專利名稱：空燃比傳感器及內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空燃比傳感器及內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
背景技術(shù)：
為了控制內(nèi)燃機(jī)的空燃比，已知在內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)中配備檢測(cè)排氣空燃比的空 燃比傳感器。作為空燃比傳感器的一個(gè)例子，如專利文獻(xiàn)1所記載的那樣，開發(fā)出了極限電 流式的空燃比傳感器。這種極限電流式空燃比傳感器配備有由氧化鋯等氧離子導(dǎo)電性固 體電解質(zhì)構(gòu)成的傳感器元件、設(shè)置于傳感器元件的兩面的一對(duì)白金制的電極、以覆蓋一個(gè) 電極的方式設(shè)置在元件上的多孔質(zhì)狀的受控?cái)U(kuò)散層(有時(shí)也稱之為“擴(kuò)散阻力層”)。這種 受控?cái)U(kuò)散層控制排氣向傳感器元件的擴(kuò)散。在這種極限電流式空燃比傳感器中，在對(duì)電極之間施加規(guī)定的電壓的狀態(tài)下，當(dāng) 通過(guò)受控?cái)U(kuò)散層的排氣與一個(gè)電極接觸時(shí)，通過(guò)經(jīng)由傳感器元件將氧離子抽吸到電極之 間，電極之間流過(guò)電流。這里，由于排氣向一個(gè)電極的擴(kuò)散被受控?cái)U(kuò)散層控制，所以，會(huì)產(chǎn)生 即使增大施加電壓電流也會(huì)恒定地飽和的區(qū)域。該電流值(極限電流值)具有和排氣的氧 濃度、空燃比成比例的特性，通過(guò)檢測(cè)出極限電流值的大小，可以得知空燃比。這里，在對(duì)電極間施加規(guī)定的電壓的情況下，對(duì)應(yīng)于排氣空燃比的恒定的極限電 流值在電極間流過(guò)的原因在于，在排氣通過(guò)受控?cái)U(kuò)散層時(shí)擴(kuò)散受到控制。但是，包含在排氣 中的氫(H2)成分與其它成分、例如氧(O2)成分等相比分子量小，所以，具有通過(guò)受控?cái)U(kuò)散層 時(shí)的擴(kuò)散速度快的特性。從而，如果作為還原劑的H2比作為氧化劑的O2更多量地到達(dá)一個(gè) 電極的話，則存在還原劑在該電極附近變得過(guò)多，空燃比的檢測(cè)結(jié)果被誤檢測(cè)為比實(shí)際情 況更偏向濃混合比側(cè)的情況。與此相對(duì)，在專利文獻(xiàn)1揭示的技術(shù)中，通過(guò)利用具有氧化作用的催化劑層覆蓋 受控?cái)U(kuò)散層的表面，在排氣通過(guò)受控?cái)U(kuò)散層之前，通過(guò)使包含在排氣中的H2氧化，提高空燃 比的檢測(cè)精度。另外，在專利文獻(xiàn)2中揭示了一種技術(shù)，在該技術(shù)中，以至少覆蓋暴露于排氣中的 一個(gè)電極的方式形成催化劑層，同時(shí)，在未形成該催化劑層的部位形成排氣不能通過(guò)的屏蔽層。專利文獻(xiàn)1 特開平11-237361號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開2003-202316號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 特開2004-316498號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 特開2006-337205號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，在如上面的現(xiàn)有技術(shù)那樣具有催化劑層的空燃比傳感器中，若使作為檢測(cè) 空燃比的對(duì)象的全部排氣通過(guò)催化劑層，則存在著催化劑層中的反應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，檢測(cè)空燃 比時(shí)的響應(yīng)性變差的危險(xiǎn)。
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)做出的，其目的是提供一種空燃比傳感器，所述空燃 比傳感器能夠兼顧在檢測(cè)被檢測(cè)氣體的空燃比時(shí)的檢測(cè)精度的提高和響應(yīng)性的提高。為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的空燃比傳感器采用以下手段。即，所述空燃比傳 感器的特征在于，包括傳感器元件，所述傳感器元件輸出與被檢測(cè)氣體的空燃比相對(duì)應(yīng)的 輸出信號(hào)；一對(duì)電極，所述一對(duì)電極以?shī)A著前述傳感器元件的方式配置，由導(dǎo)入前述被檢測(cè) 氣體的被檢測(cè)氣體側(cè)電極和暴露于大氣中的大氣側(cè)電極構(gòu)成；受控?cái)U(kuò)散層，所述受控?cái)U(kuò)散 層從前述被檢測(cè)氣體流入的流入部使該被檢測(cè)氣體向前述被檢測(cè)氣體側(cè)電極導(dǎo)入，同時(shí)， 以覆蓋前述被檢測(cè)氣體側(cè)電極的方式設(shè)置于前述傳感器元件上；催化劑層，前述催化劑層 形成于前述流入部的一部分上。在本發(fā)明中的受控?cái)U(kuò)散層中，具有被檢測(cè)氣體(例如，排氣)流入的流入部，被檢 測(cè)氣體從該流入部流入到受控?cái)U(kuò)散層內(nèi)。即，流入部形成在受控?cái)U(kuò)散層的表面的至少一部 分中，暴露于被檢測(cè)氣體中。流入受控?cái)U(kuò)散層的被檢測(cè)氣體在受控?cái)U(kuò)散層內(nèi)擴(kuò)散，并被引導(dǎo) 向被檢測(cè)氣體側(cè)電極。本發(fā)明中的受控?cái)U(kuò)散層具有控制被檢測(cè)氣體的擴(kuò)散的功能。例如， 受控?cái)U(kuò)散層可以利用多孔質(zhì)物質(zhì)構(gòu)成，所述多孔質(zhì)物質(zhì)被細(xì)孔化、致密化到被檢測(cè)氣體中 的各種成分能夠以適當(dāng)?shù)臄U(kuò)散速度擴(kuò)散的程度。另外，在擴(kuò)散于受控?cái)U(kuò)散層內(nèi)的被檢測(cè)氣體中，含有CO、H2、HC等還原劑和02、N0X 等氧化劑。