JPS6270640A - 内燃エンジンの空燃比制御装置 - 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】 炎亙立１ 本発明は内燃エンジンの空燃比制御装置に関する。

丘」Ｕえガ 内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等を目的として
、排気ガス中の酸素濃度を検出し、この検出結果に応じ
てエンジンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィ
ードバック制御する空燃比制御装置が知られている。こ
の空燃比制御装置として気化各校り弁下流に連通ずる吸
気２次空気供給通路に開閉弁を設けて酸素濃度センサの
出力レベルに応じて開閉弁の開閉、すなわち吸気２次空
気供給をデユーティ制御する装置がある。

かかる空燃比制御装置においては、酸素濃度センサの出
力レベルから供給混合気の空燃比が目標空燃比の対して
リーン又はリッチのいずれであるかが判別される。その
判別結果がリーンのとき１デユ一テイ周期における開閉
弁の基準開弁時間が所定値だけ減暮され、判別結果がリ
ッチのとき基準開弁時間が所定値だけ加算されその積分
ゐす御による算出値が出力開弁時間とされて該出力開弁
時間だけ開閉弁が開弁されるようになっている。又は、
空燃比の判別結果がリーンのとき積分制御のための補正
値が所定値だけ減少され、判別結果がリッチのとき補正
値が所定値だけ増加されて１デユ一テイ周期における開
閉弁の基準開閉時間に補正値が加算されてその算出値が
出力開閉時間とされるようになっている。

このような空燃比制御装置に用いられる酸素濃度センサ
としてエンジンに供給する混合気の空燃比が理論空燃比
より大なるとき排気ガス中の酸素濃度に比例した出力を
発生するものがある（特開昭５Ｅ１１５３１５５号）。

かかる酸素濃度センサにおいては、一対の平根状の酸素
イオン伝導性固体電解質部材が設けられている。その固
体電解質部材は排気ガス中に配置されるようになされ、
固体電解質部材の各表裏面には電極が各々形成されかつ
固体電解質部材が所定の間隙部を介して対向するように
平行に配置されている。固体電解質部材の一方が酸素ポ
ンプ素子として、他方が酸素濃度比測定用電池素子とし
て作用するようになっている。排気′ガス中において間
隙部側゛電極が負極になるようにｌｌｌ！素ポンプ素子
の電極間に電流を供給すると、酸素ポンプ素子の負極面
側にて間隙部内気体中の酸素ガスがイオン化して酸素ポ
ンプ素子内を正極面側に移動し正極面から酸素ガスとし
て放出される。このとき、間隙部中の酸素ガスの減少に
より間隙部内の気体と電池素子外側の気体との間に酸素
濃度差が生ずるので酸素ポンプ素子への供給電流値、す
なわちポンプ電流値が一定であれば電池素子の電極間に
その酸素濃度差、すなわち排気ガス中の酸素濃度に比例
した電圧が発生するのである。この電池素子の電極間に
発生した電圧からエンジンに供給された混合気の空燃比
が目標空燃比よりリッチ及びリーンのいずれであるか判
別される。なお、目標空燃比は理論空燃比より大なる値
に設定される。また電池素子の電極間の電圧を一定値に
するように酸素ポンプ素子に供給するポンプ電流値を変
化させると、定温においてその電流値が排気ガス中の酸
素濃度にほぼ比例することになり、ポンプ電流値がら空
燃比を判別することもできる。

かかる酸素濃度センサにおいては、酸素ポンプ索子に過
剰の電流を供給すると、固体電解質部材から酸素を奪う
ブラックニング現象が発生する。

例えば、固体電解質部材としてＺｒＯ２（二酸化ジルコ
ニウム）が用いられた場合、酸素ポンプ素子への過剰電
流供給によりＺ　ｒ　０２からＦｉ！！素ｏ２が奪われ
てジルコニウムＺｒが析出される。このブラックニング
現象は酸素ポンプ索子の劣化を急速に進め酸素濃度セン
サとしての性能を悪化させる原因となる。

第１図は電池素子に発生づる電圧Ｖｓをパラメータとし
て酸素濃度と酸素ポンプ素子への供給電流値Ｉｐとの関
係特性及びブラックニング現象発生領域を示しており、
ブラックニング現象発生領域との境界線は電圧Ｖｓをパ
ラメータとした関係特性と同様に１次関数的特性である
。ブラックニング現象を防止するためには酸素ポンプ素
子への供給電流をブラックニング発生領域の値より小さ
くしなければならない。

