JP2012251975A - 酸素濃度検出装置及びアルコール検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヒータ装置40は、ホイートストンブリッジ回路45と、電源V1と、電流制御トランジスタQ1と、オペアンプOP1とを備える。ホイートストンブリッジ回路45は、電流制御トランジスタQ1のコレクタと接地の間に、2つのブリッジ経路を形成している。一方のブリッジ経路には、マイクロヒータMHと、第3の抵抗R3とが備わる。マイクロヒータMHは、O2出力部35の近傍に配置され、酸素検出領域を所望の温度に保持する。オペアンプOP1は、ホイートストンブリッジ回路45の不平衡電圧を検出及び増幅して電流制御トランジスタQ1の動作を制御する。主制御部は接点Bの電圧をモニタリングして、所定の最大電圧に達したときに、酸素濃度の検出精度が不適切と判断する。
【選択図】図2
Description
また、前記演算手段は、駆動開始後から前記オペアンプの制御状態に移る期間における前記ヒータ手段に関する電圧の最大値を前記所定値として用いてもよい。
本発明の別の態様はアルコール検出装置に関する。このアルコール検出装置は、上記の酸素濃度検出装置と、ユーザの呼気に含まれるアルコール濃度を検出するアルコールセンサと、前記酸素濃度検出装置が検出した酸素濃度を用いて、前記アルコールセンサの検出結果を補正するとともに、前記酸素濃度検出装置の前記演算手段が、前記限界電流式酸素濃度センサの検出値を無効と判断した場合に、アルコール濃度の検出値が適正値でないと判断する判断手段と、を備える。
まず、図3の期間T1に示すように、ヒータ装置40の電源V1をオンして、ホイートストンブリッジ回路45へ電力供給を開始すると、室温状態となっているマイクロヒータMHへは、接点D及び接点Cの電位が同じ値となるまで、電源V1の最大能力にていわゆる突入電流が流れる。
接点D及び接点Cの電位が同じ値になると、オペアンプOP1は、電流制御トランジスタQ1のオンオフ制御することで、ホイートストンブリッジ回路45のブリッジ出力(接点D及び接点C)が一定値となり平衡するように制御する。
図4のグラフに示すように、電源V1のオン後約8秒経過時に風速の速い空気を約20秒程吹きかけている。空気を吹きかけてすぐに、接点Bのヒータ電圧出力は、最大電圧に達したままその値に張り付き、マイクロヒータMHの温度をコントロールすることができなくなっている。検出ガスが空気であることから本来一定のはずのO2出力電圧が、グラフに示すように、マイクロヒータMHの温度が低下することで、低下している。したがって、酸素濃度の検出が不正確になり、アルコールセンサ12の検出値への補正が適正に行うことができず、アルコール濃度の検出が不正確になるという課題が生じる。
12 アルコールセンサ
14 その他センサ
20 主制御部
25 アルコール濃度表示部
30 O2センサ装置
35 O2出力部
40、40a、40b ヒータ装置
45 ホイートストンブリッジ回路
R1〜R4 抵抗
Q1、Q11 電流制御トランジスタ
OP1 オペアンプ
MH マイクロヒータ
V1 電源
Claims (3)
- 限界電流式酸素濃度センサと、
前記限界電流式酸素濃度センサの近傍に配されたヒータ手段と、
前記ヒータ手段を含んで構成されたホイートストンブリッジ回路と、
電源から前記ホイートストンブリッジ回路への電流供給を制御する電流制御手段と、
前記ホイートストンブリッジ回路のブリッジに入力が接続され、前記電流制御手段を制御するオペアンプと、
前記限界電流式酸素濃度センサの検出値を取得するとともに、前記オペアンプによる制御状態が開始した後に、前記ヒータ手段に関する電圧が所定値に達した場合に、前記限界電流式酸素濃度センサの検出値を無効と判断する演算手段と
を備えることを特徴とする酸素濃度検出装置。 - 前記演算手段は、駆動開始後から前記オペアンプの制御状態に移る期間における前記ヒータ手段に関する電圧の最大値を前記所定値として用いることを特徴とする請求項1に記載の酸素濃度検出装置。
- 請求項1または2に記載の酸素濃度検出装置と、
ユーザの呼気に含まれるアルコール濃度を検出するアルコールセンサと、
前記酸素濃度検出装置が検出した酸素濃度を用いて、前記アルコールセンサの検出結果を補正するとともに、前記酸素濃度検出装置の前記演算手段が、前記限界電流式酸素濃度センサの検出値を無効と判断した場合に、アルコール濃度の検出値が適正値でないと判断する判断手段と、
を備えることを特徴とするアルコール検出装置。
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