所述各成分在到達(dá)被檢測(cè)氣體側(cè)電極的表面的過(guò)程中，或者在到達(dá)被檢測(cè)氣體 側(cè)電極之后，一直反應(yīng)到達(dá)到平衡狀態(tài)為止。并且，在被檢測(cè)氣體的空燃比中，在實(shí)現(xiàn)理論 空燃比(理論配比)的情況下，氧化劑和還原劑一起消除。與此相對(duì)，在空燃比是濃混合比 的情況下，殘存有還原劑，在空燃比是稀混合比的情況下，殘存有氧化劑。這里，傳感器元件輸出與被檢測(cè)氣體的空燃比相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。例如，傳感器元 件可以由氧離子導(dǎo)電性固體電解質(zhì)構(gòu)成。在這種情況下，由于與夾著傳感器元件配置的一 對(duì)電極、即被檢測(cè)氣體側(cè)電極及大氣側(cè)電極中的氧濃度差相對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生氧離子的移動(dòng)，所 以，通過(guò)輸出由這種氧離子的移動(dòng)引起的傳感器電流，可以輸出與被檢測(cè)氣體的空燃比相 對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。下面，更詳細(xì)地對(duì)上述傳感器電流進(jìn)行說(shuō)明，在到達(dá)被檢測(cè)氣體側(cè)電極的表面的 被檢測(cè)氣體中殘存有氧化劑的情況下，通過(guò)02被從被檢測(cè)氣體側(cè)電極向大氣側(cè)電極抽吸， 傳感器電流在電極間流動(dòng)。另一方面，在到達(dá)被檢測(cè)氣體側(cè)電極的被檢測(cè)氣體中殘存有還 原劑的情況下，為了使該還原劑氧化，從大氣側(cè)電極向被檢測(cè)氣體側(cè)電極的方向抽吸必要 的02，傳感器電流在電極間流過(guò)。并且，由于這時(shí)的傳感器電流值具有與被檢測(cè)氣體的空燃 比成比例的特性，所以，通過(guò)檢測(cè)該傳感器電流值，可以檢測(cè)出被檢測(cè)氣體的空燃比。這里，被檢測(cè)氣體中的H2與其它成分、特別是02相比具有擴(kuò)散速度快的特性。從 而，在擴(kuò)散于受控?cái)U(kuò)散層內(nèi)的期間，包含在被檢測(cè)氣體內(nèi)的h2和02的比例有時(shí)會(huì)發(fā)生變化。 即，與02相比，擴(kuò)散速度快的h2會(huì)更多地到達(dá)被檢測(cè)氣體側(cè)電極。由于H2是還原劑，所以， 上述傳感器電流值會(huì)作為比真正的值向濃混合比側(cè)偏移的值被檢測(cè)出來(lái)。在本發(fā)明中，在受控?cái)U(kuò)散層中的流入部的一部分中形成催化劑層。本發(fā)明中的催 化劑層具有促進(jìn)壓成分的氧化反應(yīng)的功能。例如，可以在由作為催化劑載體的氧化鋁等構(gòu) 成的多孔質(zhì)層中載置有白金、銠等催化劑成分。另外，催化劑層也可以使除h2以外的成分 氧化。
在受控?cái)U(kuò)散層的流入部之中，將形成催化劑層的部分稱為催化劑層形成流入部， 將不形成催化劑層的部分稱為催化劑層非形成流入部。從催化劑層形成流入部流入受控?cái)U(kuò) 散層的被檢測(cè)氣體，由于在通過(guò)催化劑層的過(guò)程中，大部分的H2被氧化，所以，可以將平衡 狀態(tài)的被檢測(cè)氣體導(dǎo)入被檢測(cè)氣體側(cè)電極。結(jié)果，可以使與從催化劑層形成流入部流入受 控?cái)U(kuò)散層之前大致相等的空燃比的被檢測(cè)氣體到達(dá)被檢測(cè)氣體側(cè)電極的表面。借此，可以 確保空燃比傳感器中的空燃比的檢測(cè)精度。并且，作為空燃比傳感器所要求的性能，可以列舉出在提高空燃比的檢測(cè)精度的 同時(shí)提高響應(yīng)性。即，為了實(shí)時(shí)地檢測(cè)被檢測(cè)氣體的空燃比，要求盡可能地縮短檢測(cè)空燃比 所要求的時(shí)間。這里，如上所述，存在這樣的情況對(duì)于從催化劑層形成流入部通過(guò)催化劑 層流入受控?cái)U(kuò)散層的被檢測(cè)氣體，空燃比的檢測(cè)時(shí)刻以相當(dāng)于催化劑層中的反應(yīng)時(shí)間的程
度滯后。與此相對(duì)，在本發(fā)明中，從不形成催化劑層的催化劑層非形成流入部也使被檢測(cè) 氣體流入受控?cái)U(kuò)散層，可以使被檢測(cè)氣體快速地到達(dá)被檢測(cè)氣體側(cè)電極。從而，可以縮短被 檢測(cè)氣體的空燃比檢測(cè)所花費(fèi)的時(shí)間。即，在本發(fā)明中，通過(guò)使被檢測(cè)氣體從催化劑層形 成流入部和催化劑層非形成流入部流入受控?cái)U(kuò)散部?jī)?nèi)，使兩者在被檢測(cè)氣體側(cè)電極附近合 流，可以兼顧檢測(cè)空燃比時(shí)的檢測(cè)精度的提高和響應(yīng)性的提高。另外，在本發(fā)明中，催化劑層形成流入部和催化劑層非形成流入部的面積可以相 等，也可以不相等。即，這意味著，催化劑層形成流入部和催化劑層非形成流入部的比例可 以適當(dāng)?shù)馗淖?。?yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的空燃比傳感器所要求的空燃比的檢測(cè)精度和響應(yīng)性 的平衡，適當(dāng)?shù)馗淖兇呋瘎有纬闪魅氩考按呋瘎臃切纬闪魅氩康谋壤＜?，在希望空?比的檢測(cè)精度更高的情況下，可以使催化劑層形成流入部所占的比例更大，在希望響應(yīng)性 更高的情況下，可以使催化劑層非形成流入部所占的比例更大。在本發(fā)明中，所謂“空燃比傳感器，，是包括為了檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)中的空燃比、而能夠輸 出對(duì)應(yīng)于被檢測(cè)氣體中的氧濃度的物理量的機(jī)構(gòu)的概念，例如，可以是線性空燃比傳感器 或02傳感器等。另外，所謂對(duì)應(yīng)于氧濃度的物理量，例如，可以是電流值或電壓值。這里，對(duì)于在檢測(cè)從具有多個(gè)氣缸的多氣缸內(nèi)燃機(jī)排出的排氣的空燃比時(shí)、應(yīng)用 上述空燃比傳感器的情況進(jìn)行說(shuō)明。這里，由于向各個(gè)氣缸中供應(yīng)燃料的燃料噴射閥的特 性也存在個(gè)體差異，所以，存在難以使燃料噴射量也在氣缸之間完全一致的情況。