BR112015018126B1

BR112015018126B1 - Sistema de controle de motor de combustão interna

Info

Publication number: BR112015018126B1
Application number: BR112015018126-0A
Authority: BR
Inventors: Norihisa Nakagawa; Shuntaro Okazaki; Yuji Yamaguchi
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2021-10-19
Also published as: EP2952716A4; KR101780878B1; RU2619092C2; AU2013376223B2; KR20150099838A; US9593635B2; CN104956052B; BR112015018126A2; JP5949957B2; JPWO2014118889A1; EP2952716B1; EP2952716A1; US20160017831A1; CN104956052A; RU2015131024A; AU2013376223A1; WO2014118889A1

Abstract

resumo "sistema de controle de motor de combustão interna" dispositivo de controle para motor de combustão interna equipado com: um catalisador de purificação de gás de escape (20) capaz de armazenar oxigênio; um sensor de relação ar-combustível do lado a jusante (41) disposto a jusante na dire-ção do fluxo de gás de escape do catalisador de purificação de gás de escape; e um dispostiivo de controle de relação ar-combustível que controla a relação de ar-combustível, tal que a relação de ar-combustível do gás de exaustão efluindo para o catalisador de purificação de gás de escape alcança a relação de ar-combustível alvo. o dispositivo de controle altera a relação de ar-combustível alvo para a mistura de relação ar-combustível pobre ajustando quando a relação de ara-combustível de gás de escape detectada pelo sensor de relação de ar-combustível do lado a jusante alcança uma mistura ar-combustível rica e então altera a relação ar-combustível alvo para a mistura ar-combustível ligeiramente pobre ajustando antes da reação ar-combustível de gás de escape detectada pelo sensor de relação ar-combustível do lado a jusante alcançar uma mistura de ar-combustível rica e então alterando a rela-ção ar-combustível alvo para uma relação ar-combustível rica quando a relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo sensor de relação ar-combustível do lado a jusante alcançar uma mistura de ar-combustível rica e então altera a relação ar-combustível rica na relação ar-combustível ligeiramente rica antes da relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo sensor de relação de ar-combustível do lado a jusante alcançar uma mistura de ar-combustível rica.

Description

Campo Técnico

[001]A presente invenção se refere a um sistema de controle de um motor de combustão interna, que controla um motor de combustão interna de acordo com a saída de um sensor de relação ar-combustível.

Antecedentes da Técnica

[002]Há muito tempo que é amplamente conhecido um sistema de controle de um motor de combustão interna, que é fornecido com um sensor de relação ar- combustível a uma passagem de gases de escape do motor de combustão interna e controle da quantidade de combustível alimentado ao motor de combustão interna com base na saída deste sensor de relação ar-combustível (por exemplo, vide PTLs 1 a 9).

[003]Nos motores de combustão interna descritos nas PTLs 1 a 4 é revelado um catalisador de purificação de gases de escape que é fornecido na passagem de gases de escape e que apresenta uma capacidade de armazenamento de oxigênio. Um catalisador de purificação de gases de escape, que tem uma capacidade de ar-mazenamento de oxigênio pode remover o gás não queimado (HC, CO, etc.), NOx, etc., dos gases de escape que fluem para o interior do catalisador de purificação de gases de escape, quando a quantidade de armazenamento de oxigênio é uma quan-tidade adequada entre uma quantidade de armazenamento limite superior e uma quantidade de armazenamento limite inferior. Isto é, se o gás de escape de uma re-lação ar-combustível em um lado rico a partir da relação estequiométrica de ar- combustível (a seguir, também denominada uma "relação ar-combustível rica ou re-lação rica") influi para o catalisador de purificação de gases de escape, o gás não queimado nos gases de escape é oxidado e purificado pelo oxigênio armazenado no catalisador de purificação de gases de escape. Por outro lado, se o gás de escape de uma relação ar-combustível em um lado pobre a partir da relação estequiométrica de ar-combustível (a seguir, também denominada uma "relação ar-combustível pobre ou relação pobre") influi para o catalisador de purificação de gases de escape, o oxigênio no gás de escape é armazenado no catalisador de purificação de gases de escape. Devido a isto, a superfície do catalisador de purificação de gases de escape se transforma passando a um estado deficiente em oxigênio. Portanto, o NOx nos gases de escape é reduzido e purificado. Como resultado, o catalisador de purifica-ção de gases de escape pode purificar os gases de escape, independentemente da relação ar-combustível de gás de escape que influi para o catalisador de purificação de gases de escape, desde que a quantidade de armazenamento de oxigênio esteja em um valor adequado.

[004] Portanto, para manter a quantidade de armazenamento de oxigênio, no catalisador de purificação de gases de escape a uma quantidade adequada, o sistema de controle descrito nas PTLs 1 a 4 é fornecido com um sensor de relação ar-combustível no lado a montante do catalisador de purificação de gases de escape na direção do fluxo dos gases de escape e é fornecido com um sensor de oxigênio no lado a jusante na direção do fluxo dos gases de escape. Ao utilizar estes sensores, o sistema de controle realiza o controle de feedback com base na saída do lado a montante do sensor de relação ar-combustível, de modo que a saída deste sensor de relação ar-combustível torna-se um valor alvo, que corresponde a uma relação ar-combustível alvo. Além disso, um valor alvo do lado a montante do sensor de relação ar-combustível é corrigido com base na saída do sensor de oxigênio do lado a jusante. Note-se que, na explicação seguinte, o lado a montante na direção do fluxo dos gases de escape, às vezes sendo simplesmente referido como o "lado a mon-tante", e o lado à jusante na direção do fluxo dos gases de escape, às vezes sendo simplesmente referido como o "lado a jusante".

[005]Por exemplo, no sistema de controle descrito na PTL 1, quando a ten-são de saída do sensor de oxigênio do lado à jusante for um valor de limite superior ou mais e, assim, o estado do catalisador de purificação de gases de escape for um estado deficiente em oxigênio, a relação ar-combustível alvo dos gases de escape que fluem para o interior do catalisador de purificação de gases de escape é definida para uma relação ar-combustível pobre ou relação pobre. Por outro lado, quando a tensão de saída do sensor de oxigênio do lado à jusante for o valor limite do lado pobre ou menos e, assim, o estado do catalisador de purificação de gases de escape for um estado de excesso de oxigênio, a relação ar-combustível alvo será definida como a relação ar-combustível ou relação rica. De acordo com a PTL 1, em razão disso, quando no estado de deficiência de oxigênio ou em estado de excesso de oxigênio, considera-se que o estado do catalisador de purificação de gases de esca-pe pode ser rapidamente retornado a um estado intermediário entre os dois estados (isto é, um estado em que o catalisador de purificação de gases de escape armazena um montante adequado de oxigênio).

[006] Além disso, no sistema de controle acima, se a tensão do sensor de oxigênio de saída do lado à jusante situar-se entre o valor limite de lado superior e o superior valor limite de lado inferior, quando a tensão do sensor de oxigênio de saída tende a aumentar, a relação ar-combustível alvo será definida para relação ar- combustível pobre. Por outro lado, quando a tensão de saída do sensor de oxigênio tende a diminuir, a relação ar-combustível alvo é definida como a relação ar- combustível rica ou relação rica. De acordo com um PTL 1, devido a isso, considera- se possível impedir com antecedência que o estado do catalisador de purificação de gases se transforme em um estado de deficiência de oxigênio ou em um estado de excesso de oxigênio.Lista de CitaçõesLiteratura de PatentesPTL 1: Publicação da Patente Japonesa Número 2011-069337 APTL 2: Publicação da Patente Japonesa Número H8-232723 A PTL 3: Publicação da Patente Japonesa Número 2009-162139 APTL 4: Publicação da Patente Japonesa Número 2001-234.787 APTL 5: Publicação da Patente Japonesa Número H8-312408 APTL 6: Publicação da Patente Japonesa Número H6-129283 APTL 7: Publicação da Patente Japonesa Número 2005-140.000 APTL 8: Publicação da Patente Japonesa N ° 2003-049681 APTL 9: Publicação da Patente Japonesa N ° 2000-356618 A

Sumário da InvençãoProblema Técnico

[007]A figura 2 mostra a relação entre a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gases de escape e a concentração de NOx ou gases não queimado dos gases de escape que flui para fora a partir do catalisa-dor de purificação de gases de escape. A figura 2 (A) mostra a relação entre a quan-tidade de armazenamento de oxigênio e a concentração de NOx no gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape, quando a relação ar-combustível de gás de escape que influi para o catalisador de purificação de gases de escape de ar é a relação ar-combustível pobre ou relação pobre. Por outro lado, a figura 2 (B) mostra a relação entre a quantidade de armazenamento de oxigênio e a concentração de gás não queimado nos gases de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape, quando a relação ar-combustível de gás de escape que influi para o catalisador de purificação de gases de escape for a relação ar-combustível rica ou relação rica.

[008]Tal como será entendido a partir da figura 2 (A), quando a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gases de escape for pequena, haverá uma margem até o valor máximo de armazenamento de oxigênio. Por conseguinte, mesmo quando a relação ar-combustível de gás de escape que influi para o catalisador de purificação de gases de escape for uma relação ar- combustível pobre ou relação pobre (isto é, este gás de escape que influi para o ca-talisador de purificação de gases de escape inclui NOx e de oxigênio), o oxigênio no gás de escape é armazenado no catalisador de purificação de gases de escape. Juntamente com isto, o NOx é reduzido e purificado. Como resultado, o gás de es-cape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape não contém muito NOx.

[009]No entanto, se a quantidade de armazenamento de oxigênio do catali-sador de purificação de gases de escape tornar-se maior, quando a relação ar- combustível de gás de escape que influi para o catalisador de purificação de gases de escape for uma relação ar-combustível pobre ou relação pobre, torna-se mais difícil o armazenamento de oxigênio no gás de escape no catalisador de purificação de gases de escape. Junto com isso, torna-se mais difícil que o NOx nos gases de escape seja reduzido e purificado. Por isso, como será entendido a partir da figura 2 (A), se a quantidade de armazenamento de oxigênio aumentar além de certa quanti-dade de armazenamento limite superior Cuplim, a concentração de NOx no gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape aumentará rapidamente.

[010]Por outro lado, quando a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gases de escape for grande, quando a relação ar- combustível de gás de escape que influi para o catalisador de purificação de gases de escape for a relação ar-combustível rica ou relação rica (isto é, o gases de escape incluem HC ou CO ou outro gás não queimado), o oxigênio armazenado no cata-lisador de purificação de gases de escape é liberado. Por conseguinte, o gás de gás não queimado nos gases de escape que influi para o catalisador de purificação de gases de escape é oxidado e purificado. Como resultado, tal como será entendido a partir da figura 2 (B), o gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape contém pouco gás queimado.

[011] No entanto, se a quantidade de armazenamento de oxigênio do catali-sador de purificação de gases de escape tornar-se menor, quando a relação ar- combustível de gás de escape que influi para o catalisador de purificação de gases de escape for uma relação ar-combustível rica ou relação rica, o oxigênio liberado a partir do catalisador de purificação de gases de escape torna-se menor. Juntamente com isto, é mais difícil que o gás não queimado nos gases de escape ser oxidado e purificado. Por isso, como será entendido a partir da figura 2 (B), se a quantidade de armazenamento de oxigênio diminuir ao longo de um determinado período de arma-zenamento limite inferior Clowlim, a concentração gás não queimado nos gases de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape aumentará rapidamente.

[012]A quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purifi-cação de gases de escape e a concentração de gás queimado concentração e a concentração de NOx no gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape apresentam a relação acima mencionada. A este respeito, no sistema de controle descrito no PTL 1, quando a tensão de saída do sensor de oxigênio do lado a jusante for o valor limite superior do lado ou mais isto é, quando a relação ar-combustível do gás de exaustão (a seguir, referida como a "re-lação ar-combustível de gás de escape "), que é detectada pelo sensor de oxigênio do lado a jusante tornar-se uma relação ar-combustível limite inferior, o que corres-ponde ao valor limite de lado superior, ou menos, a relação ar-combustível alvo é comutada para uma dada relação ar-combustível pobre ou relação pobre (a seguir, referida como "definição da relação ar-combustível-ar pobre"), e, em seguida, é fixada naquela relação ar-combustível. Por outro lado, quando a tensão de saída do sensor de oxigênio do lado a jusante for o valor limite inferior do lado, isto é, quando a relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo sensor de oxigênio do lado a jusante tornar-se a relação ar-combustível superior, que corresponde ao valor limite do lado inferior, ou mais, a relação ar-combustível alvo é comutada para a dada relação ar-combustível rica (a seguir, referida como "ajuste de relação ar- combustível rica ou relação rica"), e, em seguida, é fixada naquela relação ar- combustível.

[013]A este respeito, quando a relação ar-combustível de gás de escape de-tectada pelo sensor de oxigênio do lado a jusante for uma relação ar-combustível limite inferior, o que corresponde ao valor limite do lado superior, ou menos, em de-terminado modo, de gás não queimado flui para fora a partir do catalisador de purifi-cação de gases de escape. Portanto, se a diferença entre a relação ar-combustível pobre definida ou relação pobre e relação estequiométrica de ar-combustível, isto é, o grau pobre da relação ar-combustível pobre, for definido como grande é possível suprimir rapidamente a saída de gás não queimado a partir do catalisador de purifi-cação de gases de escape. No entanto, se o grau pobre da relação ar-combustível de ajuste for grande, depois disso, a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gases de escape aumenta rapidamente e o período de tempo até NOx fluir para fora a partir do catalisador de purificação de gases de es-cape torna-se mais curto. Além disso, a quantidade de saída de NOx quando NOx flui para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape torna-se maior.

[014]Por outro lado, se grau pobre da relação ar-combustível de ajuste pobre ou relação pobre for definido como pequeno, a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gases de escape pode ser aumentada gradualmente, e, por conseguinte, o tempo até que NOx flua para do catalisador de purificação de gases de escape pode ser mais longo. Além disso, a quantidade de escape de NOx quando NOx flui para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape pode ser uma pequena quantidade. No entanto, no caso em que o grau pobre da relação ar-combustível de ajuste pobre ou relação pobre for definido como pequeno, quando a relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo sensor de oxigênio do lado a jusante tornar-se a relação ar-combustível de limite inferior ou menor, e, assim, a relação ar-combustível alvo será comutada da relação ar-combustível rica para a relação ar-combustível pobre não sendo mais possível suprimir rapidamente a saída de gás não queimado a partir do catalisador de purifi-cação de gases de escape.

[015]Além disso, quando a relação ar-combustível de gás de escape detec-tada pelo sensor de oxigênio do lado a jusante torna-se uma relação ar-combustível de limite superior, o que corresponde ao valor limite do lado inferior, ou mais, uma determinada extensão de NOx flui para fora do catalisador de purificação de gases de escape. Portanto, se a diferença entre a relação ar-combustível de ajuste rica e a relação estequiométrica ar-combustível, ou seja, o grau rico, for definida como sendo grande, é possível suprimir rapidamente a saída de NOx, a partir do catalisador de purificação de gases de escape. No entanto, se o grau rico da relação ar- combustível rica ou relação rica for definido como grande, depois disso, a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gases de escape diminui rapidamente e o período de tempo até que o gás não queimado flua para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape torna-se mais curto. Além disso, a quantidade de saída de gás não queimado, quando o gás não queimado flui para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape torna- se maior.

[016]Por outro lado, se o grau rico da relação ar-combustível rica definida ou relação rica for definido como pequeno, a quantidade de armazenamento de oxigê-nio do catalisador de purificação de gases de escape pode ser reduzida gradualmen-te, e assim, o tempo até que o gás não queimado flua para fora a partir da catalisador de purificação de gases de escape pode ser mais longo. Além disso, a quantidade de saída de gás não queimado, quando o gás não queimado flui para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape pode ser uma pequena quantida-de. No entanto, no caso em que o grau rico da relação ar-combustível rica definida ou relação rica for definido como pequeno, quando a relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo sensor de oxigênio do lado a jusante tornar-se a relação ar-combustível limite superior ou maior, e, assim, a relação ar-combustível alvo será comutada a partir da relação ar-combustível de ajuste pobre para a relação ar- combustível rica definida ou relação rica, a saída de NOx do catalisador de purifica-ção de gases de escape já não pode ser rapidamente suprimida.

[017]Além disso, no sistema de controle descrito na PTL 1, um sensor de oxigênio é utilizado no lado a jusante, na direção do fluxo dos gases de escape, do catalisador de purificação de gases de escape. A correlação entre a relação ar- combustível de gás de escape e a tensão de saída do sensor de oxigênio torna-se basicamente a correlação mostrada pela linha tracejada da figura 3. Isto é, a força electromotriz muda muito próximo da relação estequiométrica ar-combustível. Se a relação ar-combustível de gás de escape tornar-se a relação ar-combustível rica ou relação rica, a força eletromotriz torna-se maior, enquanto que, se a relação ar- combustível de gás de escape torna-se inversamente a relação ar-combustível pobre ou relação pobre, a força eletromotriz se tornará menor.

[018]No entanto, em um sensor de oxigênio, a reatividade do gás não quei-mado, oxigênio, etc., em que os elétrodos do sensor é inferior, e, por conseguinte, mesmo se a relação ar-combustível de gás de escape real for a mesma, a força ele-tromotriz diferirá no valor de acordo com a direção da mudança da relação ar- combustível. Em outras palavras, um sensor de oxigênio apresenta histerese de acordo com a direção da alteração da relação de ar de escape-combustível. A figura 3 mostra este estado. A linha cheia A mostra a correlação quando se faz a alteração da relação ar-combustível do lado rico para o lado pobre, enquanto a linha cheia A mostra a correlação quando se faz a mudança da relação ar-combustível do lado pobre para o lado rico.

[019]Portanto, quando da disposição de um sensor de oxigênio no lado a ju-sante, na direção do fluxo dos gases de escape do catalisador de purificação de ga-ses de escape, apenas após a relação ar-combustível de gás de escape real alterar a certo grau da relação ar-combustível estequiométrica para o lado rico que o sensor de oxigênio detecta a relação ar-combustível rica ou relação rica. Da mesma forma, é somente após a relação ar-combustível de escape real alterar a um determinado grau relação estequiométrica ar-combustível para o lado pobre que o sensor de oxigênio detecta a relação ar-combustível pobre. Isto é, quando se dispõe um sensor de oxigênio no lado a jusante, a resposta à relação ar-combustível de gás de escape real é inferior. Se, desta maneira, a resposta do sensor de oxigênio do lado a jusante for inferior, a relação ar-combustível alvo será comutada para a relação ar- combustível rica após NOx fluir para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape através de um certo ponto. Além disso, a relação ar-combustível alvo é comutada para a relação ar-combustível pobre após gás não queimado fluir a um determinado ponto para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape.

[020]Deste modo, de acordo com o sistema de controle descrito em PTL 1, não foi possível diminuir suficientemente o gás não queimado ou NOx, o qual flui pa-ra fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape.

