JPH04313055A - 空燃比センサの活性化判定装置 - Google Patents
空燃比センサの活性化判定装置Info
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- JPH04313055A JPH04313055A JP3069845A JP6984591A JPH04313055A JP H04313055 A JPH04313055 A JP H04313055A JP 3069845 A JP3069845 A JP 3069845A JP 6984591 A JP6984591 A JP 6984591A JP H04313055 A JPH04313055 A JP H04313055A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/4065—Circuit arrangements specially adapted therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、機関の空燃比を検出
する空燃比センサを劣化させることなく、空燃比センサ
の活性点を精度よく検出できるようにした空燃比センサ
の活性化判定装置に関する。
する空燃比センサを劣化させることなく、空燃比センサ
の活性点を精度よく検出できるようにした空燃比センサ
の活性化判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、内燃機関の吸入混合気の空燃比を
、使用空燃比の全域にわたり精度よく目標値に制御する
ため、排気系に全領域空燃比センサを設けて、空燃比と
相関する排気成分を検出して、燃料供給量をフィードバ
ック制御することが提案されている。
、使用空燃比の全域にわたり精度よく目標値に制御する
ため、排気系に全領域空燃比センサを設けて、空燃比と
相関する排気成分を検出して、燃料供給量をフィードバ
ック制御することが提案されている。
【０００３】このような空燃比センサは、この素子部の
温度が約４００〜５００℃以上とならないと機能しない
ため、センサ素子部を加熱するヒータを設けて、センサ
素子部を活性化温度以上に維持するヒータが設けられて
いるが、センサ温度が低い状態より機関を始動する場合
などでは、ヒータ起動後センサ素子温度が前記活性化温
度以上であることを確認して使用しないと、センサが破
損するおそれがある。
温度が約４００〜５００℃以上とならないと機能しない
ため、センサ素子部を加熱するヒータを設けて、センサ
素子部を活性化温度以上に維持するヒータが設けられて
いるが、センサ温度が低い状態より機関を始動する場合
などでは、ヒータ起動後センサ素子温度が前記活性化温
度以上であることを確認して使用しないと、センサが破
損するおそれがある。
【０００４】この空燃比センサの活性化判定方法は種々
提案されており、このようなものとしては、たとえば、
特開昭６１−２４１６５２号公報に記載されたごとく、
センサのヒータ印加後の所定時間経過時にセンサの活性
化が完了したと判別する方法や、特開昭６４−９３５７
号公報に記載されたごとく、センサのポンプ素子へ電流
を流した状態にて電池素子およびポンプ素子の電極間電
圧が所定範囲内にあるとき活性状態と判別する方法など
が知られている。この従来例を、以下、図において説明
する。
提案されており、このようなものとしては、たとえば、
特開昭６１−２４１６５２号公報に記載されたごとく、
センサのヒータ印加後の所定時間経過時にセンサの活性
化が完了したと判別する方法や、特開昭６４−９３５７
号公報に記載されたごとく、センサのポンプ素子へ電流
を流した状態にて電池素子およびポンプ素子の電極間電
圧が所定範囲内にあるとき活性状態と判別する方法など
が知られている。この従来例を、以下、図において説明
する。
【０００５】図８は空燃比センサを用いて空燃比制御を
行う従来のエンジン制御系の構成図である。また、図１
は、従来および後述するこの発明の空燃比制御装置の一
実施例の構成図、図９は従来のセンサの起動方法を説明
するセンサ起動時のタイムチャートである。以下、従来
装置の説明に際し、図８および図９（従来のセンサ起動
時のタイムチャート）に基づき説明するが、必要に応じ
て図１を援用して述べる。