另外，由 于進(jìn)氣歧管的長(zhǎng)度或形狀在各個(gè)氣缸之間不完全相同，所以，存在吸入空氣量對(duì)于每個(gè)氣 缸會(huì)不相同的情況。結(jié)果，產(chǎn)生氣缸間的空燃比的偏差，會(huì)因此造成每個(gè)氣缸中的排氣的H2 的濃度不同。這里，將氣缸間的空燃比之差的大小稱為氣缸間的空燃比偏差程度。當(dāng)氣缸間的 空燃比偏差程度過(guò)大時(shí)，尾氣排放會(huì)惡化，由于在氣缸間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不同，成為轉(zhuǎn)矩變動(dòng)的 原因。因此，在本發(fā)明中的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，包括設(shè)置在多氣缸內(nèi)燃機(jī) 的排氣通路中的上述空燃比傳感器；排氣空燃比檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述排氣空燃比檢測(cè)機(jī)構(gòu)基于 前述傳感器元件輸出的輸出信號(hào)檢測(cè)從前述多氣缸內(nèi)燃機(jī)排出的排氣的空燃比；推定機(jī) 構(gòu)，所述推定機(jī)構(gòu)獲取在規(guī)定的取樣時(shí)間中的前述空燃比的偏差幅度、根據(jù)該偏差幅度的 大小推定氣缸間的空燃比偏差程度。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，基于傳感器元件輸出的輸出信號(hào)，檢測(cè)從多氣缸內(nèi)燃機(jī)排出的排 氣的空燃比。這里，由于當(dāng)氣缸間的空燃比偏差程度變高時(shí)，從各個(gè)氣缸排出的排氣中的H2 濃度的偏差變大，所以，空燃比的檢測(cè)值上下變動(dòng)。在本發(fā)明中，取得在規(guī)定的取樣時(shí)間中 的空燃比的偏差幅度。該偏差幅度也可以由在規(guī)定的取樣時(shí)間中檢測(cè)出來(lái)的空燃比中的最 大值和最小值之差的絕對(duì)值來(lái)定義?；蛘?，也可以是在規(guī)定的取樣時(shí)間中的空燃比的檢測(cè) 值與目標(biāo)空燃比之差的絕對(duì)值的最大值。另外，所謂規(guī)定的取樣時(shí)間，意味著在取得上述偏差幅度時(shí)監(jiān)控空燃比的檢測(cè)值 的期間，可以預(yù)先用實(shí)驗(yàn)求出。并且，根據(jù)所取得的空燃比的偏差幅度，推定氣缸間的空燃 比偏差程度。在本發(fā)明中，推定為上述偏差幅度越大，則空燃比偏差程度為越高的值。從而， 能夠適當(dāng)?shù)赝贫飧组g的空燃比偏差程度。另外，在本發(fā)明中，在推定的氣缸間的空燃比偏差程度超過(guò)規(guī)定值的情況下，可以 判斷為該空燃比偏差程度屬于規(guī)定的偏差過(guò)大區(qū)域。所謂規(guī)定的偏差過(guò)大區(qū)域，是被判斷 為存在由氣缸間的空燃比偏差程度高引起的尾氣排放變差、或者產(chǎn)生內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)的 危險(xiǎn)的區(qū)域。這里，若將氣缸間的空燃比偏差程度正好成為上述規(guī)定值時(shí)的對(duì)應(yīng)的偏差幅度稱 為規(guī)定的偏差幅度，則在偏差幅度超過(guò)規(guī)定的偏差幅度的情況下，判斷為氣缸間的空燃比 偏差程度屬于規(guī)定的偏差過(guò)大區(qū)域。在這種情況下，優(yōu)選地，利用點(diǎn)亮警告燈等通知機(jī)構(gòu)， 通知駕駛員氣缸間的空燃比偏差程度變高。根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠兼顧檢測(cè)被檢測(cè)氣體的空燃比時(shí)的檢測(cè)精度的提高和 響應(yīng)性的提高的空燃比傳感器。


圖1是表示應(yīng)用根據(jù)實(shí)施例1的空燃比傳感器的內(nèi)燃機(jī)及其進(jìn)氣、排氣系統(tǒng)的簡(jiǎn) 略結(jié)構(gòu)的圖示。圖2是圖1中的空燃比傳感器附近的示意的放大剖視圖。圖3是圖2的A-A，線剖視圖。圖4是空燃比傳感器的受控?cái)U(kuò)散層及排氣側(cè)電極周邊的示意圖。圖5是表示受控?cái)U(kuò)散層中的催化劑層的形成圖案的變形例的圖示。圖6是存儲(chǔ)了空燃比的偏差幅度AAF與氣缸間的空燃比偏差程度的關(guān)系的映象。圖7是表示實(shí)施例2中的控制程序的流程圖。符號(hào)說(shuō)明1內(nèi)燃機(jī)2 氣缸3排氣管4三元催化劑5空燃比傳感器6ECU8保護(hù)罩9通氣孔
10傳感器本體11傳感器元件12排氣側(cè)電極13大氣側(cè)電極15加熱器層16大氣室18受控?cái)U(kuò)散層19屏蔽層20催化劑層
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖詳細(xì)地舉例說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳形式。另外，本實(shí)施方式中 記載的結(jié)構(gòu)部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對(duì)配置等，并不特別局限于特定的記載，本發(fā)明的 技術(shù)范圍并不局限于此。實(shí)施例1圖1是表示應(yīng)用根據(jù)本實(shí)施例的空燃比傳感器的內(nèi)燃機(jī)及其進(jìn)氣、排氣系統(tǒng)的簡(jiǎn) 略結(jié)構(gòu)的圖示。圖1所示的內(nèi)燃機(jī)1是具有四個(gè)氣缸2的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)1連接于進(jìn)氣管22及排氣管3。在進(jìn)氣管22的途中，設(shè)置輸出對(duì)應(yīng)于在該 進(jìn)氣管22內(nèi)流通的進(jìn)氣量的電信號(hào)的氣流計(jì)23。氣流計(jì)23與后面描述的ECU6電連接，通 過(guò)將氣流計(jì)23的輸出信號(hào)輸入到E⑶6中，檢測(cè)吸入空氣量。另外，在排氣管3的途中設(shè)置有凈化來(lái)自于內(nèi)燃機(jī)1的排氣的三元催化劑4。