(57)【要約】【課題】サブＯ2センサの温度に応じてそのセンサ出力特性を補正することができ、内燃機関を等空燃比に制御すること。【解決手段】触媒の上流側に設けられたリニア空燃比センサと、触媒の下流側に設けられたサブＯ2センサとを備え、メインフィードバック制御とサブフィードバック制御とを組み合わせて実行する内燃機関の空燃比制御装置において、サブフィードバック制御を行うときに（ステップＳ１０肯定）、算出された積算吸入空気量が所定値を超えてサブＯ2センサのハウジング部温度が安定したら（ステップＳ１１、ステップＳ１２肯定）、供給熱量を算出しハウジング部の温度を算出する（ステップＳ１３、ステップＳ１４）。つぎに、この温度に基づいてサブフィードバック制御目標電圧を算出する（ステップＳ１５）。このとき、当該温度が低い場合には当該目標電圧が高く設定され、当該温度が高い場合には当該目標電圧が低く設定される。【選択図】        図１
2006307716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に配置された触媒の上流側に設けられ排気ガス中の酸素濃度を検出するリニア空燃比センサと、
前記触媒の下流側に設けられ当該触媒を経た前記排気ガスの酸素濃度を検出するサブ酸素センサと、
を備え、
前記リニア空燃比センサの出力に基づいて前記触媒に流入する前記排気ガスの空燃比を目標空燃比とするためのメインフィードバック制御を行う一方、
前記サブ酸素センサの出力に基づいて前記触媒を経た前記排気ガスの空燃比を理論空燃比とするためのサブフィードバック制御を行う内燃機関の空燃比制御装置において、
前記サブ酸素センサの温度または当該サブ酸素センサ近傍の前記排気通路の温度を検出または推定する温度検出手段と、
前記サブフィードバック制御を行うときに、前記温度検出手段によって検出または推定された前記温度が低い場合には、前記サブ酸素センサの目標出力を高く設定し、
前記温度検出手段によって検出または推定された前記温度が高い場合には、前記サブ酸素センサの目標出力を低く設定する目標出力設定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の吸入空気量の積算値が所定値を超えた場合に、前記温度検出手段によって前記温度を検出または推定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項３】
前記サブ酸素センサまたは当該サブ酸素センサ近傍の前記排気通路には、当該サブ酸素センサを冷却するための冷却手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、触媒の上流側に設けられたリニア空燃比センサと、触媒の下流側に設けられたサブ酸素センサ（以下、サブＯ2センサと称する）とを備え、メインフィードバック制御とサブフィードバック制御とを組み合わせて実行する内燃機関の空燃比制御装置に関し、更に詳しくは、サブＯ2センサの温度に応じてそのセンサ出力特性を補正することができ、内燃機関を等空燃比に制御することができる内燃機関の空燃比制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関の空燃比を制御するために、排気通路に複数の酸素センサを備えた内燃機関の空燃比制御装置が知られている。すなわち、この内燃機関の空燃比制御装置は、排気通路に配置された触媒の上流側に設けられ排気ガス中の酸素濃度を検出するリニア空燃比センサと、上記触媒の下流側に設けられ当該触媒を経た排気ガスの酸素濃度を検出するサブＯ2センサとを備え、上記リニア空燃比センサの出力に基づいて上記触媒に流入する排気ガスの空燃比を目標空燃比とするためのメインフィードバック制御を行う一方、上記サブＯ2センサの出力に基づいて上記触媒を経た排気ガスの空燃比を理論空燃比とするためのサブフィードバック制御を行うものである。
【０００３】
このように、メインフィードバック制御とサブフィードバック制御とを組み合わせて実行する内燃機関において、メインフィードバック制御が理想的に行われている場合は、触媒の下流にリッチあるいはリーンの排気ガスが流出してくることはない。上記サブフィードバック制御は、触媒の下流に流出してくる排気ガスがリッチあるいはリーンに偏った場合に、その偏りを是正するようにメインフィードバック制御の制御パラメータを補正するための制御である。