このような酸素濃度比例出力型の酸素濃度センサが適用
された空燃比制御装置においては、気化器のベース空燃
比のばらつきのため、又はパワーバルブ等の補助燃料供
給装置の作動時、エンジン高温時の再始動後の運転時に
は口出した出力開弁時間が開閉弁の上限開弁時間を越え
る場合があり、上限開弁時間以上では開閉弁を通過する
空気原石が飽和してしまうのでこの場合には出力開弁時
間は上限開弁時間に設定される。よって、供給混合気の
空燃比が十分リーン化されないので空燃比は理論空燃比
付近又はそれよりもリッヂな値となる。

しかしながら、空燃比がリッチになるほど、寸なわら酸
素濃度が小さくなるほどブラックニング現象発生境界値
は小さくなるのでががる空燃比状態にあるときには酸素
ポンプ素子への供給電流値がブラックニング現象発生境
界値以上となってブラックニング現象を発生することが
あるという問題点があった。

１更見且１ そこで、本発明の目的は出力開弁時間が上限開弁時間に
設定される場合のブラックニング現象の発生を防止する
ことができる空燃比制御装置を提供することである。

本発明の空燃比制御装置は出力開弁時間゛が上限ｒｉｎ
弁時開時間以上るときには酸素ポンプ素子への電流供給
を停止することを特徴としている。

支−１−１ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第２図に示した本発明の一実施例たる空燃比制御装置に
おいては、吸入空気が大気吸入口１からエアクリーナ２
、気化器３、そして吸気マニホールド４を介してエンジ
ン５に供給される。気化器３には絞り弁６が設［）られ
、絞り弁６のＬ流にはベンチュリ７が形成されている。

吸気マニホールド４とエアクリーナ２の空気吐出口近傍
とは吸気２次空気供給通路８によって連通されている。

吸気２次空気供給通路８には電磁開閉弁９が設けられて
いる。電磁開閉弁９はそのソレノイド９ａへの通電によ
り開弁するようになっている。

一方、１０は吸気マニホールド４に設けられ吸気マニホ
ールド４内の絶対圧に応じたレベルの出力を発生する絶
対圧センサ、１１はエンジン５のクランクシャフト（図
示せず）の回転に応じてパルスを発生するクランク角セ
ンサ、１２はエンジン５の冷ＩＡ　＊　Ｗに応じたレベ
ルの出力を発生する冷却水温センサ、１４はエンジン５
の排気マニホールド１５に設けられ排気ガス中の酸素濃
度に比例した出力を発生する酸素濃度センサである。酸
素濃度センサ１４の前段位置より下流の排気マニホール
ド１５には排気ガス中の有害成分の低減を促進させるた
めに触媒コンバータ１８が設けられている。電磁開閉弁
９、絶対圧センサ１０、クランク角センサ１１、水温セ
ンサ１２及び酸素濃度センサ１４は空燃比制御回路２０
に接続されている。空燃比制御回路２０には更に車両の
速度に応じたレベルの出力を発生する車速センサ１６が
接続されている。

第３図に示すように酸素濃度センサ１４は互いに平行な
一対の平板状素子の酸素ポンプ素子２１及び電池素子２
２を有している。Ｍ素ポンプ索子２１及び電池素子２２
の主体はＭ素イオン伝導性固体電ｊｌｌＶ質材からなり
、その一端部間には間隙部２３が形成され、他端部はス
ペーサ２４を介して互いに結合されている。また酸素ポ
ンプ素子２１及び電池素子２２の一端部の表裏面に多孔
質の耐熱金属からなる方形状の電極板２５ないし２８が
設けられ、他端部面には電極板２５ないし２８の引き出
し線２５ａないし２８ａが形成されている。

酸素濃度センサ１４のコントロール部は定電流回路３０
．リミッタ回路３１、プログラマブル電圧発生回路３２
及び非反転増幅器３３からなる。

酸素ポンプ素子２１の電極板２５．２６間にｔよ定電流
回路３０よって電流が供給される・定電流回路３０はオ
ペアンプ３４．ＮＰＮＩ〜ランジスタ３５、ダイオード
３６及び抵抗３７ないし４０からなる・オペ７ング３４
の出力端は抵抗３７を介してトランジスタ３５のベース
に接続されている。

