JP2000227364A - Exhaust gas temperature measuring apparatus - Google Patents

Exhaust gas temperature measuring apparatus

Info

Publication number
JP2000227364A
JP2000227364A JP11027420A JP2742099A JP2000227364A JP 2000227364 A JP2000227364 A JP 2000227364A JP 11027420 A JP11027420 A JP 11027420A JP 2742099 A JP2742099 A JP 2742099A JP 2000227364 A JP2000227364 A JP 2000227364A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
gas temperature
energization
exhaust
fuel ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11027420A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4385423B2 (en
Inventor
Naohide Izumitani
尚秀 泉谷
Keiichiro Aoki
圭一郎 青木
Shinsuke Inagaki
真介 稲垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP02742099A priority Critical patent/JP4385423B2/en
Publication of JP2000227364A publication Critical patent/JP2000227364A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4385423B2 publication Critical patent/JP4385423B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an exhaust gas temperature measuring apparatus employing an air/fuel ratio sensor in order to eliminate a temperature sensor in view point of cost in which the exhaust gas temperature can be measured accurately without limiting the measurement conditions. SOLUTION: In an operating region where conduction to the heater in an air/fuel ratio sensor is not required, exhaust gas temperature is estimated by measuring the element impedance of the air/fuel ratio sensor. In an operating region where conduction to the heater is effected, element temperature drops when conduction to the heater is cut for a predetermined time Δt1 and the element impedance increases. Since increment ΔZ of the element impedance increases as the exhaust gas temperature decreases, exhaust gas temperature can be estimated by measuring ΔZ. Alternatively, exhaust gas temperature may be estimated based on the time Δt2 required for the element impedance increases to be reset to a value before conduction cut after conduction is resumed following to conduction cut.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
スの温度を測定する装置に関し、より詳細には、限界電
流式空燃比センサを利用した排気温度測定装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring the temperature of exhaust gas of an internal combustion engine, and more particularly to an apparatus for measuring exhaust gas temperature using a limiting current type air-fuel ratio sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の排気ガスを測定するために専
用の温度センサを設けることは、コストの上昇を招く。
一方、機関回転速度、機関負荷等を監視することによ
り、排気温度を推定することも、広く行われているが、
この場合には精度の面で大きな問題がある。
2. Description of the Related Art Providing a dedicated temperature sensor for measuring the exhaust gas of an internal combustion engine increases the cost.
On the other hand, estimating the exhaust gas temperature by monitoring the engine speed, the engine load, and the like is also widely performed,
In this case, there is a big problem in accuracy.

【0003】そこで、特開昭58−17351号公報
は、空燃比制御用に設けられたO2 センサをO2 濃度検
出用と排気系温度検出用とに兼用する技術について提案
している。すなわち、この技術は、温度に応じたO2
ンサ内部抵抗変化特性を利用してその抵抗変化からO2
センサ近傍の温度を検出するものであり、酸素濃度に依
存するO2 センサ起電力を利用しない時間範囲で、か
つ、被測定気体の酸素濃度が設定値に対して過剰側にあ
るとき(内部電池構造によるO2 センサ出力が低レベル
になる)に、抵抗を検出して排気温度を測定する。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-17351 proposes a technique in which an O 2 sensor provided for air-fuel ratio control is used for both O 2 concentration detection and exhaust system temperature detection. That is, this technique, O 2 from the resistance change by using the O 2 sensor internal resistance change characteristics as a function of temperature
Is for detecting the temperature of the sensor near an O 2 sensor does not use the electromotive force time range depends on the oxygen concentration, and, when the oxygen concentration in the measurement gas is in the rich side with respect to the set value (the battery When the output of the O 2 sensor becomes low due to the structure, the resistance is detected and the exhaust gas temperature is measured.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た特開昭58−17351号公報の技術では、測定条件
が限定されるため、測定機会が少ないという問題があ
る。また、リッチ領域では測定をすることができないた
め、触媒の過昇温(Over Temperature)が問題となるよう
な高回転高負荷状態(通常、触媒過昇温防止のためリッ
チに設定される)において排気温度を測定することがで
きないという問題がある。さらに、O2 センサの活性化
のためにヒータがセンサに付随して設けられることがあ
るが、上記従来技術は、ヒータ制御に関して考慮してい
ないため、ヒータ通電時において正確な排気温度を測定
することができないという問題を有している。
However, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-17351 has a problem in that the measurement conditions are limited, so that there are few opportunities for measurement. In addition, since measurement cannot be performed in the rich region, in high-rotation, high-load conditions where overheating of the catalyst (Over Temperature) poses a problem (usually, it is set to rich to prevent overheating of the catalyst). There is a problem that the exhaust gas temperature cannot be measured. Further, a heater may be provided along with the sensor for activating the O 2 sensor. However, since the above-described prior art does not consider heater control, an accurate exhaust gas temperature is measured when the heater is energized. Have the problem of not being able to do so.

【0005】一方、近年においては、O2 センサに代わ
って空燃比センサが利用されるようになってきている。
すなわち、車載用内燃機関において燃料消費率の低減と
有害ガス排出量の低減とを両立させるためには、機関が
燃焼させる混合気の空燃比(A/F)を広範囲に制御す
る必要がある。このような空燃比制御を可能とするため
に、ジルコニア固体電解質等の酸素イオン導電素子(セ
ンサ素子)に大気側電極、排気側電極及び排気側拡散抵
抗体を設けてセンサ本体とし、そのセンサ本体への電圧
印加に伴い排気中の酸素濃度又は未燃ガス濃度に応じた
限界電流が生ずるのを利用した空燃比センサ(全域空燃
比センサ、リニア空燃比センサ等と呼ばれる)が実用化
され、かかる空燃比センサの出力に基づくフィードバッ
ク制御が行われている。
On the other hand, in recent years, an air-fuel ratio sensor has been used instead of the O 2 sensor.
That is, in order to achieve both a reduction in fuel consumption rate and a reduction in harmful gas emissions in an in-vehicle internal combustion engine, it is necessary to control the air-fuel ratio (A / F) of the air-fuel mixture burned by the engine over a wide range. In order to enable such air-fuel ratio control, an oxygen ion conductive element (sensor element) such as a zirconia solid electrolyte is provided with an atmosphere-side electrode, an exhaust-side electrode, and an exhaust-side diffusion resistor to form a sensor main body. An air-fuel ratio sensor (referred to as a full-range air-fuel ratio sensor, a linear air-fuel ratio sensor, etc.) utilizing the fact that a limit current corresponding to the oxygen concentration or the unburned gas concentration in exhaust is generated with the application of a voltage to the exhaust gas has been put into practical use Feedback control based on the output of the air-fuel ratio sensor is performed.

【0006】全域空燃比センサの出力に基づく空燃比フ
ィードバック制御を行う上で、酸素イオン導電素子を活
性状態に維持することが不可欠である。そのためにヒー
タを用いて素子を加熱し素子温度を一定の値に保つ制御
が行われている。その際、素子温度を検出する必要があ
るが、素子抵抗が素子温度と相関関係を有することか
ら、素子抵抗を検出して素子温度を推定することにより
温度センサの必要性を排除することも提案されている。
[0006] In performing the air-fuel ratio feedback control based on the output of the full-range air-fuel ratio sensor, it is essential to maintain the oxygen ion conductive element in an active state. For this purpose, control is performed to heat the element using a heater to maintain the element temperature at a constant value. At that time, it is necessary to detect the element temperature, but since the element resistance has a correlation with the element temperature, it is also proposed to eliminate the necessity of a temperature sensor by detecting the element resistance and estimating the element temperature. Have been.

【0007】本発明は、以上のような状況を踏まえてな
されたものであり、その目的は、コストの観点から温度
センサを排除すべく空燃比センサを利用した排気温度測
定装置であって、測定条件を限定されることなく、しか
も精度良く排気温度を測定することができるものを提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide an exhaust gas temperature measuring apparatus using an air-fuel ratio sensor to eliminate a temperature sensor from the viewpoint of cost. It is an object of the present invention to provide an apparatus capable of accurately measuring an exhaust gas temperature without limiting conditions.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、電圧の印加に伴い排気中の酸素濃
度又は未燃ガス濃度に応じた限界電流を発生させるセン
サ本体、及び、前記センサ本体中の酸素イオン導電素子
を加熱し活性化せしめるためのヒータ、を有する空燃比
センサと、前記酸素イオン導電素子の素子インピーダン
スを検出する素子インピーダンス検出手段と、前記ヒー
タへの通電の実行中に一時的に通電をカットし、前記素
子インピーダンス検出手段によって検出される素子イン
ピーダンスの該カットに伴う変化の状態に基づいて排気
温度を推定する通電時排気温度推定手段と、を具備する
排気温度測定装置が提供される。
According to the present invention, in order to achieve the above object, according to the present invention, a sensor body for generating a limit current according to the concentration of oxygen or unburned gas in exhaust gas upon application of a voltage, and An air-fuel ratio sensor having a heater for heating and activating the oxygen ion conductive element in the sensor body, an element impedance detecting means for detecting an element impedance of the oxygen ion conductive element, and a power supply to the heater. Energizing exhaust temperature estimating means for temporarily cutting energization during execution, and estimating the exhaust temperature based on a state of change accompanying the cut of the element impedance detected by the element impedance detecting means. A temperature measurement device is provided.

