JPH01124758A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、リーンからリッチまで空燃比検出可能な空
燃比センサを用いて内燃機関の空燃比フィードパ７り制
御を行う場合に、特に機関始動時における空燃比センサ
検出精度を向上させ、機関の空燃比制御性能の向上を図
った内燃機関の空燃比制御■装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第１図は例えば特開昭６１−２０４５５５９号公報に示
された従来および後述するこの発明の内燃機関の空燃比
制御装置の構成を示す構成図である。

この第１図において、ｌは内燃機関、２はこの内燃機関
ｌに接続された吸気管、３はこの吸気管２内に設けられ
た絞り弁である。

この吸気管２内の圧力は圧力センサ４で検出し、その検
出出力はＡＤコンバータ９１に送出するようになってい
る。

また、内ｔＰＡｌｌｉｒｌＪ　ｌの回転をパルスとして
回転センサ５で検出するようにしており、この回転セン
サ５の出力は入出力回路９２に送出するようになってい
る。

さらに、吸気管２ヘインジエクタ６により燃料を噴射す
るようになっており、このインジェクタ６は出力回路９
６の出力で駆動されるようになっている。

また、内燃機関ｌに排気管７が接続されており、この排
気管７内の排ガス成分がら空燃比に対応した出力が広域
空燃比センサ８からＡＤコンバータ９１に送出するよう
にしている。

一方、９は圧力センサ４と回転センサ５と広域空燃比セ
ンサ８と冷却水温センサ１０などの情報から所要燃料量
を演算し、インジェクタ６の駆動パルス幅を発生する制
御装置である。

この制御袋Ｔ１．９におけるＡＤコンバータ９１は広域
空燃比センサ８および圧力センサ４などのアナログ信号
をディジタル値に変換して、マイクロプロセッサ９３に
送出するようになっている。

また、入力回路９２は回転センサ５のパルス入力信号を
レベル変換するための入力回路で、その出力もマイクロ
プロセッサ９３に送出するようになっている。

このマイクロプロセッサ９３はＡＤコンバータ９１およ
び入力回路９２から得られたディジタルおよびパルス信
号に基づいて内燃機関ｌへ供給すべき燃料量を演算し、
その結果にしたがってインジェクタ６の駆動パルス幅を
出力するものである。

このマイクロプロセッサ９３の制御手順やデータを予め
ＲＯＭ９４で記憶しており、また、ＲＡＭ９５で演算過
程におけるデータを一時的に格納するようにしている。

そして、マイクロプロセッサ９３の出力信号にしたがっ
て、インジェクタ駆動出力回路９６でインジェクタ６を
駆動するようにしている。

上記第１図中の広域空燃比センサ８は第２図に示すよう
に構成されており、８１は固体電解質酸素ポンプセル（
以下、酸素ポンプセルという）、８２は固体電解質酸素
電池セル（以下、酸素電池セルという）、８３ａ〜８３
ｃはそれぞれ多孔質でできた電極、８４は拡散室、８５
は基準電圧源、８６は比較増幅器で、この基準電圧源８
５の基準電圧と酸素電池セル８２の起電力とを比較する
ものである。

８７はポンプ駆動回路、８８はポンプ電流を検出するた
めの抵抗、８９は広域空燃比センサ８を活性化温度を保
つためのヒータ、９０はヒータ制御回路である。

この広域空燃比センサ８の構成は既に公知（例えば、特
開昭６０−１２８３４９号公報、特開昭５９−６７４５
５号公報）のものであり、機関始動の後、第１図中の制
御装置９のヒータ制御駆動出力回路９８より出力された
信号ｓ６がオンされると、ヒータ８９に通電され、広域
空燃比センサ８が所定温度に保たれ、さらにポンプ電流
駆動出力回路９７の出力信号Ｓｃがオンされると、ポン
プ駆動回路８７が動作を開始し、基準電圧源８５の電圧
（約０．４Ｖ）と酸素電池セル８２の電圧とを比較増幅
器８６で比較した結果に基づき、その電圧偏差が零にな
るように、ポンプ駆動回路８７を介して酸素ポンプセル
８１に電流を流し込むことによって、拡散室８４内の排
気ガスが、理論空燃比相当となるように作用させるもの
である。