またトランジスタ３５のエミッタは抵抗３８を介してア
ースされると共に抵抗３９を介してオペアンプ３４の反
転入力端に接続され、更にダイオード３６を順方向に介
してオペアンプ３４の出力端にも接続されている。抵抗
３８は酸素ポンプ索子２１の電極板２５．２６間に流れ
るポンプ電流値［Ｐを検出するために設けられている。

トランジスタ３５のコレクタは酸素ポンプ素子２１の内
側電極板２６に引き出し線２６ａを介して接続され、外
側電極板２５には電圧ＶＢが引き出しｌ！Ｊ２５ａを介
して供給されるようになっている。

オペアンプ３４の非反転入力端は抵抗４０を介してプロ
グラマブル電圧発生回路３２に接続されている。プログ
ラマブル電圧発生回路３２は空燃比制御回路２０から出
力されるＩｐ値指令データに応じた電圧を発生する。

一方、電池索子２２の内側電極板２７は引き出し線２７
ａを介してアースされ、外側電極板２８は引き出し線２
８ａを介してオペアンプ４１．抵抗４２ないし４４から
なる非反転増幅器３３に接続されている。非反転増幅器
３３の出力端は空燃比制御回路２０に接続されている。

また非反転増幅器３３の出力端はリミッタ回路３１に接
続されている。リミッタ回路３１はオペアンプ４５、抵
抗４６ないし４９、可変抵抗器５０及びダイオード５１
からなる。抵抗４６．４７及び可変抵抗器５０は直列に
接続され電圧Ｖｓの分圧電圧をリミッタ基準電圧ＶＬと
して出力する分圧回路５２を形成し、その分圧出力端で
ある可変抵抗器５０の可ｖＪ端がオペアンプ４５の反転
入力端に接続されている。オペアンプ４５の非反転入力
端に供給される非反転増幅器３３の出力電圧と分圧回路
５２による分圧電圧との差電圧に応じた電圧がオペアン
プ４５の出力端から抵抗４８、ダイオード５１を順方向
に介してオペアンプ３４の反転入力端に供給されるよう
になっている。

空燃比制御回路２０は第４図に示すように絶対圧センサ
１０、水温センサ１２、酸素濃度センサ１４及び車速セ
ンサ１６の各出力レベルを変換するレベル変換回路６１
と、レベル変換回路６１を杼た各センサ出力の１つを選
択的に出力するマルチプレクサ６２と、このマルチプレ
クサ６２から出力される信号をディジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器６３と、クランク角センサ１１の出力イ
Ｃ号を波形整形する波形整形回路６４と、波形整形回路
６４からパルスとして出力されるＴＤＣ信号の発生間隔
を計測するカウンタ６５と、電磁開閉弁９を駆動する駆
動回路６８と、プログラムに従ってディジタル演ｑを行
なうＣＰＩＪ　（中央漬け回路）６９と、各種の処理プ
ログラム及びデータが予め古き込まれたＲＯＭ７０と、
ＲＡＭ７１と、Ｉｐ値指令データを保持するラッチ回路
７３とからなっている。マルチプレクサ６２、Ａ／Ｄ変
換器６３・カウンタ６５、駆動回路６８、ＣＰＵ６９、
ＲＯＭ７０．ＲＡＭ７１及びラッチ回路７３は入出カバ
スフ２によって互いに接続されている。

かかる構成においては、空燃比制御回路２０がらＩＰ値
指令データがプログラマブル電圧発生回路３２に出力さ
れると、プログラマブル電圧発生回路３２は■ρ値指令
データに対応する電圧を基準電圧Ｖｒ＋　とじて抵抗４
０を介してオペアンプ３４の非反転入力端に供給する。

基準電圧Ｖ　ｒ　＋の供給時に酸素ポンプ素子２１の電
極板２５，２６を流れるポンプ電流値■ρは抵抗３８の
端子″電圧Ｖｐによって検出され、その端子電圧Ｖρは
抵抗３９を介してオペアンプ３４の反転入力端に供給さ
れる。端子電圧■ρが基準電圧Ｖｒ＋より小のときには
オペアンプ３４の出力レベルｆｆ、高レベルのになりト
ランジスタ３５のベース電流を増加ざぜるのでポンプ電
流が増大し、端子電圧Ｖρが基準電圧Ｖｒ＋より人のと
きにはオペアンプ３４の出力レベルは低レベルとなり、
トランジスタ３５のベース電流を減少させるのでポンプ
電流が低下する。この動作が高速で繰り返されるのでポ
ンプ電流１ｐは基準電圧Ｖｒ＋　に、すなわちｉｐ値指
令データに応じた定電流値となる。

