JPH01152356A - 空燃比検出装置 - Google Patents
空燃比検出装置Info
- Publication number
- JPH01152356A JPH01152356A JP62312670A JP31267087A JPH01152356A JP H01152356 A JPH01152356 A JP H01152356A JP 62312670 A JP62312670 A JP 62312670A JP 31267087 A JP31267087 A JP 31267087A JP H01152356 A JPH01152356 A JP H01152356A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- fuel ratio
- air
- oxygen
- pump
- 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
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 67
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 67
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 10
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 2
- 241000331231 Amorphocerini gen. n. 1 DAD-2008 Species 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- -1 oxygen ion Chemical class 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は内燃エンジンの排気ガス中の酸素濃度に比例し
た出力を発生する酸素濃度センサを有し酸素濃度センサ
の出力がら空燃比を検出する空燃比検出装置に関する。
た出力を発生する酸素濃度センサを有し酸素濃度センサ
の出力がら空燃比を検出する空燃比検出装置に関する。
背景技術
内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等を目的として
、排気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検出
し、この酸素濃度センサの出力信号に応じて実空燃比を
判別し、その判別結果に応じてエンジンへの供給混合気
の空燃比を目標空燃比にフィードバック制御する空燃比
制御装置が例えば、特公昭５５＝３５３３号公報により
公知である。
、排気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検出
し、この酸素濃度センサの出力信号に応じて実空燃比を
判別し、その判別結果に応じてエンジンへの供給混合気
の空燃比を目標空燃比にフィードバック制御する空燃比
制御装置が例えば、特公昭５５＝３５３３号公報により
公知である。
このような空燃比制御装置に用いられる酸素濃度センサ
として被測定気体中の酸素濃度、すなわち排気空燃比に
比例した出力を発生するものかある。例えば、２つの平
板状の酸素イオン伝導性固体電解質材各々に電極対を設
けて酸素ポンプ素子及び電池素子を形成し、酸素ポンプ
素子及び電池素子の一方の電極面各々が気体滞留室の一
部をなしてその気体滞留室が被測定気体と導入孔を介し
て連通し電池素子の他方の電極面が大気室に面するよう
にしたセンサが特開昭５９−１９２９５５号に開示され
ている。かかる酸素濃度センサにおいては、気体滞留室
内の酸素濃度を常に所定濃度（例えば、０）に保持する
ように電池素子の発生電圧と所定電圧とを比較してその
比較結果に応じて酸素ポンプ素子の電極間にポンプ電流
を供給し、そのポンプ電流値を酸素濃度に比例した出力
として検出するようになっている。ポンプ電流の検出器
としては酸素ポンプ素子と直列に接続した抵抗が用いら
れ、その抵抗の両端電圧がポンプ電流値に比例する酸素
濃度出力電圧として得られる。
として被測定気体中の酸素濃度、すなわち排気空燃比に
比例した出力を発生するものかある。例えば、２つの平
板状の酸素イオン伝導性固体電解質材各々に電極対を設
けて酸素ポンプ素子及び電池素子を形成し、酸素ポンプ