このような原理を用いて、理論空燃比よりもリーン、リ
ッチ側ともに検出可能であり、その測定結果は抵抗８８
の両端の電圧Ｖ、として堰り出すことができ、第３図に
示すように、広い空燃比の範囲に対して線形な出力電圧
を得ることができる。

この出力電圧ｖＰに基づいて、；ν制御装置９によって
所望の空燃比になるように燃料噴射量がフィードバック
制御される。

次に、動作について、第１Ｏ図、第１１図のフローチャ
ートにより説明する。この第１Ｏ図、第１１図はＲＯＭ
９４に書き込まれている広域空燃比センサ８の制御プロ
グラムの実行処理手順を示すものであり、このうち、第
１１図は検知開始タイミング算出手順を示しており、割
込処理の合間を縫って不定期に繰返し実行される。

まず、ステップ２０１で回転数Ｎが内燃機関始動判定回
転数（例えば、４００ｒｐｅ＋）を越えているか否かを
判定し、Ｎ＜４００ｒｐ■の場合は未だ始動完了せずと
判断して、ステップ２０２，２０３でそれぞれヒータ制
御回路駆動信号Ｓ２、ポンプ駆動開始信号Ｓｃの出力を
停止して（既に停止されていれば、停止を維持する）、
リターンする。

一方、Ｎ＞４０Ｏｒｐｍのときは、始動完了と判断して
ステップ２０４に進む、このステップ２０４において、
ヒータ制御回路駆動信号Ｓｈの出力の有無を判定する。

このヒータ制御回路駆動（１号Ｓｂが出力されていなけ
れば、まず、ステップ２０５でヒータ制御回路駆動信号
Ｓ１の出力を開始し、ステップ２０６でそのときの冷却
水温Ｔ、を読み込み、さらにステップ２０７でこの冷却
水温Ｔｗに基づいてポンプ駆動開始信号Ｓｃの出力開始
タイミングＴｓｔをテーブルルックアップする。

この出力開始タイミングＴ、Ｔは広域空燃比センサ８が
排気中空燃比の検出を開始するタイミングであり、ヒー
タ制御回路駆動信号Ｓ、の出力開始時点からの経過時間
という形で設定される。

次いで、ステップ２０８で回転数Ｎと燃料噴射量ＴＰを
読み込む、燃料噴射量Ｔ、は図示しない他のルーチンに
よって、次式にしたがって演算される。

Ｔｖ　　”’　Ｋ−Ｐｂ　　・η。

ここで、Ｋは定数、η、は吸気圧力Ｐ、と回転数Ｎに対
応して、予め定められた充填効率である。

ステップ２０９で、上記回転数Ｎと燃料噴射量ＴＰに基
づいて、一定時間毎に上記出力開始タイミングＴ、アか
ら減算する際に使用する滅′！！を値Ｔ　Ｉｔ＋ｋをテ
ーブルルックアップする。この出力開始タイミングＴ、
アおよび減算値Ｔ□、は後述するプログラムで使用され
るものである。

また、上記ステップ２０４でヒータ制御回路駆動信号Ｓ
ｂが既に出力されていると判断した場合には、ステップ
２０８に進み、運転状態、すなわち、回転数Ｎと燃料噴
射！　’ｒ　ｐに応じて、減算値Ｔ　＊　ｕ　ｂをテー
ブルルックアンプする。

第１１図は検知開始タイミング実行プログラムを示して
おり、このプログラムは前記第１１図の検知開始タイミ
ング算出の結果に基づき、所定時間毎に一度実行される
。

この第１１図におけるステップ２１０でポンプ駆動開始
信号Ｓ、が出力されているか否かを判定し、出力されて
いなければ、ステップ２１１でポンプ駆動開始信号Ｓ２
の出力開始タイミングＴＩＴを次式にしたがつて演算す
る。

Ｔ　ａｔ　−Ｔ　ｓｖ＋　　　Ｔ　ｓ＠ｂただし、Ｔ’
ｓｔは今回の処理ルーチンのポンプ駆動開始信号Ｓｃの
出力開始タイミング値、’ｒｓｔ＋は前回の処理ルーチ
ンのポンプ駆動開始信号Ｓ。