三元 催化劑4能夠通過(guò)氧化從內(nèi)燃機(jī)1排出的一氧化碳(CO)及碳化氫(HC)并還原氮的氧化物 (NOx)來(lái)凈化排氣。另外，在比三元催化劑4更靠上游的排氣管3中，設(shè)置有檢測(cè)流入三元 催化劑4的排氣的空燃比的空燃比傳感器5。對(duì)于空燃比傳感器5的詳細(xì)情況，將在后面描 述。并且，排氣管3在三元催化劑4的下游與圖中未示出的消聲器連接。在內(nèi)燃機(jī)中，附設(shè)用于控制內(nèi)燃機(jī)及其排氣系統(tǒng)的電子控制單元(ECU: Electronic Control Unit)6。該ECU6根據(jù)內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)條件、駕駛員的要求，控制內(nèi)燃 機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等。例如，從空燃比傳感器5的輸出信號(hào)檢測(cè)排氣的空燃比，以與目標(biāo)空燃 比(例如，理論空燃比)相一致的方式，對(duì)來(lái)自于燃料噴射閥(圖中省略)的燃料噴射量進(jìn) 行反饋控制。在本實(shí)施例中，排氣相當(dāng)于被檢測(cè)氣體。其次，參照?qǐng)D2及圖3說(shuō)明空燃比傳感器5的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖2是圖1中的空燃比 傳感器5附近的示意的放大剖視圖。另外，圖3是圖2中的A-A’線剖視圖。在圖2中，對(duì) 于與圖1重復(fù)的部位，賦予相同的標(biāo)號(hào)并省略其說(shuō)明。在圖2中，空燃比傳感器5包括后面描述的傳感器本體10、和作為覆蓋該傳感器 本體10的耐熱性的外殼構(gòu)件且其一部分在排氣管3的內(nèi)部露出的保護(hù)罩8。傳感器本體 10通過(guò)被保護(hù)罩8覆蓋來(lái)保證其機(jī)械強(qiáng)度。如圖3所示，在保護(hù)罩8的表面形成有多個(gè)通氣孔9，使保護(hù)罩8內(nèi)外相互連通。 即，空燃比傳感器5以在排氣管3內(nèi)流通的排氣通過(guò)保護(hù)罩8的通氣孔9到達(dá)傳感器本體 10的方式構(gòu)成。
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其次，對(duì)于傳感器本體10的概略結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。傳感器本體10是將后面描述的 結(jié)構(gòu)部件疊層而成的疊層型的傳感器。傳感器本體10包括由氧離子導(dǎo)電性固體電解質(zhì)構(gòu) 成的傳感器元件11。傳感器元件11例如由氧化鋯構(gòu)成，具有圖中所示那樣的板狀形狀。在 傳感器元件11的兩面的一部分上形成由白金等催化劑活性高的金屬材料構(gòu)成的排氣側(cè)電 極12及大氣側(cè)電極13。通過(guò)在傳感器元件11的一個(gè)面上形成排氣側(cè)電極12，在傳感器元 件11的另一個(gè)面上形成大氣側(cè)電極13，傳感器元件11被一對(duì)電極夾著。在本實(shí)施例中，排 氣側(cè)電極12及大氣側(cè)電極13相當(dāng)于本發(fā)明中的被檢測(cè)氣體側(cè)電極及大氣側(cè)電極。在傳感器元件11的另一個(gè)面?zhèn)?，形成有被間隔構(gòu)件14和加熱器層15包圍的大氣 室16。大氣室16經(jīng)由圖中未示出的大氣孔與大氣連通，即使在空燃比傳感器5配置在排氣 管3內(nèi)的狀態(tài)下，大氣側(cè)電極13保持暴露在大氣中的狀態(tài)。另外，在加熱器層15中埋設(shè)有加熱器17?？杖急葌鞲衅?通過(guò)達(dá)到規(guī)定的活性溫 度，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)排氣的空燃比的傳感器功能。加熱器17通過(guò)從外部的電路(圖中省略)接受 電力供應(yīng)，可以將傳感器本體10加熱到所希望的活性溫度(例如700°C)。另外，該電路與 E⑶6電連接，供應(yīng)給加熱器17的電力由E⑶6控制。在傳感器元件11的一個(gè)面上，以包含排氣側(cè)電極12并且覆蓋傳感器元件11的一 個(gè)面的整個(gè)范圍的方式，疊層有受控?cái)U(kuò)散層18。受控?cái)U(kuò)散層18是用陶瓷等多孔質(zhì)物質(zhì)構(gòu)成 的構(gòu)件，具有控制排氣的擴(kuò)散的功能。即，受控?cái)U(kuò)散層18被細(xì)孔化、致密化到排氣中的各種 成分能夠以適當(dāng)?shù)臄U(kuò)散速度擴(kuò)散的程度。另外，受控?cái)U(kuò)散層18以孔徑、密度等特性大致均 勻的方式形成，其外形除厚度方向之外，與傳感器元件11大致一樣。這里，在形成受控?cái)U(kuò)散層18的面中，將覆蓋傳感器元件11的一個(gè)面的面稱為被覆 面18a，將與該被覆面18a對(duì)向的面稱為被覆對(duì)向面18b。受控?cái)U(kuò)散層18的被覆對(duì)向面18b 被屏蔽層19覆蓋。該屏蔽層19是由致密的氧化鋁等構(gòu)成的構(gòu)件，排氣不能透過(guò)屏蔽層19。 即，限制排氣從形成有屏蔽層19的部分向受控?cái)U(kuò)散層18內(nèi)侵入。在形成受控?cái)U(kuò)散層18的六個(gè)面當(dāng)中的除去被覆面18a及被覆對(duì)向面18b后的剩 下的四個(gè)面中，在對(duì)向的一對(duì)側(cè)面(在圖中用18c、18d表示)的一個(gè)面(18c)上形成催化 劑層20，另一個(gè)面(18d)露出(即，在18d上不形成催化劑層20)。催化劑層20，在由作為 催化劑載體的氧化鋁等構(gòu)成的多孔質(zhì)層上，載置有白金、銠等催化劑成分，具有促進(jìn)氫(H2) 成分的氧化反應(yīng)的功能。這里，將形成了催化劑層20的面18c稱為催化劑層形成面，將不形成催化劑層20 的18d稱為催化劑層非形成面。進(jìn)而，在受控?cái)U(kuò)散層18的側(cè)面當(dāng)中與催化劑層形成面18c 及催化劑層非形成面18d正交的一對(duì)對(duì)向側(cè)面上，形成有已經(jīng)描述過(guò)的屏蔽層19。根據(jù)上 述結(jié)構(gòu)的傳感器本體10，排氣從形成屏蔽層19的面向受控?cái)U(kuò)散層18內(nèi)的流入及擴(kuò)散受到 限制。因此，排氣從催化劑層形成面18c及催化劑層非形成面18d向受控?cái)U(kuò)散層18流入， 在該受控?cái)U(kuò)散層18內(nèi)擴(kuò)散。在本實(shí)施例中，催化劑層形成面18c及催化劑層非形成面18d 相當(dāng)于本發(fā)明中的流入部。這里，對(duì)利用空燃比傳感器5檢測(cè)排氣的空燃比的原理進(jìn)行說(shuō)明。從通氣孔9導(dǎo) 入到保護(hù)罩8內(nèi)部的排氣，從催化劑層形成面18c及催化劑層非形成面18d流入受控?cái)U(kuò)散 層18，在其內(nèi)部向排氣側(cè)電極12—邊擴(kuò)散一邊行進(jìn)。在排氣中包含有CO、H2、HC等還原劑 和02、NOx等氧化劑。所述各個(gè)成分在到達(dá)排氣側(cè)電極12的表面的過(guò)程中、或者在到達(dá)排
8氣側(cè)電極12之后，相互反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài)為止。并且，在對(duì)于排氣的空燃比實(shí)現(xiàn)理論空 燃比(理論配比)的情況下，氧化劑和還原劑一起消除。與此相對(duì)，在空燃比是濃混合比的 情況下，還原劑殘留下來(lái)，在空燃比是稀混合比的情況下，氧化劑殘留下來(lái)。這里，將由排氣側(cè)電極12、大氣側(cè)電極13和被它們夾著的傳感器元件11構(gòu)成的區(qū) 域稱為“單元25”。在本實(shí)施例中，在排氣側(cè)電極12及大氣側(cè)電極13之間，經(jīng)由圖中未示 出的電源供應(yīng)線施加規(guī)定的施加電壓。在電極間被施加了施加電壓的狀態(tài)下，在到達(dá)排氣 側(cè)電極12的表面的排氣中殘留有氧化劑的情況下，通過(guò)從排氣側(cè)電極12向大氣側(cè)電極13 側(cè)抽吸02，傳感器電流在單元25中流動(dòng)。另一方面，在排氣側(cè)電極12側(cè)殘留有還原劑的情 況下，為了燒掉該還原劑，將必要的02從大氣側(cè)電極13側(cè)向排氣側(cè)電極12側(cè)抽吸，傳感器 電流在單元25中流動(dòng)。當(dāng)由受控?cái)U(kuò)散層18控制排氣的擴(kuò)散速度時(shí)，即使增加施加電壓，也會(huì)產(chǎn)生傳感器 電流值恒定地飽和的區(qū)域，這時(shí)的傳感器電流值具有與排氣的空燃比成比例的特性。在有 的情況下，該傳感器電流值一般被稱為極限電流值。通過(guò)檢測(cè)該傳感器電流值，可以檢測(cè)出 排氣側(cè)電極12的表面中的氧化劑和還原劑的比例，即，排氣的空燃比。具體地說(shuō)，在空燃比傳感器5中，具有產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于傳感器電流值的輸出的傳感器 電流值檢測(cè)電路(圖中省略)。并且，來(lái)自于該傳感器電流值檢測(cè)電路的輸出被輸入到ECU6 內(nèi)的AD變換器(圖中省略)，通過(guò)對(duì)該輸入值進(jìn)行AD變換，利用ECU6檢測(cè)出排氣的空燃 比。另外，E⑶6通過(guò)進(jìn)行平滑化處理(鈍化處理)，可以將來(lái)自于空燃比傳感器5中的傳感 器電流值檢測(cè)電路的輸出值平滑化。這里，在從內(nèi)燃機(jī)1排出的排氣中含有H2。吐具有擴(kuò)散速度比氣體中的其它成分、 特別是02的擴(kuò)散速度快的特性。因此，在受控?cái)U(kuò)散層18內(nèi)擴(kuò)散的排氣中含有H2的情況下， 與02相比，有更多的擴(kuò)散速度快的H2到達(dá)排氣側(cè)電極12。即，排氣中的吐和02的比例，在排氣侵入了受控?cái)U(kuò)散層18時(shí)和到達(dá)了排氣側(cè)電極 12時(shí)，在后者的情況下變大。這里，由于H2是還原劑，所以，在單元25中產(chǎn)生的傳感器電流 值，作為相對(duì)于圍繞空燃比傳感器5的排氣的空燃比而言向濃混合比側(cè)偏移的值被檢測(cè)出 來(lái)。并且，具有在排氣中的H2濃度越高，這種向濃混合比側(cè)的偏移量越增大的傾向。其次，對(duì)于本實(shí)施例的空燃比傳感器5的空燃比檢測(cè)精度及響應(yīng)性進(jìn)行詳細(xì)說(shuō) 明。圖4是空燃比傳感器5的受控?cái)U(kuò)散層18及排氣側(cè)電極12周邊的示意圖。從排氣管3 流入保護(hù)罩8內(nèi)的排氣，從形成有催化劑層20的催化劑層形成面18c及不形成催化劑層20 的催化劑層非形成面18d流入受控?cái)U(kuò)散層18內(nèi)，向排氣側(cè)電極12擴(kuò)散。用箭頭a表示從催化劑層形成面18c向受控?cái)U(kuò)散層18內(nèi)流入的排氣的擴(kuò)散方向， 將該氣體稱為“催化劑層側(cè)流入氣體”。另外，利用箭頭b表示從催化劑層非形成面18d向 受控?cái)U(kuò)散層18內(nèi)擴(kuò)散的排氣的擴(kuò)散方向，將該氣體稱為“非催化劑層側(cè)流入氣體”。另外， 在從通氣孔9流入保護(hù)罩8內(nèi)的排氣中，將到達(dá)催化劑層非形成面18d及催化劑層20的表 面之前的排氣稱為“未到達(dá)傳感器的氣體”。由于未到達(dá)傳感器的氣體從催化劑層形成面18c流入受控?cái)U(kuò)散層18內(nèi)，所以，必 然通過(guò)催化劑層20。從而，在通過(guò)催化劑層20的過(guò)程中，包含在該排氣中的大部分吐被氧 化。因此，催化劑層側(cè)流入氣體在平衡氣體的狀態(tài)下向圖中箭頭a的方向擴(kuò)散。這里，排氣 的空燃比在催化劑層20中，在H2被提供給平衡反應(yīng)的前后，不發(fā)生變化，另外，由于催化劑層側(cè)流入氣體在擴(kuò)散于受控?cái)U(kuò)散層18內(nèi)的過(guò)程中已經(jīng)不存在吐成分，所以，氧化劑和還原 劑的平衡幾乎不發(fā)生變化。結(jié)果，空燃比與到達(dá)催化劑層20之前的未到達(dá)傳感器的氣體的 空燃比幾乎相同的氣體，到達(dá)排氣側(cè)電極12的表面。從而，確保空燃比傳感器5中的空燃 比的檢測(cè)精度。這里，作為對(duì)空燃比傳感器5所要求的性能，可以列舉出在提高空燃比的檢測(cè)精 度的同時(shí)，提高響應(yīng)性。這里，由于催化劑層流入氣體在被供給到催化劑層20中的催化劑 反應(yīng)之后，在受控?cái)U(kuò)散層18內(nèi)擴(kuò)散，所以，到達(dá)排氣側(cè)電極12的時(shí)刻會(huì)延遲(盡管只是稍 稍延遲)。與此相對(duì)，根據(jù)本實(shí)施例中的空燃比傳感器5，可以不使非催化劑層側(cè)流入氣體 從催化劑層非形成面18d通過(guò)催化劑層20，而將其導(dǎo)入到排氣側(cè)電極12。在本實(shí)施例中，通 過(guò)使空燃比檢測(cè)精度良好的催化劑層側(cè)流入氣體和響應(yīng)速度快的非催化劑層側(cè)流入氣體 在排氣側(cè)電極12處合流，可以既提高這種空燃比檢測(cè)的檢測(cè)精度，又良好地保持響應(yīng)性。這里，在本實(shí)施例中的非催化劑層側(cè)流入氣體中含有H2。從而，與在催化劑層形成 面18c之外還對(duì)催化劑層非形成面18d也形成催化劑層20的空燃比傳感器相比，即，與使 流入受控?cái)U(kuò)散層18的排氣全部都通過(guò)催化劑層20的空燃比傳感器相比，若只著重于空燃 比的檢測(cè)精度，則會(huì)認(rèn)為該檢測(cè)精度變差。但是，在這種情況下，會(huì)產(chǎn)生與空燃比檢測(cè)相關(guān) 的響應(yīng)性變差的矛盾。本實(shí)施例的空燃比傳感器5，通過(guò)兼顧空燃比檢測(cè)精度的提高和響應(yīng) 性的提高，可以提高空燃比傳感器的總的性能。另外，由于在催化劑層非形成面18d上不形 成催化劑層20，所以可以實(shí)現(xiàn)空燃比傳感器5的制造成本的降低。另外，對(duì)于形成在受控?cái)U(kuò)散層18的側(cè)面的催化劑層20的分布范圍，在不超出本發(fā) 明的主旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種改變。即，只要是能夠使通過(guò)催化劑層的排氣和不通過(guò)催 化劑層的排氣在受控?cái)U(kuò)散層18內(nèi)擴(kuò)散的形式就可以。這里，圖5是表示在受控?cái)U(kuò)散層18中的催化劑層20的形成圖案的變形例的圖示。 圖5表示從在受控?cái)U(kuò)散層18中覆蓋上述被覆對(duì)向面18b的屏蔽層19側(cè)觀察傳感器本體11 的狀態(tài)。如圖所示，對(duì)于受控?cái)U(kuò)散層18的側(cè)面18c及18d，可以設(shè)置形成催化劑層20的催 化劑層形成部及催化劑層非形成部。另外，催化劑層形成部及催化劑層非形成部的面積可 以相等，也可以不相等。即，可以適當(dāng)?shù)馗淖兇呋瘎有纬刹考按呋瘎臃切纬刹康拿娣e的 比例(下面，也稱之為“催化劑層形成比例”)。另外，優(yōu)選地，根據(jù)對(duì)空燃比傳感器5所要 求的空燃比的檢測(cè)精度和響應(yīng)性的平衡，改變催化劑層形成比例。即，在希望空燃比的檢測(cè) 精度更高的情況下，可以增大催化劑層形成比例，在希望響應(yīng)性更高的情況下，可以減小催 化劑層形成比例。另外，形成在催化劑層形成面18c上的催化劑層20，通過(guò)被排氣的熱量或加熱器 17加熱而變成高溫。結(jié)果，存在當(dāng)在催化劑層20中發(fā)生燒結(jié)或熱變質(zhì)等時(shí)、空燃比的檢測(cè) 精度變差的情況。在本實(shí)施例中，通過(guò)充分確保催化劑層形成面18c中的每單位面積的催 化劑攜載量(例如，可以是每單位面積的涂布量，下面稱之為“單位攜載量”)，可以抑制由 于催化劑層20的變質(zhì)引起的空燃比的檢測(cè)精度的變差。這里，雖然認(rèn)為越使催化劑層20的單位攜載量增加，排氣中的H2的反應(yīng)時(shí)間就變 得越長(zhǎng)，但是，在根據(jù)本實(shí)施例的空燃比傳感器5中，由于不通過(guò)催化劑層20而在受控?cái)U(kuò)散 層18內(nèi)擴(kuò)散的非催化劑層側(cè)流入氣體的存在，能夠恰當(dāng)?shù)卮_?？杖急葯z測(cè)的響應(yīng)性。另 外，由于可以將成本降低相當(dāng)于在催化劑層非形成面18d上不形成催化劑層20的程度，所以，即使增加催化劑層形成面18c上的催化劑層20的單位攜載量，與使流入受控?cái)U(kuò)散層18 內(nèi)的排氣全部通過(guò)催化劑層20的類型的空燃比傳感器相比，總成本也不會(huì)增加。另外，本實(shí)施例的空燃比傳感器5是為了檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)1中的空燃比、而包括能夠輸 出對(duì)應(yīng)于被檢測(cè)氣體中的氧濃度的物理量的機(jī)構(gòu)的概念，例如，可以是線性空燃比傳感器 或02傳感器等。另外，所謂對(duì)應(yīng)于氧濃度的物理量，例如，可以是電流值或電壓值。另外， 作為本實(shí)施例的被檢測(cè)氣體，以內(nèi)燃機(jī)1的排氣作為對(duì)象，但是，并不局限于此，例如，也可 以將內(nèi)燃機(jī)1的進(jìn)氣作為被檢測(cè)氣體。實(shí)施例2下面，作為用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施形式，對(duì)于和實(shí)施例1不同的例子進(jìn)行說(shuō)明。本 實(shí)施例中的空燃比傳感器5及應(yīng)用該空燃比傳感器5的內(nèi)燃機(jī)1的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的 結(jié)構(gòu)一樣，省略其說(shuō)明。在本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)1中，根據(jù)利用空氣流量計(jì)23檢測(cè)出來(lái)的吸入空氣量，可以 計(jì)算出用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)空燃比的燃料噴射量。進(jìn)而，通過(guò)基于利用空燃比傳感器5檢測(cè)出來(lái) 的空燃比對(duì)燃料噴射量進(jìn)行調(diào)整，可以對(duì)空燃比進(jìn)行反饋控制。通過(guò)這樣的控制，可以正確地控制作為內(nèi)燃機(jī)1總體的空燃比(下面稱之為“總體 空燃比”)。在控制總體空燃比的情況下，通常，為了使三元催化劑4發(fā)揮良好的排氣凈化 作用，以總體空燃比成為理論空燃比(理論配比)的方式進(jìn)行控制。在下面的說(shuō)明中，E⑶6 以總體空燃比成為理論空燃比的方式進(jìn)行控制。但是，在具有四個(gè)氣缸2(1號(hào)氣缸#1 4號(hào)氣缸#4)的內(nèi)燃機(jī)1中，一般地，由于 連接到進(jìn)氣管22上的圖中未示出的進(jìn)氣歧管的長(zhǎng)度、形狀在各個(gè)氣缸之間不完全相同，所 以，難以使吸入空氣量在氣缸之間完全一致。另外，向各個(gè)氣缸2供應(yīng)燃料的燃料噴射閥 (圖中省略)的特性也存在個(gè)體差異，所以，燃料噴射量在氣缸間也難以完全一致。結(jié)果，產(chǎn) 生氣缸間的空燃比的偏差，由此使得每個(gè)氣缸的排氣的H2濃度也不同。因此，即使是在將 總體空燃比控制成理論空燃比的情況下，在由空燃比傳感器5得到的空燃比檢測(cè)值中，也 普遍存在偏差。這里，若將氣缸間的空燃比之差的大小稱為“氣缸間的空燃比偏差程度”，則當(dāng)氣 缸間的空燃比偏差程度過(guò)大時(shí)，尾氣排放會(huì)惡化，或者，由于在氣缸間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不同，而 成為轉(zhuǎn)矩變動(dòng)的原因。因此，在本實(shí)施例中，ECU6推定氣缸間的空燃比偏差程度，在判定該 推定值屬于偏差過(guò)大區(qū)域的情況下，通過(guò)點(diǎn)亮警告燈(圖中未示出)來(lái)通知駕駛員。所謂偏 差過(guò)大區(qū)域，是判斷為存在氣缸間的空燃比偏差程度變高、尾氣排放惡化或者產(chǎn)生內(nèi)燃機(jī)1 的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)的危險(xiǎn)的區(qū)域。如上所述，當(dāng)氣缸間的空燃比偏差程度變高時(shí)，由于在從各個(gè)氣缸2排出的排氣 中的H2濃度中偏差也變大，所以，即使總體空燃比相同，從空燃比傳感器5輸入到ECU6中的 未經(jīng)處理的輸出值(未進(jìn)行平滑處理(鈍化處理)的輸出值)的變動(dòng)量也會(huì)增大。因此， 在本實(shí)施例中，在整個(gè)基準(zhǔn)取樣期間A tbs，監(jiān)控空燃比的未經(jīng)處理的輸出值，取得表示該 未經(jīng)處理的輸出值的偏差幅度的空燃比偏差幅度AAF。本實(shí)施例的空燃比偏差幅度A AF，由在基準(zhǔn)取樣期間A tbs檢測(cè)出來(lái)的空燃比的 未經(jīng)處理的輸出值中的最大值與最小值之差的絕對(duì)值定義。另外，空燃比偏差幅度AAF，也 可以由在基準(zhǔn)取樣期間A tbs檢測(cè)出來(lái)的空燃比的未經(jīng)處理的輸出值與目標(biāo)空燃比之差的絕對(duì)值中的最大值來(lái)定義。在本實(shí)施例中，空燃比偏差幅度AAF相當(dāng)于本發(fā)明中的空燃 比的偏差幅度。在本實(shí)施例中，通過(guò)將空燃比偏差幅度AAF代入到圖6所示的存儲(chǔ)有空燃比偏差 幅度AAF和氣缸間的空燃比偏差程度的關(guān)系的設(shè)定表中，推定氣缸間的空燃比偏差程度。 如圖所示，空燃比偏差幅度AAF越大，則越推定為氣缸間的空燃比偏差程度高的值。并且， 在氣缸間的空燃比偏差程度超過(guò)規(guī)定值LM的情況下，判斷為該空燃比偏差程度屬于偏差 過(guò)大區(qū)域。這里，將氣缸間的空燃比偏差程度恰好變成規(guī)定值LM時(shí)所對(duì)應(yīng)的空燃比偏差幅 度AAF稱為規(guī)定的偏差幅度AAFp。在這種情況下，在空燃比偏差幅度AAF超過(guò)規(guī)定的偏 差幅度AAFp的情況下，判斷為氣缸間的空燃比偏差程度屬于偏差過(guò)大區(qū)域。S卩，這里的規(guī) 定的偏差幅度AAFp,具有為了抑制尾氣排放的惡化及內(nèi)燃機(jī)1的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)而允許的空燃 比偏差幅度AAF的上限值的意思。另外，在圖6中，空燃比偏差幅度AAF與氣缸間的空燃比偏差程度的關(guān)系用直線 表示，但是，不言而喻，例如，也可以具有曲線的相關(guān)關(guān)系。下面，參照?qǐng)D7的流程圖，說(shuō)明利用ECU6進(jìn)行的控制。圖7是表示本實(shí)施例中的 控制程序的流程圖。本程序是存儲(chǔ)在ECU6內(nèi)的ROM中的程序，在內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中， 在每個(gè)規(guī)定的期間執(zhí)行該程序。在本實(shí)施例中，執(zhí)行本程序的ECTO相當(dāng)于本發(fā)明中的排氣 空燃比檢測(cè)機(jī)構(gòu)及推定機(jī)構(gòu)。在執(zhí)行本程序時(shí)，首先，在步驟SlOl中，由ECU6讀取內(nèi)燃機(jī)1起動(dòng)之后經(jīng)過(guò)的時(shí) 間At，判定該經(jīng)過(guò)的時(shí)間At是否在基準(zhǔn)時(shí)間Atb以上。所謂基準(zhǔn)時(shí)間Atb，作為內(nèi)燃 機(jī)1預(yù)熱需要的時(shí)間，或者用空燃比傳感器5的加熱器17將傳感器本體10加熱到活性溫 度所需要的時(shí)間(即，空燃比傳感器5預(yù)熱所需要的時(shí)間)，可以預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)求出。在本步驟中，在經(jīng)過(guò)的時(shí)間At在基準(zhǔn)時(shí)間Atb以上的情況下，進(jìn)入步驟S102。 另一方面，在經(jīng)過(guò)的時(shí)間At不到基準(zhǔn)時(shí)間Atb的情況下，判斷為不應(yīng)該進(jìn)行氣缸間的空 燃比偏差程度的推定，暫時(shí)結(jié)束本程序。在步驟S102中，取得在基準(zhǔn)取樣期間Atbs中的空燃比偏差幅度AAF。具體地 說(shuō)，在整個(gè)基準(zhǔn)取樣期間Atbs，監(jiān)控空燃比傳感器5的未經(jīng)處理的輸出值。這里的所謂未 經(jīng)處理的輸出值，如上所述，是指利用ECU6內(nèi)的AD轉(zhuǎn)換器對(duì)來(lái)自于空燃比傳感器5的傳感 器電流值檢測(cè)電路的輸出值進(jìn)行AD變換得到的值，未進(jìn)行過(guò)平滑化處理(鈍化處理)。另 外，基準(zhǔn)取樣期間Atbs是監(jiān)控在取得氣缸間的空燃比偏差幅度AAF時(shí)的未經(jīng)處理的輸出 值的期間，可以預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)求出。在本實(shí)施例中，基準(zhǔn)取樣期間Atbs相當(dāng)于本發(fā)明中的 規(guī)定的取樣時(shí)間。在步驟S103中，判定空燃比偏差幅度AAF是否超過(guò)規(guī)定的偏差幅度AAFp。并 且，在得到肯定的判定(AAF > AAFp)的情況下，判斷為氣缸間的空燃比偏差程度屬于偏 差過(guò)大區(qū)域，進(jìn)入步驟S104。另一方面，在得到否定的判定(AAF彡AAFp)的情況下，判斷 為氣缸間的空燃比偏差程度不屬于偏差過(guò)大區(qū)域，暫時(shí)結(jié)束本程序。在步驟S104中，通過(guò) 點(diǎn)亮警告燈，通知駕駛員氣缸間的空燃比偏差程度變高。并且，在結(jié)束本步驟的處理時(shí)，暫 時(shí)結(jié)束本程序。如上所述，根據(jù)本控制，由于可以基于基準(zhǔn)取樣期間Atbs的空燃比偏差幅度AAF的大小，推定氣缸間的空燃比偏差程度，判定該空燃比偏差程度是否屬于偏差過(guò)大區(qū) 域，所以，空燃比傳感器5的搭載(配置)位置不受制約。從而，能夠配置在排氣管3的下 游側(cè)。這樣，特別地，能夠適當(dāng)?shù)匾种朴捎谠趦?nèi)燃機(jī)1的冷起動(dòng)時(shí)發(fā)生的冷凝水、飛散水而 使空燃比傳感器5著水。另外，在實(shí)施本控制時(shí)，也不受要將內(nèi)燃機(jī)1保持在特定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀 態(tài)等制約，在所有的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，都可以推定氣缸間的空燃比偏差程度。
權(quán)利要求
一種空燃比傳感器，其特征在于，包括傳感器元件，所述傳感器元件輸出與被檢測(cè)氣體的空燃比相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)；一對(duì)電極，所述一對(duì)電極以?shī)A著所述傳感器元件的方式配置，由導(dǎo)入所述被檢測(cè)氣體的被檢測(cè)氣體側(cè)電極和暴露在大氣中的大氣側(cè)電極構(gòu)成；受控?cái)U(kuò)散層，所述受控?cái)U(kuò)散層從所述被檢測(cè)氣體流入的流入部使該被檢測(cè)氣體向所述被檢測(cè)氣體側(cè)電極導(dǎo)入，同時(shí)，以覆蓋所述被檢測(cè)氣體側(cè)電極的方式設(shè)置在所述傳感器元件上；催化劑層，所述催化劑層形成于所述流入部的一部分上。
2.如權(quán)利要求1所述的空燃比傳感器，其特征在于，在形成所述受控?cái)U(kuò)散層的六個(gè)面當(dāng)中的除去覆蓋所述被檢測(cè)氣體側(cè)電極的被覆面及 與該被覆面對(duì)向的被覆對(duì)向面后的剩下的四個(gè)面中，在對(duì)向的一對(duì)面上形成所述流入部，所述催化劑層形成在形成所述流入部的一對(duì)對(duì)向面中的一個(gè)面上，而在另外一個(gè)面上 不形成所述催化劑層。
3.如權(quán)利要求1所述的空燃比傳感器，其特征在于，在形成所述受控?cái)U(kuò)散層的六個(gè)面當(dāng)中的除去覆蓋所述被檢測(cè)氣體側(cè)電極的被覆面及 與該被覆面對(duì)向的被覆對(duì)向面后的剩下的四個(gè)面中，在對(duì)向的一對(duì)面上形成所述流入部，在形成所述流入部的一對(duì)對(duì)向面的每一個(gè)上，設(shè)置形成催化劑層的催化劑層形成部和 不形成催化劑層的催化劑層非形成部。
4.一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，包括設(shè)置在多氣缸內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中的如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的空燃比傳感器，排氣空燃比檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述排氣空燃比檢測(cè)機(jī)構(gòu)基于所述傳感器元件輸出的輸出信 號(hào)，檢測(cè)從所述多氣缸內(nèi)燃機(jī)排出的排氣的空燃比，推定機(jī)構(gòu)，所述推定機(jī)構(gòu)獲取在規(guī)定的取樣時(shí)間中的所述空燃比的偏差幅度，基于該 偏差幅度的大小，推定氣缸間的空燃比偏差程度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠兼顧檢測(cè)被檢測(cè)氣體的空燃比時(shí)的檢測(cè)精度的提高和響應(yīng)性的提高的空燃比傳感器。所述空燃比傳感器包括傳感器元件，所述傳感器元件輸出與被檢測(cè)氣體的空燃比相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)；一對(duì)電極，所述一對(duì)電極以?shī)A著傳感器元件的方式配置，由導(dǎo)入前述被檢測(cè)氣體的被檢測(cè)氣體側(cè)電極和暴露在大氣中的大氣側(cè)電極構(gòu)成；受控?cái)U(kuò)散層，所述受控?cái)U(kuò)散層從前述被檢測(cè)氣體流入的流入部使該被檢測(cè)氣體向被檢測(cè)氣體側(cè)電極導(dǎo)入，同時(shí)，以覆蓋被檢測(cè)氣體側(cè)電極的方式設(shè)置在前述傳感器元件中；催化劑層，所述催化劑層形成在前述流入部的一部分中。
文檔編號(hào)G01N27/26GK101878422SQ20088011806
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2008年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者青木圭一郎 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社