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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung zum Detektieren der Konzentration eines spezifischen Gases, das in einem zu messenden Gas enthalten ist.
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Herkömmlicherweise ist ein Luft-Kraftstoff-Sensor vom Grenzstromtyp bekannt, zum Beispiel als eine Einrichtung zum Detektieren der Konzentration (d. h. eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses: A/F) von Sauerstoff in einem Abgas, das aus einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs ausgetragen wird. Dieser Typ Luft-Kraftstoff-Sensor weist als ein Sensorelement zum Beispiel einen Festelektrolyten und ein Paar von Elektroden auf, die dem Festelektrolyten bereitgestellt werden, und ist so ausgelegt, dass Strom (Pumpstrom Ip) entsprechend der Sauerstoffkonzentration aufgrund von Spannung (Anlegespannung Vp) fließt, die zwischen dem Paar von Elektroden angelegt wird.
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4(A) zeigt Ausgabekenndaten, welche die Beziehung zwischen dem Pumpstrom Ip und der Anlegespannung Vp des oben genannten Sensorelements angeben. Bei den Ausgabekenndaten ist bekannt, dass es einen ebenen Bereich parallel zur Spannungsachse gibt, d. h. einen Bereich (Grenzstrombereich) GD des Grenzstroms, in dem der Pumpstrom Ip konstant ist. Zusätzlich ist bekannt, dass sich der Pumpstrom Ip in dem Grenzstrombereich GD erhöht, wenn sich die Sauerstoffkonzentration erhöht.
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Daher wird herkömmlicherweise eine Anlegespannung Vp entsprechend dem Grenzstrombereich GD an das Sensorelement angelegt, und die Sauerstoffkonzentration wird anhand des durch das Anlegen ermittelten Pumpstroms Ip detektiert. Das heißt, die Sauerstoffkonzentration (d. h. das Luft-Kraftstoff-Verhältnis) wird durch ein sogenanntes Grenzstromverfahren detektiert.
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Bei der oben genannten Technik ist es, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis genau zu detektieren, notwendig, die Anlegespannung Vp in einem Bereich anzusteuern, der dem Grenzstrombereich GD entspricht. Daher wird normalerweise unter Verwendung einer linearen Funktion, die eine gerade Linie angibt, eine Anlegespannungslinie ID eingestellt, die das Verhältnis zwischen der Anlegespannung Vp und dem Pumpstrom Ip angibt (um die Anlegespannung Vp zu bestimmen), und dann wird die Anlegespannung Vp unter Verwendung der Anlegespannungslinie ID bestimmt.
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Wie allerdings in der 4(B) gezeigt wird, ändern sich die Ausgabekenndaten und der Grenzstrombereich GD abhängig von der Temperatur (Seite H mit hoher Temperatur, Seite L mit niedriger Temperatur). Daher ist in den vergangenen Jahren ein neues Verfahren zum Einstellen der Anlegespannungslinie ID vorgeschlagen worden (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
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Bei diesem Einstellungsverfahren wird die Anlegespannungslinie ID unter Verwendung einer einzigen geraden Linie (lineare Funktion) eingestellt, um so durch einen Bereich zu laufen, in dem die Grenzstrombereiche GD mehrerer Ausgabekenndaten (Seite H mit hoher Temperatur, Seite L mit niedriger Temperatur) für unterschiedliche Temperaturbedingungen einander überlappen.
Patentdokument 1:
Japanisches Patent Nr. 4124119 -
Allerdings ist die herkömmliche Technik, bei der die Anlegespannungslinie ID unter Verwendung einer einzigen geraden Linie eingestellt wird, indem, wie oben beschrieben wird, lediglich eine Temperaturbedingung berücksichtigt wird, nicht immer ausreichend.
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Das heißt, tatsächlich variiert der Widerstandswert des Festelektrolyten abhängig von der Gasatmosphäre (d. h. der Sauerstoffkonzentration) oder von jedem Sensorelement, und daher besteht die Möglichkeit, dass sich die Detektionsgenauigkeit für die Sauerstoffkonzentration verschlechtert.
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Selbst wenn die Temperaturbedingung berücksichtigt wird, kann zum Beispiel, abhängig von der Sauerstoffkonzentration (zum Beispiel bei einem fetten Fall, in dem die Kraftstoffmenge größer als in einem stöchiometrischen Zustand ist), die Anlegespannungslinie ID bei Verwendung einer einzigen geraden Linie von den Grenzstrombereichen GD abweichen. Selbst wenn das Ansteuern unter Verwendung der Anlegespannungslinie ID durchgeführt wird, kann in einem derartigen Fall die Sauerstoffkonzentration nicht genau detektiert werden.
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Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Gaskonzentration für den Fall genau zu detektieren, dass die Gaskonzentration unter Verwendung eines Gaskonzentrationssensors vom Grenzstromtyp detektiert wird.
- (1) Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung, die für einen Gaskonzentrationssensor eingerichtet ist, der ein Sensorelement umfasst, das einen Festelektrolyten mit Sauerstoffionenleitfähigkeit und ein Paar von Elektroden, die auf dem Festelektrolyten ausgebildet sind, aufweist, wobei die Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung dazu ausgelegt ist, eine Spannung zwischen dem Paar von Elektroden auf der Basis einer Anlegespannungslinie anzulegen, die eine Beziehung zwischen der zwischen dem Paar von Elektroden angelegten Spannung und dem zwischen dem Paar von Elektroden fließenden Strom definiert, einen Grenzstrom zu detektieren, der zwischen dem Paar von Elektroden in Übereinstimmung mit der Spannung fließt, und eine Gaskonzentration einer spezifischen Komponente in einem zu messenden Gas auf der Basis des Grenzstroms zu detektieren.