の出力開始タイミング値である。

次いで、ステップ２１２でＴ！ｔ≦０になったか否かを
判別し、Ｔ！Ｔ≦０の場合は検知タイミングであると判
定してステップ２１３でポンプ駆動開始信号ＳＣを出力
する。

これにより、広域空燃比センサ８の酸素ポンプ電流■、
の供給が開始されて、排気中空燃比の検出が開始され、
空燃比のフィードバック制御が開始される。

また、ステップ−２１２でＴ、〉０と判定されたときは
、そのままリターンされる。

一方、上記ステップ２１０でポンプ駆動開始信号Ｓｃが
既に出力されていれば、ステップ２１１〜２１３を経る
ことなく、この処理を終了する。

このように、始動時にまず冷却水温Ｔ。によって、ポン
プ駆動開始信号Ｓｃの出力開始タイミングＴ、７を設定
した後、始動後におけるエンジン運転状態より、広域空
燃比センサ８が空燃比検出可能な状態に活性化する時期
を予想して、ポンプ電流■２の供給が開始され、空燃比
フィードバック制御が開始され、空燃比が所望の値に制
御される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の内燃機関の空燃比制御装置は以上のように構成さ
れているので、外気温が低温時や高温時などにおける様
々な始動条件によって、広域空燃比センサの空燃比の検
出が可能となる時期が変化するにもかかわらず、空燃比
検出開始時期を機関の始動完了時期を基準として、機関
の運転状態のみにより判定している。

このため、広域空燃比センサが活性化せず、正確な空燃
比を検出して出力していない場合でも、その出力空燃比
に基づいて燃料噴射パルス幅を補正する空燃比フィード
バックを行うので、適正な空廊比制御ができず、運転性
能が低下するなどの問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、いかなる状況の始動時においても、常に広域空燃
比センサが活性化した後に、正確な空燃比に基づいた適
正な空燃比フィードバック制御ｎを行うことができる内
燃機関の空燃比１ｉｌＪ御装置を得ることを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る内燃機関の空燃比制御ｌＩ装置は、機関
始動と同時に広域空燃比センサの酸素ポンプセルヒータ
に電力を供給するとともに酸素ポンプ電流を供給し、そ
の酸素ポンプ電流の時間的変化を検出し、この酸素ポン
プ電流が極大値を示すと、−旦酸素ポンプ電流を停止し
て機関の運転状態を検出し、この運転状態に応じた所定
時間経過した後に再び［：ポンプ電流を流してその後に
出力された正確な空燃比に基づいた空燃比フィードバッ
ク制御を行う制御装置を設けたものである。

〔作　用） この発明においては、機関始動と同時に広域空燃比セン
サの酸素ポンプセルにヒータ電力を供給しかつ酸素ポン
プ電流を流し、この酸素ポンプ電流を検出し、この酸素
ポンプ電流が最大値になると、−旦酸素ポンプ駆動電流
を断ち、機関の運転状態に応じた所定時間経過後に再び
酸素ポンプ電流を流した後に検出された空燃比を用いて
空燃比フィードバック制御を行う。

〔実施例〕

以下、この発明の内燃機間の空燃比制御装置の実施例に
ついて図面に基づき説明する。この発明の構成は第１図
と同じであるが、制御装置９内のマイクロプロセッサ９
３を中心する演算処理やデータ設定方法が従来とは異な
り、その演算手順は第４図ないし第７図のフローチャー
トに示されている。

この発明において用いる広域空燃比センサ８の酸素ポン
プ電流■２の出力動作について示したのが第８図である
。この第８図のように、広域空燃比センサ８はヒータ制
御駆動開始と同時に酸素ポンプ駆動を開始すると、酸素
ポンプ電流ＩＰは極大値を示してから後に、空燃比出力
検出可能な酸素ポンプ電流ＩＦ値に達することが実験に
より確かめられている。

すなわち、酸素ポンプ電流Ｔ、の極大を示す時刻ｔ、は
広域空燃比センサ８の活性化の時刻を判定する基準とな
る。

そこで、この酸素ポンプ電流Ｔ、の極大となる時刻ｔ、
を検出し、−旦酸素ボンブセル８１の駆動を停止し、機
関の運転状態に応じて決められた所定時間後に再び酸素
ポンプセル８１の駆動を開始して、空燃比フィードバッ
ク制御を行うようにする。以下に、この手順をフローチ
ャートを用いて説明する。