[021]Por conseguinte, tendo em vista o problema acima, um objetivo da pre-sente invenção consiste em proporcionar um sistema de controle de um motor de combustão interna que pode reduzir suficientemente o gás não queimado ou NOx flui para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape de controle.

Solução para o Problema

[022]Para resolver o problema acima, em um primeiro aspecto da invenção, é proporcionado um sistema de controle de um motor de combustão interna, que compreende: um catalisador de purificação de gases de escape, que está disposto em uma passagem de gases de escape do motor de combustão interna e que pode armazenar oxigênio; um dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante o qual está disposto em um lado a jusante, na direção do fluxo dos gases de escape, do catalisador de purificação de gases de escape e que detecta a relação ar-combustível de gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de gases de escape e um sistema de controle da relação ar-combustível, que controla a relação ar-combustível de gás de escape, de modo a que a relação ar- combustível de gás de escape que influi para o catalisador de purificação de gases de escape torna-se uma relação ar-combustível alvo, o sistema de controle compreendendo: um dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre para alterar a relação ar-combustível alvo para uma relação ar-combustível de ajuste pobre que é mais pobre que uma relação estequiométrica ar-combustível, quando uma relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante se torna uma relação ar-combustível rica ou relação rica; um dispositivo de diminuição de grau pobre para alterar a relação ar- combustível alvo para uma relação ar-combustível pobre com uma menor diferença a partir da relação estequiométrica ar-combustível que a relação ar-combustível de ajuste pobre, em um tempo após o dispositivo de comutação de relação ar- combustível alterar a relação ar-combustível e antes da relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo dispositivo de detecção de relação ar-combustível a jusante tornar-se a relação ar-combustível pobre; um dispositivo de comutação de relação ar-combustível rica para alterar a relação ar-combustível alvo para relação ar-combustível de ajuste rica que é mais rica que a relação ar-combustível estequi- ometria, quando a relação ar-combustível de escape detectada pelo dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante se tornar a relação ar- combustível pobre; e um dispositivo de diminuição do grau rico por alteração da re- lação ar-combustível alvo para uma relação ar-combustível rica com uma diferença menor da relação estequiométrica ar-combustível que a relação ar-combustível de ajuste rica, por um período após o dispositivo de comutação de relação ar- combustível pobre alterar a relação ar-combustível e antes da relação ar- combustível de gás de escape detectada pelo dispositivo de detecção de relação ar- combustível do lado a jusante se tornar a relação ar-combustível rica.

[023]Em um segundo aspecto da invenção, é fornecida a primeira caracte-rística da invenção, em que, quando mudando a relação ar-combustível alvo, o dis-positivo de diminuição de grau pobre comuta a relação ar-combustível alvo na etapa a partir da relação ar-combustível pobre para a relação ar-combustível alvo fornecida com uma diferença menor a partir da relação estequiométrica ar-combustível que a relação ar-combustível de ajuste pobre.

[024]Em um terceiro aspecto da invenção, são providas primeira e segunda características da invenção, em que, quando da alteração da relação ar-combustível alvo, o dispositivo de diminuição de grau rico comuta a relação ar-combustível alvo na etapa a partir da relação ar-combustível de ajuste rica para a dada relação ar- combustível rica com uma diferença menor a partir da relação estequiométrica de ar- combustível que a relação ar-combustível de ajuste rica.

[025]Em um quarto aspecto da invenção, proporciona-se qualquer uma den-tre a primeira à terceira características da invenção, em que o dispositivo de diminui-ção do grau pobre altera a relação ar-combustível alvo após a relação ar- combustível de gás de escape detectada pelo dispositivo de detecção de relação ar- combustível do lado a jusante convergir para a relação estequiométrica ar- combustível.

[026]Em um quinto aspecto da invenção, proporciona-se qualquer um dentre o primeiro ao quarto aspectos da invenção, em que o dispositivo de diminuição de grau rico altera a relação ar-combustível alvo após a relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante convergir para a relação estequiométrica de ar-combustível.

[027]Em um sexto aspecto da invenção, proporciona-se qualquer uma das primeira à terceira características da invenção, compreendendo ainda um dispositivo de estimativa da quantidade de armazenamento de oxigênio para estimar a quanti-dade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gases de es-cape, em que o dispositivo de redução do grau pobre altera a relação ar-combustível alvo quando a quantidade estimada de armazenamento de oxigênio estimada pelo dispositivo de estimativa de quantidade de armazenamento de oxigênio se torna uma quantidade de armazenamento predeterminada, que é menor que a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima ou mais.

[028]Em um sétimo aspecto da invenção, proporciona-se qualquer dentre a primeira à quarta características da invenção, compreendendo adicionalmente um dispositivo de estimativa de quantidade de armazenamento de oxigênio para estimar a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gás de escape, onde o dispositivo de diminuição do grau rico altera a relação ar-combustível alvo quando a quantidade de armazenamento de oxigênio estimada pelo dispositivo de estimativa de quantidade de armazenamento de oxigênio se torna uma quantida-de de armazenamento predeterminada, que é superior a zero ou mais.

[029]Em um oitavo aspecto da invenção, proporciona-se a sexta ou sétima característica da invenção, em que o motor compreende ainda um dispositivo de de-tecção de relação ar-combustível do lado a montante, que é disposto em um lado a montante, na direção de fluxo de escape, do catalisador de purificação de gases de escape e que detecta a relação ar-combustível de gás de escape em influxo para o catalisador de purificação de gases de escape, em que o dispositivo de estimativa de quantidade de armazenamento de oxigênio compreende: um dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo de gás não queimado em excesso/deficiente de efluxo pa ra calcular a quantidade de fluxo de gás não queimado que se torna excessiva ou gás não queimado que se torna deficiente em comparação com o caso onde dita relação ar-combustível do gás de escape que influi para o catalisador de purificação de gases de escape é a relação estequiométrica ar-combustível, com base na relação ar-combustível detectada pelo dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a montante e a quantidade de ar de admissão do motor de combustão interna; um dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo de gás não queimado em ex- cesso/deficiente em efluxo para calcular a quantidade de fluxo de gás não queimado que se torna em excesso ou gás não queimado que se torna deficiente em compa-ração com o caso onde a relação ar-combustível de gás de escape em efluxo do catalisador de purificação de gases de escape é relação estequiométrica ar- combustível, com base na relação ar-combustível detectada pelo dispositivo de de-tecção de relação ar-combustível do lado a jusante e a quantidade de ar de admissão do motor de combustão interna; e um dispositivo de cálculo da quantidade de armazenamento para calcular a quantidade de armazenamento de oxigênio do cata-lisador de purificação de gases de escape, com base em uma quantidade de fluxo de gás não queimado excessiva/deficiente que é calculada pelo dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo influxo de gás em excesso/deficiente e uma quantidade de fluxo de gás não queimado excessiva/deficiente que é calculada pelo dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo de gás não queimado em excesso/deficiente que flui para fora.

[030]Em um nono aspecto da invenção, é provida a oitava característica da invenção, compreendendo, adicionalmente, um dispositivo para calcular o valor de aprendizagem para calcular um valor de aprendizagem do desvio da relação ar- combustível para correção de desvio de uma relação ar-combustível de gás de es-cape que na realidade influi para o catalisador de purificação de gás de escape a partir da relação ar-combustível alvo, com base na quantidade de armazenamento de oxigênio que foi calculada pelo dispositivo de cálculo de quantidade de armaze-namento a partir de quando o dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre altera a relação ar-combustível alvo para uma relação ar-combustível de ajuste pobre para quando um dispositivo de comutação de relação ar-combustível rica alterar a relação ar-combustível alvo para uma relação ar-combustível rica máxima, e a quantidade de armazenamento de oxigênio que foi calculada pelo dispositivo de cálculo de quantidade de armazenamento a partir de quando o dispositivo de comu-tação de relação ar-combustível pobre altera a relação ar-combustível alvo para uma relação ar-combustível de ajuste rica para quando um dispositivo de comutação de relação ar-combustível rica altera a relação ar-combustível alvo para uma relação ar- combustível de ajuste pobre, pelo que o sistema de controle da relação ar- combustível corrige a relação ar-combustível alvo que foi ajustada pelo dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre, o dispositivo de diminuição de grau pobre, o dispositivo de comutação da relação ar-combustível rica, e o dispositivo de diminuição de grau rico, com base no valor pobre de um desvio da relação ar- combustível, que foi calculado pelo dispositivo de cálculo de valor pobre.

[031]No décimo aspecto da invenção, é fornecida qualquer uma dentre pri-meira a nona características da invenção, em que o dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre avalia se a relação ar-combustível de gás de escape que é detectada pelo dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante se transformou na relação ar-combustível rica, quando a relação ar- combustível de gás de escape detectada pelo dispositivo de detecção de relação ar- combustível do lado a jusante se torna uma relação ar-combustível avaliada como rica que é mais rica que a relação estequiométrica de ar-combustível, e o dispositivo de comutação da relação ar-combustível rica avalia se a relação ar-combustível de gás de escape que é detectada pelo dispositivo de detecção de relação ar- combustível do lado a jusante se transformou na relação ar-combustível pobre, quando a relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante se torna uma relação ar- combustível avaliada como pobre que é mais pobre que a relação estequiométrica de ar-combustível.

[032]No décimo primeiro aspecto da invenção, é provida a décima caracte-rística da invenção, em que o dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante é um sensor de relação ar-combustível no qual a tensão aplicada, quando a corrente de saída se torna zero, muda de acordo com a relação ar- combustível de gás de escape, e o sensor de relação ar-combustível é provido com tensão aplicada pelo que a corrente de saída se torna zero quando a relação ar- combustível de gás de escape for a relação ar-combustível que é avaliada como rica, e o dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre avalia se a relação ar-combustível de gás de escape se transformou na relação ar-combustível rica quando a corrente de saída se torna zero ou menos.

[033]No décimo segundo aspecto da invenção é provida a décima caracte-rística da invenção, em que o dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante é um sensor de relação ar-combustível no qual a tensão aplicada, quando a corrente de saída se torna zero, muda de acordo com a relação ar- combustível de gás de escape, e o sensor de relação ar-combustível é provido com tensão aplicada pelo que a corrente de saída se torna zero quando a relação ar- combustível de gás de escape é a relação ar-combustível que é avaliada como pobre, e o dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre avalia se a relação ar-combustível de gás de escape se transformou na relação ar-combustível pobre quando a corrente de saída se torna zero ou menos.

[034] No décimo terceiro aspecto da invenção é provida qualquer uma das décima a décima segunda características da invenção, em que o dispositivo de de-tecção de relação ar-combustível do lado a jusante é um sensor de relação ar- combustível no qual a tensão aplicada, quando a corrente de saída se torna zero, muda de acordo com a relação ar-combustível de gás de escape, e em que o sensor de relação ar-combustível é alternadamente provido com tensão aplicada, pelo que a corrente de saída se torna zero quando a relação ar-combustível de gás de escape é a relação ar-combustível que é avaliada como rica e com tensão aplicada pelo que a corrente de saída se torna zero quando a relação ar-combustível de gás de escape é a relação ar-combustível que é avaliada como pobre.

[035]Em um décimo quarto aspecto da invenção é provida qualquer uma dentre primeira a décima características da invenção, compreendendo, adicional-mente, um dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a montante que é disposto no lado a montante, na direção de fluxo dos gases de escape do ca-talisador, de modo a purificar os gases de escape e que detecta a relação ar- combustível de gás de escape do gás de escape em influxo para o catalisador de purificação de gás de escape, em que o sistema de controle da relação ar- combustível controla a quantidade de combustível ou ar que é alimentado à câmara de combustão do motor de combustão interna de modo que a relação ar-combustível que foi detectada pelo dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a montante se torna a relação ar-combustível alvo.

[036] Em um décimo quinto aspecto da invenção, é provida a décima quarta característica da invenção, em que o dispositivo de detecção de relação ar- combustível do lado a montante e dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante são sensores de relação ar-combustível no qual a tensão aplicada, quando a corrente de saída se torna zero, muda de acordo com a relação ar- combustível de gás de escape, e em que a tensão aplicada ao dispositivo de detec-ção de relação ar-combustível do lado a montante e a tensão aplicada ao dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante são valores diferentes.

[037]Em um décimo sexto aspecto da invenção, é provida qualquer uma dentre a primeira à décima quinta da invenção, compreendendo, adicionalmente, um catalisador de purificação de gás de escape do lado a jusante que está disposto no lado a jusante, na direção de fluxo dos gases de escape, do dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante na passagem de gás de escape e que pode armazenar oxigênio.Efeitos Vantajosos da Invenção

[038]De acordo com o sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com a presente invenção, é possível diminuir eficazmente os gases não queimados ou NOx que deixam o catalisador de purificação de gás de escape.

Breve Descrição dos Desenhos

[039]A figura 1 é uma vista que ilustra esquematicamente um motor de combustão interna no qual é empregado um sistema de controle de uma primeira modalidade da presente invenção.

[040]A figura 2 é uma vista que ilustra a correlação entre a quantidade de armazenamento de oxigênio de um catalisador de purificação de gás de escape e a vazão de NOx ou gás não queimado.

[041]A figura 3 é uma vista que ilustra a correlação entre uma relação ar- combustível de gás de escape e tensão de saída em um sensor de oxigênio.

[042]A figura 4 é um vista esquemática em corte transversal de um sensor de relação ar-combustível do lado a jusante.

[043]A figura 5 é uma vista que ilustra esquematicamente uma operação de um sensor de relação ar-combustível do lado a jusante.

[044]A figura 6 mostra a correlação entre a tensão aplicada ao sensor e a corrente de saída no sensor de relação ar-combustível do lado a jusante.

[045]A figura 7 é uma vista que ilustra um exemplo de um circuito específico que forma um dispositivo de aplicação de tensão e dispositivo de detecção de cor-rente.

[046]A figura 8 é um fluxograma da quantidade de armazenamento de oxi-gênio do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante, etc.

[047]A figura 9 é um diagrama em bloco funcional de um sistema de contro-le.

[048]A figura 10 é um fluxograma que ilustra uma rotina de controle para re-gular estimativa de uma quantidade de armazenamento de oxigênio.

[049]A figura 11 é um fluxograma que ilustra uma rotina de controle para re-gular o cálculo de uma quantidade de ajuste de relação ar-combustível.

[050]A figura 12 é um fluxograma da quantidade de armazenamento de oxi-gênio do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante, etc.

[051]A figura 13 é uma vista que ilustra a correlação entre uma tensão apli-cada ao sensor e corrente de saída em diferentes relações ar-combustível de gás de escapes.

[052]A figura 14 é uma vista que ilustra a correlação entre a relação ar- combustível de gás de escape e corrente de saída em diferentes tensões aplicadas ao sensor.

[053]A figura 15 é uma vista que ilustra ampliação da região que é mostrada por X-X na figura 13.

[054]A figura 16 é uma vista que ilustra ampliação da região que é mostrada por Y na figura 14.

[055]A figura 17 é uma vista que ilustra a correlação entre a relação ar- combustível do sensor de relação ar-combustível e a corrente de saída.

[056]A figura 18 é um fluxograma da quantidade de armazenamento de oxi-gênio do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante, etc.

Descrição das Modalidades

[057]A seguir, com referência aos desenhos, será explicado em detalhes um dispositivo de controle de um motor de combustão interna da presente invenção Ob- serva-se que, na explicação que se segue, elementos componentes semelhantes recebem a mesma numeração de referência. A figura 1 é uma vista que ilustra es-quematicamente um motor de combustão interna no qual é empregado um dispositi-vo de controle de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.Explicação do Motor de Combustão Interna como um Todo

[058]Com referência à figura 1, 1 indica um corpo de motor, 2 um bloco de cilindro, 3 um êmbolo que se alterna no interior do bloco de cilindro 2, 4 um cabeçote de cilindro que é fixado ao bloco de cilindro 2, 5 uma câmara de combustão que é formada entre o êmbolo 3 e o cabeçote de cilindro 4, 6 uma válvula de admissão, 7 um orifício de admissão, 8 uma válvula de escape, e 9 um orifício de escape. A vál-vula de admissão 6 abre e fecha o orifício de admissão 7, enquanto a válvula de es-cape 8 abre e fecha o orifício de escape 9.

[059]Conforme mostrado na figura 1, a vela de ignição 10 está disposta em uma parte central de uma superfície de parede interna do cabeçote de cilindro 4, enquanto um injetor de combustíveis 11 está disposto em uma lateral da superfície da parede interna do cabeçote de cilindro 4. A vela de ignição 10 é configurada para gerar uma faísca de acordo com um sinal de ignição. Adicionalmente, o injetor de combustíveis 11 injeta uma quantidade predeterminada de combustível na câmara de combustão 5 de acordo com um sinal de injeção. Observa-se que, o injetor de combustíveis 11 também pode ser organizado de modo a injetar-combustível no ori-fício de admissão 7. Adicionalmente, na presente modalidade, pode ser empregada, como o combustível, a gasolina com um relação estequiométrica de ar-combustível de 14,6 quando um catalisador de purificação de gás de escape é utilizado. Contudo, o motor de combustão interna da presente invenção também pode usar outro combustível.

[060]O orifício de admissão 7 de cada cilindro é conectado a um tanque de expansão 14 através de um tubo de derivação de admissão correspondente 13, en- quanto o tanque de compensação 14 está conectado a um filtro de ar 16 por meio de um tubo de admissão 15. O orifício de admissão 7, tubo de admissão de ramificação 13, tanque de compensação 14, e tubo de admissão 15 formam uma passagem de admissão. Adicionalmente, no interior do tubo de admissão 15, está disposta uma válvula borboleta 18 que é acionada por um acionador de válvula borboleta 17. A válvula borboleta 18 pode ser operada pela acionador da válvula borboleta 17 para mudar, assim, a área da abertura da passagem de admissão.

[061]Por outro lado, o orifício de escape 9 de cada cilindro é conectado a um coletor de escape 19. o coletor de escape 19 tem uma pluralidade de tubos de derivação que são conectados aos orifícios de escape 9 e um cabeçote no qual es-ses tubos de ramificação são coletados. O cabeçote do coletor de escape 19 está ligado a um alojamento do lado a montante 21 que abriga um catalisador de purifica-ção de gases escape do lado a montante 20. O alojamento do lado a montante 21 está ligado através de um tubo de escape 22 ao alojamento do lado a jusante 23 que aloja um catalisador de purificação de gases de escape do lado a jusante 24. O orifício de escape 9, coletor de escape 19, alojamento do lado a montante 21, tubo de escape 22, e alojamento do lado a jusante 23 formam uma passagem de escape.