素子及び電池素子の一方の電極面各々が気体滞留室の一
部をなしてその気体滞留室が被測定気体と導入孔を介し
て連通し電池素子の他方の電極面が大気室に面するよう
にしたセンサが特開昭５９−１９２９５５号に開示され
ている。かかる酸素濃度センサにおいては、気体滞留室
内の酸素濃度を常に所定濃度（例えば、０）に保持する
ように電池素子の発生電圧と所定電圧とを比較してその
比較結果に応じて酸素ポンプ素子の電極間にポンプ電流
を供給し、そのポンプ電流値を酸素濃度に比例した出力
として検出するようになっている。ポンプ電流の検出器
としては酸素ポンプ素子と直列に接続した抵抗が用いら
れ、その抵抗の両端電圧がポンプ電流値に比例する酸素
濃度出力電圧として得られる。
排気浄化のために三元触媒コンバータを排気系に備えた
内燃エンジンにおいて酸素濃度比例型の酸素濃度センサ
を用いて空燃比制御を行なう場合でも、供給混合気の空
燃比が理論空燃比（１４゜７）のときに三元触媒コンバ
ータがもっとも有効に作用することからエンジンの定常
運転状態には供給混合気の空燃比が理論空燃比にフィー
ドバック制御される。そこで、実空燃比の理論空燃比か
らの偏差に対応する空燃比検出信号を得てこれにより供
給混合気の空燃比をフィードバック制御することが行な
われている。ところが、実空燃比が理論空燃比に近い場
合にはその偏差が小さく理論空燃比への制御精度を上げ
んとすれば偏差を増幅する必要が生ずる。一方、偏差の
増幅率をあまり大きくすると信号飽和が生じ易く増幅率
の設定が困難であった。
内燃エンジンにおいて酸素濃度比例型の酸素濃度センサ
を用いて空燃比制御を行なう場合でも、供給混合気の空
燃比が理論空燃比（１４゜７）のときに三元触媒コンバ
ータがもっとも有効に作用することからエンジンの定常
運転状態には供給混合気の空燃比が理論空燃比にフィー
ドバック制御される。そこで、実空燃比の理論空燃比か
らの偏差に対応する空燃比検出信号を得てこれにより供
給混合気の空燃比をフィードバック制御することが行な
われている。ところが、実空燃比が理論空燃比に近い場
合にはその偏差が小さく理論空燃比への制御精度を上げ
んとすれば偏差を増幅する必要が生ずる。一方、偏差の
増幅率をあまり大きくすると信号飽和が生じ易く増幅率
の設定が困難であった。
発明の概要
本発明の目的は、理論空燃比近傍の空燃比の判別精度を
十分向上させることができる空燃比検出装置を提供する
ことである。
十分向上させることができる空燃比検出装置を提供する
ことである。
本発明による空燃比検出装置においては、内燃エンジン
の排気系に設けられかつ酸素イオン伝導性固体電解質材
及びこれを挾む電極からなる酸素ポンプ素子と、該酸素
ポンプ素子の電極間にポンプ電流を供給しポンプ電流を
排気ガス中の酸素濃度にほぼ比例した電流値となるよう
に制御する電流供給手段と、ポンプ電流値に応じた空燃
比検出信号を発生する信号発生手段とからなる空燃比検
出装置であり、信号発生手段がポンプ電流値に応じた電
圧を発生する電圧発生手段と、該電圧発生手段の出力電
圧を増幅する電圧増幅手段と、該電圧増幅手段の出力電
圧が所定電圧範囲内にあるときには電圧増幅手段の出力
電圧が所定電圧範囲外にあるときよりも電圧増幅手段の
増幅度を増大させる共に電圧増幅手段の出力電圧から検
出空燃比を判別する判別手段とからなること特徴として
いる。
の排気系に設けられかつ酸素イオン伝導性固体電解質材
及びこれを挾む電極からなる酸素ポンプ素子と、該酸素
ポンプ素子の電極間にポンプ電流を供給しポンプ電流を
排気ガス中の酸素濃度にほぼ比例した電流値となるよう
に制御する電流供給手段と、ポンプ電流値に応じた空燃
比検出信号を発生する信号発生手段とからなる空燃比検
出装置であり、信号発生手段がポンプ電流値に応じた電
圧を発生する電圧発生手段と、該電圧発生手段の出力電
圧を増幅する電圧増幅手段と、該電圧増幅手段の出力電
圧が所定電圧範囲内にあるときには電圧増幅手段の出力
電圧が所定電圧範囲外にあるときよりも電圧増幅手段の
増幅度を増大させる共に電圧増幅手段の出力電圧から検
出空燃比を判別する判別手段とからなること特徴として
いる。
実施例
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１図に示した本発明の一実施例たる酸素濃度センサを
備えた空燃比検出装置においては、酸素イオン伝導性固
体電解質材１内には気体拡散制限域として気体滞留室２
が形成されている。気体滞留室２は固体電解質材１外部
から被測定気体の排気ガスを導入する導入孔３に連通し
、導入孔３は図示しない内燃エンジンの排気管内におい
て排気ガスが気体滞留室２内に流入し易いように位置さ
れる。また酸素イオン伝導性固体電解質材１には大気を
導入する大気基準室４が気体滞留室２と壁を隔てるよう
に形成されている。気体滞留室２と大気基準室４との間
の壁部及び大気基準室４とは反対側の壁部には電極対６
ａ、 ６ｂ、 ５ａ、 ５ｂが各々形成されている
。固体電解質材１及び電極対５ａ、５ｂが酸素ポンプ素
子７として作用し、固体電解質材１及び電極対６ａ、６
ｂが電池素子８として作用する。また大気基準室４の外
壁面にはヒータ素子９が設けられている。
備えた空燃比検出装置においては、酸素イオン伝導性固
体電解質材１内には気体拡散制限域として気体滞留室２
が形成されている。気体滞留室２は固体電解質材１外部
から被測定気体の排気ガスを導入する導入孔３に連通し
、導入孔３は図示しない内燃エンジンの排気管内におい
て排気ガスが気体滞留室２内に流入し易いように位置さ
れる。また酸素イオン伝導性固体電解質材１には大気を
導入する大気基準室４が気体滞留室２と壁を隔てるよう
に形成されている。気体滞留室２と大気基準室４との間
の壁部及び大気基準室４とは反対側の壁部には電極対６
ａ、 ６ｂ、 ５ａ、 ５ｂが各々形成されている
。固体電解質材１及び電極対５ａ、５ｂが酸素ポンプ素
子７として作用し、固体電解質材１及び電極対６ａ、６
ｂが電池素子８として作用する。また大気基準室４の外
壁面にはヒータ素子９が設けられている。
酸素イオン伝導性固体電解質材ｌとしては、２ｒｃ）２
（二酸化ジルコニウム）が用い、られ、電極５ａないし
６ｂとしてはｐｔ（白金）が用いられる。
（二酸化ジルコニウム）が用い、られ、電極５ａないし
６ｂとしてはｐｔ（白金）が用いられる。
電池素子８の電極６ａにはポンプ電流制御手段として差
動増幅回路１１が接続され、差動増幅回路１１は電池素
子８の電極６ａ、６ｂ間の電圧と基準電圧源１２から出
力される基準電圧Ｖ ｒ ｌとの差電圧に応じた電圧を
出力する。基準電圧源１２による基準電圧ｖｒ、は理論
空燃比に相当する電圧（２，９５（Ｖ） ）である。差
動増幅回路１１の出力端子は酸素ポンプ素子７の電極５
ａに接続されている。酸素ポンプ素子７の電極５ｂ及び
電池素子８の電極６ｂは共通接続されて演算増幅回路１
３の反転入力端子に接続されている。演算増幅回路１３
の非反転入力端子には基準電圧源１４から出力される基
準電圧Ｖｒ２が供給される。
動増幅回路１１が接続され、差動増幅回路１１は電池素
子８の電極６ａ、６ｂ間の電圧と基準電圧源１２から出
力される基準電圧Ｖ ｒ ｌとの差電圧に応じた電圧を
出力する。基準電圧源１２による基準電圧ｖｒ、は理論
空燃比に相当する電圧（２，９５（Ｖ） ）である。差
動増幅回路１１の出力端子は酸素ポンプ素子７の電極５
ａに接続されている。酸素ポンプ素子７の電極５ｂ及び
電池素子８の電極６ｂは共通接続されて演算増幅回路１
３の反転入力端子に接続されている。演算増幅回路１３
の非反転入力端子には基準電圧源１４から出力される基
準電圧Ｖｒ２が供給される。
基準電圧源１４による基準電圧Ｖ ｒ ２は例えば、２
．５ｖに設定されている。演算増幅回路１３の反転入力
端子と出力端子との間には抵抗１５が接続されている。
．５ｖに設定されている。演算増幅回路１３の反転入力
端子と出力端子との間には抵抗１５が接続されている。
演算増幅回路１３の出力端子電圧ＶＯＵＴ及び反転入力
端子電圧Ｖ ｒｅ（’は差動増幅回路１６．１７に供給
される。差動増幅回路１６は演算増幅回路１８及び抵抗
１９ないし２１からなり、電圧ＶＯＬＪＴと電圧Ｖ ｒ
ｅｆ’との差電圧Ｖ。
端子電圧Ｖ ｒｅ（’は差動増幅回路１６．１７に供給
される。差動増幅回路１６は演算増幅回路１８及び抵抗
１９ないし２１からなり、電圧ＶＯＬＪＴと電圧Ｖ ｒ
ｅｆ’との差電圧Ｖ。
ＬＪＴＩを出力し、差動増幅回路１７は演算増幅回路２
２及び抵抗２３ないし２５からなり、電圧ＶＯＬＪＴと
電圧Ｖｒｅｆ’との差電圧ｖｏ ＬＪ Ｔ ｌの５倍の
電圧ｖｏ Ｕ Ｔ ２を出力する。電圧ＶＯＵＴＩ及び
ｖｏ Ｕ Ｔ ２はＡ／Ｄ変換器２６に供給される。
２及び抵抗２３ないし２５からなり、電圧ＶＯＬＪＴと
電圧Ｖｒｅｆ’との差電圧ｖｏ ＬＪ Ｔ ｌの５倍の
電圧ｖｏ Ｕ Ｔ ２を出力する。電圧ＶＯＵＴＩ及び
ｖｏ Ｕ Ｔ ２はＡ／Ｄ変換器２６に供給される。
Ａ／Ｄ変換器２６は電圧ｖｏ Ｕ Ｔ ｌ及びＶＯＵＴ
２をディジタル信号に各々変換してマイクロプロセッサ
２７に供給する。
２をディジタル信号に各々変換してマイクロプロセッサ
２７に供給する。
かかる構成においては、電池素子８の電極６ａ。
６ｂ間には気体滞留室２内と大気基準室４との酸素濃度
差に応じた電圧Ｖｓが発生する。この電圧Ｖｓと演算増
幅回路１３の反転入力端子電圧Ｖｒｅｒとが加算されて
差動増幅回路１１の反転入力端子には供給される。一方
、演算増幅回路１３の反転入力端子電圧Ｖ ｒｅｆ’は
ポンプ電流値１ｐが変化しても演算増幅回路１３によっ
て非反転入力端子電圧、すなわち基準電圧［１４の出力
電圧Ｖｒ２にほぼ等しくなる。
差に応じた電圧Ｖｓが発生する。この電圧Ｖｓと演算増
幅回路１３の反転入力端子電圧Ｖｒｅｒとが加算されて
差動増幅回路１１の反転入力端子には供給される。一方
、演算増幅回路１３の反転入力端子電圧Ｖ ｒｅｆ’は
ポンプ電流値１ｐが変化しても演算増幅回路１３によっ
て非反転入力端子電圧、すなわち基準電圧［１４の出力
電圧Ｖｒ２にほぼ等しくなる。
酸素ポンプ素子７へのポンプ電流の供給が開始されると
、エンジンに供給された混合気の空燃比がリーン領域で
あれば、電池素子８の電極６ａ。
、エンジンに供給された混合気の空燃比がリーン領域で
あれば、電池素子８の電極６ａ。
６ｂ間に発生する電圧Ｖｓが低下して電圧ＶＳ十Ｖ ｒ
ｅｆ’が基準電圧源１２の出力電圧Ｖｒｌより低くなる
ので差動増幅回路１１の出力レベルが正レベルになり、
この正レベル電圧が酸素ポンプ素子７の電極５ａに印加
される。よって、ポンプ電流が酸素ポンプ素子７、抵抗
１５を流れ、そして演算増幅回路１３に流れ込む。酸素
ポンプ素子７には電極５ａから電極５ｂに向ってポンプ
電流が流れるので気体滞留室２内の酸素が電極５ｂにて
イオン化して酸素ポンプ素子７内を移動して電極５ａか
ら酸素ガスとして放出され、気体滞留室２内の酸素が汲
み出される。
ｅｆ’が基準電圧源１２の出力電圧Ｖｒｌより低くなる
ので差動増幅回路１１の出力レベルが正レベルになり、
この正レベル電圧が酸素ポンプ素子７の電極５ａに印加
される。よって、ポンプ電流が酸素ポンプ素子７、抵抗
１５を流れ、そして演算増幅回路１３に流れ込む。酸素
ポンプ素子７には電極５ａから電極５ｂに向ってポンプ
電流が流れるので気体滞留室２内の酸素が電極５ｂにて
イオン化して酸素ポンプ素子７内を移動して電極５ａか
ら酸素ガスとして放出され、気体滞留室２内の酸素が汲
み出される。
気体滞留室２内の酸素の汲み出しにより気体滞留室２内
の排気ガスと大気基準室４内の大気の間に酸素濃度差が
生ずる。この酸素濃度差に応じた電圧Ｖｓが電池素子８
の電極６ａ、６ｂ間に発生し、この電圧ＶＳは電圧Ｖ
ｒｅｆに加算されて差動増幅回路１１の反転入力端子に
供給される。差動増幅回路１１の出力電圧は電圧Ｖｓ＋
Ｖｒｅｆ’と基準電圧源１２の出力電圧ｖｒｌとの差電
圧に比例した電圧となるのでポンプ電流値ＩＰは排気ガ
ス中の酸素濃度に比例する。
の排気ガスと大気基準室４内の大気の間に酸素濃度差が
生ずる。この酸素濃度差に応じた電圧Ｖｓが電池素子８
の電極６ａ、６ｂ間に発生し、この電圧ＶＳは電圧Ｖ
ｒｅｆに加算されて差動増幅回路１１の反転入力端子に
供給される。差動増幅回路１１の出力電圧は電圧Ｖｓ＋
Ｖｒｅｆ’と基準電圧源１２の出力電圧ｖｒｌとの差電
圧に比例した電圧となるのでポンプ電流値ＩＰは排気ガ
ス中の酸素濃度に比例する。
リッチ領域の空燃比のときには電圧Ｖｓ＋Ｖｒｅｆが基
準電圧源１２の出力電圧Ｖ ｒ ）を越える。
準電圧源１２の出力電圧Ｖ ｒ ）を越える。
よって、差動増幅回路１１の出力レベルが正レベルから
負レベルに反転する。この負レベルにより酸素ポンプ素
子７の電極５ａ、５ｂ間に流れるポンプ電流が減少し、
電流方向が反転する。すなわち、ポンプ電流は電極５ｂ
から電極５ａ方向に流れるので外部の酸素が電極５ａに
てイオン化して酸素ポンプ素子７内を移動して電極５ｂ
から酸素ガスとして気体滞留室２内に放出され、酸素が
気体滞留室２内に汲み込まれる。従って、気体滞留室２
内の酸素濃度が常に一定になるようにポンプ電流を供給
することにより酸素を汲み込んだり、汲み出したりする
のでポンプ電流値ＩＰはリーン及びリッチ領域にて排気
ガス中の酸素濃度に各々比例するのである。
負レベルに反転する。この負レベルにより酸素ポンプ素
子７の電極５ａ、５ｂ間に流れるポンプ電流が減少し、
電流方向が反転する。すなわち、ポンプ電流は電極５ｂ
から電極５ａ方向に流れるので外部の酸素が電極５ａに