第４図は機関の始動開始から、酸素ポンプ電流！２が極
大値を示す時刻を検出し、酸素ポンプセル８１を停止し
、再び酸素ポンプセル８１の駆動を開始するタイミング
を決める手順を示しており、機関の広域空燃比センサ８
の出力が正確な値を示し、空燃比フィードバックが開始
するまで所定の酸素ポンプ電流ｒ、値すンプル時間毎繰
り返される。

第４図において、ステップ１０２で機関回転数Ｎ＞４０
０ｒｐ＋ｓと判定されたならば、ステップ１０５に進み
、ヒータ制御回路駆動信号Ｓ１の出力の有無を判定し、
このヒータ制御回路駆動信号Ｓｈが出力されていなけれ
ば、ステップ１０６に進み、ヒータ制御回路駆動信号Ｓ
６の出力を開始し、ステップ１０７で酸素ポンプ駆動開
始信号Ｓｃの出力を開始する。

続いて、ステップ１０８では、後述する第６図に示すよ
うな手順の酸素ポンプ電流！２の極大値判定処理に必要
な初期値設定を行う。

ステップ１０９で上記酸素ポンプ電流ＩＦ値を読み、ス
テップ１１０で酸素ポンプ電流！、が極大値を示したか
どうかを判定する。

酸素ポンプ電流Ｉ、が極大値を示したかどうかの判定手
順は第６図および第７図に基づいて、後に詳しく説明す
る。

酸素ポンプ電流ＩＦが極大値を示さないと判定されると
、処理を終える。

ステップ１１０で酸素ポンプ電流！、が極大値を示した
と判定されると、ステップ１１２に進み、酸素ポンプ駆
動開始信号Ｓｃの出力を一旦停止し、ステップ１１２に
進み、この酸素ポンプ駆動開始信号Ｓ、の停止フラグを
セットする。

この酸素ポンプ駆動開始信号Ｓｃの停止フラグはセット
されていれば、酸素ポンプ駆動間−始信号Ｓｃの出力が
停止状態であることを示し、セットされていなければ、
酸素ポンプ駆動開始信号Ｓｃが出力されていることを示
す。

ステップ１１４でそのときの冷却水温を読み込み、さら
にステップ１１５で酸素ポンプ駆動開始信号Ｓｃの出力
可開始タイミングＴ　ｒ　ｓ　Ｌをテーブルルックアッ
プする。

この出力可開始タイミングＴ　ｒ　ｌ　Ｌ　は酸素ポン
プ駆動開始信号Ｓｃの出力の再開始のタイミングであり
、かつ広域空燃比センサ８が排気中の空燃比を正確に出
力し始めるタイミングを示すものであり、酸素ポンプ電
流Ｉ、値が極大値を示してからの経過時間という形で設
定される。

次いで、ステップ１１６で機関回転数Ｎと燃料噴射ＮＴ
Ｐを読み込む、この燃料噴射Ｎ’ｒｐの算出方法は従来
の場合と全く同じである。

ステップ１１７で出力可開始タイミングＴ□。

から減算処理を行い、酸素ポンプ駆動開始信号Ｓｃの出
力頁開始時刻を決める減算値Ｔ　ｒ　ｓ　ｗ　ｂを上記
回転数Ｎと燃料、噴射量Ｔ、に基づいて、テーブルルッ
クアップした後、この処理を終る。

また、ステップ１０１で回転数Ｎが４０Ｏｒｐｍより小
さい場合、すなわち、Ｎ＜４００ｒｐ＋ｗの場合は、機
関は未だ始動していないと判断して、ヒータ制御回路駆
動信号Ｓ、の出力を停止し、ステップ１０３で酸素ポン
プ駆動開始信号Ｓｃの出力を停止し、ステップ１０４で
この酸素ポンプ駆動開始信号ＳＣの停止フラグをリセッ
トし、この処理を終る。

また、ステップ１０５でヒータ制御回路駆動信号Ｓ６が
出力されていると判断されると、ステップ１１１に進む
。

このステップ１１１では、酸素ポンプ駆動開始信号Ｓｃ
の停止フラグがセットされていなければ、未だ酸素ポン
プ電流■、値が極大値を示していないことになり、ステ
ップ１０９に進む。