行う従来のエンジン制御系の構成図である。また、図１
は、従来および後述するこの発明の空燃比制御装置の一
実施例の構成図、図９は従来のセンサの起動方法を説明
するセンサ起動時のタイムチャートである。以下、従来
装置の説明に際し、図８および図９（従来のセンサ起動
時のタイムチャート）に基づき説明するが、必要に応じ
て図１を援用して述べる。
【０００６】図８において、１は空燃比センサであり、
エンジン３０の排気管３１に取り付けられており、２は
空燃比センサ１のセンサ制御アンプ、３はエンジン回転
センサ、４は吸気量センサ、５はエンジン３０の冷却水
温センサ、６は燃料噴射弁、７は空燃比制御装置、８は
スロットル弁、９はスロットル弁８のスロットル開度セ
ンサ、３２は吸気管である。
エンジン３０の排気管３１に取り付けられており、２は
空燃比センサ１のセンサ制御アンプ、３はエンジン回転
センサ、４は吸気量センサ、５はエンジン３０の冷却水
温センサ、６は燃料噴射弁、７は空燃比制御装置、８は
スロットル弁、９はスロットル弁８のスロットル開度セ
ンサ、３２は吸気管である。
【０００７】この図８において、エンジン回転センサ３
はエンジン回転数Ｎｅを検出し、吸気量センサ４は吸気
量Ｑｅ を検出し、スロットル開度センサ８はスロット
ル開度θを検出し、冷却水温センサ５は冷却水温ＷＴを
検出し、これらの検出値をそれぞれ空燃比制御装置７に
出力するようにしており、これらの検出値はエンジン３
０の運転状態を示す状態量である。
はエンジン回転数Ｎｅを検出し、吸気量センサ４は吸気
量Ｑｅ を検出し、スロットル開度センサ８はスロット
ル開度θを検出し、冷却水温センサ５は冷却水温ＷＴを
検出し、これらの検出値をそれぞれ空燃比制御装置７に
出力するようにしており、これらの検出値はエンジン３
０の運転状態を示す状態量である。
【０００８】また、スロットル弁８を通して導入した吸
気と、吸気管３２において、燃料噴射弁６から噴射され
た燃料との混合気の空燃比は、排気管３１に取り付けら
れた空燃比センサ１で、センサ制御アンプ２を用いて検
出され、センサ制御アンプ２より空燃比出力が同様に空
燃比制御装置７に送出される。
気と、吸気管３２において、燃料噴射弁６から噴射され
た燃料との混合気の空燃比は、排気管３１に取り付けら
れた空燃比センサ１で、センサ制御アンプ２を用いて検
出され、センサ制御アンプ２より空燃比出力が同様に空
燃比制御装置７に送出される。
【０００９】次に、図１より空燃比センサ１の詳細な構
成について述べる。この図１において、空燃比センサ１
はセンサ素子部１１とヒータ１２よりなり、センサ素子
部１１は酸素ポンプ素子１１ａ、酸素濃淡電池素子１１
ｂ、拡散室１１ｃ、大気室１１ｄよりなり、センサ制御
アンプ２はポンプ電流制御手段としての差動積分増幅器
２１、ポンプ電流検出手段としての差動増幅器２２と非
反転増幅器２３、ポンプ電圧検出手段としての非反転増
幅器２４、ポンプ電流カット手段としてのカットトラン
ジスタ２５、ヒータ制御回路２６より構成されている。
成について述べる。この図１において、空燃比センサ１
はセンサ素子部１１とヒータ１２よりなり、センサ素子
部１１は酸素ポンプ素子１１ａ、酸素濃淡電池素子１１
ｂ、拡散室１１ｃ、大気室１１ｄよりなり、センサ制御
アンプ２はポンプ電流制御手段としての差動積分増幅器
２１、ポンプ電流検出手段としての差動増幅器２２と非
反転増幅器２３、ポンプ電圧検出手段としての非反転増
幅器２４、ポンプ電流カット手段としてのカットトラン
ジスタ２５、ヒータ制御回路２６より構成されている。
【００１０】酸素濃淡電池素子１１ｂの電圧が差動積分
増幅器２１の反転入力端に、基準電圧Ｖｒｅｆ が非反
転入力端に接続され、酸素ポンプ素子１１ａには差動積
分増幅器２１の出力が電流検出抵抗Ｒｓを介して入力さ
れ、電流検出抵抗Ｒｓの両端電圧が差動増幅器２２の非
反転入力端と反転入力端に入力され、非反転増幅器２３
の出力端はその反転入力端に接続され、差動増幅器２２
の出力が非反転増幅器２３の非反転入力端に接続され、
反転入力にはオフセット電流ＶＯＢが接続され、非反転
増幅器２４は非反転入力に酸素ポンプ素子１１ａの印加
電圧が、また反転入力端にはオフセット電圧ＶＰＢが接
続されている。
増幅器２１の反転入力端に、基準電圧Ｖｒｅｆ が非反
転入力端に接続され、酸素ポンプ素子１１ａには差動積
分増幅器２１の出力が電流検出抵抗Ｒｓを介して入力さ