[062]A unidade de controle eletrônico (ECU) 31 é composta por um compu-tador digital que é provido com componentes que são conectados em conjunto atra-vés um barramento bidirecional 32, como uma memória RAM (memória de acesso aleatório) 33, ROM (memória apenas de leitura) 34, CPU (microprocessador) 35, orifício de admissão 36 e um orifício de saída 37. No tubo de admissão 15, um me-didor de fluxo de ar 39 está disposto para detectar a vazão de ar que flui através do tubo de admissão 15. A saída deste medidor de fluxo de ar 39 é introduzida através de um conversor AD 38 correspondente à porta de admissão 36. Adicionalmente, no cabeçote do coletor de escape 19, um sensor de relação ar-combustível do lado a montante (dispositivo de detecção da relação ar-combustível do lado a montante) 40 está disposto, o qual que detecta a relação ar-combustível de gás de escape fluindo através do interior do coletor de escape 19 (ou seja, o gás de escape fluindo em o catalisador de purificação de gases de escape do lado a montante 20). Além disso, no tubo de escape 22 é disposto um sensor de relação ar-combustível do lado a ju-sante (dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante) 41 que detecta uma relação ar-combustível de gás de escape fluindo através do interior do tubo de escape 22 (ou seja, o gás que flui para fora do catalisador de purificação de gases de escape do lado a montante 20 e influi para o catalisador de purificação de gases de escape do lado a jusante 24). As saídas desses sensores de relação ar- combustível 40 e 41 são também admitidas através dos conversores AD correspon-dentes 38 ao orifício de admissão 36. Observa-se que as configurações destes sen-sores de relação ar-combustível 40 e 41 serão explicadas mais tarde.

[063]Adicionalmente, um pedal de acelerador 42 tem um sensor de carga 43 ligado a ele que gera uma tensão de saída que é proporcional a uma quantidade de depressão do pedal do acelerador 42. Uma tensão de saída do sensor de carga 43 é admitida ao orifício de admissão 36 através de um conversor AD correspondente 38. O sensor do ângulo de manivela 44 gera um impulso de saída de cada vez, por exemplo, um eixo de manivela gira por 15 graus. Este impulso de saída é admitido no orifício de admissão 36. A CPU 35 calcula a velocidade do motor a partir do impulso de saída desse ângulo de manivela 44. Por outro lado o orifício de saída 37 é conectado através de circuitos de acionamento 45 correspondentes às velas de igni-ção, injetores de combustíveis 11, comando de acionamento da válvula borboleta 17. Observa-se que ECU 31 funciona como um dispositivo de controle do motor para controlar o motor de combustão interna com base nas saídas de vários sensores, etc.

[064]Observa-se que, o motor de combustão interna de acordo com a pre-sente modalidade é um que motor de combustão interna não supercarregado sendo alimentado por gasolina, mas a configuração do motor de combustão interna de acordo com a presente invenção não se limita à configuração acima. Por exemplo, o do motor de combustão interna de acordo com a presente invenção também pode diferir em número de cilindros, disposição de cilindros, forma de injeção de combus-tível, configuração dos sistemas de escape e de admissão, de configuração dos me-canismos de válvulas, presença de sobrealimentadores, modo sobrealimentador, etc., a partir do motor de combustão interna acima.Explicação do Catalisador de Purificação de gás de escape

[065]O catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 e o catalisador de purificação de gás de escape do lado a jusante 24 ambos têm configurações semelhantes. Os catalisadores de purificação de gás de escape 20 e 24 são catalisadores de três vias que têm uma capacidade de armazenamento de oxigênio. Especificamente, os catalisadores de purificação de gases de escape 20 e 24 são formados a partir de portadores feitos de cerâmica em um metal precioso tem uma ação catalítica (por exemplo, platina (Pt)) e uma substância que tem uma capa-cidade de armazenamento de oxigênio (por exemplo, óxido de cério (CeO2)) são portadas. Se o catalisador de purificação de gás de escape 20 e 24 chegarem a uma temperatura de ativação pré-determinada, exibe uma capacidade de armazenamento de oxigênio além da ação catalítica de remover simultaneamente a gás não quei-mado (HC, CO, etc.) e os óxidos de nitrogênio (NOx)

[066]De acordo com a capacidade de armazenamento de oxigênio dos cata-lisadores de purificação de gases de escape 20 e 24, os catalisadores de purificação de gases de escape 20 e 24 armazenam o oxigênio no gás de escape, quando uma relação ar-combustível de gás de escape em influxo para os catalisadores de purifi-cação de gás de escape 20 e 24 é mais pobre que a relação estequiométrica de ar- combustível (relação ar-combustível pobre). Por outro lado, os catalisadores de puri-ficação de gás de escape 20 e 24 liberam o oxigênio que é armazenado nos catali- sadores de purificação de gás de escape 20 e 24 quando uma relação ar- combustível de gás de escape em influxo é mais rica que a relação estequiométrica ar-combustível (relação ar-combustível rica ou relação rica). Observa-se que, a "re-lação ar-combustível de gás de escape", significa a relação da massa do combustível para a massa de ar as quais são alimentadas quando o gás de escape é produzido. Geralmente, isto significa a relação entre a massa de combustível para a massa de ar que são alimentadas à câmara de combustão 5 quando os gases de escape são produzidos. Observa-se que no presente relatório descritivo, uma relação ar- combustível de gás de escape pode ser referida como "relação ar-combustível de escape".

[067]Os catalisadores de purificação de gás de escape 20 e 24 têm uma ação catalítica e capacidade de armazenamento de oxigênio e, assim, tem a função de purificação de NOx e do gás não queimado a acordo com a quantidade de arma-zenamento de oxigênio. Isto é, conforme mostrado na figura 2 (a), se uma relação ar-combustível de gás de escape em influxo para os catalisadores de purificação de gás de escapes20 e 24 for a relação ar-combustível pobre, quando uma quantidade de armazenamento de oxigênio é pequeno, os catalisadores de purificação de gás de escape 20 e 24 armazenam o oxigênio no gás de escape e reduzem e purificam o NOx. Adicionalmente, se a quantidade de armazenamento de oxigênio se tornar grande, as concentrações de oxigênio e NOx no gás de escape em efluxo dos cata-lisadores de purificação de gás de escape 20 e 24 rapidamente aumentarão, a partir da quantidade de armazenamento limite Cuplim.

[068]Por outro lado, do conforme mostrado na figura 2 (b), se a relação ar- combustível de gás de escape em influxo para os catalisadores de purificação de gás de escape 20 e 24 for a relação ar-combustível rica, quando a quantidade de armazenamento de oxigênio for grande, o oxigênio que é armazenado nos catalisa-dores de purificação de gás de escape 20 e 24 é liberado e o gás não queimado no gás de escape é oxidado e purificado. Adicionalmente, se a quantidade de armaze-namento de oxigênio tornar-se menor, a concentração do gás não queimado no gás de escape em efluxo dos catalisadores de purificação de gases de escape 20 e 24 aumentará rapidamente a partir da quantidade de armazenamento limite mais baixa Clowlim.

[069] Como mencionado acima, de acordo com os catalisadores de purifica-ção de gases de escape 20, 24 utilizados na presente modalidade, a característica de purificação de NOx e gás não queimado no gás de escape muda de acordo com a relação ar-combustível de gás de escape em influxo para os catalisadores de purifi-cação de gases de escape 20, 24 e quantidade de armazenamento de oxigênio. Ob-serva-se que, à medida que os catalisadores de purificação de gás de escape 20, 24 tem uma função catalítica e capacidade de armazenamento de oxigênio, os catalisa-dores de purificação de gases de escape 20, 24 também podem ser catalisadores que são diferentes dos catalisadores de três vias.Configuração do Sensor de Relação Ar-Combustível

[070]Em seguida, com referência à figura 4, as configurações de sensores de relação ar-combustível 40 e 41 na presente modalidade serão explicadas. A figura 4 é uma vista esquemática em corte transversal de sensores de relação ar- combustível 40 e 41. Como será compreendido da figura 4, os sensores de relação ar-combustível 40 e 41 na presente modalidade são sensores de relação ar- combustível do tipo de célula única cada um composto por uma camada de eletrólito sólido e um par de eletrodos que formam uma única célula.

[071]Conforme mostrado na figura 4, cada um dos sensores de relação ar- combustível 40 e 41 é provido com uma camada de eletrólito sólido 51, um eletrodo do lado de escape (primeiro eletrodo) 52 que está disposto numa superfície lateral da camada de eletrólito sólido 51, um eletrodo do lado da atmosfera (segundo eletrodo) 53 que está disposto na outra superfície lateral da camada de eletrólito sólido 51, uma camada de regulação de difusão 54 que regula a difusão dos gases de es-cape que passam, uma camada catalítica 55 que reage oxigênio e gás não queimado no gás de escape, e a parte aquecedora 56 que aquece o sensor de relação ar- combustível 40 ou 41.

[072]Em uma superfície lateral da camada de eletrólito sólido 51 é provida uma camada de regulação de difusão 54. Na superfície lateral da camada de regula-ção de difusão 54 no lado oposto da superfície lateral do lado da camada de eletróli- to sólido 51é provida uma camada catalítica 55. Na presente modalidade, uma câ-mara de gás medido 57 é formada entre a camada de eletrólito sólido 51 e a camada de regulação de difusão 54. Neste câmara de gás medido 57, o gás a ser detectado pelos sensores da relação ar-combustível 40 e 41, isto é, o gás de escape, é intro-duzido através da camada de regulação de difusão 54. Adicionalmente, o eletrodo do lado de escape 52 é disposto no interior da câmara de gás medido 57, portanto, o eletrodo do lado de escape 52 é exposto ao gás de escape através a camada de regulação de difusão 54. Observa-se que, a câmara de gás medido 57 não precisa necessariamente ser fornecida. A camada de regulação de difusão 54 pode contatar diretamente a superfície do eletrodo do lado de escape 52.

[073] Na outra superfície lateral da camada de eletrólito sólido 51 é fornecida a parte do aquecedor 56. Entre a camada de eletrólito sólido 51 e a parte de aquecedor 56 é formada uma câmara de gás de referência 58. No interior dessa câ-mara de gás de referência 58, um gás de referência é introduzido. Na presente mo-dalidade, a câmara de gás de referência 58 é aberta para a atmosfera. Portanto, no interior da câmara de gás de referência 58, a atmosfera é introduzida como gás de referência. O eletrodo do lado da atmosfera 53 é disposto no interior da câmara de gás de referência 58, portanto, o eletrodo do lado da atmosfera 53 é exposto ao gás de referência (atmosfera de referência). Na presente modalidade, o ar atmosférico é utilizado como gás de referência, de modo que o eletrodo do lado da atmosfera 53 é exposto à atmosfera.

[074]A parte do aquecedor 56 ê provida com uma pluralidade de aquecedo-res 59. Estes aquecedores 59 podem ser utilizados para controlar a temperatura do sensor de ar da relação ar-combustível 40 ou 41, em particular, a temperatura das camadas de eletrólito sólido 51. A parte de aquecedor 56 tem uma capacidade de geração de calor suficiente para aquecer a camada de eletrólito sólido 51 até a ati-vação.

[075]A camada de eletrólito sólido 51 é formada por um corpo sinterizado de ZrO2 (zircônia), HdO2, ThO2, Bi2O3 ou outro óxido de condutor de íons oxigênio no CaO, MgO, Y2O3, Yb2O3 etc. é misturado como um estabilizador. Adicionalmente, a camada de regulação de difusão 54 é formada por um corpo poroso sinterizado de alumina, magnésia, sílica, espinela, mulita, ou outra substância inorgânica resistente ao calor. Adicionalmente, os eletrodos 52 e 53 são formados por platina ou outro metal precioso com uma alta atividade catalítica.

[076] Adicionalmente, entre o eletrodo do lado de escape 52 e o eletrodo do lado da atmosfera 53, sensor de tensão Vr é fornecido pelo dispositivo de aplicação de tensão 60 que é montado na ECU 31. Além disso, a ECU 31 é provida com um dispositivo de detecção de corrente 61 que detecta a corrente (corrente de saída) que flui entre estes eletrodos 52 e 53 através da camada de eletrólito sólido 51, quando o dispositivo de aplicação de tensão 60 fornece a tensão do sensor Vr. A corrente que é detectada por este dispositivo de detecção de corrente 61 é a corrente de saída dos sensores de relação ar-combustível 40 e 41.

Operação do Sensor de Relação Ar-Combustível

[077] Em seguida, com referência à figura 5, o conceito básico de operação dos sensores de relação ar-combustível assim configurados 40, 41 será explicado. A figura 5 e uma vista que ilustra esquematicamente a operação dos sensores de rela-ção ar-combustível 40, 41. Quando do uso, cada um dos sensores de relação ar- combustível 40, 41 é disposto de modo que um camada catalítica 55 e a superfície circunferencial externa da camada de regulação de difusão 54 são expostos ao gás de escape. Adicionalmente, o ar atmosférico é introduzido na câmara de gás de refe-rência 58 dos sensores de relação ar-combustível 40, 41.

[078]No modo acima mencionado, a camada de eletrólito sólido 51 é formada por um corpo sinterizado de um óxido condutor de íons oxigênio. Portanto, tem a propriedade de uma força eletromotriz E sendo gerada o que faz com que os íons de oxigênio se movam do lado da superfície lateral de concentração alta para o lado da superfície lateral de concentração baixa, se uma diferença ocorrer na concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólido 51 no estado ativado pela temperatura elevada (característica da célula de oxigênio).

[079] Por outro lado, se uma diferença de potencial ocorrer entre as duas superfícies laterais, a camada de eletrólito sólido 51 tem a característica de tentar fazer com que os íons de oxigênio se movam, de modo que uma relação de concen-tração de oxigênio ocorre entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólido de acordo com a diferença de potencial (característica de bomba de oxigênio). Especificamente, quando ocorre uma diferença de potencial entre as duas superfí-cies laterais, isto causa o movimento de íons de oxigênio modo de que a concentra-ção de oxigênio na superfície lateral que apresenta uma polaridade negativa, em uma proporção de acordo com a diferença de potencial. Adicionalmente, como mos-trado nas figuras 4 e 5, nos sensores de relação ar-combustível 40, 41, a tensão constante aplicada ao sensor Vr é aplicada através dos eletrodos 52, 53 de modo que o eletrodo do lado da atmosfera 53 se torna o eletrodo positivo e o eletrodo do lado de escape 52 se torna o eletrodo negativo. Observa-se que, na presente modalidade, as tensões Vr aplicadas ao sensor nos sensores de relação ar-combustível 40 e 41 são a mesma tensão um do outro.

[080] Quando uma relação ar-combustível de gás de escape em torno dos sensores de relação ar-combustível 40, 41 é mais pobre que a relação estequiomé- trica de ar-combustível, a razão das concentrações de oxigênio entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólido 51 não se torna tão grande. Portanto, se é feito um ajuste da tensão Vr aplicada ao sensor para um valor apropriado, entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólido 51, a proporção da concentração real de oxigênio se torna menor que a proporção de concentração de oxigênio correspondendo à tensão Vr aplicada ao sensor. Por esta razão, os íons de oxigênio se movem a partir do eletrodo do lado de escape 52 em direção ao eletrodo do lado da atmosfera 43 conforme mostrado na figura 5 (a), modo de que a proporção da concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólido 51 se torna maior a direção da proporção de concentração de oxigênio correspondendo à tensão Vr aplicada ao sensor. Consequentemente, a corrente flui do lado positivo do dispositivo de aplicação de tensão 60 que aplica a tensão Vr ao sensor, através do eletrodo do lado da atmosfera 53, camada de eletrólito sólido 51, e eletrodo do lado de escape 52 para o lado negativo do dispositivo de aplicação de tensão 60.

[081]A intensidade da corrente (corrente de saída) Ir fluindo neste momento é proporcional à quantidade de oxigênio fluindo por difusão a partir de gases de es-cape através da camada de regulação de difusão 54 para a câmara de gás medido 57, em caso de ajuste da tensão Vr aplicada ao sensor para um valor adequado. Portanto, através da detecção da magnitude desta corrente Ir pelo dispositivo de de-tecção de corrente 61, é possível empobrecer a concentração de oxigênio e, por sua vez é possível empobrecer a relação ar-combustível na região pobre.

[082]Por outro lado, quando uma relação ar-combustível de gás de escape em torno dos sensores de relação ar-combustível 40, 41 for mais rica que a relação estequiométrica de ar-combustível, gás não queimado flui a partir do escape através da camada de regulação de difusão 54 para o interior da câmara de gás medido 57 e, portanto, mesmo que haja oxigênio presente no eletrodo do lado de escape 52, o oxigênio reage com o gás não queimado e é removido. Portanto, no interior da câ-mara de gás medido 57, a concentração de oxigênio torna-se extremamente baixa. Consequentemente, a proporção entre a concentração de oxigênio duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólido 51 se torna maior. Por esta razão, se for apli-cado ajuste da tensão Vr ao sensor a um valor apropriado, entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólido 51, a proporção da concentração de oxigênio real tornar-se maior que a proporção da concentração de oxigênio correspondendo à tensão Vr aplicada ao sensor. Portanto, conforme mostrado na figura 5 (b), íons de oxigênio íons se movem a partir do eletrodo do lado da atmosfera 53 para o eletrodo do lado de escape 52 de modo que a proporção da concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólido 51 se torna menor na di-reção da proporção da concentração de oxigênio correspondente a uma tensão Vr aplicada ao sensor. Consequentemente, a corrente flui do eletrodo do lado da at-mosfera 53, através do dispositivo de aplicação de tensão 60 que aplica a tensão Vr aplicada ao sensor ao eletro do lado de escape 52.

[083] A intensidade da corrente (corrente de saída) Ir fluindo neste momento é determinada pela vazão de íons de oxigênio que se movem através da camada de eletrólito sólido 51 a partir do eletrodo do lado da atmosfera 53 para o eletrodo do lado de escape 52, em caso de ajuste da tensão Vr aplicada ao sensor a um valor apropriado. Os íons de oxigênio reagem (queimam) com o gás não queimado, que se difunde a partir do escape através da camada de regulação de difusão 54 para a câmara de gás medido 57, no eletrodo do lado de escape 52. Por conseguinte, a vazão no movimento dos íons de oxigênio corresponde à concentração de gás não queimado no gás de escape fluindo para a câmara de gás medido 57. Portanto, através da detecção da magnitude desta corrente Ir pelo dispositivo de detecção de corrente 61, e possível empobrecer a concentração de gás não queimado e por sua vez é possível empobrecer a relação ar-combustível na região rica.

[084]Adicionalmente, quando a relação ar-combustível de gás de escape em torno o sensores de relação ar-combustível 40, 41 for a relação estequiométrica de ar-combustível, as quantidades de oxigênio e gás não queimado que fluem para o interior da câmara de gás medido 57 tornarem-se uma proporção química equivalen-te. Portanto, devido à ação catalítica do eletrodo do lado de escape 52, oxigênio e gás não queimado entram em combustão completamente, não havendo variações nas concentrações de oxigênio e gás não queimado na câmara de gás medido 57. Consequentemente, a taxa de concentração de oxigênio através das duas superfí-cies laterais da camada de eletrólito sólido 51 não flutua, mas é mantida na propor-ção da concentração de oxigênio correspondente a uma tensão Vr aplicada ao sen-sor. Por esta razão, conforme mostrado na figura 5 (c), qualquer movimento de íons de oxigênio ocorre devido à característica da bomba oxigênio. Consequentemente, nenhuma corrente flui através dos circuitos.