【0009】また、本発明によれば、好ましくは、前記
ヒータへの通電の非実行中に、前記素子インピーダンス
検出手段によって検出される素子インピーダンスに基づ
いて排気温度を推定する非通電時排気温度推定手段、を
更に具備する。
According to the present invention, preferably, a non-energized exhaust temperature estimating step of estimating an exhaust temperature based on an element impedance detected by the element impedance detecting means while energizing the heater is not performed. Means.

【0010】また、本発明によれば、好ましくは、前記
通電時排気温度推定手段は、通電をカットしたときの素
子インピーダンスの上昇率に基づいて排気温度を推定す
る。
Further, according to the present invention, preferably, the power-supply-time exhaust gas temperature estimating means estimates the exhaust gas temperature based on a rise rate of the element impedance when the power supply is cut off.

【0011】また、本発明によれば、好ましくは、前記
通電時排気温度推定手段は、通電を一定時間カットした
ときの素子インピーダンスの増大量に基づいて排気温度
を推定する。
Further, according to the present invention, preferably, the energized exhaust gas temperature estimating means estimates the exhaust gas temperature based on an increase in the element impedance when the energized electric power is cut off for a certain period of time.

【0012】また、本発明によれば、好ましくは、前記
通電時排気温度推定手段は、通電をカットした後、再び
通電を開始したときの素子インピーダンスの下降率に基
づいて排気温度を推定する。
According to the present invention, preferably, the power supply exhaust temperature estimating means estimates the exhaust gas temperature based on a decreasing rate of the element impedance when the power supply is started again after the power supply is cut off.

【0013】また、本発明によれば、好ましくは、前記
通電時排気温度推定手段は、通電を一定時間カットした
後、再び通電を開始する時点から、素子インピーダンス
が通電カット前の値に復帰する時点までの所要時間に基
づいて排気温度を推定する。
Further, according to the present invention, preferably, the exhaust gas temperature estimating means at the time of energization cuts the energization for a certain period of time, and then returns to a value before the energization is cut off from the time when the energization is started again. The exhaust temperature is estimated based on the required time up to the time point.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0015】まず、空燃比センサの原理について説明す
る。図1は、空燃比と排気中の酸素(O2 )濃度との関
係及び空燃比と排気中の一酸化炭素(CO)濃度との関
係を示す特性図である。この図に示されるように、理論
空燃比よりもリーン側の空燃比領域にあってはO2 濃度
が空燃比に対してほぼリニアに変化する一方、理論空燃
比よりもリッチ側の空燃比領域にあっては未燃ガスであ
るCO濃度が空燃比に対してほぼリニアに変化する。空
燃比センサは、後述するように、この関係を利用するも
のである。
First, the principle of the air-fuel ratio sensor will be described. FIG. 1 is a characteristic diagram showing the relationship between the air-fuel ratio and the oxygen (O 2 ) concentration in the exhaust gas and the relationship between the air-fuel ratio and the carbon monoxide (CO) concentration in the exhaust gas. As shown in this figure, in the air-fuel ratio region leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the O 2 concentration changes almost linearly with respect to the air-fuel ratio, while the air-fuel ratio region richer than the stoichiometric air-fuel ratio is increased. In this case, the concentration of unburned gas, CO, changes almost linearly with the air-fuel ratio. The air-fuel ratio sensor utilizes this relationship, as described later.

【0016】図2は、空燃比センサの一構成例を示す断
面図である。空燃比センサ10は、内燃機関の排気管9
0の内部に向けて突設された状態で使用される。空燃比
センサ10は、大別して、カバー11、センサ本体13
及びヒータ18から構成される。カバー11は断面カッ
プ状の形状を有し、その周壁にはカバー内外を連通する
多数の小孔12が形成されている。
FIG. 2 is a sectional view showing an example of the configuration of the air-fuel ratio sensor. The air-fuel ratio sensor 10 is connected to the exhaust pipe 9 of the internal combustion engine.
It is used in a state protruding toward the inside of the zero. The air-fuel ratio sensor 10 is roughly divided into a cover 11, a sensor body 13
And a heater 18. The cover 11 has a cup-shaped cross section, and a plurality of small holes 12 communicating with the inside and outside of the cover are formed in a peripheral wall thereof.

【0017】センサ本体13において、試験管状に形成
された酸素イオン導電性固体電解質層14の外表面には
排気側電極層16が固着される一方、その内表面には大
気側電極層17が固着されている。また、排気側電極層
16の外側には、プラズマ溶射法等により拡散抵抗層1
5が形成されている。固体電解質層14は、例えば、本
実施形態においては、ZrO2 (ジルコニア素子)にC
aO等を安定剤として固溶させた酸素イオン伝導性酸化
物焼結体からなる(以下、固体電解質層14をセンサ素
子とも称する)。拡散抵抗層15は、アルミナ等の耐熱
性無機物質からなる。排気側電極層16及び大気側電極
層17は、共に、白金等の触媒活性の高い貴金属からな
り、その表面には多孔質の化学メッキ等が施されてい
る。
In the sensor body 13, an exhaust-side electrode layer 16 is fixed to the outer surface of the oxygen ion-conductive solid electrolyte layer 14 formed in a test tube, while an atmosphere-side electrode layer 17 is fixed to the inner surface. Have been. The diffusion resistance layer 1 is formed on the outside of the exhaust side electrode layer 16 by a plasma spraying method or the like.
5 are formed. For example, in the present embodiment, the solid electrolyte layer 14 is made of ZrO 2 (zirconia element).
It is formed of an oxygen ion conductive oxide sintered body in which aO or the like is dissolved as a solid solution (hereinafter, the solid electrolyte layer 14 is also referred to as a sensor element). The diffusion resistance layer 15 is made of a heat-resistant inorganic substance such as alumina. The exhaust-side electrode layer 16 and the atmosphere-side electrode layer 17 are both made of a noble metal having high catalytic activity such as platinum, and the surfaces thereof are subjected to porous chemical plating or the like.

【0018】ヒータ18は、大気側電極層17内に収容
されており、その発熱エネルギによってセンサ本体13
を加熱し、ジルコニア素子14を活性化せしめる。ヒー
タ18は、ジルコニア素子14を活性化するのに十分な
発熱容量を有している。
The heater 18 is housed in the atmosphere-side electrode layer 17 and generates heat from the sensor body 13 by the heat generated by the heater 18.
Is heated to activate the zirconia element 14. The heater 18 has a sufficient heat generating capacity to activate the zirconia element 14.

【0019】ジルコニア素子14は、高温活性状態で素
子両端に酸素濃度差が生じると、濃度の高い側から低い
側へと酸素イオン(O2-)を通す特性(酸素電池特性)
を有する。また、ジルコニア素子14は、その両端に電
位差が与えられると、陰極から陽極に向けて、電位差に
応じた酸素イオン(O2-)の移動を引き起こそうとする
特性(酸素ポンプ特性)を有する。
The zirconia element 14 is characterized in that when an oxygen concentration difference occurs at both ends of the element in a high-temperature active state, oxygen ions (O 2− ) pass from the higher concentration side to the lower concentration side (oxygen battery characteristic).
Having. Further, the zirconia element 14 has a characteristic (oxygen pump characteristic) in which, when a potential difference is applied to both ends thereof, movement of oxygen ions (O 2− ) according to the potential difference is caused to move from the cathode to the anode. .

【0020】図2に示されるように、センサ本体13に
は、大気側電極層17を正極性、排気側電極層16を負
極性とする一定のバイアス電圧が印加されている。排気
空燃比がリーンのときには、酸素ポンプ特性により、排
気側電極層16から大気側電極層17へと酸素イオン
(O2-)の移動が起こる。その結果、バイアス電圧源の
正極から、大気側電極層17、固体電解質層14及び排
気側電極層16を介して、バイアス電圧源の負極へと電
流が流れる。このとき流れる電流の大きさは、バイアス
電圧を一定値以上にすれば、排気中から拡散抵抗層15
を通って排気側電極層16へと拡散によって流入する酸
素量に対応する。従って、この限界電流の大きさを検出
すれば、酸素濃度を知ることができ、ひいては図1にて
説明したようにリーン領域における空燃比を知ることが
できる。
As shown in FIG. 2, a constant bias voltage is applied to the sensor body 13 such that the atmosphere side electrode layer 17 has a positive polarity and the exhaust side electrode layer 16 has a negative polarity. When the exhaust air-fuel ratio is lean, oxygen ions (O 2− ) move from the exhaust-side electrode layer 16 to the atmosphere-side electrode layer 17 due to the oxygen pump characteristics. As a result, current flows from the positive electrode of the bias voltage source to the negative electrode of the bias voltage source via the atmosphere-side electrode layer 17, the solid electrolyte layer 14, and the exhaust-side electrode layer 16. The magnitude of the current flowing at this time can be reduced from the exhaust gas to the diffusion resistance layer
Corresponding to the amount of oxygen flowing into the exhaust-side electrode layer 16 by diffusion. Therefore, by detecting the magnitude of the limit current, the oxygen concentration can be known, and the air-fuel ratio in the lean region can be known as described with reference to FIG.