れ、電流検出抵抗Ｒｓの両端電圧が差動増幅器２２の非
反転入力端と反転入力端に入力され、非反転増幅器２３
の出力端はその反転入力端に接続され、差動増幅器２２
の出力が非反転増幅器２３の非反転入力端に接続され、
反転入力にはオフセット電流ＶＯＢが接続され、非反転
増幅器２４は非反転入力に酸素ポンプ素子１１ａの印加
電圧が、また反転入力端にはオフセット電圧ＶＰＢが接
続されている。
【００１１】次に、空燃比制御装置７の構成について説
明する。この空燃比制御装置７はマルチプレクサ７１ａ
，７１ｂ、アナログ／ディジタル（以下、Ａ／Ｄという
）変換器７２ａ，７２ｂ、入力インタフェイス（以下Ｉ
／Ｆという）７３、マイクロプロセッサ（以下μ−Ｐと
いう）７４、リードオンリメモリ（以下ＲＯＭという）
７５、ランダム・アクセス・メモリ（以下、ＲＡＭとい
う）７６、出力Ｉ／Ｆ７７ａ、７７ｂ、燃料噴射弁駆動
回路７８よりなり、各々、エンジン回転センサ３の出力
Ｎｅが入力Ｉ／Ｆ７３を介して、吸気量センサ４の出力
Ｑａおよび冷却水温センサ５の出力ＷＴがマルチプレク
サ７１ｂよりＡ／Ｄ変換器７２ｂを介して、μ−Ｐ７４
に入力され、センサ制御アンプ２の非反転増幅器２３お
よび非反転増幅器２４の出力ＶＯ ，ＶＰＯが同様にマ
ルチプレクサ７１ａよりＡ／Ｄ変換器７２ａを介してμ
−Ｐ７４に送出され、さらに燃料噴射弁６は燃料噴射弁
駆動回路７８に接続され、センサ制御アンプ２のカット
トランジスタ２５、ヒータ制御回路２６とともに出力Ｉ
／Ｆ７７ａを介して制御される。
明する。この空燃比制御装置７はマルチプレクサ７１ａ
，７１ｂ、アナログ／ディジタル（以下、Ａ／Ｄという
）変換器７２ａ，７２ｂ、入力インタフェイス（以下Ｉ
／Ｆという）７３、マイクロプロセッサ（以下μ−Ｐと
いう）７４、リードオンリメモリ（以下ＲＯＭという）
７５、ランダム・アクセス・メモリ（以下、ＲＡＭとい
う）７６、出力Ｉ／Ｆ７７ａ、７７ｂ、燃料噴射弁駆動
回路７８よりなり、各々、エンジン回転センサ３の出力
Ｎｅが入力Ｉ／Ｆ７３を介して、吸気量センサ４の出力
Ｑａおよび冷却水温センサ５の出力ＷＴがマルチプレク
サ７１ｂよりＡ／Ｄ変換器７２ｂを介して、μ−Ｐ７４
に入力され、センサ制御アンプ２の非反転増幅器２３お
よび非反転増幅器２４の出力ＶＯ ，ＶＰＯが同様にマ
ルチプレクサ７１ａよりＡ／Ｄ変換器７２ａを介してμ
−Ｐ７４に送出され、さらに燃料噴射弁６は燃料噴射弁
駆動回路７８に接続され、センサ制御アンプ２のカット
トランジスタ２５、ヒータ制御回路２６とともに出力Ｉ
／Ｆ７７ａを介して制御される。
【００１２】次にこの従来例の動作について説明する。
エンジン３０が運転され、空燃比センサ１のヒータ１２
がヒータ制御回路２６で駆動制御され、センサ素子部１
１が活性化した状態では、酸素濃淡電池素子１１ｂは、
拡散室１１ｃと大気室１１ｄの酸素濃度差に相当する起
電力Ｖｓを発生する。
がヒータ制御回路２６で駆動制御され、センサ素子部１
１が活性化した状態では、酸素濃淡電池素子１１ｂは、
拡散室１１ｃと大気室１１ｄの酸素濃度差に相当する起
電力Ｖｓを発生する。
【００１３】このセンサ起電力Ｖｓを、差動積分増幅器
２１，電流検出抵抗Ｒｓを介して所定の基準電圧Ｖｒｅ
ｆ となるよう、酸素ポンプ素子１１ａにポンプ電流Ｉ
Ｐ を流して制御すると、ポンプ電流ＩＰ は、空燃比
に比例する。
２１，電流検出抵抗Ｒｓを介して所定の基準電圧Ｖｒｅ
ｆ となるよう、酸素ポンプ素子１１ａにポンプ電流Ｉ
Ｐ を流して制御すると、ポンプ電流ＩＰ は、空燃比
に比例する。
【００１４】そこで、このポンプ電流ＩＰ を検出抵抗
Ｒｓで検出し、差動増幅器２２で増幅し、非反転増幅器
２３でオフセット電圧ＶＯＢを与えて、空燃比出力ＶＯ
を得る。ここに、オフセット電圧ＶＯＢはポンプ電流
ＩＰ が空燃比の過濃域（リッチ）と過薄域（リーン）
で方向が異なるため、ポンプ電流ＩＰ の方向に拘らず
、空燃比出力ＶＯ を正出力とするためである。
Ｒｓで検出し、差動増幅器２２で増幅し、非反転増幅器
２３でオフセット電圧ＶＯＢを与えて、空燃比出力ＶＯ
を得る。ここに、オフセット電圧ＶＯＢはポンプ電流
ＩＰ が空燃比の過濃域（リッチ）と過薄域（リーン）
で方向が異なるため、ポンプ電流ＩＰ の方向に拘らず
、空燃比出力ＶＯ を正出力とするためである。
