JPH0114918Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0114918Y2 JPH0114918Y2 JP3983081U JP3983081U JPH0114918Y2 JP H0114918 Y2 JPH0114918 Y2 JP H0114918Y2 JP 3983081 U JP3983081 U JP 3983081U JP 3983081 U JP3983081 U JP 3983081U JP H0114918 Y2 JPH0114918 Y2 JP H0114918Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- switch
- concentration sensor
- voltage
- oxygen concentration
- Prior art date
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- Expired
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- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- WRRSFOZOETZUPG-FFHNEAJVSA-N (4r,4ar,7s,7ar,12bs)-9-methoxy-3-methyl-2,4,4a,7,7a,13-hexahydro-1h-4,12-methanobenzofuro[3,2-e]isoquinoline-7-ol;hydrate Chemical compound O.C([C@H]1[C@H](N(CC[C@@]112)C)C3)=C[C@H](O)[C@@H]1OC1=C2C3=CC=C1OC WRRSFOZOETZUPG-FFHNEAJVSA-N 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
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Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は自動車用エンジン制御装置に用いる酸
素濃度センサ（以下O2センサという）の活性化
判定装置に関するものである。
素濃度センサ（以下O2センサという）の活性化
判定装置に関するものである。
この種のO2センサとして、ジルコニア電解質
の両面に多孔質の白金電極を設けたジルコニア酸
素濃度センサが知られている。このO2センサは、
排気ガス中の酸素濃度を検出し、エンジンのシリ
ンダ中に吸入される空気量と燃料量の重量比（以
下空燃比という）が理論空燃比となるようフイー
ドバツク制御するための電気信号を得るもので空
燃比とO2センサ起電力の関係は概略第１図のと
おりである。
の両面に多孔質の白金電極を設けたジルコニア酸
素濃度センサが知られている。このO2センサは、
排気ガス中の酸素濃度を検出し、エンジンのシリ
ンダ中に吸入される空気量と燃料量の重量比（以
下空燃比という）が理論空燃比となるようフイー
ドバツク制御するための電気信号を得るもので空
燃比とO2センサ起電力の関係は概略第１図のと
おりである。
ただし、第１図に示すO2センサ起電力はO2セ
ンサが活性状態に達した後のもので、第２図に示
す如く活性状態にする前、即ちO2センサ温度が
一定値以下のときはその出力電圧は低く、また応
答性も悪い。
ンサが活性状態に達した後のもので、第２図に示
す如く活性状態にする前、即ちO2センサ温度が
一定値以下のときはその出力電圧は低く、また応
答性も悪い。
したがつて正常な空燃比制御を行なうためには
O2センサが一定温度に達したか否か、即ち活性
化したか否かの判定をおこない、活性化したと判
定した場合はじめてフイードバツク制御を開始す
るか、または未活性のときは活性時と異なつた制
御をおこなうよう構成する必要がある。
O2センサが一定温度に達したか否か、即ち活性
化したか否かの判定をおこない、活性化したと判
定した場合はじめてフイードバツク制御を開始す
るか、または未活性のときは活性時と異なつた制
御をおこなうよう構成する必要がある。
ここでO2センサの内部抵抗は第３図に示す如
く温度に大きく依存する。
く温度に大きく依存する。
従来O2センサ活性化か否かの判定は上記O2セ
ンサ内部抵抗の温度依存性を利用し、たとえば第
４図に示す如き装置でおこなつていた。すなわち
マイクロコンピユータ２でスイツチＳをONする
ことにより抵抗R1とO2センサ１の内部抵抗ｒで
きまる電流をO2センサ１に流し、この電流によ
つて発生する電圧とO2センサ１の起電力の和の
電圧値V02を、電源電圧VBを抵抗R2，R3で分圧
