JPH04134152A - 内燃エンジンの空燃比制御方法 - 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） 本発明は内燃エンジンの空燃比制御方法に関し、特に排
気ガス中の酸素濃度に略比例する出力特性を有する排気
濃度センサを用いてエンジンに供給する混合気の空燃比
をフィードバック制御する空燃比制御方法間する。

（従来の技術） 従来、内燃エンジンの排気特性、燃費の向上環を図るた
めに、排気ガスの酸素濃度を検出し、この検出結果に応
じて、エンジンに供給される混合気の空燃比（以下［供
給空燃比）という）を目標空燃比にフィードバック制御
する技術が周知であり、この場合、排気ガス中の酸素濃
度を検出する酸素真皮センサ等の排気濃度センサとして
、酸素濃度に略比例する出力特性を備えた、いわゆる比
側型のものが知られている。

この種のセンサとしては、２つの平板状の酸素イオン伝
導性固体電解質材各々に電極対を設けて酸素ポンプ素子
及び電池素子を形成し、酸素ポンプ素子及び電池素子の
一方の電極面会々が気体拡散室の一部をなしてその気体
拡散室がエンジンの排気管と導入孔を介して連通し、電
池素子の他方の電極面が大気室に面するようにしたもの
が知られている（例えば特開昭５９−１９２９５５号）
。

かかる排気濃度センサにおいては、気体拡散室内の酸素
濃度を常に所定濃度（例えば、０）に保持するように電
池素子の発生電圧と所定基準電圧とを比較してその比較
結果に応じて酸素ポンプ素子の電極間にポンプ電流を供
給し、そのポンプ電流値を酸素濃度に比例した出力とし
て検出するようになっている。

上記のような排気濃度センサの出力は、エンジン回転に
よって発生する排気圧の変動に起因する脈動成分を含む
ため、これを除去すべく平滑化手段を設けたもの（特開
昭６１−２７２４３９号公報）や、出力のサンプリング
をエンジン回転に同期した所定のタイミングで行うよう
にしたもの（特開昭６１−２７２４３８号公報）が従来
提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、気体拡散室の酸素濃度は、排気圧の脈動
成分のみならず、排気圧のより長い周期の変化（例えば
エンジンの低回転運転を継続する場合と、高回転運転を
継続する場合の変化）によっても影響を受けるため、上
記提案の手法のみでは、特に供給空燃比が理論空燃比か
らリンチ側又はリーン側にずれた場合に、センサ出力が
排気ガス中の真の酸素濃度からずれた値を示すという問
題があった。

本発明は、この問題を解決するためになされたものであ
り、排気濃度センサの出力を適切に補正して、排気圧の
変化に拘らず所望の目標空燃比に正確にフィードバンク
制御することができる空燃比制御方法を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は、酸素イオン伝導性固
体電解質材及びこれを挾む一対の電極から各々が構成さ
れ且つ相互間に拡散制限域を形成する酸素ポンプ素子及
び電池素子からなる酸素濃度検出素子と、前記酸素ポン
プ素子に直列に接続された電流検出抵抗と、前記電池素
子の電極間に発生するセンサ電圧の所定基準電圧からの
偏差に応じた大きさの電圧を前記酸素ポンプ素子及び電
流検出抵抗の直列回路に印加する電圧印加手段と、前記
電流検出抵抗を流れるポンプ電流値を電圧信号に変換し
、検出信号として出力する出力手段とからなる排気濃度
センサの出力を用いて内燃エンジンに供給する混合気の
空燃比をフィードバック制御する内燃エンジンの空燃比
制御方法において、前記エンジンの吸気管内圧力及び回
転速度と大気圧とを検出し、該検出した吸気管内圧力及
び回転速度と大気圧とに応じて前記排気濃度センサの出
力を補正し、該補正した出力に基づいて前記フィードバ
ック制御を行うようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を、図面を参照しながら説明す
る。

第１図は本発明の空燃比制御方法が適用される燃料供給
制御装置の全体の構成図である。

同図において、符号＋００は排気濃度センサとしての酸
素濃度センサ（以下ｒＬＡＦセンサ」という）１のセン
サ本体（センナ素子部）を示し、該センサ本体１００は
、内燃エンジン（図示せず）の排気ガス中のＨＣ，Ｃｏ
、ＮＯｘ等の成分の浄化を行う三元触媒が介装された排
気系に装着されている。