【０００４】
たとえば、制御装置は、リニア空燃比センサの出力やサブＯ2センサの出力に基づいて所定の補正後空燃比出力を算出し、その補正後空燃比出力が目標空燃比に対応する値となるように燃料噴射量を制御する処理を実行する。サブＯ2センサは、触媒から流出してくる排気ガスが理論空燃比に対してリッチであるか、あるいはリーンであるかに応じて出力を急変させるセンサであるから、サブフィードバック制御を実行するに際し、サブＯ2センサの出力電圧とその出力電圧の目標値（以下、サブフィードバック制御目標電圧と称する）との偏差を可能な限り小さくできれば、触媒の下流にリッチまたはリーンの排気ガスが流出することのない理想的なフィードバック制御を実現することができる。
【０００５】
したがって、サブフィードバック制御目標電圧をサブＯ2センサの出力特性に応じて正確に設定することが、排気ガスの空燃比を理論空燃比に近づける制御を行う上で重要である。そこで、従来のサブＯ2センサの構成例について具体的に説明する。
【０００６】
図１１は、従来のサブＯ2センサの排気管への取り付け状態を示す断面図である。図１１に示すように、サブＯ2センサ２４は、触媒（図示せず）下流の排気管２０に設けられている。このサブＯ2センサ２４は、センサ素子２４ａが保護カバー２４ｂにより支持され、この保護カバー２４ｂがタルク封止部２４ｄや封止部材２４ｋ等を介してハウジング部２４ｃに保持されている。
【０００７】
ハウジング部２４ｃは、保護カバー２４ｂ先端部を覆うインナカバー２４ｆと、アウタカバー２４ｈを備えている。インナカバー２４ｆには、複数の通気孔２４ｇが設けられ、アウタカバー２４ｈにも複数の通気孔２４ｊが設けられている。ハウジング部２４ｃは、アウタカバー２４ｈが排気管２０の内部に突出するように、当該排気管２０にワッシャ２４ｅを介して固定されている。
【０００８】
なお、関連する従来技術として、酸素センサにおいて、内部抵抗と温度の関係を用い、温度が高いときには目標電圧を高く設定する技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、濃淡電池素子の内部抵抗と温度の関係を考慮し、濃淡電池素子の温度制御および温度補正を行うことにより、排気ガス中の被検出成分の濃度を高精度に検出する技術が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−４９４４８号公報
【特許文献２】特開平１０−２６０１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来のサブＯ2センサ２４は、上記のように構成されているので、図１１中に丸印で示すように、保護カバー２４ｂとハウジング部２４ｃとの係合箇所において気密漏れが発生し得る。一方、この気密漏れを完全になくすことは困難である。
【００１２】
このような箇所で気密漏れが発生すると、たとえば図１２に示すように、保護カバー２４ｂとインナカバー２４ｆの間隙に外部からの空気が入り、通気孔２４ｊ，２４ｇから入った排気ガスと混合する。このため、排気ガスの酸素濃度が高くなり、サブＯ2センサ２４の排気ガス空燃比に対する出力特性が変化してしまう。ここで、図１２は、サブＯ2センサに対する排気ガスの流れと気密漏れの様子を模式的に示す断面図である。
【００１３】
また、この気密漏れ量は、図１３に示すように、サブＯ2センサ２４のハウジング部２４ｃの温度によって変化し、特に高温になるほど気密漏れ量の変化も大きくなる。あるいは、気密漏れ量は、サブＯ2センサ２４のセンサ素子２４ａの温度や、サブＯ2センサ２４近傍の排気管２０の温度によって変化し、これらが高温になるほど大きく変化する。ここで、図１３は、サブＯ2センサのハウジング部の温度と気密漏れ量との関係を示すグラフである。
【００１４】
また、図１４に示すように、ハウジング部２４ｃの温度の影響による上記気密漏れ量の変化によって、λ（空気過剰率）特性が変化する。すなわち、ハウジング部２４ｃの温度が高い場合を実線で示し、低い場合を一点鎖線で示すと、ストイキ時において、ハウジング部２４ｃの温度が高い場合（点Ａ参照）は、低い場合（点Ｂ参照）に比べてサブＯ2センサ２４の出力が下がる。ここで、図１４は、ハウジング部の温度がサブＯ2センサの出力特性に与える影響を示すグラフである。