一方、電池素子２２の電極板２７．２８間には電圧Ｖｓ
が発生し、電圧Ｖｓは非反転増幅器３３によって電Ｌｔ
増幅されて酸素濃度セン１す１４の出力電圧Ｖｓ”とし
て空燃比制御回路２０に供給される。

ここで、エンジンの供給混合気の空燃比が理論空燃比付
近に変動したとすると、電池素子２２の電極板２７．２
８間の電圧Ｖｓが上昇し、非反転増幅器３３の出力電圧
Ｖｓ’も上昇する。出力電圧Ｖｓ′がリミッタ基準電圧
ＶＬを越えると出力電圧Ｖｓ’とリミッタ基準電圧ＶＬ
との差電圧に応じた電圧が端子電圧Ｖｐより高くなるの
でオペアンプ４５から抵抗４８．ダイオード５１．抵抗
３９そして抵抗３８を介して電流が流れてオペアンプ３
４の反転入力端の電圧を基準電圧ｒ１より上昇させる。

よって、オペアンプ３４の出力電圧が低下して１−ラン
ジスタ３５のベース電流が減少するので酸素ポンプ索子
２１のポンプ電流Ｉｐも減少するのである。リミッタ基
準電圧ＶＬは目標空燃比のときの出力電圧Ｖｓ−より若
干高く設定されているので非反転増幅器３３の出力電圧
ＶＳ′がリミッタ基準電圧ＶＬに達するとブラックニン
グ現象発生領域に接近したことを表わす・■Ｓ’＞ＶＬ
では空燃比がリッチであるほどオペアンプ４５の出力電
圧が高くなりポンプ電流ＩＰを減少せしめてブラックニ
ング現象の発生が防止されるのである。

空燃比制御回路２０においては、Ａ／Ｄ変換器６３から
吸気マニホールド４内の絶対圧、冷却水温、排気ガス中
の酸素濃度及び車速の情報が択一的に、またカウンタ６
５からエンジン回転数を表わす情報がＣＰＵ６９に入出
カバスフ２を介して各々供給される。ＣＰＵ６９は１デ
ユ一テイ周期毎に内部割込信号を発生するようになされ
ており、この割込信号に応じて後述の如く吸気２次空気
供給をデユーティ制御するための動作を行なう。

次に、かかる本発明による空燃比制御回路の動作を第５
図及び第６図に示したＣＰＵ６９の動作フロー図に従っ
て説明する。

ＣＰＵ６９においては、先ず、割込み信号発生毎に電１
１開閉弁９を開弁させるべく駆動回路６８に対して開弁
駆動停止指令が発生される（ステップ８１）。これはＣ
ＰＵ６９の演算動作中のＮ磁開閉弁９の誤動作を防止す
るためである。次に、電磁ｖｆ１ｒＪ１弁９の開弁時間
ＴＡＦが１デユ一テイ周期Ｔｓ　ＯＬに等しくされ（ス
テップ８２）、そして電磁開閉弁９の出力開弁時間Ｔｏ
　ＩＪ　Ｔを算出するために第６図に示したＡ／Ｆルー
チンが実行される（ステップ８３）。

Ａ／Ｆルーチンでは先ず、車両の運転状態（エンジンの
運転状態を含む）が空燃比フィードバック（Ｆ／Ｂ）制
御条件を充足しているか否かが判別される（ステップ８
３１）。この判別は吸気マニホールド内絶対圧、冷却水
温、車速及びエンジン回転数から決定され、例えば、低
車速時及び低冷却水温時には空燃比フィードバック制御
条件が充足されていないとされる。ここで、空燃比フィ
ードバック制御条件を充足しないと判別されたならば、
空燃比フィードバック制御条件を充足したと判別された
ならば、空燃比フィードバック制御を停止すべく開弁時
間ＴＯＵＴが０”とされる（ステップ８３２）。一方、
空燃比フィードバラフン制御条件を充足したと判別され
たならば、１デユ一テイ周期ＴＳＯＬに対する２次空気
供給、すなわち電磁開閉弁９の開弁の基準デユーティ比
（基準開弁時間）　Ｄａ　Ａ　Ｓ　Ｅが設定される（ス
テップ８３３）。ＲＯＭ７０には第７図に示すように吸
気マニホールド内絶対圧ＰＢＡとエンジン回転数Ｎｅと
から定まる基準デユーティ比ＤＢＡＳＥ　ｆｆ１Ｄｓ　
Ａ　Ｓ　Ｅデータマツプとして予め書き込まれているの
で、ＣＰＵ６９は絶対圧ＰＥＡとエンジン回転数Ｎｅと
を読み込み、読み込んだ各値に対応する基準デユーティ
比ＤＢＡＳεをＤ８＾ＳＥデータマツプから検索する。