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Bei dieser Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung wird die Anlegespannungslinie in einem Detektionsbereich zum Detektieren der Gaskonzentration so eingestellt, dass sie durch mehrere Grenzstrombereiche läuft: jeweilige Grenzstrombereiche für unterschiedliche Werte der Gaskonzentration und einen Bereich, in dem Grenzstrombereiche für unterschiedliche Temperaturbedingungen des Sensorelements einander überlappen. Als die durch die Anlegespannungslinie eingestellte Spannung wird ein identischer erster Spannungswert verwendet, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das der Gaskonzentration entspricht, in einem vorbestimmten ersten Bereich liegt, ein identischer zweiter Spannungswert, der sich vom ersten Spannungswert unterscheidet, wird verwendet, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem zweiten Bereich, der an den ersten Bereich angrenzt, liegt, und der erste Spannungswert und der zweite Spannungswert werden zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich umgeschaltet.
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Somit wird im ersten Aspekt als eine Basisausgestaltung die Anlegespannungslinie so eingestellt, dass sie durch jeweilige Grenzstrombereiche für unterschiedliche Gaskonzentrationen und durch einen Bereich, in dem jeweilige Grenzstrombereiche für unterschiedliche Temperaturbedingungen des Sensorelements einander überlappen, läuft.
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Zusätzlich wird im ersten Aspekt in der oben beschriebenen Basisausgestaltung als die durch die Anlegespannungslinie eingestellte Spannung ein identischer erster Spannungswert verwendet, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das der Gaskonzentration entspricht, in dem vorbestimmten ersten Bereich liegt, ein identischer zweiter Spannungswert, der sich vom ersten Spannungswert unterscheidet, wird verwendet, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem zweiten Bereich, der an den ersten Bereich angrenzt, liegt, und der erste Spannungswert und der zweite Spannungswert werden zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich umgeschaltet (in Stufenform). Daher ist es möglich, die Gaskonzentration genau zu detektieren (insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis).
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Das heißt, sogar für den Fall, dass die Temperaturbedingung berücksichtigt wird, die zum Beispiel von der Sauerstoffkonzentration oder dergleichen abhängig ist, kann die Anlegespannungslinie, die eine einzige gerade Linie verwendet, von einigen Grenzstrombereichen abweichen, und in diesem Fall kann es unmöglich sein, zum Beispiel die Sauerstoffkonzentration genau zu detektieren, selbst wenn Ansteuern unter Verwendung dieser Anlegespannungslinie durchgeführt wird.
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Allerdings wird im ersten Aspekt der Detektionsbereich zum Detektieren der Gaskonzentration in wenigstens zwei Bereiche, einen ersten und einen zweiten, die aneinander angrenzen, aufgeteilt, und der erste Spannungswert, der ein identischer feststehender Wert ist, wird für den ersten Bereich eingestellt, und der zweite Spannungswert, der ein identischer feststehender Wert ist, wird für den zweiten Bereich eingestellt, damit sie so durch Grenzstrombereiche für unterschiedliche Gaskonzentrationen in jedem Bereich und in einem Bereich, in dem Grenzstrombereiche für unterschiedliche Gaskonzentrationen einander überlappen, laufen. Da der erste Spannungswert und der zweite Spannungswert zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich umgeschaltet werden, kann weiterhin verhindert werden, dass die Anlegespannungslinie von den Grenzstrombereichen abweicht.
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Durch Verwenden der Anlegespannungslinie, die, wie oben beschrieben wird, eingestellt ist, ist es daher möglich, die Gaskonzentration (insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis) genau zu detektieren.
- (2) In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in einem Bereich hoher Genauigkeit, in dem hohe Messgenauigkeit für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis erforderlich ist, das Umschalten zwischen dem ersten Spannungswert und dem zweiten Spannungswert nicht durchgeführt, und in einem Bereich geringer Genauigkeit, in dem die erforderliche Messgenauigkeit geringer als in dem Bereich hoher Genauigkeit ist, wird das Umschalten zwischen dem ersten Spannungswert und dem zweiten Spannungswert durchgeführt.
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Da der Luft-Kraftstoff-Sensor (zum Beispiel ein Zirconiumdioxid-Sauerstoffsensor) eine kapazitive Komponente aufweist, wie in der 7 gezeigt wird, ändert sich, wenn Spannung (Vp) in einer Stufenform zwischen dem Paar von Elektroden angelegt wird, der zwischen den Elektroden fließende Strom (Ip) in eine Form einer Spitze. Falls Spannung in einer Stufenform in einem Bereich hoher Genauigkeit angelegt wird, in dem hohe Messgenauigkeit für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis erforderlich ist, besteht daher die Möglichkeit, dass Rauschstörungen im Strom auftreten und dass die Messgenauigkeit für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis verschlechtert wird.
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Dementsprechend wird im zweiten Aspekt in dem Bereich hoher Genauigkeit, in dem hohe Messgenauigkeit erforderlich ist, kein Spannungsumschalten durchgeführt, und in dem Bereich geringer Genauigkeit, in dem die erforderliche Messgenauigkeit gering ist, wird Spannungsumschalten durchgeführt.
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Somit ist es möglich, zu verhindern, dass die Anlegespannungslinie von Grenzstrombereichen (die abhängig von der Temperatur des Elements variieren) abweicht, während die Spannung in einer Stufenform umgeschaltet wird, und auch die Verschlechterung der Messgenauigkeit in dem Bereich hoher Genauigkeit zu verhindern, indem Spannungsumschalten in dem Bereich geringer Genauigkeit durchgeführt wird.
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Es sei angemerkt, dass der Bereich hoher Genauigkeit so eingestellt wird, dass er von der Grenze zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich verschoben wird, bei der Spannungsumschalten durchgeführt wird. Für den Fall zum Beispiel, dass der Bereich hoher Genauigkeit in dem ersten Bereich eingestellt ist, wird der Bereich hoher Genauigkeit zum Beispiel innen von der Grenze der mageren Seite und der Grenze der fetten Seite des ersten Bereichs eingestellt.
- (3) In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Umschalten zwischen dem ersten Spannungswert und dem zweiten Spannungswert auf der Basis des Grenzstroms, der zwischen dem Paar von Elektroden fließt, durchgeführt.