【００１５】空燃比制御装置７はあらかじめＲＯＭ７５
に記憶されたプログラムとデータに基づき、回転数Ｎｅ
、吸気量Ｑａ、スロットル開度θ、冷却水温ＷＴなどの
情報より、μ−Ｐ７４で目標空燃比を算出し、この目標
空燃比と測定した空燃比出力ＶＯ から換算した実空燃
比との偏差に基づき、燃料噴射弁６の開弁時間を補正し
、燃料噴射弁６から開弁時間に相当する燃料を噴射する
ことにより、エンジン３０の空燃比を目標空燃比となる
ように、フィードバック制御する。ＲＡＭ７６はこの際
一時的にデータを記憶するために用いられる。
に記憶されたプログラムとデータに基づき、回転数Ｎｅ
、吸気量Ｑａ、スロットル開度θ、冷却水温ＷＴなどの
情報より、μ−Ｐ７４で目標空燃比を算出し、この目標
空燃比と測定した空燃比出力ＶＯ から換算した実空燃
比との偏差に基づき、燃料噴射弁６の開弁時間を補正し
、燃料噴射弁６から開弁時間に相当する燃料を噴射する
ことにより、エンジン３０の空燃比を目標空燃比となる
ように、フィードバック制御する。ＲＡＭ７６はこの際
一時的にデータを記憶するために用いられる。
【００１６】図９は空燃比センサ１の起動時のタイムチ
ャートであり、ここでは、エンジン始動後、空燃比がリ
ッチにある場合を例にとり説明する。空燃比センサ１の
ヒータ１２はエンジン３０の始動と同時にμ−Ｐ７４よ
り出力Ｉ／Ｆ７７ａを介してヒータ制御回路２６に与え
られた駆動指令により加熱を開始する。
ャートであり、ここでは、エンジン始動後、空燃比がリ
ッチにある場合を例にとり説明する。空燃比センサ１の
ヒータ１２はエンジン３０の始動と同時にμ−Ｐ７４よ
り出力Ｉ／Ｆ７７ａを介してヒータ制御回路２６に与え
られた駆動指令により加熱を開始する。
【００１７】このとき、センサ素子部１１の温度Ｔｓが
約４００℃以下の領域では、酸素濃淡電池素子１１ｂの
起電力Ｖｓは低いままであるため、差動積分増幅器２１
の入力偏差は大きく、したがって、ポンプ素子１１ａに
は大きなポンプ電圧ＶＰ が印加される。
約４００℃以下の領域では、酸素濃淡電池素子１１ｂの
起電力Ｖｓは低いままであるため、差動積分増幅器２１
の入力偏差は大きく、したがって、ポンプ素子１１ａに
は大きなポンプ電圧ＶＰ が印加される。
【００１８】このポンプ電圧出力ＶＰＯは非反転増幅器
２４でポンプ電圧ＶＰ にオフセット電圧ＶＰＢが加算
された正出力となる。このとき、ポンプ素子１１ａのイ
ンピーダンスは高いため、ポンプ電流ＩＰは殆ど流れず
、空燃比出力ＶＯ はほぼオフセット電圧ＶＯＢとなる
。
２４でポンプ電圧ＶＰ にオフセット電圧ＶＰＢが加算
された正出力となる。このとき、ポンプ素子１１ａのイ
ンピーダンスは高いため、ポンプ電流ＩＰは殆ど流れず
、空燃比出力ＶＯ はほぼオフセット電圧ＶＯＢとなる
。
【００１９】また、温度Ｔｓが約４００〜５００℃近く
になると、酸素濃淡電池素子１１ｂの起電力Ｖｓが基準
電圧Ｖｒｅｆ 程度まで上がるため、この時点でセンサ
起電力Ｖｓの基準電圧Ｖｒｅｆ で一定制御が成立して
、ポンプ電圧ＶＰ は拡散室１１ｃに酸素を供給する方
向、すなわち、このポンプ電圧出力ＶＰＯがＶＰＯ≦Ｖ
ＰＢなる方向に、ポンプ電流ＩＰ はそのときの空燃比
を示す電流値に次第に収束し、温度Ｔｓが約７００℃で
収束を完了する。
になると、酸素濃淡電池素子１１ｂの起電力Ｖｓが基準
電圧Ｖｒｅｆ 程度まで上がるため、この時点でセンサ
起電力Ｖｓの基準電圧Ｖｒｅｆ で一定制御が成立して
、ポンプ電圧ＶＰ は拡散室１１ｃに酸素を供給する方
向、すなわち、このポンプ電圧出力ＶＰＯがＶＰＯ≦Ｖ
ＰＢなる方向に、ポンプ電流ＩＰ はそのときの空燃比
を示す電流値に次第に収束し、温度Ｔｓが約７００℃で
収束を完了する。
【００２０】そこで、上記活性化点を検出するため、従
来、図示のごとく、ポンプ電圧出力ＶＰＢが所定の許容
電圧範囲ＶＰＢ±ΔＶＰＢ以内となったときを活性化と
判別する活性化判定方法や、さらにセンサ起電力Ｖｓを
検出する手段を設けて、センサ起電力Ｖｓと基準電圧Ｖ
ｒｅｆ との差ΔＶｓが一定範囲内でかつポンプ電圧出
力ＶＰＢが所定の許容電圧範囲ＶＰＢ±ΔＶＰＢ以内と
なったとき、センサを活性化と判別するなどの活性化判
定方法が提案されていた。
来、図示のごとく、ポンプ電圧出力ＶＰＢが所定の許容
電圧範囲ＶＰＢ±ΔＶＰＢ以内となったときを活性化と
判別する活性化判定方法や、さらにセンサ起電力Ｖｓを