次に、ＣＰＵ６９の内部タイムカウンタＡ（図示せず）
の計数時間が所定時間Δｔ１だけ経過したか否かが判別
される（ステップ８３４）。所定時間Δｔ＋は２次空気
を供給してからその結果が排気ガス中の酸素濃度の変化
として酸素濃度センサ１４によって検出されるまでの応
答遅れ時間に相当する。このタイムカウンタＡがリセッ
トされて計数をｂ１始した時点から所定時間Δｔ１が経
過したならば、タイムカウンタＡがリセットされかつ初
期値から計数が開始される。（ステップ８３５）。すな
わち、ステップ８３５の実行によりタイムカウンタＡが
初期値より計数を開始した後、所定時間Δｔ１が経過し
たか否かの判別がステップ８３４において行なわれてい
るのである。こうしてタイムカウンタＡによる所定時間
Δｔ１の計数が開始されると、理論空燃比よりリーンな
る目標空燃比の設定が行なわれる（ステップ８３６）。

この目標空燃比の設定のためにＲＯＭ、７０にはＤ８Ａ
Ｓεデータマツプと同様に吸気マニホールド内絶対圧Ｐ
ＢＡとエンジン回転数Ｎｅとから定まる目標空燃比に対
応した基準レベルＬ　ｒｅｆがＡ／Ｆデータマツプとし
てＤｏ　Ａ　Ｓ　Ｅデータマツプとは別に予め書ぎ込ま
れている。よって、ＣＰＵ６９は絶対圧ＰＢＡとエンジ
ン回転数Ｎｅとに応じた基準レベルＩｒｅｆをＡ／Ｆデ
ータマツプから検索する。次いで、酸素濃度の情報から
酸素！ａ度センサ１４の出力レベル１０２がステップ８
３６において定められた基準レベルＬ　ｒｅｆより大で
あるか否かが判別される（ステップ８３７）。すなわち
、エンジン５への供給混合気の空燃比が目標空燃比より
リーンであるか否かが判別されるのである。ＬＯ２＞Ｌ
ｒｅｆならば、空燃比が目標空燃比よりリーンであるの
で、演算値ＩＬが算出される（ステップ８３８）。減算
値ＩＬは定数に＋、エンジン回転数Ｎｅ及び絶対値ＰＥ
Ａを互いに乗算（Ｋ＋　　・Ｎｅ−ＰＢＡ）することに
より得られ、エンジン５の吸入空気量に依存するように
なっている。減算値ＩＬの算出後、このＡ／Ｆルーチン
の実行によって既に算出されている補正値１０ＬＩＴが
ＲＡＭ７１の記憶位置とａｌから読み出され、読みこ出
された補正値１０ＵＴから減算値ＩＬが差し引かれてそ
の算出値が新たな補正値１ｏｕｖとされかつＲＡＭ７１
の記憶位置ａ百に書き込まれる（ステップ８３９〉。一
方、ステップ８３７においてＬＯ２≦Ｌ　ｒｅｆならば
、空燃比が目標空燃比よりリッチであるので、加算値Ｉ
Ｒが算出される（ステップ８３１０）。加算値ＩＲは定
数に２　　（≠に１）、エンジン回転数Ｎｅ及び絶対圧
ＰＢＡを互いに乗算（Ｋ２　・Ｎｅ−ＰＢＡ）すること
により（ｑられ、エンジン５の吸入空気量に依存するよ
うになっている。加算値ＩＲの算出後、Ａ／Ｆルーチン
の実行によって既に算出されている補正値１０ＵＴがＲ
ＡＭ７１の記憶位置ａｔから読み出され、読み出された
補正１ｉｉ１ｏｕ＋に加算値ＩＲが加算されその算出値
が新たな補正値１ｏｕｖとされかつＲＡＭ７１の記憶位
置ａ１に古き込まれる（ステップ８３１１）。こうして
補正値１０ＬＩＴがステップ８３９又は８３１１におい
て算出されると、その補正値１ｏｕｖとステップ８３３
において設定された基準デユーティ比ＤｅＡｓ＋：とが
加算されその加算結果が出力開弁時間ＴＯＬＪＴとされ
る（ステップ８３１２）。