Der dritte Aspekt zeigt beispielhaft ein bevorzugtes Umschaltverfahren für das Umschalten zwischen dem ersten Spannungswert und dem zweiten Spannungswert. Der zwischen dem Paar von Elektroden fließende Grenzstrom entspricht der Gaskonzentration (insbesondere dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis). Durch Umschalten zwischen dem ersten Spannungswert und dem zweiten Spannungswert in Übereinstimmung mit dem Grenzstrom ist es daher möglich, die Anlegespannungslinie einzustellen, die wahrscheinlich nicht von den Grenzstrombereichen abweicht.
- (4) In einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht der erste Bereich aus einem Bereich der mageren Seite, der einen vorbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnisbereich auf einer mageren Seite von einem stöchiometrischen Zustand angibt, und einem Bereich der fetten Seite, der einen vorbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnisbereich auf einer fetten Seite vom stöchiometrischen Zustand angibt.
Der vierte Aspekt zeigt beispielhaft einen bevorzugten Bereich als den ersten Bereich. Für den Fall, dass das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein stöchiometrisches Verhältnis eingestellt ist, indem der erste Bereich, wie oben beschrieben wird, eingestellt ist, kann zum Beispiel verhindert werden, dass das Umschalten der Anlegespannung aufgrund von dem Umschalten zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich in der Nähe eines stöchiometrischen Zustands durchgeführt wird.
- (5) In einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Bezug auf den Bereich der mageren Seite auf einer mageren Seite liegt, der erste Spannungswert auf einen zweiten Spannungswert der mageren Seite geändert, welcher der zweite Spannungswert ist. Der fünfte Aspekt zeigt beispielhaft einen Spannungswert, der zum Umschalten der Spannung auf der mageren Seite eingestellt ist.
- (6) In einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Bezug auf den Bereich der fetten Seite auf einer fetten Seite liegt, der erste Spannungswert auf einen zweiten Spannungswert der fetten Seite geändert, welcher der zweite Spannungswert ist.
Der sechste Aspekt zeigt beispielhaft einen Spannungswert, der zum Umschalten der Spannung auf der fetten Seite eingestellt ist.
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Nachfolgend werden Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung beschrieben
- • Der Grenzstrom ist, wie allgemein bekannt ist, ein Stromwert in einem Bereich (Grenzstrombereich), in dem sich, selbst wenn sich die zwischen dem Paar von Elektroden angelegte Spannung ändert, der Wert des Stroms, der zwischen dem Paar von Elektroden fließt, nicht wesentlich ändert. Der Grenzstrom entspricht einer Gaskonzentration (z. B. der Sauerstoffkonzentration oder dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis).
- • Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F) ist das Massenverhältnis von Luft (A) in Bezug auf Kraftstoff (F). Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mager ist, gibt hier das Luft-Kraftstoff-Verhältnis an, dass die Kraftstoffmenge kleiner als bei einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis (stöchiometrischer Zustand) ist, und wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett ist, gibt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis an, dass die Kraftstoffmenge größer als in einem stöchiometrischen Zustand ist.
- • Die Anlegespannungslinie definiert die Beziehung zwischen der zwischen dem Paar von Elektroden angelegten Spannung und dem Strom, der durch das Paar von Elektroden fließt (wenn die Spannung angelegt ist). Die Anlegespannungslinie ist so eingestellt, dass sie für mehrere Gaskonzentrationen (insbesondere Luft-Kraftstoff-Verhältnisse) durch mehrere Grenzstrombereiche läuft.
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Daher kann unter Verwendung der Anlegespannungslinie, zum Beispiel durch Einstellung des Stroms, die zwischen dem Paar von Elektroden angelegte Spannung berechnet werden.
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Die Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung der vorliegenden Erfindung stellt eine Wirkung bereit, die Detektionsgenauigkeit der Konzentration eines spezifischen Gases in einem zu messenden Gas zu verbessern.
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Nachfolgend werden Ausführungsformen, auf welche die vorliegende Erfindung angewandt wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Hierbei ist:
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1 eine Erläuternde Ansicht, welche die Systemausgestaltung eines Luft-Kraftstoff-Sensors und einer Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung in einer Ausführungsform zeigt;
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2 eine Erläuternde Schnittansicht eines Sensorelements in der Ausführungsform entlang der Dickenrichtung (d. h. A-A-Querschnitt in der 3), die auch die elektrische Ausgestaltung zeigt;
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3 Erläuternde Teilschnittansicht des Sensorelements in der Ausführungsform, gesehen aus der Dickenrichtung;
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4(A) eine Kurve, die eine Basisbeziehung (U-I-Kenndaten) zwischen Spannung und Strom des Luft-Kraftstoff-Sensors zeigt und die einen Grenzstrombereich zeigt, der sich in Übereinstimmung mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis ändert;
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4(B) Kurve, die eine Basisbeziehung (U-I-Kenndaten) zwischen Spannung und Strom des Luft-Kraftstoff-Sensors zeigt und die einen vom Widerstand dominierten Bereich und einen Grenzstrombereich zeigt, die sich in Übereinstimmung mit einer Temperatur des Elements ändern;
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5 Kurve, die eine in der Ausführungsform eingestellte Anlegespannungslinie zeigt;
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6 Flussdiagramm, das einen Ansteuerungsprozess für die Luft-Kraftstoff-Verhältnisdetektion in der Ausführungsform zeigt;
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7(A) Kurve, die eine in einer Stufenform angelegte Spannung zeigt; und
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7(B) Kurve, die Änderung des Stroms für den Fall zeigt, dass eine derartige Spannung angelegt wird.
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In den folgenden Ausführungsformen wird als ein Beispiel eine Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung gezeigt, die eine Gaskonzentration unter Verwendung eines Luft-Kraftstoff-Sensors misst, der ein Typ Gaskonzentrationssensor ist.
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1. Ausführungsform
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1-1. Gesamtausgestaltung
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Zuerst wird die Gesamtausgestaltung eines Systems gezeigt, das für eine Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung in einer Ausführungsform relevant ist.