[085]Os sensores de relação ar-combustível 40 e 41 configurados e operan-do como acima têm as características de saída que são mostradas na figura 6. Isto é, nos sensores de relação ar-combustível 40 e 41, quanto maior a relação ar- combustível de gás de escape (isto é, mais pobre), maiores se tornam as correntes de saída Ir dos sensores de relação ar-combustível 40 e 41. Além disso, os sensores de relação ar-combustível 40 e 41 são configurados de modo que as correntes de saída Ir se tornam nulas quando uma relação ar-combustível de gás de escape é a relação estequiométrica de ar-combustível.

Circuitos de Dispositivo de Aplicação de Tensão e Dispositivo de Detecção de Corrente

[086]A figura 7 mostra um exemplo dos circuitos específicos que formam o dispositivo de aplicação de tensão 60 e dispositivo de detecção de corrente 61. No exemplo ilustrado, a força eletromotriz E que ocorre devido à característica das célu- las oxigênio é expressa como "E", a resistência interna da camada de eletrólito sólido 51, é expressa como "Ri", e a diferença de potencial elétrico entre os dois eletrodos 52, 53 é expressa como "Vs".

[087]Como será compreendido da figura 7, o dispositivo de aplicação de tensão 60 realiza basicamente o controle de feedback negativo, de modo que a força eletromotriz E que ocorre devido à característica de células de oxigênio corresponde a um tensão Vr aplicada ao sensor. Em outras palavras, o dispositivo de aplicação de tensão 60 executa o controle de feedback negativo de modo que, mesmo quando uma alteração na proporção de concentração oxigênio entre as duas superfícies la-terais da camada de eletrodo sólido 51 causar alteração no potencial de diferença Vs entre os dois eletrodos 52 e 53, esta diferença de potencial Vs se torna a tensão Vr aplicada ao sensor.

[088] Portanto, quando uma relação ar-combustível de gás de escape se torna a relação estequiométrica de ar-combustível e nenhuma mudança ocorre na proporção de concentração oxigênio entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólido 51, a relação de concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólido 51 se torna a proporção de concentração de oxigênio correspondente à tensão Vr aplicada ao sensor. Nesse caso, a força ele-tromotriz E está em conformidade com a tensão Vr aplicada ao sensor, a diferença de potencial Vs entre os dois eletrodos 52 e 53 também se torna a tensão Vr aplicada ao sensor, e, consequentemente, a corrente Ir não flui.

[089]Por outro lado, quando uma relação ar-combustível de gás de escape se torna uma relação ar-combustível é diferente da relação estequiométrica de ar- combustível e ocorre uma alteração na proporção de concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólido 51, a proporção de con-centração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sóli-do 51 não se torna uma proporção de concentração oxigênio correspondente a ten- são Vr aplicada ao sensor. Nesse caso, a força eletromotriz E se torna um valor dife-rente da tensão Vr aplicada ao sensor. Portanto, devido ao controle de feedback ne-gativo, uma diferença de potencial é aplicada Vs é aplicada entre os dois eletrodos 52 e 53, de modo que íons de oxigênio se movem entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólido 51, de modo que a força eletromotriz E está em con-formidade com a tensão Vr aplicada ao sensor. Adicionalmente, a corrente Ir flui jun-tamente com o movimento de íons de oxigênio neste momento. Consequentemente, a força eletromotriz E converge para uma tensão Vr aplicada sensor. Em caso da força eletromotriz E convergir para uma tensão Vr aplicada ao sensor, finalmente, a diferença de potencial Vs também convergirá para uma tensão Vr aplicada ao sen-sor.

[090] Portanto, pode ser dito que o dispositivo de aplicação de tensão 60 aplica tensão Vr substancialmente ao sensor entre os dois eletrodos 52 e 53. Obser-va-se que, o circuito elétrico do dispositivo de aplicação de tensão 60 não precisa ser conforme mostrado na figura 7. O circuito pode ter qualquer forma de dispositivo à medida que seja capaz de aplicar tensão Vr substancialmente ao sensor através dos dois eletrodos 52, 53.

[091]Adicionalmente, o dispositivo de detecção de corrente 61 não detecta realmente a corrente. Ele detecta a tensão E0 para calcular a corrente dessa tensão E0. Com relação a isso, E0 é expressa como na equação a seguir (1).E0 = Vr + V0 + IrR.. (1)em que, V0 é a tensão de desvio (tensão aplicada, de modo que E0 não se torne um valor negativo, por exemplo, 3V), enquanto R é o valor da resistência mos-trada na figura 7.

[092] Na equação (1), a tensão Vr aplicada ao sensor, tensão de desvio V0 e valor de resistência R são constantes e, portanto, a tensão E0 varia de acordo com a corrente Ir. Por esta razão, quando da detecção da tensão E0, é possível calcular a corrente Ir a partir da tensão E0.

[093]Portanto, o dispositivo de detecção de corrente 61 pode ser dito como detectando substancialmente a corrente Ir que flui entre os dois eletrodos 52, 53. Observa-se que, o circuito elétrico do dispositivo de detecção de corrente 61 não precisa ser conforme mostrado na figura 7. Sendo possível detectar a corrente Ir que flui entre os dois eletrodos 52, 53 pode ser usada qualquer forma de dispositivo.Resumo do Controle de Relação Ar-Combustível

[094]Em seguida será explicado um resumo de uma relação de controle ar- combustível no sistema de controle do motor de combustão interna da presente in-venção. Na presente modalidade, controle de feedback é realizado, com base em uma corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível 40 do lado a mon-tante, de modo que a corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 (isto é, correspondendo à relação ar-combustível do gás de es-cape fluindo para o catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20) se torna um valor que corresponde a uma relação ar-combustível alvo.

[095]Na presente modalidade, a relação ar-combustível alvo de gás de es-cape fluindo para interior do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é definida com base em uma corrente de saída Irdwn do sensor de re-lação ar-combustível do lado a jusante 41 e a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20. Especificamente, quando a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar- combustível do lado a jusante 41 se torna o valor de julgamento de referência rico Irrich ou menos, julga-se que a relação ar-combustível do gás de escape que foi de-tectada pelo sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se transformou na relação ar-combustível rica. Nesse caso, devido ao dispositivo de comutação pobre, a relação ar-combustível alvo é definida para a relação ar-combustível de ajuste pobre e é mantida nessa relação ar-combustível. A este respeito, o valor de referên- cia de avaliação rico Irrich é um valor que corresponde a uma relação ar-combustível de julgamento rico predeterminada (por exemplo, 14,55) que é ligeiramente mais rica que a relação estequiométrica de ar-combustível. Adicionalmente, a relação ar- combustível de ajuste pobre é uma relação ar-combustível predeterminada que é um mais pobre que a relação estequiométrica de ar-combustível, e, por exemplo, é 14,65 para 20, de preferência 14,68 para 18, mais preferivelmente 14,7 para 16 ou menos.

[096]Depois, quando, no estado onde a relação ar-combustível alvo é ajus-tada para a relação ar-combustível de ajuste pobre, a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a mon-tante 20 atinge um determinada quantidade de armazenamento maior do que zero, a relação ar-combustível alvo é comutada para uma relação ar-combustível de ajuste ligeiramente pobre pelo dispositivo de diminuição de grau pobre (observa-se que, a quantidade de armazenamento de oxigênio neste momento será referida como a "quantidade de armazenamento de referência de alteração e grau pobre). A "relação ar-combustível de ajuste ligeiramente pobre" é uma relação ar-combustível pobre que apresenta uma diferença menor em relação à relação estequiométrica de ar- combustível que a relação ar-combustível de ajuste pobre, e, por exemplo, é de 14,62 para 15,7, preferencialmente 14,63 para 15,2, mais preferencialmente 14,65 para 14,9 ou mais. Adicionalmente, a quantidade de armazenamento de referência de alteração de grau pobre é uma quantidade de armazenamento que tem uma dife-rença de zero que é uma dada diferença de referência de alteração .

[097]Por outro lado, quando a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se torna um valor de referência de avaliação pobre Irlean ou mais, julga-se que uma relação ar-combustível do gás de escape que é detectada pela relação ar-combustível do lado a jusante 41 se torna a relação ar-combustível pobre. Nesse caso, devido ao dispositivo de comutação rico, a rela- ção ar-combustível alvo é ajustada para uma relação ar-combustível rica e é mantida nessa relação ar-combustível. A este respeito, o valor de referência de avaliação pobre Irlean é um valor que corresponde a uma relação ar-combustível avaliada co-mo pobre predeterminada (por exemplo, 14,65) que é um pouco mais pobre do que o relação estequiométrica de ar-combustível. Adicionalmente, a relação ar- combustível de ajuste rica é uma relação ar-combustível predeterminada que é mais rica que a relação estequiométrica de ar-combustível, e, por exemplo, é de 10 para 14,55, de preferência 12 para 14,52, mais preferivelmente 13 para 14,5 ou mais.

[098]Então, quando, no estado onde a relação ar-combustível alvo é ajusta-da para relação ar-combustível rica, a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 atinge um determinado quantidade de armazenamento para menos que a quantidade má-xima de armazenamento, a relação ar-combustível alvo é comutada para a relação ar-combustível de ajuste ligeiramente rica pelo dispositivo de diminuição de grau rico (observa-se que, a quantidade de armazenamento de oxigênio neste momento será referida como a "quantidade de armazenamento de referência de alteração de grau rico"). A relação ar-combustível de ajuste ligeiramente rica é uma relação ar- combustível rica que possui uma diferença menor da relação estequiométrica de ar- combustível que a relação ar-combustível de ajuste rica e, por exemplo, é de 13,5 para 14,58, de preferência 14 para 14.57, mais preferencialmente 14,3 para 14,55 ou mais. Adicionalmente, a quantidade de armazenamento de referência de alteração de grau rico é a quantidade de armazenamento que é a diferença da quantidade de armazenamento de oxigênio máxima que é a dada diferença de referência de alteração .

[099] Consequentemente, na presente modalidade, se a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se torna o valor de referência de avaliação rico Irrich ou menos, primeiro, a relação ar-combustível alvo é ajustada para a relação ar-combustível pobre. Então, se a quantidade de armaze-namento de oxigênio OSAsc se torna maior em um certo ponto, é ajustada a uma relação ar-combustível de ajuste ligeiramente pobre. Após isso, se a corrente de sa-ída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se torna o valor de referência de avaliação pobre Irlean ou mais, primeiro, a relação ar-combustível alvo é ajustada para uma relação ar-combustível de ajuste rica. Então, se a quanti-dade de armazenamento de oxigênio OSAsc se torna menor em um certo ponto, é ajustada para uma relação ar-combustível de ajuste ligeiramente rica, então uma operação semelhante é repetida.

[0100] Observa-se que, a relação ar-combustível avaliada como rica e a re-lação ar-combustível avaliada como pobre são ajustadas para relações ar- combustível dentro de 1% da relação estequiométrica de ar-combustível, preferivel-mente dentro de 0,5% da mesma, mais preferivelmente dentro de 0,35% da mesma. Portanto, as diferenças da relação ar-combustível avaliada como rica e relação ar- combustível avaliada como pobre a partir da relação estequiométrica de ar- combustível surgem, quando a relação estequiométrica de ar-combustível é de 14,6, 0,15 ou menos, preferivelmente 0,073 ou menos, mais preferivelmente 0,051 ou me-nos. Adicionalmente, a diferença da relação ar-combustível alvo (por exemplo, rela-ção ar-combustível de ajuste ligeiramente rica ou relação ar-combustível de ajuste pobre) a partir da relação estequiométrica de ar-combustível é ajustada de modo a ser maior que a diferença de referência.

[0101]Adicionalmente, na presente modalidade, a quantidade de armaze-namento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é estimada pelo dispositivo de estimativa de quantidade de armaze-namento de oxigênio. Com o emprego do dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo, o dispositivo de estimativa da quantidade de armazenamento de oxigênio calcula, com base na relação ar- combustível detectada pelo lado a montante do sensor de relação ar-combustível 40 e quantidade de entrada de ar do motor de combustão interna que é calculada com base no valor de saída no valor de saída do fluxímetro de ar 39, etc., a quantidade de fluxo de gás não queimado que se torna excessiva ou gás não queimado que se torna deficiente quando se tenta transformar a relação ar-combustível de gás de es-cape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 a relação estequiométrica de ar-combustível (abaixo, referida como "quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo Qcor").

[0102]Isto é, o dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo de gás queima-do em excesso/deficiente em influxo calcula a quantidade de fluxo de gás não quei-mado que está contida no gás de escape ou a quantidade de fluxo de gás não quei-mado que é necessária para queimar o oxigênio que está contido no gás de escape, quando se presume que o oxigênio e gás não queimado, etc., no gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 reage completamente. Especificamente, o dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo calcula a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo Qcor, com base na quan-tidade de entrada de ar do motor de combustão interna que foi calculada com base no fluxímetro de ar 39, etc., e a diferença de uma relação ar-combustível que foi de-tectada pelo sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 a partir da re-lação estequiométrica de ar-combustível.

[0103]De modo semelhante, por emprego do dispositivo de cálculo da quan-tidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo, o dispositivo de estimativa da quantidade de armazenamento de oxigênio calcula, com base na rela-ção ar-combustível detectada pelo sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 e a quantidade de entrada de ar do motor de combustão interna que foi calculada com base na saída do fluxímetro de ar 39, etc., a quantidade de fluxo gás não queimado que se torna excessiva ou gás não queimado que se torna deficiente quando se tenta transformar a relação ar-combustível de gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 na rela-ção estequiométrica de ar-combustível (abaixo, referida como "a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo Qsc").

[0104]Isto é, dispositivo de cálculo da dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo calcula a quantidade de fluxo de gás não queimado que está contida no gás de escape ou a quantidade de fluxo de gás não queimado que é necessária para queimar o oxigênio que está con-tido no gás de escape, quando se presume que o oxigênio e gás não queimado, etc., no gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 reagiram completamente. Especificamente, o dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo calcula a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo Qsc, com base na quantidade de entrada de ar do motor de combustão interna que é calculada com base no fluxímetro de ar 39, etc., e a diferença de uma relação ar- combustível que foi detectada pelo sensor de relação ar-combustível do lado a ju-sante 41 a partir da relação estequiométrica de ar-combustível.

[0105]Além disso, o dispositivo de estimativa da quantidade de armazena-mento de oxigênio calcula a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, pelo dispositivo de cálculo de quantidade de armazenamento, com base no valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo (=(Qcor-Qsc)) obtido da adição cumulativa da diferença de quantidade de fluxo (Qcor-Qsc) obtida da subtração da quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo Qsc a partir da quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo Qcor. Com relação a isso, a diferença de quantidade de fluxo corresponde à quantidade de fluxo de gás não queimado que entrou em combustão e foi retirada no catalisador de puri-ficação de gás de escape do lado a montante 20 ou a quantidade de fluxo de oxigê-nio que foi armzenada no catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20. Portanto, o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo é proporcional à quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, e portanto é possível estimar acertadamente a quantidade de armazenamento de oxigênio com base no valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo.

[0106]Observa-se que, o dispositivo de estimativa da quantidade de arma-zenamento de oxigênio estima a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, com base na quantidade de fluxo em excesso/deficiente do gás não queimado no gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a mon-tante 20 ou no gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20. Contudo, é também possível estimar a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de es-cape do lado a montante 20 com base na quantidade de fluxo em excesso/deficiente do oxigênio no gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 ou no gás de escape em efluxo a partir do ca-talisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20. Nesse caso, a quantidade de fluxo em excesso/deficiente de oxigênio é calculada por multiplicação da quantidade de combustível que é alimentada de um injetor de combustível 11 para uma câmara de combustão 5 com uma diferença entre a relação ar-combustível detectada pelo sensores de relação ar-combustível 40, 41 e a relação estequiométri- ca de ar-combustível.

[0107] Observa-se que, a relação ar-combustível alvo acima mencionada é ajustada e a quantidade de armazenamento de oxigênio é estimada por ECU 31. Portanto, pode-se dizer que a ECU 31 tem um dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre, dispositivo de redução de grau pobre, dispositivo de comutação de relação ar-combustível rica, dispositivo de redução de grau rico, dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo, dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo de gás queimado em exces- so/deficiente em efluxo, e dispositivo de cálculo de quantidade de armazenamento

Explicação de Controle Empregando Fluxograma

[0108]Com referência à figura 8, a operação acima será explicada em mais detalhes. A figura 8 é um fluxograma da quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, cor-rente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41, quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC, corrente de saída Irup do sen-sor de relação ar-combustível do lado a montante 40, quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo Qcor, quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo Qsc, valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo, e valor de aprendizagem gk de desvio da relação ar- combustível, no caso de realização de controle da relação ar-combustível em um sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com a presente modalidade.

[0109] Observa-se que, conforme explicado acima, a corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 se torna zero quando a relação ar-combustível de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é a relação estequiométrica de ar-combustível, se torna um valor negativo quando a relação ar-combustível de gás de escape é um relação ar-combustível rica, e se torna um valor positivo quando a relação ar-combustível de gás de escape é um relação ar-combustível pobre. Adici-onalmente, quando a relação ar-combustível de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 for uma rela-ção ar-combustível rica ou relação ar-combustível pobre, maior será a diferença a partir da relação estequiométrica de ar-combustível, maior será o valor absoluto da corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40.

[0110]A corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 também muda de acordo com a relação ar-combustível de gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 da mesma forma como a corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40. Adicionalmente, a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC é uma quantidade de ajuste relacionada à relação ar- combustível alvo. Quando a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC for 0, a relação ar-combustível alvo será ajustada para a relação estequiométrica de ar- combustível, quando a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC for um valor positivo, a relação ar-combustível alvo será uma relação ar-combustível pobre, e quando a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC for um valor negativo, a relação ar-combustível alvo será uma relação ar-combustível rica.

[0111] Adicionalmente, o valor de aprendizagem AFgk de um desvio da re-lação ar-combustível é empregado para correção do desvio quando a relação ar- combustível de gás de escape que na realidade está em influxo na direção do catali-sador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 desvia a partir da re-lação ar-combustível alvo de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20. Especificamente, quando a real relação ar-combustível de gás de escape desvia a partir da relação ar- combustível alvo, o valor de aprendizagem de um desvio da relação ar-combustível AFgk é atualizado de acordo com essa quantidade de desvio. A seguinte e última relações de ar-combustível alvo são ajustadas considerando-se o valor de aprendizagem atualizado AFgk de um desvio da relação ar-combustível.