次に、出力開弁時間Ｔｏ　ＬＩ　Ｔが上限開弁時間ＴＱ
ＬＩＴＨ以上であるか否かが判別される（ステップ８３
１３）、上限開弁時間Ｔｏ　ＬＪ　丁＋−１はＴａｕｖ
＋＝ＤｅＡｓε十に３１■０ＵＴＨなる式から算出され
る。ここで、Ｋ３は定数、ｌ０ＬＪＴ）−１は定数α１
、エンジン回転数Ｎｅ及び絶対圧ＰＢＡを互いに乗算（
α１　・Ｎｅ−ＰＢＡ）することにより得られる第１基
準値である。Ｔｏ　ＬＪ　Ｔ　＞Ｔ。

ＵＴ）Ｉならば、出力開弁時間ＴＯＵＴが上限開弁時間
Ｔｏ　Ｕ　Ｔ　ｌ−１に等しくされ（ステップ８３１４
）、補正値ｆｏｕｒが第１基準値１ｏｕｖ＋に等しくさ
れる（ステップ８３１５）。そしてブラックニング現象
の発生の可能性があるのでポンプ電流の供給を停止すべ
くプログラマブル電圧発生回路３２に供給するＩｐ値指
令データの内容がｒＰ−〇″に、例えば、４ビツトのデ
ィジタル信号の場合、”　ｏ　ｏ　ｏ　ｏ″に変更され
る（ステップ８３１６）。このＩｐ値指令データにより
基準電圧Ｖｒ＋が０（Ｖ）になり、オペアンプ３４の出
力レベルが低レベルになるのでトランジスタ３５がオフ
となり、酸素ポンプ素子２１の電極板２５，２６間にポ
ンプ電流が流れなくなる。ＴＯＵＴ≦ＴＯＵＴＨならば
、ステップ８３１２において算出された出力開弁時間Ｔ
ＯＵＴがそのまま維持され、プログラマブル電圧発生回
路３２に供給するＩｐ値指令データの内容が予め定めら
れたＷ１素濃度検出用の値（Ｉｐ≠０）にされる（ステ
ップ８３１７）。

なお、タイムカウンタＡがステップ８３５においてリセ
ットされて初期値からの計数が開始された後、所定時間
Δｔ１が経過していないとステップ８３４において判別
されたならば、直ちにステップ８３１２が実行され、こ
の場合、前回までのＡ／Ｆルーチンの実行によって得ら
れた補正値ｌ０ＵＴが読み出される。

Ａ／Ｆルーチンの実行が終了すると、１デユ一テイ周期
Ｔｓ　ＯＬから出力開弁時間ＴＯＵＴを差し引くことに
より閉弁時間’ｒＡｐが求められる（ステップ８４）。

次に、その閉弁時間ＴＡＦに応じた値がＣＰＵ６９の内
部タイムカウンタＢ（図示Ｕず）にセットされ、タイム
カウンタＢのダウン計数が開始される（ステップ８５）
。そしてタイムカウンタＢの計数値が″ＯＩ＋に達した
か否がが判別され（ステップ８６）、タイムカウンタＢ
の計数値がＯ″に達したならば、駆動回路６８に対して
開弁駆動指令が発生される（ステップ８７）。この開弁
駆動指令に応じて駆動回路６８が電磁開閉弁９を開弁駆
動し、この間弁駆動状態は次にステップ８１が実行され
るまで継続される。ステップ゛８６においてタイムカウ
ンタＢの計数値がＯ″に達しないならば、ステップ８６
が繰返し実行される。

