BR112015018172B1

BR112015018172B1 - Sistema de controle de um motor de combustão interna

Info

Publication number: BR112015018172B1
Application number: BR112015018172-4A
Authority: BR
Inventors: Go Hayashita; Keiichiro Aoki
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2021-10-05
Also published as: CA2899221C; EP2952722A1; CN104956057B; US20160017828A1; EP2952722A4; AU2013376230B2; JPWO2014118896A1; CN104956057A; BR112015018172A2; RU2617426C2; CA2899221A1; KR20150099839A; US9745911B2; RU2015131029A; KR101781278B1; MX355898B; AU2013376230A1; EP2952722B1; MX2015009717A; JP5958561B2

Abstract

sistema de controle de motor de combustão interna. este dispositivo de controle para um motor de combustão interna está equipado com: um sensor da relação ar/combustível fornecido à passagem de escape de um motor de combustão interna; e um dispositivo de controle do motor que controla o motor de combustão interna, de acordo com a saída do sensor da relação ar/combustível. o sensor da relação ar/combustível é equipado com: uma câmara de gás a ser medido, na qual o gás de escape flui; uma célula de bomba que bombeia o oxigênio para dentro ou para fora da câmara de gás a ser medido, de acordo com a corrente de bomba; e uma célula de referência da qual a corrente de saída da célula de referência detectada varia, de acordo com a relação ar/combustível no interior da câmara de gás a ser medido. a célula de referência está equipada com: um primeiro eletrodo que é exposto ao gás de escape na câmara de gás a ser medido; um segundo eletrodo exposto a uma atmosfera de referência; e uma camada de eletrólito sólida disposta entre os eletrodos. o sensor da relação ar/combustível é equipado com: um dispositivo de aplicação de tensão da célula de referência que aplica uma tensão aplicada ao sensor entre os eletrodos; e um dispositivo de detecção de corrente de saída da célula de referência que detecta, como a corrente de saída da célula de referência, a corrente fluindo entre os eletrodos.

Description

Campo Técnico

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

Técnica Anterior

[002] No passado, um sistema de controle de um motor de combustão interna, que é fornecido com um sensor da relação ar-combustível em uma passagem de escape do motor de combustão interna e que controla a quantidade de combustível alimentada ao motor de combustão interna com base na saída deste sensor da relação ar-combustível, tem sido amplamente conhecido. Além disso, o sensor da relação ar-combustível, que é usado em um tal sistema de controle também tem sido amplamente conhecido (por exemplo, ver PLTs 1 a 6).

[003] Tais sensores da relação ar-combustível podem ser divididos bruscamente em tipos de célula única de sensores da relação ar-combustível (por exemplo, PLTs 2 e 4) e tipos de células dupla de sensores da relação ar-combustível (por exemplo, PLTs 1, 3, e 5). Em um tipo de célula única de sensor da relação ar- combustível, apenas uma única célula compreendida por uma camada de eletrólito sólida, a qual pode passar os íons de oxigênio e dois eletrodos que são fornecidos em ambas as superfícies laterais da camada, é fornecida. Um dos eletrodos do mesmo está exposto para a atmosfera, enquanto que o outro eletrodo está exposto ao gás de escape através de uma camada de regulação de difusão. No tipo de célula única, assim configurado do sensor da relação ar-combustível, a tensão é aplicada através dos dois eletrodos, os quais estão dispostos em ambas as superfícies laterais da camada de eletrólito sólida. Juntamente com isto, entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólida, o movimento de íons de oxigênio ocorre, de acordo com a relação de concentração de oxigênio entre essas superfícies laterais. Pela detecção da corrente gerada por este movimento de íons de oxigênio, a relação ar-combustível do gás de escape (a seguir, também referido como a "relação ar-combustível de escape") é detectada (por exemplo, PLT 2).

[004] Por outro lado, em um tipo de célula dupla de sensor da relação ar- combustível, duas células, cada uma composta de uma camada de eletrólito sólida, a qual pode passar íons de oxigênio e dois eletrodos, os quais são fornecidos em ambas as superfícies laterais da camada, são fornecidos. Uma célula (célula de referência) entre estes é configurada, de modo que a tensão detectada (força eletromotriz), muda de acordo com uma concentração de oxigênio no gás de escape em uma câmara de gás medido. Além disso, a outra célula (célula de bomba) bombeia oxigênio em e bombeia para fora com relação ao gás de escape na câmara de gás medido, de acordo com uma corrente de bomba. Em particular, a corrente de bomba da célula de bomba é definida, de modo a bombear em oxigênio e bombear para fora, de modo a tornar a tensão detectada, a qual é detectada na célula de referência, de acordo com um valor de tensão alvo. Ao detectar este corrente de bomba, a relação ar-combustível de escape é detectada. Lista de Citação Literatura da Patente

[005] PLT 1: Publicação da Patente Japonesa No. 2002-357589A PLT 2: Publicação da Patente Japonesa No. 2005-351096A PLT 3: Publicação da Patente Japonesa No. 2004-258043A PLT 4: Publicação da Patente Japonesa No. 2000-536618A PLT 5: Publicação da Patente Japonesa No. H4-204370A PLT 6: Publicação da Patente Japonesa No. S58-153155A

Sumário da Invenção Problema Técnico

[006] A este respeito, um tipo de célula única de sensor da relação ar- combustível e um tipo de célula dupla de sensor da relação ar-combustível serão comparados. Em cada sensor da relação ar-combustível, a camada de eletrólito sólida é diretamente ou indiretamente exposta ao gás de escape e, portanto, o envelhecimento provoca a resistência interna da camada de eletrólito sólida para mudar. Além disso, a resistência interna da camada de eletrólito sólida flutua devido à temperatura, e por conseguinte, quando a temperatura da camada de eletrólito sólida não está sendo controlada com precisão, a resistência interna da camada de eletrólito sólida também muda.

[007] Em um tipo de célula única de sensor da relação ar-combustível, mesmo se a relação ar-combustível de escape for a mesma, se a resistência interna da camada de eletrólito sólida muda, a sua corrente de saída vai mudar. Por conseguinte, se não realizar um controle de temperatura com uma alta precisão, a precisão de detecção da relação ar-combustível vai cair. Além disso, mesmo se controlando a temperatura com uma alta precisão, o envelhecimento irá causar a precisão de detecção da relação ar-combustível para cair. Em oposição a isto, em uma célula de bomba de um tipo de célula dupla de sensor da relação ar- combustível, a relação entre a corrente de bomba e a taxa de fluxo de oxigênio bombeada para dentro ou bombeada para fora a partir do interior da câmara de gás medido permanecerá constante, mesmo que a resistência interna muda. Portanto, em uma célula de bomba, não há nenhum efeito sobre a produção, mesmo se a resistência interna mudar. Além disso, em uma célula de referência, apenas a força eletromotriz, que não altera devido à resistência interna, é detectada, e portanto, não há nenhum efeito sobre a produção, mesmo se a resistência interna mudar. Portanto, em um tipo de célula dupla de sensor da relação ar-combustível, em comparação com um tipo de célula única do sensor da relação ar-combustível, mesmo se o envelhecimento ou mau controle da temperatura faz com que a resistência interna mude, a relação ar-combustível pode ser detectada com uma alta precisão.

[008] A FIG. 2 (é uma vista que mostra as características de saída de um tipo de célula dupla de sensor da relação ar-combustível e um tipo de célula única de sensor da relação ar-combustível. FIG. 2(B) mostra a relação entre uma tensão de Vr, a qual é aplicada através dos eletrodos que formam uma célula, e uma corrente de saída Ir, em um tipo de célula única do sensor da relação ar- combustível. Como será entendido a partir da FIG. 2(B), a região de tensão, na qual uma corrente limite (corrente de saída quando mesmo fazendo com que a tensão aplicada mude, a corrente de saída não muda muito em tudo) é gerada, muda dependendo da relação ar-combustível de escape. Por conseguinte, se tornando a tensão aplicada constante (por exemplo, a linha interrompida em um ponto na figura), a faixa da relação ar-combustível detectável será limitada. Por outro lado, para detectar a relação ar-combustível ao longo de uma ampla faixa, é necessário alterar a tensão aplicada de acordo com a corrente de saída (por exemplo, a linha interrompida em dois pontos na figura). No entanto, tal controle é complicado e, além disso, é necessário medir a região de tensão, onde a corrente limite é gerada antecipadamente para cada sensor.

[009] Por outro lado, a FIG. 2(A) mostra a relação entre o valor de tensão alvo Vt, quando definindo a corrente de bomba e a corrente de bomba (corrente de saída) Ip, em um tipo de célula dupla do sensor da relação ar-combustível. Tal como será entendido a partir da FIG. 2(A), a região de tensão, onde a corrente limite é gerada é substancialmente constante, independentemente da relação ar- combustível de escape. Por conseguinte, se tornando o valor da tensão alvo constante, a relação ar-combustível pode ser detectada ao longo de uma ampla faixa. Deste modo, de acordo com um tipo de célula dupla do sensor da relação ar- combustível, a relação ar-combustível pode ser detectada através de uma faixa mais ampla em comparação com um tipo de célula única do sensor da relação ar- combustível.

[010] Por outro lado, em um tipo de célula dupla do sensor da relação ar- combustível, uma célula de referência é utilizada, na qual uma força eletromotriz é gerada, dependendo da relação da concentração de oxigênio no gás de escape na câmara de gás medido e a concentração de oxigênio na atmosfera. Em uma tal célula de referência, a relação entre a relação ar-combustível e a tensão de saída muda, quando a relação ar-combustível de escape muda de rica para pobre e quando a mesma muda de pobre para rica.

[011] A FIG. 3 é uma vista que mostra a relação entre a relação ar- combustível e tensão de detecção (força eletromotriz) em uma célula de referência. Como mostrado na FIG. 3 pela linha contínua "rica- -pobre", quando tornando a mudança da relação ar-combustível de uma mais rica do que a relação ar- combustível estequiométrica (abaixo, também chamada de "relação ar-combustível rica") para uma mais pobre do que a relação ar-combustível estequiométrica (abaixo, também chamada de "relação ar-combustível pobre"), mesmo quando a relação ar- combustível real tornou-se a relação ar-combustível pobre, por um tempo a força eletromotriz mantém um estado elevado. Por outro lado, como mostrado na FIG. 3 pela linha contínua "pobre>rica", quando tornando a mudança da relação ar- combustível a partir da relação ar-combustível pobre para a relação ar-combustível rica, mesmo quando a relação ar-combustível real tornou-se a relação ar- combustível rica, por um tempo a força eletromotriz mantém um estado baixo. Deste modo, uma célula de referência tem histerese, de acordo com a direção da mudança da relação ar-combustível. Uma célula de referência tem histerese, de tal forma devido a reatividade do gás não-queimado ou oxigênio nos eletrodos ser baixa, e porque, na realidade, a força eletromotriz é atrasada em rastrear a relação ar- combustível.

[012] Como um resultado da célula de referência tendo histerese desta maneira, como mostrado na FIG. 4, a corrente de saída (corrente de bomba) do sensor da relação ar-combustível do tipo de célula dupla para a mesma relação ar- combustível tornou-se em diferentes valores quando a relação ar-combustível muda na direção rica (isto é, quando a mesma muda do estado relativamente pobre para o estado rico) e quando a relação ar-combustível muda na direção pobre (isto é, quando a mesma muda do estado relativamente rico para o estado pobre).

[013] Além disso, as linhas contínuas na FIG. 3 mostram o caso, em que os ingredientes contidos no gás de escape são CO e NO, enquanto que as linhas tracejadas mostram o caso em que os ingredientes contidos no gás de escape são CO e O2. Tal como será entendido a partir da FIG. 3, as linhas contínuas e as linhas tracejadas desviam-se umas das outras. Na célula de referência, pode-se dizer que a relação entre a relação ar-combustível e a força eletromotriz muda dependendo dos ingredientes no gás de escape. A relação entre a relação ar-combustível e a força eletromotriz muda, dependendo da composição dos ingredientes contidos no gás de escape (CO, HC, NOX, O2, etc.) desta maneira, por causa da reatividade nos eletrodos das células de referência que difere para cada ingrediente no gás de escape e, como um resultado, a resposta é diferente para cada ingrediente no gás de escape. Como um resultado, em um tipo de célula dupla do sensor da relação ar- combustível, mesmo se a relação ar-combustível de escape for a mesma, algumas vezes, a corrente de saída (corrente de bomba) muda, dependendo da composição dos ingredientes no gás de escape.

[014] Portanto, em consideração dos problemas acima, um objetivo da presente invenção consiste em fornecer um sensor da relação ar-combustível, que ultrapassa os defeitos de ambos os sensores da relação ar-combustível do tipo de célula única e sensores da relação ar-combustível do tipo de célula dupla. Solução para o Problema

[015] Para resolver o problema acima, em um primeiro aspecto da invenção, proporciona-se um sistema de controle de um motor de combustão interna, que compreende: um sensor da relação ar-combustível, que é proporcionado em uma passagem de escape do motor de combustão interna; e um dispositivo de controle do motor que controla o motor de combustão interna, de acordo com uma corrente de saída do sensor do sensor da relação ar-combustível, em que o sensor da relação ar-combustível compreende: uma câmara de gás de medição, em que o gás de escape que é deve ser detectado para relação ar-combustível flui; uma célula de bomba que bombeia em oxigênio para e bombeia oxigênio para fora a partir do gás de escape na câmara de gás de medição, de acordo com uma corrente de bomba; e uma célula de referência com uma corrente de saída de célula de referência detectada que muda, de acordo com a relação ar-combustível na câmara de gás de medição, a célula de referência compreende: um primeiro eletrodo, que está exposto ao gás de escape no interior da câmara de gás de medição; um segundo eletrodo, que está exposto a uma atmosfera de referência; e uma camada de eletrólito sólida, a qual está disposta entre o primeiro eletrodo e o segundo eletrodo, e o sensor da relação ar-combustível compreende: um dispositivo de aplicação de tensão de célula de referência que aplica uma tensão aplicada ao sensor entre o primeiro eletrodo e o segundo eletrodo da célula de referência; um dispositivo de detecção de corrente de saída da célula de referência, que detecta uma corrente que flui entre o primeiro eletrodo e o segundo eletrodo da célula de referência como a corrente de saída da célula de referência; um dispositivo de controle de corrente de bomba que controla uma corrente de bomba, que flui em uma célula de bomba, de modo que a corrente de saída da célula de referência, que é detectada pelo dispositivo de detecção de corrente de saída da célula de referência torna-se um valor de corrente alvo; e um dispositivo de detecção de corrente de bomba que detecta a corrente de bomba como a corrente de saída do sensor, e a corrente alvo no dispositivo de controle da corrente de bomba é zero.

[016] Em um segundo aspecto da invenção, proporciona-se o primeiro aspecto da invenção, em que o sensor da relação ar-combustível ainda compreende uma camada de regulação de difusão e a camada de regulação de difusão está disposta, de modo que um primeiro eletrodo da célula de referência é exposto ao gás de escape dentro da câmara de gás de medição através da camada de regulação de difusão.

[017] Em um terceiro aspecto da invenção, proporciona-se o primeiro ou o segundo aspecto da invenção, em que o sensor da relação ar-combustível ainda compreende uma camada de ar atmosférico, em que o segundo eletrodo é exposto, a atmosfera de referência é o ar atmosférico, e que a câmara de ar atmosférico é configurada, de modo que o ar atmosférico pode ser introduzido.