また、酸素ポンプ駆動開始信号Ｓｃの停止フラグがセッ
トされていれば、酸素ポンプ電流！、値が極大値を示し
た後に酸素ポンプ駆動開始信号Ｓｃが一旦停止されてい
るので、ステップ１１６へ進む。

次に、以上の処理を必ず終了した後に、第５図のフロー
チャートのステップ１１８〜１２１に基づいて酸素ポン
プ駆動開始信号Ｓｃの出力頁開始の制御を行う。

この処理は従来例とほぼ同一であるが、出力再開始タイ
ミングＴｒｌＬｓ減算値Ｔ　ｒ　ｔ−の値が従来例とは
異なる。

第５図のステツて１１８で、酸素ポンプ駆動開始信号Ｓ
ｃの停止フラグがセットされているかどうかを調べ、セ
ットされていなければ、酸素ポンプ電流Ｉ、値が未だ極
大値を示していないので、この処理を終る。

酸素ポンプ駆動開始信号Ｓｃの停止フラグがセットされ
ていれば、酸素ポンプ電流Ｉ、値が極大値を示して、−
旦酸素ボンブ駆動開始信号Ｓｃが停止されているので、
ステップ１１９に進み、この酸素ポンプ駆動開始信号Ｓ
ｃの出力可開始タイミングＴ　ｒ　ｓ　ｔ　から減算値
Ｔ　ｒ　ｓ　ｕ　ｂを減じる。

ステップ１２０では、ステップ＋１９で減算値Ｔ　ｒｓ
ｕｂを減じた結果の出力可開始タイミングＴ　ｒ　ｆ　
ＬがＴ、、、＜Ｑになると、広域空燃比センサ８が活性
化して、正確な出力空燃比を示すことができると判断し
て、ステップ１２１に進み、酸素ポンプ駆動開始信号Ｓ
ｃを再出力する。

また、ステップ１２０でＴｒｓｔ　＞　Ｑと判定された
場合には、ステップ１２１の処理を行わずに、リターン
する。

なお、この第５１！ｌのステップ１１８〜ステツプ１２
１の処理は、従来例と同様に第４図の酸素ポンプ駆動開
始信号Ｓ、の出力可開始のタイミングに基づき、所定時
間毎に一度実行される。

以上のようにして、機関の始動時の外界条件によって広
域空燃比センサ８の出力空燃比が正確な値となる時期が
変化しても、酸素ポンプ電流！。

値を検出して、常に正確な空燃比を出力できる時期に空
燃比フィードバック制御が開始できる。

次に、前述した酸素ポンプ電流■、値の極大検出方法の
一例を第６図、第７図および第１表により説明する。

第６図は第４図のステップ１０８の極大値判定用初期値
設定の一例を示すフローチャートである。

この第６図において、ステップ４０１で酸素ポンプ電流
■２値を読み込む。

ステップ４０２において、後述する第７図の極大値判定
処理ルーチンで用いる１サンプル前の酸素ポンプ電流Ｉ
、値をｔｐ＋にステップ４０１で読み込んだ酸素ポンプ
電流■、値をセットする。

続いて、ステップ４０３で後述する第７図の極大値判定
処理ルーチンで用いる酸素ポンプ電流ＩＰ（Ｉ状態フラ
グＦＯ，Ｆ１１７）設定をＦＯ＝０゜Ｆｌ−１とする。

ｒｐ＋４１およびＩＰ値状態フラグＦＯ，Ｆｌの詳細に
ついては後述する０以上の処理を行い、第４図のステッ
プ１０Ｂの処理を終る。

次に、極大値判定処理を第７図に基づき説明する。酸素
ポンプ電流！、値が極大値を示したことを判定するため
に、後述する酸素ポンプ電流■。

値およびフラグＦＯ，Ｆｌを用いる。

酸素ポンプ電流！、は、極大値判定処理を行ったｌサン
プル前の酸素ポンプ電流ＩＦ値を示す。

このｆｉ素ポンプ電流Ｉｌｌ値は次回の処理までの間、
第１図のＲＡＭ９５に保存される。

酸素ポンプ電流ＩＰ値状態フラグＦ１は２サンプル前か
ら１サンプル前の間に酸素ポンプ電流ＩＦ値がどのよう
に変化したかを示すフラグであり、２サンプル前から１
サンプル前の間に酸素ポンプ電流！、値が増加した場合
には、Ｆｌ−０とし、同様に酸素ポンプ電流■２値が増
減せずに同じであった場合には、Ｆｌ−１とし、同様に
酸素ポンプ電流！２値が減少した場合には、Ｆｌ−２と
設定する。