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Wie in der 1 in der Ausführungsform gezeigt wird, ist ein Luft-Kraftstoff-Sensor 5 zum Beispiel an einem Abgasrohr 3 eines Verbrennungsmotors 1 eines Fahrzeugs befestigt, und eine Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung 7 detektiert auf der Basis der Ausgabe aus dem Luft-Kraftstoff-Sensor 5 eine Sauerstoffkonzentration (d. h. ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis) in einem Abgas, das aus dem Verbrennungsmotor 1 ausgetragen wird.
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Wie in der 2 und 3 gezeigt wird, umfasst der Luft-Kraftstoff-Sensor 5 ein Sensorelement 9 vom gestapelten Typ zum Detektieren der Sauerstoffkonzentration. Das Sensorelement 9 ist ein länglich geformtes Element und in einem Gehäuse oder dergleichen untergebracht (nicht dargestellt).
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Insbesondere umfasst das Sensorelement 9 in einer Schichtform einen Festelektrolyten (Festelektrolytschicht) 11, eine Diffusionswiderstandsschicht 13, eine Isolierzwischenschicht 15, eine erste Isolieraußenschicht 17 und eine zweite Isolieraußenschicht 19 und eine Messkammer 21 und eine Referenzsauerstoffkammer 23.
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Unter ihnen ist die Festelektrolytschicht 11 ein rechteckiges Plattenmaterial, das zum Beispiel aus teilstabilisiertem Zirconiumdioxid besteht, und sie weist eine Oberfläche, die der Messkammer 21 zugewandt ist und auf der die erste Elektrode 25 bereitgestellt wird, und eine Oberfläche, die der Referenzsauerstoffkammer 23 zugewandt ist und auf der eine zweite Elektrode 27 bereitgestellt wird, auf. Das heißt, ein Paar aus der ersten Elektrode 25 und der zweiten Elektrode 27 ist so angeordnet, dass sie einander gegenüberliegen, wobei sich die Festelektrolytschicht 11 dazwischen befindet. Es sei angemerkt, dass die Elektroden 25, 27 zum Beispiel aus Platin bestehen. Die Festelektrolytschicht 11, die mit den Elektroden 25, 27 bereitgestellt wird, wird hier als ein Abschnitt 10 des Elements bezeichnet.
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Die Diffusionswiderstandsschicht 13 ist eine poröse Schicht, die zwischen der Festelektrolytschicht 11 und der ersten Isolieraußenschicht 17 bereitgestellt wird und die zum Beispiel aus Aluminiumoxid, Zirconiumdioxid oder dergleichen besteht. Durch die Diffusionswiderstandsschicht 13 wird ein Abgas von außen (Raum in dem Abgasrohr 3) in die Messkammer 21 eingebracht, und die Diffusion des Abgases wird gesteuert.
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Die Isolierzwischenschicht 15 ist eine dichte Schicht (so ausgebildete Schicht, dass sie kein Gaseindringen zulässt), die zwischen der Festelektrolytschicht 11 und der ersten Isolieraußenschicht 17 bereitgestellt wird und die zum Beispiel aus Aluminiumoxid, Zirconiumdioxid oder dergleichen besteht. Die Isolierzwischenschicht 15 wird zusammen mit der Diffusionswiderstandsschicht 13 so bereitgestellt, dass sie die Begrenzungsfläche der Messkammer 21 umgibt.
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Die erste Isolieraußenschicht 17 ist eine dichte Schicht, die so bereitgestellt wird, dass sie die Messkammer 21, die Isolierzwischenschicht 15 und die Diffusionswiderstandsschicht 13 in der 2 von oben bedeckt, und die zum Beispiel aus Aluminiumoxid, Zirconiumdioxid oder dergleichen besteht.
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Die zweite Isolieraußenschicht 19 ist eine dichte Schicht, die so bereitgestellt wird, dass sie die Begrenzungsfläche der Referenzsauerstoffkammer 23 bedeckt, und die zum Beispiel aus Aluminiumoxid, Zirconiumdioxid oder dergleichen besteht. Es sei angemerkt, dass, obwohl dies nicht gezeigt wird, ein Heizelement zum Beheizen des Sensorelements 9 in der zweiten Isolieraußenschicht 19 eingebettet ist.
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Die Messkammer 21 ist ein rechteckiger Parallelepipedraum, in den ein Abgas über die Diffusionswiderstandsschicht 13 von außen eingebracht wird, und die erste Elektrode 25 wird an der Festelektrolytschicht 11 in dem Inneren der Messkammer 21 bereitgestellt.
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Die Referenzsauerstoffkammer 23 ist ein länglich geformter Raum, in den Luft eingebracht wird, und öffnet sich in der 3 nach oben. Es sei angemerkt, dass die zweite Elektrode 27 der Festelektrolytschicht 11 im Inneren der Referenzsauerstoffkammer 23 bereitgestellt wird.
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Als Nächstes wird die elektrische Ausgestaltung der Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung 7 beschrieben.
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Wie in der 2 gezeigt wird, ist die Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung 7 eine Einrichtung zum Steuern des Betriebs des Sensorelements 9 (d. h. des Luft-Kraftstoff-Sensors 5) und zum Detektieren der Sauerstoffkonzentration (d. h. des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses) im Abgas und umfasst einen Mikrocomputer 31 und eine elektrische Steuerschaltung 33.
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Der Mikrocomputer 31 ist eine elektronische Steuereinrichtung, die bekannte CPU, ROM, RAM und dergleichen umfasst. Es sei angemerkt, dass das ROM Daten speichert, die zum Steuern benötigt werden, wie zum Beispiel eine Anlegespannungslinie und den Umschaltstrom IpR der fetten Seite und den Umschaltstrom IpL der mageren Seite, die später beschrieben werden.
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Die elektrische Steuerschaltung 33 ist eine bekannte Schaltung, die in der Lage ist, Spannung (Anlegespannung Vp) zwischen den Elektroden 25, 27 anzulegen und den Strom (Pumpstrom Ip) zu messen, der zwischen den Elektroden 25, 27 fließt, indem sie vom Mikrocomputer 31 gesteuert wird.
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1-2. Basisbetrieb
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Als Nächstes wird das Pumpen von Sauerstoff beschrieben, das eine der Basisoperationen des Luft-Kraftstoff-Sensors 5 ist. Wie in der 2 gezeigt wird, wird in dem Sensorelement 9 ein Abgas um dieses herum in die Messkammer 21 über die Diffusionswiderstandsschicht 13 eingebracht. Hier wird der Fall beschrieben, dass Spannung so angelegt wird, dass die erste Elektrode 25 positiv und die zweite Elektrode 25 negativ ist.
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Zuerst wird für den Fall, dass die Kraftstoffmenge im Abgas kleiner als in einem stöchiometrischen Zustand ist (stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis: A/F = 14,7) (sogenannter magerer Fall), Sauerstoff im Abgas von der ersten Elektrode 25 in Sauerstoffionen zerlegt, indem Spannung (Anlegespannung Vp) zwischen den Elektroden 25, 27 angelegt wird.
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Somit laufen die Sauerstoffionen von der ersten Elektrode 25 durch die Festelektrolytschicht 11, um der zweiten Elektrode 27 zugeführt zu werden, und werden dann als Sauerstoff von der zweiten Elektrode 27 zur Referenzsauerstoffkammer 23 ausgetragen. Sogenanntes Pumpen von Sauerstoff aus der Messkammer 21 wird durchgeführt. Somit fließt Strom (Pumpstrom Ip), der positiver Strom ist, von der Seite der zweiten Elektrode 27 zur Seite der ersten Elektrode 25.
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Andererseits wird für den Fall, dass die Kraftstoffmenge im Abgas größer als in einem stöchiometrischen Zustand ist (sogenannter fetter Fall), im Gegensatz zum mageren Fall Sauerstoff in der Referenzsauerstoffkammer 23 von der zweiten Elektrode 27 in Sauerstoffionen zerlegt.
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Dann laufen die zerlegten Sauerstoffionen von der zweiten Elektrode 27 durch die Festelektrolytschicht 11, um der ersten Elektrode 25 zugeführt zu werden, und werden dann als Sauerstoff von der ersten Elektrode 25 zur Messkammer 21 ausgetragen. Sogenanntes Pumpen von Sauerstoff in die Messkammer 21 wird durchgeführt. Somit fließt Strom, der negativer Strom ist, von der Seite der ersten Elektrode 25 zur Seite der zweiten Elektrode 27.
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Wie später ausführlich beschrieben wird, ist es daher möglich, auf der Basis des oben beschriebenen Pumpstroms Ip die Anlegespannung Vp einzustellen und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zu detektieren.
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1-3. Beziehung zwischen Spannung und Strom
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Als Nächstes werden die Beziehung zwischen der Anlegespannung Vp und dem Pumpstrom Ip und die Anlegespannungslinie ID, die bei der Gaskonzentrationsdetektion verwendet werden, beschrieben.
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Wie in der 4(A) gezeigt wird, weist eine Kurve (Kennlinie TL), welche die Beziehung zwischen der Anlegespannung Vp und dem Pumpstrom Ip angibt, einen proportionalen Teil HB, in dem der Pumpstrom Ip sich im Verhältnis zur Erhöhung der Anlegespannung Vp ändert, und einen flachen Teil parallel zur Spannungsachse auf.
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Von diesen Teilen ist der proportionale Teil HB ein vom Widerstand dominierter Bereich, der durch einen Gleichstrom-Innenwiderstand Ri (kann hier nachstehend einfach als ein Widerstand R bezeichnet werden) des Abschnitts 10 des Elements (insbesondere der Festelektrolytschicht 11) des Sensorelements 9 beeinflusst wird. Das heißt, in dem vom Widerstand dominierten Bereich erhöht sich, wenn sich die Anlegespannung Vp erhöht, der Pumpstrom Ip im Verhältnis dazu. Der Widerstand R ändert sich in Übereinstimmung mit der Temperatur (Temperatur des Elements) des Sensorelements 9 (insbesondere der Festelektrolytschicht 11), wie später beschrieben wird.
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Der flache Teil ist ein Teil, in dem sich, auch wenn sich die Anlegespannung Vp ändert, der Pumpstrom Ip nicht wesentlich ändert, sondern einen konstanten Wert hält (Grenzstrom). Der flache Teil ist ein Grenzstrombereich GD, der den Pumpstrom Ip angibt, welcher der Sauerstoffkonzentration (d. h. dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis) entspricht, und in dem die Änderung des Grenzstroms der Änderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses entspricht.
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Das heißt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis die magere Seite erreicht, erhöht sich der Grenzstrom des Pumpstroms Ip, und wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis die fette Seite erreicht, verringert sich der Grenzstrom. Daher kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis anhand des Grenzstroms berechnet werden.
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Für den Fall, dass eine einfache Kennlinie TL, wie sie in der 4(A) gezeigt wird, angenommen wird, ist es zum Beispiel vorstellbar, eine einfache gerade Anlegespannungslinie ID einzustellen, welche die Anlegespannungskenndaten angibt, damit sie gemäß den jeweiligen Luft-Kraftstoff-Verhältnissen durch die Grenzstrombereiche GD läuft, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis unter Verwendung der Anlegespannungslinie ID zu detektieren. Das heißt, es ist vorstellbar, eine vorbestimmte Spannung in Übereinstimmung mit der Anlegespannungslinie ID anzulegen und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf der Basis des Pumpstroms Ip (der den Grenzstrom angibt) zu berechnen, der zu dem Zeitpunkt ermittelt wird.
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Wie oben beschrieben wird, ist in der Kennlinie TL allerdings die Seite mit niedriger Spannung (linke Seite in der 4(A)) in Bezug auf den Grenzstrombereich GD ein vom Widerstand dominierter Bereich, der durch den Widerstand R der Festelektrolytschicht 11 beeinflusst wird, und weist derartie Kenndaten auf, dass sich dieser Teil in Übereinstimmung mit der Temperatur des Elements ändert.