[018] Em um quarto aspecto da invenção, proporciona-se qualquer um dos primeiro ao terceiro aspectos da invenção, em que a célula de bomba compreende: um terceiro eletrodo, que é exposto para o gás de escape na câmara de gás de medição; um quarto eletrodo, que é exposto para o gás de escape em torno do sensor da relação ar-combustível; e uma câmara de eletrodo sólida, a qual é disposta entre o terceiro eletrodo e o quarto eletrodo, e o dispositivo de controle da corrente de bomba controla a corrente de bomba que flui através do terceito eletrodo e quarto eletrodo através da camada de eletrodo sólida da célula de bomba.

[019] Em um quinto aspecto da invenção, proporciona-se qualquer um dos primeiro ao quarto aspectos da invenção, em que a célula de referência é configurada, de modo que a tensão aplicada ao sensor, através da qual a corrente de saída da célula de referência torna-se zero, muda de acordo com a relação ar-combustível do gás de escape na câmara de gás de medição e se aumentando a tensão aplicada ao sensor na célula de referência, quando o gás de escape é a relação ar-combustível estequiométrica, a corrente de saída de célula de referência aumenta juntamente com aquela, e a tensão aplicada ao sensor na célula de referência é fixa a uma tensão constante, e a tensão constante é uma tensão, através da qual a corrente de saída da célula de referência torna-se zero, quando a relação ar-combustível do gás de escape na câmara de gás de medição é a relação ar-combustível estequiométrica.

[020] Em um sexto aspecto da invenção, proporciona-se o quinto aspecto da invenção, em que o motor de combustão interna ainda compreende um catalisador de purificação de escape, que é fornecido a montante, na direção do fluxo de escape, a partir do sensor de relação ar-combustível na passagem de escape, e que pode armazenar oxigênio, e o dispositivo de controle do motor compreende: meios de aumento de quantidade de armazenamento de oxigênio para fazer com que a relação ar-combustível alvo do gás de escape flua para o catalisador de purificação de escape, de forma contínua ou intermitentemente mais pobre do que a relação ar-combustível estequiométrica, quando a corrente de saída do sensor do sensor de relação ar-combustível torna-se um valor de referência avaliado rico que corresponde a uma relação ar-combustível avaliada rica menor do que a relação ar-combustível estequiométrica, até que a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de escape torna-se uma quantidade de armazenamento predeterminada menor do que a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima; e meios de diminuição de quantidade de armazenamento de oxigênio para fazer com que a relação ar-combustível alvo, de forma contínua ou intermitentemente mais rica do que a relação ar-combustível estequiométrica, quando a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de escape torna-se a quantidade de armazenamento predeterminada ou mais, de modo que a quantidade de armazenamento de oxigênio diminui para zero sem atingir a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima.

[021] Em um sétimo aspecto da invenção, proporciona-se qualquer um dos primeiro ao quarto aspectos da invenção, em que a célula de referência é configurada, de modo que a tensão aplicada ao sensor, através da qual a corrente de saída da célula de referência torna-se zero, muda de acordo com a relação ar-combustível de gás de escape na câmara de gás de medição e se aumentando a tensão aplicada ao sensor na célula de referência, quando o gás de escape é a relação ar-combustível estequiométrica, a corrente de saída de célula de referência, aumenta juntamente com aquela, e a tensão aplicada ao sensor na célula de referência é fixa a uma tensão constante, e a tensão constante é uma tensão diferente da tensão, através da qual a corrente de saída da célula de referência torna-se zero, quando a relação ar-combustível do gás de escape na câmara de gás de medição é a relação ar- combustível estequiométrica e uma tensão, através da qual a corrente de saída da célula de referência torna-se zero, quando a relação ar-combustível do gás de escape é uma relação ar-combustível, que é diferente a partir da relação ar- combustível estequiométrica.

[022] Em um oitavo aspecto da invenção, proporciona-se o sétimo aspecto da invenção, em que a célula de referência está configurada, de modo a ter uma região de corrente limite de uma região de tensão, em que a corrente de saída da célula de referência torna-se uma corrente limite para cada relação ar-combustível de escape, e a tensão constante é uma tensão dentro da região de corrente limite, quando a relação ar-combustível de escape é a relação ar-combustível estequiométrica.

[023] Em um nono aspecto da invenção, é proporcionado o sétimo ou oitavo aspecto da invenção, em que o motor de combustão interna compreende um catalisador de purificação de escape, que é fornecido a montante, na direção do fluxo de escape, a partir do sensor da relação ar-combustível na passagem de escape, e que pode armazenar oxigênio, e a tensão constante é uma tensão, pela qual a corrente de saída da célula de referência torna-se zero, quando a relação ar-combustível de escape é uma relação ar-combustível predeterminada, a qual é mais rica do que a relação ar- combustível estequiométrica.

[024] Em um décimo aspecto da invenção, é proporcionado o nono aspecto da invenção, em que o dispositivo de controle de motor compreende: meios de aumento de quantidade de armazenamento de oxigênio para tornar uma relação ar- combustível alvo do gás de escape que flui para um catalisador de purificação de escape, de forma contínua ou intermitentemente mais pobre do que a relação ar- combustível estequiométrica, quando a corrente de saída do sensor do sensor da relação ar-combustível torna-se zero ou menos, até a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de escape torna-se uma quantidade de armazenamento predeterminada menor do que a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima; e meios de diminuição de quantidade de armazenamento de oxigênio para tornar uma relação ar-combustível alvo, de forma contínua ou intermitentemente mais rica do que a relação ar-combustível estequiométrica, quando a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de escape torna-se uma quantidade de armazenamento predeterminada ou mais, de modo que a quantidade de armazenamento de oxigênio diminui para zero sem atingir a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[025] De acordo com a presente invenção, um sensor da relação ar- combustível, que ultrapassa os defeitos de ambos os sensores da relação ar- combustível do tipo de célula única convencional e sensores da relação ar- combustível do tipo de célula dupla podem ser fornecidos.

Breve Descrição dos Desenhos

[026] A FIG. 1 é uma vista que mostra, esquematicamente, um motor de combustão interna, em que um sistema de controle da presente invenção é utilizado.

[027] A FIG. 2 é uma vista que mostra características de saída, em um tipo de célula dupla de sensor da relação ar-combustível e um tipo de célula única de sensor da relação ar-combustível.

[028] A FIG. 3 é uma vista que mostra a relação entre a relação ar- combustível e tensão detectada (força eletromotriz) em uma célula de referência convencional.

[029] A FIG. 4 é uma vista que mostra a relação entre a relação ar- combustível e corrente de saída do sensor, em um tipo de célula dupla convencional de sensor da relação ar-combustível.

[030] A FIG. 5 é uma vista em seção transversal esquemática de um sensor da relação ar-combustível.

[031] A FIG. 6 é uma vista que mostra, esquematicamente, o funcionamento do sensor da relação ar-combustível.

[032] A FIG. 7 é uma vista que mostra uma característica de saída de um sensor da relação ar-combustível.

[033] A FIG. 8 é uma vista que mostra, esquematicamente, um funcionamento de uma célula de referência.

[034] A FIG. 9 é uma vista que mostra uma característica de saída de uma célula de referência.

[035] A FIG. 10 é uma vista que mostra um exemplo de um circuito específico que forma um dispositivo de aplicação de tensão da célula de referência e um dispositivo de detecção de corrente de saída da célula de referência.

[036] A FIG. 11 é um gráfico de tempo de uma quantidade de armazenamento de oxigênio de um catalisador de purificação de escape a montante, etc.

[037] A FIG. 12 é uma vista que mostra os blocos funcionais no sistema de controle da presente invenção.

[038] A FIG. 13 é um fluxograma, que mostra uma rotina de controle no controle para o cálculo de uma quantidade de ajuste da relação ar-combustível.

[039] A FIG. 14 é uma vista que mostra uma relação entre uma tensão aplicada ao sensor e corrente de saída da célula de referência em uma célula de referência.

[040] A FIG. 15 é uma vista que mostra uma relação entre uma relação ar- combustível de escape e uma corrente de saída da célula de referência.

[041] A FIG. 16 é uma vista que mostra uma relação entre uma relação ar- combustível de escape e corrente de saída da célula de referência em uma célula de referência de um sensor da relação ar-combustível.

[042] A FIG. 17 é uma vista similar à FIG. 11, que mostra um gráfico de tempo de uma quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc de um catalisador de purificação de escape a montante 20, etc.

[043] A FIG. 18 é uma vista em seção transversal similar à FIG. 5, que mostra esquematicamente a configuração de um sensor da relação ar-combustível de uma terceira modalidade.

Descrição das Modalidades

[044] A seguir, com referência aos desenhos, um dispositivo de controle de um motor de combustão interna da presente invenção será explicado em detalhe. Note-se que, na seguinte explicação, os elementos de componente similares são atribuídos os mesmos números de referência. FIG. 1 é uma vista que mostra, esquematicamente, um motor de combustão interna em que um dispositivo de controle, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção é utilizado. <Explicação do Motor de Combustão Interna como um Todo>

[045] Com referência à FIG. 1, 1 indica um corpo de motor, 2 um bloco de cilindro, 3 um êmbolo que alterna dentro do bloco de cilindro 2, 4 uma cabeça de cilindro, a qual é fixa ao bloco de cilindros 2, 5 uma câmara de combustão, a qual é formada entre o êmbolo 3 e a cabeça de cilindro 4, 6 uma válvula de entrada, 7 um orifício de entrada, 8 uma válvula de escape, e 9 um orifício de escape. A válvula de entrada 6 abre e fecha o orifício de entrada 7, enquanto que a válvula de escape 8 abre e fecha o orifício de escape 9.

[046] Como mostrado na FIG. 1, uma vela de ignição 10 está disposta em uma parte central de uma superfície de parede interior da cabeça de cilindro 4, enquanto um injetor de combustível 11 está disposto em uma parte lateral da superfície da parede interior da cabeça do cilindro 4. A vela de ignição 10 é configurada para gerar uma faísca, de acordo com um sinal de ignição. Além disso, o injetor de combustível 11 injeta uma quantidade predeterminada de combustível na câmara de combustão 5, de acordo com um sinal de injeção. Note-se que, o injetor de combustível 11 também pode ser disposto, de modo a injetar o combustível para dentro do orifício de entrada 7. Além disso, na presente modalidade, como o combustível, gasolina com uma relação ar-combustível estequiométrica de 14,6 a um catalisador de purificação de escape é usado. No entanto, o motor de combustão interna da presente invenção pode também usar outro combustível.

[047] O orifício de entrada 7 de cada cilindro está ligado a um tanque de compensação 14 através de um tubo de derivação de entrada 13 correspondente, enquanto que o tanque de compensação 14 está conectado a um filtro de ar 16 por meio de um tubo de entrada 15. O orifício de entrada 7, tubo de derivação de entrada 13, tanque de compensação 14, e tubo de entrada 15 formam uma passagem de entrada. Além disso, no interior do tubo de entrada 15, uma válvula de estrangulamento 18, a qual é acionada por um atuador de acionamento da válvula de estrangulamento 17 está disposta. A válvula de estrangulamento 18 pode ser operada pelo atuador de acionamento da válvula de estrangulamento 17 para alterar, assim, a área da abertura da passagem de entrada.

[048] 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 estão ligados aos orifícios de escape 9 e um cabeçalho, em que estes tubos de derivação são coletados. O cabeçalho do coletor de escape 19 está ligado a uma caixa a montante 21 que armazena um catalisador de purificação de escape a montante 20. A caixa a montante 21 está ligada através de um tubo de escape 22 para uma caixa a jusante 23 que armazena um catalisador de purificação de escape a jusante 24. O orifício de escape 9, coletor de escape 19, caixa a montante 21, tubo de escape 22, e caixa a jusante 23 formam uma passagem de escape.

[049] A unidade de controle eletrônico (ECU) 31 é composta por um computador digital, que é fornecido com os componentes que estão ligados juntos através de um barramento bidirecional 32, tais como uma RAM (memória de acesso aleatório) 33, a ROM (memória apenas de leitura) 34, CPU (o microprocessador) 35, orifício de entrada 36, e orifício de saída 37. No tubo de entrada 15, um medidor de fluxo de ar 39 está disposto para detectar a taxa de fluxo do ar que flui através do tubo de entrada 15. A saída deste medidor de fluxo de ar 39 é introduzida através de um conversor AD correspondente 38 ao orifício de entrada 36. Além disso, no cabeçalho do coletor de escape 19, um sensor da relação ar-combustível a montante 40 está disposto, que detecta a relação ar-combustível do gás de escape que passa através do interior do coletor de escape 19 (isto é, o gás de escape flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20). Além disso, no tubo de escape 22, um sensor da relação ar-combustível a jusante 41 está disposto, que detecta a relação ar-combustível do gás de escape que flui através do interior do tubo de escape 22 (isto é, o gás de escape que flui para fora do catalisador de purificação de escape a montante 20 e flui para o catalisador de purificação de escape a jusante 24). As saídas destes sensores da relação ar-combustível 40 e 41 também são introduzidas através dos conversores AD correspondentes 38 para o orifício de entrada 36. Note-se que, as configurações desses sensores da relação ar- combustível 40 e 41 serão explicadas mais tarde.

[050] Além disso, um pedal de acelerador 42 tem um sensor de carga 43 ligado ao mesmo, que gera uma tensão de saída que é proporcional à quantidade de depressão do pedal do acelerador 42. A tensão de saída do sensor de carga 43 é a entrada para o orifício de entrada 36 por meio de um conversor AD correspondente 38. O sensor do ângulo de manivela 44 gera, a cada vez, um impulso de saída, por exemplo, uma cambota que gira em 15 graus. Este impulso de saída é a entrada para o orifício de entrada 36. A CPU 35 calcula a velocidade do motor a partir do impulso de saída deste sensor do ângulo de manivela 44. Por outro lado, o orifício de saída 37 está ligado através de circuitos de acionamento correspondentes 45 para os plugues de ignição 10, injetores de combustível 11, e atuador de acionamento da válvula de estrangulamento 17. Note que as ECU 31 funcionam como um sistema de controle do motor para controlar o motor de combustão interna com base nas saídas de vários sensores, etc. <Configuração do Sensor da Relação ar-combustível>

[051] Em seguida, com referência à FIG. 5, as configurações de sensores da relação ar-combustível 40 e 41 na presente modalidade serão explicadas. FIG. 5 é uma vista em seção transversal esquemática de sensores da relação ar- combustível 40 e 41. Tal como será entendido a partir da FIG. 5, os sensores da relação ar-combustível 40 e 41 na presente modalidade são os sensores da relação ar-combustível do tipo de célula dupla, cada um, composto por uma camada de eletrólito sólida e um par de eletrodos formando uma célula dupla.

[052] Como mostrado na FIG. 5, cada um dos sensores da relação ar- combustível 40, 41 compreende uma câmara de gás medido 51, uma câmara de gás de referência 52, e duas camadas de eletrólito sólidas 53, 54, as quais estão dispostas em ambos os lados da câmara de gás medido 51. A câmara de gás de referência 52 é proporcionada no lado oposto da câmara de gás medido 51 através da segunda camada de eletrólito sólida 54. Na superfície lateral da primeira camada de eletrólito sólida 53 no lado da câmara gás medido 51, um eletrodo lateral da câmara de gás (terceiro eletrodo) 55 está disposto, enquanto na superfície lateral da primeira camada de eletrólito sólida 53 no lado de gás de escape, um eletrodo lateral de escape (quarto eletrodo) 56 está disposto. Esta primeira camada de eletrólito sólida 53, eletrodo lateral de câmara de gás 55, e eletrodo lateral de escape 56 configuram uma célula de bomba 60.