[0112]No exemplo ilustrado, no estado antes do tempo t1, a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC da relação ar-combustível alvo é ajustada para a quantidade de ajuste ligeiramente rica AFCsrich. A "quantidade de ajuste ligeira-mente rica AFCsrich" é um valor correspondendo à relação ar-combustível de ajuste ligeiramente rica e um valor inferior a 0. Portanto, a relação ar-combustível alvo de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é ajustada para a relação ar-combustível rica. Juntamente com isso, a corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 apresenta um valor negativo. O gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 contém gás não queimado e, portanto, a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do cata-lisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 diminui gradualmen-te. Contudo, o gás não queimado contido no gás de escape é purificado pelo catali-sador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 e, portanto, a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante é substanci-almente 0 (correspondendo a relação estequiométrica de ar-combustível). Adicio-nalmente, o gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 também contém gás não queimado, embora a quantidade seja leve e, portanto, a quantidade de fluxo de gás queimado em exces- so/deficiente em influxo Qcor é um valor positivo, isto é, está em um estado onde o gás não queimado está em excesso.

[0113]Por outro lado, o gás não queimado fluindo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é oxidado e purificado pelo oxigênio que é armazenado no catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20. Portanto, não apenas a quantidade de escape de oxigênio (e NOx) a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, mas também a quantidade de escape de gás não queimado é suprimida. Portanto, a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo Qsc é subs-tancialmente zero. Consequentemente, o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo gradualmente aumenta. Isto mostra que a quantidade de arma-zenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 está diminuindo gradualmente.

[0114] Além disso, no exemplo ilustrado, antes do tempo t1, o valor de aprendizagem de um desvio da relação ar-combustível AFgk é um valor positivo. Portanto, no exemplo ilustrado, antes do tempo t1, o valor de uma quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC com desvio para o lado pobre (AFC+AFgk) é ajustado como a relação ar-combustível alvo.

[0115]Se a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 diminuir gradualmente, a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc diminui além da quantidade de armazenamento limite inferior (vide a figura 2, Clowlim). Se a quantidade de arma-zenamento de oxigênio OSAsc diminuir a partir da quantidade de armazenamento limite inferior, parte do gás não queimado em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 eflui sem purificação pelo cata-lisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20. Portanto, imediata-mente antes do tempo t1 da figura 8, em conjunto com a diminuição na quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de es-cape do lado a montante 20, a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar- combustível do lado a jusante 41 gradualmente sofre uma redução. Observa-se que, o gás não queimado contido no gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é oxidado e purificado pelo ca-talisador de purificação de gás de escape do lado a jusante 24.

[0116]Se o gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 contiver gás não queimado deste modo e a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 sofrer gradualmente uma redução, a quantidade de fluxo de gás queimado em ex- cesso/deficiente em efluxo Qsc que é calculada com base na a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 aumentará. Contudo, a quantidade de fluxo do gás não queimado no gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é pequena e, portanto, a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo Qsc será menor em valor absoluto que a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo Qcor. Consequentemente, nesse momento, o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo gradualmente aumenta. Isto mostra que nesse momento, a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 diminui gra-dualmente.

[0117]Então, a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 gradualmente sofre uma redução e, no tempo t1, alcança o valor de referência de avaliação rico Irrich que corresponde à relação ar-combustível avaliada como rica. Na presente modalidade, se a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se torna o valor de referência de ava-liação rico Irrich ou menor, de modo a suprimir a diminuição da quantidade de arma-zenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível AFC é comu-tada para quantidade de ajuste pobre estabelecida AFCglean. Quantidade de ajuste pobre estabelecida AFCglean é um valor que corresponde à relação ar-combustível pobre e é um valor maior que 0.

[0118]Observa-se que, na presente modalidade, após a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 alcançar o valor de referência de avaliação rico Irrich, isto é, após a relação ar-combustível de gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 alcançar a relação ar-combustível avaliada como rica, a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC é comutada. Isso se deve ao fato e que, mesmo se a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 for suficiente, a relação ar-combustível de gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 algumas vezes desvia muito ligeiramente da relação estequiométrica de ar-combustível. Ou seja, se for julgado que a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 tiver diminuído além da quantidade de armazenamento limite inferior quando a corrente de saída Irdwn desvia ligeiramente do valor correspondendo à relação estequiomé- trica de ar-combustível (isto é, zero), existe a possibilidade de que a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc seja julgada como tendo diminuído além da quantidade de armazenamento limite inferior, mesmo se existir na realidade uma quantidade suficiente de armazenamento de oxigênio. Portanto, na presente modali-dade, não é até a relação ar-combustível de gás de escape em efluxo a partir do ca-talisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 alcançar a relação ar-combustível avaliada como rica, que se julga que a quantidade de armazenamen-to de oxigênio diminuiu além da quantidade de armazenamento limite inferior. Inver-samente, a relação ar-combustível avaliada como rica é ajustada para uma relação ar-combustível em que a relação ar-combustível de gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 não aumenta muito quando a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é suficiente. Observa-se que, o mesmo pode ser dito para a última relação ar-combustível avaliada como pobre ex-plicada.

[0119] Se, no tempo t1, a relação ar-combustível alvo de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 for comutada para a relação ar-combustível pobre, a relação ar-combustível de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 também alterará da relação ar-combustível rica para a relação ar-combustível pobre (na realidade, ocorre um retardo desde quando a relação ar-combustível alvo é comutada para quando a relação ar-combustível de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é alterada, porém no exemplo ilustrado, é presumido que a alteração seja simultânea).

[0120]Se, no tempo t1, a relação ar-combustível de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 mudar para a relação ar-combustível pobre, a corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 terá um valor positivo, e a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de es-cape do lado a montante 20 começará a aumentar. Adicionalmente, o gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a mon-tante 20 contém uma grande quantidade de oxigênio, portanto a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo Qcor se torna a valor negativo, isto é, em um estado onde gás não queimado é deficiente.

[0121]Observa-se que, no exemplo ilustrado, imediatamente após a comu-tação da relação ar-combustível alvo, a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 sofre uma redução. Isso se deve a um retardo que ocorrre a partir da comutação da relação ar-combustível alvo até quando o gás de escape alcança o catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, e assim gás não queimado continua a efluir a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20. Portanto, a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo Qsc que é calculada com base na a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se torna um valor positivo. Contudo, a quantidade de fluxo de gás não queimado no gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é pequena e, portanto, o valor absoluto da quantidade de flu-xo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo Qsc é menor que o valor ab-soluto da quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo Qcor. Consequentemente, após o tempo t2, o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo diminui gradualmente. Isto mostra que, nesse momento, a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é gradualmente elevada.

[0122] Adicionalmente, o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo é restabelecido em zero no tempo t1. Isso ocorre porque, na presente mo-dalidade, o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo é calculado a partir do tempo de referência, tal como quando a relação ar-combustível alvo é co-mutada a partir da relação ar-combustível rica para a relação ar-combustível pobre ou quando é comutada a partir da relação ar-combustível pobre para a relação ar- combustível rica. Ao mesmo tempo, no tempo t1, o valor de aprendizagem de um desvio da relação ar-combustível AFgk é atualizado. Nesse momento, o valor de aprendizagem de um desvio da relação ar-combustível AFgk é atualizado com base na fórmula que se segue (2) por multiplicação do coeficiente fornecido com o valor cumulativo Qsc d diferença de quantidade de fluxo imediatamente antes do tempo t1 e adição do produto ao valor até então (observa-se que, "i" na formula (2) indica o número de atualizações).AFgk(i)=AFgk(i-1)+C«∑Qsc ...(2)

[0123]Então, em conjunto com um aumento da quantidade de armazena-mento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, a relação ar-combustível de gás de escape em efluxo a partir do catali- sador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 muda para a relação estequiométrica de ar-combustível e a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 converge para 0. Portanto, a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se torna o valor de referência de avaliação rico Irrich ou mais no tempo t2 . Durante este período, a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC da relação ar-combustível alvo é mantida na quantidade de ajuste pobre estabelecida AFCglean, e assim a corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 é mantida a um valor positivo.

[0124] Se a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisa-dor de purificação de gás de escape do lado a montante 20 continua a aumentar, no tempo t3, ela alcança a quantidade de armazenamento de referência de alteração de grau pobre Clean. Nesse momento, o valor cumulativo Qsc da diferença de quanti-dade de fluxo alcança o valor cumulativo de referência Qsclean de alteração de grau pobre. Na presente modalidade, se o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo se torna o valor cumulativo de referência Qsclean de alteração de grau pobre ou menos, de modo a tornar lenta a velocidade de aumento da quan-tidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC é comutada para a quantidade de ajuste estabelecida ligeiramente pobre AFCs- lean. A quantidade de ajuste estabelecida ligeiramente pobre AFCslean é um valor que corresponde à relação ar-combustível de ajuste ligeiramente pobre, e é um valor que é menor que AFCglean e maior que 0.

[0125]Se, no tempo t3, a relação ar-combustível alvo for comutada para a re-lação ar-combustível de ajuste ligeiramente pobre, a diferença entre a relação ar- combustível de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 e a relação estequiométrica de ar-combustível também se tornará menor. Juntamente com isso, o valor da corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 se torna menor, e a ve-locidade crescente da quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catali-sador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 sofre uma redução. Além disso, a quantidade de oxigênio contida no gás de escape em influxo na dire-ção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 diminui, e portanto o valor absoluto da quantidade de fluxo de gás queimado em exces- so/deficiente em influxo Qcor sofre uma redução.

[0126]Por outro lado, o oxigênio no gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é armazenado no catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20. Portanto, não apenas a quantidade de escape de gás não queimado a partir do catalisador de puri-ficação de gás de escape do lado a montante 20, mas também a quantidade de es-cape de oxigênio do mesmo é suprimida. Portanto, a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo Qsc se torna substancialmente zero. Consequentemente, o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo diminui gradualmente. Isto mostra que a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 gra-dualmente aumenta. Observa-se que, nesse momento, o NOx no gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é reduzido e purificado no catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, e portanto a quantidade de escape de NOx a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é também suprimida.

[0127]Após o tempo t3, a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 gradualmente aumenta, embora o aumento da velocidade seja lento. Se a quantidade de armaze-namento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 aumentar gradualmente, a quantidade de armazenamento de oxigê-nio OSAsc aumenta além da quantidade de armazenamento limite superior (vide Cuplim da figura 2). Se a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc aumen-tar além da quantidade de armazenamento limite superior, parte do oxigênio em in-fluxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 eflui sem ser armazenada no catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20. Portanto, imediatamente antes do tempo t4 da figura 8, em conjunto com um aumento da quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisa-dor de purificação de gás de escape do lado a montante 20, a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 gradualmente se eleva. Observa-se que, em conjunto com o catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 que se torna incapaz de armazenar parte do oxigênio, NOx também pode não mais ser reduzido e purificado, porém este NOx é reduzido e armazenado pelo catalisador de purificação de gás de escape do lado a jusante 24.

[0128] Se, deste modo, o gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 contiver oxigênio e a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 gradualmente se elevar, a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo Qsc que é calculada com base na corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 diminui. Contudo, a quantidade de fluxo de oxigênio no gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é pequena, e portanto a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo Qsc é menor em valor absoluto que a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo Qcor e, consequentemente, nesse momento, o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo diminui gradualmente. Isto mostra que nesse momento, a quan-tidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 gradualmente aumenta.

[0129] Então, a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 gradualmente se eleva e, no tempo t4, alcança o valor de refe-rência de avaliação pobre Irlean que corresponde à relação ar-combustível avaliada como pobre. Na presente modalidade, se a corrente de saída do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se tornar o valor de referência de avaliação pobre Irlean ou mais, de modo a suprimir um aumento da quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC é comutada para a quantidade de ajuste rica estabelecida AFCgrich. A quantidade de ajuste rica estabelecida AFCgrich é um valor correspondendo à relação ar-combustível rica e é um valor menor que 0.

[0130] Se, no tempo t4, comutando a relação ar-combustível alvo de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 para a relação ar-combustível rica, a relação ar-combustível de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 também mudar a partir da relação ar-combustível pobre para a relação ar-combustível rica (na realidade, ocorre um retardo a partir de quando a relação ar-combustível alvo é comutada para quando a relação ar-combustível de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 muda, porém, no exemplo ilustrado, presume-se que essas mudem simultaneamente para conveniência).

[0131] Se, no tempo t4, a relação ar-combustível de gás de escape em in-fluxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 mudar para a relação ar-combustível rica, a corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 se tornará um valor negativo, e a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 começará a diminuir. Adicionalmente, o gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 contém uma grande quantidade de gás não queimado e, portanto, a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo Qcor se torna um valor positivo, isto é, em um estado onde gás não queimado se encontra em excesso.

[0132] Observa-se que, no tempo t4, o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo é restabelecido em zero e, simultaneamente, um valor pobre de um desvio da relação ar-combustível AFgk é atualizado. Nesse momento, o valor de aprendizagem de um desvio da relação ar-combustível AFgk é atualizado com base na fórmula (2) acima por multiplicação do coeficiente fornecido com o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo imediatamente antes do tempo t4 e adicionando o produto ao valor até então.

[0133] Então, em conjunto com uma diminuição da quantidade de armaze-namento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, a relação ar-combustível de gás de escape em efluxo a partir do ca-talisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 muda para a relação estequiométrica de ar-combustível, e a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 converge para "0". Portanto, a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se torna o valor de referência de avaliação pobre Irlean ou menos, após o tempo t5. Durante este período, a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC da relação ar- combustível alvo é mantida na quantidade de ajuste rica estabelecida AFCgrich, e a corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 é mantida a um valor negativo.

[0134]Se a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 continuar a diminuir, no tempo t6, ela alcança a quantidade de armazenamento de referência de alteração de grau rico Crich. Nesse momento, o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo alcança o valor cumulativo de referência Qscrich da alteração de grau rico. Na presente modalidade, se o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo se torna o valor cumulativo de referência Qscrich da alteração de grau rico ou mais, de modo a tornar lenta a velocidade de diminuição da quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC é co-mutada para a quantidade de ajuste ligeiramente rica AFCsrich. A quantidade de ajuste ligeiramente rica AFCsrich é um valor correspondendo à relação ar- combustível de ajuste ligeiramente rica, e é um valor que é maior que AFCgrich e menor que 0.

[0135]No tempo t6, quando da comutação da relação ar-combustível alvo para a relação ar-combustível de ajuste ligeiramente rica, a diferença entre a relação ar-combustível de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 e a relação estequiométrica de ar- combustível se tornará menor. Juntamente com isso, o valor da corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 se torna maior, e a velocidade de diminuição da quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 sofre uma redu-ção. Além disso, a quantidade do gás não queimado contida no gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é diminuída, e portanto o valor absoluto da quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo Qcor sofre uma redução.

[0136]Por outro lado, o gás não queimado no gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é oxi-dado e purificado no catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20. Portanto, não apenas a quantidade de escape de oxigênio e NOx a partir do ca-talisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, mas também a quantidade de escape de gás não queimado a partir do mesmo é suprimida. Portanto, a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo Qsc se torna substancialmente zero. Consequentemente, o valor cumulativo Qsc da dife-rença de quantidade de fluxo gradualmente aumenta. Isto mostra que a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de es-cape do lado a montante 20 diminui gradualmente.

[0137]Após o tempo t5, a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 diminui gra-dualmente, embora a velocidade de diminuição da mesma seja lenta. Consequen-temente, gás não queimado inicia o efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20. Consequentemente, da mesma forma como o tempo t1, a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 alcança o valor de referência de avaliação rico Irrich. Então, uma opera-ção semelhante à operação dos tempos t1 a t6 é repetida.Ação e Efeito no Controle da Presente Modalidade

[0138]De acordo com o controle da relação ar-combustível da presente mo-dalidade explicado acima, imediatamente após a relação ar-combustível alvo ser alterada a partir da relação ar-combustível rica para a relação ar-combustível pobre no tempo t1 e imediatamente após a relação ar-combustível alvo ser alterada a partir da relação ar-combustível pobre para a relação ar-combustível rica no tempo t4, a diferença da relação ar-combustível alvo a partir da relação estequiométrica de ar- combustível é ajustada para maior (isto é, o grau rico ou o grau pobre é ajustado para maior). Portanto, o gás não queimado que eflui a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 no tempo t1, e o NOx que eflui a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 no tempo t4, podem ser rapidamente diminuídos. Portanto, o efluxo de gás não queimado e NOx a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 pode ser suprimido.

[0139]Adicionalmente, de acordo com o controle da relação ar-combustível da presente modalidade, no tempo t1, a relação ar-combustível alvo é ajustada para a relação ar-combustível pobre, então o efluxo de gás não queimado a partir do ca-talisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 para e a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é restaurada a um determinado grau e, então no tempo t3, a relação ar-combustível alvo é comutada para a relação ar-combustível de ajuste ligeiramente pobre. Quando se reduz a diferença entre a relação ar- combustível alvo e a relação estequiométrica de ar-combustível desta forma, do tempo t3 para o tempo t4, a velocidade de aumento da quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a mon-tante 20 pode se tornar lenta. Em razão disso, o intervalo de tempo do tempo t3 para o tempo t4 pode ser maior. Consequentemente, é possível diminuir a quantidade de fluxo de NOx ou gás não queimado a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 por unidade de tempo. Adicionalmente, de acordo com o controle da relação ar-combustível acima, é possível manter uma pequena quantidade de efluxo, quando no tempo t4, NOx eflui a partir do catalisador de purifi-cação de gás de escape do lado a montante 20. Portanto, o efluxo de NOx a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 pode ser supri-mido.

[0140]Além disso, de acordo com o controle de relação ar-combustível da presente modalidade, no tempo t4, a relação ar-combustível alvo é ajustada para a relação ar-combustível rica, então o efluxo de NOx (oxigênio) a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 para e a quantidade de ar- mazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 diminui a um determinado ponto e, então, no tempo t6, a relação ar-combustível alvo é comutada para a relação ar-combustível de ajuste ligeiramente rica. Quando se reduz a diferença entre a relação ar-combustível alvo e a relação estequiométrica de ar-combustível desta forma, do tempo t6 para o tempo t7 (tempo de realização de controle correspondendo ao tempo t1), a velocidade de diminuição da quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 pode ser lenta. Em razão disso, o intervalo de tempo do tempo t6 para o tempo t7 pode ser mais longo. Consequentemente, a quantidade de efluxo de NOx ou gás não queimado a partir do catalisador de purifi-cação de gás de escape do lado a montante 20 por unidade de tempo pode ser di-minuída. Adicionalmente, de acordo com o controle da relação ar-combustível acima, a quantidade de efluxo quando, no tempo t7, gás não queimado eflui a partir do cata-lisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 pode ser mantida pequena. Portanto, efluxo de gás não queimado a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 pode ser suprimido.

