JP2001059833A - 排ガス濃度検出装置 - Google Patents
排ガス濃度検出装置Info
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Abstract
辺での排気ガス濃度を精度よく検出できる排ガス濃度検
出装置を提供する。 【解決手段】基準セル2とポンピングセル3とで構成さ
れ排気ガスの空燃比を測定する空燃比センサ1で排気ガ
スの空気過剰率λが理論空燃比1近辺であることを検出
したとき、制御部5は、ポンピングセル3に流される電
流Iの流れを止めてポンピングセル3の電圧を検出し、
この電圧値を排気ガスの濃度検出の値とする。
Description
濃度検出装置に関するものである。
濃淡電池法とポンピング方法が知られている。A/Fと
は、供給した燃料の質量(流量)に対する吸入した乾燥
空気のの質量(流量)の混合比、空燃比を称す。
空燃比を測定する2セルセンサで、ポンピングセルとセ
ンスィングセルとヒータとを持つものにおいて、ポンピ
ングセルが一定電圧を示すようにセンスィングセルに電
流を双方向に流す駆動をする回路を構成すると共に、時
分割で基準時間毎にセンスィングセルの内部抵抗を測定
しセンスィングセルの抵抗が一定になるようにヒータを
オンオフ制御するように構成した空燃比センサの温調回
路が記載されている。
サ、すなわちポンプセルと起電力セルとからなるセンサ
を設け、電流印加停止後の電圧の変化にかかわらず全領
域空燃比センサの活性を正確に検出する活性化状態検出
装置が記載されている。
ポンピングセルと酸素濃度測定セルとからなるセンサを
設け、ヒータ通電開始後に被測定ガス中の酸素濃度の検
出を開始するまでの時間を必要最小限に抑えることので
きる酸素センサの制御装置が記載されている。
号公報記載の温調回路では、演算増幅器AMPのオフセ
ットが1mVあるため、あるいはCPU(中央演算処理
装置)にAD端子を介して検出電圧を取り込む時にAD
最小分解能として5mV(5.12V10bitの場合)要
するため、制御電流値、すなわちフィードバック電流I
の小さくなる空気過剰率λが1近辺での排気ガスの濃度
検出精度が悪いという問題がある。
開平10−104195号公報の技術には、空気過剰率λが1近
辺での排気ガスの濃度検出について、何ら記載されてな
い。
る空気過剰率λが1近辺での排気ガス濃度を精度よく検
出できる排ガス濃度検出装置を提供することにある。
くても、排気ガス濃度を精度よく検出できる排ガス濃度
検出装置を提供することにある。
に、本発明における排ガス濃度検出装置の特徴とすると
ころは、基準セルとポンピングセルとで構成されたセン
サで排気ガスの空気過剰率λが理論空燃比1近辺である
ことを検出したとき、ポンピングセルにに流す電流の流
れを止めてポンピングセルの電圧を検出し、該検出した
電圧値を排気ガスの濃度検出値とすることにある。
近い値であって、I×RがAD変換精度20mV以下の
場合(5mV×4ビット処理≒20mV)をいう。
する。
構成され排気ガスの空燃比を測定するセンサと、通常は
前記基準セルにかかる電圧が一定になるように前記ポン
ピングセルに電流を流す回路部と、該回路部に流れる電
流を制御する制御部とを有する排ガス濃度検出装置にお
いて、前記制御部は、前記センサで前記排気ガスの空気
過剰率λが理論空燃比1近辺であることを検出したと
き、前記電流の流れを止めて前記ポンピングセルの電圧
を検出し、該検出した電圧値を前記排気ガスの濃度検出
値とすることを特徴とする排ガス濃度検出装置を提供す
る。
グセルへの電流制御と前記ポンピングセルの電圧検出と
をタイムシェアリングで行う。
サ及び1個のAD端子を有し、前記回路部に設けた抵抗
の両端にかかる第1電圧,第2電圧及び前記ポンピング
セルにかかる第3電圧を前記マルチプレクサで切換えて
前記AD端子で取り込み、前記第1電圧,第2電圧及び
第3電圧に基づき、前記ポンピングセルの電圧を検出す
る。
わる排気ガス濃度検出装置を、図を用いて説明する。
排気ガス濃度検出装置の概略構成図である。図1に示す
ように、排気ガス濃度検出装置は、基準セル2とポンピ
ングセル3とで構成され排気ガスの空燃比を測定する空
燃比センサ1と、通常は基準セル2に発生する電圧が一
定になるようにポンピングセル3に電流Iを流す回路部
4と、回路部4に流れる電流Iを制御するCPUを備え
た制御部5とで構成されている。
る酸素の濃度と拡散室22内の酸素濃度の差により電圧
を発生させるように電極11およびジルコニア12によ
り構成されている。
ス室(図示せず)との間で酸素を移動させる。この酸素
濃度と拡散室22内の酸素濃度の差は電極13およびジ
ルコニア14により検出される。
2aが使用され、排気ガスが拡散室22に流れる。ま
た、それぞれの電極は酸素をイオン化するために通常白
金を備える。
バイアスをかけ、これにより、基準ガス室21に酸素を
送り込む。オペアンプ16は、通常、基準セル2にかか
る電圧が一定になるように動作する。この状態で、通
常、ポンピングセル3には制御電流Iが回路部4を通し
て流される。
く電圧値がV1、V2(抵抗R2の両端電圧)として制御
部5のAD1、AD2端子に入力される。また、ポンピ
ングセル3にかかる電圧V3も制御部5のAD3端子に
入力される。
14.7)近辺、例えばR×I<A/Dの最小分解能電
圧(5mV)になったときに、スイッチ18をOFFし
電流Iの流れを止めた状態で、ポンピングセル3の電圧
値V=V3−V2を検出する。この電圧値Vが排気ガスの
濃度値として出力される。
気過剰率λ=1近辺におけるポンピングセルの電圧値V
を検出するときのフローチャート図である。
×I<5mVであることを検出し、スイッチ18をOF
Fし電流Iの流れを止めた状態にする(ステップ10
2)。この状態で、制御部4はポンピングセル3の電圧
V=V3−V2またはV=V3−V1を検出する(ステップ
103)。次に、V値がV=0、V<0、V>0である
かの判定を行う(ステップ104)。V=0である場合
は、排気ガスは空気過剰率λ=1であり(ステップ10
5)、V>0である場合は、排気ガスはリッチな状態に
あり(ステップ106)、V<0である場合は、排気ガ
スはリーンな状態にある(ステップ107)。
出とをタイムシェアリングで制御するためのタイムシェ
アリング図である。図3に示すように、10msのジョ
ブ(job)内で、100μsecの時間スイッチ18はOFF
され、この時のポンピングセル3の電圧Vが検出され
る。
られたタイマ(図示せず)により一定間隔毎にON、O
FFされる。OFF時に、ポンピングセル3の電圧Vを
検出する。これによりポンピングセル3の電圧V=V3
−V2またはV=V3−V1が求められる。
定になるようにコントロールされているときのA/Fと
R×I出力との関係を示す。空気過剰率λ=1近辺(図