[053] Por outro lado, na superfície lateral da segunda camada de eletrólito sólida 54 no lado da câmara gás medido 51, um eletrodo lateral da câmara de gás (primeiro eletrodo) 57 está disposto, enquanto na superfície lateral da segunda camada de eletrólito sólida 54 no lado da câmara de gás de referência 52, um eletrodo lateral de referência (segundo eletrodo) 58 está disposto. Esta segunda camada de eletrólito sólida 54, eletrodo lateral da câmara de gás 57, e eletrodo lateral de referência 58 configuram uma célula de referência 61.

[054] Entre as duas camadas de eletrólito sólidas 53 e 54, uma camada de regulação de difusão 63 é proporcionada, de modo a envolver o eletrodo lateral da câmara de gás 55 da célula de bomba 60 e o eletrodo lateral da câmara de gás 57 da célula de referência 61. Portanto, a câmara de gás medido 51 é definida pela primeira camada de eletrólito sólida 53, a segunda camada de eletrólito sólida 54, e a camada de regulação de difusão 63. Dentro da câmara de gás medido 51, o gás de escape flui através da camada de regulação de difusão 63. Desta maneira, os eletrodos dispostos na câmara de gás medido 51, isto é, o eletrodo lateral da câmara de gás 55 da bomba de célula 60 e o eletrodo lateral da câmara de gás 57 da célula de referência 61, estão expostos através da camada de regulação de difusão 63 para o gás de escape. Note-se que, a camada de regulação de difusão 63 não tem necessariamente de ser fornecida, de modo que o gás de escape flui para a câmara de gás medido 51 pode passar através da camada de regulação de difusão 63. Assim, desde que o gás de escape que atinge o eletrodo lateral da câmara de gás 57 da célula de referência 61 é o gás de escape que passa através da camada de regulação de difusão, a camada de regulação da difusão pode ser disposta de qualquer maneira.

[055] Além disso, na superfície lateral da segunda camada de eletrólito sólida 54 no lado da câmara de gás de referência 52, uma parte do aquecedor 64 é proporcionada, de modo a envolver a câmara de gás de referência 52. Portanto, a câmara de gás de referência 52 é definida pela segunda camada de eletrólito sólida 54 e a parte do aquecedor 64. Neste câmara de gás de referência 52, o gás de referência é introduzido. Na presente modalidade, a câmara de gás de referência 52 é aberta para a atmosfera. Desta maneira, no interior da câmara de gás de referência 52, o ar atmosférico é introduzido como o gás de referência.

[056] Além disso, a parte do aquecedor 64 é fornecida com uma pluralidade de aquecedores 65. Estes aquecedores 65 podem ser utilizados para controlar a temperatura dos sensores da relação ar-combustível 40, 41, em particular a temperatura das camadas de eletrólito sólidas 53, 54. A parte do aquecedor 65 tem uma capacidade de geração de calor suficiente para aquecer as camadas de eletrólito sólidas 53, 54 até a ativação. Além disso, na superfície lateral da primeira camada de eletrólito sólida 53 no lado do gás de escape, uma camada protetora 66 é fornecida. A camada protetora 66 é formada, a partir de um material poroso, de modo que o líquido no gás de escape, etc, é impedido de aderir diretamente para o eletrodo lateral de escape 56, enquanto que o gás de escape atinge o eletrodo lateral de escape 56.

[057] As camadas de eletrólito sólidas 53, 54 são formadas por um corpo sinterizado de ZrO2 (zircônia), HfO2, ThO2, Bi2O3, ou outro óxido condutor de íons de oxigênio, em que o CaO, MgO, Y2O3, Yb2O3, etc., é misturado como um estabilizador. Além disso, a camada de regulação de difusão 63 é formada por um corpo sinterizado poroso de alumina, magnésia, sílica, espinela, mulite, ou outras substâncias inorgânicas resistentes ao calor. Além disso, os eletrodos 55-58 são formados por platina ou outro metal precioso com uma alta atividade catalítica.

[058] Do outro lado do eletrodo lateral da câmara de gás 57 e o eletrodo lateral de referência 58 da célula de referência 61, tensão aplicada ao sensor de Vr é aplicada pelo dispositivo de aplicação de tensão de célula de referência 70, que está montado na ECU 31. Além disso, a ECU 31 é fornecida com um dispositivo de detecção de corrente de saída da célula de referência 71, que detecta a corrente de saída da célula de referência de Ir que flui através destes eletrodos 57, 58 através da segunda camada de eletrólito sólida 54, quando o dispositivo de aplicação de tensão de célula de referência 70 aplica a tensão aplicada ao sensor de Vr.

[059] Além disso, entre o eletrodo lateral da câmara de gás 55 e o eletrodo lateral de escape 56 da célula de bomba 60, tensão de bomba de Vp é aplicada por um dispositivo de aplicação de tensão de bomba 72, que está montado na ECU 31. A tensão de bomba de Vp aplicada pelo dispositivo de aplicação de tensão de bomba 72 é definida, de acordo com a corrente de saída da célula de referência de Ir detectada pelo dispositivo de detecção de corrente da saída da célula de referência 71. Especificamente, a tensão de bomba de Vp é definida, de acordo com a diferença entre a corrente de saída da célula de referência de Ir detectada pelo dispositivo de detecção de corrente de saída da célula de referência 71 e a corrente alvo predefinida (por exemplo, zero). Além disso, a ECU 31 é fornecida com um dispositivo de detecção de corrente de bomba 73 que detecta uma corrente da bomba de Ip, que flui através destes eletrodos 55 e 56 através da primeira camada de eletrólito sólida 53, quando o dispositivo de aplicação de tensão de bomba 72 aplica a tensão de bomba de Vp.

[060] Note-se que, se o dispositivo de aplicação de tensão de bomba 72 altera a tensão de bomba de Vp, a corrente da bomba de Ip, que flui através dos eletrodos 55, 56 muda. Em outras palavras, o dispositivo de aplicação de tensão de bomba 72 pode ser o referido para controlar a corrente da bomba de Ip. Por conseguinte, o dispositivo de aplicação de tensão de bomba 72 atua como um dispositivo de controle de corrente de bomba que controla a corrente de bomba de Ip. Note-se que, a corrente da bomba de Ip, por exemplo, muda providenciando uma resistência variável em série com o dispositivo de aplicação de tensão de bomba 72 e mudando esta resistência variável. Portanto, como o dispositivo de controle de corrente de bomba, uma resistência variável ou outros meios que não o dispositivo de aplicação de tensão de bomba 72 podem ser utilizados. <Funcionamento do Sensor da Relação ar-combustível>

[061] Em seguida, com referência à FIG. 6, o conceito básico do funcionamento dos sensores da relação ar-combustível, assim configurados 40, 41, será explicado. FIG. 6 é uma vista que mostra, esquematicamente, o funcionamento dos sensores da relação ar-combustível 40, 41. No momento da utilização, cada um dos sensores da relação ar-combustível 40, 41 é disposto, de modo que a camada de proteção 66 e a superfície circunferencial externa da camada de regulação da difusão 63 são expostas ao gás de escape. Além disso, o ar atmosférico é introduzido na câmara de gás de referência 52 dos sensores da relação ar- combustível 40, 41.

[062] No modo acima mencionado, as camadas de eletrólito sólidas 53, 54 são formadas por um corpo sinterizado de um óxido condutor de íon de oxigênio. Portanto, tem a propriedade de uma força eletromotriz E sendo gerada, o que faz com que os íons de oxigênio se movam, a partir de um lado da superfície lateral de alta concentração para o lado da superfície lateral de baixa concentração, se uma diferença ocorre na concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais das camadas de eletrólito sólidas 53, 54 no estado ativado por alta temperatura (característica da célula de oxigênio).

[063] Por outro lado, se uma diferença de potencial ocorre entre as duas superfícies laterais, as camadas de eletrólito sólidas 53, 54 têm a característica de tentar fazer que os íons de oxigênio se movam, de modo que uma relação de concentração de oxigênio ocorre entre as duas superfícies laterais da camada de eletrólito sólida, de acordo com a diferença de potencial (característica de bomba de oxigênio). Especificamente, quando uma diferença de potencial ocorre entre as duas superfícies laterais, o movimento de íons de oxigênio é causado, de modo que a concentração de oxigênio à superfície lateral tem uma polaridade positiva que se torna maior do que a concentração de oxigênio na superfície lateral que tem uma polaridade negativa, pela uma relação de acordo com a diferença de potencial.

[064] Por conseguinte, na célula de bomba 60, se o dispositivo de aplicação de tensão de bomba 72 se aplica à tensão de bomba de Vp através do eletrodo lateral da câmara de gás 55 e o eletrodo lateral de escape 56, o movimento de íons de oxigênio ocorre correspondente ao mesmo. Ao longo do qual, um tal movimento de íons de oxigênio, o oxigênio é bombeado para dentro ou bombeado para fora do gás de escape na câmara de gás medido 51.

[065] Por outro lado, na célula de referência 61 da presente modalidade, devido às propriedades da segunda camada de eletrólito sólida 54 explicado acima, com base na mecanismo explicado mais tarde, quando a relação ar-combustível de escape na câmara de gás medido 51 é a relação ar-combustível estequiométrica, a corrente de saída da célula de referência que flui através dos eletrodos 57, 58 tornou-se zero. Por outro lado, quando a relação ar-combustível de escape na câmara de gás medido 51 é uma relação ar-combustível rica, a corrente de saída da célula de referência que flui através dos eletrodos 57, 58 tornou-se uma corrente negativa de uma grandeza que é proporcional à diferença a partir da relação ar- combustível estequiométrica. Por outro lado, quando a relação ar-combustível de escape na câmara de gás medido é a relação ar-combustível pobre, a corrente de saída da célula de referência que flui através dos eletrodos 57, 58 tornou-se uma corrente positiva de uma grandeza que é proporcional à diferença a partir da relação ar-combustível estequiométrica.

[066] Quando a relação ar-combustível de escape em torno dos sensores da relação ar-combustível 40, 41 é mais pobre do que a relação ar-combustível estequiométrica, como mostrado na FIG. 6(A), o gás de escape que tem relação ar- combustível pobre flui para a câmara de gás medido 51 através da camada de regulação de difusão 63. Se um gás de escape da relação ar-combustível pobre contendo uma tal grande quantidade de oxigênio flui em, por meio do mecanismo mencionado abaixo, uma corrente de saída da célula de referência positiva irá fluir através dos eletrodos 57 e 58 da célula de referência 61, proporcional à diferença a partir da relação ar-combustível estequiométrica, e esta corrente de saída da célula de referência irá ser detectada pelo dispositivo de detecção da corrente de saída da célula de referência 71.

[067] Se o dispositivo de detecção da corrente de saída da célula de referência 71 detecta a corrente de saída da célula de referência, com base nesta corrente, o dispositivo de aplicação da tensão de bomba 72 aplica tensão de bomba para os eletrodos 55 e 56 da célula de bomba 60. Em particular, se o dispositivo de detecção da corrente de saída da célula de referência 71 detecta uma corrente de saída da célula de referência positiva, tensão de bomba é aplicada usando o eletrodo lateral de escape 56 como o eletrodo positivo e o eletrodo lateral da câmara de gás 855 como o eletrodo negativo. Através da aplicação da tensão de bomba aos eletrodos 55, 56 da célula de bomba 60, desta forma, na primeira camada de eletrólito sólida 53 da célula de bomba 60, o movimento de íons oxigênio irá ocorrer a partir do eletrodo negativo para o eletrodo positivo, isto é, a partir do eletrodo lateral da câmara de gás 55 em direção ao eletrodo lateral de descarga 56. Por esta razão, o oxigênio na câmara de gás medido 51 é bombeado para fora para o gás de escape em torno dos sensores da relação ar-combustível 40, 41.

[068] A taxa de fluxo de oxigênio bombeado para fora a partir de dentro de cada câmara de gás medido 51 para o gás de escape em torno dos sensores da relação ar-combustível 40, 41 é proporcional à tensão de bomba. Além disso, a tensão de bomba é proporcional à grandeza da corrente de saída da célula de referência positiva detectada pelo dispositivo de detecção da corrente de saída da célula de referência 71. Por conseguinte, quanto maior for o grau de inclinação da relação ar-combustível de escape na câmara de gás medido 51, que é, maior a concentração de oxigênio na câmara de gás medido 51, maior será a taxa de fluxo de oxigênio bombeada para fora a partir do interior da câmara de gás medido 51 para o gás de escape em torno dos sensores da relação ar-combustível 40, 41. Como um resultado, a taxa de fluxo de oxigênio que flui através da camada de regulação de difusão 63 para a câmara de gás medido 51 e a taxa de fluxo de oxigênio bombeada para fora pela célula de bomba 60, basicamente estando em conformidade uma com a outra. Portanto, a relação ar-combustível na câmara de gás medido 51 é, basicamente, mantida substancialmente na relação ar-combustível estequiométrica.

[069] A taxa de fluxo de oxigênio bombeado pela célula de bomba 60 é igual à taxa de fluxo de íons de oxigênio, que se move através do interior da primeira camada de eletrólito sólida 53 da célula de bomba 60. Além disso, a taxa de fluxo dos íons de oxigênio é igual para a corrente que flui através dos eletrodos 55, 56 da célula de bomba 60. Desta maneira, através da detecção da corrente de bomba que flui através dos eletrodos 55, 56, como uma corrente de saída dos sensores da relação ar-combustível 40, 41 (daqui em diante, referido a como "corrente de saída do sensor"), pelo dispositivo de detecção da corrente de bomba 73, é possível detectar a taxa de fluxo de oxigênio que flui através da camada de regulação de difusão 63 para a câmara de gás medido 51, e, assim, uma relação ar-combustível pobre do gás de escape em torno da câmara de gás medido 51.

[070] Por outro lado, quando a relação ar-combustível de escape em torno dos sensores da relação ar-combustível 40, 41 é mais rica do que a relação ar- combustível estequiométrica, como mostrado na FIG. 6(B), o gás de escape da relação ar-combustível rica irá fluir para a câmara de gás medido 51 através da camada de regulação de difusão 63. Se o gás de escape da relação ar-combustível rica contendo uma grande quantidade de gás não-queimado flui na forma mesma, através dos eletrodos 57 e 58 da célula de referência 61, uma corrente de saída da célula referência negativa fluirá proporcional à diferença a partir da relação ar- combustível estequiométrica. Esta corrente de saída da célula de referência é detectada pelo dispositivo de detecção da corrente de saída da célula de referência 71.

[071] Se o dispositivo de detecção da corrente de saída da célula de referência 71 detecta a corrente de saída da célula de referência, com base nessa corrente, uma tensão de bomba é aplicada através dos eletrodos 55 e 56 da célula de bomba 60 pelo dispositivo de aplicação de tensão de bomba 72, pelo mecanismo mencionado abaixo. Em particular, se o dispositivo de detecção da corrente de saída da célula de referência 71 detecta uma corrente de saída da célula de referência negativa, a tensão de bomba é aplicada usando o eletrodo lateral da câmara de gás 55 como o eletrodo positivo e o eletrodo lateral de escape 56 como o eletrodo negativo. Ao aplicar a tensão de bomba, desta forma, na primeira camada de eletrólito sólida 53 da célula de bomba 60, o movimento de íons de oxigênio ocorre a partir do eletrodo negativo para o eletrodo positivo, isto é, a partir do eletrodo lateral de escape do 56 para o eletrodo lateral da câmara de gás 55. Por esta razão, o oxigênio no gás de escape em torno dos sensores da relação ar-combustível 40, 41 é bombeado para a câmara de gás medido 51.