この酸素ポンプ電流！、値状態フラグにより、２サンプ
ル前から１サンプル前の間の酸素ポンプ電流Ｉｔ値の変
化を知ることができる。

この酸素ポンプ電流■２値状態フラグＦＯはフラグＦＬ
の値と１サンプル前から今回のサンプルの間の酸素ポン
プ電流Ｉ、値の変化状態から次のステップで酸素ポンプ
電流■、値が極大値を示したことを判定するための条件
が成立したことを示す、フラグＦＯの値は次の第１表に
示した条件の場合に、「１」または「０」の値をとる。

〈第　１　表〉 上記フラグＦＯ，Ｆｌの値も次回の処理までの間、酸素
ポンプ電流ＩＦ値が極大値を示したと判定できる場合は
次の三つの場合である。

第１の場合は２サンプル前から１サンプル前の間に酸素
ポンプ電流Ｉ、値が増加し、ｌサンプル前から今回のサ
ンプルの間に酸素ポンプ電流■。

が減少した場合である。

第２の場合は、３サンプル前から２サンプル前の間に酸
素ポンプ電流ｆｐ値が増加し、２サンプル前から１サン
プル前の間に酸素ポンプ電流！２値が同じ値であり、ｌ
サンプル前から今回のサンプルの間に酸素ポンプ電流Ｉ
Ｆ値が減少した場合である。

第３の場合は、ｎサンプル前から（ｎ−１）サンプルの
間に酸素ポンプ電流Ｉｔ値が増加し、（ｎ−１）サンプ
ル前から１サンプル前までの間に酸素ポンプ電流Ｉｐ値
が同じ値であり、ｌサンプル前から今回までの間に酸素
ポンプ電流Ｉ、値が減少した場合である。なお、前記ｎ
は３以上の任意の数である。

上述のような場合に、酸素ポンプ電流■、値が極大値を
示したと判定できるので、第１表に示したように、フラ
グＦＯの値を定めれば、１サンプル前から今回のサンプ
ルの間の酸素ポンプ電流ＩＦ値の変化が減少であり、か
つそのときのフラグＦＯの値が１である場合に酸素ポン
プ電流！、値は極大値を示したと判定できる。

前述した酸素ポンプ電流■、値状態フラグＦＯ。

Ｆｌおよび前記酸素ポンプ電流＋ｒ＋ｆａを用いた酸素
ポンプ電流＋ｒ（ａ極大値判定の手順の例を第７図のフ
ローチャートに基づき説明する。

まず、最初にフラグＦＯおよびＦｌの初期値は第６図の
ステップ４０３のように設定されている。

ステップ３０１で今回のサンプルの酸素ポンプ電流！、
値を読み込む。

ステップ３０２でＩＰとｒｒ＋の差を調べ＋Ｉｒ＞Ｉｒ
＋であれば、ステップ３０３に進み、今回の酸素ポンプ
電流値ＩＰを！、に設定する。

続いて、ステップ３０４に進み、第１表に記したように
、１サンプル前から今回のサンプルの間の酸素ポンプ電
流！、の変化が増加の場合には、フラグＦＯに０を設定
する。

続いて、ステップ３０５で１サンプル前から今回のサン
プルの間の酸素ポンプ電流■、の変化が増加したので、
前述したように、フラグＦｌに０を設定する。この場合
には、酸素ポンプ電流Ｉ。

値は極大値を示していないと判定する。

ステップ３０２でＩＰ＞ＩＰ＋でないと判定した場合に
は、ステップ３０６に進み、酸素ポンプ電流Ｉアと■、
の差を調べ、Ｉｒ−１ｒ＋であれば、ステップ３０７に
進み、今回のサンプルの酸素ポンプ電流Ｉ、値をＩＰ＋
に設定する。