上記センサ本体１００は、第２図に併せて示すように、
はぼ長方体状をなし、酸素イオン伝導性の固体電解質材
（例えばＺｒ０２（二酸化ジルコニウム））の基体２０
から成る。

センナ本体１００は、図示の場合は、上下方向（縦型式
）の三素子型（電池素子及び酸素ポンプ素子を各１個有
する酸素濃度検出素子（センサ）を２組備える型式）の
ものであり、基体２０には第１及び第２の酸素イ゛オン
伝導性固体電解質壁部２１゜２２が互いに平行に形成さ
れており、該両壁部２］。

２２間に、壁部２１，２２に沿う方向（図中上下方向）
に第１検出素子用の第１気体拡散室（拡散制限域）２３
１及び第２検出素子用の第２気体拡散室（拡散制限域）
２３２が形成されている。

第１気体拡散室２３１は第１検出素子用の第１の導入孔
２４１を介して排気管内に連通し、該導入孔２４１を通
して排気ガスが導入されるようになっており、第２気体
拡散室２３２は両気体拡散室２３１，２３２を連通ずる
第２検出素子用の第２の導入孔２４２を介して第１気体
拡散室２３１から排気ガスが導入されるようになってい
る。また、前記第１の壁部２１と該壁部２１側に形成さ
れた外壁部２５との間には、気体参照室２６が形成され
、大気（基準ガス）が導入されるようになっている。

第１、第２の固体電解質壁部２１．２２の内外壁面上に
はこれを挟んで対向するように電極対が各検出素子につ
いてそれぞれ設けられている。即ち、まず、前記第１気
体拡散室２３１の側に関しては、前記第１の壁部２１の
両側面にはＰｔ（白金）から成る一方の電極対（第１電
極対）２７ｚａ。

２７１ｂが互いに対向するように設けられて第１検出素
子用の電池素子（センシングセル）２８１をなし、前記
第２の壁部２２の両側面には同様に他方の電極対（第１
電極対）２９ｘａ、２９ｘｂが設けられて第１検出素子
用の酸素ポンプ素子（ボンピングセル）加０１をなして
いる。

また、前記第２気体拡散室２３２の側についても上記と
同様の構造であって、電極対（第２電極対）２７ｚａ、
２７ｚｂを有する第２検出素子用の電池素子２８２と、
電極対（第２電極対）２９２ａ。

２９２ｂを有する第２検出素子用の酸素ポンプ素子３０
２がそれぞれ第１．第２の壁部２１，２２に設けられて
いる。

一方、前記外壁部２５には各電池素子２８１゜２８２及
び酸素ポンプ素子３０１，３０２を加熱してその活性化
を促進するためのヒータ（加熱素子）３１が設けられて
いる。

第１図に示すように、第１検出素子用の電極のうちの内
側電極２７ｚｂ、２９ｔｂ、即ち第１気体拡散室２３１
側の電極は、共通に接続され（図示の例では、画電極は
気体拡散室２３１内において適宜の短絡（ショート）部
材により短絡されることによって共通に接続されている
）、ラインΩを介して演算増幅回路（オペレーションア
ンプ）４１の反転入力端に接続されている。

一方、第１検出素子用の電池素子２８１の外側電極２７
１ａは第１検出素子用の差動増幅回路４２１の反転入力
端に接続されている。該差動増幅回路４２１は、その非
反転入力端に接続される基準電圧源４３１とともに第１
検出素子用の電圧印加回路、即ち前記電池素子２８１側
の電極対２７ｘａ。

２７１ｂ間の電圧（本例の場合は、更にこれに上記ライ
ンＱ上の電圧が加わった電圧）と上記基準電圧源４３１
側の基準電圧との差電圧に応じた電圧を酸素ポンプ素子
３０１側の電極対２９ｘａ。