して得られる基準電圧VSとコンパレータ３で比
較し、VS＞V02となつてコンパレータ３の出力が
“Ｌ”→“Ｈ”となつた時O2センサ１は活性化し
たと判定する（ただしLEAN（リーン）／RICH
（リツチ）の判定は別の基準電圧をもつたコンパ
レータで行う）。
ンサ内部抵抗の温度依存性を利用し、たとえば第
４図に示す如き装置でおこなつていた。すなわち
マイクロコンピユータ２でスイツチＳをONする
ことにより抵抗R1とO2センサ１の内部抵抗ｒで
きまる電流をO2センサ１に流し、この電流によ
つて発生する電圧とO2センサ１の起電力の和の
電圧値V02を、電源電圧VBを抵抗R2，R3で分圧
して得られる基準電圧VSとコンパレータ３で比
較し、VS＞V02となつてコンパレータ３の出力が
“Ｌ”→“Ｈ”となつた時O2センサ１は活性化し
たと判定する（ただしLEAN（リーン）／RICH
（リツチ）の判定は別の基準電圧をもつたコンパ
レータで行う）。
この方式では空燃比がリーンの場合とリツチの
場合でO2センサ１の起電力が異なるにもかかわ
らず活性／未活性の判定基準電圧VSは一定であ
ることから、空燃比がリーンの場合よりもリツチ
の場合の方がO2センサ１の内部抵抗の高いとき
（いいかえるとO2センサ温度が低いとき）に活性
化と判定することになる。
場合でO2センサ１の起電力が異なるにもかかわ
らず活性／未活性の判定基準電圧VSは一定であ
ることから、空燃比がリーンの場合よりもリツチ
の場合の方がO2センサ１の内部抵抗の高いとき
（いいかえるとO2センサ温度が低いとき）に活性
化と判定することになる。
本考案はこのような欠点を除去したもので以下
その説明をおこなう。
その説明をおこなう。
第５図はその一実施例であつて１１はジルコニ
ア電解質の両面に多孔質の白金電極を設けてなる
O2センサ、１２はマイクロコンピユータ１３に
よつてON／OFF制御されるスイツチ、１４はス
イツチ１２のONの時にO2センサ１１の負荷抵抗
となる抵抗、１５は負荷抵抗、１６はO2センサ
１１の出力電圧をデイジタル変換するＡ−Ｄ変換
器で、この出力はマイクロコンピユータ１３に入
力される。
ア電解質の両面に多孔質の白金電極を設けてなる
O2センサ、１２はマイクロコンピユータ１３に
よつてON／OFF制御されるスイツチ、１４はス
イツチ１２のONの時にO2センサ１１の負荷抵抗
となる抵抗、１５は負荷抵抗、１６はO2センサ
１１の出力電圧をデイジタル変換するＡ−Ｄ変換
器で、この出力はマイクロコンピユータ１３に入
力される。
マイクロコンピユータ１３はスイツチ１２を
OFFしたときのO2センサ１１の出力電圧のデイ
ジタル変換値Vo2 ONを監視し、Vo2 ONが一定値
VMIN以上、即ちVo2 ONVMINとなつたとき、スイ
ツチ１２をONし、この時のO2センサ１１の出力
電圧のデイジタル変換値Vo2 ONのVo2 OFFに対する
電圧低下率△Ｒ △Ｒ＝Vo2 OFF−Vo2 ON／Vo2 OFF が一定値以下のときO2センサ１１は活性化した
と判定し、以後はスイツチ１２をOFFに固定し、
O2センサ１１の出力電圧による空燃比フイード
バツク制御を開始する。
OFFしたときのO2センサ１１の出力電圧のデイ
ジタル変換値Vo2 ONを監視し、Vo2 ONが一定値
VMIN以上、即ちVo2 ONVMINとなつたとき、スイ
ツチ１２をONし、この時のO2センサ１１の出力
電圧のデイジタル変換値Vo2 ONのVo2 OFFに対する
電圧低下率△Ｒ △Ｒ＝Vo2 OFF−Vo2 ON／Vo2 OFF が一定値以下のときO2センサ１１は活性化した
と判定し、以後はスイツチ１２をOFFに固定し、
O2センサ１１の出力電圧による空燃比フイード
バツク制御を開始する。
またVo2 OFFがVo2 ON＜VMINのときあるいは
Vo2 ONVMINであつても△Ｒが一定値をこえると
きＯセンサ１１は未活性と判定し未活性状態に対
応したエンジン制御を行うとともに引続き一定時
間毎（あるいはエンジン回転周期に比例した時間
毎）に活性／未活性の判定を継続する。
Vo2 ONVMINであつても△Ｒが一定値をこえると
きＯセンサ１１は未活性と判定し未活性状態に対
応したエンジン制御を行うとともに引続き一定時
間毎（あるいはエンジン回転周期に比例した時間
毎）に活性／未活性の判定を継続する。
第６図は上記実施例の動作を説明する図であ
る。第６図において、Ａはスイツチ１２をオフし
た際のO2センサの出力電圧（o2OFF）特性、Ｂは
スイツチ１２をオンした際のO2センサの出力電
圧（Vo2ON）特性、Ｃは一定値VMINであり、温度
上昇に伴つてO2センサの内部抵抗が小さくなる
ため、スイツチ１２をオンした際の出力電圧Ｂは
温度上昇とともに大きくなる。スイツチ１２オフ
時のO2センサ出力電圧Vo2OFFは温度T1で一定値