【0021】一方、排気空燃比がリッチのときには酸素
電池特性が働き、この酸素電池特性は大気側電極層17
から排気側電極層16へと酸素イオン(O2-)の移動を
引き起こそうとする。すなわち、酸素電池特性はバイア
ス電圧と逆向きに作用する。空燃比センサでは、酸素電
池特性による起電力がバイアス電圧に打ち勝つように構
成されているため、大気側電極層17から、バイアス電
圧源を通って、排気側電極層16へと電流が流れる。こ
のとき流れる電流の大きさは、固体電解質層14中を大
気側電極層17から排気側電極層16へと移送される酸
素イオン(O2-)の量によって決まる。その酸素イオン
は、排気中から拡散抵抗層15を通って排気側電極層1
6へと拡散によって流入する一酸化炭素などの未燃ガス
と排気側電極層16において反応(燃焼)するものであ
るため、酸素イオン移動量は未燃ガスの濃度に対応す
る。従って、この限界電流の大きさを検出すれば、未燃
ガス濃度を知ることができ、ひいては図1にて説明した
ようにリッチ領域における空燃比を知ることができる。
On the other hand, when the air-fuel ratio of the exhaust gas is rich, the oxygen cell characteristics operate.
To move oxygen ions (O 2− ) from the gas to the exhaust side electrode layer 16. That is, the oxygen cell characteristics act in the opposite direction to the bias voltage. Since the air-fuel ratio sensor is configured such that the electromotive force due to the characteristics of the oxygen cell overcomes the bias voltage, a current flows from the atmosphere-side electrode layer 17 to the exhaust-side electrode layer 16 through the bias voltage source. The magnitude of the current flowing at this time is determined by the amount of oxygen ions (O 2− ) transferred from the atmosphere side electrode layer 17 to the exhaust side electrode layer 16 in the solid electrolyte layer 14. The oxygen ions pass from the exhaust through the diffusion resistance layer 15 to the exhaust-side electrode layer 1.
6 reacts (combustes) in the exhaust-side electrode layer 16 with unburned gas such as carbon monoxide flowing by diffusion to 6, and the oxygen ion transfer amount corresponds to the concentration of unburned gas. Therefore, by detecting the magnitude of this limit current, it is possible to know the unburned gas concentration, and hence to know the air-fuel ratio in the rich region as described with reference to FIG.

【0022】また、排気空燃比が理論空燃比のときに
は、排気側電極層16へ流入する酸素及び未燃ガスの量
が化学当量比となっているため、排気側電極層16の触
媒作用によって両者は完全に燃焼する。したがって、排
気側電極層16では酸素がなくなるため、酸素電池特性
及び酸素ポンプ特性により移送されるべき酸素イオンが
生じない。その結果、排気空燃比が理論空燃比のときに
は、回路を流れる電流は生じない。
When the exhaust air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio, the amounts of oxygen and unburned gas flowing into the exhaust-side electrode layer 16 have a chemical equivalent ratio. Burns completely. Therefore, oxygen is eliminated in the exhaust-side electrode layer 16, and oxygen ions to be transferred are not generated due to the oxygen cell characteristics and the oxygen pump characteristics. As a result, when the exhaust air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio, no current flows through the circuit.

【0023】かくして、空燃比センサの電圧−電流(V
−I)特性は、図3に示されるように、センサが晒され
る排気の空燃比(A/F)に応じた限界電流を示す。図
3においては、V軸に平行な直線部分が限界電流を表し
ている。そして、リーン領域とリッチ領域とでは限界電
流の流れる向きが逆になっており、リーン領域にあって
は空燃比が大きくなるほど、リッチ領域にあっては空燃
比が小さくなるほど、限界電流の絶対値が大きくなる。
そして、図3の特性図によれば、印加電圧を0.3V程
度に設定すると、広範囲にわたる空燃比を検出すること
ができる。なお、V軸に平行な直線部分の電圧より小さ
い電圧となる領域は、抵抗支配域となっている。
Thus, the voltage-current (V) of the air-fuel ratio sensor
-I) The characteristic indicates a limit current corresponding to the air-fuel ratio (A / F) of the exhaust gas to which the sensor is exposed, as shown in FIG. In FIG. 3, a straight line parallel to the V axis represents the limit current. The direction in which the limit current flows in the lean region and the rich region is reversed. As the air-fuel ratio increases in the lean region and the air-fuel ratio decreases in the rich region, the absolute value of the limit current increases. Becomes larger.
According to the characteristic diagram of FIG. 3, when the applied voltage is set to about 0.3 V, a wide range of air-fuel ratio can be detected. Note that a region where the voltage is smaller than the voltage of the linear portion parallel to the V axis is a resistance dominating region.

【0024】次いで、図4を用いて、本発明に係る排気
温度測定装置としての機能も備えた空燃比検出装置のハ
ードウェア構成の一例について説明する。この空燃比検
出装置は、大別して、空燃比センサ10、センサ本体駆
動回路20、ヒータ駆動回路30及び中央処理装置(C
PU)40から構成される。空燃比センサ10は、図2
で説明したように、センサ本体13及びヒータ18を備
えるものである。また、ヒータ駆動回路30は、デュー
ティ比信号を受け、そのデューティ比に応じてバッテリ
32の電圧をヒータ18へオン/オフ的に印加する回路
である。また、CPU40は、内燃機関の電子制御装置
(ECU)の中枢として燃料噴射制御、点火時期制御等
を行うものであり、A/D変換器(ADC)、D/A変
換器(DAC)及びメモリを内蔵している。
Next, an example of a hardware configuration of an air-fuel ratio detecting device having a function as an exhaust gas temperature measuring device according to the present invention will be described with reference to FIG. The air-fuel ratio detection device is roughly divided into an air-fuel ratio sensor 10, a sensor main body drive circuit 20, a heater drive circuit 30, and a central processing unit (C
PU) 40. The air-fuel ratio sensor 10 is shown in FIG.
As described above, the sensor body 13 and the heater 18 are provided. Further, the heater drive circuit 30 is a circuit that receives a duty ratio signal and applies the voltage of the battery 32 to the heater 18 on / off in accordance with the duty ratio. The CPU 40 performs fuel injection control, ignition timing control, and the like as a center of an electronic control unit (ECU) of the internal combustion engine, and includes an A / D converter (ADC), a D / A converter (DAC), and a memory. Built-in.

【0025】センサ本体駆動回路20は、大別して、ロ
ウパスフィルタ(LPF)21、第1の電圧フォロワ(v
oltage follower)回路22、基準電圧発生回路25及び
第2の電圧フォロワ回路26から構成される。LPF2
1は、CPU40から出力されるアナログ信号電圧の高
周波成分を除去するものである。第1の電圧フォロワ回
路22は、演算増幅器、抵抗器、ダイオード、トランジ
スタ等を備え、センサ本体13の大気側電極層17の電
位を、LPF21の出力の電位と同一の電位に維持す
る。なお、その電位は、空燃比検出時においては3.3
Vである。
The sensor body drive circuit 20 is roughly divided into a low-pass filter (LPF) 21 and a first voltage follower (v
(voltage follower) circuit 22, a reference voltage generation circuit 25, and a second voltage follower circuit 26. LPF2
1 is for removing high frequency components of the analog signal voltage output from the CPU 40. The first voltage follower circuit 22 includes an operational amplifier, a resistor, a diode, a transistor, and the like, and maintains the potential of the atmosphere-side electrode layer 17 of the sensor body 13 at the same potential as the output potential of the LPF 21. The potential is 3.3 when the air-fuel ratio is detected.
V.

【0026】また、基準電圧発生回路25は、一定電圧
CCを分圧して基準電圧3.0Vを発生させる。第2の
電圧フォロワ回路26は、第1の電圧フォロワ回路22
と同様の回路構成を有し、センサ本体13の排気側電極
層16の電位を基準電圧3.0Vに維持する。従って、
空燃比検出時には、センサ本体13の両電極層間に0.
3Vの電圧Vが印加されることとなり、図3の特性図に
て説明したように、限界電流を測定して広範囲にわたる
空燃比を検出することができる。第1の電圧フォロワ回
路22内の抵抗器23が電流検出回路として機能する。
抵抗器23のセンサ側端子の電位V0 と他方の端子の電
位V1 とは、CPU40に供給されるようになってい
る。CPU40は、抵抗器23の両端のアナログ電位V
0 及びV1をA/D変換し、両端の電位差“V1
0 ”を算出し、その電位差と抵抗器23の抵抗値とに
基づいて、第1の電圧フォロワ回路22からセンサ本体
13の大気側電極層17へと流れる方向を正とする電流
Iを算出する。
The reference voltage generation circuit 25 divides the constant voltage V CC to generate a reference voltage of 3.0V. The second voltage follower circuit 26 includes the first voltage follower circuit 22
And the potential of the exhaust-side electrode layer 16 of the sensor body 13 is maintained at the reference voltage of 3.0 V. Therefore,
At the time of detecting the air-fuel ratio, a value of 0.1 is applied between both electrode layers of the sensor body 13.
The voltage V of 3 V is applied, and as described with reference to the characteristic diagram of FIG. 3, the limit current can be measured to detect the air-fuel ratio over a wide range. The resistor 23 in the first voltage follower circuit 22 functions as a current detection circuit.
The potential V 0 of the sensor side terminal of the resistor 23 and the potential V 1 of the other terminal are supplied to the CPU 40. The CPU 40 calculates the analog potential V at both ends of the resistor 23.
0 and V 1 are A / D converted and the potential difference “V 1
V 0 ”is calculated, and based on the potential difference and the resistance value of the resistor 23, a current I is calculated so that the direction flowing from the first voltage follower circuit 22 to the atmosphere-side electrode layer 17 of the sensor body 13 is positive. I do.

【0027】先述の図3に関する説明から理解されるよ
うに、算出される電流値と空燃比とは、図5に示される
如き関係を有している。そこで、CPU40は、検出さ
れた電流値に基づいて排気の空燃比を検出することがで
き、ひいては空燃比フィードバック制御を実現すること
ができる。
As will be understood from the above description with reference to FIG. 3, the calculated current value and the air-fuel ratio have a relationship as shown in FIG. Therefore, the CPU 40 can detect the air-fuel ratio of the exhaust based on the detected current value, and can realize air-fuel ratio feedback control.

【0028】さて、空燃比を検出するためには、センサ
素子(ジルコニア素子)14を活性状態に維持する必要
がある。その活性状態は、素子温度を一定値、例えば7
00°Cに保つことによって維持される。ところで、素
子温度と素子抵抗とは、図6に示されるような一定の相
関関係を有しているため、素子温度を700°Cに保つ
ためには、素子抵抗が30Ωを示すようにすればよい。
そのため、素子抵抗を検出し、その検出される抵抗値に
基づき、ヒータ駆動回路30をフィードバック制御する
ことにより、素子活性状態を維持する制御が行われる。
Now, in order to detect the air-fuel ratio, it is necessary to maintain the sensor element (zirconia element) 14 in an active state. The active state is such that the element temperature is kept at a constant value, for example, 7
Maintained by maintaining at 00 ° C. By the way, since the element temperature and the element resistance have a certain correlation as shown in FIG. 6, in order to keep the element temperature at 700 ° C., it is necessary to set the element resistance to 30Ω. Good.
Therefore, the element resistance is detected, and the heater drive circuit 30 is feedback-controlled based on the detected resistance value, thereby performing control to maintain the element active state.

【0029】図7はセンサ本体13の構造を示す図であ
り、(A)は断面図、(B)は固体電解質14の部分拡
大図である。また、図8は、センサ本体13の等価回路
を示す図である。図8において、R1は、ジルコニアか
らなる固体電解質のバルク抵抗であり、図7のグレイン
(grain) 部に対応する。R2は、固体電解質の粒界抵抗
であり、図7のグレイン境界(grain boundary)部に対応
する。R3は、白金からなる電極の界面抵抗である。C
2は、固体電解質の粒界の容量成分である。C3は、電
極界面の容量成分である。Z(W)は、交流による分極
が起こるときに周期的に界面濃度が変化するために生じ
るインピーダンス分(ワールブルインピーダンス)であ
る。
FIGS. 7A and 7B are views showing the structure of the sensor body 13, wherein FIG. 7A is a sectional view and FIG. 7B is a partially enlarged view of the solid electrolyte 14. FIG. 8 is a diagram showing an equivalent circuit of the sensor body 13. In FIG. 8, R1 is the bulk resistance of the solid electrolyte made of zirconia.
Corresponds to the (grain) part. R2 is the grain boundary resistance of the solid electrolyte, and corresponds to the grain boundary part in FIG. R3 is the interface resistance of the electrode made of platinum. C
2 is a capacity component of a grain boundary of the solid electrolyte. C3 is a capacitance component at the electrode interface. Z (W) is an impedance component (Wirble impedance) generated when the interface concentration periodically changes when polarization occurs due to alternating current.

【0030】図8からわかるように、センサ本体13
に、抵抗支配域(図3参照)にある電圧を印加して出力
電流を測定した場合、“R1+R2+R3”が検出可能
となる。しかし、R3は電極の劣化等により大きく変化
するため、素子抵抗“R1+R2”のみを抽出すること
はできない。しかも、図3に示されるように、抵抗支配
域は空燃比に応じて変化するため、センサ本体の直流特
性により素子抵抗を検出することは極めて困難である。
そこで、交流特性を利用した素子抵抗検出法が提案され
ている。
As can be seen from FIG.
Then, when a voltage in the resistance dominant region (see FIG. 3) is applied and the output current is measured, “R1 + R2 + R3” can be detected. However, since R3 changes greatly due to deterioration of the electrodes and the like, it is not possible to extract only the element resistance "R1 + R2". Moreover, as shown in FIG. 3, since the resistance dominant region changes according to the air-fuel ratio, it is extremely difficult to detect the element resistance based on the DC characteristics of the sensor body.
Therefore, an element resistance detection method using AC characteristics has been proposed.

【0031】図9は、空燃比検出用の直流電圧(0.3
V)に交流電圧を重畳した場合に、その入力交流電圧の
周波数fの変化に応じてセンサ本体のインピーダンスZ
が描く軌跡を示す図であり、横軸はインピーダンスZの
実部R、縦軸は虚部Xを示す。この軌跡は、空燃比に依
存しない。センサ本体のインピーダンスZは、Z=R+
jXで表される。図9に示されるように、インピーダン
スZは、周波数fが1kHz付近に近づくにつれて素子
抵抗“R1+R2”に収束する。
FIG. 9 shows a DC voltage (0.3
V), the impedance Z of the sensor body is changed according to the change of the frequency f of the input AC voltage.
Is a diagram showing a locus drawn by the horizontal axis, where the horizontal axis represents the real part R of the impedance Z and the vertical axis represents the imaginary part X. This trajectory does not depend on the air-fuel ratio. The impedance Z of the sensor body is Z = R +
It is represented by jX. As shown in FIG. 9, the impedance Z converges on the element resistance “R1 + R2” as the frequency f approaches 1 kHz.

【0032】図10は、入力交流電圧の周波数fとイン
ピーダンスZの絶対値|Z|との関係を示す図である。
図10から、周波数1kHz〜10MHzでは|Z|が
ほぼ“R1+R2”であり、10MHzより高周波側で
は|Z|は減少していき、R1に収束することが判る。
このことから、素子抵抗“R1+R2”を検出するため
には、1kHz〜10MHz付近の交流電圧を印加し
て、出力交流電流を測定し、インピーダンスを求めるこ
とが望ましい。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the frequency f of the input AC voltage and the absolute value | Z | of the impedance Z.
From FIG. 10, it can be seen that | Z | is substantially “R1 + R2” at frequencies of 1 kHz to 10 MHz, and | Z | decreases at frequencies higher than 10 MHz and converges to R1.
Accordingly, in order to detect the element resistance “R1 + R2”, it is desirable to apply an AC voltage of about 1 kHz to 10 MHz, measure the output AC current, and obtain the impedance.

【0033】図11(A)、(B)及び(C)は、LP
F21への入力電圧、LPF21からの出力電圧すなわ
ち空燃比センサ10の大気側電極層17への印加電圧、
及び空燃比センサ10の出力電流、の各波形を示す図で
ある。横軸は時間を示し、縦軸は電圧又は電流を表す。
前述のように、排気側電極層16は基準電圧3.0Vに
維持され、大気側電極層17は通常図11(B)に示さ
れるように3.3Vに維持されているため、空燃比セン
サ本体の両電極間には通常直流電圧0.3Vが印加され
ていることとなる。この入力直流電圧に対する出力直流
電流が空燃比を表している。
FIGS. 11A, 11B and 11C show the LP
Input voltage to F21, output voltage from LPF21, that is, voltage applied to atmosphere-side electrode layer 17 of air-fuel ratio sensor 10,
FIG. 4 is a diagram showing waveforms of an output current of an air-fuel ratio sensor and an output current of the air-fuel ratio sensor. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage or current.
As described above, since the exhaust-side electrode layer 16 is maintained at the reference voltage of 3.0 V and the atmosphere-side electrode layer 17 is normally maintained at 3.3 V as shown in FIG. Normally, a DC voltage of 0.3 V is applied between both electrodes of the main body. The output DC current with respect to the input DC voltage indicates the air-fuel ratio.

【0034】そして、CPU40は、素子インピーダン
スを測定するため、図11(A)に示されるように、L
PF21への入力電圧をΔVだけ変化させる。LPF2
1からの出力電圧すなわち空燃比センサ10の大気側電
極層17への印加電圧は、図11(B)に示されるよう
に、主として特定の周波数成分(例えば5kHz)から
なる、なまされた波形の交流電圧パルスが直流電圧3.
3Vに重畳したものとなる。この交流電圧パルスに対応
して、出力電流は、図11(C)に示されるようにΔI
だけ変化する。そして、ΔV/ΔIが素子インピーダン
ス(絶対値)Zを与える。そのZに基づいて図6の特性
曲線を参照することにより、素子温度が検出される。な
お、印加電圧を正負両側に変化させるのは、容量成分に
蓄積される電荷の放電を迅速化させるためである。
Then, the CPU 40 measures L as shown in FIG. 11A to measure the element impedance.
The input voltage to the PF 21 is changed by ΔV. LPF2
As shown in FIG. 11B, the output voltage from No. 1, that is, the voltage applied to the atmosphere-side electrode layer 17 of the air-fuel ratio sensor 10 is a smoothed waveform mainly composed of a specific frequency component (for example, 5 kHz). 2. The AC voltage pulse of 3.
It is superimposed on 3V. In response to this AC voltage pulse, the output current becomes ΔI as shown in FIG.
Only change. Then, ΔV / ΔI gives the element impedance (absolute value) Z. The element temperature is detected by referring to the characteristic curve of FIG. 6 based on Z. The reason why the applied voltage is changed to both positive and negative sides is to expedite the discharge of the electric charge accumulated in the capacitance component.

【0035】さて、センサ素子は、排気ガスとヒータと
によって加熱せしめられる。すなわち、素子温度は、排
気温度とヒータへの通電量とによって決定されることと
なる。前述のように、素子温度は、700°Cに維持さ
れる必要があるため、排気温度が700°C以上となる
ような領域においては、ヒータによる加熱は不要とな
る。
The sensor element is heated by the exhaust gas and the heater. That is, the element temperature is determined by the exhaust gas temperature and the amount of electricity supplied to the heater. As described above, since the element temperature needs to be maintained at 700 ° C., in a region where the exhaust gas temperature is 700 ° C. or more, heating by the heater is unnecessary.

【0036】排気温度THEGが機関回転速度NEと機
関負荷LDとに応じてどのように変化するかを示すと、
図12の如き特性図となる。機関負荷LDは、機関吸入
空気流量、吸気管圧力、吸入空気流量・回転速度比、等
のいずれでもよい。この図においてTHEG=700°
Cの曲線よりも上側の領域REG2では、排気温度TH
EGが700°C以上となるため、ヒータへの通電は不
要となり、ヒータ駆動回路30に供給される信号のデュ
ーティ比は0%となる。したがって、REG2では、素
子温度は排気温度THEGのみによって決まることとな
る。すなわち、素子温度を測定することにより、排気温
度を推定することができる。
The following shows how the exhaust gas temperature THEG changes in accordance with the engine speed NE and the engine load LD.
A characteristic diagram as shown in FIG. 12 is obtained. The engine load LD may be any of an engine intake air flow rate, an intake pipe pressure, an intake air flow rate / rotational speed ratio, and the like. In this figure, THEG = 700 °
In a region REG2 above the curve C, the exhaust gas temperature TH
Since EG is 700 ° C. or higher, it is not necessary to energize the heater, and the duty ratio of the signal supplied to the heater drive circuit 30 is 0%. Therefore, in REG2, the element temperature is determined only by the exhaust gas temperature THEG. That is, the exhaust gas temperature can be estimated by measuring the element temperature.

【0037】一方、図12においてTHEG=700°
Cの曲線よりも下側の領域REG1では、排気ガスのみ
で素子温度を700°Cに維持することができないた
め、ヒータへの通電が行われることとなる。ところで、
ヒータへの通電が行われている最中に、図13に示され
るように、ヒータ制御を許可することを示すフラグHF
LGを一定時間Δt1 だけOFFにし、ヒータへの通電
をカット(デューティ比0%)すれば、それに応じて素
子温度が低下する。したがって、図6の関係より、素子
インピーダンスZは増大する。そして、その素子温度低
下量は、排気温度THEGが低いほど大きな値になる。
したがって、素子インピーダンス増大量ΔZは、排気温
度THEGが低いほど大きな値になる。そのため、ΔZ
を測定することにより、排気温度を推定することができ
る。
On the other hand, in FIG. 12, THEG = 700 °
In the region REG1 below the curve C, since the element temperature cannot be maintained at 700 ° C. only with the exhaust gas, the heater is energized. by the way,
While the power is being supplied to the heater, as shown in FIG. 13, a flag HF indicating that the heater control is permitted is performed.
If the LG is turned off for a certain period of time Δt 1 and energization of the heater is cut off (duty ratio 0%), the element temperature decreases accordingly. Therefore, the element impedance Z increases from the relationship shown in FIG. The element temperature decrease amount becomes larger as the exhaust gas temperature THEG is lower.
Therefore, the element impedance increase ΔZ increases as the exhaust gas temperature THEG decreases. Therefore, ΔZ
, The exhaust gas temperature can be estimated.

【0038】図14及び図15は、以上の知見を具体化
する排気温度推定ルーチンの処理手順を示すフローチャ
ートである。このルーチンは、CPU40によって所定
時間(例えば数十ミリ秒)周期に実行される。まず、ス
テップ102では、現在、素子温度が排気温度よりも大
きくなる運転領域、すなわち図12に示されるREG1
にあるか否かを、機関回転速度NEと機関負荷LDとに
基づいて判定する。
FIGS. 14 and 15 are flowcharts showing the processing procedure of an exhaust gas temperature estimation routine that embodies the above findings. This routine is executed by the CPU 40 at predetermined time intervals (for example, several tens of milliseconds). First, in step 102, an operation region in which the element temperature is currently higher than the exhaust gas temperature, that is, REG1 shown in FIG.
Is determined based on the engine speed NE and the engine load LD.

【0039】ステップ102の判定結果がYESのと
き、すなわち、図12のREG1にあるときには、ステ
ップ104に進む。ステップ104では、カウンタCN
T1をインクリメントするとともに、カウンタCNT2
を0にクリアする。カウンタCNT1は、REG1にあ
るときに一定時間周期で排気温度を推定するために設け
られたものであり、一方、カウンタCNT2は、REG
2にあるときに一定時間周期で排気温度を推定するため
に設けられたものである。
If the decision result in the step 102 is YES, that is, if it is in the REG1 of FIG. 12, the process proceeds to a step 104. In step 104, the counter CN
While incrementing T1, the counter CNT2
Is cleared to 0. The counter CNT1 is provided for estimating the exhaust gas temperature at a constant time period when it is in the REG1, while the counter CNT2 is provided for the REG1.
2 is provided for estimating the exhaust gas temperature in a fixed time cycle when it is at 2.

【0040】ステップ104に次いで実行されるステッ
プ106では、CNT1が所定値C 0 に達したか否か、
すなわち、REG1に移行してから又は前回排気温度を
推定してから一定時間が経過しているか否かを判定す
る。CNT1=C0 が成立するときには、まず、現在の
素子インピーダンスZを測定し、その値をZ0 として記
憶し(ステップ108)、次いで、フラグHFLGを0
にし(ステップ110)、本ルーチンを終了する。別途
実行されているヒータ制御ルーチンは、HFLGが0と
されたのを受けて、ヒータ駆動回路30に供給される信
号のデューティ比を強制的に0%にする。
Steps executed after step 104
In step 106, CNT1 is set to a predetermined value C 0Or not,
That is, after the shift to REG1 or the previous exhaust temperature
Determine if a certain time has passed since the estimation
You. CNT1 = C0Is established, first, the current
The element impedance Z is measured, and the value is expressed as Z0Note as
(Step 108), and then sets the flag HFLG to 0.
(Step 110), and this routine ends. Separately
The heater control routine being executed determines that HFLG is 0.
The signal supplied to the heater drive circuit 30
The duty ratio of the signal is forcibly set to 0%.

【0041】ステップ106においてCNT1≠C0
判定されたときに実行されるステップ112では、カウ
ンタCNT1が所定値C1 (>C0 )に達したか否かを
判定する。なお、“C1 −C0 ”は、図13における通
電カット時間Δt1 に相当する量である。そして、Δt
1 は、素子をあまり冷却させることがなく、かつ、ある
程度、素子温度すなわち素子インピーダンスの変化が起
こる時間として設定されるものであり、例えば、数秒程
度の値となる。ステップ112においてCNT1≠C1
と判定されるときには本ルーチンを終了する。
[0041] In step 112 is executed when it is determined that CNT1 ≠ C 0 in step 106, determines the counter CNT1 is whether reaches the predetermined value C 1 (> C 0). “C 1 −C 0 ” is an amount corresponding to the energization cut time Δt 1 in FIG. And Δt
1 is set as a time during which the element temperature, that is, the element impedance changes, to a certain extent without cooling the element much, and is, for example, about several seconds. In step 112, CNT1 ≠ C 1
When the determination is made, this routine ends.