[072] A taxa de fluxo de oxigênio bombeada, a partir do gás de escape em torno dos sensores da relação ar-combustível 40, 41 em cada uma da câmara de gás medido 51 é proporcional à tensão de bomba. Além disso, a tensão de bomba é proporcional à grandeza da corrente de saída da célula de referência negativa detectada pelo dispositivo de detecção da corrente de saída da célula de referência do 71. Por conseguinte, quanto maior for o grau rico da relação ar-combustível de escape na câmara de gás medido 51, que é, quanto maior a concentração de gás não-queimado na câmara de gás medido 51, maior será a taxa de fluxo de oxigênio bombeada a câmara de gás medido 51 a partir do gás de escape em torno dos sensores da relação ar-combustível 40, 41. Como um resultado, a taxa de fluxo de gás não-queimado que flui através da camada de regulação de difusão 63 para denro da câmara de gás medido 51 e a taxa de fluxo de oxigênio bombeada pela célula de bomba 60 tornou-se uma relação equivalente química e, desta maneira, a relação ar-combustível na câmara de gás medido 51 é basicamente mantida na relação ar-combustível estequiométrica.

[073] A taxa de fluxo de oxigênio bombeada pela célula de bomba 60 é igual à taxa de fluxo de íons de oxigênio, que se move através do interior da primeira camada de eletrólito sólida 53 na célula de bomba 60. Além disso, esta taxa de fluxo de íons de oxigênio é igual à corrente que flui através dos eletrodos 55, 56 da célula de bomba 60. Desta maneira, através da detecção da corrente de bomba que flui entre os eletrodos 55 e 56, como uma corrente de saída do sensor, pelo dispositivo de detecção da corrente de bomba 73, é possível detectar a taxa de fluxo de gás não-queimado que flui através da camada de regulação de difusão 63 para a câmara de gás medido 51 e, portanto, a relação ar-combustível rica do gás de escape em torno da câmara de gás medido 51.

[074] Além disso, quando a relação ar-combustível de escape em torno dos sensores da relação ar-combustível 40, 41 é a relação ar-combustível estequiométrica, como mostrado na FIG. 6(C), o gás de escape da relação ar- combustível estequiométrica flui para a câmara de gás medido 51 através da camada de regulação de difusão 63. Se o gás de escape da relação ar-combustível estequiométrica flui desta maneira, a corrente de saída da célula de referência que flui através dos eletrodos 57, 58 da célula de referência 61 tornou-se zero, pelo mecanismo mencionado abaixo, e a corrente de saída da célula de referência é detectada pelo dispositivo de detecção da corrente de saída da célula de referência 71.

[075] Se a corrente de saída da célula de referência detectada pelo dispositivo de detecção da corrente de saída da célula de referência 71 é zero, juntamente com este, a tensão de bomba aplicada pelo dispositivo de aplicação de tensão de bomba 72 também é zero. Por conseguinte, na primeira camada de eletrólito sólida 53 da célula de bomba 60, nenhum movimento de íons de oxigênio ocorre, e, consequentemente, o interior da câmara de gás medido 51 é basicamente mantido substancialmente na relação ar-combustível estequiométrica. Além disso, nenhum movimento de íons de oxigênio ocorre na primeira camada de eletrólito sólida 53 da célula de bomba 60, e, portanto, a corrente de bomba detectada pelo dispositivo de detecção da corrente de bomba 73 também se torna zero. Portanto, quando a corrente de bomba detectada pelo dispositivo de detecção da corrente de bomba 73 é zero, é aprendido que a relação ar-combustível do gás de escape em torno da câmara de gás medido 51 é a relação ar-combustível estequiométrica.

[076] Os sensores da relação ar-combustível, assim, configurados 40, 41 têm a característica de saída mostrado na FIG. 7. Isto é, nos sensores da relação ar- combustível 40, 41, quanto maior a relação ar-combustível de escape tornou-se (isto é, o que se torna mais pobre), quanto maior for a corrente de bomba (corrente de saída do sensor) tornou-se Ip. Além disso, na presente modalidade, os sensores da relação ar-combustível 40, 41 estão configurados, de modo que a corrente de bomba (corrente de saída de sensor) Ip tornou-se zero, quando a relação ar- combustível de escape é a relação ar-combustível estequiométrica. <Funcionamento da Célula de Referência>

[077] Como explicado acima, na célula de referência 61, quando a relação ar-combustível de escape na câmara de gás medido 51 é uma relação ar- combustível estequiométrica, a corrente de saída da célula de referência que flui através dos eletrodos 57 e 58 tornou-se zero, enquanto que, quando a relação ar- combustível de escape na câmara de gás medido 51 tornou-se uma relação ar- combustível, que é diferente da relação ar-combustível estequiométrica, a corrente de saída da célula de referência muda, de acordo com a relação ar-combustível de escape. A seguir, com referência à FIG. 8, o conceito básico do funcionamento da célula de referência 61, será explicado. FIG. 8 é uma vista que mostra esquematicamente o funcionamento da célula de referência 61. No momento da utilização, como explicado acima, o gás de escape é introduzido na câmara de gás medido 51 através de uma camada de regulação de difusão 63, e o ar atmosférico é introduzido na câmara de gás de referência 52. Além disso, como mostrado nas FIGURAS 5 e 8, nos sensores da relação ar-combustível 40, 41, uma tensão aplicada ao sensor constante de Vr é aplicada através destes eletrodos 57 e 58, de modo que o eletrodo lateral de referência 58 tornou-se uma polaridade positiva e o eletrodo lateral da câmara de gás 57 tornou-se uma polaridade negativa. Note-se que na presente modalidade, a tensão aplicada ao sensor de Vr em ambos os sensores de ar-combustível 40 e 41 são a mesma tensão que a outra.

[078] Quando a relação ar-combustível de escape na câmara de gás medido 51 é mais pobre do que a relação ar-combustível estequiométrica, a relação da concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da segunda camada de eletrólito sólida 54 não se torna muito grande. Portanto, se a configuração da tensão aplicada ao sensor de Vr a um valor adequado, entre as duas superfícies laterais da segunda camada de eletrólito sólida 54, a relação real de concentração de oxigênio tornou-se menor do que a relação de concentração de oxigênio que corresponde à tensão aplicada ao sensor de Vr. Por esta razão, como mostrado na FIG. 8(A), o movimento de íons de oxigênio ocorre a partir do eletrodo lateral da câmara de gás 57 para o eletrodo lateral de referência 58, de modo que a relação de concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da segunda camada de eletrólito sólida 54 tornou-se maior com relação à concentração de oxigênio que corresponde à tensão aplicada ao sensor de Vr. Como um resultado, a corrente que flui do eletrodo positivo do dispositivo de aplicação de tensão de célula de referência 70, a qual se aplica a tensão aplicada ao sensor de Vr, através do eletrodo lateral de referência 58, a segunda camada de eletrólito sólida 54, e eletrodo lateral da câmara de gás 57, para o eletrodo negativo do dispositivo de aplicação de tensão de célula de referência 70.

[079] A intensidade da corrente (corrente de saída da célula de referência) Ir é proporcional à taxa de fluxo de oxigênio que flui a partir do gás de escape através da camada de regulação de difusão 63 para a câmara de gás medido 51, se configurando a tensão aplicada ao sensor de Vr para um valor adequado. Por conseguinte, através da detecção da amplitude desta corrente de Ir pelo dispositivo de detecção de corrente de saída da célula de referência 71, a concentração de oxigênio na câmara de gás medido 51 pode ser aprendida e, por sua vez, a relação ar-combustível na região pobre pode ser aprendida.

[080] Por outro lado, quando a relação ar-combustível de escape na câmara de gás medido 51 é mais rica do que a relação ar-combustível estequiométrica, o gás não-queimado flui a partir do gás de escape através da camada de regulação de difusão 63 para a câmara de gás medido 51, e, por conseguinte, mesmo que o oxigênio esteja presente no eletrodo lateral da câmara de gás 57, que é removido por reação com o gás não-queimado. Portanto, na câmara de gás medido 51, a concentração de oxigênio tornou-se extremamente baixa e, como um resultado, a relação da concentração de oxigênio nas duas superfícies laterais da segunda camada de eletrólito sólida 54 tornou-se grande. Por esta razão, se configurando a tensão aplicada ao sensor de Vr a um valor adequado, entre as duas superfícies laterais da segunda camada de eletrólito sólida 54, a relação real da concentração de oxigênio tornou-se maior, quando comparada com a relação da concentração de oxigênio correspondendo à tensão aplicada ao sensor de Vr. Portanto, como mostrado na FIG. 8 (B), o movimento de íons de oxigênio ocorre a partir do eletrodo lateral de referência 58 para o eletrodo lateral da câmara de gás 57, de modo que a relação de concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da segunda camada de eletrólito sólida 54 tornou-se menor para a relação de concentração de oxigênio que corresponde à tensão aplicada ao sensor de Vr. Como um resultado, a corrente flui do eletrodo lateral de referência 58, através do dispositivo de aplicação de tensão da célula de referência 70, a qual se aplica a tensão aplicada ao sensor de Vr, para o eletrodo lateral da câmara de gás 57.

[081] A intensidade da corrente (corrente de saída da célula de referência) Ir que flui neste momento, se configurando a tensão aplicada ao sensor de Vr a um valor adequado, é determinada pela taxa de fluxo de íons de oxigênio, que se move através da segunda camada de eletrólito sólida 54 a partir do eletrodo lateral de referência 58 para o eletrodo lateral da câmara de gás 57. Os íons de oxigênio reagem (queimadura) sobre o eletrodo lateral da câmara de gás 57 com o gás não- queimado afluente, que flui a partir do gás de escape através da camada de regulação de difusão 63, e são difundidos para a câmara de gás medido 51. Desta maneira, a taxa de fluxo de circulação de íons de oxigênio corresponde à concentração de gás não-queimado no gás de escape que flui para a câmara de gás medido 51. Por conseguinte, através da detecção da amplitude desta corrente de Ir pelo dispositivo de detecção da corrente de saída da célula de referência 71, é possível conhecer a concentração de gás não-queimado na câmara de gás medido 51 e, por sua vez, possível conhecer a relação ar-combustível na região rica.

[082] Além disso, quando a relação ar-combustível de escape na câmara de gás medido 51 é a relação ar-combustível estequiométrica, as quantidades de oxigênio e de gás não-queimado na câmara de gás medido 51 tornam-se uma relação equivalente química. Portanto, a ação catalítica do eletrodo lateral da câmara de gás 57 faz com que o gás de oxigênio e gás não-queimado para queimar completamente, e nenhuma variação ocorre nas concentrações de oxigênio e gás não-queimado na câmara de gás medido 51. Como um resultado, a relação de concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da segunda camada de eletrólito sólida 54, não flutua, mas mantém-se como a relação de concentração de oxigênio que corresponde à tensão aplicada ao sensor de Vr. Portanto, como mostrado na FIG. 8(C), nenhum movimento de íons de oxigênio ocorre devido à característica da bomba de oxigênio, e como um resultado, nenhuma corrente é gerada que flui através do circuito. <Ação e Efeito de Sensores da Relação ar-combustível>

[083] Uma tal célula de referência configurada 61 tem a característica de saída mostrado na FIG. 9. Isto é, na célula de referência 61, a relação ar- combustível de escape tornou-se maior (isto é, tornou-se mais pobre), a corrente de saída da célula de referência de Ir tornou-se maior. Além disso, a célula de referência 61 é configurada, de modo que a corrente de saída da célula de referência de Ir tornou-se zero, quando a relação ar-combustível de escape for a relação ar-combustível estequiométrica.

[084] Além disso, na célula de referência 61, a tensão aplicada ao sensor de Vr é aplicada através dos eletrodos 57 e 58, e, por conseguinte, a reação de oxidação ou reação de redução é realizada à força sobre o eletrodo lateral da câmara de gás 57 e eletrodo lateral de referência 58. Portanto, tanto quando a relação ar-combustível do gás de escape que flui para a câmara de gás medido 51 muda a partir de uma relação ar-combustível rica para uma relação ar-combustível pobre e quando a mesma muda a partir de uma relação ar-combustível pobre para uma relação ar-combustível rica, se o gás de escape na câmara de gás medido 51 for o mesmo, a corrente de saída da célula de referência de Ir que flui através dos eletrodos 57 e 58 tornou-se a mesma. Como um resultado, não existe problema de histerese que ocorreu no sensor da relação ar-combustível do tipo de célula dupla convencional.

[085] Além disso, na célula de referência 61, a tensão aplicada ao sensor de Vr é aplicada através dos eletrodos 57 e 58, e, por conseguinte, a reação no eletrodo lateral da câmara de gás 57 é promovida e, desta maneira, os ingredientes no gás de escape são oxidados ou reduzidos à força, independentemente, da sua reatividade. Portanto, a reação de oxidação e reação de redução no eletrodo lateral da câmara de gás 57 são menores, menos suscetíveis de serem afetadas pela composição dos ingredientes contidos no gás de escape. Mesmo os ingredientes diferentes no gás de escape reagem com, substancialmente, as mesmas respostas. Como um resultado, os problemas relacionados com a resposta devido à composição de ingredientes no gás de escape, os quais são usados para ocorrer em sensores da relação ar-combustível do tipo de célula dupla convencional não surgem.

[086] Ou seja, de acordo com os sensores da relação ar-combustível 40, 41 da presente modalidade, é possível resolver os problemas que ocorreram nos sensores da relação ar-combustível do tipo de célula dupla convencionais. Além disso, uma vez que os sensores da relação ar-combustível 40, 41 da presente modalidade são do tipo de célula dupla dos sensores da relação ar-combustível do tipo de célula única convencional não surgem. Ou seja, nos sensores da relação ar- combustível 40, 41, não há nenhuma mudança na corrente de saída, devido a mudanças na resistência interna que acompanham o envelhecimento. Além disso, a relação ar-combustível pode ser detectada ao longo de uma ampla faixa. Portanto, de acordo com os sensores da relação ar-combustível 40, 41 da presente modalidade, é possível superar todos os defeitos que ocorreram nos sensores da relação ar-combustível do tipo de célula única convencional e sensores da relação ar-combustível do tipo de célula dupla. <Circuitos do Dispositivo de Aplicação de Tensão e Dispositivo de Detecção de Corrente>

[087] A FIG. 10 mostra um exemplo dos circuitos específicos que constituem o dispositivo de aplicação de tensão da célula de referência 70 e dispositivo de detecção de corrente da célula de referência 71. No exemplo ilustrado, a força eletromotriz E que ocorre devido à característica de célula de oxigênio é expressa como "E", a resistência interna da segunda camada de eletrólito sólida 54 é expressa como "Ri", e a diferença de potencial elétrico entre os dois eletrodos 57, 58 é expressa como "Vs".

[088] Tal como será entendido a partir da FIG. 10, o dispositivo de aplicação da tensão de célula de referência 70 basicamente realiza o controle de retorno negativo, de modo que a força eletromotriz E que ocorre devido à característica de célula de oxigênio corresponde à tensão aplicada ao sensor de Vr. Em outras palavras, o dispositivo de aplicação de tensão de célula de referência 70 realiza o controle de retorno negativo, de modo que quando uma alteração na relação de concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da segunda camada de eletrodo sólido 54 causa a diferença de potencial Vs entre os dois eletrodos 57 e 58 a mudar, esta diferença de potencial Vs tornou-se a tensão aplicada ao sensor de Vr.