VMIN以上となり、スイツチ１２がオンする。こ
こで、マイクロコンピユータは、上記電圧低下率
△Ｒを求め、この電圧低下率△Ｒが一定値以下か
否か判定する。この判定で電圧低下率△Ｒが一定
値以下でない場合には、再度電圧低下率△Ｒを求
め、かつ△Ｒが一定値以下か否かを判定する。第
６図において、温度がT2に上昇し、O2センサの
内部抵抗がさらに小さくなり、O2センサの出力
電圧が上昇すると、電圧低下率△Ｒが一定値以下
となり、O2センサが活性化したと判定される。
る。第６図において、Ａはスイツチ１２をオフし
た際のO2センサの出力電圧（o2OFF）特性、Ｂは
スイツチ１２をオンした際のO2センサの出力電
圧（Vo2ON）特性、Ｃは一定値VMINであり、温度
上昇に伴つてO2センサの内部抵抗が小さくなる
ため、スイツチ１２をオンした際の出力電圧Ｂは
温度上昇とともに大きくなる。スイツチ１２オフ
時のO2センサ出力電圧Vo2OFFは温度T1で一定値
VMIN以上となり、スイツチ１２がオンする。こ
こで、マイクロコンピユータは、上記電圧低下率
△Ｒを求め、この電圧低下率△Ｒが一定値以下か
否か判定する。この判定で電圧低下率△Ｒが一定
値以下でない場合には、再度電圧低下率△Ｒを求
め、かつ△Ｒが一定値以下か否かを判定する。第
６図において、温度がT2に上昇し、O2センサの
内部抵抗がさらに小さくなり、O2センサの出力
電圧が上昇すると、電圧低下率△Ｒが一定値以下
となり、O2センサが活性化したと判定される。
ここで雑音あるいは空燃比の変化等によつて
Vo2 OFF，Vo2 ONのマイクロコンピユータへの入力
値が変動し、判定にエラーを生ずる恐れがある場
合はVo2 OFF値、Vo2 ON値を積分して判定する。あ
るいは複数回測定判定を行いその結果から最終判
定を行う等の処理を行えば正しい活性／未活性の
判定ができる。
Vo2 OFF，Vo2 ONのマイクロコンピユータへの入力
値が変動し、判定にエラーを生ずる恐れがある場
合はVo2 OFF値、Vo2 ON値を積分して判定する。あ
るいは複数回測定判定を行いその結果から最終判
定を行う等の処理を行えば正しい活性／未活性の
判定ができる。
また第５図に示す構成においてＡ−Ｄ変換器４
の入力はO2センサ１１出力のみとなつているが、
実際のエンジン制御装置においては例えば吸入空
気量、冷却水温、バツテリ電圧等アナログ量もデ
イジタル変換する必要があり、従つてＡ−Ｄ変換
器１６は多チヤンネル型を用いる。故に従来の装
置のようにO2センサ１１の出力を活性化判定用、
およびLEAN／RICH判定用の２個のコンパレー
タに入力する代りに多チヤンネル型のＡ−Ｄ変換
器１６に入力し、同変換器１６の出力であるデイ
ジタル値からマイクロコンピユータ１３側で活性
化判定、およびLEAN／RICH判定を行なつた方
がエンジン制御装置としての回路構成は簡素化さ
れる。またO2センサ１１の出力電圧をそのまま
デイジタル変換してマイクロコンピユータ１３に
入力することにより、たとえばLEAN／RICH判
定レベルを可変にすることもマイクロコンピユー
タのプログラムにより簡単におこなえる。
の入力はO2センサ１１出力のみとなつているが、
実際のエンジン制御装置においては例えば吸入空
気量、冷却水温、バツテリ電圧等アナログ量もデ
イジタル変換する必要があり、従つてＡ−Ｄ変換
器１６は多チヤンネル型を用いる。故に従来の装
置のようにO2センサ１１の出力を活性化判定用、
およびLEAN／RICH判定用の２個のコンパレー
タに入力する代りに多チヤンネル型のＡ−Ｄ変換
器１６に入力し、同変換器１６の出力であるデイ
ジタル値からマイクロコンピユータ１３側で活性
化判定、およびLEAN／RICH判定を行なつた方
がエンジン制御装置としての回路構成は簡素化さ
れる。またO2センサ１１の出力電圧をそのまま
デイジタル変換してマイクロコンピユータ１３に
入力することにより、たとえばLEAN／RICH判
定レベルを可変にすることもマイクロコンピユー
タのプログラムにより簡単におこなえる。
以上実施例により説明したが、本考案ではO2
センサの出力電圧をＡ−Ｄ変換器に入力し、この
出力をマイクロコンピユータに入力すると共にマ
イクロコンピユータによつてON／OFF制御され
るO2センサの負荷抵抗切換スイツチを設け、同
スイツチのOFFの時（O2センサの負荷が軽い時）
のO2センサの出力電圧Vo2 OFFが一定値VMINに比
べVo2 OFFVMINか否かを判定し、Vo2 OFFVMINの
ときスイツチをONし、O2センサの出力電圧
Vo2 ONを測定し、電圧低下率 △Ｒ＝Vo2 OFF−Vo2 ON／Vo2 OFF が一定値△RMAX以下であればO2センサの内部抵
抗は一定値以下であり活性状態に達したと判定
し、またVo2 OFF＜VMINかまたはVo2 OFFVMINであ