【0042】一方、ステップ112においてCNT1=
1 と判定されるときには、まず、素子インピーダンス
Zを測定し、その測定値をZ1 とする(ステップ11
4)。次いで、フラグHFLGを1にする(ステップ1
16)。別途実行されているヒータ制御ルーチンは、H
FLGが1とされたのを受けて、ヒータへの通電を再開
する。次いで、Z1 −Z0 なる演算により、素子インピ
ーダンスの増大量ΔZを求める(ステップ118)。こ
のΔZは、排気温度THEGが低いほど大きくなる量で
ある。
On the other hand, in step 112, CNT1 =
When it is determined that C 1 is first measured element impedance Z, is the measured value and Z 1 (Step 11
4). Next, the flag HFLG is set to 1 (step 1).
16). The separately executed heater control routine is H
When FLG is set to 1, the power supply to the heater is restarted. Next, an increase amount ΔZ of the element impedance is obtained by an operation of Z 1 −Z 0 (step 118). This ΔZ is an amount that increases as the exhaust gas temperature THEG decreases.

【0043】次いで、ΔZ×K1なる演算を行い、ΔZ
×K1に基づいて図16に示される如きマップを参照す
ることにより、排気温度THEGを推定する(ステップ
120)。ここで、図16のマップは、素子インピーダ
ンスの増大量ΔZに基づいて排気温度を求めるための標
準的なマップであって、予め実験的に求められたもので
ある。また、K1は、内燃機関の構造、センサの構造、
センサの取付位置等の違いを吸収するための補正係数で
あり、予め実験によって求められている定数である。最
後に、カウンタCNT1を0にクリアして本ルーチンを
終了する(ステップ122)。
Next, an operation of ΔZ × K1 is performed, and ΔZ × K1 is calculated.
The exhaust gas temperature THEG is estimated by referring to a map as shown in FIG. 16 based on × K1 (step 120). Here, the map of FIG. 16 is a standard map for obtaining the exhaust gas temperature based on the increase amount ΔZ of the element impedance, and is obtained experimentally in advance. K1 is the structure of the internal combustion engine, the structure of the sensor,
This is a correction coefficient for absorbing a difference in a sensor mounting position and the like, and is a constant obtained in advance by an experiment. Finally, the counter CNT1 is cleared to 0, and this routine ends (step 122).

【0044】ステップ102の判定結果がNOのとき、
すなわち、図12のREG2の運転領域にあってヒータ
への通電がなされていないときには、ステップ130に
進む。ステップ130では、カウンタCNT1を0にク
リアするとともに、カウンタCNT2をインクリメント
する。次いで、ステップ132では、CNT2が所定値
0 に達したか否か、すなわち、REG2に移行してか
ら又は前回排気温度を推定してから一定時間が経過して
いるか否かを判定し、CNT2≠C0 のときには本ルー
チンを終了する。
If the decision result in the step 102 is NO,
That is, when the heater is not energized in the operation region of REG2 in FIG. In step 130, the counter CNT1 is cleared to 0, and the counter CNT2 is incremented. Next, at step 132, whether CNT2 reaches a predetermined value C 0, that is, determines whether or not the lapse of a predetermined time from the estimated migration to or from previous exhaust temperature REG2, CNT2 When ≠ C 0 , this routine ends.

【0045】一方、ステップ132においてCNT2=
0 が成立するときには、まず、素子インピーダンスZ
を測定し、そのZの値と図6の関係とより素子温度TH
SEを決定する(ステップ134)。次いで、その素子
温度THSEと図17に示される如きマップとに基づい
て排気温度THEGを算出する(ステップ136)。な
お、図17のマップは、ヒータが駆動されていない状態
における素子温度THSEと排気温度THEGとの関係
を示すものであり、予め実験的に求められているマップ
である。なお、素子温度THSEと排気温度THEGと
はほぼ等しくなるため、求められた素子温度THSEを
そのまま排気温度THEGとして採用してもよい。最後
に、CNT2を0にクリアして本ルーチンを終了する
(ステップ138)。
On the other hand, in step 132, CNT2 =
When C 0 holds, first, the element impedance Z
Is measured, and the element temperature TH is calculated based on the Z value and the relationship shown in FIG.
The SE is determined (step 134). Next, an exhaust gas temperature THEG is calculated based on the element temperature THSE and a map as shown in FIG. 17 (step 136). Note that the map of FIG. 17 shows the relationship between the element temperature THSE and the exhaust gas temperature THEG when the heater is not driven, and is a map that is experimentally obtained in advance. Since the element temperature THSE is substantially equal to the exhaust temperature THEG, the obtained element temperature THSE may be directly used as the exhaust temperature THEG. Finally, CNT2 is cleared to 0, and this routine ends (step 138).

【0046】図14及び図15の処理によれば、あらゆ
る運転領域において空燃比センサを利用した排気温度の
測定が可能となる。
According to the processing shown in FIGS. 14 and 15, it is possible to measure the exhaust gas temperature using the air-fuel ratio sensor in all operating regions.

【0047】ところで、上述の実施形態は、ヒータへの
通電を行っている場合においては、その通電を一定時間
カットしたときの素子温度の低下量(すなわち素子イン
ピーダンスの増大量)に基づいて排気温度を推定するも
の、換言すれば、通電をカットしたときの素子温度の下
降率(すなわち素子インピーダンスの上昇率)に基づい
て排気温度を推定するものであった。一方、通電をカッ
トした後、再び通電を開始したときの素子温度の上昇率
(すなわち素子インピーダンスの下降率)を検出すれ
ば、その温度上昇率(すなわちインピーダンス下降率)
は、排気温度が低いほど小さくなり、したがって、素子
インピーダンスの下降率によって排気温度を推定するこ
とも可能である。そこで、本発明の第2実施形態は、図
13に示されるように、通電を一定時間Δt1 だけカッ
トした後、再び通電を開始した時点から、素子インピー
ダンスが通電カット前の値に復帰する時点までの所要時
間Δt2 に基づいて排気温度を推定しようというもので
ある。
In the above embodiment, when the heater is energized, the exhaust gas temperature is reduced based on the decrease in the element temperature (ie, the increase in the element impedance) when the energization is cut off for a certain period of time. In other words, the exhaust temperature is estimated on the basis of the rate of decrease in element temperature when current is cut off (that is, the rate of increase in element impedance). On the other hand, if the rise rate of the element temperature (that is, the fall rate of the element impedance) at the time when the electricity supply is started again after the energization is cut off is detected, the temperature rise rate (ie, the impedance fall rate) is detected.
Becomes smaller as the exhaust gas temperature is lower. Therefore, it is possible to estimate the exhaust gas temperature from the decreasing rate of the element impedance. Accordingly, as shown in FIG. 13, the second embodiment of the present invention is configured such that after the energization is cut off for a certain time Δt 1 , the energization is started again, and the element impedance returns to the value before the energization cut. It is intended to estimate the exhaust gas temperature based on the required time Δt 2 up to this point.

【0048】図18及び図19は、第2実施形態に係る
排気温度推定ルーチンの処理手順を示すフローチャート
である。ステップ202から210までは、前述のステ
ップ102から110までと同一であり、また、ステッ
プ230から238までは、前述のステップ130から
138までと同一であるため、それらの説明は省略す
る。
FIGS. 18 and 19 are flowcharts showing the processing procedure of the exhaust gas temperature estimation routine according to the second embodiment. Steps 202 to 210 are the same as steps 102 to 110 described above, and steps 230 to 238 are the same as steps 130 to 138 described above.

【0049】ステップ212では、カウンタCNT1が
所定値C1 (>C0 )に達したか否かを判定し、CNT
1=C1 と判定されるとき、すなわちヒータ通電再開時
期に至ったときには、ステップ214に進み、フラグH
FLGを1にして、本ルーチンを終了する。一方、CN
T1≠C1 と判定されるときには、ステップ216に進
み、CNT1がC1 より大きいか否かを判定する。CN
T1≦C1 のときには本ルーチンを終了する一方、CN
T1>C1 のときにはステップ218に進む。ステップ
218では、素子インピーダンスZを測定する。次い
で、ステップ220では、Z≦Z0 が成立するか否か、
すなわち素子インピーダンスが通電カット前の値に復帰
したか否かを判定し、Z>Z0 のとき、すなわち未だ復
帰してないときには本ルーチンを終了する。
In step 212, it is determined whether or not the counter CNT1 has reached a predetermined value C 1 (> C 0 ).
When it is determined that 1 = C 1 , that is, when it is time to restart the heater energization, the routine proceeds to step 214, where the flag H
FLG is set to 1 and this routine ends. On the other hand, CN
When it is determined that T1 ≠ C 1, the process proceeds to step 216, determines whether the CNT1 is greater than C 1. CN
While the routine ends when the T1 ≦ C 1, CN
When T1> C 1 proceeds to step 218. In step 218, the element impedance Z is measured. Next, at step 220, it is determined whether or not Z ≦ Z 0 holds.
That is, it is determined whether or not the element impedance has returned to the value before the energization cut. When Z> Z 0 , that is, when the element impedance has not yet returned, this routine ends.