【００１５】
また、図１５に示すように、ハウジング部２４ｃの温度にかかわらず上記サブフィードバック（図中においては、サブフＦ／Ｂと記す）制御目標電圧をほぼ一定に設定すると（２点鎖線参照）、特に、ハウジング部２４ｃの温度が高温となったときと低温となったときに、実際に設定すべきサブフィードバック制御目標電圧（実線参照）に対して、矢印で示すような大きなズレが生じてしまう。ここで、図１５は、ハウジング部の推定温度とサブフィードバック制御目標電圧との関係を示すグラフである。
【００１６】
たとえば、上記内燃機関を搭載した車両をアイドル運転のまま放置した場合には、その排気ガスに曝されるサブＯ2センサ２４は比較的低温であるが、高負荷走行後に減速しアイドル運転をした場合には、サブＯ2センサ２４は高温になるので、サブＯ2センサ２４の温度変化も大きくなる。この温度変化が大きくなると、サブＯ2センサ２４の気密漏れ量も大きく変化し、排気ガス空燃比に対する出力特性が変化し易くなってしまう。
【００１７】
したがって、サブＯ2センサ２４の温度変化に起因する気密漏れ量の変化によってサブＯ2センサ２４の出力特性が変化するのて、内燃機関を等空燃比に制御することが困難であった。この結果、内燃機関のエミッションが悪化する虞があった。
【００１８】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、サブＯ2センサの温度に応じてその出力特性を補正することができ、内燃機関を等空燃比に制御することができる内燃機関の空燃比制御装置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】
【００１９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の請求項１に係る内燃機関の空燃比制御装置は、排気通路に配置された触媒の上流側に設けられ排気ガス中の酸素濃度を検出するリニア空燃比センサと、前記触媒の下流側に設けられ当該触媒を経た前記排気ガスの酸素濃度を検出するサブ酸素センサと、を備え、前記リニア空燃比センサの出力に基づいて前記触媒に流入する前記排気ガスの空燃比を目標空燃比とするためのメインフィードバック制御を行う一方、前記サブ酸素センサの出力に基づいて前記触媒を経た前記排気ガスの空燃比を理論空燃比とするためのサブフィードバック制御を行う内燃機関の空燃比制御装置において、前記サブ酸素センサの温度または当該サブ酸素センサ近傍の前記排気通路の温度を検出または推定する温度検出手段と、前記サブフィードバック制御を行うときに、前記温度検出手段によって検出または推定された前記温度が低い場合には、前記サブ酸素センサの目標出力を高く設定し、前記温度検出手段によって検出または推定された前記温度が高い場合には、前記サブ酸素センサの目標出力を低く設定する目標出力設定手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
したがって、この発明によれば、サブフィードバック制御を行うときに、温度検出手段によって検出または推定されたサブ酸素センサの温度または当該サブ酸素センサ近傍の排気通路の温度が低い場合には、サブ酸素センサの目標出力を高く設定する一方、前記温度が高い場合には、サブ酸素センサの目標出力を低く設定する。これにより、サブ酸素センサの温度または当該サブ酸素センサ近傍の排気通路の温度に応じてその出力特性が補正される。
【００２１】
また、この発明の請求項２に係る内燃機関の空燃比制御装置は、請求項１に記載の発明において、内燃機関の吸入空気量の積算値が所定値を超えた場合に、温度検出手段によってサブ酸素センサの温度または当該サブ酸素センサ近傍の排気通路の温度を検出または推定することを特徴とするものである。
【００２２】
したがって、この発明によれば、排気ガスの温度と、サブ酸素センサまたは当該サブ酸素センサ近傍の排気通路の温度との差が小さくなり、サブ酸素センサの温度が安定した後に、当該サブ酸素センサ等の温度の検出または推定を行うこととなる。これにより、安定した温度情報に基づいて目標出力設定手段によってサブ酸素センサの目標出力を精度良く設定することができる。