２９１ｂ間に印加するための電圧印加手段を構成するも
のである。

前記基準電圧源４３１の基準電圧Ｖｓｏは、本例では、
通常時には、供給空燃比が理論混合比と等しいときに前
記電池素子２８１に生ずる電圧（例えば０．４５Ｖ）と
前記演算増幅回路４１の非反転入力端に印加される後述
の基準電圧Ｖｕｉｐ　（例えば２．５Ｖ）との和電圧（
＝２．９５Ｖ）に設定されている。

差動増幅回路４２１の出力端は、切換回路４４のスイッ
チ４４１を介して前記酸素ポンプ素子３０１の外側電極
２９１ａに接続されるようになっている。スイッチ回路
４４は、第２検出素子用のスイッチ４４２をも含めて、
センサ本体１００の活性、不活性の状態に応じて、更に
はエンジン運転状態に応じて制御されるものであって、
センサ本体１００が不活性状態にあるときには、いずれ
のスイッチ４４１、４４２もオフに維持され、活性化さ
れていることを条件に、エンジン運転状態に応じて選択
的にいずれか一方のスイッチがオンとなるように切換制
御される。

上記スイッチ４４１がオンの場合に、酸素ポンプ素子３
０１の外側電極２９１ａに加わる電圧は、後述のように
、供給空燃比が理論混合比に対してリーン側かリンチ側
かで差動増幅回路４２１の出力レベルが正または負レベ
ルになるのに伴ってその印加電圧値が変わり、またこれ
に応じて酸素ポンプ素子３０１及びラインＱを通して後
述のポンプ電流検出抵抗に流れるポンプ電流ＩＰの向き
（正、負）も切り換わる。

前記演算増幅回路４１の非反転入力端には基準電圧源４
５が接続されているとともに、演算増幅回路４１の出力
端とラインＱとの間、即ち演算増幅回路４１の反転入力
端との間に、ポンプ電流検出用の電流検出抵抗４６が接
続されている。従って、該抵抗４６は、演算増幅回路４
１の負帰還路に挿入されている。

前記ラインΩに反転入力端が接続された演算増幅回路４
１は、その非反転入力端に基準電圧源４５が接続され、
酸素ポンプ素子３０１のポンプ電流ＩＰが流れる電流検
出抵抗４６　（抵抗値は所定値ＲＰ）が該演算増幅回路
４１の負帰還抵抗として反転入力端と出力端との間に接
続した構成としであるから、かかる構成においては、ラ
インＱにポンプ電流が流れないとき、即ち１ｒ−０のと
きは、演算増幅回路４１の出力端の電圧ＩＦＶＷ（即ち
、ポンプ電流検出用の抵抗４６の一端側の電圧）は、上
記基準電圧源４５により設定される基準電圧源電圧値Ｖ
　ＩＬＩ！Ｆに等しくなり、且つまた、ＩＰ＝Ｏの場合
は、反転入力端側の電圧■ｃＥＮＴ、即ち上記ラインＱ
上の電位であって電流検出抵抗４６の他の一端側の電圧
も、上記基準電圧源電圧値■にｌｉＦに等しくなるよう
にすることができる。

上述のように、ラインＱ上の電圧、従って電流検出抵抗
４６の一端の電圧ＶＣＥＮＴは、ポンプ電流の有無及び
その変化にかかわらず、常に、略猟ＥＦを維持するよう
な定電圧特性を示すものとなり、一方、演算増幅回路４
１の出力端側に接続された電流検出抵抗４６の一端の電
圧は、ポンプ電流ＩＦの向き（正、負）及びその大きさ
に応じて変化するので、上記電圧ｖｃＩｉ：Ｎ丁は、酸
素ポンプ素子３０１に流れる電流を検出しその検出電流
値を基に空燃比を算出する場合の中心値（中心電圧）と
なる。

従って、上記ラインΩはアース（ボディアース）電位で
はなく、該ラインｐ及び電流検出抵抗４６を含むポンプ
電流検出系は、全体としてアースから基準電圧源電圧値
Ｖ　ＲＥＥＦ分だけかさ上げされており、電流検出抵抗
４６の両端電位差からポンプ電流を求める場合において
上記各一端の電圧であるＶ　ｃＩｉｒｒ、　　Ｉ　ｒｖ
ｖを用いるとき、ポンプ電流ＩＰが空燃比により正負の
値を呈しても、前述の中心電圧たるＶＣＨＮＴは勿論、
もう一方の端子電圧値である電圧（Ｉ　ｒｖｖ）も、常
に正の電圧として取り扱うことができる。