[089] Portanto, quando a relação ar-combustível de escape na câmara de gás medido 51 tornou-se a relação ar-combustível estequiométrica e nenhuma alteração ocorre na relação de concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da segunda camada de eletrólito sólida 54, a relação da concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da segunda camada de eletrólito sólida 54 tornou-se a relação da concentração de oxigênio correspondente à tensão aplicada ao sensor de Vr. Neste caso, a força eletromotriz E está de acordo com a tensão aplicada ao sensor de Vr, a diferença de potencial Vs entre os dois eletrodos 57 e 58 também tornou-se a tensão aplicada ao sensor de Vr, e, como um resultado, a corrente de Ir não flui.

[090] Por outro lado, quando a relação ar-combustível de escape tornou-se uma relação ar-combustível, que é diferente da relação ar-combustível estequiométrica e uma mudança ocorre na relação de concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da segunda camada de eletrólito sólida 54, a relação da concentração de oxigênio entre as duas superfícies laterais da segunda camada de eletrólito sólida 54 não tornou-se uma relação de concentração de oxigênio correspondente à tensão aplicada ao sensor de Vr. Neste caso, a força eletromotriz E tornou-se um valor diferente a partir da tensão aplicada ao sensor de Vr. Por conseguinte, devido ao controle de retorno negativo, uma diferença de potencial Vs é aplicada entre os dois eletrodos 57 e 58, de modo que os íons de oxigênio movem-se entre as duas superfícies laterais da segunda camada de eletrólito sólida 54, de modo que a força eletromotriz E está de acordo com a tensão aplicada do sensor de Vr. Além disso, a corrente de Ir flui junto com o movimento dos íons de oxigênio neste momento. Como um resultado, a força eletromotriz E converge para a tensão aplicada ao sensor de Vr. Se a força eletromotriz E converge para a tensão aplicada ao sensor de Vr, finalmente, a diferença de potencial Vs também converge para a tensão aplicada ao sensor de Vr.

[091] Por conseguinte, o dispositivo de aplicação de tensão da célula de referência 70 pode ser referido para aplicar substancialmente a tensão aplicada ao sensor de Vr entre os dois eletrodos 57 e 58. Note-se que, o circuito elétrico do dispositivo de aplicação de tensão de célula de referência 70 não tem de ser um, tal como mostrado na FIG. 10. O circuito pode ser qualquer forma de dispositivo, desde que capaz de aplicar substancialmente a tensão aplicada ao sensor de Vr através dos dois eletrodos 57, 58.

[092] Além disso, o dispositivo de detecção de corrente da célula de referência 71 não realmente detecta a corrente. O mesmo detecta a tensão E0 para calcular a corrente desta tensão E0. A este respeito, E0 é expresso como na seguinte equação (1). Eo = Vr + Vo + IrR... (1) em que, V0 é a tensão de deslocamento (a tensão aplicada, de modo que E0 não se torne um valor negativo, por exemplo, 3V), enquanto que R representa o valor da resistência mostrado na FIG. 10.

[093] Na equação (1), a tensão aplicada ao sensor de Vr, tensão de deslocamento V0, e valor de resistência R são constantes, e, por conseguinte, a tensão E0 muda de acordo com a corrente de Ir. Por esta razão, se detectando a tensão E0, é possível calcular a corrente de Ir a partir da tensão E0.

[094] Por conseguinte, o dispositivo de detecção da corrente de célula de referência 71 pode ser referido para detectar substancialmente a corrente de Ir, que flui através dos dois eletrodos 57, 58. Note-se que, no circuito elétrico do dispositivo de detecção da corrente de célula de referência 71 não tem de ser um, tal como mostrado na FIG. 10. Se possível detectar a corrente de Ir que flui através dos dois eletrodos 57, 58, qualquer forma de dispositivo pode ser usada. <Sumário de Controle da Relação ar-combustível>

[095] Em seguida, um sumário do controle da relação ar-combustível, que é realizado, utilizando os sensores da relação ar-combustível 40 e 41 acima mencionados, em um sistema de controle de um motor de combustão interna da presente invenção, será explicado. Na presente modalidade, com base na corrente da saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar-combustível a montante 40, controle de retorno é realizado, de modo que a corrente de saída do sensor (isto é, a relação ar-combustível do gás de escape flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20) Ipup do sensor da relação ar-combustível a montante 40 tornou-se um valor correspondente à relação ar-combustível alvo.

[096] A relação ar-combustível alvo do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 é definida com base na corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41. Especificamente, a relação ar-combustível alvo é definida como a relação ar- combustível definida pobre, quando a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41 tornou-se o valor de referência avaliado rico de Iref ou menos, e é mantida a essa relação ar-combustível. A este respeito, o valor de referência avaliado rico de Iref é um valor correspondente a uma relação ar-combustível avaliada rica predeterminada (por exemplo, 14,55), que é ligeiramente mais rica do que a relação ar-combustível estequiométrica. Além disso, a relação ar-combustível pobre definida é uma relação ar-combustível mais pobre predeterminada do que a relação ar-combustível estequiométrica de um certo ponto. Por exemplo, é 14,65 a 20, de preferência, 14,68 a 18, mais de preferência 14,7 a 16 ou similar.

[097] Se a relação ar-combustível alvo é alterada para a relação ar- combustível definida pobre, a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape a montante 20 é estimada. A quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc é estimada com base na corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar-combustível a montante 40, e o valor estimado da quantidade de ar de entrada para a câmara de combustão 5, que é calculado com base no medidor de fluxo de ar 39, etc., ou a quantidade de injeção de combustível a partir do injetor de combustível 11, etc. Além disso, se o valor estimado da quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc tornou-se uma quantidade de armazenamento de referência avaliada predeterminada de Cref ou mais, a relação ar-combustível alvo que foi a relação ar-combustível definida pobre para, em seguida, ser alterada para uma relação ar-combustível ligeiramente definida rica e é mantida a essa relação ar-combustível. A relação ar-combustível ligeiramente definida rica é uma relação ar-combustível predeterminada ligeiramente mais rica do que a relação ar-combustível estequiométrica. Por exemplo, é 13,5 a 14,58, de preferência, 14 a 14,57, mais de preferência, 14,3 a 14,55 ou similar. Depois disso, quando a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41 tornou-se novamente valor de referência avaliado rico de Iref ou menos, a relação ar-combustível alvo é novamente definida como a relação ar-combustível definida pobre, e, em seguida, uma operação similar é repetida.

[098] Deste modo, na presente modalidade, a relação ar-combustível alvo do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 é alternadamente para definir a relação ar-combustível definida pobre e a relação ar- combustível definida ligeiramenterica. Em particular, na presente modalidade, a diferença entre a relação ar-combustível definida pobre e a relação ar-combustível estequiométrica é maior do que a diferença entre a relação ar-combustível definida ligeiramente rica e a relação ar-combustível estequiométrica. Por conseguinte, na presente modalidade, a relação ar-combustível alvo é alternadamente definida para a relação ar-combustível definida pobre durante um curto período de tempo e relação ar-combustível definida ligeiramente rica durante um longo período de tempo. <Explicação de Controle Usando Tempo Gráfico>

[099] Com referência à FIG. 11, o tal funcionamento acima mencionado será explicado em detalhe. FIG. 15 é um gráfico de tempo da quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape a montante 20, a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar- combustível a jusante 41, a corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar-combustível a montante 40 e concentração de NOx no gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20, no caso de realizar o controle da relação ar-combustível em um sistema de controle de um motor de combustão interna da presente invenção.

[0100] Note-se que, a corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar-combustível a montante 40 tornou-se zero, quando a relação ar- combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 é a relação ar-combustível estequiométrica, tornou-se um valor negativo quando a relação ar-combustível do gás de escape é uma relação ar- combustível rica, e tornou-se um valor positivo quando a relação ar-combustível do gás de escape é uma relação ar-combustível pobre. Além disso, quando a relação ar-combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20, é uma relação ar-combustível rica ou relação ar-combustível pobre, quanto maior for a diferença da relação ar-combustível estequiométrica, quanto maior for o valor absoluto da corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar-combustível a montante 40. A corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41 também muda, de forma similar, àquela corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar-combustível a montante 40, dependendo da relação ar-combustível do gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20. Além disso, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é uma quantidade de ajuste relativa à relação ar-combustível alvo do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20. Quando a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é 0, a relação ar-combustível alvo é a relação ar-combustível estequiométrica, quando a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é um valor positivo, a relação ar-combustível alvo tornou-se uma relação ar- combustível pobre, e quando a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é um valor negativo, a relação ar-combustível alvo tornou-se uma relação ar- combustível rica.

[0101] No exemplo ilustrado, no estado antes do tempo t1, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC está definida para a quantidade de ajuste definida ligeiramente rica de AFCrich. A quantidade de ajuste definida ligeiramente rica de AFCrich é um valor correspondente à relação ar-combustível definida ligeiramente rica e um valor menor do que 0. Por isso, a relação ar-combustível alvo é definida para uma relação ar-combustível rica. Juntamente com isso, a corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar-combustível a montante 40 tornou- se um valor negativo. O gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 contém gás não-queimado, e portanto, a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape a montante 20 diminui gradualmente. No entanto, o gás não-queimado contido no gás de escape é purificado no catalisador de purificação de escape a montante 20, e, por conseguinte, a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar- combustível a jusante tornou-se substancialmente zero (correspondente à relação ar-combustível estequiométrica). Neste momento, a relação ar-combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 tornou-se uma relação ar-combustível rica, e portanto, a quantidade de NOX esgotada a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20 é suprimida.

[0102] Se a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape a montante 20 diminui gradualmente, a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc diminui para menos do que a quantidade de armazenamento limite inferior no tempo t1. Se a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc diminui para menos do que a quantidade de armazenamento limite inferior, uma parte do gás não-queimado que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 que flui para fora sem estar purificado no catalisador de purificação de escape a montante 20. Por esta razão, após o tempo t1, a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar- combustível a jusante 41 cai gradualmente juntamente com a diminuição da quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape a montante 20. Neste momento, bem como, a relação ar-combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 tornou-se uma relação ar-combustível rica, e, portanto, a quantidade de NOX esgotada, a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20 é suprimida.

[0103] Em seguida, no tempo t2, a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41 atinge o valor de referência de julgamento rico de Iref correspondente à relação ar-combustível avaliada rica. Na presente modalidade, se a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41 atinge o valor de referência de julgamento rico de Iref, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é comutada para a quantidade de ajuste definida pobre de AFClean, de forma a suprimir a diminuição da quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape a montante 20. A quantidade de ajuste definida pobre de AFClean é um valor correspondente à relação ar-combustível definida pobre e é um valor maior do que 0. Portanto, a relação ar-combustível alvo é definida para uma relação ar-combustível pobre.

[0104] Note-se que, na presente modalidade, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é ligada após a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41 atinge o valor de referência de julgamento rico de Iref, isto é, após a relação ar-combustível do gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20 atinge a relação ar-combustível avaliado rica que é um pouco mais rica do que a relação ar-combustível estequiométrica. Isto porque mesmo que a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de escape a montante 20 é suficiente, a relação ar-combustível do gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20, algumas vezes, desvia-se ligeiramente a partir da relação ar-combustível estequiométrica. Isto é, se considerar que a quantidade de armazenamento de oxigênio foi diminuída para menos do que a quantidade de armazenamento limite inferior, quando a corrente de saída do sensor de Ipdwn desvia-se ligeiramente para zero (correspondendo à relação ar- combustível estequiométrica), mesmo que na verdade existe uma quantidade de armazenamento de oxigênio suficiente, existe uma possibilidade de que se avalia que a quantidade de armazenamento de oxigênio cai para abaixo do valor de armazenamento limite inferior. Por conseguinte, na presente modalidade, é avaliado a quantidade de armazenamento de oxigênio que diminui, menor do que a quantidade de armazenamento limite inferior, apenas quando a relação ar- combustível do gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20 atinge a relação ar-combustível avaliada rica. Por outro lado falando, a relação ar-combustível avaliada rica está definida para uma relação ar-combustível, na qual a relação ar-combustível do gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20 não atingir muito em tudo, quando a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de escape a montante 20 é suficiente.

[0105] Ainda que, no tempo t2, a relação ar-combustível alvo é comutada para a relação ar-combustível pobre, a relação ar-combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 não tornou-se imediatamente a relação ar-combustível pobre, e um certo grau de atraso surge. Como um resultado, a relação ar-combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 muda a partir da relação ar- combustível rica para a relação ar-combustível pobre no tempo t3. Note-se que, durante os tempos t2 a t3, a relação ar-combustível do gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20 é uma relação ar- combustível rica, e portanto, este gás de escape contém gás não-queimado. No entanto, a quantidade de descarga de NOX a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20 é suprimida.

[0106] No tempo t3, se a relação ar-combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 muda para a relação ar- combustível pobre, a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape a montante 20 aumenta. Além disso, junto com este, a relação ar-combustível do gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20 muda para a relação ar- combustível estequiométrica, e a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41 também converge para zero. Embora a relação ar-combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20, é uma relação ar-combustível pobre, neste momento, o catalisador de purificação de escape a montante 20 tem uma margem de manobra suficiente na capacidade de armazenamento de oxigênio, e, por conseguinte, o oxigênio no gás de escape afluente é armazenado no catalisador de purificação de escape a montante 20 e o NOX é reduzido e purificado. Por esta razão, a quantidade de NOX esgotada, a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20 é suprimida.

[0107] Em seguida, se a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape a montante 20 aumenta, no tempo t4, a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc atinge a quantidade de armazenamento de referência avaliada Cref. Na presente modalidade, se a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc tornou-se a quantidade de armazenamento de referência avaliada Cref, a quantidade de ajuste da relação ar- combustível de AFC é ligada a uma quantidade de ajuste definida ligeiramente rica de AFCrich (valor menor do que 0) para parar o armazenamento de oxigênio no catalisador de purificação de escape a montante 20. Portanto, a relação ar- combustível alvo é definida para a relação ar-combustível rica.

[0108] No entanto, como explicado acima, um atraso ocorre quando a relação ar-combustível alvo é ligada, quando a relação ar-combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 efetivamente muda. Por esta razão, mesmo se a mudança no tempo t4, depois de um certo ponto do tempo passa a partir do mesmo, no tempo t5, a relação ar- combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 muda a partir da relação ar-combustível pobre para a relação ar- combustível rica. Durante os tempos t4 a t5, a relação ar-combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 é a relação ar-combustível pobre, e portanto, a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape a montante 20 aumenta.

[0109] No entanto, a quantidade de armazenamento de referência avaliada de Cref está definida suficientemente menor do que a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima de Cmax ou a quantidade de armazenamento limite superior, e, por conseguinte, mesmo no tempo t5, a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc não atinge a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima de Cmax ou a quantidade de armazenamento limite superior. Por outro lado falando, a quantidade de armazenamento de referência avaliada de Cref está definida para uma quantidade suficientemente menor, de modo que a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc não atinge a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima de Cmax ou a quantidade de armazenamento limite superior, mesmo se um atraso ocorrer ao alternar a relação ar-combustível alvo para quando a relação ar-combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 atualmente muda. Por exemplo, a quantidade de armazenamento de referência avaliada de Cref é definida para 3/4 ou menos da quantidade de armazenamento de oxigênio máxima de Cmax, de preferência, 1/2 ou menos, mais de preferência, 1/5 ou menos. Portanto, durante os tempos t4 a t5, bem como, a quantidade de NOx esgotada a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20 é suprimida.