【0050】一方、ステップ220でZ≦Z0 が成立す
るとき、すなわち素子インピーダンスが通電カット前の
値に復帰したときには、まず、“CNT1−C1 ”が復
帰に要した時間Δt2 を表しているため、Δt2 を計算
する(ステップ222)。次いで、Δt2 ×K2なる演
算を行い、Δt2 ×K2に基づいて図20に示される如
きマップを参照することにより、排気温度THEGを推
定する(ステップ224)。ここで、図20のマップ
は、素子インピーダンス復帰所要時間Δt2 に基づいて
排気温度を求めるための標準的なマップであって、予め
実験的に求められたものである。また、K2は、前述の
K1と同様に、内燃機関の構造、センサの構造、センサ
の取付位置等の違いを吸収するための補正係数であり、
予め実験によって求められている定数である。最後に、
カウンタCNT1を0にクリアして本ルーチンを終了す
る(ステップ226)。
On the other hand, when Z ≦ Z 0 is satisfied in step 220, that is, when the element impedance has returned to the value before the energization cut, first, the time Δt 2 required for “CNT1−C 1 ” to return is expressed. Therefore, Δt 2 is calculated (step 222). Next, an operation of Δt 2 × K2 is performed, and the exhaust gas temperature THEG is estimated by referring to a map as shown in FIG. 20 based on Δt 2 × K2 (step 224). Here, the map in FIG. 20 is a standard map for obtaining the exhaust gas temperature based on the required time for returning the element impedance Δt 2 , and is obtained in advance by experiment. K2 is a correction coefficient for absorbing differences in the structure of the internal combustion engine, the structure of the sensor, the mounting position of the sensor, and the like, similarly to the above-described K1.
This is a constant that is obtained in advance by experiments. Finally,
The counter CNT1 is cleared to 0, and this routine ends (step 226).

【0051】以上、2つの実施形態について説明してき
たが、それらを合体し、通電カット時における素子イン
ピーダンス増大量から排気温度を求めるとともに、通電
再開時における素子インピーダンス復帰所要時間からも
排気温度を求め、それらの排気温度を平均化することに
より、排気温度の測定の精度を高めるようにしてもよ
い。
The two embodiments have been described above. By combining them, the exhaust temperature is obtained from the increase in the element impedance at the time of energization cut, and the exhaust temperature is also obtained from the time required to recover the element impedance when the energization is restarted. By averaging the exhaust gas temperatures, the accuracy of the measurement of the exhaust gas temperature may be improved.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
空燃比センサの利用によりコストアップを招くことな
く、また、測定条件を限定されることもなく、かつ、精
度良く、排気温度を測定することが可能となる。
As described above, according to the present invention,
The use of the air-fuel ratio sensor can accurately measure the exhaust gas temperature without increasing the cost and without limiting the measurement conditions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】空燃比と排気成分濃度との関係を示す特性図で
ある。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing a relationship between an air-fuel ratio and an exhaust component concentration.

【図2】空燃比センサの一構成例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing one configuration example of an air-fuel ratio sensor.

【図3】空燃比センサの電圧−電流特性の一例を示す特
性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram illustrating an example of a voltage-current characteristic of the air-fuel ratio sensor.

【図4】本発明に係る排気温度測定装置としての機能も
備えた空燃比検出装置のハードウェア構成の一例を示す
電気回路図である。
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing an example of a hardware configuration of an air-fuel ratio detection device having a function as an exhaust gas temperature measurement device according to the present invention.

【図5】空燃比と空燃比センサ出力電流との関係を示す
特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between an air-fuel ratio and an output current of an air-fuel ratio sensor.

【図6】素子温度と素子抵抗との関係を示す特性図であ
る。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between element temperature and element resistance.

【図7】センサ本体の構造を示す図であって、(A)は
断面図、(B)は固体電解質の部分拡大図である。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a structure of a sensor main body, wherein FIG. 7A is a cross-sectional view and FIG. 7B is a partially enlarged view of a solid electrolyte.

【図8】センサ本体の等価回路を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an equivalent circuit of the sensor body.

【図9】空燃比検出用の直流電圧に重畳する入力交流電
圧の周波数を変化させたときにセンサ本体のインピーダ
ンスが描く軌跡を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a locus drawn by the impedance of the sensor main body when the frequency of the input AC voltage superimposed on the DC voltage for air-fuel ratio detection is changed.

【図10】入力交流電圧の周波数と素子インピーダンス
との関係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a frequency of an input AC voltage and an element impedance.

【図11】LPFへの入力電圧、空燃比センサ大気側電
極への入力電圧、及び空燃比センサからの出力電流の各
波形を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating waveforms of an input voltage to an LPF, an input voltage to an atmosphere-side electrode of an air-fuel ratio sensor, and an output current from an air-fuel ratio sensor.

【図12】排気温度THEGが機関回転速度NEと機関
負荷LDとに応じてどのように変化するかを示す特性図
である。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing how the exhaust gas temperature THEG changes according to the engine speed NE and the engine load LD.

【図13】ヒータへの通電の実行中に一時的に通電をカ
ットしたときの素子温度の変化及び素子インピーダンス
の変化を示すタイムチャートである。
FIG. 13 is a time chart showing a change in element temperature and a change in element impedance when energization is temporarily cut off during energization of the heater.

【図14】第1実施形態に係る排気温度推定ルーチンの
処理手順を示すフローチャート(1/2)である。
FIG. 14 is a flowchart (1/2) showing a processing procedure of an exhaust gas temperature estimation routine according to the first embodiment.

【図15】第1実施形態に係る排気温度推定ルーチンの
処理手順を示すフローチャート(2/2)である。
FIG. 15 is a flowchart (2/2) showing a processing procedure of an exhaust gas temperature estimation routine according to the first embodiment.

【図16】ヒータへの通電を一定時間カットしたときの
素子インピーダンスの増大量から排気温度を求めるため
のマップを示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a map for obtaining an exhaust gas temperature from an increase in element impedance when current supply to a heater is cut off for a certain period of time.

【図17】ヒータが駆動されていない状態において素子
温度THSEから排気温度THEGを求めるためのマッ
プを示すである。
FIG. 17 shows a map for obtaining the exhaust gas temperature THEG from the element temperature THSE when the heater is not driven.

【図18】第2実施形態に係る排気温度推定ルーチンの
処理手順を示すフローチャート(1/2)である。
FIG. 18 is a flowchart (1/2) showing a processing procedure of an exhaust gas temperature estimation routine according to the second embodiment.

【図19】第2実施形態に係る排気温度推定ルーチンの
処理手順を示すフローチャート(2/2)である。
FIG. 19 is a flowchart (2/2) showing a processing procedure of an exhaust gas temperature estimation routine according to the second embodiment.

【図20】ヒータへの通電を一定時間カットしたときの
素子インピーダンス復帰所要時間から排気温度を求める
ためのマップを示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a map for obtaining an exhaust gas temperature from a required time for restoring element impedance when energization of a heater is cut off for a predetermined time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…空燃比センサ(A/Fセンサ) 11…カバー 12…小孔 13…センサ本体 14…酸素イオン導電性固体電解質層(センサ素子) 15…拡散抵抗層 16…排気側電極層 17…大気側電極層 18…ヒータ 20…センサ本体駆動回路 21…ローパスフィルタ(LPF) 22…第1の電圧フォロワ回路 23…電流検出回路 25…基準電圧発生回路 26…第2の電圧フォロワ回路 30…ヒータ駆動回路 32…バッテリ 40…CPU 90…内燃機関の排気管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Air-fuel ratio sensor (A / F sensor) 11 ... Cover 12 ... Small hole 13 ... Sensor main body 14 ... Oxygen ion conductive solid electrolyte layer (sensor element) 15 ... Diffusion resistance layer 16 ... Exhaust side electrode layer 17 ... Atmospheric side Electrode layer 18 Heater 20 Sensor main body drive circuit 21 Low-pass filter (LPF) 22 First voltage follower circuit 23 Current detection circuit 25 Reference voltage generation circuit 26 Second voltage follower circuit 30 Heater drive circuit 32 battery 40 CPU 90 exhaust pipe of internal combustion engine

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 27/46 325E 325N (72)発明者 稲垣 真介 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G084 BA00 DA13 DA25 EA05 EA07 EB08 FA18 FA27 FA29 FA33Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) G01N 27/46 325E 325N (72) Inventor Shinsuke Inagaki 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture F-term (in Toyota Motor Corporation) Reference) 3G084 BA00 DA13 DA25 EA05 EA07 EB08 FA18 FA27 FA29 FA33