つても△Ｒ＞△RMAXであればO2センサは未活性
と判定するものであり、正確な判定を行なわせる
ことができる。
センサの出力電圧をＡ−Ｄ変換器に入力し、この
出力をマイクロコンピユータに入力すると共にマ
イクロコンピユータによつてON／OFF制御され
るO2センサの負荷抵抗切換スイツチを設け、同
スイツチのOFFの時（O2センサの負荷が軽い時）
のO2センサの出力電圧Vo2 OFFが一定値VMINに比
べVo2 OFFVMINか否かを判定し、Vo2 OFFVMINの
ときスイツチをONし、O2センサの出力電圧
Vo2 ONを測定し、電圧低下率 △Ｒ＝Vo2 OFF−Vo2 ON／Vo2 OFF が一定値△RMAX以下であればO2センサの内部抵
抗は一定値以下であり活性状態に達したと判定
し、またVo2 OFF＜VMINかまたはVo2 OFFVMINであ
つても△Ｒ＞△RMAXであればO2センサは未活性
と判定するものであり、正確な判定を行なわせる
ことができる。
第１図はO2センサの空燃比−起電力特性図、
第２図はO2センサ温度と起電力および応答時間
の特性図、第３図はO2センサ温度と内部抵抗特
性図、第４図は従来のO2センサ活性化判定装置
のブロツク図、第５図は本考案の一実施例におけ
るO2センサ活性化判定装置のブロツク図、第６
図は同装置の動作説明図である。 １１……O2センサ、１２……スイツチ、１３
……マイクロコンピユータ、１４……固定抵抗、
１６……Ａ−Ｄ変換器。
第２図はO2センサ温度と起電力および応答時間
の特性図、第３図はO2センサ温度と内部抵抗特
性図、第４図は従来のO2センサ活性化判定装置
のブロツク図、第５図は本考案の一実施例におけ
るO2センサ活性化判定装置のブロツク図、第６
図は同装置の動作説明図である。 １１……O2センサ、１２……スイツチ、１３
……マイクロコンピユータ、１４……固定抵抗、
１６……Ａ−Ｄ変換器。
Claims (1)
- ジルコニア酸素濃度センサと、このジルコニア
酸素濃度センサに並列に接続された負荷抵抗及び
スイツチからなる直列回路と、上記ジルコニア酸
素濃度センサの出力電圧をアナログ−デイジタル
変換するＡ−Ｄ変換器と、上記スイツチをオン又
はオフする信号を出力するとともに、上記スイツ
チのオン、オフ時の上記Ａ−Ｄ変換器のデイジタ
ル変換値から電圧低下率を求め、この電圧低下率
が一定値以下の際に上記ジルコニア酸素濃度セン
サが活性化したと判定するマイクロコンピユータ
とからなる酸素濃度センサ活性化判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3983081U JPH0114918Y2 (ja) | 1981-03-19 | 1981-03-19 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3983081U JPH0114918Y2 (ja) | 1981-03-19 | 1981-03-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57151558U JPS57151558U (ja) | 1982-09-22 |
| JPH0114918Y2 true JPH0114918Y2 (ja) | 1989-05-02 |
Family
ID=29836949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3983081U Expired JPH0114918Y2 (ja) | 1981-03-19 | 1981-03-19 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0114918Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006034384A1 (de) * | 2006-07-25 | 2008-01-31 | Robert Bosch Gmbh | Mischpotenzialsensor mit einem erweiterten Betriebstemperaturbereich zur Detektion verschiedener Gase in Gasgemischen, sowie Verfahren zum Betrieb desselben |
-
1981
- 1981-03-19 JP JP3983081U patent/JPH0114918Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57151558U (ja) | 1982-09-22 |
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