[0110] Após o tempo t5, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC está definida para a quantidade de ajuste definida ligeiramente rica de AFCrich. Portanto, a relação ar-combustível alvo é definida para a relação ar- combustível rica. Por isto, a corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar-combustível a montante 40 tornou- se um valor negativo. O gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 contém gás não-queimado, e portanto, a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape a montante 20 diminui gradualmente. No tempo t6, da mesma maneira como o tempo t1, a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc diminui abaixo da quantidade de armazenamento limite inferior. Neste momento, bem como, a relação ar-combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 tornou-se uma relação ar-combustível rica e, portanto, a quantidade de NOx esgotada a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20 é suprimida.

[0111] Em seguida, no tempo t7, da mesma maneira como o tempo t2, a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41 atinge o valor de referência de julgamento rico de Iref correspondente à relação ar-combustível avaliado rica. Devido a isso, a quantidade de ajuste da relação ar- combustível de AFC é ligada ao valor de AFClean correspondente à relação ar- combustível definida pobre. Em seguida, o ciclo de vezes acima mencionado t1 a t6 é repetido. Note-se que, durante estes ciclos, a tensão aplicada de Vrdwn para o sensor da relação ar-combustível a jusante 41 é mantido a uma tensão, por meio de que a relação ar-combustível de escape no momento da corrente zero tornou-se a relação ar-combustível avaliada rica.

[0112] Note-se que, tal controle da quantidade de ajuste da relação ar- combustível de AFC é realizada pelo ECU 31. Por conseguinte, a ECU 31 pode ser referida para compreender: um meio de aumento de quantidade de armazenamento de oxigênio para de forma contínua ou intermitentemente definir uma relação ar- combustível alvo de gás de escape que flui para o catalisador a montante 20, uma relação ar-combustível definida pobre quando a relação ar-combustível do gás de escape que foi detectada pelo sensor da relação ar-combustível a jusante 41 tornou- se uma relação ar-combustível avaliada rica ou menos, até que a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador a montante 20, tornou-se a quantidade de armazenamento de referência avaliada de Cref; e meios de diminuição de quantidade de armazenamento de oxigênio para de forma contínua ou intermitente definir a relação ar-combustível alvo, uma relação ar-combustível ligeiramente definida rica, quando a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador a montante 20 tornou-se a quantidade de armazenamento de referência avaliada de Cref ou mais para que a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc nunca exceda a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima de Cmax mas diminua em direção a zero.

[0113] Como será compreendido a partir da explicação acima, de acordo com a modalidade acima, é possível suprimir constantemente a quantidade de descarga de NOx, a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20. Isto é, desde que a realização do controle acima mencionado, basicamente a quantidade de descarga de NOx, a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20 é pequena.

[0114] Além disso, em geral, se a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc é estimada com base na corrente de saída do sensor de Ipup do sendor da relação ar-combustível a montante 40 e o valor estimado da quantidade do ar de entrada, etc., existe a possibilidade que esse erro irá ocorrer. Na presente modalidade, bem como, a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc é estimada sobre os tempos t3 a t4, e portanto, o valor estimado da quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc inclui algum erro. No entanto, mesmo que tal erro é incluída, se a fixação da quantidade de armazenamento de referência avaliada de Cref suficientemente menor do que a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima de Cmax ou a quantidade de armazenamento limite superior, a quantidade de armazenamento de oxigênio atual de OSAsc irá quase nunca atingir a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima de Cmax ou quantidade de armazenamento limite superior. Portanto, bem como a partir do ponto de vista, é possível suprimir a quantidade de descarga de NOx, a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20.

[0115] Além disso, se a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de escape é mantida constante, a capacidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de escape irá cair. Em oposição a isso, de acordo com a presente modalidade, a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc constantemente flutua para cima e para baixo, de modo que a capacidade de armazenamento de oxigênio é mantida a partir da queda.

[0116] Note-se que, na modalidade acima, durante os tempos t2 a t4, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é mantida na quantidade de ajuste definida pobre de AFClean. No entanto, em um tal período de tempo, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC não tem necessariamente de ser mantida constante. A mesma pode ser ajustada para gradualmente diminuir ou de outra forma mudar. Da mesma forma, durante os tempos t4 a t7, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é mantida na quantidade de ajuste definida rica, fraca de AFrich. No entanto, em um tal período de tempo, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC não tem necessariamente de ser mantida constante. A mesma pode ser definida para diminuir gradualmente ou de outra forma mudar.

[0117] No entanto, mesmo neste caso, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC durante os tempos t4 a t7 é definida, de modo que a diferença do valor médio da relação ar-combustível alvo e a relação ar-combustível estequiométrica em que o período tornou-se maior do que a diferença entre o valor médio da relação ar-combustível alvo e a relação ar-combustível estequiométrica durante os tempos t4 a t7.

[0118] Além disso, na modalidade acima, a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape da a montante 20 é estimada, com base na corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar-combustível a montante 40 e o valor estimado da quantidade de ar de entrada para a câmara de combustão 5, etc. No entanto, a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc pode também ser calculada por outros parâmetros, para além desses parâmetros e pode ser estimada com base em parâmetros que são diferentes destes parâmetros. Além disso, na modalidade acima, se o valor estimado da quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc tornou-se a quantidade de armazenamento de referência avaliada de Cref ou mais, a relação ar-combustível alvo é ligada a partir da relação ar-combustível definida pobre para a relação ar- combustível definida rica. No entanto, o momento de mudar a relação ar-combustível alvo, a partir da relação ar-combustível definida pobre para a relação ar-combustível definida fraca, rica pode, por exemplo, usar como uma referência outro parâmetro, tal como o tempo de funcionamento do motor, etc. quando muda a relação ar- combustível alvo a partir da relação ar-combustível definida rica para a relação ar- combustível definida pobre. No entanto, mesmo neste caso, a relação ar- combustível alvo tem de ser mudada, a partir da relação ar-combustível definida pobre para a relação ar-combustível definida rica, fraca, no período em que a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape a montante 20 é estimada como sendo menor do que a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima.

[0119] Note-se que na modalidade acima, durante os tempos t4 a t7, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é fixa na quantidade de ajuste definida ligeiramente rica de AFCrich, mas mesmo durante esse período, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC pode temporariamente ser definida como a relação ar-combustível estequiométrica ou relação ar-combustível pobre. Da mesma forma, na modalidade acima, durante os tempos t1 a t4, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é fixa na quantidade de ajuste definida pobre de AFClean, mas mesmo durante esse período, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC pode temporariamente ser definida para a relação ar-combustível estequiométrica ou relação ar-combustível rica. <Explicação do Controle Específico>

[0120] A seguir, referindo-se às FIGURAS 12 e 13, um sistema de controle na modalidade acima será especificamente explicado. O sistema de controle na presente modalidade, como mostrado pelo diagrama de blocos funcional da FIG. 12, é configurado, incluindo os blocos funcionais A1 a A9. A seguir, cada bloco funcional será explicado tomando como referência a FIG. 12. <Cálculo da Injeção de Combustível>

[0121] Em primeiro lugar, o cálculo da injeção de combustível será explicado. No cálculo da injeção de combustível, os meios de cálculo do ar de entrada do cilindro A1, os meios de cálculo de injeção de combustível básico A2, e os meios de cálculo de injeção de combustível A3 são usados.

[0122] Os meios de cálculo do ar de entrada do cilindro A1 calculam a quantidade do ar de entrada Mc para cada cilindro com base na taxa de fluxo de ar de entrada Ga medida pelo medidor de fluxo de ar 39, a velocidade do motor NE calculada com base na saída do sensor de ângulo de manivela 44, e o mapa ou a fórmula de cálculo armazenada na ROM 34 da ECU 31.

[0123] Os meios de cálculo de injeção de combustível básico A2 dividem a quantidade do ar de entrada do cilindro Mc, que é calculada pelos meios de cálculo do ar de entrada do cilindro A1, pela relação ar-combustível alvo de AFT, que é calculada pelos meios de definição da relação ar-combustível alvo explicada mais tarde A6, para assim calcular a quantidade de injeção de combustível básica de Qbase (Qbase = Mc/AFT).

[0124] Os meios de cálculo de injeção de combustível A3 adicionam a quantidade de injeção de combustível básica de Qbase calculada pelos meios de cálculo de injeção de combustível básico A2 e a quantidade de correção F/B explicada mais tarde o DQi, para calcular a quantidade de injeção de combustível de Qi (Qi = Qbase + DQi) . O injetor de combustível 11 é comandado para injetar combustível, de modo que a quantidade de injeção de combustível de Qi que foi calculada desta forma é injetada. <Cálculo da Relação Ar-Combustívfel Alvo>

[0125] A seguir, o cálculo da relação ar-combustível alvo será explicado. No cálculo da relação ar-combustível alvo, meios de cálculo da quantidade de armazenamento de oxigênio A4, meios de cálculo da quantidade de ajuste da relação ar-combustível alvo A5, e meios de definição da relação ar-combustível alvo A6 são usados.

[0126] Os meios de cálculo da quantidade de armazenamento de oxigênio A4 calculam o valor estimado de OSAest da quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de escape a montante 20, com base na quantidade de injeção de combustível de Qi calculada pelos meios de cálculo da injeção de combustível A3 e a corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar-combustível a montante 40. Por exemplo, os meios de cálculo da quantidade de armazenamento de oxigênio A4 multiplicam a diferença entre a relação ar-combustível correspondente à corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar-combustível 40 a montante e a relação ar-combustível estequiométrica, com a quantidade de injeção de combustível de Qi, e cumulativamente adiciona os valores calculados para calcular o valor estimado de OSAest da quantidade de armazenamento de oxigênio. Note-se que, os meios de cálculo da quantidade de armazenamento de oxigênio A4 não necessitam constantemente estimar a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de escape a montante 20. Por exemplo, é possível estimar a quantidade de armazenamento de oxigênio apenas durante o período, a partir de quando a relação ar-combustível alvo está realmente ligada, a partir da relação ar- combustível rica para a relação ar-combustível pobre (tempo t3 na FIG. 10) para quando o valor estimado de OSAest da quantidade de armazenamento de oxigênio atinge a quantidade de armazenamento de referência avaliada de Cref (tempo t4 na FIG. 10).

[0127] Nos meios de cálculo da quantidade de ajuste da relação ar- combustível alvo A5, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC da relação ar-combustível alvo é calculada, com base no valor estimado de OSAest da quantidade de armazenamento de oxigênio calculada pelos meios de cálculo da quantidade de armazenamento de oxigênio A4 e a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41. Especificamente, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC está definida para a quantidade de ajuste definida pobre de AFClean, quando a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41 tornou-se o valor de referência de julgamento rico de Iref (valor correspondente à relação ar- combustível avaliada rica) ou menos. Em seguida, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é mantida na quantidade de ajuste definida pobre de AFClean até que o valor estimado de OSAest da quantidade de armazenamento de oxigênio atinge a quantidade de armazenamento de referência avaliada de Cref. Se o valor estimado de OSAest da quantidade de armazenamento de oxigênio atingir a quantidade de armazenamento de referência avaliada de Cref, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC está definida para a quantidade de ajuste definida rica, fraca de AFCrich. Depois disso, a quantidade de ajuste da relação ar- combustível de AFC é mantida a uma quantidade de ajuste definida rica, fraca de AFCrich até a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar- combustível a jusante 41 tornou-se o valor de referência de julgamento rico de Iref (valor correspondente à relação ar-combustível avaliada rica).

[0128] Os meios de definição da relação ar-combustível alvo A6 adicionam a relação ar-combustível de referência, a qual é, na presente modalidade, a relação ar-combustível estequiométrica de AFR, e a quantidade de ajuste da relação ar- combustível de AFC calculada pelos meios de cálculo da quantidade de ajuste da relação ar-combustível alvo A5 para assim, calcular a relação ar-combustível alvo de AFT. Portanto, a relação ar-combustível alvo de AFT está definida para ou uma relação ar-combustível definida rica, fraca, a qual é ligeiramente mais rica do que a relação ar-combustível estequiométrica de AFR (quando a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é uma quantidade de ajuste definida rica, fraca de AFCrich) ou uma relação ar-combustível definida pobre, a qual é mais pobre por um certo ponto do que a relação ar-combustível estequiométrica de AFR (quando a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é uma quantidade de ajuste definida pobre de AFClean). A assim relação ar-combustível alvo calculada de AFT é a entrada para os meios de cálculo de injeção de combustível básico A2 e os meios de cálculo de diferença da relação ar-combustível explicados mais tarde A8.

[0129] A FIG. 13 é um fluxograma, que mostra a rotina de controle para controlar durante o cálculo da quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC. A rotina de controle ilustrada é realizada por interrupção a cada intervalo de tempo determinado.

[0130] Como mostrado na FIG. 13, em primeiro lugar, na etapa S11, é avaliado se a condição de cálculo da quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC permanece. A condição de cálculo da quantidade de ajuste da relação ar- combustível permanece, por exemplo, quando um controle de corte de combustível não é executado. Se for avaliado que a condição de cálculo da relação ar- combustível permanece na etapa S11, a rotina prossegue para a etapa S12. Na etapa S12, a corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar- combustível a montante 40, a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41, e a quantidade de injeção de combustível de Qi são adquiridas. Em seguida, na etapa S13, o valor estimado de OSAest da quantidade de armazenamento de oxigênio é calculada, com base na corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar-combustível a montante 40 e a quantidade de injeção de combustível de Qi, são adquiridos na etapa S12.

[0131] Em seguida, na etapa S14, verifica-se se a marca definida pobre de Fr é definida para 0. A marca definida pobre de Fr é definida para 1, se a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é definida para a quantidade de ajuste definida pobre de AFClean, e é definida para 0, caso contrário. Se a marca definida pobre de Fr é definida para 0 na etapa S14, a rotina prossegue para a etapa S15. Na etapa S15, é avaliado se a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41 é o valor de referência de julgamento rico de Iref ou menos. Quando é avaliado que a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41 é maior do que o valor de referência de julgamento rico de Iref, a rotina de controle termina.

[0132] Por outro lado, se a quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape a montante 20 diminui e a relação ar-combustível do gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20 cai, na etapa S15, avalia-se que a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41 é o valor de referência julgamento rico de Iref ou menos. Neste caso, a rotina prossegue para a etapa S16, onde a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é definida para a quantidade de ajuste definida pobre de AFClean. Em seguida, na etapa S17, a marca definida pobre de Fr é definida para 1 e a rotina de controle é para terminar.

[0133] Na próxima rotina de controle, na etapa S14, avalia-se que a marca definida pobre de Fr não está definida para 0 e a rotina prossegue para a etapa 18. Na etapa S18, avalia-se se o valor estimado de OSAest da quantidade de armazenamento de oxigênio foi calculado na etapa S13 é menor do que a quantidade de armazenamento de referência avaliada de Cref. Quando avalia-se que o valor estimado de OSAest da quantidade de armazenamento de oxigênio é menor do que a quantidade de armazenamento de referência avaliada de Cref, a rotina prossegue para a etapa S19, onde a quantidade de ajuste da relação ar- combustível de AFC continua a ser a quantidade de ajuste definida pobre de AFClean. Por outro lado, se a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de escape a montante 20 aumenta, finalmente, avalia-se, na etapa S18, que o valor estimado de OSAest da quantidade de armazenamento de oxigênio é a quantidade de armazenamento de referência avaliada de Cref ou mais e a rotina procede para a etapa S20. Na etapa S20, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC é definida para uma quantidade de ajuste definida rica, fraca de AFCrich, em seguida, na etapa S21, a marca definida pobre Fr é redefinida para 0 e a rotina de controle termina. <Cálculo da Quantidade de Correção de F/B>

[0134] Voltando de novo à FIG. 12, o cálculo da quantidade de correção de F/B com base na corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar- combustível a montante 40, será explicado. No cálculo da quantidade de correcção de F/B, os meios de conversão do valor numérico A7, os meios de cálculo de diferença da relação ar-combustível A8, e os meios de cálculo da quantidade de correção de F/B A9 são usados.