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Wie in der 4(A) gezeigt wird, erhöht sich, falls sich die Temperatur des Elements verringert (im Fall der Seite L mit niedriger Temperatur), insbesondere der Widerstand R, und die Steigung des geraden proportionalen Teils HB verringert sich. Falls sich andererseits die Temperatur des Elements erhöht (im Fall der Seite H mit hoher Temperatur, auf der die Temperatur höher ist als auf der Seite L mit niedriger Temperatur), verringert sich der Widerstand R, und die Steigung des geraden proportionalen Teils HB erhöht sich.
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Wenn sich die Temperatur des Elements ändert, wie oben beschrieben wird und wie in der 4(B) gezeigt wird, ändert sich zusätzlich nicht nur die Steigung (Steigung des proportionalen Teils HB) der Kennlinie TL, sondern auch der Grenzstrombereich GD entlang der Richtung der Spannungsachse (siehe zum Beispiel die Grenzströme GD auf der Seite H mit hoher Temperatur und auf der Seite L mit niedriger Temperatur in der Luft).
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Daher ist es notwendig, die Anlegespannungslinie ID unter Berücksichtigung auch der Änderung des Grenzstrombereichs GD aufgrund der Temperatur des Elements einzustellen.
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Dementsprechend wird in der vorliegenden Ausführungsform, wie in der 5 gezeigt wird, eine einzige Anlegespannungslinie ID so eingestellt, dass sie auf der mageren Seite und der fetten Seite in einer Stufenform bei vorbestimmten Werten gekrümmt ist (d. h. bei vorbestimmten Pumpströmen Ip).
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Insbesondere wird in der Anlegespannungslinie ID die Anlegespannung Vp auf einen ersten Spannungswert (zum Beispiel 450 [mV]), der ein feststehender Wert ist, in einem vorbestimmten Bereich (erster Bereich) eingestellt, der einen stöchiometrischen Zustand zwischen der mageren Seite und der fetten Seite durchläuft.
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Das heißt, die Anlegespannung Vp wird auf einen ersten Spannungswert Vp1 eingestellt, wenn der Pumpstrom Ip (das heißt, der Grenzstrom) in einem Bereich vom Umschaltstrom IpR der fetten Seite zum Umschaltstrom IpL der mageren Seite liegt, was einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-(A/F)Bereich von 12 bis 20 entspricht.
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Es sei angemerkt, dass der Bereich vom Umschaltstrom IpR der fetten Seite zum Umschaltstrom IpL der mageren Seite der erste Bereich ist (hier: IpL > IpR). Zusätzlich ist der Bereich des Pumpstroms Ip vom Umschaltstrom IpL der mageren Seite bis 0 ein Bereich der mageren Seite in dem ersten Bereich, und der Bereich des Pumpstroms Ip vom Umschaltstrom IpR der fetten Seite bis 0 ist ein Bereich der fetten Seite in dem ersten Bereich.
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In der Anlegespannungslinie ID wird weiterhin in einem vorbestimmten Bereich (zweiter Bereich der mageren Seite), der höher als der Umschaltstrom IpL der mageren Seite ist, die Anlegespannung Vp auf einen zweiten Spannungswert Vp2L der mageren Seite (zum Beispiel 700 [mV]) eingestellt, der ein feststehender Wert ist.
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Andererseits wird in der Anlegespannungslinie ID in einem vorbestimmten Bereich (zweiter Bereich der fetten Seite), der niedriger als der Umschaltstrom IpR der fetten Seite ist, die Anlegespannung Vp auf einen zweiten Spannungswert Vp2R der fetten Seite (zum Beispiel 300 [mV]) eingestellt, der ein feststehender Wert ist.
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Somit wird die Anlegespannungslinie ID so eingestellt, dass sie zwischen dem ersten Spannungswert Vp1, dem zweiten Spannungswert Vp2L der mageren Seite, und dem zweiten Spannungswert Vp2R der fetten Seite umschaltet, wenn der Pumpstrom Ip der Umschaltstrom IpL der mageren Seite oder der Umschaltstrom IpR der fetten Seite wird.
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Insbesondere wenn der Pumpstrom Ip von einem Wert, der kleiner als der Umschaltstrom IpR der fetten Seite ist, gleich oder größer als der Umschaltstrom IpR der fetten Seite wird, wird die Pumpspannung Vp vom zweiten Spannungswert Vp2R der fetten Seite zum ersten Spannungswert Vp1 umgeschaltet.
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Wenn umgekehrt der Pumpstrom Ip von einem Wert, der gleich oder größer als der Umschaltstrom IpR der fetten Seite ist, kleiner als der Umschaltstrom IpR der fetten Seite wird, wird die Pumpspannung Vp vom ersten Spannungswert Vp1 zum zweiten Spannungswert Vp2R der fetten Seite umgeschaltet.
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Wenn andererseits der Pumpstrom Ip von einem Wert, der größer als der Umschaltstrom IpL der mageren Seite ist, gleich oder kleiner als der Umschaltstrom IpL der mageren Seite wird, wird die Pumpspannung Vp vom zweiten Spannungswert Vp2L der mageren Seite zum ersten Spannungswert Vp1 umgeschaltet.
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Wenn umgekehrt der Pumpstrom Ip von einem Wert, der gleich oder kleiner als der Umschaltstrom IpL der mageren Seite ist, größer als der Umschaltstrom IpL der mageren Seite wird, wird die Pumpspannung Vp vom ersten Spannungswert Vp1 zum zweiten Spannungswert Vp2L der mageren Seite umgeschaltet.
