステムは、
第３図のようになるが、この第３図において、エンジン
Ｅはその燃焼室１に通じる吸気通路２および排気通路３
を有しており、この吸気通路２と燃焼室１とは吸気弁４
によって連通制御されるとともに、上記の排気通路３と
燃焼室１とは排気弁５によって連通制御されるようにな
っている。

また、吸気通路２には、上流側から順にエアクリーナ６
、スロットル弁７および電磁式燃料噴射弁（電磁弁）８
が設けられており、排気通路３には、その上流側から順
に排ガス浄化用の触媒コンバータ（三元触媒）９および
図示しないマフラ（消音器）が設けら、れている。

なお、電磁弁８は吸気マニホルド部分に気筒数だけ設け
られている。今１本実施例のエンジンＥが直列４気筒エ
ンジンであるとすると、電磁弁８は４個設けられている
ことになる。即ちいわゆるマルチポイント燃料噴射（Ｍ
ＰＩ）方式のエンジンであるということができる。

また、スロットル弁７はワイヤケーブルを介してアクセ
ルペダルに連結されており、これによりアクセルペダル
の踏込み量に応じて開度が変わるようになっている゛が
、更にアイドルスピードコントロール用モータ（ＩＳＣ
モータ）、１０によっても開閉駆動されるようになって
おり、これによりアイドリング時にアクセルペダルを踏
まなくても、スロットル弁７の開度を変えることができ
るようにもなっている。

このような構成により、スロットル弁７の開度に応じエ
アクリーナ６を通じて吸入された空気が吸気マニホルド
部分で電磁弁８からの燃料と適宜の空燃比となるように
混合され、燃焼室ｌ内で点火プラグを適宜のタイミング
で点火させることにより、燃焼せしめられて、エンジン
トルクを発生させたのち、混合気は、排ガスとして排気
通路３へ排出され、触媒コンバータ９で排ガス中のｃｏ
。

ＨＣ，ＮＯＸの３つの有害成分を浄化されてから、マフ
ラで消音されて大気側へ放出されるようになっている。

さらに、このエンジンＥを制御するために、種々のセン
サが設けられている。まず吸気通路２側には、そのエア
クリーナ配設部分に、吸入空気量をカルマン渦情報から
検出するエアフローセンサ１１、吸入空気温度を検出す
る吸気温センサ１２および大気圧を検出する大気圧セン
サ１３が設けられており、そのスロットル弁配設部分に
、スロットル弁７の開度を検出するポテンショメータ式
のスロットルセンサ１４．アイドリング状態を検出する
アイドルスイッチ１５およびＩＳＣモータ１０の位置を
検出するモータポジションセンサ１６が設けられている
。

また、排気通路３側には、まず触媒コンバータ９の上流
側部分に、排ガス中の酸素濃度（０２濃度）を検出する
上流０□センサ１７（この上流０□センサ１７は排ガス
成分からエンジンＥの空燃比を検出する第１の空燃比検
出手段を構成する）が設けられるとともに、触媒コンバ
ータ９の下流側部分に、同じく排ガス中の○、ｉｌ！度
を検出する下流０２センサ１８が設けられている。この
下流ｏ２センサ１８は触媒コンバータ９の下流側部分に
設けられているので、上流０□センサ１７に比べ検出応
答速度の遅い、従って、下流０２センサ１８は上流ｏ２
センサ１７に比べ検出応答速度の遅い第２の空燃比検出
手段を構成する。ここで、上流ｏ２センサ１７および下
流０２センサ１８はいずれも固体電解質の酸素濃淡電池
の原理を応用したもので、その出力電圧は理論空燃比付
近で急激に変化する特性を持ち、理論空燃比よりもリー
ン側の電圧が低く、理論空燃比よりもリッチ側の電圧が
高い。

なお、下流０２センサ１８は触媒コンバータ９の内部に
設けてもよい。

さらに、その他のセンサとして、エンジン冷却水温を検
出する水温センサ１９や車速を検出する車速センサ２０
（第２図参照）が設けられるほかに、第１図（ｂ）およ
び第２図に示すごとく、クランク角度を検出するクラン
ク角センサ２１（このクランク角センサ２１はエンジン
回転数を検出する回転数センサも兼ねている）および第
１気筒（基準気筒）の上死点を検出するＴＤＣセンサ２
２がそれぞれディストリビュータに設けられている。

そして、これらのセンサ１１〜２２からの検出信号は、
電子制御ユニット（ＥＣＵ）２３へ入力されるようにな
っている。

なお、ＥＣＵ２３へは、バッテリ２４の電圧を検出する
バッテリセンサ２５からの電圧信号やイグニッションス
イッチ（キースイッチ）２６からの信号も入力されてい
る。

また、ＥＣＵ２３のハードウェア構成は第２図のように
なるが、このＥＣＵ２３はその主要部としてＣＰＵ２７
をそなえており、このＣＰＵ２７へは、吸気温センサ１
２．大気圧センサ１３．スロットルセンサ１４．上流０
２センサ１７．下流ｏ２センサ１８．水温センサ１９お
よびバッテリセンサ２５からの検出信号が入力インタフ
ェイス２８およびＡ／Ｄコンバータ３０を介して入力さ
れ、アイドルセンサ１５．車速センサ２０およびイグニ
ッションスイッチ２６からの検出信号が入力インタフェ
イス２９を介して入力され、エアフローセンサ１１．ク
ランク角センサ２１およびＴＤＣセンサ２２からの検出
信号が直接に入力ポートへ入力されるよ・うになってい
る。

さらに、ＣＰＵ２７は、パスラインを介して、プログラ
ムデータや固定値データを記憶するＲＯＭ３１．更新し
て順次書き替えられるＲＡＭ３２およびバッテリ２４に
よってバッテリ２４が接続されている間はその記憶内容
が保持されることによってバックアップされたバッテリ
バックアップＲＡＭ　（ＢＵＲＡＭ）３３との間でデー
タの授受を行なうようになっている。

なお、ＲＡＭ３２内データはイグニッションスイッチ２
６をオフすると消えてリセットされるようになっている
。

今、燃料噴射制御（空燃比制御）に着目すると、ＣＰＵ
２７からは後述の手法で演算された燃料噴射用制御信号
がドライバ３４を介して出力され、例えば４つの電磁弁
８を順次駆動させてゆくようになっている。

そして、かかる燃料噴射制御（電磁弁駆動時間制御）の
ための機能ブロック図を示すと、第１図（ｂ）のように
なる。すなわちソフトウェア的にこのＥＣＵ２３を見る
と、このＥＣＵ２３は、まず電磁弁８のための基本駆動
時間ＴＢを決定する基本駆動時間決定手段３５を有して
おり、この基本駆動時間決定手段３５はエアフローセン
サ１１からの吸入空気量Ｑ情報とクランク角センサ２１
からのエンジン回転数Ｎｅ情報とからエンジン１回転あ
たりの吸入空気量Ｑ　／　Ｎ　ｅ情報を求め、この情報
に基づき基本駆動時間ＴＢを決定するものである。

また、エンジン回転数とエンジン負荷（上記Ｑ／　Ｎ　
ｅ情報はエンジン負荷情報を有する）とに応じた空燃比
アップ補正を行なう空燃比アップ補正手段３６および０
２センサフイ一ドバツク時に補正係数ＫＡＦを設定して
補正を行なう０２センサフイ一ドバツク補正手段３７が
設けられており、空燃比アップ補正手段３６と０２セン
サフイ一ドバツク補正手段３７とは相互に連動して切り
替わるスイッチング手段３８．３９によって択一的に選
択されるようになっている。

さらに、エンジン冷却水温に応じて補正係数ＫｉｆＴを
設定する冷却水温補正手段４０．吸気温に応じて補正係
数ＫＡＴを設定する吸気温補正手段４１、大気圧に応じ
て補正係数ＫＡＰを設定する大気圧補正手段４２．加速
増量用の補正係数ＫＡＣを設定する加速増量補正手段４
３．バッテリ電圧に応じて駆動時間を補正するためデッ
ドタイム（無効時間）Ｔｏを設定するデッドタイム補正
手段４４が設けられており、ｏ２フィードバック補正時
においては、最終的には電磁弁８の駆動時間Ｔ　ＩＮＪ
をＴＢ　Ｘ　ＫｗｒＸ　ＫＡＴＸ　ＫＡＰＸ　ＫＡｃＸ
　ＫＡＦ＋ＴＤとおいて、この時間Ｔ工ＮＪで電磁弁８
を駆動している。

かかる電磁弁駆動のための制御要領を示すと、第５図の
フローチャートのようになるが、この第５図に示すフロ
ーチャートは１８０”毎のクランクパルスの割込みによ
って作動し、まずステップｂ１で、燃料カットフラグセ
ットかどうかが判断され、燃料カットフラグセットの場
合は燃料噴射の必要がないので、リターンするが、そう
でない場合は、ステップｂ２で、前回のクランクパルス
と今回のクランクパルスの間に発生したカルマンパルス
数およびカルマンパルス間の周期データに基づいてクラ
ンク角１８０°あたりの吸入空気量Ｑｃｉ（Ｑ／Ｎｅ）
を設定する。

そして、次のステップｂ３で、このＱＣＲに応じて基本
駆動時間ＴＢを設定し、ついでステップｂ４で、電磁弁
駆動時間Ｔ　ＩＮＪをＴＢＸＫｗｒＸＫＡｒＸＫＡＰＸ
ＫＡＣＸＫＡＰ＋ＴＤから演算により求め、ステップｂ
５で、このＴＩＮＪを噴射タイマにセットしたのち、ス
テップｂ６で、この噴射タイマをトリガすることが行な
われている。そして、このようにトリガされると、時間
ＴＩＮＪの間だけ燃料が噴射されるのである。

ところで、０□センサを使用した空燃比フィードバック
制御時は、上流０２センサ１７からの出力ｖ１と所要の
比較基準値Ｖ１ｃ［この比較基準値ＶＩＱは上流０２セ
ンサ１７のハイレベル出力（１ボルト）とローレベル出
力（０ボルト）との中間値が選ばれ、いわゆるリッチ・
リーン判定電圧として機能する］とを比較して、Ｖｉａ
＞Ｖｌのときはリッチ化し、逆にＶｌｃ≦ｖ１のときは
リーン化するようになっている。

このため、０□センサフイ一ドバツク補正手段３７は、
第１図（ａ）に示すごとく、比較基準値ｖ１ｃ（例えば
０．５ボルト程度）を設定する比較基準値設定手段４５
．第１の空燃比検出手段としての上流０２センサ１７か
らの検出値ｖ１と所要の比較基準値Ｖｌｃとを比較する
比較手段４６゜この比較手段４６からの比較結果に応じ
て空燃比補正係数ＫＡＦを決定する補正係数決定手段４
７をそなえている。そして、これらの比較基準値設定手
段４５．比較手段４６．補正係数決定手段４７により、
上流０２センサ１７からの検出値ｖ１と所要の比較基準
値Ｖｌｃとの比較結果に基づいてエンジンＥの空燃比を
制御する空燃比制御手段４８を構成する。