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電圧の印加に伴い排気中の酸素濃度又は
未燃ガス濃度に応じた限界電流を発生させるセンサ本
体、及び、前記センサ本体中の酸素イオン導電素子を加
熱し活性化せしめるためのヒータ、を有する空燃比セン
サと、 前記酸素イオン導電素子の素子インピーダンスを検出す
る素子インピーダンス検出手段と、 前記ヒータへの通電の実行中に一時的に通電をカット
し、前記素子インピーダンス検出手段によって検出され
る素子インピーダンスの該カットに伴う変化の状態に基
づいて排気温度を推定する通電時排気温度推定手段と、 を具備する排気温度測定装置。
1. A sensor main body for generating a limit current according to an oxygen concentration or an unburned gas concentration in exhaust gas with the application of a voltage, and an oxygen ion conductive element in the sensor main body for heating and activating the oxygen ion conductive element. An air-fuel ratio sensor having a heater, an element impedance detecting means for detecting an element impedance of the oxygen ion conductive element, and temporarily stopping energization while the energization to the heater is being performed, and detecting the element impedance by the element impedance detecting means. An exhaust gas temperature estimating means for estimating the exhaust gas temperature based on the state of the change in the element impedance to be performed in accordance with the cut.
【請求項2】 前記ヒータへの通電の非実行中に、前記
素子インピーダンス検出手段によって検出される素子イ
ンピーダンスに基づいて排気温度を推定する非通電時排
気温度推定手段、を更に具備する、請求項1に記載の排
気温度測定装置。
2. A non-energizing exhaust temperature estimating means for estimating an exhaust temperature based on an element impedance detected by the element impedance detecting means while energization of the heater is not being performed. 2. The exhaust gas temperature measuring device according to 1.
【請求項3】 前記通電時排気温度推定手段は、通電を
カットしたときの素子インピーダンスの上昇率に基づい
て排気温度を推定する、請求項1に記載の排気温度測定
装置。
3. The exhaust gas temperature measuring device according to claim 1, wherein said exhaust gas temperature estimating means at the time of energization estimates the exhaust gas temperature based on a rise rate of the element impedance when the energization is cut off.
【請求項4】 前記通電時排気温度推定手段は、通電を
一定時間カットしたときの素子インピーダンスの増大量
に基づいて排気温度を推定する、請求項1に記載の排気
温度測定装置。
4. The exhaust gas temperature measuring device according to claim 1, wherein said energized exhaust gas temperature estimating means estimates the exhaust gas temperature based on an increase in element impedance when energization is cut off for a predetermined time.
【請求項5】 前記通電時排気温度推定手段は、通電を
カットした後、再び通電を開始したときの素子インピー
ダンスの下降率に基づいて排気温度を推定する、請求項
1に記載の排気温度測定装置。
5. The exhaust gas temperature measuring device according to claim 1, wherein said exhaust gas temperature estimating means at the time of energization estimates the exhaust temperature based on a decrease rate of the element impedance when the energization is started again after the energization is cut. apparatus.
【請求項6】 前記通電時排気温度推定手段は、通電を
一定時間カットした後、再び通電を開始する時点から、
素子インピーダンスが通電カット前の値に復帰する時点
までの所要時間に基づいて排気温度を推定する、請求項
1に記載の排気温度測定装置。
6. The energization-time exhaust temperature estimating means, after cutting energization for a certain period of time, from the time when energization is started again,
The exhaust temperature measuring device according to claim 1, wherein the exhaust temperature is estimated based on a time required until the element impedance returns to a value before the energization cut.
JP02742099A 1999-02-04 1999-02-04 Exhaust temperature measuring device Expired - Fee Related JP4385423B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02742099A JP4385423B2 (en) 1999-02-04 1999-02-04 Exhaust temperature measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02742099A JP4385423B2 (en) 1999-02-04 1999-02-04 Exhaust temperature measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000227364A true JP2000227364A (en) 2000-08-15
JP4385423B2 JP4385423B2 (en) 2009-12-16

Family

ID=12220617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02742099A Expired - Fee Related JP4385423B2 (en) 1999-02-04 1999-02-04 Exhaust temperature measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4385423B2 (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6571602B2 (en) 2000-06-15 2003-06-03 Unisia Jecs Corporation Apparatus and method for detecting catalyst temperature
JP2008051092A (en) * 2006-07-25 2008-03-06 Nissan Motor Co Ltd Device and method for protecting exhaust system of internal combustion engine
WO2010073942A1 (en) * 2008-12-25 2010-07-01 日本電気株式会社 Power amplification device
US7779626B2 (en) 2004-12-06 2010-08-24 Denso Corporation Estimating device for exhaust temperature in internal combustion engine
US8052863B2 (en) 2007-02-20 2011-11-08 Denso Corporation Gas sensor control apparatus designed to ensure accuracy of measurement in gas sensor
JP2012127858A (en) * 2010-12-16 2012-07-05 Ngk Spark Plug Co Ltd Gas information estimation device
WO2013121534A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-22 トヨタ自動車株式会社 Nox sensor control device
US8656701B2 (en) 2007-11-07 2014-02-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device
US8818693B2 (en) 2008-12-03 2014-08-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine system control device
JP2015232569A (en) * 2015-07-24 2015-12-24 トヨタ自動車株式会社 NOx SENSOR CONTROLLER
JP2016169710A (en) * 2015-03-16 2016-09-23 ダイハツ工業株式会社 Control device for internal combustion engine
JP2017223138A (en) * 2016-06-14 2017-12-21 トヨタ自動車株式会社 Exhaust temperature estimation device for internal combustion engine
US10273907B2 (en) 2014-12-30 2019-04-30 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for engine-off natural vacuum leak testing

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0424657B2 (en) * 1981-05-06 1992-04-27 Bosch Gmbh Robert
JPH09292364A (en) * 1996-02-28 1997-11-11 Denso Corp Method for detecting element resistance of oxygen concentration sensor
JPH10221182A (en) * 1997-02-06 1998-08-21 Ngk Spark Plug Co Ltd Method and device for measuring temperature using total area air/fuel ratio sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0424657B2 (en) * 1981-05-06 1992-04-27 Bosch Gmbh Robert
JPH09292364A (en) * 1996-02-28 1997-11-11 Denso Corp Method for detecting element resistance of oxygen concentration sensor
JPH10221182A (en) * 1997-02-06 1998-08-21 Ngk Spark Plug Co Ltd Method and device for measuring temperature using total area air/fuel ratio sensor

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6571602B2 (en) 2000-06-15 2003-06-03 Unisia Jecs Corporation Apparatus and method for detecting catalyst temperature
US7779626B2 (en) 2004-12-06 2010-08-24 Denso Corporation Estimating device for exhaust temperature in internal combustion engine
JP2008051092A (en) * 2006-07-25 2008-03-06 Nissan Motor Co Ltd Device and method for protecting exhaust system of internal combustion engine
US8052863B2 (en) 2007-02-20 2011-11-08 Denso Corporation Gas sensor control apparatus designed to ensure accuracy of measurement in gas sensor
US8656701B2 (en) 2007-11-07 2014-02-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device
US8818693B2 (en) 2008-12-03 2014-08-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine system control device
JP5505311B2 (en) * 2008-12-25 2014-05-28 日本電気株式会社 Power amplifier
WO2010073942A1 (en) * 2008-12-25 2010-07-01 日本電気株式会社 Power amplification device
JP2012127858A (en) * 2010-12-16 2012-07-05 Ngk Spark Plug Co Ltd Gas information estimation device
WO2013121534A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-22 トヨタ自動車株式会社 Nox sensor control device
US9568395B2 (en) 2012-02-15 2017-02-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha NOx sensor control device
US10273907B2 (en) 2014-12-30 2019-04-30 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for engine-off natural vacuum leak testing
JP2016169710A (en) * 2015-03-16 2016-09-23 ダイハツ工業株式会社 Control device for internal combustion engine
JP2015232569A (en) * 2015-07-24 2015-12-24 トヨタ自動車株式会社 NOx SENSOR CONTROLLER
JP2017223138A (en) * 2016-06-14 2017-12-21 トヨタ自動車株式会社 Exhaust temperature estimation device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP4385423B2 (en) 2009-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004069547A (en) Control device of air/fuel ratio sensor
JP3551054B2 (en) Air-fuel ratio detector
US6453724B1 (en) Gas concentration sensing apparatus
EP0994345B1 (en) Power supply control system for heater used in gas concentration sensor
US7955494B2 (en) Gas sensor control apparatus
EP1586889A2 (en) Gas concentration measuring apparatus designed to compensate for output error
JP4385423B2 (en) Exhaust temperature measuring device
JP2004144733A (en) Abnormality detection device of gas sensor
US6541741B2 (en) Heater control device for air-fuel ratio sensor
JP2020008559A (en) Gas sensor and sensor element
EP0816836A2 (en) Gas sensor, method for controlling gas sensor, gas concentration controller and method for controlling gas concentration
JP2001355503A (en) Catalyst temperature detecting device
EP1744154B1 (en) Gas concentration measuring apparatus designed to establish quick determination of degree of activation of gas sensor
JP2001133429A (en) Method for recalibrating offset of onboard nox sensor
JP4580115B2 (en) Abnormality diagnosis method for gas concentration sensor
JP2001074693A (en) Heater control device for gas concentration sensor
JP2000292411A (en) Gas concentration detector
JPH03138560A (en) Heat type air/fuel ratio detector
JP2004205357A (en) Detection method of gas concentration
US5976350A (en) Method of and apparatus for detecting an activated condition of a wide range air-fuel ratio sensor
JP2000193636A (en) Abnormality detection device of air-fuel ratio
JP2000221160A (en) Air/fuel ratio detector
JPH10185857A (en) Method and device for detecting degradation state of all region air/fuel ratio sensor
JPH11218516A (en) Method and apparatus for detection of functional state of nitrogen oxide occlusion catalyst
JP4556504B2 (en) Concentration detector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060110

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090310

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090428

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090908

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090921

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131009

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees