JPH01274054A - Detection of air/fuel ratio - Google Patents

Detection of air/fuel ratio

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JPH01274054A
JPH01274054A JP10333888A JP10333888A JPH01274054A JP H01274054 A JPH01274054 A JP H01274054A JP 10333888 A JP10333888 A JP 10333888A JP 10333888 A JP10333888 A JP 10333888A JP H01274054 A JPH01274054 A JP H01274054A
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JP
Japan
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exhaust gas
metal oxide
oxide semiconductor
temperature
sensor
Prior art date
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Application number
JP10333888A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Komatsu
一也 小松
Mariko Hanada
真理子 花田
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Figaro Engineering Inc
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Figaro Engineering Inc
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Figaro Engineering Inc, Mazda Motor Corp filed Critical Figaro Engineering Inc
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable prevention of deterioration in response, by performing a heat cleaning of a metal oxide semiconductor of an exhaust gas sensor with a higher heater power in a control of an open loop after the startup of an engine to check a low temperature poisoning of an exhaust gas sensor. CONSTITUTION:An engine 02 is controlled by an open loop for a while at the startup thereof. During the period, the temperature of an exhaust gas is as low as about 300-500 deg. and usually the engine 02 is controlled on the rich side. Because poisoning is caused by S, P or the like during the period, the period is used effectively to perform a heat cleaning of a metal oxide semiconductor of an exhaust gas sensor 2. In other words, when the engine 02 is started, a timer inside a microcomputer 10 is activated to perform a heat cleaning by a signal Sw for the while. The temperature of the heat cleaning is made higher by about 50-200 deg.C, preferably about 70-150 deg.C than a normal service temperature and the time of the heat cleaning is preferably about 20sec.-2min. This checks poisoning of the metal oxide semiconductor thereby enabling prevention of deterioration in response of the sensor.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の利用分野] この発明は、金属酸化物半導体の抵抗値の変化を用いた
空燃比検出方法に関する。この発明は特に、金属酸化物
半導体の被毒の防止に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an air-fuel ratio detection method using a change in the resistance value of a metal oxide semiconductor. This invention particularly relates to the prevention of poisoning of metal oxide semiconductors.

[従来技術] BaSnO3やS rTi03.TiO2,LaNiO
3等の金属酸化物半導体を用いて、自動車エンジンから
の排ガスの空燃比を検出し、エンジンをフィードバック
制御するようにした空燃比検出方法は周知である。発明
者らはこの内、BaSnO3を用いた排ガスセンサに付
いて検討を行っている(例えば特願昭61−230.2
88号)。このセンサの場合、最適使用温度は、(金属
酸化物半導体の最適使用温度)、800℃程度であり、
この温度で最も高い耐久性と、最も高い応答性能とが得
られる。
[Prior art] BaSnO3 and SrTi03. TiO2, LaNiO
BACKGROUND ART An air-fuel ratio detection method is well known in which the air-fuel ratio of exhaust gas from an automobile engine is detected using a metal oxide semiconductor such as No. 3, and the engine is feedback-controlled. Among these, the inventors are studying an exhaust gas sensor using BaSnO3 (for example, Japanese Patent Application No. 1983-230.2).
No. 88). In the case of this sensor, the optimum operating temperature (optimal operating temperature for metal oxide semiconductors) is approximately 800°C.
The highest durability and highest response performance can be obtained at this temperature.

発明者らは、これらのセンサを実使用すると、応答性能
が低下したものが生じることを見いだした。分析の結果
、応答性能の低下は、低温で使用したセンサで著しいこ
とが判明した。即ち常時800℃で使用したセンサでは
応答性能の低下は小さく、低温、例えば500〜600
℃で使用したセンサでは応答性能の低下が著しい。劣化
したセンサを化学分析すると、Ba5nO+内部にSや
P元素が拡散し、Ba5nO+が部分的に分解してSn
S等が生じていることが判明した。一方常時800°C
に保ったセンサでは応答性能の低下は僅かであり、また
SやP元素の侵入も僅かであった。これらのことから明
らかなことは、金属酸化物半導体排ガスセンサが低温の
排ガスにより被毒されることである。なおこれまでの排
ガスセンサの劣化に関する研究は、高温の排ガスによる
劣化、特に高温の還元性雰囲気による劣化に集中してき
た。即ち低温の排ガスとの接触による劣化は、はとんど
研究されていなかった。
The inventors have found that when these sensors are actually used, some of them have degraded response performance. As a result of the analysis, it was found that the response performance deteriorated significantly in sensors used at low temperatures. In other words, a sensor that is used constantly at 800°C shows only a small drop in response performance;
Sensors used at ℃ show a significant drop in response performance. Chemical analysis of a deteriorated sensor reveals that S and P elements diffuse into Ba5nO+, and Ba5nO+ partially decomposes to form Sn.
It was found that S, etc. had occurred. On the other hand, 800°C at all times
The response performance of the sensor maintained at 100°C showed only a slight decrease in response performance, and the intrusion of S and P elements was also small. What is clear from these facts is that metal oxide semiconductor exhaust gas sensors are poisoned by low-temperature exhaust gases. Note that research into the deterioration of exhaust gas sensors to date has focused on deterioration caused by high-temperature exhaust gas, particularly deterioration caused by high-temperature reducing atmospheres. That is, the deterioration caused by contact with low-temperature exhaust gas has not been studied at all.

ここで関連する先行技術を示す。特開昭61−155、
744号公報は、エンジンの始動時に排ガスセンサに加
えるヒータ電圧を高め、センサの動作開始までの時間を
短縮することを提案している。しかしこの公報は、セン
サ温度を常用使用温度よりも高めること、あるいはセン
サをヒートクリーニングすることは開示していない。ヒ
ータ電圧を高める目的は、センサの動作開始までの立ち
−Lかり時間を短縮することである。またこの公報は、
センサの被毒に付いても。検討していない。
Here, related prior art is shown. JP-A-61-155,
Publication No. 744 proposes increasing the heater voltage applied to the exhaust gas sensor when starting the engine to shorten the time until the sensor starts operating. However, this publication does not disclose raising the sensor temperature above the normal operating temperature or heat cleaning the sensor. The purpose of increasing the heater voltage is to shorten the rise-to-low time until the sensor starts operating. Also, this bulletin
Even if the sensor is poisoned. Not considered.

[発明の課題] この発明の課題は、金属酸化物半導体の被毒を防止し、
センサの応答特性の劣化を防止することに有る。この発
明の課題は特に、金属酸化物半導体の低温被毒を防止す
ることに有る。
[Problems to be solved by the invention] An object of the invention is to prevent poisoning of metal oxide semiconductors,
The purpose is to prevent deterioration of the response characteristics of the sensor. A particular object of this invention is to prevent low-temperature poisoning of metal oxide semiconductors.

[発明の構成] この発明は、空燃比により抵抗値が変化する金属酸化物
半導体を、ヒータと排ガスとにより加熱するようにした
排ガスセンサを用い、この排ガスセンサを自動車エンジ
ンからの排ガスに接触させて、排ガスセンサの出力によ
り自動車エンジンの空燃比をフィードバック制御するよ
うにした空燃 、比検出方法において、自動車エンジン
始動後のオープンループ制御時に、ヒータ電力を高める
ことにより、排ガスセンサを常用使用温度よりも高温に
加熱し、排ガスセンサの金属酸化物半導体をヒートクリ
ーニングするようにしたことを特徴とする。
[Structure of the Invention] This invention uses an exhaust gas sensor in which a metal oxide semiconductor whose resistance value changes depending on the air-fuel ratio is heated by a heater and exhaust gas, and the exhaust gas sensor is brought into contact with exhaust gas from an automobile engine. In this air-fuel ratio detection method, the air-fuel ratio of an automobile engine is feedback-controlled based on the output of an exhaust gas sensor. The metal oxide semiconductor of the exhaust gas sensor is heated to a higher temperature to heat-clean it.

ヒートクリーニングの温度は、例えば常用使用温度より
も50〜200℃高いものとし、その時間は20秒〜2
分程度が好ましい。ビー1〜クリーニングはエンジン始
動時のオープンループ制御時に行い、フィードバック制
御の妨げとならないようにする。
The temperature of heat cleaning is, for example, 50 to 200 degrees Celsius higher than the normal use temperature, and the time is 20 seconds to 200 degrees Celsius.
About a minute is preferable. Bee 1~Cleaning is performed during open loop control when starting the engine so as not to interfere with feedback control.

発明者らの実験によると、BaSnO3の硫黄やリンに
よる被毒は、センサを500℃程度で排ガスに接触させ
た際に生じ、800℃程度ではほとんど問題にならない
。応答性能の低下も同様の傾向を示し、低温(500〜
600°C程度)で使用することにより生じ、高温(常
用使用温度の800°C)で使用すると生じない。そし
て応答性能が低下したセンサを分析すると、センサ内部
へのSやP元素の拡散が見られる。Sの侵入量はPの侵
入量よりも多く、被毒は主としてS元素により生じる。
According to experiments conducted by the inventors, poisoning of BaSnO3 by sulfur and phosphorus occurs when the sensor is brought into contact with exhaust gas at about 500°C, but is hardly a problem at about 800°C. The decrease in response performance also showed a similar tendency, and at low temperatures (500~
It occurs when used at temperatures of around 600°C), but does not occur when used at high temperatures (normal operating temperature of 800°C). When a sensor with degraded response performance is analyzed, diffusion of S and P elements into the interior of the sensor is observed. The amount of S that enters is greater than the amount of P that enters, and poisoning is mainly caused by the S element.

拡散したS元素は主としてSnSとして存在すると推定
され、BaSnO3を部分的に分解してその気孔を埋め
てしまう。応答性能の低下は、SnSの形成によると推
定される。
The diffused S element is estimated to exist mainly as SnS, and partially decomposes BaSnO3 to fill its pores. It is presumed that the decrease in response performance is due to the formation of SnS.

自動車エンジンの場合、センサはエンジン始動時に必ず
低温で排ガスに接触する。被毒はこの間に生じ、−旦常
用使用温度に達すると被毒は生じない。これはセンサ温
度が高い際には、S化合物やP化合物の昇華性が増すた
めと考えられる。
In the case of an automobile engine, the sensor always comes into contact with the exhaust gas at a low temperature when the engine is started. Poisoning occurs during this time; - once the normal use temperature is reached, poisoning does not occur. This is considered to be because when the sensor temperature is high, the sublimability of the S compound and the P compound increases.

そこでS等の元素による被毒を防止するには、エンジン
始動時にセンサをヒートクリーニングし、S等の被毒元
素の蓄積を防止すると共に、エンジン停止時に蓄積した
被毒元素を除去すれば良い。
Therefore, in order to prevent poisoning by elements such as S, it is sufficient to heat-clean the sensor when starting the engine to prevent accumulation of poisoning elements such as S, and to remove accumulated poisoning elements when the engine is stopped.

またこの期間はエンジンをオープンループで制御するの
が通常であり、ヒートクリーニングはエンジン制御の妨
げとならない。
Additionally, during this period, the engine is normally controlled in an open loop, and heat cleaning does not interfere with engine control.

[実施例] 第1図に、空燃比検出装置の全体構造を示す。[Example] FIG. 1 shows the overall structure of the air-fuel ratio detection device.

図において、02は自動車のエンジン、04は燃料噴射
弁、06は排気管、2は金属酸化物半導体排ガスセンサ
である。4は空気流量を測定するためのマスフローメー
ター、6はスロットルバルブで、8は排ガスセンサ2の
付帯回路である。10はマイクロコンピュータで、マス
フローメーター4の信号Sa、スロットルバルブ6の信
号St1排ガスセンサ2からの信号Voutにより、燃
料噴射弁04を制御する。
In the figure, 02 is an automobile engine, 04 is a fuel injection valve, 06 is an exhaust pipe, and 2 is a metal oxide semiconductor exhaust gas sensor. 4 is a mass flow meter for measuring the air flow rate, 6 is a throttle valve, and 8 is an auxiliary circuit for the exhaust gas sensor 2. A microcomputer 10 controls the fuel injection valve 04 based on the signal Sa from the mass flow meter 4, the signal St1 from the throttle valve 6, and the signal Vout from the exhaust gas sensor 2.

第2図に移り、付帯回路8を説明する。図において、1
2はバッテリー等の電源でその出力をVCCとする。1
4は発振回路で、その出力のデユーティ比をマイクロコ
ンピュータ10からのヒートクリーニング信号Swの有
無により変化させる。
Turning to FIG. 2, the auxiliary circuit 8 will be explained. In the figure, 1
2 is a power source such as a battery, and its output is set to VCC. 1
Reference numeral 4 denotes an oscillation circuit whose output duty ratio is changed depending on the presence or absence of a heat cleaning signal Sw from the microcomputer 10.

16.18はスイッチングトランジスタ、2は前記の排
ガスセンサで、22はそのヒータ、24は金属酸化物半
導体である。また R1は金属酸化物半導体24の負荷
抵抗、R2,R3は抵抗である。
16 and 18 are switching transistors, 2 is the aforementioned exhaust gas sensor, 22 is its heater, and 24 is a metal oxide semiconductor. Further, R1 is a load resistance of the metal oxide semiconductor 24, and R2 and R3 are resistances.

なお金属酸化物半導体24と負荷抵抗R7への印加電圧
をVcとする。26は比較回路で、その出力Voutに
より雰囲気がリーン(空気過剰)か、リッチ(燃料過剰
)かを判断する。ここでは発振回路14のデユーティ比
でヒータ22の電力を制御するが、電源12の電圧を変
化させて、ヒートクリーニングを行っても良い。またこ
れらの付帯回路8は、マイクロコンピュータ10に内蔵
させても良い。
Note that the voltage applied to the metal oxide semiconductor 24 and the load resistor R7 is Vc. Reference numeral 26 denotes a comparison circuit, which determines whether the atmosphere is lean (excess air) or rich (excess fuel) based on its output Vout. Here, the power of the heater 22 is controlled by the duty ratio of the oscillation circuit 14, but heat cleaning may also be performed by changing the voltage of the power supply 12. Further, these auxiliary circuits 8 may be built into the microcomputer 10.

第3図〜第5図により、排ガスセンサ2の構造を説明す
る。なお排ガスセンサには種々のものが知られており、
その種類、構造は任意である。第3図において、24は
前記の金属酸化物半導体で、ここではBaSnO3の焼
結体を用いるが、TiO□やSrTiO3、L a N
 i 03等でも良い。30は金属酸化物半導体24を
収容した基板で、32は基板30の基部を収容した保護
管、−34はリード線収容用の4穴管、36は排気管0
6への結合用の金属ハウジング、38はセンサの保護カ
バーである。
The structure of the exhaust gas sensor 2 will be explained with reference to FIGS. 3 to 5. There are various types of exhaust gas sensors known.
Its type and structure are arbitrary. In FIG. 3, 24 is the metal oxide semiconductor described above, and here a sintered body of BaSnO3 is used, but TiO□, SrTiO3, LaN
i03 etc. may also be used. 30 is a substrate that accommodates the metal oxide semiconductor 24, 32 is a protection tube that accommodates the base of the substrate 30, -34 is a four-hole tube for accommodating lead wires, and 36 is an exhaust pipe 0.
A metal housing for connection to 6, 38 is a protective cover for the sensor.

第4図、第5図に、排ガスセンサ2の細部を示す。金属
酸化物半導体24は基板30に設けたくぼみ部に収容し
、容射膜42で部分的に被覆してくぼみ部に固定する。
4 and 5 show details of the exhaust gas sensor 2. The metal oxide semiconductor 24 is accommodated in a recess provided in the substrate 30, partially covered with a reflective film 42, and fixed in the recess.

ここでは容射膜42を、膜厚200μm程度のMgAl
2O,とじた。この容射膜42は緻密であるが、多孔質
の容射膜を用いる場合、金属酸化物半導体24の全面に
8射しても良い。また22は前記のヒータで、ここでは
Wやpt等の膜状ヒータとし、基板30の内部に埋設し
た。即ち基板30は2枚のアルミナ板を積層したもので
あり、その間にヒータ22を設けた。
Here, the reflective film 42 is made of MgAl with a film thickness of about 200 μm.
2O, closed. This radiation film 42 is dense, but if a porous radiation film is used, eight radiations may be applied to the entire surface of the metal oxide semiconductor 24. Further, 22 is the aforementioned heater, which here is a film heater made of W, PT, or the like, and is embedded inside the substrate 30 . That is, the substrate 30 is a stack of two alumina plates, and the heater 22 is provided between them.

44は金属酸化物半導体24に埋設した一対の電極、4
6は電極44に接続した膜状電極、48は膜状電極46
にロー付けしたリード線である。なおヒータ22にも、
同様のリード線を接続するものとする。
44 is a pair of electrodes buried in the metal oxide semiconductor 24;
6 is a membrane electrode connected to the electrode 44; 48 is a membrane electrode 46;
This is the lead wire brazed to the. Note that the heater 22 also has
Similar lead wires shall be connected.

第6図に、実施例の動作アルゴリズムを示す。FIG. 6 shows the operational algorithm of the embodiment.

エンジン02は、始動時にしばらくの間オープンループ
で制御され、その間排ガス温度は300〜500℃と低
く、また通常エンジン02はり・ソチ側で制御される。
When engine 02 is started, it is controlled in an open loop for a while, during which time the exhaust gas temperature is as low as 300 to 500°C, and it is normally controlled on the Sochi side of engine 02.

SやP等による被毒、(B a S nO3の場合主と
してS)、が生じるのはこの間である。そこでこの期間
を逆用し、金属酸化物半導体24のヒートクリーニング
を行う。即ちエンジン02を始動させると、マイクロコ
ンピュータ10内部のタイマを起動し、その間の信号S
wでヒートクリーニングする。ヒートクリーニング温度
は、常用使用温度(ここでは800℃)よりも50〜2
00℃、より好ましくは70〜150℃高い温度とし、
実施例では900℃とした。またヒートクリーニング時
間は20秒〜2分程度が好ましく、実施例では1分間と
した。ヒートクリーニング時のヒータ電力はセンサ構造
によるが、例えば常用電力の1.5〜2倍程度で前記の
ヒートクリーニング温度への加熱ができる。ヒートクリ
ーニングに伴う、センサ温度(金属酸化物半導体24の
温度)のパターンを第7図に示す。金属酸化物半導体2
4が常用使用温度を越えた後、常用使用温度への冷却を
開始するまでの時間を、ヒートクリーニング時間とする
It is during this period that poisoning by S, P, etc. (mainly S in the case of B a S nO3) occurs. Therefore, this period is used adversely to perform heat cleaning of the metal oxide semiconductor 24. That is, when the engine 02 is started, a timer inside the microcomputer 10 is started, and the signal S during that time is
Heat clean with w. The heat cleaning temperature is 50 to 2
00℃, more preferably 70 to 150℃ higher temperature,
In the example, the temperature was 900°C. Further, the heat cleaning time is preferably about 20 seconds to 2 minutes, and in the example, it was set to 1 minute. The heater power during heat cleaning depends on the sensor structure, but heating to the above-mentioned heat cleaning temperature can be achieved with, for example, about 1.5 to 2 times the regular power. FIG. 7 shows a pattern of sensor temperature (temperature of metal oxide semiconductor 24) accompanying heat cleaning. Metal oxide semiconductor 2
The heat cleaning time is the time from when 4 exceeds the normal use temperature until cooling to the normal use temperature starts.

ヒートクリーニング時にはセンサ温度は高く、排ガスは
リッチ雰囲気にあるため、金属酸化物半導体24の抵抗
値は低い。ここで検出電圧Vcを金属酸化物半導体24
に加えると、金属酸化物半導体24が熱暴走する恐れが
ある。熱暴走を防止するため、ヒートクリーニング時に
はトランジスタ18により、電圧Vcを遮断するのがこ
のましい。
During heat cleaning, the sensor temperature is high and the exhaust gas is in a rich atmosphere, so the resistance value of the metal oxide semiconductor 24 is low. Here, the detection voltage Vc is set to the metal oxide semiconductor 24.
In addition, there is a risk that the metal oxide semiconductor 24 will undergo thermal runaway. In order to prevent thermal runaway, it is preferable to cut off the voltage Vc using the transistor 18 during heat cleaning.

ヒートクリーニングが終了すると、ヒータ電力を常用電
力に戻し、フィードバック制御モードか否かを判断する
。フィードバックモードでは、電圧Vcを加え、空燃比
の検出値に従って、フィードバック制御を行う。即ちリ
ッチ側では空燃比を増加させ、リーン側では空燃比を減
少させる。またフィードバック以外の制御時(オープン
ループ制御時)には、電圧Vcを遮断し、金属酸化物半
導体24の熱暴走を防止する。
When the heat cleaning is completed, the heater power is returned to the regular power, and it is determined whether or not the feedback control mode is set. In the feedback mode, voltage Vc is applied and feedback control is performed according to the detected value of the air-fuel ratio. That is, on the rich side, the air-fuel ratio is increased, and on the lean side, the air-fuel ratio is decreased. Further, during control other than feedback (open loop control), the voltage Vc is cut off to prevent thermal runaway of the metal oxide semiconductor 24.

試験例 第3図〜第5図の排ガスセンサ2を用いて、実使用によ
る応答特性の変化を分析した。実施例として、エンジン
始動時に1分間900℃でのヒートクリーニングを行う
ようにしたものを用いた。
Test Example Using the exhaust gas sensor 2 shown in FIGS. 3 to 5, changes in response characteristics due to actual use were analyzed. As an example, an engine was used in which heat cleaning was performed at 900° C. for 1 minute when the engine was started.

この場合、金属酸化物半導体24はエンジン始動後20
秒で800℃を越え、以後1分間ヒートクリーニングが
行われる。従来例として、ヒータ電力を常時常用電力に
固定したものを用いた。この場合、オーブンループ制御
の終了時に、金属酸化物半導体24は800℃に達する
In this case, the metal oxide semiconductor 24 is
The temperature exceeds 800°C in seconds, and heat cleaning is then performed for 1 minute. As a conventional example, the heater power was always fixed to the regular power. In this case, the metal oxide semiconductor 24 reaches 800° C. at the end of oven loop control.

第8図に、10時間の実使用での、実施例と従来例との
、Sの蓄積状況を示す。縦軸はX線分析による、SとB
aとの特性X線強度の比を現し、横軸は、分析地位置を
金属酸化物半導体24の表面からの深さにより示す。な
お被毒物は主としてS化合物であり、S元素に付いて分
析値を示す。
FIG. 8 shows the S accumulation status of the embodiment and the conventional example after 10 hours of actual use. The vertical axis is S and B based on X-ray analysis.
It represents the ratio of the characteristic X-ray intensity to a, and the horizontal axis represents the analysis location in terms of depth from the surface of the metal oxide semiconductor 24. Note that the poisonous substances are mainly S compounds, and the analytical values for the S element are shown.

Sの蓄積した試料では、BaSnO3焼結体24の内部
にガラス状の物質、恐ら<SnS相、が析出し、この物
質がBaSnO3の気孔を埋めていた。実施例ではSの
侵入量も僅かで、ガラス状物質の析出も見られなかった
In the sample in which S had accumulated, a glassy substance, probably <SnS phase, was precipitated inside the BaSnO3 sintered body 24, and this substance filled the pores of BaSnO3. In the examples, the amount of S intrusion was small, and no glassy substance was observed to precipitate.

第9図に、1000時間の実使用後のセンサの応答特性
を示す。縦軸は、負荷抵抗R1への出力と電圧Vcとの
比を現し、横軸は2秒周期で当量比を0.98と1.0
2との間で切り替えた際の時間を現す。なおセンサ温度
は800℃である。
FIG. 9 shows the response characteristics of the sensor after 1000 hours of actual use. The vertical axis represents the ratio between the output to the load resistor R1 and the voltage Vc, and the horizontal axis represents the equivalence ratio of 0.98 and 1.0 at a 2-second period.
Shows the time when switching between 2 and 2. Note that the sensor temperature was 800°C.

実線は実施例の結果を、破線は前記の従来例の結果を現
す。また鎖線は、金属酸化物半導体24の昇温を速めた
だけで、ヒートクリーニングを行わなかった際の結果で
ある。即ちこの比較例では、エンジン始動時に30秒間
ヒータ電力を増して、30秒後に800℃まで加熱し、
以後800℃に保った。実施例では応答特性の劣化は見
られないが、ヒートクリーニングを行わないセンサでは
いずれも応答速度が低下口でいる。
The solid line represents the results of the example, and the broken line represents the results of the conventional example. Moreover, the chain line shows the result when the temperature of the metal oxide semiconductor 24 was only accelerated and no heat cleaning was performed. That is, in this comparative example, when starting the engine, the heater power was increased for 30 seconds, and after 30 seconds, the engine was heated to 800°C.
Thereafter, the temperature was maintained at 800°C. Although no deterioration of the response characteristics is observed in the examples, the response speeds of all sensors without heat cleaning are on the decline.

[発明の効果] この発明では、金属酸化物半導体排ガスセンサの低温被
毒を防止し、センサの応答劣化を防止する。またこの発
明では、ヒートクリーニングをエンジンのオープンルー
プ制御時に行い、空燃比制御を妨げずにヒートクリーニ
ングする。
[Effects of the Invention] The present invention prevents low-temperature poisoning of a metal oxide semiconductor exhaust gas sensor and prevents response deterioration of the sensor. Further, in this invention, heat cleaning is performed during open loop control of the engine, and heat cleaning is performed without interfering with air-fuel ratio control.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は実施例の配置を現す全体構造図、第2図は実施
例での排ガスセンサの付帯回路図である。 第3図は実施例に用いた排ガスセンサの部分切り欠き部
付き正面図、第4図はその要部拡大正面図、第5図は第
4図のV−V方向拡大断面図である。 第6図は実施例の動作アルゴリズムを示すフローチャー
ト、第7図〜第9図は実施例の特性図である。 図において、22 ヒータ、 24 金属酸化物半導体。
FIG. 1 is an overall structural diagram showing the arrangement of the embodiment, and FIG. 2 is an auxiliary circuit diagram of the exhaust gas sensor in the embodiment. FIG. 3 is a front view with a partial cutout of the exhaust gas sensor used in the example, FIG. 4 is an enlarged front view of the main part thereof, and FIG. 5 is an enlarged sectional view in the V-V direction of FIG. 4. FIG. 6 is a flowchart showing the operation algorithm of the embodiment, and FIGS. 7 to 9 are characteristic diagrams of the embodiment. In the figure, 22 heater, 24 metal oxide semiconductor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)空燃比により抵抗値が変化する金属酸化物半導体
を、ヒータと排ガスとにより加熱するようにした排ガス
センサを用い、この排ガスセンサを自動車エンジンから
の排ガスに接触させて、排ガスセンサの出力により自動
車エンジンの空燃比をフィードバック制御するようにし
た空燃比検出方法において、 自動車エンジン始動後のオープンループ制御時に、ヒー
タ電力を高めることにより、排ガスセンサを常用使用温
度よりも高温に加熱し、排ガスセンサの金属酸化物半導
体をヒートクリーニングするようにしたことを特徴とす
る、空燃比検出方法。
(1) Using an exhaust gas sensor that uses a heater and exhaust gas to heat a metal oxide semiconductor whose resistance value changes depending on the air-fuel ratio, the exhaust gas sensor is brought into contact with exhaust gas from a car engine, and the output of the exhaust gas sensor is In an air-fuel ratio detection method that performs feedback control of the air-fuel ratio of an automobile engine, the exhaust gas sensor is heated to a higher temperature than the normal operating temperature by increasing the heater power during open-loop control after starting the automobile engine, and the exhaust gas sensor is heated to a higher temperature than the normal operating temperature. An air-fuel ratio detection method characterized in that a metal oxide semiconductor of a sensor is heat-cleaned.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010145388A (en) * 2008-12-19 2010-07-01 Korea Electronics Telecommun Method of producing oxide semiconductor nanofiber for sensor and gas sensor utilizing it
WO2011093313A1 (en) * 2010-01-27 2011-08-04 いすゞ自動車株式会社 Particulate matter sensor

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