また、０２センサフイ一ドバツク補正手段３７は、下流
０２センサ用第１の基準値Ｖ２ｃ　（例えば０．５ボル
ト）を設定する第１の基準値設定手段４９Ａ、第２の空
燃比検出手段としての下流ｏ２センサ１８からの検出値
ｖ２と所要の基準値Ｖ２Ｇ　（このＶ２Ｃとしては、上
記の第１の基準値Ｖ２ｃまたは後述の第２の基準値Ｖ２
ｃ’のいずれかが選択される）とを比較する比較手段５
３゜この比較手段５３の比較結果に基づいて上記空燃比
制御手段４８による空燃比制御に対し補正を加える空燃
比制御補正手段４９をそなえている。即ち、この空燃比
制御補正手段４９は、下流ｏ２センサ用基準値Ｖ２Ｃと
空燃比フィードバック中に計測された下流０□センサ１
８の出力ｖ２との偏差値ΔＶに基づきリッチ・リーン判
定用比較基準値Ｖｉａを補正することができるとともに
、下流０□センサ用基準値Ｖ２Ｃと空燃比フィードバッ
ク中に計測された下流０２センサ１８の出力Ｖ２との偏
差値ΔＶに基づき応答遅れ時間ＤＬＹＲＩ、。

ＤＬＹＬＲ，比例ゲインＰＲＬｙ　ＰＬｆｔ＋積分ゲイ
ンＩＲＬ、ＩＬＲのいずれかを補正することができる。

さらに、ｏ２センサフィードバック補正手段３７は、エ
アフローセンサ１１．クランク角センサ２１からエンジ
ンＥの特定運転状態としての低速低負荷運転状態（低吸
気量運転状態、低負荷運転状態、アイドリン、グ運転状
態を含む）を検出する低速低負荷運転検出手段５０と、
低速低負荷運転状態下において、下流０２センサ１８か
らの検出値ｖ２と比較されるべき基準値Ｖ２Ｃを空燃比
リーン側ヘシフトさせる基準値リーンシフト手段５１と
をそなえている。そして、この基準値リーンシフト手段
５１は、第１の基準値Ｖ２ｃよりも小さい第２の基準値
Ｖ２ｃ　　（Ｖ２ｃが０．５ボルトであるとすると、Ｖ
２ｃ’は例えば０．３ボルト）を設定する第２の比較基
準値設定手段４９Ｂをそなえるとともに、低速低負荷運
転検出手段５０で低速低負荷運転状態であることが検出
されない間は、第１の基準値設定手段４９Ａからの第１
の基準値Ｖ２ｃを基準値Ｖ２Ｃとして比較手段５３へ供
給するように切り替わっているが、低速低負荷運転検出
手段５０で低速低負荷運転状態であることが検出される
と、第２の基準値設定手段４９Ｂからのリーン側にシフ
トした第２の基準値Ｖ２ｃ’を基準値Ｖ２Ｇとして比較
手段５３へ供給するように切り替わる切替手段４９Ｃと
をそなえている。

なお、上記基準値Ｖｌｃ、Ｖ２Ｇあるいは下流ｏ２セン
サ１８の出力ｖ２に基づき補正されたリッチ・リーン判
定用比較基準電圧Ｖｉｃ、応答遅れ時間ＤＬＹＲＬ、Ｄ
ＬＹＬＲ，比例ゲインＰＲＬ＋ＰＬＲｔ積分ゲインＩＲ
Ｌ、ＩＬＲは、ＢＵＲＡＭ３３に記憶されるようになっ
ている。

次に、上記比較基準値の変更や補正係数の決定等を含む
この空燃比制御装置のメインルーチンについて９、第４
図を用いて説明する。

まず、このメインフローでは、第４図に示すごとく、キ
ースイッチ（イグニッションスイッチ）オンでスタート
し、最初にステップａ１でＲＡＭ３２やインタフェイス
をイニシャライズする。次に、ステップａ５（ステップ
ａ２〜ａ４は欠呑）で、運転状態情報を入力し、次のス
テップａ６で、燃料カットゾーンがどうかを判定する。

そして。

燃料カットゾーンでない場合は、ステップａ７で。

燃料カットフラグをリセッＩ−してから、ステップａ８
で、補正係数ＫＷＴｗ　ＫＡＴ＊　ＫＡＰ＋　ＫＡＣを
設定し、ステップａ９で、デッドタイムＴＤを設定する
。これらの係数等は、冷却水温補正手段４０゜吸気温補
正手段４１．大気圧補正手段４２．加速増量補正手段４
３．デッドタイム補正手段４４によって設定される。

次に、ステップａｌｏで、上流０２センサ１７が活性状
態にあるかどうかを出力電圧値から判断する。

もし、上流０２センサ１７が活性であるなら、次のステ
ップａｌｌで、空燃比（Ａ／Ｆ）フィードバックモード
かを判定する。

そして、もしＡ／Ｆフィードバックモードであるなら、
その後は、ステップａ１４で、上流０２センサ１７の出
力ｖ１とリッチ・リーン判定電圧■１ｃとが比較され、
Ｖｌｃ）Ｖｌのときは、ステップａ１５で、ＷＯＦＢフ
ラグがセットかどうかが判断される。Ａ／Ｆフィードバ
ックゾーンへ入った直後は、ＷＯＦＢフラグがセットさ
れているから、ＹＥＳルートをとって、ステップａ１６
−１で、比例ゲインＰをＯにし、ステップａ１６−２で
、ＷＯＦＢフラグをリセットして、ステップａ１６−３
で、フラグＬを１にする。

そして、ステップａ１６−３のあとは、ステップａ１７
で、フィードバック補正係数ＫＦＢを１十Ｐ＋Ｉとして
求め、ステップａ２１で、この値ＫＦＢをアドレスＫＡ
Ｆに入れる。最初は、比例ゲインＰ＝０．積分係数Ｉ＝
Ｏであるから、ＫＦＢ＝１からスタートし、その後、ス
テップａ５へ戻る。

そして、再度、ステップａ１５へ戻ってくると、この場
合は、ステップａ１６−２で、ＷＯＦＢフラグがリセッ
トされたので、Ｎｏルートをとり、ステップａ１６−４
で、フラグＬ＝１かどうかが判定される。この場合は、
ステップａ１６−３で、Ｌ＝１とされたから、ＹＥＳル
ートをとり、ステップａ１７の処理を施す。

なお、積分係数工のための積分時間演算ルーチンは、第
６図のようなフローチャートとなっており、このルーチ
ンでは、タイマ割込みごとに、ステップｄ１で、ＷＯＦ
Ｂフラグがセット状態かどうかが判定され、リセットの
場合（Ａ／Ｆフィードバックモードにある場合）は、ス
テップｄ２で、フラグＬ＝１かどうかが判定され、もし
Ｌ＝１であれば、ステップｄ３で、工にＩＬＲ（リッチ
化積分係数）を加えたものを新たに■とし、逆にステッ
プｄ２で、Ｌ＝１でない場合は、ステップｄ４で、Ｉに
ＩＲＬ（リーン化積分係数）を引いたものを新たに■と
することが行なわれている。これにより、Ｌ＝１である
間は、タイマ割込みごとにＩＬＲが加算されていき、Ｌ
＝１でない間（Ｌ＝２の間）は、タイマ割込みごとにＩ
ＲＬが減算されていくようになっている。従って、ＩＬ
Ｒが加算されている間は、フィードバック補正係数ＫＦ
Ｂは大きくなっていき、リッチ化が促進される一方、Ｌ
Ｒｔ。

が減算されている間は、フィードバック補正係数ＫＦＢ
は小さくなっていき、リーン化が促進されるようになっ
ている。

この場合、Ｌ＝１であるから、タイマ割込みごとに、Ｉ
ＬＲが加算され、フィードバック補正係数ＫＦＢが大き
くなっていくので、リッチ化が促進されている。

このようにして、リッチ化されていった結果、ｖ１ｃ≦
ｖ１となると、第４図のステップａ１４でＮｏルートを
とり、ステップａ１８で、ＷＯＦＢフラグがセットされ
ているかどうかが判定される。この場合は、まだＡ／Ｆ
フィードバックモードである場合は、依然としてＷＯＦ
Ｂフラグがリセット状態にあるから、このステップａ１
８でＮｏルートをとり、ステップａ１９−１で、フラグ
Ｌが２かどうかが判断される。切り替わり直後は、Ｌ＝
１であるから、ステップａ　１９−１でＮｏルートをと
り、ステップａ１９−１’で、Ｖｉａ≦ｖ１となった後
に遅れ時間ＤＬＹＬＲが経過したかどうかが判断され、
遅れ時間Ｄ　Ｌ　Ｙ　Ｌ　Ｒが経過しないうちは、Ｎｏ
ルートをとって、ステップａ１７の処理を行なっている
が、遅れ時間ＤＬＹＬＲが経過すると、ＹＥＳルートを
とって、ステップａ１９−２で、比例ゲインＰからリー
ン化比例ゲインＰＲＬを引いて、これをＰとして、ステ
ップａ１９−３で、Ｌ＝２としてから、ステップａ１７
で、フィードバック補正係数ＫＦＢを１　＋Ｐ十Ｉとし
て求め、ステップａ２１で、この値ＫＦＢをアドレスＫ
ＡＦに入れる。これにより、フィードバック補正係数Ｋ
ＦＢは最大値状態からリーン化比例ゲインＰＲＬだけ下
がる。その後は、上記と同様にして、ステップａ５へ戻
る。

そして、再度、ステップａ１８を経てステップａ１９−
１へ戻ってくると、この場合は、ステップａ１９−３で
、Ｌ＝２とされたから、ＹＥＳルートをとり、ステップ
ａ１７の処理を施す。

この場合、Ｌ＝２であるから、タイマ割込みごとに、第
６図のステップｄ２でＮｏルート、ステップｄ４でＩＲ
Ｌが減算され、フィードバック補正係数ＫＦ［１が小さ
くなっていくので、リーン化が促進されている。

このようにして、リーン化されていった結果、Ｖｌｃ＞
Ｖｌとなると、ステップａ１４でＹＥＳルートをとり、
ステップａ１５で、ＷＯＦＢフラグがセットされている
かどうかが判定される。この場合は、まだＡ／Ｆフィー
ドバックモードである場合は、依然としてＷＯＦＢフラ
グがリセット状態にあるから、このステップａ１５でＮ
ｏルートをとり、ステップａ１６−４で、フラグＬが１
かどうかが判断される。切り替わり直後は、Ｌ＝・２で
あるから、ステップａ１６−４でＮｏルートをとり、ス
テップａ１６−４’で、Ｖｉａ＞Ｖｌとなった後に遅れ
時間ＤＬＹＲＬが経過したかどうかが判断され、遅れ時
間ＤＬＹＲＬが経過しないうちは、Ｎｏルートをとって
、ステップａ１７の処理を行なっているが、遅れ時間Ｄ
ＬＹＲＬが経過すると、ＹＥＳルートをとって、ステッ
プａ１６−５で、比例ゲインＰからリッチ比例ゲインＰ
ＬＲを足して、これをＰとして、ステップａ１６−３で
、Ｌ＝１としてから、ステップａ１７で、フィードバッ
ク補正係数ＫＦＢを１＋Ｐ＋Ｉとして求め、ステップａ
２１で、この値ＫＦＢをアドレスＫＡＦに入れる。これ
により、フィードバック補正係数ＫＦＢは最小値状態か
らリーン化比例ゲインＰＬＲだけ上がる。