【００２３】
また、この発明の請求項３に係る内燃機関の空燃比制御装置は、請求項１または２に記載の発明において、サブ酸素センサまたは当該サブ酸素センサ近傍の排気通路には、当該サブ酸素センサを冷却するための冷却手段を備えたことを特徴とするものである。
【００２４】
内燃機関を搭載した車両をアイドル運転のまま放置した場合には、その排気ガスに曝されるサブ酸素センサは比較的低温であるが、高負荷走行後に減速しアイドル運転をした場合には、サブ酸素センサは高温になる。このように、サブ酸素センサに温度変化があると、サブ酸素センサの気密漏れ量も変化し、排気ガス空燃比に対する出力特性が変化し易くなる。
【００２５】
そこで、たとえば、サブ酸素センサの筐体を冷却手段で冷却することによりサブ酸素センサを直接的に冷却し、またはサブ酸素センサ近傍の排気通路を冷却手段で冷却することによりサブ酸素センサを間接的に冷却する。
【００２６】
このように、サブ酸素センサを冷却し、安定した温度状態を維持することにより、サブ酸素センサの気密漏れ量が一定となり、気密漏れ量差によるλ（空気過剰率）特性が安定するので、内燃機関を等空燃比で制御することができる。これにより、内燃機関の制御空燃比がずれることによるエミッションの悪化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明に係る内燃機関の空燃比制御装置（請求項１）によれば、サブ酸素センサの温度または当該サブ酸素センサ近傍の排気通路の温度に応じてその出力特性を補正することができ、内燃機関を等空燃比に制御することができる。したがって、内燃機関のエミッションの悪化を抑制することができる。
【００２８】
また、この発明に係る内燃機関の空燃比制御装置（請求項２）によれば、排気ガスの温度と、サブ酸素センサまたは当該サブ酸素センサ近傍の排気通路の温度との差が小さくなり、サブ酸素センサの温度が安定した後に当該サブ酸素センサ等の温度の検出または推定を行うので、サブ酸素センサの目標出力を精度良く設定することができる。
【００２９】
また、この発明に係る内燃機関の空燃比制御装置（請求項３）によれば、サブ酸素センサを冷却し、安定した温度状態を維持することにより、サブ酸素センサの気密漏れ量が一定となり、気密漏れ量差によるλ特性が安定するので、内燃機関を等空燃比で制御することができる。これにより、内燃機関の制御空燃比がずれることによるエミッションの悪化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、この発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００３１】
図２は、本実施例１に係る内燃機関の空燃比制御装置を示す模式図である。なお、以下の説明において、すでに説明した部材と同一もしくは相当する部材には、同一の符号を付して重複説明を省略または簡略化する。
【００３２】
図２に示すように、内燃機関（以下、適宜、エンジンと称する）１０には、吸気管３０および排気管（排気通路）２０が設けられている。排気管２０には、排気ガスを浄化するために、たとえば三元触媒である上流側触媒（触媒）２１と下流側触媒２２とが直列に配置されている。
【００３３】
すなわち、内燃機関１０から排出される排気ガスは、先ず上流側触媒２１で浄化され、この上流側触媒２１で浄化しきれなかった排気ガスが下流側触媒２２によって浄化されるようになっている。
【００３４】
これらの触媒２１，２２は、所定量の酸素を吸蔵することができ、排気ガス中に炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の未燃成分が含まれている場合は、吸蔵している酸素を用いてそれらを酸化し、また、排気ガス中に窒素酸化物（ＮＯｘ）等の酸化成分が含まれている場合には、それらを還元し、放出された酸素を吸蔵することができるように構成されている。
【００３５】
また、上流側触媒２１の上流には、排気ガス中の酸素濃度を検出するリニア空燃比センサ２３が設けられている。すなわち、このリニア空燃比センサ２３は、上流側触媒２１に流入する排気ガスの酸素濃度に基づいて内燃機関１０で燃焼された混合気の空燃比を検出するものである。
【００３６】
また、上流側触媒２１の下流には、排気ガス中の酸素濃度検出手段であるサブＯ2センサ２４が設けられている。すなわち、このサブＯ2センサ２４は、上流側触媒２１を流出した排気ガスの酸素濃度に基づいて、燃料リッチな排気ガス（ＨＣ、ＣＯを含む排気ガス）であるか、あるいは燃料リーンな排気ガス（ＮＯｘを含む排気ガス）であるか否かを検出するものである。また、上流側触媒２１には、排気ガス温度を検出する温度センサ（図示せず）も設けられている。
【００３７】
また、サブＯ2センサ２４の構造とその取り付け構造の詳細は、図１１で示したとおりである。温度センサ２５は、サブＯ2センサ２４のハウジング部２４ｃの温度またはサブＯ2センサ２４近傍の排気管２０の温度を検出するものである。
【００３８】
なお、この温度センサ２５は、後述する図１のステップＳ１３，Ｓ１４にて示すように、サブＯ2センサ２４の温度等を推定できれば、必ずしも必要ではない。
【００３９】
吸気管３０には、エアフィルタ３１、吸気温度を検出する吸気温センサ３２、吸気量を検出するエアフロメータ３３、スロットルバルブ３４、スロットル開度を検出するスロットルセンサ３５、スロットルバルブ３４の全閉状態を検出するアイドルスイッチ３６、サージタンク３７、燃料噴射弁３８等が設けられている。
【００４０】
また、電子制御装置（以下、ＥＣＵと称する）４１は、上記リニア空燃比センサ２３、サブＯ2センサ２４や車速センサ３９、冷却水温センサ４０等の各種センサが接続され、これらのセンサ出力値に基づいて内燃機関１０の空燃比を制御し、運転するように構成されている。
【００４１】
また、このＥＣＵ４１は、上述した従来技術の制御と同様に、メインフィードバック制御とサブフィードバック制御とを組み合わせて実行する。
【００４２】
また、このＥＣＵ４１は、サブＯ2センサ２４の温度を検出または推定する温度検出手段として機能するものである。
【００４３】
更に、このＥＣＵ４１は、サブフィードバック制御を行うときに、上記推定温度が低い場合には、サブＯ2センサ２４のサブフィードバック制御目標電圧を高く設定し、上記推定温度が高い場合には、サブフィードバック制御目標電圧を低く設定する目標出力設定手段として機能するものである。
【００４４】
以下に、本実施例１に係る制御動作について図１に基づいて説明する。ここで、図１は、この発明の実施例１に係る制御動作を示すフローチャートである。以下の制御は、上記ＥＣＵ４１によって実行される。
【００４５】
図１に示すように、先ず、サブフィードバック制御（図１中では、サブＦ／Ｂ制御と記す）の実行条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ１０）。実行条件が成立していないならば（ステップＳ１０否定）、本制御の対象外であるので制御終了する。一方、実行条件が成立しているならば（ステップＳ１０肯定）、つぎのステップＳ１１に移行する。
【００４６】
ステップＳ１１では、エアフロメータ３３により検出される吸入空気量を積算することにより、積算吸入空気量を算出する。そして、つぎに、この積算吸入空気量が所定値を超えているか否かを判断する（ステップＳ１２）。
【００４７】
この所定値は、内燃機関１０が所定時間運転されることにより、排気ガスの温度と、サブＯ2センサ２４もしくはハウジング部２４ｃの温度との差が小さくなり、サブＯ2センサ２４の温度が安定したことを判断するための閾値であり、予め実験等により求めたものである。
【００４８】
このように判断することにより、つぎのステップＳ１３〜Ｓ１４において、ハウジング部２４ｃの安定した温度を推定することができ、これにより、後述するステップＳ１５において、安定した温度情報に基づいてサブＯ2センサ２４のサブフィードバック制御目標電圧を精度良く設定することができる。
【００４９】
積算吸入空気量が所定値を超えているならば（ステップＳ１２肯定）、サブＯ2センサ２４の温度が安定したと判断できるので、つぎのステップＳ１３に移行する。このステップＳ１３では、上記各センサ情報等に基づいてエンジン回転数、エンジン負荷率、エンジン冷却水温、点火時期、燃料噴射量等を読み込み、内燃機関１０に供給された熱量を算出する。
【００５０】
つぎに、上記ステップＳ１３にて算出された供給熱量に基づいて、サブＯ2センサ２４のハウジング部２４ｃの温度を算出し、推定する（ステップＳ１４）。この供給熱量とハウジング部２４ｃの温度との関係は、予め実験等によりマップとして作成することができ、このマップを参照することにより、ハウジング部２４ｃの温度を推定することができる。
【００５１】
そして、ステップＳ１５では、上記ステップＳ１４にて算出されたハウジング部２４ｃの推定温度を用いて、サブフィードバック制御目標電圧を算出する。すなわち、ハウジング部２４ｃの推定温度とサブフィードバック制御目標電圧との関係は、図３に示すようなマップ（テーブル）を予め実験等により作成することができるので、このマップを参照することにより、サブフィードバック制御目標電圧を算出することができる。
【００５２】
ここで、図３は、ハウジング部２４ｃの推定温度に基づいてサブフィードバック制御目標電圧を補正するためのマップである。図３に示すマップは、ハウジング部２４ｃの推定温度が低い場合には、サブＯ2センサ２４のサブフィードバック制御目標電圧を高く設定し、当該推定温度が高い場合には、サブフィードバック制御目標電圧を低く設定するようになっている。
【００５３】
以上のように制御することにより、サブＯ2センサ２４のハウジング部２４ｃの温度に応じて、上述の図１５にて示したサブフィードバック制御目標電圧のズレを補正してサブフィードバック制御を精度良く実行することができるので、内燃機関１０を等空燃比に制御することができる。この結果、内燃機関１０のエミッションの悪化を抑制することができる。
【００５４】
なお、上記実施例１では、図１に示すステップＳ１４において、サブＯ2センサ２４のハウジング部２４ｃの温度を推定するものとして説明したが、これに限定されず、たとえば、ハウジング部２４ｃの温度を温度センサ２５によって直接測定して検出してもよい。
【００５５】
また、サブＯ2センサ２４近傍の排気管２０の温度を温度センサ２５によって直接測定して検出し、あるいは当該温度を推定してもよい。
【実施例２】
【００５６】
図４は、この発明の実施例２に係るサブＯ2センサ２４近傍の排気管２０に設けた水冷配管を示す断面図、図５は、水冷配管を示す平面図である。
【００５７】
図４および図５に示すように、水冷配管（冷却手段）５０は、サブＯ2センサ２４の近傍を円弧状に囲むように排気管２０に設けられている。水冷配管５０への冷却水は、たとえば、内燃機関１０のエンジン冷却水を用いることができるが、これとは独立した冷却系統を設けることもできる。
【００５８】
このように構成された水冷配管５０に冷却水を流すことにより、水冷配管５０が設置された排気管２０が冷却され、その結果、サブＯ2センサ２４のハウジング部２４ｃが冷却される。
【００５９】
ハウジング部２４ｃが水冷により冷却されると、ハウジング部２４ｃの温度変化域が小さくなるため、図６に示すように、従来の気密漏れ量の変化域が大きいのに対して、水冷では気密漏れ量の変化域をかなり小さくすることができる。ここで、図６は、ハウジング部２４ｃの温度変化域と気密漏れ量の変化域が小さくなる効果を示すグラフである。
【００６０】
以上のように、この実施例２によれば、気密漏れ量の変化域を小さくできるので、サブＯ2センサ２４の出力特性を安定化することができる。
【００６１】
本実施例２は、上記実施例１と独立で実施することもできるが、本実施例２の構成を上記実施例１の構成に付加することにより、サブフィードバック制御を更に精度良く実行することができる。
【００６２】
なお、上記実施例２においては、水冷配管５０を、サブＯ2センサ２４の近傍を円弧状に囲むように排気管２０に設けるものとして説明したが、これに限定されず、たとえば、図７に示すように、サブＯ2センサ２４の近傍をコ字状に囲むように排気管２０に設けてもよい。ここで、図７は、他の水冷配管５０を示す平面図である。また、水冷配管５０の形状は、角形でなくその他の形状であってもよい。
【実施例３】
【００６３】
図８は、この発明の実施例３に係るサブＯ2センサ２４近傍の排気管２０に設けた空冷フィンを示す断面図、図９は、空冷フィンを示す平面図である。
【００６４】