検出する手段を設けて、センサ起電力Ｖｓと基準電圧Ｖ
ｒｅｆ との差ΔＶｓが一定範囲内でかつポンプ電圧出
力ＶＰＢが所定の許容電圧範囲ＶＰＢ±ΔＶＰＢ以内と
なったとき、センサを活性化と判別するなどの活性化判
定方法が提案されていた。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の活性化判定方法においては、センサ素子部１
１の温度が低い状態で持続的にポンプ素子１１ａに大き
な電圧が印加されるため、センサの劣化が促進されセン
サの耐久性が悪いといった問題点が見出された。この問
題点を解決しようと、空燃比センサの起動後タイマを設
けて、このタイマ期間はカットトランジスタ２５をオン
して酸素ポンプ素子１１ａにポンプ電流が流れないよう
にして、タイマ期間終了後にカットトランジスタ２５を
オフして酸素ポンプ素子１１ａにポンプ電流を流す方法
が提案されている。
うな従来の活性化判定方法においては、センサ素子部１
１の温度が低い状態で持続的にポンプ素子１１ａに大き
な電圧が印加されるため、センサの劣化が促進されセン
サの耐久性が悪いといった問題点が見出された。この問
題点を解決しようと、空燃比センサの起動後タイマを設
けて、このタイマ期間はカットトランジスタ２５をオン
して酸素ポンプ素子１１ａにポンプ電流が流れないよう
にして、タイマ期間終了後にカットトランジスタ２５を
オフして酸素ポンプ素子１１ａにポンプ電流を流す方法
が提案されている。
【００２２】しかし、タイマ期間はセンサ特性の指標に
はなり得ないため、始動後に運転状態が変わって、セン
サ素子部１１の温度上昇が低下したような場合には、タ
イマ期間が終了してもセンサが活性化していない場合が
あったり、逆に走行後の再始動時などセンサ素子部１１
の温度上昇が速い場合には、既に空燃比センサ１が活性
化しているにもかかわらず、タイマ期間が終了しない場
合があったりして、正確な活性点の判定が困難であると
いった課題があった。
はなり得ないため、始動後に運転状態が変わって、セン
サ素子部１１の温度上昇が低下したような場合には、タ
イマ期間が終了してもセンサが活性化していない場合が
あったり、逆に走行後の再始動時などセンサ素子部１１
の温度上昇が速い場合には、既に空燃比センサ１が活性
化しているにもかかわらず、タイマ期間が終了しない場
合があったりして、正確な活性点の判定が困難であると
いった課題があった。
【００２３】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、空燃比センサを劣化させることな
く、空燃比センサの活性化点を精度よく検出することが
でき、かつ一旦空燃比センサが活性化した後、再度不活
性領域に入った場合でも、同様な活性化判定を行なえる
空燃比センサの活性化判定装置を得ることを目的とする
。
めになされたもので、空燃比センサを劣化させることな
く、空燃比センサの活性化点を精度よく検出することが
でき、かつ一旦空燃比センサが活性化した後、再度不活
性領域に入った場合でも、同様な活性化判定を行なえる
空燃比センサの活性化判定装置を得ることを目的とする
。
【００２４】
【課題を解決するための手段】この発明に係る空燃比セ
ンサの活性化判定装置は、酸素濃淡電池素子および酸素
ポンプ素子とこの酸素濃淡電池素子および酸素ポンプ素
子を加熱するヒータとからなる空燃比センサと、酸素濃
淡電池素子の起電力が所定の基準電圧となるよう酸素ポ
ンプ素子に流れるポンプ電流を制御するポンプ電流制御
手段と、ポンプ電流検出手段と、ポンプ電流の供給を停
止させるポンプ電流カット手段と、酸素ポンプ素子に印
加するポンプ電圧を検出するポンプ電圧検出手段と、ヒ
ータに電力を供給するヒータ電力供給手段と、ポンプ電
流または機関の目標空燃比に対するポンプ電圧許容範囲
があらかじめ記憶された記憶手段と、所定期間ごとに所
定時間ポンプ電流カットを解除するタイマ手段とを設け
たものである。
ンサの活性化判定装置は、酸素濃淡電池素子および酸素
ポンプ素子とこの酸素濃淡電池素子および酸素ポンプ素
子を加熱するヒータとからなる空燃比センサと、酸素濃
淡電池素子の起電力が所定の基準電圧となるよう酸素ポ
ンプ素子に流れるポンプ電流を制御するポンプ電流制御
手段と、ポンプ電流検出手段と、ポンプ電流の供給を停
止させるポンプ電流カット手段と、酸素ポンプ素子に印
加するポンプ電圧を検出するポンプ電圧検出手段と、ヒ
ータに電力を供給するヒータ電力供給手段と、ポンプ電
流または機関の目標空燃比に対するポンプ電圧許容範囲
があらかじめ記憶された記憶手段と、所定期間ごとに所
定時間ポンプ電流カットを解除するタイマ手段とを設け
たものである。
【００２５】
【作用】この発明においては、ポンプ電流カット状態に
てヒータ電力供給手段からヒータに電力の供給を開始す
るとともに、開始時刻よりタイマ手段により所定期間ご
とに所定時間ポンプ電流カットを解除してポンプ電流制
御手段によりポンプ電流制御を行わせ、このときの酸素
ポンプ素子に流れるポンプ電流をポンプ電流検出手段で
ポンプ電圧を測定し、ポンプ電圧があらかじめ記憶され
たポンプ電圧許容範囲内となった場合に空燃比センサが
活性状態であると判定するとともに、ポンプ電流カット
状態を解除する。
てヒータ電力供給手段からヒータに電力の供給を開始す
るとともに、開始時刻よりタイマ手段により所定期間ご
とに所定時間ポンプ電流カットを解除してポンプ電流制
御手段によりポンプ電流制御を行わせ、このときの酸素
ポンプ素子に流れるポンプ電流をポンプ電流検出手段で
ポンプ電圧を測定し、ポンプ電圧があらかじめ記憶され
たポンプ電圧許容範囲内となった場合に空燃比センサが
活性状態であると判定するとともに、ポンプ電流カット
状態を解除する。
【００２６】
【実施例】以下、この発明の空燃比センサの活性化判定
装置の実施例について図面に基づき説明する。図１はそ
の一実施例の構成図であり、前述の従来例の構成と同じ
であり、ここでの構成の再度の説明は省略するが、この
発明の装置における空燃比センサの活性化判定手順が従
来と異なるものである。
装置の実施例について図面に基づき説明する。図１はそ
の一実施例の構成図であり、前述の従来例の構成と同じ
であり、ここでの構成の再度の説明は省略するが、この
発明の装置における空燃比センサの活性化判定手順が従
来と異なるものである。
【００２７】図２はこの発明の装置により、空燃比セン
サの活性化の判定手順を説明するためのフローチャート
であり、図５はあらかじめ記憶された空燃比出力に対す
る許容ポンプ電圧範囲を示す図であり、図７はこの発明
により活性化判定を行う場合の空燃比センサ起動時のタ
イムチャートである。
サの活性化の判定手順を説明するためのフローチャート
であり、図５はあらかじめ記憶された空燃比出力に対す
る許容ポンプ電圧範囲を示す図であり、図７はこの発明
により活性化判定を行う場合の空燃比センサ起動時のタ
イムチャートである。
【００２８】まず、図８に示したエンジン３０が始動す
ると、空燃比制御装置７のμ−Ｐ７４により、図２のス
テップ１０１において、始動モードか否かが判定され、
始動モードである場合、ステップ１０２で出力Ｉ／Ｆ７
７ａを介してセンサ制御アンプ２のカットトランジスタ
２５をオンし、酸素ポンプ素子１１ａの電位を接地して
ポンプ電流が流れないようにするポンプ電流カット（Ｉ
Ｐ カット）が行われ、ステップ１０３で同様に出力Ｉ
／Ｆ７７ａを介してヒータ制御回路２６を起動し、ヒー
タ１２に電力が供給されて、センサ素子部１１の加熱が
開始される。
ると、空燃比制御装置７のμ−Ｐ７４により、図２のス
テップ１０１において、始動モードか否かが判定され、
始動モードである場合、ステップ１０２で出力Ｉ／Ｆ７
７ａを介してセンサ制御アンプ２のカットトランジスタ
２５をオンし、酸素ポンプ素子１１ａの電位を接地して
ポンプ電流が流れないようにするポンプ電流カット（Ｉ
Ｐ カット）が行われ、ステップ１０３で同様に出力Ｉ
／Ｆ７７ａを介してヒータ制御回路２６を起動し、ヒー
タ１２に電力が供給されて、センサ素子部１１の加熱が
開始される。
【００２９】次に、ステップ１０４で図７に示すように
、タイマが起動され所定のタイムｔ１がセットされ、ス
テップ１０５でタイムｔ１が終了したとき、ステップ１
０６でカットトランジスタ２５がオフされ、酸素ポンプ
素子１１ａには、酸素濃淡電池素子１１ｂの起電力を基
準電圧Ｖｒｅｆ と一致させようと差動積分増幅器２１
の出力電圧が印加され、この電圧により、ポンプ電流Ｉ
Ｐが流れる。
、タイマが起動され所定のタイムｔ１がセットされ、ス
テップ１０５でタイムｔ１が終了したとき、ステップ１
０６でカットトランジスタ２５がオフされ、酸素ポンプ