てイオン化して酸素ポンプ素子７内を移動して電極５ｂ
から酸素ガスとして気体滞留室２内に放出され、酸素が
気体滞留室２内に汲み込まれる。従って、気体滞留室２
内の酸素濃度が常に一定になるようにポンプ電流を供給
することにより酸素を汲み込んだり、汲み出したりする
のでポンプ電流値ＩＰはリーン及びリッチ領域にて排気
ガス中の酸素濃度に各々比例するのである。
一方、演算増幅回路１３の出力端子電圧ＶＯＵＴ及び反
転入力端子電圧Ｖ ｒｅｆ’は差動増幅回路１６．１７
に供給される。差動増幅回路１６は電圧ＶＯＵＴ Ｖ
ｒｅｆ’を電圧ｖｏ Ｕ Ｔ Ｉとして出力し、差動増
幅回路１７は電圧Ｖｏ Ｕ Ｔ−Ｖｒｅｆ’の５倍の電
圧ｖＱ ｕ Ｔ ２を出力する。ポンプ電流値ＩＰはＩ
ｐ −（Ｖｏ Ｕ Ｔ −Ｖｒｅｆ ） ／Ｒｐなる
式によって表わされるので電圧ｖｏ ｕ Ｔ Ｉ及びｖ
ｏ Ｕ Ｔ２はポンプ電流値ＩＰに比例した電圧となる
。なお、ＲＰは抵抗１５の抵抗値である。この電圧ＶＯ
ＵＴＩ及びｖｏ Ｕ Ｔ ２はＡ／Ｄ変換器２６によっ
てディジタル信号に各々変換されてマイクロプロセッサ
２７に供給される。
転入力端子電圧Ｖ ｒｅｆ’は差動増幅回路１６．１７
に供給される。差動増幅回路１６は電圧ＶＯＵＴ Ｖ
ｒｅｆ’を電圧ｖｏ Ｕ Ｔ Ｉとして出力し、差動増
幅回路１７は電圧Ｖｏ Ｕ Ｔ−Ｖｒｅｆ’の５倍の電
圧ｖＱ ｕ Ｔ ２を出力する。ポンプ電流値ＩＰはＩ
ｐ −（Ｖｏ Ｕ Ｔ −Ｖｒｅｆ ） ／Ｒｐなる
式によって表わされるので電圧ｖｏ ｕ Ｔ Ｉ及びｖ
ｏ Ｕ Ｔ２はポンプ電流値ＩＰに比例した電圧となる
。なお、ＲＰは抵抗１５の抵抗値である。この電圧ＶＯ
ＵＴＩ及びｖｏ Ｕ Ｔ ２はＡ／Ｄ変換器２６によっ
てディジタル信号に各々変換されてマイクロプロセッサ
２７に供給される。
マイクロプロセッサ２７は所定周期毎、又はエンジン回
転に同期して第２図に示すフロー図の如く先ず、Ａ／Ｄ
変換器２６からディジタル化された電圧ＶＯＬＪＴ２を
読み込み（ステップ５１）、読み込んだｖｏ Ｕ Ｔ
２が所定値ｖ１より小であるか否かを判別する（ステッ
プ５２）。ｖＱ ｕ Ｔ ２≧ｖｌの場合には読み込ん
だｖｏ Ｕ Ｔ ２が所定値Ｖ２ （ただし、Ｖ２
＞Ｖｌ ）より大であるか否かを判別する（ステップ５
３）。Ｖｌ ≦ｖＱ Ｕ Ｔ ２≦ｖ２ならば、差動増
幅回路１７のダイナミックレンジ内である訳であり、読
み込んだｖＱ Ｕ Ｔ ２から検出空燃比を判別する（
ステップ５４）。−方、ＶＯＬＪＴ２＜Ｖ１又ハＶｏ
Ｕ Ｔ ２ ＞Ｖ２ ナラば、電圧ｖｏ Ｕ Ｔ ２の
適正読み込み範囲以外であるのでＡ／Ｄ変換器２６から
ディジタル化された電圧ｖｏ Ｕ Ｔ Ｉを読み込み（
ステップ５５）、読み込んだｖｏ ｕ Ｔ Ｉから検出
空燃比を判別する（ステップ５６）。例えば、予め定め
られた電圧ＶＯＬＩＴＩ 、ＶＯＵＴ２毎に異なるデー
タマツプから読み込み電圧に対応する空燃比を検索して
得てそれを検出空燃比とする。なお、検出空燃比が理論
空燃比であるときにはＩＰ−０であり、ＶＯｕｖ−Ｖｒ
ｅｆ’となるのでＶｏｕＴ＋ −ＶＯＵＴ２−０ （Ｖ
） テある。ヨッテ、Ｖｌ＜０ （Ｖ）、Ｖ２ ＞０
（Ｖ）の如く設定されている。
転に同期して第２図に示すフロー図の如く先ず、Ａ／Ｄ
変換器２６からディジタル化された電圧ＶＯＬＪＴ２を
読み込み（ステップ５１）、読み込んだｖｏ Ｕ Ｔ
２が所定値ｖ１より小であるか否かを判別する（ステッ
プ５２）。ｖＱ ｕ Ｔ ２≧ｖｌの場合には読み込ん
だｖｏ Ｕ Ｔ ２が所定値Ｖ２ （ただし、Ｖ２
＞Ｖｌ ）より大であるか否かを判別する（ステップ５
３）。Ｖｌ ≦ｖＱ Ｕ Ｔ ２≦ｖ２ならば、差動増
幅回路１７のダイナミックレンジ内である訳であり、読
み込んだｖＱ Ｕ Ｔ ２から検出空燃比を判別する（
ステップ５４）。−方、ＶＯＬＪＴ２＜Ｖ１又ハＶｏ
Ｕ Ｔ ２ ＞Ｖ２ ナラば、電圧ｖｏ Ｕ Ｔ ２の
適正読み込み範囲以外であるのでＡ／Ｄ変換器２６から
ディジタル化された電圧ｖｏ Ｕ Ｔ Ｉを読み込み（
ステップ５５）、読み込んだｖｏ ｕ Ｔ Ｉから検出
空燃比を判別する（ステップ５６）。例えば、予め定め
られた電圧ＶＯＬＩＴＩ 、ＶＯＵＴ２毎に異なるデー
タマツプから読み込み電圧に対応する空燃比を検索して
得てそれを検出空燃比とする。なお、検出空燃比が理論
空燃比であるときにはＩＰ−０であり、ＶＯｕｖ−Ｖｒ
ｅｆ’となるのでＶｏｕＴ＋ −ＶＯＵＴ２−０ （Ｖ
） テある。ヨッテ、Ｖｌ＜０ （Ｖ）、Ｖ２ ＞０