以降は、上記の処理を繰返し行なうことにより。

フィードバック補正係数ＫＦＢは、第１２図（Ｃ）に示
すように変動し、これによりＡ／Ｆフィードバックモー
ドで所要の空燃比制御が実行される。

なお、第１２図（ａ）は上流ｏ２センサ出力波形図、第
１２図（ｂ）はリッチ・リーン判定波形図で、遅れ時間
ＤＬＹＲＬ、ＤＬＹＬＲは、第１２図（ａ）に示すよう
に０２センサ出力がリッチ・リーン判定電圧ｙＩＣを下
から上あるいは上から下へ横切ったときから第１２図（
ｂ）に示すごとく、リッチ・リーン判定をするまでの遅
れに相当する時間である。

また、Ａ／Ｆフィードバックゾーンへ入った直後が、■
１ｃ≦■１である場合は、この場合も、入った直後は、
ＷＯＦＢフラグがセットされているから、ステップａ１
８で、ＹＥＳルートをとって、ステップａ１９−４で、
比例ゲインＰを０にし、ステップａ１９−５で、ＷＯＦ
Ｂフラグをリセットして、ステップａ１９−３で、フラ
グＬを２にする。そして、このステップａ１９−３のあ
とは、ステップａ１７で、フィードバック補正係数ＫＦ
Ｂを１＋Ｐ＋Ｉとして求め、ステップａ２１で、この値
ＫＦＢをアドレスＫＡＦに入れる。従って。

この場合も、最初は、比例ゲインＰ＝０．積分係数Ｉ＝
Ｏとなり、やはりＫＦＢ＝１からスタートする。

このように、Ｖｌｃとｖｌとの比較や、この比較結果に
基づき補正係数ＫＡＦを決定するのは、０□センサフイ
一ドバツク補正手段３７における比較手段４６や補正係
数決定手段４７である。

そして、本実施例では、これらの遅れ時間ＤＬＹＲＬ、
ＤＬＹＬＲ，比例ゲインＰＲＬ＋　ＰＬＲｙ積分ゲイン
ＩＲＬｙ　　ＩＬＲや比較基準値Ｖｌｃは後述のごとく
可変である。

なお、このステップａ５の後、ステップａ６で燃料カッ
トゾーンになると、ステップａ２７で。

燃料カットフラグをセットして、ステップａ２８で、積
分係数工をＯにし、更にステップａ３０で、エンジン負
荷やエンジン回転数に応じてマツプされたＡ／Ｆ補正係
数ＫＡＦＭを設定し、これをステップａ３１でアドレス
ＫＡＦに入れて、ステップａ３１−２で、ＷＯＦＢフラ
グをセットしてから、ステップａ５へ戻り、それ以降の
処理を施すのである。

また、ステップａｌｏ、ａｌｌでＮＯの場合は、Ａ／Ｆ
フィードバック制御を行なえないので、ステップａ２８
．ａ３０．ａ３１．ａ３１−２を経てステップａ５へ戻
る。

このようにして、以上のルーチンを繰り返し行なうこと
により、エンジンの状態に応じて係数ＫＷＴ＋　ＫＡＴ
ｔ　ＫＡＰ＋　ＫＡＣｔ　ＫＡＦや時間’ｒｏを設定し
、この値を用いて、第５図に示す電磁弁駆動ルーチンを
動作させることによって、電磁弁８が所望量の燃料を噴
射しているのである。これにより所望の空燃比制御が行
なわれるようになっている。

次に、下流０２センサ出力■２および下流０２センサ用
基準値Ｖ２Ｇに基づいて、応答遅れ時間ＤＬＹＲ，Ｌ、
ＤＬＹＬＲ，比例ゲインＰＲＬｙ　ＰＬＲ＋積分ゲイン
ＩＲＬ＋　　ＩＬＲ＋　リッチ・リーン判定用基準値ｖ
１ｃを補正するための手法について説明する。

まず、第７図に示すごとく、ステップｅ１で、上流ｏ２
センサ１７の出力および下流０２センサ１８の出力ｌ０
２５ＮＳ　（Ｖｌ）、ｌ０２ＣＣＲ（Ｖ２）を読み込む
、この読込みタイミングは例えば５ｍ５ｅｃあるいは１
０ｍ５ｅｃ毎に読み込む。そして、ステップｅ２で、上
流ｏ２センサ１７および下流ｏ２センサ１８が共に活性
状態かどうかを出力電圧値から判定する。なお、この判
定のための基準電圧値は上流０２センサ１７、下流０２
センサ１８別個に設定できるものとする。

もし、両センサ１７，１Ｂが活性状態なら、ステップｅ
３で、空燃比フィードバック中かどうかを判定する。更
にＹＥＳであればステップｅ４で。

空燃比フィードバックモード突入後所要時間経過したか
どうかが判定され、もしＹＥＳなら、ステップｅ５で、
吸入空気量Ｑが低吸気量Ｑａ以上かどうかを判定する。

もし、Ｑ≧Ｑａであるなら、ステップｅ５−２で、第１
の基準値Ｖ２ｃ　（例えば０．５ボルト）を基準値０２
ＲＴＧ　（Ｖ２Ｃと同じ）とおく。一方、Ｑ＜Ｑａであ
るなら、ステップｅ５−３で、°第２の基準値Ｖ２ｃ　
　（例えば０．３ボルト）を基準値０２ＲＴＧ　（Ｖ２
Ｃと同じ）とおく、これにより、吸気量に応じて上記下
流０２センサ１８と比較されるべき基準値が変更される
が、かかる動作は、切替手段４９Ｃ９低速低負荷運転検
出手段５０等によってなされる。

そして、つぎのステップｅ６では、上流０２センサ１７
の出力が反転したかどうかが判定される。

ここで、ステップｅ６でＮＯの場合はリターンされるが
、そうでない場合は、ステップｅ７で、上流０２センサ
出力反転時の下流０２センサ１８の出力瞬時値ｌ０２Ｃ
ＣＲと既に保管中の下流０２センサ１８の出力平均値と
に基づいて、下流０２センサ１８の出力平均値の更新を
行なう、即ち、下式左辺に示される新しい下流０２セン
サ１８出力平均値０２ＲＡＶＥは、０２ＲＡＶＥ＝に１（ＩＯ２ＣＣＲ）＋（１−Ｋｌ）（
０２ＲＡＶＥ）で求められる。

なお、上式右辺の０２ＲＡＶＥは前回のタイマ割込みル
ーチンのステップｅ７で更新されてＲＡＭに保管されて
いた前回の下流ｏ２センサ１８出力平均値データである
。

ここで、に１はＲＯＭデータに設定された係数である。

さらに、ステップｅ８で、カウンタＣ０ＵＮＴの内容を
１だけ減らす。ここでカウンタの初期値はＲＯＭデータ
にて設定され例えば１〜２５５の間の任意の値が設定さ
れる。この初期値はキースイッチオン時に第４図に示す
メインルーチンのステップａ１においてカウンタにセッ
トされている。

そして、次のステップｅ９で、カウンタ数がＯになった
かどうかが判定され、ＮＯであればリターンされるが、
ＹＥＳになる（即ち、下流０２センサ１８出力データの
平滑化処理が十分に行なわれる）と、ステップｅｌｆで
下流０２センサ１８の目標出力電圧値０２ＲＴＲＧ　（
これはＶ２Ｃに相当する）と上流０２センサ１７のリッ
チリーン反転時における下流０□センサ１８の出力平均
値０２ＲＡＶＥとから、これらの値開の偏差値ΔＶを求
める。ところで、上述のごとく、低吸気量運転域以外で
は、下流０□センサ１８からの検出値Ｖ２と比較される
べき基準値０２ＲＴＧがＶ２ｃ（０，５ボルト程度）と
して設定されるが、低吸気量運転域では、下流０２セン
サ１８からの検出値ｖ２と比較されるべき基準値０２Ｒ
ＴＧがｖ２ｃ（０，３ボルト程度）として設定されるの
で、基準値０２ＲＴＧをＶ２ｃ　　（０，３ボルト程度
）として設定すると、これから行なう空燃比制御につい
ての補正のための基準値を空燃比リーン側ヘシフトする
ことができる。

なお、キースイッチオン時の初期値は目標出力値と同じ
０２ＲＴＲＧとする。

このようにして偏差値ΔＶが求められると、このΔＶを
用いて、空燃比フィードバック特性値、即ち応答遅れ時
間、積分ゲイン、比例ゲインおよび第１の比較基準値ｖ
１ｃを修正する。

なお、空燃比フィードバック中の下流０２センサ１８の
出力ｖ２の変化は緩慢であるため、直接空燃比フィード
バックには使用できないが、この出力ｖ２はリッチから
リーンあるいはリーンからリッチへの応答時間差を受け
にくいので、上記のような空燃比フィードバック特性値
の修正に使用するのである。

まず、応答遅れ時間ＤＬＹＲＬ、ＤＬＹＬＲの補正につ
いて説明する。第８図に示すごとく、ステップｅ１２に
おいて、第７図のステップａｌｌで求めたΔＶに応じた
ΔＤＥＬＡＹを求める。

なお、このΔＤＥＬＡＶには、リッチからり一ンへのも
のとリーンからリッチへのものとがあり。

前者のための補正特性は第１３図（ａ）、（ｂ）のよう
になり、後者のための補正特性は第１４図（ａ）、（ｂ
）のようになる。即ち、ΔＤＥ　ＬＡＹは、ΔＶの瞬時
値に基づく（ΔＤＥＬＡＹ）ｐと、ΔＶの積分値に基づ
く　（ΔＤＥＬＡＹ）工との和として与えられており、（轟ＤＥＬＡＶ）Ｒ九＝（（ΔＤＥＬＡＶ）Ｉｌ九）Ｉ
＋（（ΔＤＥＬＡＶ）Ｒ九）Ｐ（ムＤＥＬＡＶ）Ｌｎｐ
＝（（ΔＤＥＬＡＶ）Ｌ−１１１）工＋（（ΔＤＥＬＡ
Ｖ）Ｌ＠Ｒ）Ｐとなる。

そして、これらの第一１３図（ａ）、（ｂ）および第１
４図（ａ）、（ｂ）において示された傾きＧＰ、ＧＩや
不感帯ΔｄＰ、ΔｄＩはＲＯＭデータ内にて設定されて
いる。

このようにして、ΔＤＥＬＡＹを求めたあとは。

ステップｅ１３で、これらのΔＤＥＬＡＹをＤＬＹＲＬ
、ＤＬＹＬＲの基準値（ＤＬＹＲＬ）。。

（ＤＬＹＬＲ）。に加えることにより、新しいＤＬＴＲ
Ｌ、ＤＬＹＬ、Ｒを求める。

そして１次のステップｅ１４で、ＤＬＹＲＬ≧ＤＬＹＬ
Ｒかどうかを判定し、もしＹＥＳなら、ステップｅ１５
で、ＤＬＹＲＬからＤＬ、ＹＬＲを引いた結果を新たに
Ｄ　Ｌ　Ｙ　ＲＬとして、次のステップｅ１６で、ＤＬ
ＹＲＬ＞ＤＬＹＬＭＴ　（デイレイ制限値：これはＲＯ
Ｍデータにて設定されている）かどうかを判定する。ま
た、Ｄ　Ｌ　Ｙ　ＲＬがこの制限値にならない間はステ
ップｅ１７をジャンプして、ステップｅ１８でＤ　Ｌ　
Ｙ　Ｌ　Ｒを０にしてリターンする。そして、ＤＬＹＲ
Ｌが制限値になると、ステップｅ１７で、制限値をＤＬ
ＹＲＬとしてステップｅ１８の処理を施す。

一方、ステップｅ１４で、ＤＬＹＲＬ＜ＤＬＹＬＲなら
、ステップｅ１９で、ＤＬＹＬＲからＤＬＹＲＬを引い
た結果を新たにＤＬＹＬＲとして。

次のステップｅ２０で、ＤＬＹＬＲ＞ＤＬＹＬＭＴ（デ
イレイ制限値：これはＲＯＭデータにて設定されている
）かどうかを判定する。ＤＬＹＬＲがこの制限値になら
ない間はステップｅ２１をジャンプして、ステップｅ２
２でＤＬＹＲＬをＯにしてリターンする。そして、ＤＬ
ＹＬＲが制限値になると、ステップｅ’２１で、制限値
をＤＬＹＬＲとしてステップｅ２２の処理を施す。

なお、ステップｅ１６．ｅ２０で比較される各デイレイ
制限値は同じ値でも異なった値でもよい。

また、ＤＬＹＲＬ、ＤＬＹＬ、Ｒはそれぞれバッテリバ
ックアップされているが、バッテリが外されたときの初
期値は例え・ばＯとする。

このようにＤＬＹＲＬ、ＤＬＹＬＲを下流０２センサ１
８出力に基づいて補正し、リッチ化する場合は、第２０
図（ａ）〜（Ｑ）に示すととくＤＬＹＬＲを付加し、リ
ーン化する場合は、第２１図（ａ）〜（Ｑ）に示すとと
＜ＤＬＹＲＬを付加することが行なわれる。

このようにして、空燃比フィードバック中の下流０□セ
ンサ１８の出力ｖ２を一定時間ごと（または上流０２セ
ンサ１７の出力ｖ１が第１の比較基準値ｖＩＣを横切る
とと）に計測して、その移動平均値がＶ２Ｃに等しくな
るよう、応答遅れ時間を補正することが行なわれる。

次に、空燃比フィードバック積分ゲインＩＲＬ＋ＩＬＲ
の補正について説明する。第９図に示すごとく、ステッ
プｅ２３において、第７図のステップａｌｌで求めたΔ
Ｖに応じたΔＩを求める。

なお、このΔＩには、リッチからリーンへのものとリー
ンからリッチへのものとがあり、前者のための補正特性
は第１５図（ａ）、（ｂ）のようになり、後者のための
補正特性は第１６図（ａ）。

（ｂ）のようになる。即ち、ΔＩは、ΔＶの瞬時値に基
づく（ΔＩｍｐと、八Ｖの積分値に基づく（ΔＩ）工と
の和として与えられており、（ΔＩ）Ｒ九＝（（轟Ｉ）
Ｒ九）Ｉ”（（ΔＩ）Ｒ九）Ｐ（ΔＩ）Ｌ−ＩＲ”（（
ムＩ）Ｌ−ＩＲ）工÷（（ΔＩ）し−４ｎ）ｐとなる。

そして、これらの第１５図（ａ）、（ｂ）および第１６
図（ａ）、（ｂ）において示された関数関係（傾きや不
感帯）はＲＯＭデータ内にて設定されている。

このようにして、ΔＩを求めたあとは、ステップｅ２４
で、これらのΔＩ＆　ＩＲＬ＋　ＩＬＲの基準値Ｉ　Ｒ
Ｌ＋＋　ｅ　Ｉ　ＬＲｏに加えることにより、新しいＩ
ＲＬ＋ＩＬＲを求める。

そして、次のステップｅ２５で、Ｉ　ＲＬ＞　Ｉ。

（上限値：この値はＲＯＭデータにて設定されている）
かどうかを判定し、もしＮｏなら、ステップｅ２７で、
ＩＲＬ＜ＩＬ（下限値：この値はＲＯＭデータにて設定
されている）かどうかを判定する。

もし、ステップｅ２５でＹＥＳなら、ステップｅ２６で
、１．をＩＲＬとし、更にステップｅ２７でＹＥＳなら
、ステップｅ２８でＩＬをＩＲＬとする。

また、ステップｅ２７でＮＯの場合や、ステップｅ２６
．ｅ２８の処理のあとは、次のステップｅ２９で、ＩＬ
Ｒ＞ＩＨ（上限値：この値はＲＯＭデータにて設定され
ている）かどうかを判定し。

もしＮｏなら、ステップｅ３１で、ＩＬＲ＜ＩＬ（下限
値：この値はＲＯＭデータにて設定されている）かどう
かを判定する。

もしステップｅ２９でＹＥＳなら、ステップｅ３０で、
工ＨをＩＬＲとして、更にステップｅ３１でＹＥＳなら
、ステップｅ３２でＩＬをＩＬＲとしてリターンする。

なお、ステップｅ２５．ｅ２９で比較される各上限値は
同じ値でも異なった値でもよく、更にステップｅ２７．
ｅ３１で比較される下限値も同じ値あるいは異なった値
でもよい６また、積分ゲインＩＲＬｙ　ＩＬＲはそれぞれバッテリ
バックアップされている。

このように、ＩＲＬｅ　ＩＬＲを下流０２センサ１８の
出力ｖ２に基づいて補正し、リッチ化する場合は、第２
２図（ａ）　〜（Ｑ）に示すごとく、ＩＲＬを小さくす
るとともにＩＬＲを大きくし、リーン化する場合は、第
２３図（ａ）〜（ｃ）に示すごとく、ＩＲＬを大きくす
るとともにＩＬＲを小さくすることが行なわれる。

このようにして、空燃比フィードバック中の下流０□セ
ンサ１８の出力ｖ２を一定時間ごと（または上流０．セ
ンサ１７の出力■１が比較基準値Ｖｌｃを横切るごと）
に計測して、その移動平均値がＶ２Ｃ（Ｖ２ｃまたはＶ
、２ｃ’）に等しくなるよう、積分ゲインを補正するこ
とが行なわれる。

次に、空燃比フィードバック比例ゲインＰＲＬｙＰＬＲ
の補正について説明する。第１０図に示すごとく、ステ
ップｅ３３において、第７図のステップａｌｌで求めた
ΔＶに応じたＡＰを求める。

なお、このＡＰには、リッチからリーンへのものとリー
ンからリッチへのものとがあり、前者のための補正特性
は第１７図（ａ）、（ｂ）のようになり、後者のための
補正特性は第１８図（ａ）。

（ｂ）のようになる。即ち、ＡＰは、ΔＶの瞬時値に基
づく（ＡＰ）ｐと、ΔＶの積分値に基づく（ΔＰＨＩと
の和として与えられており、（ＡＰ）Ｒ九＝（（ＡＰ）
Ｒ九）ｚ＋（（八Ｐ）Ｒ九）Ｐ（轟Ｐ）Ｌ→Ｒ＝（（Ａ
Ｐ）Ｌ→Ｒ）工＋（（八Ｐ）し−ＪＲ）ｐとなる。

そして、これらの第１７図（ａ）、（ｂ）および第１８
図（ａ）、（ｂ）において示された関数関係（傾きや不
感帯）はＲＯＭデータ内にて設定されている。

このようにして、ΔＰを求めたあとは、ステップｅ３４
で、これらのΔＰをＰＲＩ、＋　ＰＬＲの基準値Ｐ　Ｒ
Ｌｏ　、Ｐ　ＬＲｏに加えることにより、新しいＰＲい
ＰＬＲを求める。

そして１次のステップｅ３５で、ＰＲＬ＞ＰＨ（上限値
：この値はＲＯＭデータにて設定きれている）かどうか
を判定し、もしＮｏなら、ステップｅ３７で、　ＰＲＬ
＜ＰＬ　（下限値：この値はＲＯＭデータにて設定され
ている）かどうかを判定する。

もしステップｅ３５でＹＥＳなら、ステップｅ３６で、
Ｐ、をＰＲＬとして、更にステップｅ３７でＹＥＳなら
、ステップｅ３８でｐＬをＰＲＬとする。

また、ステップｅ３７でＮｏの場合や、ステップｅ３６
．ｅ３８の処理のあとは１次のステップｅ３９で、ＰＬ
Ｒ＞ＰＨ（上限値：この値はＲＯＭデータにて設定され
ている）かどうかを判定し、もしＮＯなら、ステップｅ
４１で、ＰＬＲ＜ＰＬ　（下限値：この値はＲＯＭデー
タにて設定されている）かどうかを判定する。

もしステップｅ３９でＹＥＳなら、ステップｅ４０で、
ＰＨをＰＬＲとして、更にステップｅ４１でＹＥＳなら
、ステップｅ４２でｐＬをＰＬＲとしてリターンする。

なお、ステップｅ３５．ｅ３９で比較される各上限値は
同じ値でも異なった値でもよく、更にステップａ３７．
ｅ４１で比較される下限値も同じ値あるいは異なった値
でもよい。

また、比例ゲインＰ　’ＲＬ　ｅ　Ｐ　ＬＲはそれぞれ
バッテリバックアップされている。

このように、ＰＲＬｍ　ＰＬＲを下流０２センサ出力ｖ
２に基づいて補正し、リッチ化する場合は、第２４図（
ａ）〜（ｃ）に示すごとく、ＰＲＬを小さくするととも
にＰＬＲを大きくし、リーン化する場合は、第２５図（
ａ）〜（ｃ）に示すごとく、ＰＲＬを大きくするととも
にＰＬＲを小さくすることが行なわれる。

このようにして、空燃比フィードバック中の下流０□セ
ンサ１８の出力ｖ２を一定時間ごと（または上流０２セ
ンサ１７の出力ｖ１が比較基準値ｖ１ｃを横切るとと）
に計測して、その移動平均値がｖ２Ｃ（ｖ２Ｃまたはｖ
２ｃ′）に等しくなるよう、比例ゲインを補正すること
が行なわれる。

次に、リッチ・リーン判定用比較基準値Ｖｌｃの補正に
ついて説明する。まず、第１１図に示すごとく、ステッ
プｅ４３において、第７図のステップａｌｌで求めたΔ
Ｖに応じたΔｖ１ｃを算出する。

なお、このΔＶｌｃのための補正特性は第１９図（ａ）
、（ｂ）のようになる。

即ち、ΔＶｌｃは、ΔＶの瞬時値に基づく（Δ■１ｃ）
ｐと、ΔＶの積分値に基づく（ΔＶｉａ）１との和とし
て与えられており。

ΔＶ１ｃ＝（ΔＶｉａ）１＋（轟Ｖｉｃ）ｐとなる。

そして、この第１９図（ａ）、（ｂ）において示された
関数関係（傾きや不感帯）もＲＯＭデータ内にて設定さ
れている。

このようにして、ΔＶｌｃを求めたあとは、ステップｅ
４４で、これらのΔ■１ｃをＶｌｃの基準値（Ｖｌｃ）
。に加えることにより、新しいｖｌｃを求める。

そして１次のステップｅ４５で、Ｖｉａ＞Ｘ０２Ｈ（上
限値：この値はＲＯＭデータにて設定されている）かど
うかを判定し、もしＮｏなら、ステップｅ４７で、Ｖｉ
ａ＜Ｘ０２Ｌ（下限値ユニの値はＲＯＭデータにて設定
されている）かどうかを判定する。

もしステップｅ４５でＹＥＳなら、ステップｅ４６で、
Ｘ０２Ｈをｖｌｃとして、更にステップｅ４７でＹＥＳ
なら、ステップｅ４８でＸ０２ＬｔｔＶ１ｃとする。

また、ステップｅ４７でＮｏの場合や、ステップｅ４６
．ｅ４８の処理のあとは、リターンする。

このように、ｖｌｃを下流０２センサ出力ｖ２に基づい
て補正し、リッチ化する場合は、第２６図（ａ）〜（Ｃ
）に示すとと＜、Ｖｌｃを大きくシ。

リーン化する場合は、第２７図（ａ）〜（Ｑ）に示すご
とく、Ｖｌｃを小さくすることが行なわれる。

このようにして、空燃比フィードバック中の下流０２セ
ンサ１８の出力ｖ２を一定時間ごと（または上流０２セ
ンサ１７の出力Ｖｌが比較基準値Ｖｉａを横切るとと）
に計測して、その移動平均値がＶ２Ｃ（Ｖ２ｃまたはＶ
２ｃ’）に等しくなるよう、リッチ・リーン判定用基準
値ｖ１ｃを補正して空燃比制御に補正を加えることが行
なわれるのである。

したがって、この第１実施例によれば、０２センサの製
品毎の特性バラツキや特性の経年変化によっても、制御
精度が変わることなく、しかも触媒コンバータ９による
排ガス浄化効率も高く維持することができ、これにより
高い制御信頼性が得られるものである。

また、ＥＧＲを行なっていない場合や、仮りにＥＧＲを
行なっていても低率である場合でも、良好な排ガスレベ
ルが得られるので、ＥＧＲ系の簡略化が可能となるほか
、排ガスによって動力性能やドライバビリティを犠牲に
することもない。

さらに、空燃比フィードバック中の下流０２センサ１８
の出力ｖ２を一定時間ごと（または上流０２センサ１７
の出力ｖ１が比較基準値Ｖｌｃを横切るとと）に計詔し
て、その移動平均値がＶ２Ｃ（Ｖ２ｃまたはＶ２ｃ’）
に等しくなるよう、応答遅れ時間、積分ゲイン、比例ゲ
イン、リッチ・リーン判定用基準値を補正して、空燃比
制御に補正を加えることが行なわれるので、更に高い信
頼性および精度で空燃比制御を行なうことができるもの
である。

なお、上記第１実施例において、下流０２センサ１８の
出力ｖ２の移動平均値がＶ２ｃまたはＶ２ｃ’に等しく
なるよう、応答遅れ時間、積分ゲイン、比例ゲインおよ
びリッチ・シーン判定用基準値のいずれか一部のみを補
正してもよい。

ところで、ｏ２フィードバック運転状態であっても、ア
イドリング運転状態等のエンジン低負荷運転状態あるい
は低吸入空気量運転状態では、下流０□センサ１８と比
較すべき基準値Ｖ２Ｇを空燃比リーン側ヘシフトした第
２の基準値Ｖ２ｃ（例えば０．３ボルト）に変更するの
で、かかるエンジン低負荷運転状態（低吸入空気量運転
状態）においては、下流０２センサ１８の出力、即ち触
媒コンバータ９へ流入する排ガスが必ずリーンな状態［
第２８図（ａ）のＡＩ参照］となっている。

なお、この状態では、排ガス流量が少ないこと、あるい
は燃焼温度が比較的低いことにより、排出されるＮＯｘ
成分は無視できるほど少ない。そして、このようなリー
ンな状態から第２８図（０）に示すように加速させた場
合を考えると、かかる場合でも、加速前の触媒コンバー
タ９は酸素過剰状態であるため、加速直後には、この過
剰酸素とエンジンから排出されるＨＣ，Ｃｏとが反応し
、これによりＨＣ，Ｇｏの排出が少なくなる［第２８図
（ｂ）の実線特性参照］。また、加速後においては、第
１の比較基準値Ｖｌｃに切り替わった基準電圧を用いた
０２センサ制御を行なうことと相まって、触媒コンバー
タ９がリッチ状態となるため、ＮＯｘに対する浄化効率
が向上し、その結果車両から排出されるＮＯｘの量も少
なくできる［第２８図（ｂ）の点線特性参照］。

なお、実際の排ガスモードにおける効果を第２９図に示
すが、この第２９図からもわかるように、本実施例によ
れば、ＨＣ，Ｃｏ、ＮＯｘの全てを少なくできる（第２
９図の実線範囲参照）のに対し、前述の従来例によれば
、ＨＣ，Ｃｏ、ＮＯｘのいずれかを少なくすればどれか
が多くなり、これにより従来例では、ＨＣ，Ｃｏ、ＮＯ
ｘの全てを少なくすることはできない（第２９図の点線
範囲参照）のである。

また、下流ｏ２センサ１８が触媒コンバータ９の下流側
あるいは触媒コンバータ内部に設けられているので、排
ガス中の未燃成分が低減され、制御λポイント（下流ｏ
２センサ１８の出力が急激に変化するところ）が理論空
燃比に近付き、且つ、エミッションレベルのバラツキも
少なくなるほか、このエンジンシステムのもつ固有の応
答遅れの影響をなくすことができるため、この点からも
良好な排ガス浄化特性が期待できる。

第３０．３１図は本発明の第２実施例としての内燃機関
の空燃比制御装置を示すもので、第３０図はそのメイン
ルーチンを説明するためのフローチャート、第３１図は
第７図で求めた偏差値に基づいて補正係数を求めるため
のフローチャートである。

この第２実施例では、空燃比フィードバック中に下流０
□センサ１８の出力ｖ２を計測し、この値ｖ２に基づい
て、上記補正係数ＫＦＢとは別の他のフィー、ドパツク
補正係数ＫＦＢｚを求めるようにしたものである。即ち
、第７図において求められたΔ■に応じてマツプあるい
は演算により補正係数ＫＦＢｚを求めるのである（第３
１図のステップｅ４９参照）。

そして、この場合は、第３０図のステップａ１７で求め
た補正係数ＫＦＢと第３１図で求めた補正係数ＫＦＢｚ
とを第３０図のステップａ２１で掛けあわせたものをＫ
ＦＢとする。

なお、メインフローのその他の部分は第４図で示したも
のに対しステップａ１６−４’　　ａ１９−１′がない
点を除けばほぼ同じである。

このようにしても、前述の第１実施例とほぼ同じ効果な
いし利点が得られる。

第３２〜４６図は本発明の第３実施例としての内燃機関
の空燃比制御装置を示すもので、第３２図はそのエンジ
ンシステムを示す全体構成図であり、第３３〜４６図は
本装置に使用される０２センサを示すもので、第３３図
はその斜視図、第３４図はその要部を破断して示す部分
斜視図、第３５図はその要部正面図、第３６図はその要
部断面図、第３７図はその分解斜視図、第３８図（ａ）
〜（ｅ）はその製造工程を説明するための図、第３９図
（ａ）〜（ｅ）はその製造工程を第３８図（ａ）〜（ｅ
）に対応させて説明するための図であり、第４０〜４３
図は本装置に使用される他の０２センサを示すもので、
第４０図はその要部正面図、第４１図はその要部断面図
、第４２図は第４１図＋７）ＸＸＸＸトｘＸＸＸＩＩ矢
視断面図、第４３図（ａ）〜（ｆ）はその製造工程を説
明するための図であり、第４４〜４６図は本装置に使用
される更に他のｏ２センサを示すもので、第４４図はそ
の要部正面図、第４５図はその要部断面図、第４６図は
第４５図のＸＸＸＸ■−ＸＸＸＸＩＩＩ矢視断面図であ
る。

この第３実施例は、第３２図に示すごとく、触媒コンバ
ータ９の下流側の０２センサ１８をなくし、その代わり
に、触媒コンバータ９の上流側に、２つの０２センサ素
子（第１センシングエレメント１７Ａおよび第２センシ
ングエレメント１７Ｂ）を有する０２センサ１７を設け
、この０□センサ１７の２つの０２センサ素子の内の１
つの０２センサ素子（第２センシングエレメント１７Ｂ
）に工夫をこらして、これに下流０２センサと同等の機
能をもたせることができるようにしたものである。

したがって、前述の第１，２実施例において、上流０２
センサ１７とあるのを第１センシングエレメント１７Ａ
と置き換え、下流０２センサ１８とあるのを第２センシ
ングエレメント１７Ｂと置き換えればよい。すなわち、
第１センシングエレメント１７Ａからの検出値ｖ１と所
要の比較基準値Ｖｌｃとの比較結果に基づき空燃比制御
が施されるとともに、第２センシングエレメント１７Ｂ
からの検出値ｖ２と基準値Ｖ２Ｃ（この基準値としては
、低速低負荷運転時以外は例えば０．５ボルト程度のＶ
２ｃが選択され、低速低負荷運転時は例えば０．３ボル
ト程度のＶ２ｃ’が選択される）との偏差ΔＶに基づき
、応答遅れ時間、積分ゲイン、比例ゲイン、リッチ・リ
ーン判定用筒１の比較基準値ｖ１ｃを補正して、空燃比
制御に補正を加えることが行なわれる。

なお、前述の第１′実施例の図面をこの第３実施例のも
のにするには、第１図（ａ）において、第１の空燃比検
出手段の符号を第１センシングエレメントの符号１７Ａ
にし、第２の空燃比検出手段の符号を第２センシングエ
レメントの符号１７Ｂにすればよく、更に第１図（ｂ）
、第２図において、上流Ｏ！センサ１７を第１センシン
グエレメント１７Ａにし、下流０□センサ１８を第２セ
ンシングエレメント１７Ｂにすればよく、更に第４図に
おいて、ステップａｌｏを「第１センシングエレメント
１７Ａが活性か」にし、第７図のステップｅｌ、ｅ６．
ｅ７において、上流０２センサ１７とあるのを第１セン
シングエレメント１７Ａにし、下流０２センサ１８とあ
るのを第２センシングエレメント１７Ｂにすればよい。

また、第２実施例の図面をこの第３実施例のものにする
には、第３０図において、ステップａ１０を「第１セン
シングエレメント１７Ａが活性かｊにすればよい。

次に、この第３実施例にかかる２素子内蔵式の０□セン
サ１７について説明する。まず、この０□センサ１７は
、第３３図のような外観をしており、第３４図に示すご
とく、その先端部に排気通路３内に配設されるセンサ素
子部１７Ｓが位置し、このセンサ素子部１７Ｓを保護カ
バー１７ａで覆うような構造となっている。なお、保護
カバー１７８には、排気通路３とセンサ素子部配設空間
とを連通する連通孔１７ａ−１が複数形成されている。

ところで、この０２センサ１７は、第３４〜３７図に示
すごとく、排ガス中の酸素濃度を検出する第１の０□セ
ンサ素子としての第１センシングエレメント１７Ａと、
この第１センシングエレメント１７Ａに比べ酸素濃度検
出応答速度の遅い第２の０□センサ素子としての第２セ
ンシングエレメント１７Ｂとをそなえ、これらの第１セ
ンシングエレメント１７Ａおよび第２センシングエレメ
ント１７Ｂが共通のベース部材１７ｂに設けられている
。

即ち、この０２センサ１７は、ＺｒＯ２等の固体電解質
からなるベース部材１７ｂを有しており、このベース部
材１７ｂの排ガス側壁部１７ｂ−１には、それぞれ第１
の測定電極１７ｅと、Ｐｔまたは／およびＲｈを含む触
媒層１７ｈで覆われた第２の測定電極１７ｆとが設けら
れるとともに、これらの各測定電極（ｍｅｓｕｒｉｎｇ
　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）　１７　ｅ　。

１７ｆに対応するようベース部材１７ｂの大気側壁部１
７ｂ−２には、基準電極（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｅｌｅ
ｃｔｒｏｄｅ）　１７　ｉ　、　１７　ｊが設けられて
いる。なお、面測定電極１７ｅ、１７ｆの表面はアルミ
ナ等からなるコーティング層１７ｇで覆われており、触
媒層１７ｈはこのコーティング層１７ｇの外方から第２
の測定電極１７ｆを覆っている。なお、第１の測定電極
１７ｅ、第２の測定電極１７ｆおよび基準電極１７ｉ、
１７ｊは酸素濃淡電池用電極として好適なｐｔで構成さ
れている。

ここで、第１センシングエレメント１７Ａは、第１の測
定電極１７ｅと基準電極１７ｉとこれらの電極で挾まれ
る固体電解質部（ベース部材１７ｂの一部）とで構成さ
れ、第２センシングエレメント１７Ｂは、触媒層１７ｈ
付き第２の測定電極１７ｆと基準電極１７ｊとこれらの
電極で挾まれる固体電解質部（ベース部材１７ｂの一部
）とで構成される。

これにより、第１センシングエレメント１７Ａは、従来
と同様、応答性重視のセンシングエレメント（触媒能力
は小さい）として構成される一方、第２センシングエレ
メント１７Ｂは、触媒層１７ｈの存在により触媒能力を
相対的に向上せしめられるが、応答性は相対的に遅いセ
ンシングエレメントとして構成される。従って、この第
２センシングエレメント１７Ｂによって、電極に達する
排ガス中の非平衡成分を排除することができ、スタティ
ックλポイントをステイキオに近づけることができる（
スタティックλポイント、ダイナミックλポイントのバ
ラツキを低減できる）のである。

即ち、この第２センシングエレメント１７Ｂは触媒コン
バータ９の上流側にありながら従来の下流０□センサと
まったく同じ機能を発揮するのである。

また、この０□センサ１７は、積層タイプの０□センサ
として構成されている。即ち、この０２センサ１７は、
ＺｒＯ２等の固体電解質からなる５枚の板部材１７ｂ、
１７ｃ、１７ｄ−１，１７ｄ−２，１７ｄ−３を積層さ
せてなり、板部材のうち端に配置されるものがベース部
材１７ｂとして構成され、上述のごとく、このベース部
材１７ｂには、８１！ｌ定電極１７ｅ、１７ｆおよび基
準電極１７ｉ、１７ｊが設けられている。

板部材のうち他の端部に配置される３枚１７ｄ−１，１
７ｄ−２，１７ｄ−３はヒータベース部材アセンブリ１
７ｄとして構成され、このヒータベース部材アセンブリ
１７ｄには、ヒータ１７ｐが設けられている。更に、こ
のヒータベース部材アセンブリ１７ｄについて説明する
と１例えば−方の板部材１７ｄ−１にヒータ１７ｐが印
刷され。

中間の板部材１７ｄ−２の打ち抜き部にヒータ１７ｐを
嵌め込み、更に他方の板部材１７ｄ−３を重ねるように
して、アセンブリ化されている。

なお、ヒータ１７ｐは、ＡＩ、Ｏ，からなる絶縁層１７
ｑで被覆されたヒータエレメント１７ｒを有しているが
、絶縁層１７ｑもヒータエレメント１７ｒも印刷により
作られ、その製造に際しては。

まず絶縁層１７ｑの一部を印刷し、ついでその上からヒ
ータエレメント１７ｒを印刷し、更にその上から残りの
絶縁層１７ｑを印刷する。

また、板部材のうち中間に配置されるもの（中間部材）
１７ｃは、打ち抜き部を有しており、これら５枚の板部
材１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ−１゜１７ｄ−２，１７ｄ−
３を重ね合わせることにより、上記打ち抜き部が大気側
に通じる基準エア導入室１７ｋを形成する。そして、こ
の状態で、基準電極１７ｉ、１７ｊはこの基準エア導入
室１７ｋに面するように位置する。

なお、第１センシングエレメント１７Ａ、第２センシン
グエレメント１７Ｂはそれぞれ独立に電圧検出回路を構
成する。

また、ヒータ１７ｐは図示しないスイッチを介してバッ
テリ２４に接続される。

このようにして、第１センシングエレメント１７Ａおよ
び第２センシングエレメント１７Ｂを１つのセンサ素子
部１７Ｓ内にコンパクトに配置収納することができ、更
にはセンサのインテリジェント化も容易になる。

また、はぼ同じ温度環境下に配置されるので、従来のデ
ュアル０２センサシステムにおいて生じたような不具合
は生じない。すなわち、下流０２センサ１８に相当する
第２センシングエレメント１７Ｂの温度を第１センシン
グエレメント１７Ａとほぼ同じように高くすることがで
きるので、第１センシングエレメント１７Ａの出力が安
定している状態で、第２センシングエレメント１７Ｂの
出力が安定しないという不具合を防止できるのである。

次に、この積層タイプの０２センサ１７の製造工程（厚
膜製造工程）につき、第３８図（ａ）〜（ｅ）および第
３９図（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。

まず、テープＴＡから板部材１７ｂ、１７ｃ。

１７ｄ−１，１７ｄ−２，１７ｄ−３の元になるボード
ＢＭを成形する［第３８図（ａ）参照］。

なお、第３９図（ａ）は、テープＴＡを製造する要領を
示す模式図で、固体電解質の粉末（セラミック粉末）と
有機バンイダと溶剤との混合物をホッパＨＰにいれて、
この混合物をホッパＨＰ下端のスリットからコンベアＣ
ｖ上へ出すことにより。

テープＴＡを製造する。

次に、パンチＰＣで上記ボードの基準エア導入室１７に
となる部分を打ち抜いて、中間部材用ボード１７ｃ′と
する［第３８図（ｂ）および第３９図（ｂ）参照］。

この工程と並行して、第３８図（Ｑ）および第３９図（
Ｃ）に示すごとく、他のボードの表面に、所要の印刷パ
ターンを切り抜かれたスクリーンＳＫをあてがい、スク
イージＳＱを移動させて、ペーストＰＳをボード表面に
塗布することにより、このボード表面に第１．第２の測
定電極１７ｅ。

１７ｆを印刷するとともに、このボードの裏面にも同様
の手法により基準電極１７ｉ、１７ｊを印刷する。その
後は、このボードに関しては、測定電極の上から同様の
手法によりコーティングＭ１７ｇを印刷し、更には同様
にして、第２の測定電極１７ｆを覆うように触媒層１７
ｈを印刷する。

これにより、ベース部材用ボード１７ｂ′が作られる。

なお、ボード１７ｂ′の測定電極側面部に、基準電極１
７　ｉ、　１７ｊに電気的に導通されるべき導体部分１
７ｉ’　　１７ｊ’が同様にして印刷されるが、その後
ボード１７ｂ′に穴をあけることによりこの導体部分１
７ｉ’　　１７ｊ’と対応する基準電極１７ｉ、１７ｊ
付きのリード線部と電気的に導通される。

さらに、中間部材用ボード１７０′およびベース部材用
ボード１７ｂ′を作る工程と並行して、３枚のヒータベ
ース部材用ボードあるいは３枚のヒータベース部材用ボ
ードからなるヒータベース部材用ボードアセンブリ１７
ｄ′も作られる。これについては、図示していないが、
電極を作る場合と同様の要領で、スクリーンＳＫとスク
イージＳＱとを用いて絶縁層１７ｑとヒータエレメント
１７ｒとを印刷することが行なわれる。すなわち、ある
ボード上に絶縁層１７ｑの一部を印刷し、ついでその上
からヒータエレメント１７ｒを印刷し、更にその上から
残りの絶縁層１７（Ｉを印刷して。

絶縁層１７ｑとヒータエレメント１７ｒとを印刷するこ
とにより、ヒータ１７ｐが印刷により作られる。その後
は中間のヒータベース部材用ボードの打ち抜き部にヒー
タ１７ｐを嵌め込み、更に他のヒータベース部材用ボー
ドを重ねるようにしてヒータベース部材用ボードアセン
ブリをつくるが、このヒータベース部材用ボードアセン
ブリ１７ｄ゛は後述のごとく中間部材用ボード１７ｃ　
、ベース部材用ボード１７ｂ′とともに重合させるとき
にいっしょに作られる。なお、オーバコート層も印刷さ
れる。

その後は、これらのボードを重ねて、第３９図（ｄ）に
示すようにプレスＰＲにかける。これにより、第３８図
（ｄ）に示すごとく、ボード１７ｂ’、１７ｃ　　　１
７ｄ’が圧着により積層される。

更にその後は、第３９図（ｅ）で示すごとく、ナイフＫ
Ｆで、第３８図（ｄ）に示す積層ボードを適当にカット
する。このようにしてできたもの［第３８図（ｅ）参照
］は、その後、同時焼成（Ｃｏ−ｆｉｒｅ）される。こ
れにより、０２センサ１７の心臓部であるセンサ素子部
１７Ｓが作られる。

なお、第３８図（ｄ）、（ｅ）において、ヒータベース
部材用ボードアセンブリ１７ｄ′は１枚のように描かれ
ているが、実際は前述したように３層構造となっている
。

そのあとは、このセンサ素子部１７Ｓに適宜の配線を施
し、更にはこのセンサ素子部１７Ｓをケースあるいはハ
ウジングにセットして、０２センサ１７を完成させる。

これにより、０□センサの製造工程の点に着目すると、
触媒層１７ｈを印刷する工程が増える程度で、このＯｚ
センサ１７を作ることができるので、従来のデュアルｏ
２センサシステムに比べても製造コストの点で有利とな
る。

また、０２センサ１７として、上記のようなセンサ素子
部をもつ０２センサを用いる代わりに、第４０〜４２図
に示すような別構造をもった０２センサを用いてもよい
。

即ち、この０２センサ１７は、第４０〜４２図に示すよ
うに、固体電解質からなるベース部材１７ｂと、このベ
ース部材１７ｂの排ガス側壁部１７ｂ−１に設けられた
第１の測定電極１７ｅと、ベース部材１７ｂに形成され
排ガスを小径通路１７Ｍ、１７ｎを介して取り入れる拡
散室１７ｍと。