の斜線部)での小電流Iのブレによって正確なポンピン
グセル3の電圧の測定ができない。
FFしてポンピングセル電圧を求める場合のA/Fとポ
ンピングセル電圧V、すなわちV3との関係を示す。こ
の方式によれば小電流Iの影響を受けないポンピングセ
ル電圧Vが求められる。
ときにスイッチ18をOFFし電流Iの流れを止めた状
態で、ポンピングセル3の電圧を求め、この値を空気過
剰率λ=1近辺時の排気ガスの濃度検出値とする。この
ように、スイッチ18をOFFし電流Iの流れを止めて
からポンピングセル3の電圧を求めるので、回路部4を
流れる電流に影響されずに排気ガスの濃度を精度よく検
出することができる。
2およびポンピングセル3にかかる電圧V3を制御部4の
マルチプレクサで切換えて取り込む状況を示す。V1、
V2、V3は、1個のAD端子で取り込む。このように1
個のAD端子で差圧V3−V2またはV3−V1を取り込む
ために、ポンピングセル3の電圧値Vは、制御電流Iが
小さな値を示す時にあっても、誤差がない、または誤差
が非常に少ないものとなる。
グセル3の電圧を正確に検出することができ、排気ガス
の濃度検出精度を向上させることができる。
ある空気過剰率λが1近辺での排気ガス濃度を精度よく
検出できるので、エンジンの空燃比制御の精度向上を図
ることができる。
濃度を精度よく検出できる高性能な排ガス濃度検出装置
を提供することができる。
検出装置の概略構成図である。
1近辺におけるポンピングセルの電圧値Vを検出すると
きのフローチャート図である。
シェアリングで制御するためのタイムシェアリング図で
ある。
圧Vとの関係図である。
示す図である。
ル、4…回路部、5…制御部、11,13…電極、12,
14…ジルコニア、15…抵抗R1、16…オペアン
プ、17…抵抗R2、18…スイッチ
Claims (3)
- 【請求項1】基準セルとポンピングセルとで構成され排
気ガスの空燃比を測定するセンサと、前記基準セルにか
かる電圧が一定になるように前記ポンピングセルに電流
を流す回路部と、該回路部に流れる電流を制御する制御
部とを有する排ガス濃度検出装置において、 前記制御部は、前記センサで前記排気ガスの空気過剰率
λが理論空燃比1近辺であることを検出したとき、前記
電流の流れを止めて前記ポンピングセルの電圧を検出
し、該検出した電圧値を前記排気ガスの濃度検出値とす
ることを特徴とする排ガス濃度検出装置。 - 【請求項2】請求項1において、前記制御部は、前記ポ
ンピングセルへの電流制御と前記ポンピングセルの電圧
検出とをタイムシェアリングで行うことを特徴とする排
ガス濃度検出装置。 - 【請求項3】請求項1において、前記制御部は、マルチ
プレクサ及び1個のAD端子を有し、前記回路部に設け
た抵抗の両端にかかる第1電圧,第2電圧及び前記ポン
ピングセルにかかる第3電圧を前記マルチプレクサで切
換えて前記AD端子で取り込み、前記第1電圧,第2電
圧及び第3電圧に基づき、前記ポンピングセルの電圧を
検出することを特徴とする排ガス濃度検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11236091A JP2001059833A (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 排ガス濃度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11236091A JP2001059833A (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 排ガス濃度検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001059833A true JP2001059833A (ja) | 2001-03-06 |
Family
ID=16995600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11236091A Pending JP2001059833A (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 排ガス濃度検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001059833A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011002403A (ja) * | 2009-06-22 | 2011-01-06 | Yazaki Corp | 空燃比センサ、及び空燃比測定方法 |
WO2014118896A1 (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-07 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
EP2277035B1 (de) | 2008-05-09 | 2016-11-30 | Robert Bosch GmbH | Eine auswerte- und steuereinheit für eine breitband-lamdasonde |
-
1999
- 1999-08-23 JP JP11236091A patent/JP2001059833A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2277035B1 (de) | 2008-05-09 | 2016-11-30 | Robert Bosch GmbH | Eine auswerte- und steuereinheit für eine breitband-lamdasonde |
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WO2014118896A1 (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-07 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
CN104956057A (zh) * | 2013-01-29 | 2015-09-30 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
JP5958561B2 (ja) * | 2013-01-29 | 2016-08-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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