素子１１ａには、酸素濃淡電池素子１１ｂの起電力を基
準電圧Ｖｒｅｆ と一致させようと差動積分増幅器２１
の出力電圧が印加され、この電圧により、ポンプ電流Ｉ
Ｐが流れる。
【００３０】次いで、ステップ１０７では、ステップ１
０６のポンプカット解除とともに、図７に示すように、
タイムｔ０がセットされ、ポンプカット解除はこのタイ
ムｔ０期間中継続され、この間ステップ１０８でポンプ
電流ＩＰ に相当する空燃比出力ＶＯ およびポンプ電
圧ＶＰ に相当するポンプ電圧出力ＶＰＯがマルチプレ
クサ７１ａを介してＡ／Ｄ変換器７２ａによってＡ／Ｄ
変換されて、μ−Ｐ７４に読込まれる。
０６のポンプカット解除とともに、図７に示すように、
タイムｔ０がセットされ、ポンプカット解除はこのタイ
ムｔ０期間中継続され、この間ステップ１０８でポンプ
電流ＩＰ に相当する空燃比出力ＶＯ およびポンプ電
圧ＶＰ に相当するポンプ電圧出力ＶＰＯがマルチプレ
クサ７１ａを介してＡ／Ｄ変換器７２ａによってＡ／Ｄ
変換されて、μ−Ｐ７４に読込まれる。
【００３１】このタイムｔ０の継続時間はセンサの応答
性、差動積分増幅器２１のＰＩ定数にもよるが、約十ｍ
ｓｅｃ 程度でよく、タイムｔ１に比較し約１〜５％程
度の短い期間でよい。
性、差動積分増幅器２１のＰＩ定数にもよるが、約十ｍ
ｓｅｃ 程度でよく、タイムｔ１に比較し約１〜５％程
度の短い期間でよい。
【００３２】次のステップ１０９でタイムｔ０が終了す
ると、終了直前の空燃比出力ＶＯ 、ポンプ電圧出力Ｖ
ＰＯを用いてステップ１１０でＲＯＭ７５内にあらかじ
め記憶された図６に示すポンプ電圧出力許容範囲マップ
が読み出され、前記ポンプ電圧出力ＶＰＯが空燃比出力
ＶＯ に対応するＶＰＯ許容範囲に入っているか否かが
ステップ１１１で判定される。
ると、終了直前の空燃比出力ＶＯ 、ポンプ電圧出力Ｖ
ＰＯを用いてステップ１１０でＲＯＭ７５内にあらかじ
め記憶された図６に示すポンプ電圧出力許容範囲マップ
が読み出され、前記ポンプ電圧出力ＶＰＯが空燃比出力
ＶＯ に対応するＶＰＯ許容範囲に入っているか否かが
ステップ１１１で判定される。
【００３３】この判定の結果、許容範囲外である場合に
は、ステップ１０２で再度ポンプカットが行われて、ス
テップ１０４からステップ１１１の処理手順が繰り返さ
れ、許容範囲内である場合には、空燃比センサ活性化と
判定して次処理に移る。
は、ステップ１０２で再度ポンプカットが行われて、ス
テップ１０４からステップ１１１の処理手順が繰り返さ
れ、許容範囲内である場合には、空燃比センサ活性化と
判定して次処理に移る。
【００３４】図５に示すように、センサ起電力Ｖｓが基
準電圧Ｖｒｅｆ に一定制御されているときのポンプ電
流、すなわち空燃比出力ＶＯ に対するポンプ電圧、す
なわち、ポンプ電圧出力ＶＰＯは、センサ素子温度Ｔｓ
が低いほど、オフセット電圧ＶＰＢよりの偏差が大きく
なり、また起電力Ｖｓが基準電圧Ｖｒｅｆ に一定制御
されていない場合には、出力ＶＰＯは空燃比のいかんに
かかわらず最大出力となる。
準電圧Ｖｒｅｆ に一定制御されているときのポンプ電
流、すなわち空燃比出力ＶＯ に対するポンプ電圧、す
なわち、ポンプ電圧出力ＶＰＯは、センサ素子温度Ｔｓ
が低いほど、オフセット電圧ＶＰＢよりの偏差が大きく
なり、また起電力Ｖｓが基準電圧Ｖｒｅｆ に一定制御
されていない場合には、出力ＶＰＯは空燃比のいかんに
かかわらず最大出力となる。
【００３５】したがって、ポンプ電圧出力許容範囲を図
の斜線で囲まれた領域に設定することにより、センサ素
子の活性化温度の判定が精度よく行なえる。
の斜線で囲まれた領域に設定することにより、センサ素
子の活性化温度の判定が精度よく行なえる。
【００３６】図７は上記実施例におけるエンジン始動時
の活性化判定を示すタイムチャートであり、エンジン３
０の始動とともに、ヒータ１２が駆動され、タイマによ
りタイムｔ１の間隔でタイムｔ０の期間だけポンプカッ
トが解除されたときの空燃比出力ＶＯ 、ポンプ電圧出
力ＶＰＯの様子を示すと同時に、そのときの空燃比出力
ＶＯ に対するポンプ電圧出力許容範囲を斜線領域で示
しており、図では５回目のタイマでポンプ電圧出力ＶＰ
Ｏが許容範囲内となり活性判定がなされるとともに、ポ
ンプカットが解除状態となったことを示している。
の活性化判定を示すタイムチャートであり、エンジン３