続いてステップ３０８でフラグＦ１の値を調べ、Ｆ１＝
１であれば、ステップ３０９に進み、第１表に示したよ
うに、２サンプル前から１サンプル前の間の酸素ポンプ
電流ＩＦ値の変化が増加しており、１サンプル前から今
回のサンプルの間の酸素ポンプ電流■、値の変化が同じ
値であるので、フラグＦＯにＯを設定する。

続いて、ステップ３１０に進み、１サンプル前から今回
のサンプルの間に酸素ポンプ電流！、値が変化せず同じ
値であったので、前述したように、フラグＦｌに１を設
定する。

この場合には、酸素ポンプ電流■、値は極大値を示して
いないと判定する。

ステップ３０８でＦｌ−０でないと判定した場合には、
ステップ３１１に進み、フラグＦ１の値を調べる。Ｆに
１であると判定した場合には、２サンプル前から１サン
プル前の値に酸素ポンプ電流！、値が変化せず同じ値で
あり、１サンプル前から今回のサンプル間にも酸素ポン
プ電流！、値が変化せず、同じ値であったので、第１表
に示したように、フラグＦＯの値を保持したまま、ステ
ップ３１０に進み、この場合には、酸素ポンプ電流■、
値は極大値を示していないと判定する。

ステップ３１１でＦ１＝１でないと判定した場合には、
ステップ３１２に進み、２サンプル前から１サンプル前
の間に酸素ポンプ電流ＩＦ値が減少し、１サンプル前か
ら今回のサンプル間に酸素ポンプ電ｆＬＩ　Ｐ値が変化
せず同じであったので、第１表に示したように、ＦＯに
０を設定する。

この場合には、酸素ポンプ電流！、値は極大値を示して
いないと判定する。

ステップ３０６で％ＩＰ−ＩＰ＋でないと判定した場合
には、１サンプル前から今回のサンプルの間に酸素ポン
プ電流ＩＦ値が減少したことを示す。

そして、ステップ３１３に進み、フラグに１の値を調べ
る。

Ｆ１！０の場合には、２サンプル前から１サンプル前の
間に酸素ポンプ電流！、値が増加し、１サンプル前から
今回のサンプル間に酸素ポンプ電流■、値が減少したの
で、これは酸素ポンプ電流！ｒ値が極大値を示したと判
定する。

ステップ３１３でＦｌ−０でないと判定した場合は、ス
テップ３１４に進み、再びフラグＦ１の値を調べる。Ｆ
ｌ−１でないと判定した場合には、ステップ３１５に進
み、２サンプル前から１サンプル前の間に酸素ポンプ電
流ｒｒ値が減少し、１サンプル前から今回のサンプルの
値に酸素ポンプ電流ＩＦ値が減少したので、第１表に示
したように、フラグＦＯに０を設定し、ステップ３１６
に進み、フラグＦ１に２を設定する。

この場合には、酸素ポンプ電流Ｉ、値は極大値を示さな
かったと判定する。

ステップ３１４でＦｌ−１と判定した場合には、ステッ
プ３１７に進み、フラグＦＯを調べる。

ＦＯ＝１であれば、ｌサンプル前までのサンプルの間に
酸素ポンプ電流ＩＰ値は増加し、少なくとも減少してい
ないことを示しているので、ｌサンプル前から今回のサ
ンプルの間に酸素ポンプ電流１、値が減少したので、酸
素ポンプ電流１．値は極大値を示したと判定する。

ステップ３１７でＦＯ−１でないと判定した場合には、
酸素ポンプ電流■、値は極大値を示していないので、フ
ラグＦＯの値を保持して、ステップ３１６に進む、この
場合には、酸素ポンプ電流！、値は極大値を示さなかっ
たと判定する。

以上に述べたような手順により、酸素ポンプ電流■、が
極大値を示したかどうかを判定することができる。

第９図はこの発明における機関始動時の酸素ポンプ駆動
停止時刻ｔ０、酸素ポンプ駆動再開始時刻ｔ１　と酸素
ポンプ電流Ｉ、の動作の関係を示している。

時刻ｔ、のときに、酸素ポンプ電流ＩＰが極大値となり
、酸素ポンプセル８１の動作が停止し、酸素ポンプ駆動
停止時間Ｔ−２が第５図に示した手順で順次減算値Ｔ１
□、減算され、０以下になった時刻ｔ１で再び酸素ポン
プセル８１を駆動し、酸素ポンプ電流ＩＰは空燃比出力
検出可能酸素ポンプ電流ＩＦ値に達する。