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Es sei angemerkt, dass der erste Bereich ein Bereich ist (zum Beispiel A/F-Bereich von 12 bis 20), der einem Bereich vom Umschaltstrom IpL der mageren Seite zum Umschaltstrom IpR der fetten Seite entspricht. Zusätzlich ist der zweite Bereich der mageren Seite ein Bereich (zum Beispiel A/F-Bereich größer als 20), der einem Wert entspricht, der höher als der Umschaltstrom IpL der mageren Seite ist, und der zweite Bereich der fetten Seite ist ein Bereich (zum Beispiel A/F-Bereich niedriger als 12), der einem Wert entspricht, der niedriger als der Umschaltstrom IpR der fetten Seite ist. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform ist der Luft-Kraftstoff-Verhältnisbereich, der einem Gaskonzentrationsmessbereich entspricht, in drei Bereiche aufgeteilt.
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Zusätzlich wird ein Bereich hoher Genauigkeit im Inneren des ersten Bereichs eingestellt, damit er nicht die Grenze zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich überlappt. Insbesondere wird der Bereich hoher Genauigkeit so eingestellt, dass er ein Bereich ist, der unter dem Umschaltstrom IpL der mageren Seite und über dem Umschaltstrom IpR liegt, damit er so einen stöchiometrischen Zustand einschließt, zum Beispiel einen A/F-Bereich von 13 bis 16. Hier ist ein anderer Bereich als der Bereich hoher Genauigkeit ein Bereich geringer Genauigkeit.
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1-4. Steuerung
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Als Nächstes wird ein Prozess zum Detektieren der Sauerstoffkonzentration (Luft-Kraftstoff-Verhältnis) unter Verwendung der Anlegespannungslinie ID durch den Mikrocomputer 31 beschrieben.
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Wie in der 6 gezeigt wird, wird zuerst in Schritt (S) 100 450 [mV] als Anfangswert der Anlegespannung Vp eingestellt.
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Im anschließenden Schritt 110 wird Steuern durchgeführt, um die Temperatur (Temperatur des Elements) des Sensorelements 9 durch Anlegen von Spannung an das Heizelement zu erhöhen. Wie allgemein bekannt ist, wird danach das Heizelement so angesteuert, dass es die Temperatur des Elements auf einer Zieltemperatur hält.
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Im anschließenden Schritt 120 wird bei der Zieltemperatur die Spannung von 450 [mV], die in Schritt 100 eingestellt worden ist, zwischen dem Paar von Elektroden 25, 27 unter Verwendung der elektrischen Steuerschaltung 33 angelegt, und der Pumpstrom Ip, der zu diesem Zeitpunkt zwischen dem Paar von Elektroden 25, 27 fließt, wird gemessen.
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Im anschließenden Schritt 130 wird bestimmt, ob der in Schritt 120 gemessene Pumpstrom Ip kleiner als der Umschaltstrom IpR der fetten Seite ist oder nicht. Falls das Ergebnis der Bestimmung positiv ist, fährt der Prozess hier mit dem Schritt 140 fort, und falls das Ergebnis der Bestimmung andererseits negativ ist, fährt der Prozess mit dem Schritt 150 fort.
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Da der Pumpstrom Ip kleiner als der Umschaltstrom IpR der fetten Seite ist, wird in Schritt 140 das Luft-Kraftstoff-Verhältnis so betrachtet, dass es in dem zweiten Bereich der fetten Seite liegt, und die Anlegespannung Vp wird auf den zweiten Spannungswert Vp2R der fetten Seite eingestellt.
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Andererseits wird in Schritt 150 bestimmt, ob der Pumpstrom Ip gleich oder kleiner als der Umschaltstrom IpL der mageren Seite ist oder nicht. Falls das Ergebnis der Bestimmung positiv ist, fährt der Prozess hier mit dem Schritt 160 fort, und falls das Ergebnis der Bestimmung andererseits negativ ist, fährt der Prozess mit dem Schritt 170 fort.
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Da der Pumpstrom Ip gleich oder größer als der Umschaltstrom IpR der fetten Seite (nach dem Ergebnis der Bestimmung in Schritt 130) und gleich oder kleiner als der Umschaltstrom IpL der mageren Seite (nach dem Ergebnis der Bestimmung in Schritt 150) ist, wird in Schritt 160 das Luft-Kraftstoff-Verhältnis so betrachtet, dass es in dem ersten Bereich liegt, und die Anlegespannung Vp wird auf den ersten Spannungswert Vp1 eingestellt.
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Da der Pumpstrom Ip größer als der Umschaltstrom IpL der mageren Seite ist, wird andererseits in Schritt 170 das Luft-Kraftstoff-Verhältnis so betrachtet, dass es in dem zweiten Bereich der mageren Seite liegt, und die Anlegespannung Vp wird auf den zweiten Spannungswert Vp2L der mageren Seite eingestellt.
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Im Schritt 180, der sich an die Schritte 140, 160, 170 anschließt, wird die in jedem Schritt 140, 160, 170 eingestellte Anlegespannung Vp zwischen dem Paar von Elektroden 25, 27 angelegt.
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Im anschließenden Schritt 190 wird der Pumpstrom Ip, der durch die in Schritt 180 angelegte Spannung zwischen dem Paar von Elektroden 25, 27 fließt, gemessen, und dann kehrt der Prozess zum Schritt 130 zurück.
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Da der gemessene Pumpstrom Ip der Sauerstoffkonzentration entspricht, kann die Sauerstoffkonzentration anhand des Pumpstroms Ip berechnet werden. Es sei angemerkt, dass, da die Sauerstoffkonzentration dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis anhand des Pumpstroms Ip unter Verwendung eines Kennfelds oder dergleichen berechnet werden kann.
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1-5. Auswirkungen
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- • In der vorliegenden Ausführungsform wird als eine Basisausgestaltung die Anlegespannungslinie ID so eingestellt, dass sie durch die jeweiligen Grenzstrombereiche GD für unterschiedliche Sauerstoffkonzentrationen (d. h. Luft-Kraftstoff-Verhältnisse) und durch einen Bereich, in dem die jeweiligen Grenzstrombereiche GD für unterschiedliche Temperaturbedingungen des Sensorelements 9 (insbesondere des Abschnitts 10 des Elements) einander überlappen, läuft.