この拡散室１７ｍ内に配設された第２の測定電極１７ｆ
と、この第２の測定電極１７ｆを覆うようにして拡散室
１７ｍ内に配設された触媒１７ｈと。

各測定電極１７ｅ、１７ｆに対応するようベース部材の
大気側壁部１７ｂ−２に設けられた基準電極１７ｉ、１
７ｊとをそなえて構成されている。

ここで、第１センシングエレメント１７Ａは、第１の測
定電極１７ｅと基準電極１７ｉとこれらの電極で挾まれ
る固体電解質部（ベース部材１７ｂの一部）とで構成さ
れ、第２センシングエレメント１７Ｂは、触媒層１７ｈ
付き第２の測定電極１７ｆ、と基準電極１７ｊとこれら
の電極間に実質的に存在することになる固体電解質部（
ベース部材１７ｂの一部）とで構成される。

これにより、この０２センサ１７も、その第１センシン
グエレメント１７Ａが、従来と同様、応答性重視のセン
シングエレメント（触媒能力は小さい）として構成され
る一方、第２センシングエレメント１７Ｂが、触媒層１
７ｈの存在により触媒能力を相対的に向上せしめられる
が、応答性は相対的に遅いセンシングエレメントとして
構成される。従って、この場合も、第２センシングエレ
メント１７Ｂによって、電極に達する排ガス中の非平衡
成分を排除することができ、スタティック上ポイントを
ステイキオに近づけることができる（スタティック上ポ
イント、ダイナミックλポイントのバラツキ−を低減で
きる）のである、即ち、この場合も、第２センシングエ
レメント１７Ｂは触媒コンバータ９の上流側にありなが
ら従来の下流ｏ２センサとまったく同じ機能を発揮する
のである。

また、このｏ２センサ１７も、積層タイプの０２センサ
として構成されている。即ち、この０□センサ１７は、
ＺｒＯ□等の固体電解質からなる５枚の板部材１７ｂ、
１７ｃ、１７ｄ−１，１７ｄ−２，１７ｄ−３を積層さ
せてなり、板部材のうち端に配置されるものがベース部
材１７ｂとして構成され、上述のごとく、このベース部
材１７ｂには、測定電極１７ｅ、１７ｆおよび基＄電極
１７ｉ、１７ｊが設けられている。

板部材のうち他の端部に配置される３枚１７ｄ−１，１
７ｄ−２，１７ｄ−３はヒータベース部材アセンブリ１
７ｄとして構成され、このヒータベース部材アセンブリ
１７ｄには、ヒータ１７ｐが設けられている。更に、こ
のヒータベース部材アセンブリ１７ｄについて説明する
と、例えば−方の板部材１７ｄ−１にヒータ１７ｐが印
刷され、中間の板部材１７ｄ−２の打ち抜き部にヒータ
１７ｐを嵌め込み、更に他方の板部材１７ｄ−３を重ね
るようにして、アセンブリ化されている。

なお、ヒータ１１ｐは、Ａｌ、Ｏ，からなる絶縁層１７
ｑで被覆されたヒータエレメント１７ｒを有しているが
、絶縁層１７ｑもヒータエレメント１７ｒも印刷により
・作られ、その製造に際しては、まず絶縁層１７ｑの−
゛部を印刷し、ついでその上からヒータエレメント１７
ｒを印刷し、更にその上から残りの絶縁層１７ｑを印刷
する。

また、板部材のうち中間に配置されるもの（中間部材）
１７ｃは、２つの打ち抜き部を有しており、これら５枚
の板部材１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ−１，１７ｄ−２，１
７ｄ−３を重ね合わせることにより、上記１つの打ち抜
き部が大気側に通じる基準エア導入室１７ｋを形成し、
他の１つの打ち抜き部が拡散室１７ｍを形成する。そし
て、この状態で、基準電極１７ｉ、１７ｊはこの基準エ
ア導入室１７ｋに面するように位置し、第２の測定電極
１７ｆは拡散室１７ｍに面するように位置する。

なお、この場合も、第１センシングエレメント１７Ａお
よび第２センシングエレメント１７Ｂはそれぞれ独立に
電圧検出回路を構成し、ヒータ１８は図示しないスイッ
チを介してバッテリ２４に接続される。

このようにして、第４０〜４２図に示す。２センサ１７
の場合も、その第１センシングエレメント１７Ａおよび
第２センシングニレメン１〜１７Ｂを１つのセンサ素子
部１７Ｓ内にコンパクトに配置収納することができ、更
にはセンサのインテリジェント化も容易になる。

また、はぼ同じ温度環境下に配置されるので、前述した
従来のデュアル０２センサシステムにおいて生じたよう
な不具合も生じない。

次に、このｏ２センサ１７の製造工程（厚膜製造工程）
につき、第４３図（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。

まず、テープＴＡから板部材１７ｂ、１７ｃ。

１７ｄ−１，１７ｄ−２，１７ｄ−３の元になるボード
ＢＭを成形する［第４３図（ａ）参照］。

次に、パンチＰＣで上記ボードにおける基準エア導入室
１７にとなる部分および拡散室１７ｍとなる部分を打ち
抜いて、中間部材用ボードＪ７ｃとする［第４３図（ｂ
）参照］。

この工程と並行じて、第４３図（ｃ）に示すごとく、他
のボードの表面に、所要の印刷パターンを切り抜かれた
スクリーンＳＫをあてがい、スクイージＳＱを移動させ
て、ペーストＰＳをボード表面に塗布することにより［
この要領は第３９図（ｃ）と同じである］、このボード
表面に第１の測定電極１７ｅを印刷するとともに、この
ボードの裏面にも、第４３図（ｄ）に示すごとく、同様
の手法により第２の測定電極１７ｆ、基準電極１７１＋
　１７　ｊを印刷する。その後は、このボードに関して
は、第１の測定電極１７ｅの上から同様の手法によりコ
ーティング層１７ｇを印刷し、更には同様にして、第２
の測定電極１７ｆを覆うように触媒層１７ｈを印刷する
。これにより、ベース部材用ボード１７ｂ′が作られる
。

さらに、中間部材用ボード１７０′およびベース部材用
ボード１７ｂ′を作る工程と並行して、３枚のヒータベ
ース部材用ボードあるいは３枚のヒータベース部材用ボ
ードからなるヒータベース部材用ボードアセンブリ１７
ｄ′も作られる。これについては、図示していないが、
前述の場合と同様であるので、その説明は省略する。

その後は、これらのボードを重ねてプレスにかける。こ
れにより、第４３図（ｅ）に示すごとく。

ボード１７ｂ　’、１７ｃ　’　　１７ｄ　’が圧着に
より積層される。

更にその後は、ナイフで、第４３図（ｅ）に示す積層ボ
ードを適当にカットする。このようにしてできたもの［
第４３図（ｆ）参照］は、その後、同時焼成（Ｃｏ−ｆ
ｉｒｅ）される。これにより、０２センサ１７の心臓部
であるセンサ素子部１７Ｓが作られる。

なお、第４３図（ｅ）、（ｆ）において、ヒータベース
部材用ボードアセンブリ１７ｄ′は１枚のように描かれ
ているが、実際は前述したように３層構造となっている
。

これにより、この場合も、０２センサの製造工程の点か
らみた場合、拡散室１７ｍの打ち抜きは基準エア導入室
１７にとなる部分と同時に行なわれるので、工程は増え
ず、強いていえば、触媒層１７ｈを印刷する工程が増え
る程度で、この０２センサ１７を作ることができるため
、従来のデュアル０２センサシステムに比べ製造コスト
の点で有利となる。

さらに、０□センサ１７として、上記のような各センサ
素子部をもつ０２センサを用いる代わりに、第４４〜４
６図に示すような更に別の構造をもった０２センサを用
いてもよい。

即ち、この更に別の構造をもった０２センサ１７は、第
４４〜４６図に示すように、固体電解質からなるベース
部材１７ｂと、このベース部材１７ｂの排ガス側壁部１
７ｂ−１に設けられた第１の測定電極１７ｅと、ベース
部材１７ｂに形成され排ガスを小径通路１７Ｑ、１７ｎ
を介して取り入れる拡散室１７ｍと、この拡散室１７ｍ
内に配設された触媒能力を持つ第２の測定電極１７ｆと
、各測定電極１７ｅ、１７ｆに対応するようベース部材
１７ｂの大気側壁部１７ｂ−２に設けられた基準電極１
７ｉ、１７ｊとをそなえて構成されている。

ここで、第１センシングエレメント１７Ａは、第１の測
定電極１７ｅと基準電極１７ｉとこれらの電極で挾まれ
る固体電解質部（ベース部材１７ｂの一部）とで構成さ
れ、第２センシングエレメント１７Ｂは、触媒能力をも
った第２の測定電極１７ｆと基準電極１７ｊとこれらの
電極間に実質的に存在することになる固体電解質部（ベ
ース部材１７ｂの一部）とで構成される。

したがって、この０□センサ１７は、第４４〜４６図か
らもわかるように、第４０〜４２図に示す０８センサ１
７との関係で、第２の測定型ｔ！１７ｆの部分が異なる
だけである。即ち、第４０〜４２図に示す０２センサ１
７では、第２の測定電極１７ｆが触媒１７ｈで覆われて
いるが、この第１５〜１７図に示す０２センサ１７では
、第２の測定電極１７ｆは触媒で覆われておらず電極自
身が触媒能力をもっているのである。

これにより、この０２センサ１７も、その第１センシン
グエレメント１７Ａが、従来と同様、応答性重視のセン
シングエレメント（触媒能力は小さい）として構成され
る一方、第２センシングエレメント１７Ｂが、大きな触
媒能力をもった第２の測定電極１７ｆの存在により触媒
能力を相対的に向上せしめられるが、応答性は相対的に
遅いセンシングエレメントとして構成される。

従って、この場合も、第２センシングエレメント１７Ｂ
によって、電極に達する排ガス中の非平衡成分を排除す
ることができ、スタティックλポイントをステイキオに
近づけることができる（スタティックλポイント、ダイ
ナミックλポイントのバラツキを低減できる）のである
。即ち、この場合も、第２センシングエレメント１７Ｂ
は触媒コンバータ９の上流側にありながら従来の下流０
、センサとまったく同じ機能を発揮するのである。

また、この第４４〜４６図に示す０□センサ１７の製造
の仕方は、第４３図（ａ）〜（ｆ）に示したものに準じ
るため、製造工程上のメリットも同様にして得られる。

なお、第３５．４０，４２．４４．４６図において、電
極にハツチングを施しているが、このハツチングは、断
面を表すものではなく、電極の存在を示すために施され
ているものである。