図８および図９に示すように、空冷フィン（冷却手段）５５は、サブＯ2センサ２４の近傍を同心円状に囲んで排気管２０に設けられている。このように構成された空冷フィン５５に走行風が当たることにより、排気管２０が冷却され、その結果、サブＯ2センサ２４のハウジング部２４ｃが冷却される。
【００６５】
ハウジング部２４ｃが空冷により冷却されると、上記実施例２に係る水冷の場合ほどではないものの、ハウジング部２４ｃの温度変化域が小さくなるため、上述した図６に示すように、従来の気密漏れ量の変化域が大きいのに対して、この変化域を小さくすることができる。
【００６６】
以上のように、この実施例３によれば、気密漏れ量の変化域を小さくできるので、サブＯ2センサ２４の出力特性を安定化することができる。
【００６７】
本実施例３は、上記実施例１と独立で実施することもできるが、本実施例３の構成を上記実施例１の構成に付加することにより、サブフィードバック制御を更に精度良く実行することができる。
【００６８】
なお、上記実施例３においては、空冷フィン５５を、サブＯ2センサ２４の近傍を同心円状に囲んで排気管２０に設けるものとして説明したが、これに限定されず、たとえば、図１０に示すように、サブＯ2センサ２４近傍の排気管２０外周に沿って平行に設けてもよい。ここで、図１０は、他の空冷フィン５５を示す平面図である。
【００６９】
また、図示例を省略するが、空冷フィン５５を、サブＯ2センサ２４近傍の排気管２０外周に沿って螺旋状に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上のように、この発明に係る内燃機関の空燃比制御装置は、触媒の上流側に設けられたリニア空燃比センサと、触媒の下流側に設けられたサブＯ2センサとを備え、メインフィードバック制御とサブフィードバック制御とを組み合わせて実行する内燃機関に有用であり、特に、サブＯ2センサの温度に応じてそのセンサ出力特性を補正することができ、内燃機関を等空燃比に制御することを目指す制御装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】この発明の実施例１に係る制御動作を示すフローチャートである。
【図２】内燃機関の空燃比制御装置を示す模式図である。
【図３】ハウジング部の推定温度に基づいてサブフィードバック制御目標電圧を補正するためのマップである。
【図４】この発明の実施例２に係るサブＯ2センサ近傍の排気管に設けた水冷配管を示す断面図である。
【図５】水冷配管を示す平面図である。
【図６】ハウジング部の温度変化域と気密漏れ量の変化域が小さくなる効果を示すグラフである。
【図７】他の水冷配管を示す平面図である。
【図８】この発明の実施例３に係るサブＯ2センサ近傍の排気管に設けた空冷フィンを示す断面図である。
【図９】空冷フィンを示す平面図である。
【図１０】他の空冷フィンを示す平面図である。
【図１１】従来のサブＯ2センサの排気管への取り付け状態を示す断面図である。
【図１２】サブＯ2センサに対する排気ガスの流れと気密漏れの様子を模式的に示す断面図である。
【図１３】サブＯ2センサのハウジング部の温度と気密漏れ量との関係を示すグラフである。
【図１４】ハウジング部の温度がサブＯ2センサの出力特性に与える影響を示すグラフである。
【図１５】ハウジング部の推定温度とサブフィードバック制御目標電圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７２】
１０  内燃機関
２０  排気管（排気通路）
２１  上流側触媒（触媒）
２２  下流側触媒
２３  リニア空燃比センサ
２４  サブＯ2センサ（サブ酸素センサ）
４１  ＥＣＵ（空燃比制御装置、温度検出手段、目標出力設定手段）
５０  水冷配管（冷却手段）
５５  空冷フィン（冷却手段）
【図１】
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【図２】
2006307716.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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