上記の如く定電圧でのプル・アップによるポンプ電流検
出系の中点電位補正は、ノイズ（例えば、特にエンジン
の点火パルスノイズ等の高ノイズ）の混入による誤検出
の回避に有効である。

前記演算増幅回路４１の非反転入力端に接続される基準
電圧源４５の電圧値Ｖ　＋ｕｉｖは、上記のような意味
をも含めて、所定電圧（例えば２．５Ｖ）に設定されて
いる（　Ｖ　ｃａｐとして、これを上記の如＜２．５Ｖ
に設定するときは、前述した差動増幅回路４２１側の基
準電圧Ｖｓｏは、０．４５＋２．５＝２．９５Ｖに設定
されることとなる）。

センサ本体＋００の第２検出素子側についても、上記と
同様の回路構成をもって第２検出素子使用時の電流検出
出力を取り出すように構成されている。

即ち、電圧印加回路、切換回路４４に関しては、第２検
出素子用の差動増幅回路４２２、基準電圧源４３３及び
既述したスイッチ４４２がそれぞれ設けられ、該スイッ
チ４４２が酸素ポンプ素子３０２の外側電極２９２ａに
接続されるとともに、電池素子２８２及び酸素ポンプ素
子３０２の各内側電極２７２ｂ、２９ｚｂがともにライ
ンＱに接続されており、第２検出素子使用時には、酸素
ポンプ素子３０ｚに流れるポンプ電流Ｉｔが該ラインΩ
に流れるようになっている。

電流検出抵抗４６の両端電圧である演算増幅回路４１の
出力電圧Ｉ　ｒｖｖ及びラインＱの電圧ＶＣＩ！ＮＴは
、電圧検出手段としての電子コントロールユニット（以
下ｒＥｃＵＪという）４の入力ポート４０１に供給され
るとともに、差動増幅回路（オペレーションアンプ）４
７の各入力に供給される。

該差動増幅回路４７は、定電圧特性を示す電圧Ｖ　ＣＥ
ＮＴと演算増幅回路４１の出力端側の電圧ＩＰＶＷとの
差電圧を増幅し、ポンプ電流ＩＰ値のＯ付近、即ち空燃
比が理論空燃比近傍での所定範囲内の値を示すときの検
出電圧信号の精度を向上させるための増幅回路であって
、Ｉ　ＰＶＩＦ信号を所定倍α（例えば５倍）に拡大し
て電圧ＩＰＶＮとして取り出す。

差動増幅回路４７の出力電圧１ｐｖＮは次式、ＩｐｖＮ
＝　−５（ＩＰＶＷ−Ｖｃａｒｒ）＋Ｖｃｉｒｒ　−（
１）で与えられ、該電圧ＩＰＶＮも入力ボート４０１に
供給される。

従って、上記入力ボート４的には、ポンプ電流Ｉｐに基
づく空燃比の算出処理にあたって、中心電圧値を示すＶ
ｅａｒｒと、Ｉ　ＰＶＷと、そしてＩｒｖＮの３種の電
圧信号情報が与えられることとなり、このうち、前２者
によって電流検出抵抗４６の両端電位を検出できるので
、基本的にはこれらＶＣＩＥＮＴ。

Ｉｒｖｗで足りるが、これに加えて、上述のようにＴＰ
ＶＮ信号をも利用するときは、ポンプ電流ＩＰが小さな
値を示す理論空燃比付近での精度アップが可能となる。

上記入力ボート４０１には、使用センサ本体の個体差に
起因する検出空燃比のばらつきを補正するための個体差
補正値情報も供給される。具体的には該情報を有するラ
ベル補正抵抗が入力ボート４０１に接続されている。

このラベル補正抵抗の抵抗値は、例えば標準となるセン
ナ本体を基準として比較した場合に、特性値のばらつき
に対応した値に設定されるものであり、従って、個々の
センサ本体の特性のばらつきの程度を、その抵抗値をも
って、指標（ラベル）として表示することとなる。

前記ＥＣＵ４の入力ボート４０１は、Ａ／Ｄコンバータ
を備え、上述した各入力信号をＡ／Ｄ変換しデータとし
て取り込むようになっている。

また、ＥＣＵ４には、大気圧を検出する大気圧（ＰＡ）
センサ１０、エンジンの吸気管（図示せず）内の絶対圧
力を検出する吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１２及び
他のエンジン運転状態を検出する複数のセンサ（図示せ
ず）からのそれぞれの出力信号が供給され、各信号はレ
ベル変換回路４０２で所定電圧レベルに修正された後、
マルチプレクサ４０３により順次Ａ／Ｄコンバータ４０
４に供給される。

Ａ／Ｄコンバータ４０４及び上記入力ボート４０１はデ
ジタル信号に変換したデータをデータバス４０５を介し
て中央演算処理装置（以下ｒＣＰＵＪという）４０６に
供給する。

エンジンの回転速度を検出するエンジン回転数（ＮＥ）
センサ１４からの出力信号は波形整形回路４０７で波形
整形された後、ＴＤＣ信号パルスとしてＣＰ　Ｕ２Ｏ５
に供給されるとともに、カウンタ４０８にも供給される
。カウンタ４０８はエンジン回転数センサ１４からのＴ
ＤＣ信号パルスの前回入力時から今回入力時までの時間
間隔を計測するもので、その計数値ＭＥはエンジン回転
数ＮＥの逆数に比例する。カウンタ４０８はこの計数値
ＭＥをデータバス４０５を介してＣＰ　Ｕ２Ｏ５に供給
する。

ＣＰ　Ｕ２Ｏ５は更にデータバス４０５を介してリード
オンリメモリ　（以下ｒＲＯＭＪ　という）４０９、ラ
ンダムアクセスメモリ（以下ｒＲＡＭＪという）４１０
及び駆動回路４１２〜４１４に接続されている。ＲＡＭ
４１０はＣＰ　Ｕ２Ｏ５における演算結果を一時的に記
憶し、ＲＯＭ４０９はＣＰ　０４０６で実行される燃料
噴射弁１１の燃料噴射時間ＴｏｕＴを算出するための制
御プログラムその他の各種のプログラム、及び各種マツ
プ、テーブル等を記憶している。

ＣＰＵ４０６はＲ０Ｍ４０９に記憶されている制御プロ
グラムに従ってヒータ３１のオン−オフ及びスイッチ４
４１．４４２のオン−オフを決定し、その結果に応じた
駆動信号を、駆動回路４１２．４１３を介してヒータ３
１、切換回路４４に供給する。

また、ＣＰ　Ｕ２Ｏ５は、上述した検出素子構造、回路
構成のＬＡＦセンサ１の検出信号を含む各種エンジンパ
ラメータ信号に基づいて、空燃比フィードバック運転領
域等のエンジン運転状態を判別するとともに、エンジン
運転状態に応じ、図示しない制御プログラムに従って燃
料噴射弁１１の燃料噴射時間ＴＯＩＪＴを次式（２）に
基づき、前記ＴＤＣ信号パルスに同期する燃料噴射弁の
燃料噴射時間Ｔｏυ丁を演算する。

ＴｏＬｒＴ＝Ｔｉ　ＸＫＣＭＤＭＸＫＬＡＦＸＫｉ十に
２−　（２）ここにＴｉは基本燃料噴射時間を示し、例
えば吸気管内絶対圧Ｐ８＾及びエンジン回転数Ｎｅに応
じて、前述のＲＯＭ４０９に記憶された図示しないＴ１
マツプから算出される。

ＫＣＭＤＭは、修正目標空燃比係数であり、エンジン運
転状態に応じて設定され、目標空燃比を表わす目標空燃
比係数ＫＣＭＤに燃料冷却補正係数ＫＥＴＶを乗算する
ことによって算出される。

補正係数ＫＥＴＶは、燃料を実際に噴射することによる
冷却効果によって供給空燃比が変化することを考慮して
燃料噴射量を予め補正するための係数であり、目標空燃
比係数ＫＣＭＤの値に応じて設定される。なお、前記式
（２）から明らかなように、目標空燃比係数ＫＣＭＤが
増加すれば燃料噴射時間Ｔ。ｖｌは増加するので、ＫＣ
ＭＤ値及びＫＣＭＤＭ値はいわゆる空燃比Ａ／Ｆの逆数
に比例する値となる。

ＫＬＡＦは、空燃比補正係数であり、空燃比フィードバ
ンク制御中はＬＡＦセンサ１によって検出された空燃比
が目標空燃比に一致するように設定され、オープンルー
プ制御中はエンジン運転状態に応じた所定値に設定され
る。

Ｋ１及びに２は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じ
て演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジ
ン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の緒
特性の最適化が図られるような値に設定される。

ＣＰＵ４０６は上記演算結果に基づく駆動信号を駆動回
路４１４を介して燃料噴射弁１１に供給する。

上記ＬＡＦｔンサｌによる酸素濃度の検出は、空燃比の
リーン側、リッチ側において、下記のようにしてなされ
る。

まず、第１図に示すように切換回路４４が第１検出素子
の選択状態にあるときには、第１検出素子使用時のセン
サ出力が取り出される。

即ち、エンジンの運転に伴い、排気ガスが第１の導入孔
２４１を介して第１気体拡散室２３！へ導入されると、
該気体拡散室２３１内と大気が導入されている気体参照
室２６内との間に酸素濃度差が生ずる。該酸素濃度差に
応じて電池素子２８１の電極２７１ａ、２７ｘｂの間に
電圧が発生し、該電極２７ｚａ、２７ｚｂ間電圧と上記
ラインＱ電圧ＶＣＨＮＴとが加算された電圧が差動増幅
回路４２１の反転入力端に供給される。前述したように
該差動増幅回路４２ｘの非反転入力端に供給される基準
電圧Ｖｓｏは、供給空燃比が理論混合比に等しいときに
電池素子２８１に生ずる電圧と前記演算増幅回路４１側
の基準電圧源電圧値ＶＩＩＥＦとの和電圧に設定されて
いる。

したがって、供給空燃比がリーン側にあるときには、電
池素子２８１の電極２７ｘａ、２７１ｂ間発生電圧が低
下し、一方、ラインＣの電圧ＶＣＥＮＴは上記ｖＩＩＬ
ＩｉＦに維持されることから、電極２７ｔａ。

２７１ｂ間電圧と電圧ＶＣＥＮＴとの加算電圧が基準電
圧Ｖｓｏより小さくなる。これにより、差動増幅回路４
２１の出力レベルが正レベルとなり、この正レベル電圧
がスイッチ４４１を介して酸素ポンプ素子３０ｘに印加
される。この正レベル電圧の印加によって、酸素ポンプ
素子３０１が活性状態にあるときには、気体拡散室２３
１内の酸素がイオン化して電極２９ｘｂ、第２の壁部２
２及び電極２９１ａを介して放出されることにより、Ｌ
ＡＦセンサ１の外部へ汲み出されるとともに、ポンプ電
流ＩＰが電極２９１ａから電極２９１ｂに向がって流れ
、ラインΩを通して電流検出抵抗４６を流れる。この場
合は、ポンプ電流Ｉｒは、ラインＱ側から演算増幅回路
４１の出力端側に向かう方向で該抵抗４６中を流れるこ
ととなる。

一方、供給空燃比がリッチ側にあるときには、電池素子
２８１の電極２７ｘａ、２７ｘｂ間電圧とラインＱ上の
電圧Ｖ　ｃｇｒｒとの加算電圧が基準電圧Ｖｓｏより大
きくなることにより、差動増幅回路４２１の出力レベル
が負レベルとなり、上述と逆の作用によって、外部の酸
素が酸素ポンプ素子３０１を介して気体拡散室２３１内
へ汲み込まれるとともに、ポンプ電流ＩＰが電極２９１
ｂから電流２９１ａに向かって流れる。この場合には、
ラインΩ上のポンプ電流ＩＰの方向は反転し、上述のリ
ーン側の場合とは逆の向きでポンプ電流ＩＰが電流検出
抵抗４６中を流れる。

また、供給空燃比が理論混合比に等しいときは、電池素
子２８１の電極２７１ａ、２７ｔｂ間電圧と電圧ＶＣＥ
ＮＴとの加算電圧が基準電圧Ｖ　ｓ　ｏと等しくなるこ
とにより、上述のような酸素の汲出及び汲込は行われず
、したがってポンプ電流は流れない（即ちこの場合には
、ポンプ電流値ＩＰはＩＰ＝０である）。

以上のように、気体拡散室２３１内の酸素濃度が一定と
なるように酸素の汲出及び汲込が行われ、ポンプ電流が
流れるので、このポンプ電流値ＩＰは供給空燃比のリー
ン側及びリンチ側において、排気ガスの酸素濃度に夫々
比例するものとなる。

電流検出抵抗４６に流れるポンプ電流ＩＦの大きさを検
出するための信号は、該抵抗４６の両端電圧を示す電圧
Ｉ　ＰＶＷ信号、電圧Ｖ　ＣＩＥＮＴ信号更に信号圧Ｉ
ＰＶＮ信号としてＥＣＵ４に供給される。

第２検出素子使用時（即ち、切換回路４４が第１図の切
換状態と逆の状態に切り換えられた場合）にも、上記し
た第１検出素子の場合と同様の動作により第２の気体拡
散室２３２内の酸素濃度が定となるように酸素の汲出及
び吸入が行われて、即ち電池素子２８２の電極対２７２
　ａ　、　２７２　ｂ間電圧が一定となるようにフィー
ドバックがかけられて、そのとき流れるポンプ電流値Ｉ
Ｐを検出するための上記３種の各電圧信号が第２検出素
子使用時の出力としてＥＣＵ４に供給されることになる
。

第３図は、ＥＣＵ４に供給される前記電圧信号のうち排
気ガス中の酸素濃度に比例する電圧信号Ｉｒｖｗ又はＩ
ＰＶＮをＡ／Ｄ変換したパラメータ（以下ｒＬＡＦ＋ン
サ出力」という）ＶＡＦに基づいて、検出した空燃比を
表わす当量比ＫＡＣＴを算出するプログラムフローチャ
ートである。

ステップＳ１では、吸気管内絶対圧ＰＢＡ、エンジン回
転数ＮＥ及び大気圧ＰＡに応じて補正係数ＫＰＥＸＩ〜
３がそれぞれ設定されたＰＢＡ−ＫＰＥＸＩテーブル、
ＮＥ−ＫＰＥＸ２チーシル、及びＰＡ−ＫＰＥＸ３テー
ブルから、検出したＰＢＡ値、ＮＥ値、ＰＡ値に対応す
る補正係数値を読み出す。

ＰＢＡ−ＫＰＥＸＩテーブルは、第４図（ａ）に示すよ
うに、所定圧ＰＢＥＳ　１〜４　（それぞれ例えば２６
０．４１０．５６０．６６０ｍｍＨｇ）に対して所定補
正係数値ＫＰＥＸＩＩ〜ＫＰＥＸ１４　　（それぞれ例
えば１．０３．１．０．０．９ｇ４．０．９５３）が設
定されたものであり、ＮＥ−ＫＰＥＸ２テーブルは、第
４図（ｂ）に示すように、所定回転数ＮＥＥＸＩ〜４（
それぞれ例えば５００．＋５００．３０００．４５０Ｏ
ｒｐｍ）に対して所定補正係数値ＫＰＥＸ２１〜ＫＰＥ
Ｘ２４　（それぞれ例えば１．０３．１．０．０．９６
］、　０．９３８）が設定されたものであり、ＰＡ−Ｋ
ＰＥＸ３テーブルは、第４図（ｃ）に示すように、所定
圧ＰＡＥＸ１〜４（それぞれ例えば５００．６００．７
００．７６０髄Ｈｇ）に対して所定補正係数値ＫＰＥＸ
３１〜ＫＰＥＸ３４　（それぞれ例えば１．０．０．９
＋１４．０．９６］、　０．９３８）が設定されたもの
である。これらのテーブルにおいて、設定値以外につい
ては補間によって補正係数値が算出される。

これらのテーブルは、吸気管内絶対圧ＰＢＡ、エンジン
回転数ＮＥ又は大気圧ＰＡが上昇すると排気圧が上昇す
る結果、ＬＡＦ′ｔンサ出力ＶＡＦは、供給空燃比が理
論空燃比よりリンチ側のときにはよりリッチ方向へずれ
、逆にリーン側のときにはリーン方向へずれることを考
慮して設定されている。

ステップＳ２では、ステップＳ１で算出した各補正係数
値ＫＰＥＸＩ〜３を乗算することにより、排気圧補正係
歓ＫＰＥＸを算出する。

ステップＳ３では、次式（３）により当量比ＫＡＣＴを
算出する。

ＫＡＣＴ＝ＶＡＦＣＥＮＴ＋（ＶＡＦ−ＶＡＦＣＥＮＴ
）　　ＸＫＰＥＸ−（３）ここで、ＶＡＦＣＥＮＴは、
供給空燃比が理論空燃比と等しい場合のＬＡＦセンサ出
力に対応するＬＡＦセンサ出力ＶＡＦの中央値（前記中
心電圧■ＣＥＮＴに相当する）である。

上記式（３）によれば、供給空燃比比が理論空燃比と等
シイ場合（ＶＡＦ＝ＶＡＦＣＥＮＴ）を除き、ＬＡＦセ
ンサ出力ＶＡＦを排気圧補正係数ＫＰＥＸによって補正
することによって、当量比ＫＡＣＴが算出される。この
当量比ＫＡＣＴは検出された空燃比（Ａ／Ｆの逆数に比
例する値）を示すものであり、本プログラム実行後、当
量比ＫＡＣＴと前記目標空燃比係数ＫＣＭＤとが一致す
るように、空燃比補正係数ＫＬＡＦが決定される。これ
により、排気圧の変化に拘らず所望の目標空燃比への正
確なフィードバック制御を行うことができる。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明によれば、検出したエンジン
の吸気管内圧力及び回転速度と大気圧とに応じて排気濃
度センサの出力が補正されるので、排気圧の変化に拘ら
ず目標空燃比への正確なフィードバンク制御を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空燃比制御方法が適用される燃料供給
制御装置の全体構成図、第２図は排気濃度センサ本体の
斜視図、第３図は排気濃度センサ出力（ＶＡＦ）の補正
を行うプログラムのフローチャート、第４図は第３図の
プログラムで使用する補正係数（ＫＰＥＸＩ〜３）を算
出するためのテーブルを示す図である。 １・排気濃度センサ（ＬＡＦｔンサ）、４　・電子コン
トロールユニット（ＥＣＵ）　、１０・・・大気圧セン
サ、１１・・燃料噴射弁、１２・・吸気管内絶対圧セン
サ、１４・・エンジン回転数センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、酸素イオン伝導性固体電解質材及びこれを挾む一対
   の電極から各々が構成され且つ相互間に拡散制限域を形
   成する酸素ポンプ素子及び電池素子からなる酸素濃度検
   出素子と、前記酸素ポンプ素子に直列に接続された電流
   検出抵抗と、前記電池素子の電極間に発生するセンサ電
   圧の所定基準電圧からの偏差に応じた大きさの電圧を前
   記酸素ポンプ素子及び電流検出抵抗の直列回路に印加す
   る電圧印加手段と、前記電流検出抵抗を流れるポンプ電
   流値を電圧信号に変換し、検出信号として出力する出力
   手段とからなる排気濃度センサの出力を用いて内燃エン
   ジンに供給する混合気の空燃比をフィードバック制御す
   る内燃エンジンの空燃比制御方法において、前記エンジ
   ンの吸気管内圧力及び回転速度と大気圧とを検出し、該
   検出した吸気管内圧力及び回転速度と大気圧とに応じて
   前記排気濃度センサの出力を補正し、該補正した出力に
   基づいて前記フィードバック制御を行うことを特徴とす
   る内燃エンジンの空燃比制御方法。