（Ｖ）の如く設定されている。
マイクロプロセッサ２７は検出空燃比を得ると、図示し
ない別のルーチンにおいて検出空燃比と目標空燃比との
偏差に応じて空燃比補正値を設定し、その空燃比補正値
に応じて吸気２次空気供給量、又は燃料供給量を調整せ
しめるのである。このようにして空燃比フィードバック
制御が行なわれる。
ない別のルーチンにおいて検出空燃比と目標空燃比との
偏差に応じて空燃比補正値を設定し、その空燃比補正値
に応じて吸気２次空気供給量、又は燃料供給量を調整せ
しめるのである。このようにして空燃比フィードバック
制御が行なわれる。
なお、上記した実施例においては、酸素ポンプ素子７及
び電池素子８を有する酸素濃度比例型の酸素濃度センサ
が示されているが、これに限らず本発明は適用できる。
び電池素子８を有する酸素濃度比例型の酸素濃度センサ
が示されているが、これに限らず本発明は適用できる。
例えば、酸素ポンプ素子のみにより酸素の汲み出しによ
り酸素ポンプ素子の一方の電極側に基準酸素領域を形成
する限界電流方式の酸素濃度センサにも本発明を適用で
きる。
り酸素ポンプ素子の一方の電極側に基準酸素領域を形成
する限界電流方式の酸素濃度センサにも本発明を適用で
きる。
発明の効果
以上の如く、本発明の空燃比検出装置においては、ポン
プ電流値に応じた電圧が電圧発生手段かに出力され、そ
の電圧発生手段の出力電圧が増幅されて電圧増幅手段か
ら出力される。その電圧増幅手段の出力電圧が理論空燃
比近傍に対応する電圧増幅手段のダイナミックレンジを
越えない所定電圧範囲内にあるときには所定電圧範囲外
にあるときよりも電圧増幅手段の増幅度を増大させかつ
電圧増幅手段の出力電圧から検出空燃比を判別すること
により、空燃比を広範囲で検出することができると共に
理論空燃比近傍に空燃比が存在するときには空燃比の判
別精度を向上させることができる。よって、供給混合気
の空燃比を理論空燃比に高精度でフィードバック制御す
ることができ、三元触媒コンバータによる排気浄化効率
を向上させることができる。
プ電流値に応じた電圧が電圧発生手段かに出力され、そ
の電圧発生手段の出力電圧が増幅されて電圧増幅手段か
ら出力される。その電圧増幅手段の出力電圧が理論空燃
比近傍に対応する電圧増幅手段のダイナミックレンジを
越えない所定電圧範囲内にあるときには所定電圧範囲外
にあるときよりも電圧増幅手段の増幅度を増大させかつ
電圧増幅手段の出力電圧から検出空燃比を判別すること
により、空燃比を広範囲で検出することができると共に
理論空燃比近傍に空燃比が存在するときには空燃比の判
別精度を向上させることができる。よって、供給混合気
の空燃比を理論空燃比に高精度でフィードバック制御す
ることができ、三元触媒コンバータによる排気浄化効率
を向上させることができる。
なお、上記した卑施例の如＜Ａ／Ｄ変換器によってディ
ジタル化する場合にはＡ／Ｄ変換器の変換可能範囲を越
すことが防止される。
ジタル化する場合にはＡ／Ｄ変換器の変換可能範囲を越
すことが防止される。
第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図は第１図
の回路中のマイクロプロセッサの動作を示すフロー図で
ある。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素イオン伝導性固体電解質材２・・・
・・・気体滞留室 ３・・・・・・導入孔 ４・・・・・・大気基準室 ７・・・・・・酸素ポンプ素子 ８・・・・・・電池素子 １１，１６．１７・・・・・・差動増幅回路１２．１４
・・・・・・基準電圧源 １３．１８．２２・・・・・・演算増幅回路出願人
本田技研工業株式会社
の回路中のマイクロプロセッサの動作を示すフロー図で
ある。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素イオン伝導性固体電解質材２・・・
・・・気体滞留室 ３・・・・・・導入孔 ４・・・・・・大気基準室 ７・・・・・・酸素ポンプ素子 ８・・・・・・電池素子 １１，１６．１７・・・・・・差動増幅回路１２．１４
・・・・・・基準電圧源 １３．１８．２２・・・・・・演算増幅回路出願人
本田技研工業株式会社
Claims (1)
- 内燃エンジンの排気系に設けられかつ酸素イオン伝導性
固体電解質材及びこれを挟む電極からなる酸素ポンプ素
子と、前記酸素ポンプ素子の電極間にポンプ電流を供給
し該ポンプ電流を排気ガス中の酸素濃度の基準濃度から
の偏差にほぼ比例した電流値となるように制御する電流
供給手段と、前記ポンプ電流値に応じた空燃比検出信号
を発生する信号発生手段とからなる空燃比検出装置であ
って、前記信号発生手段は前記ポンプ電流値に応じた電
圧を発生する電圧発生手段と、該電圧発生手段の出力電
圧を増幅する電圧増幅手段と、前記電圧増幅手段の出力
電圧が所定電圧範囲内にあるときには前記電圧増幅手段
の出力電圧が前記所定電圧範囲外にあるときよりも前記
電圧増幅手段の増幅度を増大させる共に前記電圧増幅手
段の出力電圧から検出空燃比を判別する判別手段とから
なることを特徴とする空燃比検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62312670A JPH07104324B2 (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | 空燃比検出装置 |
| US07/281,713 US4915813A (en) | 1987-12-09 | 1988-12-09 | Oxygen concentration detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62312670A JPH07104324B2 (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | 空燃比検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01152356A true JPH01152356A (ja) | 1989-06-14 |
| JPH07104324B2 JPH07104324B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=18032015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62312670A Expired - Fee Related JPH07104324B2 (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | 空燃比検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104324B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06137193A (ja) * | 1992-10-23 | 1994-05-17 | Nippondenso Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP2002196644A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| US7655121B2 (en) | 2006-05-23 | 2010-02-02 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor interface device and gas sensor system |
| US7802463B2 (en) | 2007-10-11 | 2010-09-28 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Sensor control device and air fuel ratio detecting apparatus |
| DE10352064B4 (de) * | 2002-11-08 | 2019-10-31 | Denso Corporation | Gaskonzentrationsmessgerät mit hohem Auflösungsvermögen |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4569701B2 (ja) * | 2002-11-08 | 2010-10-27 | 株式会社デンソー | ガス濃度検出装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61140958U (ja) * | 1985-02-21 | 1986-09-01 |
-
1987
- 1987-12-09 JP JP62312670A patent/JPH07104324B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61140958U (ja) * | 1985-02-21 | 1986-09-01 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06137193A (ja) * | 1992-10-23 | 1994-05-17 | Nippondenso Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP2002196644A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| DE10352064B4 (de) * | 2002-11-08 | 2019-10-31 | Denso Corporation | Gaskonzentrationsmessgerät mit hohem Auflösungsvermögen |
| US7655121B2 (en) | 2006-05-23 | 2010-02-02 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor interface device and gas sensor system |
| US7802463B2 (en) | 2007-10-11 | 2010-09-28 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Sensor control device and air fuel ratio detecting apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07104324B2 (ja) | 1995-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS62218858A (ja) | 酸素濃度検出装置 | |
| JPH0212054A (ja) | 比例型排気濃度センサにおける出力補正方法 | |
| JPH0727391Y2 (ja) | 内燃エンジンの空燃比制御装置 | |
| US4622126A (en) | Engine air/fuel ratio sensing device | |
| JPH0260142B2 (ja) | ||
| US6763697B2 (en) | Method and device for operating a linear lambda probe | |
| JPH01152356A (ja) | 空燃比検出装置 | |
| JP3736921B2 (ja) | 空燃比センサ | |
| JPH0447784B2 (ja) | ||
| US5837114A (en) | Arrangement for determining the concentration of a component in a gas mixture | |
| US4877511A (en) | Oxygen concentration-sensing device | |
| JPS61138155A (ja) | 空燃比検知装置 | |
| JP3814031B2 (ja) | 平板型空燃比感知センサ及びその駆動回路 | |
| JPH0750070B2 (ja) | 酸素濃度検出装置 | |
| JPH0672863B2 (ja) | 酸素濃度検出装置 | |
| JPS61161445A (ja) | 空燃比検出装置 | |
| JPS6219700B2 (ja) | ||
| JPH0737957B2 (ja) | 酸素濃度検出装置 | |
| JPS61292051A (ja) | 酸素濃度検出装置 | |
| JPS6276447A (ja) | 酸素濃度検出装置 | |
| JPS6255553A (ja) | 酸素濃度検出装置 | |
| JPS6236552A (ja) | 酸素濃度検出装置 | |
| JPH04134152A (ja) | 内燃エンジンの空燃比制御方法 | |
| JPS62198744A (ja) | 内燃エンジン用酸素濃度センサの出力補正方法 | |
| JPH10300720A (ja) | 排気成分計測装置およびエンジン空燃比制御システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |