[发明专利]内燃机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及根据空燃比传感器的输出来控制内燃机的内燃机的控制装置。

背景技术

一直以来，在内燃机的排气通路中设置空燃比传感器，并基于该空燃比传感器的输出来控制向内燃机供给的燃料量的内燃机的控制装置就广为人知(例如参照专利文献1～4)。

例如，在专利文献1中记载的控制装置中，作为空燃比传感器，使用如下传感器：其具备暴露于在排气通路内流动的排气中的第一电极、暴露于空气中的第二电极、配置在第一电极与第二电极之间的氧化锆等的固体电解质层。在由该空燃比传感器检测排气的空燃比(以下也称为“排气空燃比”)时，在这些电极间施加0.4V的电压的同时，在这些电极间流动的电流作为输出电流被检测出。而且，基于该输出电流算出排气空燃比。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2004-316553号公报

专利文献2:日本特开2005-351096号公报

专利文献3:日本特开2003-329637号公报

专利文献4:日本特开平8-232723号公报

专利文献5:日本特开2000-356618号公报

发明内容

可是，如专利文献1所记载的空燃比传感器一般被构成为具有由图2 中的实线A所示的输出特性。即，在这样的空燃比传感器中，排气空燃比越大(即越稀)，从空燃比传感器输出的输出电流就越大。而且，这样的空燃比传感器被构成为在排气空燃比为理论空燃比时输出电流变为零。

但是，图2中的斜率、即输出电流增加量相对于排气空燃比增加量的比率(以下称为“输出电流变化率”)，即使经过同样的生产工序也未必相同，即使是同一型式的空燃比传感器，在个体间也会产生偏差。而且，在同一空燃比传感器中，也会由于经年劣化等而导致输出电流变化率变化。其结果，即便使用同一型式的传感器，也会根据所使用的传感器、使用期间等而导致如图2中的虚线B所示那样输出电流变化率变小、或如单点划线C所示那样输出电流变化率变大。

因此，即使使用同一型式的空燃比传感器进行同一空燃比的排气的测量，也会根据所使用的传感器、使用期间等而导致空燃比传感器的输出电流不同。例如，在空燃比传感器具有由实线A所示那样的输出特性的情况下，进行空燃比为af₁的排气的测量时的输出电流为I₂。但是，在空燃比传感器具有如由虚线B或单点划线C所示那样的输出特性的情况下，进行空燃比为af₁的排气的测量时的输出电流分别为I₁以及I₃，成为与所述的I₂不同的输出电流。

因此，这样的空燃比传感器，虽然对于理论空燃比以及相对于理论空燃比为浓以及为稀的情况能够正确地检测，但在排气的空燃比不为理论空燃比时不能够正确地检测其绝对值(即浓程度、稀程度)。

特别是在从设置于内燃机的排气通路中的排气净化催化剂排出的排气中最成为问题的是NO_x。为此，设置于排气净化催化剂的排气流动方向下游侧的空燃比传感器，在从排气净化催化剂流出的排气中包含NO_x的情况下，即从排气净化催化剂流出的排气的空燃比为比理论空燃比稀的空燃比(以下称为“稀空燃比”)的情况下，需要正确地检测其绝对值。

因此，鉴于所述课题，本发明的目的在于提供一种内燃机的控制装置，其使用了即使是排气的空燃比为稀空燃比时也能够检测排气的空燃比的绝对值的空燃比传感器。

为了解决所述问题，第1发明提供一种内燃机的控制装置，其具备：设置于内燃机的排气通路中的能吸藏氧的排气净化催化剂；在该排气净化催化剂的排气流动方向下游侧设置于所述排气通路中的下游侧空燃比传感器；和根据该下游侧空燃比传感器的输出来控制内燃机的内燃机控制单元，所述下游侧空燃比传感器被构成为：输出电流变为零时的施加电压根据排气空燃比而变化，并且在排气空燃比为理论空燃比时当使该下游侧空燃比传感器中的施加电压增大时输出电流随之增大，在由所述下游侧空燃比传感器检测排气的空燃比时，该下游侧空燃比传感器中的施加电压被固定为恒定电压，该恒定电压是在排气空燃比为比理论空燃比稀的预先确定的空燃比时输出电流变为零时的电压。

第2发明为，在第1发明基础上，所述内燃机控制单元将所述下游侧空燃比传感器的输出电流变为零时的排气空燃比判断为所述预先确定的空燃比。