[0135] Os meios de conversão do valor numérico A7 calculam a relação ar- combustível de escape a montante de AFup correspondente à corrente de saída do sensor de Ipup com base na corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar-combustível a montante 40 e um mapa ou fórmula de cálculo (por exemplo, um mapa, como mostrado na FIG. 5), que define a relação entre a corrente de saída do sensor de Ipup e a relação ar-combustível do sensor da relação ar- combustível 40. Portanto, a relação ar-combustível de escape a montante de AFup corresponde à relação ar-combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20.

[0136] Os meios de cálculo de diferença da relação ar-combustível A8 subtrai a relação ar-combustível alvo de AFT calculada pelos meios de definição da relação ar-combustível alvo A6, a partir da relação ar-combustível de escape a montante de AFup calculada pelos meios de conversão de valor numérico A7 assim, calcular a diferença da relação ar-combustível de DAF (DAF = AFup-AFT). Esta diferença da relação ar-combustível de DAF é um valor que expressa em excesso/deficiência da quantidade de combustível alimentado, com respeito à relação ar-combustível alvo de AFT.

[0137] Os meios de cálculo da quantidade de correção de F/B A9 processam a diferença da relação ar-combustível de DAF calculada pelos meios de cálculo de diferença da relação ar-combustível A8 por processamento derivado integral proporcional (processamento de PID) para, assim, calcular a quantidade de correção de F/B de DFi para compensar o excesso/deficiência da quantidade de alimentação de combustível com base na seguinte equação (1). A quantidade de correção F/B, assim, calculada. DFi é a entrada para os meios de cálculo de injeção de combustível A3. DFi = Kp • DAF + Ki • SDAF + Kd • DDAF... (1)

[0138] Note-se que, na equação acima (1), Kp é um ganho proporcional predefinido (constante proporcional), Ki é um ganho integral predefinido (constante integral), e Kd é um ganho derivado predefinido (constante derivado). Além disso, DDAF é o valor derivado do tempo da diferença da relação ar-combustível de DAF e é calculado dividindo-se a diferença entre a diferença da relação ar-combustível anteriormente atualizada de DAF e a diferença da relação ar-combustível anteriormente atualizada de DAF pelo tempo correspondente ao intervalo de atualização. Além disso, SDAF é o valor derivado de tempo da diferença da relação ar-combustível de DAF. Além disso, o valor derivado de tempo de DDAF é calculado, adicionando o valor derivado de tempo anteriormente atualizado de DDAF e a diferença da relação ar-combustível, anteriormente atualizada de DAF (SDAF = DDAF + DAF).

[0139] Note-se que, na modalidade acima, a relação ar-combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 é detectada pelo sensor da relação ar-combustível a montante 40. No entanto, a precisão de detecção da relação ar-combustível do gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20 não tem necessariamente de ser alta, e por conseguinte, por exemplo, a relação ar-combustível do gás de escape pode ser estimada com base na quantidade de injeção de combustível a partir do injetor de combustível 11 e a saída do medidor de fluxo de ar 39. <Segunda Modalidade>

[0140] Em seguida, com referência à FIG. 14 a FIG. 17, um sistema de controle de um motor de combustão interna, de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção, será explicado. A configuração e controle do sistema de controle de um motor de combustão interna, de acordo com a segunda modalidade, são basicamente similares à configuração e controle do sistema de controle de um motor de combustão interna, de acordo com a modalidade acima. No entanto, na modalidade acima, no sensor da relação ar-combustível a montante e o sensor da relação ar-combustível a jusante, as mesmas tensões aplicadas ao sensor foram aplicadas, enquanto que na presente modalidade, as diferentes tensões aplicadas aos sensores são aplicadas entre estes sensores da relação ar- combustível 75, 76. <Microcaracterísticas na Vizinhança da Relação ar-combustível Estequiométrica da Célula de Referência>

[0141] A este respeito, se visualizando a relação entre a tensão aplicada ao sensor de Vr e a corrente de saída da célula de referência de Ir e a relação entre a relação ar-combustível ar-combustível de escape e a corrente de saída da célula de referência de Ir, microscopicamente na vizinhança da relação ar-combustível estequiométrica, os resultados tornaram-se como mostrado nas FIG. 14 e FIG. 15.

[0142] A FIG. 14 é uma vista que mostra a relação entre a tensão aplicada ao sensor de Vr e a corrente de saída da célula de referência de Ir na célula de referência. Tal como será entendido a partir da FIG. 14, mesmo em região de corrente limite (região de tensão, onde a corrente de saída da célula de referência não muda muito em tudo, mesmo se mudando a tensão aplicada), ao fazer a constante relação ar-combustível de escape, juntamente com um aumento da tensão aplicada ao sensor de Vr, a corrente de saída da célula de referência de Ir também aumenta, embora o aumento seja muito ligeiro. Assim, olhando para o caso, em que a relação ar-combustível de escape é a relação ar-combustível estequiométrica (14.6) como um exemplo, quando a tensão aplicada ao sensor é 0,45V ou assim, a corrente de saída da célula de referência de Ir tornou-se 0. Por outro lado, se a tensão aplicada ao sensor de Vr é um certo grau menor do que 0,45V (por exemplo, 0,2 V), a corrente de saída da célula de referência de Ir tornou-se um valor menor a 0. Em oposição a isso, se a tensão aplicada ao sensor de Vr é um certo grau maior do que 0,45V (por exemplo, 0,7 V), a corrente de saída da célula de referência de Ir tornou-se maior do que 0.

[0143] A FIG. 15 é uma vista que mostra a relação entre a relação ar- combustível de escape e a corrente de saída da célula de referência de Ir. A partir da FIG. 15, será aprendido que na região na vizinhança da relação ar-combustível estequiométrica, a corrente de saída da célula de referência de Ir para a mesma relação ar-combustível de escape difere ligeiramente para cada tensão aplicada ao sensor de Vr. Por exemplo, no exemplo ilustrado, no caso em que a relação ar- combustível de escape é a relação ar-combustível estequiométrica, quando a tensão aplicada ao sensor de Vr é 0,45V, a corrente de saída da célula de referência de Ir é 0. Além disso, se a tensão aplicada ao sensor de Vr é maior do que 0,45V, a corrente de saída da célula de referência de Ir também é maior que 0, enquanto que se a tensão aplicada ao sensor de Vr é menor do que 0,45V, a corrente de saída da célula de referência de Ir também é menor que 0.

[0144] Além disso, a partir da FIG. 15, será aprendido que em cada tensão aplicada ao sensor de Vr, a relação ar-combustível de escape quando a corrente de saída da célula de Ir tornou-se 0 (a seguir, referido como a "relação ar-combustível de escape no momento da corrente zero") difere. No exemplo ilustrado, no caso em que a tensão aplicada ao sensor de Vr é 0,45V, quando a relação ar-combustível de escape é a relação ar-combustível estequiométrica, a corrente de saída da célula de referência de Ir tornou-se 0. Em oposição a isto, no caso em que a tensão aplicada ao sensor de Vr é maior do que 0,45V, quando a relação ar-combustível de escape é mais rica do que a relação ar-combustível estequiométrica, a corrente de saída da célula de referência de Ir tornou-se 0, e maior tornou-se a tensão aplicada ao sensor de Vr, a menor relação ar-combustível de escape no momento da corrente tornou-se zero. Por outro lado, no caso em que a tensão aplicada ao sensor de Vr é menor do que 0,45V, quando a relação ar-combustível de escape é aprendida do que a relação ar-combustível estequiométrica, a corrente de saída da célula de referência de Ir tornou-se 0, e quanto menor tornou-se a tensão aplicada ao sensor de Vr, quanto maior a relação ar-combustível de escape no momento tornou-se corrente zero. Isto é, fazendo com que a tensão aplicada ao sensor de Vr muda, a relação ar- combustível de escape no momento da corrente zero pode ser alterada.

[0145] A este respeito, a inclinação na FIG. 9, isto é, a relação da quantidade aumentada da corrente de saída da célula de referência para a quantidade aumentada da relação ar-combustível de escape (a seguir, referido como a "taxa de mudança da corrente de saída da célula de referência"), não necessariamente tornar-se a mesma, mesmo através de processos de produção similares. Mesmo com o mesmo tipo de sensor da relação ar-combustível, ocorrem variações de espécimes. Além disso, mesmo no mesmo sensor da relação ar- combustível, a taxa de mudança da corrente de saída muda devido ao envelhecimento, etc.

[0146] Esta situação é mostrada na FIG. 16. A FIG. 16 é uma vista que mostra a relação entre a relação ar-combustível de escape e a corrente de saída da célula de referência na célula de referência do sensor da relação ar-combustível. Por exemplo, mesmo quando se usa o mesmo modelo de célula de referência, que está configurado para ter características de saída, tal como mostrado pela linha contínua A, dependendo do sensor usado ou o período de tempo de utilização, etc., a taxa de mudança da saída da corrente de saída da célula de referência irá tornar-se menor, conforme mostrado pela linha tracejada B na FIG. 16, ou a taxa de mudança da corrente de saída de referência irá tornar-se maior, como mostrado pela linha em cadeia de um ponto C.

[0147] Portanto, mesmo quando se usa o mesmo modelo de sensor da relação ar-combustível para medir a mesma relação ar-combustível de gás de escape, a corrente de saída da célula de referência da célula de referência será diferente, dependendo do sensor usado ou o período de tempo de uso, etc. Por exemplo, quando a célula de referência tem uma característica de saída, tal como mostrado pela linha contínua A, a corrente de saída da célula de referência quando medindo o gás de escape com uma relação ar-combustível de af1 tornou-se I2. No entanto, quando a célula de referência tem uma característica de saída, tal como mostrado pela linha tracejada B ou uma linha em cadeia de um ponto C, as correntes de saída da célula de referência quando medindo o gás de escape com uma relação ar-combustível de af1, tornam-se, respectivamente, I1 e I3, e, assim, tornam-se as correntes de saída da célula de referência que diferem de I2 acima mencionado.

[0148] No entanto, como será entendido a partir da FIG. 16, bem como, mesmo se ocorrer variações entre espécimes de sensores da relação ar-combustível ou ocorrer variações no mesmo sensor da relação ar-combustível, devido ao envelhecimento, etc., a relação ar-combustível de escape no momento de corrente zero (no exemplo da FIG. 16, a relação ar-combustível estequiométrica) não muda muito em tudo. Isto é, quando a corrente de saída da célula de referência de Ir tornou-se um valor diferente de zero, o valor absoluto da relação ar-combustível de escape em que o tempo não será necessariamente constante, mas quando a corrente de saída da célula de referência de Ir é zero, o valor absoluto da relação ar- combustível de escape em que o tempo (no exemplo da FIG. 16, a relação ar- combustível estequiométrica) será constante.

[0149] Além disso, como explicado usando FIG. 15, nos sensores da relação ar-combustível 75 e 76, a tensão aplicada ao sensor de Vr pode ser alterada, de modo a alterar a relação ar-combustível de escape no momento da corrente zero. Além disso, se a corrente de saída da célula de referência, a qual é detectada pelo dispositivo de detecção de corrente de saída da célula de referência 71 é igual a zero, a tensão de bomba, a qual é aplicada pelo dispositivo de aplicação de tensão de bomba 72 também será ajustada para zero, e a corrente de bomba (corrente de saída do sensor) de Ip também tornou-se zero. Portanto, de acordo com os sensores da relação ar-combustível 75 e 76, mudando a tensão aplicada ao sensor de Vr, o valor absoluto de uma relação ar-combustível de escape que não seja a relação ar-combustível estequiométrica pode ser detectado com precisão.

[0150] Em particular, quando mudando a tensão aplicada ao sensor de Vr explicada mais tarde na "região de tensão específica", a relação ar-combustível de escape no momento da corrente zero pode ser ajustada apenas ligeiramente a partir da relação ar-combustível estequiométrica (14,6) (por exemplo, dentro de uma faixa de ±1% (cerca de 14,45 a cerca de 14,75)). Portanto, ajustando adequadamente a tensão aplicada ao sensor de Vr, é possível detectar com precisão o valor absoluto de uma relação ar-combustível um pouco diferente a partir da relação ar-combustível estequiométrica.

[0151] Note-se que, alterando a tensão aplicada ao sensor de Vr como acima explicado, a relação ar-combustível de escape no momento da corrente zero pode ser alterada. No entanto, se a configuração da tensão aplicada ao sensor de Vr for maior do que uma determinada tensão limite superior ou menor do que uma determinada tensão limite inferior, a quantidade de mudança da relação ar- combustível de escape no momento da corrente zero com relação à quantidade de mudança da tensão aplicada ao sensor de Vr tornou-se maior. Portanto, em tal região de tensão, se a tensão aplicada ao sensor de Vr desvia-se ligeiramente, a relação ar-combustível de escape no momento da corrente zero grandemente muda. Portanto, nesta região de tensão, a fim de detectar com precisão o valor absoluto de uma relação ar-combustível de escape, a tensão aplicada ao sensor de Vr tem que ser controlada com precisão, e isto não é prático. Portanto, do ponto de vista de detectar com precisão o valor absoluto da relação ar-combustível de escape, a tensão aplicada ao sensor de Vr tem de ser ajustada para um valor dentro de uma "região de tensão específica" entre uma determinada tensão de limite superior e uma determinada tensão de limite inferior.

[0152] A este respeito, como mostrado na FIG. 14, os sensores da relação ar-combustível 75 e 76 têm regiões de corrente limite das regiões de tensão, onde a corrente de saída da célula de referência de Ir tornou-se a corrente limite para cada relação ar-combustível de escape. Na presente modalidade, uma região de corrente limite quando a relação ar-combustível de escape é a relação ar-combustível estequiométrica é uma "região de tensão específica". <Tensão Aplicada em cada Sensor da Relação ar-combustível>

[0153] Na presente modalidade, tendo em consideração as microcaracterísticas acima mencionadas, quando a relação ar-combustível do gás de escape é detectada pelo sensor da relação ar-combustível a montante 75, a tensão aplicada ao sensor de Vrup no sensor da relação ar-combustível a montante 75 está fixa a uma tensão (por exemplo, 0,45V), pelo que a saída da célula de referência tornou-se zero, quando a relação ar-combustível de escape é a relação ar-combustível estequiométrica (na presente modalidade, 14,6). Em outras palavras, o sensor da relação ar-combustível a montante 75, a tensão aplicada ao sensor de Vrup é definida, de modo a que a relação ar-combustível de escape no momento da corrente zero tornou-se a relação ar-combustível estequiométrica.

[0154] Por outro lado, quando a relação ar-combustível do gás de escape é detectada para o sensor da relação ar-combustível a jusante 76, a tensão aplicada ao sensor de Vr no sensor da relação ar-combustível a jusante 71 está fixa a uma tensão constante (por exemplo, 0,7 V) através da qual a corrente de saída da célula de referência tornou-se zero, quando a relação ar-combustível de escape é uma relação ar-combustível avaliada rica predeterminada (por exemplo, 14,55), que é ligeiramente mais rica do que a relação ar-combustível estequiométrica. Em outras palavras, no sensor da relação ar-combustível a jusante 76, a tensão aplicada ao sensor de Vrdwn é definida, de modo que a relação ar-combustível de escape no momento da corrente zero tornou-se uma relação ar-combustível avaliada rica que é ligeiramente mais rica do que a relação ar-combustível estequiométrica. Deste modo, na presente modalidade, a tensão aplicada ao sensor de Vrdwn no sensor da relação ar-combustível a jusante 76 é definida para uma tensão que é maior do que a tensão aplicada ao sensor de Vrup no sensor da relação ar-combustível a jusante 75.

[0155] Portanto, a ECU 31, a qual está ligada a dois sensores da relação ar- combustível 75 e 76 avaliados, em que a relação ar-combustível de escape, em torno do sensor da relação ar-combustível a montante 75 é a relação ar-combustível estequiométrica, quando a corrente de saída do sensor de Ipup do sensor da relação ar-combustível a montante 75 tornou-se zero. Por outro lado, a ECU 31 avalia que a relação ar-combustível de escape, em torno do sensor da relação ar-combustível a jusante 76 é uma relação ar-combustível avaliada rica, isto é, uma relação ar- combustível predeterminada, a qual difere a partir da relação ar-combustível estequiométrica, quando a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 76 tornou-se zero. <Controle da Relação ar-combustível na Segunda Modalidade>

[0156] O controle da relação ar-combustível na segunda modalidade é basicamente similar ao controle da relação ar-combustível na modalidade acima. No entanto, na primeira modalidade, quando, no tempo t2, a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41 tornou-se o valor de referência avaliado rico de Iref ou menos, a relação ar-combustível alvo é comutada para a relação ar-combustível definida pobre. Em oposição a isso, na presente modalidade, quando a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 41 tornou-se zero ou menos, a relação ar-combustível alvo é comutada para a relação ar-combustível definida pobre.

[0157] A FIG. 17 é uma vista similar à FIG. 11 e é um gráfico de tempo da quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape a montante 20, etc., quando se realiza o controle na presente modalidade. A seguir, apenas as partes que diferem a partir do controle na FIG. 11, serão explicadas.

[0158] Tal como será entendido a partir da FIG. 17, antes do tempo t1, isto é, quando a relação ar-combustível do gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de gás de escape a montante 20 é a relação ar- combustível estequiométrica, a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 76 tornou-se um valor maior do que zero. Em seguida, parte do gás não-queimado no gás de escape que flui para o catalisador de purificação de escape a montante 20, a partir do tempo t1 começa a fluir para fora no catalisador de purificação de escape a montante 20 sem ser purificado. Juntamente com isso, a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar- combustível a jusante 76 tornou-se menor para zero, e tornou-se zero no tempo t2. Na presente modalidade, se a corrente de saída do sensor de Ipdwn do sensor da relação ar-combustível a jusante 76 tornou-se zero ou menos, a fim de suprimir a diminuição na quantidade de armazenamento de oxigênio de OSAsc do catalisador de purificação de escape a montante 20, a quantidade de ajuste da relação ar- combustível de AFC é comutada para um valor de AFClean que corresponde à relação ar-combustível definida pobre. O controle subsequente é, basicamente, similar ao do exemplo que é mostrado na FIG. 11.

[0159] De acordo com a presente modalidade, tal como explicado acima, o valor absoluto da relação ar-combustível avaliada rica pode ser detectado pelo sensor da relação ar-combustível a jusante 41. Como explicado usando FIG. 16, em um sensor da relação ar-combustível convencional, que foi difícil de detectar com precisão, o valor absoluto de uma relação ar-combustível que não seja a relação ar- combustível estequiométrica. Portanto, em um sensor da relação ar-combustível convencional, se o envelhecimento ou diferenças individuais, etc., causam erro na corrente de saída, mesmo se a relação ar-combustível real do gás de escape que flui para fora a partir do catalisador de purificação de escape a montante 20, difere a partir da relação ar-combustível avaliada rica, a corrente de saída do sensor da relação ar-combustível tornou-se um valor que corresponde à relação ar-combustível avaliada rica. Como um resultado, o tempo de comutação, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC a partir da quantidade de ajuste definida ligeiramente rica de AFCrich à quantidade de ajuste definida pobre de AFClean tornou-se atrasada ou esta comutação é realizada em um momento em que a comutação não é necessária. Em oposição a isso, na presente modalidade, o valor absoluto na relação ar-combustível avaliada rica pode ser detectado com precisão pelo sensor da relação ar-combustível a jusante 41. Portanto, o atraso no tempo de comutação, a quantidade de ajuste da relação ar-combustível de AFC a partir da quantidade de ajuste definida ligeiramente rica de AFCrich para a quantidade de ajuste definida pobre de AFClean, ou comutação a um momento não exigindo comutação, pode ser suprimida. <Terceira Modalidade>

[0160] Em seguida, com referência à FIG. 18, um sistema de controle de um motor de combustão interna, de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção, será explicado. A configuração do sistema de controle de um motor de combustão interna, de acordo com a terceira modalidade, é basicamente similar à configuração e controle do sistema de controle de um motor de combustão interna de acordo com as modalidades acima. No entanto, no sistema de controle da presente modalidade, uma camada de regulação de difusão é fornecida em torno do eletrodo lateral da câmara de gás da célula de referência do sensor da relação ar- combustível.

[0161] A FIG. 18 mostra esquematicamente as configurações do sensor da relação ar-combustível a montante 80 e o sensor da relação ar-combustível a jusante 81 da terceira modalidade, e é uma vista em seção transversal similar à FIG. 5. Tal como será entendido a partir da FIG. 18, cada um dos sensores da relação ar- combustível 80, 81 tem uma camada de regulação de difusão de célula de referência 82, que é fornecida para o interior da câmara de gás medido 51. A camada de regulação de difusão da célula de referência 82 é disposta, de modo a envolver o eletrodo lateral da câmara de gás 57 da célula de referência 61. Portanto, o eletrodo lateral da câmara de gás 57 é exposto através da camada de regulação de difusão da célula de referência 82 para a câmara de gás medido 51.

[0162] Ao fornecer uma camada de regulação de difusão da célula de referência 82 em torno do eletrodo lateral da câmara de gás 57, desta forma, é possível regular a difusão do gás de escape que flui em torno do eletrodo lateral da câmara de gás 57. A este respeito, se não suficientemente regular a difusão do gás de escape que flui para os arredores do eletrodo lateral da câmara de gás 57, a relação entre a relação ar-combustível de escape, tensão aplicada ao sensor de Vr, e a corrente de saída da célula de referência de Ir dificilmente terá uma tendência, tal como mostrado nas FIGURAS 14 e 15. Como um resultado, algumas vezes não é possível detectar adequadamente o valor absoluto de uma relação ar-combustível que não seja a relação ar-combustível estequiométrica. Na presente modalidade, por suficientemente regular a difusão do gás de escape que flui para os arredores do eletrodo lateral da câmara de gás 57 pela camada de regulação de difusão da célula de referência 82, é possível detectar o valor absoluto de uma relação ar-combustível, que é diferente da relação ar-combustível estequiométrica de forma mais confiável.

[0163] Note-se que, na presente descrição, a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de escape é explicada como a mudança entre a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima e zero. Isto significa que a quantidade de oxigênio que pode ser adicionalmente pelo catalisador de purificação de escape muda entre zero (quando a quantidade de armazenamento de oxigênio é a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima) e o valor máximo (quando a quantidade de armazenamento de oxigênio é zero). Lista do Sinal de Referência 5. câmara de combustão 6. válvula de entrada 8. válvula de escape 10. plugue de ignição 11. injetor de combustível 13. tubo de derivação de entrada 15. tubo de entrada 18. válvula de estrangulamento 19. coletor de escape 20. catalisador de purificação de escape a montante 21. invólucro a montante 22. tubo de escape 23. invólucro a jusante 24. catalisador de purificação de escape a jusante 31. ECU 39. medidor de fluxo de ar 40. sensor da relação ar-combustível a montante 41. sensor da relação ar-combustível a jusante.

Claims

1. Sistema de controle de um motor de combustão interna compreendendo: um sensor da relação ar-combustível que é fornecido em uma passagem de escape do motor de combustão interna; e um dispositivo de controle do motor que controla o motor de combustão interna de acordo com uma corrente de saída do sensor da relação ar-combustível, o sistema de controle de um motor de combustão interna CARACTERIZADO pelo fato de que o referido sensor da relação ar-combustível compreende: uma câmara de gás medido para a qual gás de escape que deve ser detectado para relação ar-combustível flui; uma célula de bomba que bombeia oxigênio para dentro e bombeia oxigênio para fora do gás de escape na câmara de gás medido de acordo com uma corrente de bomba; e uma célula de referência com uma corrente de saída de célula de referência detectada que muda de acordo com a relação ar-combustível na referida câmara de gás medido, a referida célula de referência compreende: um primeiro eletrodo que é exposto a gás de escape no interior da referida câmara de gás medido; um segundo eletrodo que é exposto a uma atmosfera de referência; e uma camada de eletrólito sólida que é disposta entre o referido primeiro eletrodo e o referido segundo eletrodo, o referido sensor da relação ar-combustível compreende: um dispositivo de aplicação de tensão de célula de referência que aplica uma tensão aplicada ao sensor entre o primeiro eletrodo e segundo eletrodo da referida célula de referência; um dispositivo de detecção de corrente de saída de célula de referência que detecta uma corrente que flui entre o primeiro eletrodo e segundo eletrodo da referida célula de referência como a referida corrente de saída da célula de referência; um dispositivo de controle da corrente de bomba que controla uma corrente de bomba, que flui em uma célula de bomba, de modo que a corrente de saída da célula de referência que é detectada pelo referido dispositivo de detecção da corrente de saída da célula de referência torna-se um valor de corrente alvo; e um dispositivo de detecção da corrente de bomba que detecta a corrente de bomba como a referida corrente de saída do sensor, e a corrente alvo no referido dispositivo de controle da corrente de bomba é zero.

2. Sistema de controle de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido sensor da relação ar- combustível ainda compreende uma camada de regulação de difusão e a camada de regulação de difusão é disposta de modo que um primeiro eletrodo da referida célula de referência é exposto a gás de escape no interior da câmara de gás medido através da camada da regulação de difusão.

3. Sistema de controle de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido sensor da relação ar-combustível ainda compreende uma câmara de ar atmosférico na qual o referido segundo eletrodo é exposto, a referida atmosfera de referência é o ar atmosférico, e que a câmara de ar atmosférico é configurada de modo que ar atmosférico pode ser introduzido.

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 a referida célula de bomba compreende: um terceiro eletrodo que é exposto a gás de escape na referida câmara de gás medido; um quarto eletrodo que é exposto a gás de escape em torno do referido sensor da relação ar-combustível; e uma camada de eletrólito sólida que é disposta entre o referido terceiro eletrodo e o referido quarto eletrodo, e o referido dispositivo de controle de corrente de bomba controla a corrente de bomba que flui através do referido terceiro eletrodo e quarto eletrodo através de uma camada de eletrólito sólida da referida célula de bomba.

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 a referida célula de referência é configurada de modo que a tensão aplicada ao sensor, através da qual a corrente de saída da célula de referência torna-se zero, muda de acordo com a relação ar-combustível de gás de escape na câmara de gás medido e se a tensão aplicada ao sensor na célula de referência estiver aumentando quando o gás de escape é a relação ar-combustível estequiométrica, a corrente de saída de célula de referência aumenta juntamente com isso, e a tensão aplicada ao sensor na referida célula de referência é fixa a uma tensão constante, e a tensão constante é uma tensão através da qual a corrente de saída da célula de referência torna-se zero quando a relação ar-combustível do gás de escape na referida câmara de gás medido é a relação ar-combustível estequiométrica.

6. Sistema de controle de um motor de combustão interna, de acordo com a revindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido motor de combustão interna ainda compreende um catalisador de purificação de escape que é fornecido em um lado a montante, na direção de fluxo de escape, a partir do referido sensor da relação ar-combustível na referida passagem de escape, e que pode armazenar oxigênio, e o referido dispositivo de controle do motor compreende: meios de aumento de quantidade de armazenamento de oxigênio para fazer uma relação ar- combustível alvo de gás de escape que flui para o referido catalisador de purificação de escape de forma contínua ou intermitentemente mais pobre do que a relação ar- combustível estequiométrica, quando a corrente de saída do sensor do referido sensor da relação ar-combustível tornou-se um valor de referência avaliado rico correspondente a uma relação ar-combustível avaliada rica menor do que a relação ar-combustível estequiométrica, até que a quantidade de armazenamento de oxigênio do referido catalisador de purificação de escape torna-se uma quantidade de armazenamento predeterminada menor do que a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima; e meios de diminuição de quantidade de armazenamento de oxigênio para realizar a referida relação ar-combustível alvo de forma contínua ou intermitentemente mais rica do que a relação ar-combustível estequiométrica, quando a quantidade de armazenamento de oxigênio do referido catalisador de purificação de escape tornou-se a referida quantidade de armazenamento predeterminada ou mais, de modo que a quantidade de armazenamento de oxigênio diminui em direção a zero sem atingir a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima.

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 a referida célula de referência é configurada de modo que a tensão aplicada ao sensor, através da qual a corrente de saída da célula de referência torna-se zero, muda de acordo com a relação ar-combustível de gás de escape na câmara de gás medido e se a tensão aplicada ao sensor na célula de referência estiver aumentando quando o gás de escape é a relação ar-combustível estequiométrica, a corrente de saída da célula de referência aumenta juntamente com isso, e a tensão aplicada ao sensor na referida célula de referência é fixa a uma tensão constante, e a tensão constante é uma tensão diferente da tensão através da qual a corrente de saída da célula de referência torna-se zero quando a relação ar- combustível do gás de escape na referida câmara de gás medido é a relação ar- combustível estequiométrica e uma tensão através da qual a corrente de saída da célula de referência torna-se zero quando a relação ar-combustível do referido gás de escape é uma relação ar-combustível que é diferente a partir da relação ar- combustível estequiométrica.

8. Sistema de controle de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a referida célula de referência é configurada de modo a ter uma região de corrente limite de uma região de tensão onde a referida corrente de saída de célula de referência torna-se uma corrente limite para cada relação ar-combustível de escape, e a referida tensão constante é uma tensão no interior da referida região de corrente limite quando a relação ar-combustível de escape é a relação ar- combustível estequiométrica.

9. Sistema de controle de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido motor de combustão interna compreende um catalisador de purificação de escape que é proporcionado em um lado a montante, na direção de fluxo de escape, a partir do referido sensor da relação ar-combustível na referida passagem de escape, e que pode armazenar oxigênio, e a referida tensão constante é uma tensão por meio da qual a referida corrente de saída da célula de referência torna-se zero quando a relação ar- combustível de escape é uma relação ar-combustível predeterminada que é mais rica do que a relação ar-combustível estequiométrica.

10. Sistema de controle de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido dispositivo de controle do motor compreende: meios de aumento de quantidade de armazenamento de oxigênio para fazer uma relação ar-combustível alvo de gás de escape que flui para o referido catalisador de purificação de escape de forma contínua ou intermitentemente mais pobre do que a relação ar-combustível estequiométrica, quando a corrente de saída do sensor do referido sensor da relação ar-combustível tornou-se zero ou menos, até que a quantidade de armazenamento de oxigênio do referido catalisador de purificação de escape torna- se uma quantidade de armazenamento predeterminada menor do que a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima; e meios de diminuição de quantidade de armazenamento de oxigênio para tornar a referida relação ar-combustível alvo de forma contínua ou intermitentemente mais rica do que a relação ar-combustível estequiométrica, quando a quantidade de armazenamento de oxigênio do referido catalisador de purificação de escape tornou-se a referida quantidade de armazenamento predeterminada ou mais, de modo que a quantidade de armazenamento de oxigênio diminui em direção a zero sem atingir a quantidade de armazenamento de oxigênio máxima.