また、基準電極１７　ｘ　ｙ　ｌ　７　ｊは第１．第２
測定電極１７ｅ、１７ｆごとに別々に設けなくても。

共通のものを１枚設けるようにしてもよい。

このようにして、触媒コンバータ９の下流側のｏ２セン
サ１８をなくシ、その代わりに、触媒コンバータ９の上
流側に、２つのＯ，センサ素子（第１センシングエレメ
ント１７Ａおよび第２センシングエレメント１７Ｂ）を
有する０、センサ１７を設け、この０□センサ１７の２
つのｏ２センサ素子の内の１つの０２センサ素子（第２
センシングエレメント１７Ｂ）に工夫をこらして、これ
に下流０３センサと同等の機能をもたせることによって
も、前述の第１，２実施例とほぼ同じ効果ないし利点が
得られる。すなわち、０２センサの製品毎の特性のバラ
ツキや特性の経年変化によって制御精度が変わらず、し
かも触媒コンバータによる排ガス浄化効率も高く維持で
きるようにして。

高い制御信頼性が得られる。

また、前述の第１，２実施例と同様に、低吸気量運転状
態下において、第２センシングエレメント１７Ｂからの
検出値と比較されるべき基準値を空燃比リーン側ヘシフ
トさせることが行なわれるので、低吸気量運転状態から
加速した場合でも、ＨＣ，Ｃｏ、ＮＯｘに対する触媒コ
ンバータによる浄化効率の悪化を招かない。

なお、０２センサとして、積層タイプ以外の０２センサ
を用いてもよく、又第１の０．センサ素子と第２の０２
センサ素子とが一体になったものでなくても、第１の０
２センサ素子と第２のｏ２センサ素子とが別々にケーシ
ングされたものを使用してもよい。

また、本発明は０□センサのフィードバック制御を行な
っているシステム全般に採用可能であり、更にはＭＰＩ
方式のエンジンシステムのほか、ＳＰＩ方式（シングル
ポイント燃料噴射方式）のエンジンシステムにももちろ
ん適用できる。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明の内燃機関の空燃比制御装
置によれば、内燃機関の排気系に設けられた排ガス浄化
用触媒コンバータの上流側に設けられて排ガス成分から
該内燃機関の空燃比を検出する第１の空燃比検出手段と
、該排気系に設けられ該第１の空燃比検出手段に比べ検
出応答速度の遅い第２の空燃比検出手段とをそなえると
ともに。

該第１の空燃比検出手段からの検出値と所要の基準値と
の比較結果に基づいて該内燃機関の空燃比を制御する空
燃比制御手段と、該第２の空燃比検出手段からの検出値
と所要の基準値との比較結果に基づいて該空燃比制御手
段による空燃比制御に対し補正を加える空燃比制御補正
手段とをそなえているので、０□センサのごとき空燃比
検出手段の製品毎の特性のバラツキや特性の経年変化に
よって制御精度が変わらず、しかも触媒コンバータによ
る排ガス浄化効率も高く維持することができ、これによ
り、高い制御信頼性が得られるほか、内燃機関の特定運
転状態下において第２の空燃比検出手段からの検出値と
比較されるべき基準値を空燃比リーン側ヘシフトさせる
基準値リーンシフト手段が設けられているので、低吸気
量運転状態から加速した場合でも、ＨＣ，Ｃｏ、ＮＯｘ
に対する触媒コンバータによる浄化効率の悪化を招かな
いという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜２９図は本発明の第１実施例としての内燃機関の
空燃比制御装置を示すもので、第１図（ａ）はその要部
制御ブロック図、第１図（ｂ）はその制御ブロック図、
第２１ｉ！ｉｌはそのハードウェアを主体にして示すブ
ロック図、第３図はそのエンジンシステムを示す全体構
成図、第４図は本空燃比制御装置のメインルーチンを説
明するためのフローチャート、第５図は電磁弁駆動ルー
チンを説明するためのフローチャート、第６図は積分時
間演算ルーチンを説明するためのフローチャート。第７図は下流０２センサ出力と目標値との偏差値を求め
るためのフローチャート、第８図は第７図で求めた偏差
値に基づいて応答遅れ時間を補正するためのフローチャ
ート、第９図は第７図で求めた偏差値に基づいて空燃比
フィードバック積分ゲインを補正するためのフローチャ
ート、第１０図は第７図で求めた偏差値に基づいて空燃
比フィードバック比例ゲインを補正するためのフローチ
ャート、第１１図は第７図で求めた偏差値に基づいて上
流０．センサ出力と比較されるべきリッチ・リーン判定
用筒１の比較基準値を補正するためのフローチャート、
第１２図はその空燃比フィードバック補正係数を説明す
るためのグラフ、第１３図（ａ）、（ｂ）および第１４
図（ａ）、（ｂ）はいずれもその応答遅れ時間補正量を
説明するためのグラフ、第１５図（ａ）、（ｂ）および
第１６図（ａ）、（ｂ）はいずれもその空燃比フィード
バック積分ゲイン補正量を説明するためのグラフ、第１
７図（ａ）、（ｂ）および第１８図（ａ）（ｂ）はいず
れもその空燃比フィードバック比例ゲイン補正量を説明
するためのグラフ、第１９ＩＩ　（ａ）　、　　（ｂ）
はいずれもその上流０２センサ出力と比較されるべきリ
ッチ・リーン判定用筒１の比較基準値の補正量を説明す
るためのグラフ、第２０．２１図はいずれもその応答遅
れ時間による補正法を説明するためのグラフ、第２２．
２３図はいずれもその空燃比フィードバック積分ゲイン
による補正法を説明するためのグラフ、第２４゜２５図
はいずれもその空燃比フィードバック比例ゲインによる
補正法を説明するためのグラフ、第２６．２７図はいず
れもその上流０２センサ出力と比較されるべきリッチ・
リーン判定用基準値による補正法を説明するためのグラ
フ、第２８図（ａ）〜（ｃ）はその加速時の作用を説明
するためのグラフ、第２９図は本実施例と従来例とにつ
いてＨＣ，Ｃｏ、ＮＯｘの関係を示す図であり、第３０
．３１図は本発明の第２実施例としての内燃機関の空燃
比制御装置を示すもので、第３０図はそのメインルーチ
ンを説明するためのフローチャート、第３１図は第７図
で求めた偏差値に基づいて補正係数を求めるためのフロ
ーチャートであり、第３２〜４６１図は本発明の第３実
施例としての内燃機関の空燃比制御装置を示すもので、
第３２図はそのエンジンシステムを示す全体構成図であ
り、第３３〜４６図は本装置に使用されるｏ２センサを
示すもので、第３３図はその斜視図、第３４図はその要
部を破断して示す部分斜視図、第３５図はその要部正面
図、第３６図はその要部断面図、第３７図はその分解斜
視図、第３８図（ａ）〜（ｅ）はその製造工程を説明す
るための図、第３９図（ａ）〜（ｅ）はその製造工程を
第３８図（ａ）〜（ｅ）に対応させて説明するための図
であり、第４０〜４３図は本装置に使用される他の０２
センサを示すもので、第４０図はその要部正面図、第４
１図はその要部断面図、第４２図は第４１図（７）ＸＸ
ＸＸＩＩ−ＸＸＸＸＩ矢視断面図、第４３図（ａ）〜（
ｆ）はその製造工程を説明するための図であり、第４４
〜４６図は本装置に使用される更に他の０□センサを示
すもので、第４４図はその要部正面図、第４５図はその
要部断面図、第４６図は第４５図のｘｘｏｗ−ｘｘｘ、
ｘｉ矢視断面図であり、第４７図（ａ）〜（ｃ）は従来
装置を用いた場合の加速時の作用を説明するためのグラ
フである。１−燃焼室、２・・−吸気通路、３−排気通路、４−吸
気弁、５−排気弁、６−エアクリーナ、７−・・スロッ
トル弁、８−電磁弁、９−触媒コンバータ、１Ｏ−ＩＳ
Ｃモータ、１１−エアフローセンサ、１２−吸気温セン
サ、１３−大気圧センサ、１４−・−スロットルセンサ
、１５−アイドルスイッチ、１６・−モータポジション
センサ、１７・・−上流０２センサ、１７Ａ・−第１の
０□センサ素子として第１センシングエレメント、１７
Ｂ＝第２の０□センサ素子としての第２センシングエレ
メント、１７ａ−保護カバー　１７　ａ　−１−・一連
通孔、１７ｂ−ベース部材、１７ｂ−１−ベース部材の
排ガス側壁部、　１７　ｂ　−２−・−・ベース部材の
大気側壁部、１７ｃ−中間部材、１７　ｄ　・−ヒータ
ベース部材アセンブリ、１７ｅ・・−第１の測定電極、
１７Ｌ−第２の測定電極、１７ｇ・−コーティング層、
１７ｈ−触媒層、１７ｉ、１７ｊ・−基準電極、１７ｋ
・・−・基準エア導入室、１７Ｑ−小径通路、１７ｍ−
拡散室、１７ｎ−小径通路、１７ｐ−ヒータ、１７ｑ”
−絶縁層、１７ｒ−ヒータエレメント、１８・＝下流０
□センサ、１９−水温センサ、２０−車速センサ、２１
−クランク角センサ、２２・−ＴＤＣセンサ、２３　・
＝電子制御ユニット（ＥＣＵ）、２４・・−バッテリ、
２５−バッテリセンサ、２６−イゲニツシヨンスイツチ
（キースイッチ）、２７−・ＣＰＵ、２８．２９・−人
力インタフェイス、３０−Ａ　／　Ｄコンバータ、３１
−ＲＯＭ、３２−ＲＡＭ、３３−バッテリバックアップ
ＲＡＭ　（ＢＵＲＡＭ）、３４−・−ドライバ、３５・
・−基本駆動時間決定手段、３６−空燃比アップ補正手
段、３７−〇、センサフィードバック補正手段、３８．
３９−スイッチング手段、４〇−冷却水温補正手段、４
１−吸気温補正手段、４２−大気圧補正手段。４３−加速増量補正手段、４４−デッドタイム補正手段
、４５−比較基準値設定手段、４６−＝比較手段、４７
・−補正係数決定手段、４８−空燃比制御手段、４９−
空燃比制御補正手段、４９Ａ−第１の基準値設定手段、
４９Ｂ〜第２の基準値設定手段、４９Ｃ−切替゛手段、
５０−・−低速低負荷運転検出手段、５１−空燃比リー
ンシフト手段、５３・−比較手段、Ｅ−エンジン。

Claims

【特許請求の範囲】

内燃機関の排気系に設けられた排ガス浄化用触媒コンバ
ータの上流側に設けられて排ガス成分から該内燃機関の
空燃比を検出する第１の空燃比検出手段と、該排気系に
設けられ該第１の空燃比検出手段に比べ検出応答速度の
遅い第２の空燃比検出手段とをそなえるとともに、該第
１の空燃比検出手段からの検出値と所要の基準値との比
較結果に基づいて該内燃機関の空燃比を制御する空燃比
制御手段と、該第２の空燃比検出手段からの検出値と所
要の基準値との比較結果に基づいて該空燃比制御手段に
よる空燃比制御に対し補正を加える空燃比制御補正手段
とをそなえ、該内燃機関の特定運転状態下において該第
２の空燃比検出手段からの検出値と比較されるべき基準
値を空燃比リーン側へシフトさせる基準値リーンシフト
手段が設けられたことを特徴とする、内燃機関の空燃比
制御装置。