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Zusätzlich wird in der vorliegenden Ausführungsform in der oben beschriebenen Basisausgestaltung als die durch die Anlegespannungslinie ID eingestellte Spannung ein identischer erster Spannungswert Vp1 verwendet, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das der Gaskonzentration entspricht, in dem vorbestimmten ersten Bereich liegt, ein identischer zweiter Spannungswert Vp2 der mageren Seite (der sich vom ersten Spannungswert Vp1 unterscheidet) wird verwendet, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem zweiten Bereich der mageren Seite, der an den ersten Bereich angrenzt, liegt, gleichermaßen wird ein identischer zweiter Spannungswert Vp2 der mageren Seite (der sich vom ersten Spannungswert Vp1 unterscheidet) verwendet, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem zweiten Bereich der fetten Seite, der an den ersten Bereich angrenzt, liegt, und der erste Spannungswert und der zweite Spannungswert werden (in einer Stufenform) zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich umgeschaltet. Somit kann die Gaskonzentration (insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis) genau detektiert werden.
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Das heißt, sogar für den Fall, dass die Temperaturbedingung berücksichtigt wird, die zum Beispiel von der Sauerstoffkonzentration oder dergleichen abhängig ist, kann die Anlegespannungslinie, die eine einzige gerade Linie verwendet, von einigen Grenzstrombereichen abweichen, und in diesem Fall kann es unmöglich sein, zum Beispiel die Sauerstoffkonzentration genau zu detektieren, selbst wenn Ansteuern unter Verwendung dieser Anlegespannungslinie durchgeführt wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform werden allerdings der erste Spannungswert und der zweite Spannungswert zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich umgeschaltet, und zusätzlich wird der erste Spannungswert Vp, der ein identischer feststehender Wert ist, in dem ersten Bereich verwendet, der zweite Spannungswert Vp2L, der ein identischer feststehender Wert ist, wird in dem zweiten Bereich der mageren Seite verwendet, und der zweite Spannungswert Vp2R, der ein identischer feststehender Wert ist, wird in dem zweiten Bereich der fetten Seite verwendet. Somit kann verhindert werden, dass die Anlegespannungslinie ID von den Grenzstrombereichen GD abweicht. Durch Verwenden der Anlegespannungslinie ID, die, wie oben beschrieben wird, eingestellt ist, ist es daher möglich, die Gaskonzentration (insbesondere das Luft-Kraftstoff-Verhältnis) genau zu detektieren.
- • Zusätzlich wird in der vorliegenden Ausführungsform in dem Bereich hoher Genauigkeit, in dem hohe Messgenauigkeit erforderlich ist, die Anlegespannung Vp nicht umgeschaltet, und in dem Bereich geringer Genauigkeit, in dem die erforderliche Messgenauigkeit gering ist, wird die Anlegespannung Vp in einer Stufenform umgeschaltet, wie zum Beispiel in der 7(A) gezeigt wird.
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Als Ergebnis ändert sich, wie in der 7(B) gezeigt wird, der Pumpstrom Ip in eine Form einer Spitze, jedoch ist dieser Bereich nicht der Bereich hoher Genauigkeit, und daher besteht dort kein Einfluss auf die hohe Messgenauigkeit. Somit ist es möglich, hohe Messgenauigkeit in dem Bereich hoher Genauigkeit sicherzustellen.
- • Weiterhin wird in der vorliegenden Ausführungsform Umschalten zwischen dem ersten Spannungswert Vp1 und dem zweiten Spannungswert Vp2 (d. h. Vp2L, Vp2R) auf der Basis des Grenzstroms, der zwischen dem Paar von Elektroden 25, 27 fließt, durchgeführt.
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Das heißt, der Grenzstrom, der zwischen dem Paar von Elektroden 25, 27 fließt, entspricht der Gaskonzentration (insbesondere dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis), und daher ist es durch das Umschalten zwischen dem ersten Spannungswert Vp1 und dem zweiten Spannungswert Vp2 in Übereinstimmung mit dem Grenzstrom möglich, die Anlegespannungslinie ID einfach einzustellen, bei der es unwahrscheinlich ist, dass sie von den Grenzstrombereichen GD abweicht.
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1-6. Korrespondenzbeziehung zu den Ansprüchen
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Hier wird die Korrespondenzbeziehung der Formulierungen zwischen den Ansprüchen und der ersten Ausführungsform beschrieben.
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Die Festelektrolytschicht 11, die Elektroden 25, 27, der Luft-Kraftstoff-Sensor 5 und die Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung 7 in der vorliegenden Ausführungsform entsprechen jeweils Beispielen für einen Festelektrolyten, Elektroden, einen Gaskonzentrationssensor und eine Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung in der vorliegenden Erfindung.
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2. Andere Ausführungsformen
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Während die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in verschiedenen Modi ausgeführt werden, ohne von der Kernaussage der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
- (1) In der oben genannten Ausführungsform wird zum Beispiel ein vorbestimmter feststehender Wert (450 [mV]) verwendet, aber ein anderer Wert kann verwendet werden.
- (2) In den oben genannten Ausführungsformen ist eine Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung, die eine Sauerstoffkonzentration unter Verwendung eines Sauerstoffsensors (Luft-Kraftstoff-Sensor) detektiert, zum Detektieren der Sauerstoffkonzentration gezeigt worden. Allerdings ist die vorliegende Erfindung auch auf eine Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung anwendbar, die zum Beispiel eine Gaskonzentration von NOx, H2O oder dergleichen detektiert.
- (3) Die Komponenten in den oben genannten Ausführungsformen können wie geeignet kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 5
- Luft-Kraftstoff-Sensor;
- 9
- Sensorelement;
- 7
- Gaskonzentrationsdetektionseinrichtung;
- 11
- Festelektrolytschicht;
- 21
- Messkammer;
- 23
- Referenzsauerstoffkammer;
- 25
- erste Elektrode;
- 27
- zweite Elektrode
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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