なお、上記実施例では、燃料噴射システムとして、スピ
ードデンシティ方式の燃料噴射装置の具体例としたが、
エアフローセンサを用いた燃料噴射装置や電子制御気化
器に適用できるのは云うまでもない。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、広域空燃比センサの酸
素ポンプ電流を検出して、この酸素ポンプ電流値が極大
値を示す時刻に基づいて広域空燃比センサの活性化状態
を判定するようにしたので、広域空燃比センサの空燃比
計測精度が向上し、期間始動時において、信顛性の高い
空燃比フィードバック燃料制御が行え、運転フィーリン
グが向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来およびこの発明の一実施例による内燃機関
の空燃比制御装置の構成図、第２図は従来およびこの発
明の内燃機関の空燃比制御装置における広域空燃比セン
サの構成図、第３図は従来およびこの発明の内燃機関の
空燃比制御装置における広域空燃比センサの特性図、第
４図ないし第７図はこの発明の一実施例における制御装
置の動作の流れを示すフローチャート、第８図は同上一
実施例における広域空燃比センサの動作特性の説明図、
第９図は同上実施例における機関始動時の酸素ポンプ駆
動停止時刻と駆動再開始時刻および酸素ポンプ電流の動
作関係を示す動作説明図、第１０図および第１１図は従
来およびこの発明の一実施例における制御装置の動作の
流れを示すフロ−チャートである。 １・・・内燃機関、２・・・吸気管、３・・・絞り弁、
４・・・圧力センサ、５・・・回転センサ、６・・・イ
ンジェクタ、７・・・排気管、８・・・広域空燃比セン
サ、９・・・制御装置、１０・・・冷却水温センサ、９
３・・・マイクロプロセッサ、９４・・・ＲＯＭ、９５
・・・ＲＡＭ、９６・・・インジェクタ駆動出力回路、
９７・・・ポンプ電流駆動出力回路、９８・・・ヒータ
制御駆動出力回路。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 第１図 ９：制御装置 第２図 ８１　：酸素ポンプセル ８２：酸素電池セル ８５：基準電圧源 ８日：を正出力抵抗 ８９：ヒータ ９０：ヒータ制御回路 第３図 空燃比　Ａ／Ｆ 第５図 第６図 樹田 第１Ｑ図 第１１図 手続補正書（自発） ６３７　′／Ｓ 昭和　　年　　月　　日 ２、発明の名称 内燃機関の空燃比制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ４、代理人 ５、　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、　補正の内容 （１）明細書２６頁８行の「Ｆに１」を「Ｆｌ−ＩＪと
訂正する。 （２）　　同２７頁７行の「フラグに１」を［フラグＦ
ＩＪと訂正する。 （３）　　同２７頁１１行の［今回のサンプル間」を［
今回のサンプルの間」と訂正する。 （４）　　同３０頁２〜３行の「期間始動時」を「機関
始動時」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の排気ガスを導入する間隙部とこの間隙部内の
   酸素分圧を制御する固体電解質酸素ポンプセルと上記間
   隙部分の酸素分圧と大気中の酸素分圧に対応した起電力
   を発生する固体電解質酸素電池セルと上記固体電解質酸
   素ポンプセルを加熱するヒータとを備えた広域空燃比セ
   ンサと、開始信号が入力されると前記固体電解質酸素電
   池セルの起電力を所定値に保つようにポンプ電流を供給
   するポンプ電流供給手段と、前記固体電解質酸素ポンプ
   セルの温度を所定値となるように前記ヒータに電力を供
   給する電力供給手段と、前記固体電解質酸素電池セルの
   起電力を検出する酸素電池セル起電力検出手段と、前記
   酸素ポンプ電流を検出するための酸素ポンプ電流検出手
   段と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出
   手段と、前記内燃機関が始動完了するとともに前記ヒー
   タに電力を供給するとともに前記開始信号を出力し前記
   酸素ポンプ電流の出力値が最大値になると一旦前記開始
   信号の出力を停止して前記内燃機関の運転状態に応じた
   所定時間後に再び前記開始信号を出力するように制御す
   る制御装置とを備えた内燃機関の空燃比制御装置。