よって、かかる本発明による空燃比制御装置においては
、第８図に示すように割込信号ＩＮＴの発生に応じて直
ちに電磁開閉弁９が閉弁されてエンジン５へ吸気２次空
気の供給が停止される。また１デユ一テイ周朋ＴＳＯＬ
における電磁開閉弁９の閉弁時間ＴＡＦが算出され割込
信号の発生時点から閉弁時間ＴＡＦが経過すると、電磁
開閉弁９が開弁されてエンジン５へ吸気２次空気が吸気
２次空気供給通１１８８を介して供給される。この動作
が繰返される故に吸気２次空気がデユーティｉ、ＩＪ御
されるのである。このように吸気２次空気をデユーティ
制御することによりエンジン５への供給混合気の空燃比
は目標空燃比に制御されるのである。また吸気２次空気
供給指令に対する応答性及び空燃比υ１１ｉＩＩ精度の
向上が図れる。更に、エンジンの運転状態に応じて基準
デユーティ比ＤＢＡＳεを定めることにより運転状態の
変化に基づいた制御遅れを補償することができる。

なお、上記した本発明の実施例においては、タイムカウ
ンタＢＳｃＰＬＩ６９に内臓されているが、タイムカウ
ンタＢ＠ＣＰＬＪ６９の外部に設けてタイムカウンタＢ
の計数値が“Ｏ”に達したならば、タイムカウンタＢか
ら駆動回路６８に開弁駆動指令を供給するようにするこ
ともできるのである。

１肚立皇１ 以上の如く、本発明の内燃エンジンの空燃比制御装置に
おいては、算出された出力開弁時間が開閉弁の上限開弁
時間以上であるときには酸素ポンプ索子への電流供給を
停止するので出力Ｖη弁待時間上限開弁時間に設定され
て空燃比がリッチになってもブラックニング現象の発生
を回避することができ、酸素ポンプ索子の急速な劣化を
防止することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は酸素濃度−ポンプ電流特性及びブラックニング
現象発生領域を示す図、第２図は本発明による空燃比ｔ
ａ１ｇＢ装置を示す回路図、第３図は第２図の装置中の
酸素濃度センサの構成を示す図、第４図は第２図の５Ａ
置中の空燃比制御回路の構成を示すブロック図、第５図
及び第６図はｃＰＵの動作を示１フロー図、第７図はＲ
ＯＭに内ぎ込まれたデータマツプを示す図、第８図は第
２図の装置の動作タイミングを示す図である。 主要部分の符号の説明 ２・・・・・・エアクリーナ ３・・・・・・気化器 ４・・・・・・吸気マニホールド ６・・・・・・絞り弁 ７・・・・・・ベンチュリ ８・・・・・・吸気２次空気供給通路 ９・・・・・・電磁開閉弁 １０・・・・・・絶対圧センサ １１・・・・・・クランク角センサ １２・・・・・・冷却水温センサ １４・・・・・・酸素濃度センサ １５・・・・・・排気マニホールド ２１・・・・・・酸素ポンプ素子 ２２・・・・・・電池素子 ２３・・・・・・間隙部 ２４・・・・・・スペーサ ２５ないし２８・・・・・・電極板 出願人、　　　本田技研工業株式会社 代理人　　　弁理士　　藤村元彦 第１図 第２図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃エンジンの排気ガス中に配設される一対の酸素イオ
   ン伝導性固体電解質材を有しその各固体電解質材に一対
   の電極が形成されかつ前記一対の固体電解質材が所定の
   間隙部を介して対向するように配置され前記一対の固体
   電解質材の一方が酸素ポンプ素子として他方が酸素濃度
   比測定用電池素子として各々作用する酸素濃度検出手段
   と、前記酸素ポンプ素子の電極間に電流を供給する電流
   供給手段と、エンジンに供給する混合気の空燃比を調整
   する空気通路に設けられた開閉弁と、前記電池素子の電
   極間に生ずる電圧又は前記酸素ポンプ素子の電極間に流
   れる電流値に応じてエンジンに供給された混合気の空燃
   比を判別し該判別結果に応じて所定周期毎に該所定周期
   内における前記開閉弁の出力開弁時間を演算しかつ該出
   力開弁時間だけ前記開閉弁を開弁せしめるデューティ制
   御手段とを含み、前記電流供給手段は前記デューティ制
   御手段によって演算された前記出力開弁時間が上限開弁
   時間以上であるときには前記酸素ポンプ素子への電流供
   給を停止することを特徴とする空燃比制御装置。