[0141]Adicionalmente, na presente modalidade, o sensor de relação ar- combustível 41 que apresenta a configuração mostrada na figura 4 é usado como o sensor que detecta a relação ar-combustível de gás de escape no lado a jusante. Nesse sensor de relação ar-combustível 41, diferente de um sensor de oxigênio, não há histerese correspondendo à direção de alteração de uma relação ar-combustível de gás de escape conforme mostrado na figura 3. Portanto, de acordo com o sensor de relação ar-combustível 41, a resposta à relação ar-combustível de gás de escape atual é alta, e o efluxo de gás não queimado e oxigênio (e NOx) a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 pode ser rapidamente detectada. Portanto, desse modo, de acordo com a presente modalidade, é possível suprimir o efluxo de gás não queimado e NOx (e oxigênio) a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20.

[0142]Adicionalmente, em um catalisador de purificação de gás de escape que pode armazenar oxigênio, se a quantidade de armazenamento de oxigênio é mantida substancialmente constante, a capacidade de armazenamento de oxigênio diminui. Portanto, de modo a manter a capacidade de armazenamento de oxigênio tanto quanto possível, é necessário fazer com que uma quantidade de armazena-mento de oxigênio aumente e diminua no tempo de uso do catalisador de purificação de gás de escape. De acordo com o controle de relação ar-combustível de acordo com a presente modalidade, a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 altera repetida-mente para cima e para baixo entre próximo a zero e próximo à quantidade máxima de armazenamento de oxigênio. Portanto, a capacidade de armazenamento de oxi-gênio do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 pode ser mantida tão alta quanto possível.

Explicação de Controle Específico

[0143]Em seguida, com referência às figuras 9 a 11, um sistema de controle na modalidade acima será especificamente explicado. O sistema de controle na pre-sente modalidade, conforme mostrado pelo diagrama em bloco funcional da figura 9, é configurado incluindo os blocos funcionais A1 a A11. Abaixo, cada bloco funcional será explicado enquanto com referência à figura 9.

Cálculo da Injeção de Combustível

[0144]Primeiro será explicado o cálculo da injeção de combustível. No cál-culo da injeção de combustível, o dispositivo de cálculo de entrada de ar A1, disposi-tivo de cálculo básico de injeção de combustível A2, e dispositivo e cálculo de injeção de combustível A3 são empregados.

[0145] O dispositivo de cálculo de entrada de ar A1 calcula a quantidade de entrada de ar Mc em cada cilindro com base na vazão de ar de entrada Ga medida pelo fluxímetro 39, a velocidade do motor NE calculada com base na saída do sensor de ângulo da manivela 44, e o mapa ou fórmula de cálculo armazenada na ROM 34 da ECU 31.

[0146]O dispositivo de cálculo básico de injeção de combustível A2 divide a quantidade de ar de entrada do cilindro Mc, que é calculada pelo dispositivo de cál-culo de entrada de ar A1, por uma relação ar-combustível alvo AFT que é calculada pelo dispositivo de ajuste da relação ar-combustível alvo explicado por último A6 para desta forma calcular a quantidade básica de injeção de combustível Qbase (Qba- se=Mc/AFT).

[0147]O dispositivo de cálculo de injeção de combustível A3 adiciona a quantidade básica de injeção de combustível Qbase calculada pelo dispositivo de cálculo básico de injeção de combustível A2 e a quantidade de correção de F/B ex-plicada por último DQi, para calcular a quantidade de injeção de combustível Qi (Qi=Qbase+DQi). O injetor de combustível 11 é comandado para injetar combustível, de modo que a quantidade de injeção de combustível Qi que foi calculada desta forma é injetada.

Cálculo da relação ar-combustível alvo

[0148] A seguir, será explicado o cálculo da relação ar-combustível alvo. No cálculo da relação ar-combustível alvo, a dispositivo de cálculo da quantidade de armazenamento de oxigênio A4, dispositivo de estimativa do valor de aprendizagem A5, dispositivo de cálculo básico da relação ar-combustível alvo A6, dispositivo de cálculo da quantidade de ajuste da relação ar-combustível alvo A7, e dispositivo de ajuste da relação ar-combustível alvo A8 são empregados.

[0149]O dispositivo de cálculo da quantidade de armazenamento de oxigê-nio A4 calcula o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo como um valor que indica a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, com base na quantidade de ar de entrada do cilindro Mc que foi calculada pelo dispositivo de cálculo da quantidade de ar de entrada do cilindro A1, a corrente de saída Irup do sensor de relação ar- combustível do lado a montante 40, e a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41. Adicionalmente, o dispositivo de cálculo de valor de aprendizagem A5 calcula o valor de aprendizagem AFgk de um desvio da relação ar-combustível, com base no valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo que foi calculada no dispositivo de cálculo da quantidade de armazenamento de oxigênio A4. Especificamente, a dispositivo de cálculo da quantidade de armazenamento de oxigênio A4 e o dispositivo de cálculo de valor de aprendizagem A5 calculam o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo e valor de aprendizagem AFgk de um desvio da relação ar-combustível, com base no fluxo- grama mostrado na figura 10.

[0150]A figura 10 é um fluxograma que ilustra a rotina de controle do contro-le cálculo do valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo e valor de aprendizagem AFgk de um desvio da relação ar-combustível. A rotina de controle ilustrada é realizada por interrupção em determinados intervalos de tempo.

[0151]Primeiro, na etapa S11, é julgado se, no dispositivo de cálculo da quantidade de ajuste da relação ar-combustível alvo A7 explicado por último, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível AFC é alterada de positiva para ne-gativa ou de negativa para positiva, isto é, na etapa S11, é julgado se a relação ar- combustível alvo foi comutada de rica para pobre ou pobre para rica.

[0152] Quando, na etapa S11, é julgado que a quantidade de ajuste de rela-ção ar-combustível AFC não foi alterada entre positiva e negativa, a rotina prossegue para a etapa S12. Na etapa S12, a quantidade de ar de entrada do cilindro Mc que foi calculada pelo dispositivo de cálculo da quantidade de ar de entrada do cilindro A1, a corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40, e a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 são obtidas. Observa-se que, como a quantidade de ar de entrada do ci-lindro Mc são obtidas não apenas a quantidade de ar de entrada do cilindro atual Mc, mas também a quantidade de ar de entrada do cilindro Mc nos vários ciclos de passagem.

[0153]Em seguida, na etapa S13, a quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo Qcor é calculada com base na quantidade de ar de entrada do cilindro Mc de vários ciclos antes, os vários ciclos correspondendo ao retardo a partir de quando o gás de entrada é sugado para o interior da câmara de combustão 5 até quando o gás alcança o sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40, e a corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40. Especificamente, isso é calculado por multiplicação da quantidade de ar de entrada do cilindro Mc de um dado número de ciclos antes com a corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 e um dado coeficiente K (ΔQcor=K^Mc<rup).

[0154]Na etapa S14, a quantidade de fluxo de gás queimado em exces- so/deficiente em efluxo ΔQsc é calculada com base na quantidade de ar de entrada do cilindro Mc de vários ciclos antes os quais vários ciclos correspondem ao retardo quando o gás de entrada é sugado para dentro da câmara de combustão 5 para quando o gás alcança o sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41, e a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante. Es-pecificamente, isso é calculado por multiplicação a quantidade de ar de entrada do cilindro Mc de um dado número de ciclos anteriores com a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 e um dado coeficiente K (ΔQsc=K^Mc<rdwn).

[0155]Em seguida, na etapa S15, o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo é calculado com base na quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo ΔQcor que é calculada na etapa S13 e a quantida- de de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo Qsc que é calculada na etapa S14, pela fórmula (3) que se segue. Observa-se que, na fórmula (3) que se segue, "k" expressa o número de vezes do cálculo:Qsc(k)=Qsc(k-1)+Qcor-Qsc ...(3)

[0156]Por outro lado, quando é julgado na etapa S11 que a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC foi alterada entre positiva e negativa, isto é, quando é julgado que a relação ar-combustível alvo foi comutada de rica para pobre ou pobre para rica, a rotina prossegue para a etapa S16. Na etapa S16, empregando a fórmula (2) acima, o valor de aprendizagem de um desvio da relação ar- combustível AFgk é atualizado. Em seguida, na etapa S17, o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo é restabelecido em 0 e a rotina de controle é encerrada.

[0157]Retornando para a figura 9, no dispositivo de cálculo da relação ar- combustível alvo A6, o valor adquirido por adição do valor de aprendizagem AFgk de um desvio da relação ar-combustível para a relação ar-combustível de base AFB que se torna o centro de controle da relação ar-combustível (na presente modalidade, a relação estequiométrica de ar-combustível) é calculada como a relação ar- combustível alvo básica AFR. A relação ar-combustível alvo AFB básica adquire o mesmo valor que a relação ar-combustível básica quando a relação ar-combustível alvo e a relação ar-combustível de gás de escape que, na realidade, está em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 sempre se conformam uma com a outra.

[0158] Em um dispositivo de cálculo da quantidade de ajuste da relação ar- combustível alvo A7, a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC da rela-ção ar-combustível alvo é calculada, com base no valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo que é calculada pelo dispositivo de cálculo da quantidade de armazenamento de oxigênio A4 e a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41. Especificamente, a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC é ajustada com base no fluxograma mostrado na figura 11.

[0159] A figura 11 é um fluxograma que ilustra a rotina de controle do con-trole de cálculo de uma quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC. A rotina de controle ilustrada é realizada por interrupção em determinados intervalos de tempo.

[0160]Conforme mostrado na figura 11, primeiro, na etapa S21, é avaliado se o marcador rico Fr está ajustado para "1". O marcador rico Fr é um marcador que é ajustado para "1" quando a relação ar-combustível alvo é ajustada para a relação ar-combustível rica (isto é, relação ar-combustível de ajuste ligeiramente rica ou relação ar-combustível de ajuste rica) e é ajustado para "0" quando é ajustado a uma relação ar-combustível pobre (isto é, relação ar-combustível de ajuste ligeiramente pobre ou relação ar-combustível de ajuste pobre). Quando, na etapa S21, o marcador rico Fr é ajustado para 0, isto é, quando é julgado que a relação ar-combustível alvo é ajustada para a relação ar-combustível pobre, a rotina prossegue para a etapa S22.

[0161] Na etapa S22, é julgado se a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 é menor que o valor de referência de avaliação pobre Irlean. Se a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 for menor e o gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 não contiver nenhum oxigênio, é julgado que a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 é menor que o valor de referência de avaliação pobre Irlean, e assim a rotina prossegue para a etapa S23.

[0162]Na etapa S23, é julgado se o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo é maior que o valor cumulativo de referência Qsclean de alteração do grau pobre. Se a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 for menor e assim o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo for maior que o valor cumulativo de referência Qsclean de alteração de grau pobre (isto é, tempos t1 a t3 da figura 8), a rotina prossegue para a etapa S24. Na etapa S24, a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC é ajustada para quantidade de ajuste pobre estabelecida AFCglean e a rotina de controle é encerrada.

[0163]Então, se a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do ca-talisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 aumentar e assim o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo diminuir, na próxima rotina de controle, na etapa S23, é julgado que o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo é o valor cumulativo de referência Qsclean da alteração de grau pobre ou menos, e assim a rotina prossegue para a etapa S25 (correspondendo ao tempo t3 na figura 8). Na etapa S25, a quantidade de ajuste de relação ar- combustível AFC é ajustada para a quantidade de ajuste estabelecida ligeiramente pobre AFCslean e então a rotina de controle é encerrada.

[0164]Se a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 for adicionalmente au-mentada e oxigênio começar a efluir a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, na próxima rotina de controle, na etapa S22, é julgado que a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 é o valor de referência de avaliação pobre Irlean ou mais, e então a rotina prossegue para a etapa S26 (correspondendo ao tempo t4 na figura 8). Na etapa S26, a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC é ajustada para a quantidade de ajuste rica estabelecida AFCgrich. Em seguida, na etapa S27, o marcador rico Fr é ajustado para "1", e então a rotina de controle é encerrada.

[0165] Se o marcador rico Fr for ajustado para "1", na próxima rotina de con-trole, a rotina prossegue da etapa S21 para a etapa S28. Na etapa S28, é julgado se a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 é maior que o valor de referência de avaliação rico Irrich. Se a quantidade de arma-zenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 for grande e assim o gás de escape em efluxo a partir do catali-sador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 não apresentar muito gás não queimado, é julgado que a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar- combustível do lado a jusante 41 é maior que o valor de referência de avaliação rico Irrich e a rotina prossegue para a etapa S29.

[0166]Na etapa S29, é julgado se o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo é menor que o valor cumulativo de referência Qscrich da alte-ração de grau rico. Se a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do cata-lisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 for maior e assim o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo for menor que o valor cumulativo Qscrich da alteração de grau rico (isto é, os tempos t4 a t6 da figura 8), a rotina prossegue para a etapa S30. Na etapa S30, a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC é ajustada para a quantidade de ajuste rica estabelecida AFCgrich, e então a rotina de controle é encerrada.

[0167]Então, se a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do ca-talisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 diminuir e assim o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo aumentar, na próxima rotina de controle, na etapa S29, é julgado que o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo é o valor cumulativo de referência Qscrich da alteração de grau rico ou mais, e então a rotina prossegue para a etapa S31 (correspondendo ao tempo t6 na figura 8). Na etapa S31, a quantidade de ajuste de relação ar- combustível AFC é ajustada para a quantidade de ajuste ligeiramente rica AFCsrich, e então a rotina de controle é encerrada.

[0168]Se a quantidade de armazenamento de oxigênio OSAsc do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 adicionalmente diminuir e gás não queimado começar a efluir a partir do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20, na próxima rotina de controle, na etapa S28, é julgado que a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 é o valor de referência de avaliação rico Irrich ou menos, e então a rotina prossegue para a etapa S32 (correspondendo ao tempo t1 na figura 8). Na etapa S32, a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC é ajustada para quantidade de ajuste pobre estabelecida AFCglean. Em seguida, na etapa S33, o marcador rico Fr é ajustado para 0 e a rotina de controle é encerrada.

[0169] O dispositivo de ajuste da relação ar-combustível alvo A8 adiciona a relação ar-combustível alvo básica AFR que foi calculada no dispositivo de cálculo de relação ar-combustível alvo básica A6 e a quantidade de ajuste de relação ar- combustível AFC que foi calculada na dispositivo de cálculo da quantidade de ajuste da relação ar-combustível alvo A7 para calcular a relação ar-combustível alvo AFT. Portanto, a relação ar-combustível alvo AFT é ajustada tanto para a relação ar- combustível de ajuste ligeiramente rica que é ligeiramente mais rica que a relação estequiométrica de ar-combustível (quando a quantidade de ajuste de relação ar- combustível AFC for a quantidade de ajuste ligeiramente rica AFCsrich), a relação ar-combustível rica que é consideravelmente mais rica que a relação estequiométri- ca de ar-combustível (quando a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC for a quantidade de ajuste rica estabelecida AFCgrich), a relação ar-combustível de ajuste ligeiramente pobre que é ligeiramente mais pobre que a relação estequiomé- trica de ar-combustível (quando a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC for a quantidade de ajuste ligeiramente rica AFCslean), e relação ar- combustível pobre que é consideravelmente mais pobre que a relação estequiomé- trica de ar-combustível (quando a quantidade de ajuste de relação ar-combustível AFC for a quantidade de ajuste pobre estabelecida AFCglean). A relação ar- combustível alvo AFT assim calculada é admitida a um dispositivo de cálculo da quantidade básica de injeção de combustível A2 e dispositivo de cálculo da diferença da relação ar-combustível A8 explicados adiante.Cálculo da Quantidade de Correção F/B

[0170]Em seguida será explicado o cálculo da quantidade de correção F/B com base na corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40. No cálculo da quantidade de correção F/B, o dispositivo de conversão de valor numérico A9, dispositivo de cálculo da diferença da relação ar-combustível A10, e dispositivo de cálculo da quantidade de correção F/B A11 são empregados.

[0171]O dispositivo de conversão de valor numérico A9 calcula a relação ar- combustível de gás de escape do lado a montante AFup, com base na corrente de saída Irup do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 e um mapa ou fórmula de cálculo (por exemplo, o mapa mostrado na figura 6) que define a cor-relação entre a corrente de saída Irup e a relação ar-combustível do sensor de rela-ção ar-combustível 40. Portanto, a relação ar-combustível de gás de escape do lado a montante AFup corresponde à relação ar-combustível de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20.

[0172]O dispositivo de cálculo da diferença da relação ar-combustível A10 subtrai a relação ar-combustível alvo AFT calculada pelo dispositivo de ajuste da relação ar-combustível alvo A8 a partir da relação ar-combustível de gás de escape do lado a montante AFup calculada pelo dispositivo de conversão de valor numérico A9 para desta forma calcular a diferença da relação ar-combustível DAF (DAF=AFup-AFT). Essa diferença da relação ar-combustível DAF é um valor que expressa excesso/deficiência da quantidade de combustível alimentada com relação à relação ar-combustível alvo AFT.

[0173]O dispositivo de cálculo da quantidade de correção F/B A11 processa a diferença da relação ar-combustível DAF calculada pelo dispositivo de cálculo da diferença da relação ar-combustível A10 por processamento derivativo integral pro-porcional (processamento PID) para deste modo calcular a quantidade de correção F/B DFi para compensação do excesso/deficiência da quantidade de alimentação de combustível com base na equação (4) que se segue. A quantidade de correção de F/B calculada é admitida no dispositivo de cálculo de injeção de combustível A3.DFi=Kp«DAF+Ki«SDAF+Kd’DDAF „ .(4)

[0174]Observa-se que, na equação (4) acima, Kp é um ganho proporcional pré-estabelecido (ganho proporcional), Ki é um ganho integral pré-estabelecido (constante integral), e Kd é um ganho derivado pré-estabelecido (constante de deri-vação). Adicionalmente, DDAF é o valor de derivação de tempo da diferença da re-lação ar-combustível DAF e é calculado por divisão da diferença entre a diferença da relação ar-combustível DAF atualizada corrente e a diferença da razão de ar- combustível DAF atualizada anteriormente pelo tempo correspondendo ao intervalo de atualização. Adicionalmente, SDAF é o valor de derivação de tempo de uma dife-rença da relação ar-combustível DAF. Este valor de derivação de tempo DDAF é calculado por adição do valor de derivação de tempo DDAF anteriormente atualizado e a diferença da relação ar-combustível correntemente atualizada DAF (SDAF=DDAF+DAF).

[0175]Observa-se que, na modalidade acima, a relação ar-combustível de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 é detectada pelo sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40. Contudo, a precisão de detecção de uma relação ar-combustível de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 não necessariamente precisa ser alta, e portanto, por exemplo, a relação ar-combustível de gás de escape em influxo na direção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 pode ser estimada com base na quantidade de injeção de combustível a partir do injetor de combustível 11 e na saída do fluxímetro de ar 39.

[0176] Adicionalmente, na modalidade acima, quando o valor cumulativo Qsc da diferença de quantidade de fluxo se torna o valor cumulativo de referência Qsclean da alteração de grau pobre ou menor, a relação ar-combustível alvo é alte-rada para reduzir a diferença a partir da relação estequiométrica de ar-combustível. Contudo, o tempo para alteração da relação ar-combustível alvo de modo a fazer uma diferença a partir da relação estequiométrica de ar-combustível menor pode ser qualquer momento entre os tempos t1 e t4. Por exemplo, conforme mostrado na figura 12, quando a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se torna o valor de referência de avaliação pobre Irrich ou mais, a relação ar-combustível alvo pode ser alterada de modo a obter uma diferença a partir da relação estequiométrica de ar-combustível menor.

[0177]De modo semelhante, na modalidade acima, quando o valor cumulati-vo Qsc da diferença de quantidade de fluxo se torna o valor cumulativo de referência Qscrich da alteração de grau rico ou mais, a relação ar-combustível alvo é alterada de modo a tornar uma diferença a partir da relação estequiométrica de ar- combustível menor. Contudo, o período de tempo para alteração da relação ar- combustível alvo de modo a tornar uma diferença a partir da relação estequiométrica de ar-combustível menor pode ser qualquer momento entre os tempos t4 a t7 (t1). Por exemplo, conforme mostrado na figura 12, quando a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se torna o valor de referência de avaliação rico Irrich ou menos, a relação ar-combustível alvo pode ser alterada, de modo a obter uma diferença a partir da relação estequiométrica de ar-combustível menor.

[0178]Adicionalmente, na modalidade acima, entre os tempos t3 a t4 e entre os tempos t6 a t7 (t1), a relação ar-combustível alvo é fixada a relação ar-combustível de ajuste ligeiramente pobre ou relação ar-combustível de ajuste ligeiramente rica. Contudo, nesses períodos de tempo, a relação ar-combustível alvo também pode ser ajustada de modo que a diferença se torne menor nos estágios ou também pode ser ajustada de modo que a diferença se torne continuamente menor.

[0179]Resumindo, de acordo com a presente invenção, pode-se dizer que a ECU 31 compreende: um dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre para alteração da relação ar-combustível alvo de gás de escape em influxo na dire-ção do catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante 20 para uma relação ar-combustível de ajuste pobre quando uma relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se torna a relação ar-combustível rica; um dispositivo de redução de grau pobre para alteração da relação ar-combustível alvo para a relação ar-combustível pobre com uma diferença menor a partir da relação estequiométrica de ar-combustível que a relação ar-combustível pobre, em um período de tempo após o dispositivo de comu-tação de relação ar-combustível pobre alterar a relação ar-combustível e antes da relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante se tornar a relação ar-combustível pobre; um dispositivo de comutação de relação ar-combustível rica para alteração da relação ar-combustível alvo para uma relação ar-combustível de ajuste rica quando a relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo sensor de relação ar- combustível do lado a jusante 41 se tornar a relação ar-combustível pobre; e um dispositivo de redução de grau rico para alteração da relação ar-combustível alvo para a relação ar-combustível rica com a diferença menor a partir da relação estequiomé- trica de ar-combustível que a relação ar-combustível rica, em um período de tempo após o dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre alterar a relação ar-combustível e antes da relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se tornar a relação ar- combustível rica.

Segunda Modalidade

[0180]Em seguida, com referência às figuras 13 a 17 será explicado um sis-tema de controle de um motor de combustão interna de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção. A configuração e controle do sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com a segunda modalidade são basi-camente semelhantes à configuração e controle do sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com as modalidades acima. Contudo, nas modali-dades acima, a tensão aplicada ao sensor do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante é constante, enquanto na presente modalidade, a tensão aplicada ao sensor é alterada de acordo com a situação.Característica de rendimento do Sensor de Relação Ar-CombustívelO sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 e o sensor de re-lação ar-combustível do lado a jusante 41 da presente modalidade são configurados e operados conforme explicado nas figuras 4 e 5, de modo semelhante aos sensores de relação ar-combustível 40 e 41 da primeira modalidade. Esses sensores de relação ar-combustível 40 e 41 apresentam a característica de corrente-tensão (V-I) tal como mostrado na figura 13. Como será entendido a partir da figura 13, na região em que a tensão Vr aplicada ao sensor não é superior a 0 e próxima de 0, quando a relação ar-combustível de gás de escape é constante, se a tensão Vr aplicada ao sensor aumentar gradualmente a partir de valor negativo, a corrente de saída Ir au-mentará em conjunto.

[0181]Isto é, nessa região de tensão, uma vez que a tensão aplicada pelo sensor Vr é baixa, a vazão de íons oxigênio que podem se mover através da camada de eletrólito sólido 51 é pequena. Por esta razão, a vazão de íons oxigênio que podem se mover através da camada de eletrólito sólido 51 se torna menor que a proporção de influxo para o gás de escape através da camada de regulação de difu-são 54 e, consequentemente, a corrente de saída Ir muda de acordo com a vazão de íons oxigênio que podem se mover através da camada de eletrólito sólido 51. A vazão de íons oxigênio que podem se mover através da camada de eletrólito sólido 51 muda de acordo com a tensão Vr aplicada ao sensor, e, consequentemente, a corrente de saída aumenta em conjunto com o aumento na tensão Vr aplicada ao sensor. Observa-se que, a região de tensão onde a corrente de saída Ir altera em proporção à tensão Vr aplicada ao sensor desta forma é denominada a "região pro-porcional". Adicionalmente, quando a tensão Vr aplicada ao sensor é 0, a corrente de saída Ir se torna a valor negativo uma vez que uma força eletromotriz E de acordo com a taxa de concentração de oxigênio é gerada entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólido 51, pela característica da célula de oxigênio.

[0182]Então, em caso de deixar a relação ar-combustível de gás de escape constante e aumentar gradualmente a tensão Vr aplicada ao sensor, a taxa de au-mento da corrente de saída para o aumento da tensão gradualmente se tornará me-nor e finalmente será substancialmente saturada. Consequentemente, mesmo se a tensão Vr aplicada ao sensor aumentar, a corrente de saída não mais será alterada. Essa corente substancialmente saturada é denominada a "corrente limite". Abaixo, a região de tensão onde essa corrente limite ocorre será denominada "a região de cor-rente limite".

[0183] Isto é, nessa região de corrente limite, a tensão Vr aplicada ao sensor é alta a um determinado ponto e, portanto, a vazão de íons oxigênio que podem se mover através da camada de eletrólito sólido 51 é grande. Portanto, a vazão de íons oxigênio que podem se mover através da camada de eletrólito sólido 51 se torna maior que a taxa de influxo para os gases de escape através da camada de regu-lação de difusão 54. Portanto, a corrente de saída Ir muda de acordo com a concen-tração de oxigênio ou concentração de gás não queimado no gás de escape fluindo para o interior da câmara de gás medido 57 através da camada de regulação de di-fusão 54. Mesmo quando se torna a relação ar-combustível de gás de escape cons-tante e se altera a tensão Vr aplicada ao sensor, basicamente, a concentração de oxigênio ou concentração de gás não queimado no gás de escape fluindo na câmara de gás medido 57 através da camada de regulação de difusão 54 não se altera e, portanto, a tensão de saída Ir não se altera.

[0184] Contudo, se a relação ar-combustível de gás de escape diferir, a concentração de oxigênio e concentração de gás não queimado no gás de escape em influxo da câmara de gás medido 57 através da camada de regulação de difusão 54 também diferirá, e portanto a corrente de saída Ir mudará de acordo com a relação ar-combustível de gás de escape. Conforme será entendido da figura 13, entre a relação ar-combustível pobre e a relação ar-combustível rica, a direção de fluo da corrente limite é oposta. No momento da relação ar-combustível pobre, o valor abso-luto da corrente limite se torna maior quanto menor for relação ar-combustível.

[0185] Então, quando se mantém a relação ar-combustível de gás de escape constante e adicionalmente se aumenta a tensão Vr aplicada ao sensor, a corrente de saída Ir novamente começa a aumentar em conjunto com o aumento na tensão. Quando da aplicação de uma tensão Vr alta aplicada ao sensor desta forma, a umidade que está contida no gás de escape rompe o eletrodo do lado de escape 52. Juntamente com isso, a corrente flui. Além disso, quando do aumento adicional da tensão Vr aplicada ao sensor, mesmo com o rompimento imediatamente pela umi-dade, a corrente não mais será suficiente. Nesse momento, a camada de eletrólito sólido 51 se rompe. Abaixo, a região de tensão onde a umidade e a camada de ele- trólito sólido 51 se rompem desta forma será denominada "região de rompimento por umidade".

[0186]A figura 14 é uma vista que ilustra a correlação entre a relação ar- combustível de gás de escape e a corrente de saída Ir nas diferentes tensões apli- cadas ao sensor Vr. Como será entendido a partir da figura 14, se a tensão Vr apli-cada ao sensor for de 0,1V a 0,9V ou mais, a corrente de saída Ir mudará de acordo com a relação ar-combustível de gás de escape pelo menos para próximo a relação estequiométrica de ar-combustível. Adicionalmente, como será entendido a partir da figura 14, se a tensão Vr aplicada ao sensor for de 0,1V a 0.9V ou próxima da relação estequiométrica de ar-combustível, a correlação entre a relação ar-combustível de gás de escape e a corrente de saída Ir será substancialmente a mesma independente da tensão Vr aplicada ao sensor.

[0187] Por outro lado, como será entendido a partir da figura 14, se a relação ar-combustível de gás de escape se tornar inferior a uma determinada relação ar-combustível de gás de escape ou menos, a corrente de saída Ir não se altera muito, mesmo se a relação ar-combustível de gás de escape alterar. Esta determinada relação ar-combustível de gás de escape muda de acordo com a tensão Vr aplicada ao sensor. Ela se torna maior quanto maior for a tensão Vr aplicada ao sensor. Por essa razão, quando se aumenta a tensão Vr aplicada ao sensor, para um determi-nado valor específico ou mais, conforme mostrado na figura pela linha de um ponto pontilhada, não importando o da relação ar-combustível de gás de escape, a corrente de saída Ir não mais será 0.

[0188]Por outro lado, se a relação ar-combustível de gás de escape se tornar maior que uma determinada relação ar-combustível de gás de escape ou mais, a corrente de saída Ir não se altera muito mesmo se a relação ar-combustível de gás de escape alterar. Essa determinada relação ar-combustível de gás de escape também muda de acordo com a tensão Vr aplicada ao sensor. Ela se torna inferior quanto menor for a tensão Vr aplicada ao sensor. Por essa razão, quando se diminui a tensão Vr aplicada ao sensor a um determinado valor especifico ou menos, conforme mostrado na figura pela linha de dois pontos pontilhada, não importando qual o valor da relação ar-combustível de gás de escape, a corrente de saída Ir não mais será 0 (por exemplo, quando a tensão Vr aplicada ao sensor é ajustada para 0V, a corrente de saída Ir não se torna 0 independente a relação ar-combustível de gás de escape).Características Microscópicas Próximas da Relação estequiométrica Ar- Combustível

[0189]Os inventores da presente invenção se enganjaram em uma pesquisa profunda, pelo que, eles descobriram que quando se visualiza macroscopicamente a correlação entre a tensão Vr aplicada ao sensor e a corrente de saída Ir (figura 13) ou a correlação entre a relação ar-combustível de gás de escape e corrente de saída Ir (figura 14), as mesmas se comportam conforme explicado acima, porém quando se visualiza essas relações microscopicamente próximo à relação estequiométrica de ar-combustível, as mesmas se comportam de forma diferente da acima. Isso será explicado a seguir.

[0190]A figura 15 é uma vista que ilustra a ampliação da região onde a cor-rente de saída Ir se torna próxima de 0 (região mostrada por X-X na figura 13), com relação ao gráfico de tensão-corrente da figura 13. Como será entendido a partir da figura 15, mesmo na região de corrente limite, quando se torna a razão ar- combustível de escape constante, a corrente de saída Ir também aumenta, embora muito ligeiramente, em conjunto com o aumento na tensão Vr aplicada ao sensor. Por exemplo, considerando-se o caso em que a relação ar-combustível de gás de escape é a relação estequiométrica de ar-combustível (1,6) como um exemplo, quando a tensão Vr aplicada ao sensor for 0,45V o mais, a corrente de saída Ir se tornará 0. Oposto a isso, se o ajuste da tensão Vr aplicada ao sensor for inferior a 0,45V a um determinado ponto (por exemplo, 0,.2V), a corrente de saída se torna um valor inferior a 0. Por outro lado, quando se ajusta a tensão Vr aplicada ao sensor para mais de 0,45V a um determinado ponto (por exemplo, 0,7V), a corrente de saída se torna um valor superior a 0.

[0191]A figura 16 é uma vista que ilustra ampliação da região onde a relação ar-combustível de gás de escape está próxima a relação estequiométrica de ar- combustível e a corrente de saída Ir está próxima de 0 (região mostrada por Y na figura 14), correlacionada ao gráfico de relação ar-combustível-corrente da figura 14. A partir da figura 16, será entendido que na região próxima à relação estequiométri- ca de ar-combustível, a corrente de saída Ir para a mesma relação ar-combustível de gás de escape difere levemente para cada tensão Vr aplicada ao sensor. Por exem-plo, no exemplo ilustrado, quando a relação ar-combustível de gás de escape é a relação estequiométrica de ar-combustível, a corrente de saída Ir quando a tensão Vr aplicada ao sensor é de 0,45V se torna 0. Adicionalmente, quando do ajuste da tensão Vr aplicada ao sensor for superior a 0,45V, a corrente de saída Ir também se tornará maior que 0. Quando o ajuste da tensão Vr aplicada ao sensor for menor que 0,45V, a corrente de saída Ir também se torna menor 0.

[0192]Além disso, a partir da figura 16, será entendido que a relação ar- combustível de gás de escape quando a corrente de saída Ir for 0 (abaixo, referida como "relação ar-combustível de gás de escape no tempo de corrente zero") diferirá para cada tensão Vr aplicada ao sensor. No exemplo ilustrado, quando a tensão Vr aplicada ao sensor for 0,45V, a corrente de saída Ir se torna 0 quando a relação ar- combustível de gás de escape for a relação estequiométrica de ar-combustível. Oposto a isto, se a tensão Vr aplicada ao sensor for maior que 0,45V, a corrente de saída Ir se tornará 0 quando a relação ar-combustível de gás de escape for mais rica que a relação estequiométrica de ar-combustível. Quanto maior for a tensão Vr apli-cada ao sensor, menor será a relação ar-combustível de gás de escape no tempo de corrente zero. De modo contrário, se a tensão Vr aplicada ao sensor for menor que 0,45V, a corrente de saída Ir se tornará 0 quando a relação ar-combustível de gás de escape for mais pobre que a relação estequiométrica de ar-combustível. Quanto menor for a tensão Vr aplicada ao sensor, maior será a relação ar-combustível de gás de escape no tempo de corrente zero. Isto é, quando se altera a tensão Vr apli-cada ao sensor, é possível alterar a relação ar-combustível de gás de escape no tempo de corrente zero.

[0193] Com relação a isso, a inclinação na figura 6, isto é, uma taxa da quantidade de aumento da corrente de saída para a quantidade de aumento de uma relação ar-combustível de gás de escape (abaixo, referida como a "taxa de alteração da corrente de saída"), não necessariamente se torna a mesma mesmo através de processos de produção semelhantes. Portanto, mesmo com o tipo idêntico de sensor de relação ar-combustível, variações ocorrem entre os espécimes. Além disso, mesmo com sensor de relação ar-combustível idêntico, a taxa de alteração da cor-rente de saída altera devido ao envelhecimento etc. Consequentemente, mesmo se empregando o mesmo tipo de sensor que é configurado para ter a característica de rendimento mostrada pela linha sólida A na figura 17, dependendo do sensor em-pregado ou período de tempo de uso, etc., conforme mostrado pela linha pontilhada B na figura 17, a taxa de alteração da corrente de saída será menor ou, conforme mostrado pela linha tracejada de um ponto C, a taxa de alteração da corrente de sa-ída será grande.

[0194]Portanto, mesmo se empregando o mesmo tipo de sensor de relação ar-combustível para medir o gás de escape da mesma relação de ar-combustível, dependendo do sensor empregado, período de tempo, etc., a corrente de saída do sensor de relação ar-combustível divergirá. Por exemplo, quando o sensor de relação ar-combustível apresentar uma característica de rendimento tal como mostrada pela linha sólida A, a corrente de saída quando medindo o gás de escape com uma relação ar-combustível de af1 se torna I2. Contudo, quando o sensor de relação ar- combustível apresentar característica de rendimento tal como mostrado pela linha tracejada B ou linha tracejada de um ponto C, as correntes de saídas quando da medição do gás de escape com uma relação ar-combustível de af1 se tornam I1 e I3 respectivamente, isto é, correntes de saída diferentes daquelas mencionadas acima I2.

[0195] Contudo, como será entendido a partir da figura 17, mesmo se ocorrer variação entre espécimes de sensor de relação ar-combustível ou ocorrerem va-riações no mesmo sensor de relação ar-combustível devido ao envelhecimento, etc., a relação ar-combustível de gás de escape no tempo de corrente zero (no exemplo da figura 17, a relação estequiométrica de ar-combustível) não alterará muito, isto é, quando a corrente de saída Ir se torna um valor diferente de zero, será difícil detectar acertadamente o valor absoluto de uma relação ar-combustível de gás de escape, enquanto que, quando a corrente de saída Ir se torna zero, é possível detectar acertadamente o valor absoluto de uma relação ar-combustível de gás de escape (no exemplo da figura 17, relação estequiométrica de ar-combustível).

[0196] Adicionalmente, conforme explicado empregando a figura 16, nos sensores de relação ar-combustível 40 e 41, quando se altera a tensão Vr aplicada ao sensor, é possível alterar a relação ar-combustível de gás de escape no tempo de corrente zero. isto é, quando se ajusta adequadamente a tensão Vr aplicada ao sen-sor, é possível detectar corretamente o valor absoluto de uma relação ar- combustível de gás de escape diferente da relação estequiométrica de ar- combustível. Especificamente, quando se altera a tensão Vr aplicada ao sensor dentro da "região de tensão específica" explicada anteriormente, é possível ajustar a relação ar-combustível de gás de escape no tempo de corrente zero apenas ligeiramente com relação a relação estequiométrica de ar-combustível (14,6) (por exemplo, dentro de uma faixa de ±1% (cerca de 14,45 a cerca de 14,75)). Portanto, por ajuste adequado da tensão Vr aplicada ao sensor, se torna possível detectar corretamente o valor absoluto de uma relação ar-combustível que difere levemente a partir da relação estequiométrica de ar-combustível.

[0197] Observa-se que, quando se altera a tensão Vr aplicada ao sensor, é possível alterar a relação ar-combustível de gás de escape no tempo de corrente zero. Contudo, quando se altera a tensão Vr aplicada ao sensor de modo a ser maior que uma determinada tensão limite superior ou menor que uma determinada tensão limite inferior, a quantidade de alteração na relação ar-combustível de gás de escape no tempo de corrente zero, com relação a quantidade de alteração na tensão Vraplicada ao sensor, se torna maior. Portanto, nessas regiões de tensão, se a tensão Vr aplicada ao sensor comutar ligeiramente, a relação ar-combustível de gás de escape no tempo de corrente zero será muito alterada. Portanto, nessa região de tensão, para detectar corretamente o valor absoluto de uma relação ar-combustível de gás de escape, se torna necessário controlar de forma precisa a tensão Vr apli-cada ao sensor. Isto não é prático. Portanto, a partir do ponto de vista da detecção acurada do valor absoluto de uma relação ar-combustível de gás de escape, a tensão Vr aplicada ao sensor precisa ser um valor que esteja dentro de uma "região de tensão específica" entre uma determinada tensão limite superior e uma determinada tensão limite inferior.

[0198] Com relação a isso, conforme mostrado na figura 15, os sensores de relação ar-combustível 40 e 41 apresentam uma região limite de corrente que é uma região de tensão onde a corrente de saída Ir se torna a corrente limite para cada re-lação ar-combustível de gás de escape. Na presente modalidade, a região limite de corrente quando a relação ar-combustível de gás de escape é a relação estequiomé- trica de ar-combustível é definida como a "região de tensão específica".

[0199]Observa-se que, conforme explicado empregando a figura 14, quando do aumento da tensão Vr aplicada ao sensor a um determinado valor específico (tensão máxima) ou mais, conforme mostrado na figura pela linha tracejada de um ponto, não importando qual for o valor da relação ar-combustível de gás de escape, a corrente de saída Ir não mais será 0. Por outro lado, quando da diminuição da tensão Vr aplicada ao sensor a um determinado valor específico (tensão mínima) ou menos, conforme mostrado na figura pela linha tracejada de dois pontos, não impor-tando qual for o valor da relação ar-combustível de gás de escape, a corrente de saída Ir não mais será 0.

[0200]Portanto, se a tensão Vr aplicada ao sensor for uma tensão entre a tensão máxima e a tensão mínima, existe uma relação ar-combustível de gás de es-cape onde a corrente de saída se torna zero. De modo contrário, se a tensão Vr apli-cada ao sensor for uma tensão superior à tensão máxima ou uma tensão inferior à tensão mínima, não existirá relação ar-combustível de gás de escape onde a corrente de saída será zero. Portanto, a tensão Vr aplicada ao sensor pelo menos precisa ser capaz de ser uma tensão onde a corrente de saída se torna zero quando a relação ar-combustível de gás de escape for qualquer relação ar-combustível, isto é, a tensão entre a tensão máxima e a tensão mínima. A "região de tensão específica" mencionada acima é a região de tensão entre a tensão máxima e a tensão mínima.Tensões Aplicadas em Diferentes Sensores de Relação Ar-Combustível

[0201]Na presente modalidade, considerando-se as características microscópicas mencionadas acima próximo relação estequiométrica de ar-combustível, quando o sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 detecta a relação ar-combustível de gás de escape, a tensão Vrup aplicada ao sensor no sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 é ajustada para a tensão de modo que a corrente de saída se torna zero quando a relação ar-combustível de gás de escape é a relação estequiométrica de ar-combustível (na presente modalidade, 14,6) (por exemplo, 0,45V). Em outras palavras, no sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40, a tensão Vrup aplicada ao sensor é ajustada de modo que a relação ar-combustível de gás de escape no tempo de corrente zero seja a relação estequi- ométrica de ar-combustível.

[0202]Por outro lado, quando a relação ar-combustível alvo for a relação ar- combustível rica (isto é, relação ar-combustível de ajuste rica ou relação ar- combustível de ajuste ligeiramente rica), a tensão Vr aplicada ao sensor no sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41, conforme mostrado na figura 18, é ajustada para a tensão (por exemplo, 0,7V) na qual a corrente de saída se torna zero quando a relação ar-combustível de gás de escape é uma relação ar-combustível predeterminada, isto é ligeiramente mais rica que a relação estequiométrica de ar- combustível (relação ar-combustível avaliada como rica). Em outras palavras, quando a relação ar-combustível alvo for um relação ar-combustível rica, no sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41, a tensão Vr aplicada ao sensor dwn é ajustada de modo que a relação ar-combustível de gás de escape no tempo de cor-rente zero seja uma relação ar-combustível avaliada como rica isto é ligeiramente mais rica que a relação estequiométrica de ar-combustível.

[0203] Por outro lado, conforme mostrado na figura 18, quando a relação ar- combustível alvo for um relação ar-combustível pobre (isto é, relação ar-combustível de ajuste pobre ou relação ar-combustível de ajuste ligeiramente pobre), a tensão Vr aplicada ao sensor no sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 é ajus-tada para a tensão (por exemplo, 0,2V) na qual a corrente de saída se torna zero quando a relação ar-combustível de gás de escape é um relação ar-combustível predeterminada, isto é ligeiramente mais pobre que a relação estequiométrica de ar- combustível (relação ar-combustível avaliada como pobre). Em outras palavras, quando a relação ar-combustível alvo for a relação ar-combustível pobre, no sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41, a tensão Vr aplicada ao sensor dwn será ajustada de modo que a relação ar-combustível de gás de escape no tempo de corrente zero se torna uma relação ar-combustível avaliada como pobre isto é ligei-ramente mais pobre que a relação estequiométrica de ar-combustível.

[0204] Desta forma, na presente modalidade, a tensão Vr aplicada ao sensor dwn no sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 é ajustada para uma tensão diferente da tensão Vrup aplicada ao sensor no sensor de relação ar- combustível do lado a montante 40, sendo alternativamente ajustada a uma tensão superior e a tensão menor que a tensão Vrup aplicada ao sensor no sensor de rela-ção ar-combustível do lado a montante 40.

[0205] Portanto, a ECU 31 que é conectada aos dois sensores de relação ar-combustível 40, 41 avalia se a relação ar-combustível de gás de escape ao redor do sensor de relação ar-combustível do lado a montante 40 é a relação estequiomé- trica de ar-combustível quando a corrente de saída Irup do sensor de relação ar- combustível do lado a montante 40 se torna zero. Por outro lado, a ECU 31 avalia se a relação ar-combustível de gás de escape ao redor do sensor de relação ar- combustível do lado a jusante 41 é uma relação ar-combustível avaliada como rica ou relação ar-combustível avaliada como pobre, isto é, uma reação ar-combustível predeterminada diferente da relação estequiométrica de ar-combustível, quando a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se torna zero. Em razão disso, o sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 pode detectar corretamente a relação ar-combustível avaliada como rica e a relação ar-combustível avaliada como pobre.

[0206]Observa-se que, conforme mostrado na figura 18, na presente moda-lidade, no estado onde a tensão Vr aplicada ao sensor dwn do sensor de relação ar- combustível do lado a jusante 41 é 0, 7V, quando a corrente de saída Irdwn do sen-sor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se torna zero ou menos, a tensão Vr aplicada ao sensor dwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 será alterada para 0,2V. Adicionalmente, no estado onde a tensão Vr aplicada ao sensor dwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 é 0,2V, quando a corrente de saída Irdwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 se torna zero ou mais, a tensão Vr aplicada ao sensor dwn do sensor de relação ar-combustível do lado a jusante 41 será alterada para 0,7V.

[0207]Observa-se que, nesse Relatório Descritivo, a quantidade de armaze- namento de oxigênio do catalisador de purificação de gás de escape é explicada como variando entre a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima e zero. Isso significa que a quantidade de oxigênio, que pode ser adicionalmente armazenada pelo catalisador de purificação de gás de escape, altera entre zero (quando a quantidade de armazenamento de oxigênio for a quantidade máxima de armazenamento de oxigênio) e o valor máximo (quando quantidade de armazenamento de oxigênio for zero).5. câmara de combustão6. válvula de admissão8. válvula de escape10. vela de ignição11. injetor de combustível13. tubo de derivação de admissão15. tubo de admissão18. válvula borboleta19. coletor de escape20. catalisador de purificação de gás de escape do lado a montante21. alojamento do lado a montante22. tubo de escape23. alojamento do lado a jusante24. catalisador de purificação de gás de escape do lado a jusante31. ECU39. fluxímetro de ar40. sensor de relação ar-combustível do lado a montante41. sensor de relação ar-combustível do lado a jusante

Claims

1. Sistema de controle de um motor de combustão interna, o motor compreendendo um catalisador de purificação de gás de escape (20) que está disposto em uma passagem de escape do motor de combustão interna e que pode armazenar oxigênio,o sistema compreendendo:um dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) que está disposto no lado a jusante, na direção de fluxo dos gases de escape, do dito catalisador de purificação de gás de escape (20) e que detecta a relação ar- combustível de gás de escape que eflui do dito catalisador de purificação de gás de escape (20), e um sistema de controle de uma relação ar-combustível que controla a dita relação ar-combustível do gás de escape de modo que dita relação ar- combustível do gás de escape em influxo para o catalisador de purificação de gás de escape (20) se torna uma relação ar-combustível alvo,CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de controle de relação ar- combustível compreende:um dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre para alterar dita relação ar-combustível alvo para uma relação ar-combustível de ajuste pobre que é mais pobre que uma relação estequiométrica de ar-combustível, quando uma relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) se torna a relação ar-combustível rica;um dispositivo de redução de grau pobre para alterar a dita relação ar- combustível alvo para a relação ar-combustível pobre com a diferença menor a partir da relação estequiométrica de ar-combustível que a dita relação ar-combustível de ajuste pobre, em um período de tempo após o dito dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre alterar a relação ar-combustível e antes da relação ar- combustível de gás de escape detectada pelo dito dispositivo de detecção de rela- ção ar-combustível do lado a jusante (41) se tornar a relação ar-combustível pobre;um dispositivo de comutação de relação ar-combustível rica para alterar a dita relação ar-combustível alvo para uma relação ar-combustível de ajuste rica que é mais rica que a relação estequiométrica de ar-combustível, quando a relação ar- combustível de gás de escape detectada pelo dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) se tornar a relação ar-combustível pobre; eum dispositivo de redução de grau rico para alterar a dita relação ar- combustível alvo para uma relação ar-combustível rica com uma diferença menor a partir da relação estequiométrica de ar-combustível que a dita relação ar- combustível de ajuste rica, em um período de tempo após o dito dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre alterar a relação ar-combustível e antes da relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) se tornar a relação ar-combustível rica.

2. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com rei-vindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que quando se altera a dita alteração da relação ar-combustível alvo, o dito dispositivo de redução de grau pobre comuta a dita relação ar-combustível alvo em etapas a partir da dita relação ar-combustível de ajuste pobre para a dada relação ar-combustível pobre com uma diferença menor a partir da relação estequiométrica de ar-combustível que a dita relação ar- combustível pobre.

3. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que quando se altera a dita alteração de relação ar-combustível alvo, o dito dispositivo de redução de grau rico comuta dita relação ar-combustível alvo em etapas a partir da dita relação ar- combustível de ajuste rica para a dada relação ar-combustível rica com a diferença menor a partir da relação estequiométrica de ar-combustível que a dita relação ar- combustível de ajuste rica.

4. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que dito dispositivo de redução de grau pobre altera a dita relação ar-combustível alvo após a relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) convergir para a relação estequio- métrica de ar-combustível.

5. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que dito dispositivo de redução de grau rico altera dita a relação ar-combustível alvo após a relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) convergir para a relação estequio- métrica de ar-combustível.

6. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, adicionalmente, um dispositivo de estimativa da quantidade de armazenamento de oxigênio para estimar a dita quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gás de escape (20),em que o dito dispositivo de redução de grau pobre altera a dita relação ar- combustível alvo quando a quantidade de armazenamento de oxigênio estimada pelo dito dispositivo de estimativa da quantidade de armazenamento de oxigênio se torna uma quantidade de armazenamento predeterminada, que é menor que a quantidade de armazenamento de oxigênio, ou mais.

7. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, adicionalmente, um dispositivo de estimativa da quantidade de armazenamento de oxigênio para estimar a dita quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gás de escape (20),em que dito dispositivo de redução de grau rico altera a dita relação ar- combustível alvo quando a quantidade de armazenamento de oxigênio estimada pelo dito dispositivo de estimativa da quantidade de armazenamento de oxigênio se torna uma quantidade de armazenamento predeterminada, que é maior que zero, ou mais.

8. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o motor compreende, adi-cionalmente, um dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a montante (40) que é disposto no lado a montante, na direção de fluxo dos gases de escape, do dito catalisador de purificação de gás de escape (20) e que detecta a relação ar-combustível de gás de escape do gás de escape em influxo para o catalisador de purificação de gás de escape (20),em que o dito dispositivo de estimativa da quantidade de armazenamento de oxigênio compreende:um dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo em excesso/deficiente de gás não queimado em influxo para calcular a quantidade de fluxo de gás não queimado que se torna excessiva ou gás não queimado que se torna deficiente em comparação com o caso onde a dita relação ar-combustível do gás de escape em influxo para o catalisador de purificação de gás de escape (20) é a relação estequiométrica de ar-combustível, com base na relação ar-combustível detectada pelo dito dispositivo de detecção da relação ar-combustível do lado a montante e a quantidade de ar de admissão do dito motor de combustão interna;um dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo de gás não queimado em excesso/deficiente de efluxo para calcular a quantidade de fluxo de gás não queimado que se torna excessiva ou gás não queimado que se torna deficiente em comparação com o caso onde a dita relação ar-combustível do gás de escape em efluxo a partir do catalisador de purificação de gás de escape (20) é a relação estequiométri- ca de ar-combustível, com base na relação ar-combustível detectada pelo dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) e a quantidade de entrada de ar do dito motor de combustão interna; eum dispositivo de cálculo da quantidade de armazenamento para calcular dita quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de gás de escape (20), com base em uma quantidade de fluxo de gás queimado em exces- so/deficiente que é calculada pelo dito dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em influxo e uma quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente, que é calculada pelo dito dispositivo de cálculo da quantidade de fluxo de gás queimado em excesso/deficiente em efluxo

9. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com rei-vindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, adicionalmente, um dispositivo para calcular o valor de aprendizagem para cálculo de um valor de aprendizagem do desvio da relação ar-combustível para correção de desvio de uma relação ar-combustível de gás de escape que na realidade influi para o catalisador de purificação de gás de escape (20) a partir da relação ar-combustível alvo, com base na quantidade de armazenamento de oxigênio que foi calculada pelo dispositivo de cálculo de quantidade de armazenamento a partir de quando o dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre altera a dita relação ar-combustível alvo para uma relação ar-combustível de ajuste pobre para quando o dito dispositivo de comutação de relação ar-combustível rica alterar a dita relação ar-combustível alvo para uma relação ar-combustível rica máxima, e a dita quantidade de armazenamento de oxigênio que foi calculada pelo dito dispositivo de cálculo de quantidade de armazenamento a partir de quando o dito dispositivo de comutação de relação ar- combustível pobre altera a dita relação ar-combustível alvo para uma relação ar- combustível de ajuste rica para quando o dito dispositivo de comutação de relação ar-combustível rica altera a dita relação ar-combustível alvo para uma relação ar- combustível de ajuste pobre,em que o dito sistema de controle da relação ar-combustível corrige a relação ar-combustível alvo que foi ajustada pelo dito dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre, pelo dito dispositivo de diminuição de grau pobre, pelo dito dispositivo de comutação da relação ar-combustível rica, e pelo dito dispositivo de diminuição de grau rico, com base no valor de aprendizagem do desvio da relação ar-combustível, que foi calculado pelo dispositivo de cálculo de valor de aprendizagem.

10. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com as reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de queo dito dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre avalia se a relação ar-combustível de gás de escape que é detectada pelo dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) se tornou a relação ar- combustível rica, quando a relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) se torna uma relação ar-combustível avaliada como rica que é mais rica que a relação es- tequiométrica de ar-combustível, eo dito dispositivo de comutação da relação ar-combustível rica avalia se a relação ar-combustível de gás de escape que é detectada pelo dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) se se tornou a relação ar- combustível pobre, quando a relação ar-combustível de gás de escape detectada pelo dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) se torna uma relação ar-combustível avaliada como pobre que é mais pobre que a relação estequiométrica de ar-combustível.

11. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) é um sensor de relação ar-combustível no qual a tensão aplicada, quando a corrente de saída se torna zero, muda de acordo com a relação ar-combustível de gás de escape, e o dito sensor de relação ar-combustível é provido com tensão aplicada pelo que a corrente de saída se torna zero quando a relação ar-combustível de gás de escape for a relação ar-combustível que é avaliada como rica, eo dito dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre avalia se a relação ar-combustível de gás de escape se tornou a relação ar-combustível rica quando a dita corrente de saída se torna zero ou menos.

12. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de queo dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) é um sensor de relação ar-combustível no qual a tensão aplicada, quando a corrente de saída se torna zero, muda de acordo com a relação ar-combustível de gás de escape, e o dito sensor de relação ar-combustível é provido com tensão aplicada pelo que a corrente de saída se torna zero quando a relação ar-combustível de gás de escape é a dita relação ar-combustível que é avaliada como pobre, eo dito dispositivo de comutação de relação ar-combustível pobre avalia se a relação ar-combustível de gás de escape se transformou na relação ar-combustível pobre quando a dita corrente de saída se torna zero ou menos.

13. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com as reivindicações 10 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) é um sensor de relação ar- combustível no qual a tensão aplicada, quando a corrente de saída se torna zero, muda de acordo com a relação ar-combustível de gás de escape, e em que o dito sensor de relação ar-combustível é alternadamente provido com tensão aplicada pelo que a corrente de saída se torna zero quando a relação ar-combustível de gás de escape é a dita relação ar-combustível que é avaliada como rica e com tensão aplicada pelo que a corrente de saída se torna zero quando a relação ar-combustível de gás de escape é a dita relação ar-combustível avaliada como pobre.

14. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com as reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, adicionalmente, um dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a montante (40) que é disposto no lado a montante, na direção de fluxo dos gases de escape do dito catalisador e que detecta a relação ar-combustível de gás de escape do gás de escape em influxo para o catalisador de purificação de gás de escape (20),em que o dito sistema de controle da relação ar-combustível controla a quantidade de combustível ou ar que é alimentado à câmara de combustão (5) do dito motor de combustão interna, de modo que a relação ar-combustível que foi detectada pelo dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a montante (40) se torna a dita relação ar-combustível alvo.

15. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a montante (40) e o dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) são sensores de relação ar- combustível nos quais a tensão aplicada, quando a corrente de saída se torna zero, muda de acordo com a relação ar-combustível de gás de escape, e em que a tensão aplicada ao dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a montante (40) e a tensão aplicada ao dito dispositivo de detecção de relação ar- combustível do lado a jusante (41) são valores diferentes.

16. Sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com as reivindicações 1 a 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o motor compreende, adicionalmente, um catalisador de purificação de gás de escape do lado a jusante (24) que está disposto no lado a jusante, na direção de fluxo dos ditos gases de es cape, do dito dispositivo de detecção de relação ar-combustível do lado a jusante (41) na passagem de gás de escape e que pode armazenar oxigênio.