０の始動とともに、ヒータ１２が駆動され、タイマによ
りタイムｔ１の間隔でタイムｔ０の期間だけポンプカッ
トが解除されたときの空燃比出力ＶＯ 、ポンプ電圧出
力ＶＰＯの様子を示すと同時に、そのときの空燃比出力
ＶＯ に対するポンプ電圧出力許容範囲を斜線領域で示
しており、図では５回目のタイマでポンプ電圧出力ＶＰ
Ｏが許容範囲内となり活性判定がなされるとともに、ポ
ンプカットが解除状態となったことを示している。
【００３７】特に、図示していないが、従来の方法によ
る始動時の様子を示した図９と比較しても明らかなよう
に、この活性化判定時の素子温度Ｔｓは約５００℃にな
る。
る始動時の様子を示した図９と比較しても明らかなよう
に、この活性化判定時の素子温度Ｔｓは約５００℃にな
る。
【００３８】すなわち、上記実施例によれば、センサ起
電力一定制御が成立しえないようなセンサ素子温度が低
い状態では、タイムｔ０の極短期間しか酸素ポンプ素子
１１ａに電圧が印加されないため、活性化判定処理に伴
って空燃比センサ１１が劣化、破損することがないとい
う利点がある。また、センサ出力ＶＯにより活性と判定
するポンプ電圧出力許容範囲を変化させているため、始
動空燃比にかかわらず活性化判定が精度よくできるとい
う利点がある。
電力一定制御が成立しえないようなセンサ素子温度が低
い状態では、タイムｔ０の極短期間しか酸素ポンプ素子
１１ａに電圧が印加されないため、活性化判定処理に伴
って空燃比センサ１１が劣化、破損することがないとい
う利点がある。また、センサ出力ＶＯにより活性と判定
するポンプ電圧出力許容範囲を変化させているため、始
動空燃比にかかわらず活性化判定が精度よくできるとい
う利点がある。
【００３９】次に、この発明の第２の実施例について説
明する。図３はこの第２の実施例による空燃比センサの
活性化判定手順を示すフローチャート、図６はこの第２
の実施例におけるあらかじめ記憶された目標空燃比に対
する許容ポンプ電圧範囲を示す図である。
明する。図３はこの第２の実施例による空燃比センサの
活性化判定手順を示すフローチャート、図６はこの第２
の実施例におけるあらかじめ記憶された目標空燃比に対
する許容ポンプ電圧範囲を示す図である。
【００４０】この図３において、ステップ１０１，１０
２の処理は上記図２のステップ１０１，１０２と同じで
あり、ステップ１０３でヒータ制御が開始されると、ス
テップ１１２で冷却水温ＷＴが冷却水温センサ５で検出
され、マルチプレクサ７１ｂを介して、Ａ／Ｄ変換器７
２ｂでＡ／Ｄ変換されて、μ−Ｐ７４に読み込まれる。
２の処理は上記図２のステップ１０１，１０２と同じで
あり、ステップ１０３でヒータ制御が開始されると、ス
テップ１１２で冷却水温ＷＴが冷却水温センサ５で検出
され、マルチプレクサ７１ｂを介して、Ａ／Ｄ変換器７
２ｂでＡ／Ｄ変換されて、μ−Ｐ７４に読み込まれる。
【００４１】次に、ステップ１１３でタイムｔ１の値が
前記冷却水温ＷＴに対する減少関数ｔ１（ＷＴ）として
与えられて決定され、同様にステップ１０４でタイムｔ
１（ＷＴ）がセットされる。
前記冷却水温ＷＴに対する減少関数ｔ１（ＷＴ）として
与えられて決定され、同様にステップ１０４でタイムｔ
１（ＷＴ）がセットされる。
【００４２】ここで、走行後短時間でのエンジン再始動
時のように、空燃比センサ１が取り付けられている排気
管３１（図８）の温度が比較的高く、排気ガス温度の上
昇も速い場合には、センサ素子が活性化するのも速いが
、この場合冷却水温ＷＴが高いと、タイムｔ１の期間が
短縮されるため、タイマにより活性化判定が遅れること
がないという利点がある。
時のように、空燃比センサ１が取り付けられている排気
管３１（図８）の温度が比較的高く、排気ガス温度の上
昇も速い場合には、センサ素子が活性化するのも速いが
、この場合冷却水温ＷＴが高いと、タイムｔ１の期間が
短縮されるため、タイマにより活性化判定が遅れること
がないという利点がある。
【００４３】次に、ステップ１０５でタイムｔ１が終了
すると、ステップ１０７でステップ１０６のポンプカッ
ト解除とともに、タイムｔ０がセットされ、ステップ１
０８でセンサ出力ＶＯ およびポンプ電圧出力ＶＰＯが
読み込まれるとともに、ステップ１１４で機関の運転状
態を示すエンジン回転数Ｎｅ、吸気量Ｑａ、冷却水温Ｗ
Ｔが読み込まれ、ステップ１１５でエンジン回転数Ｎｅ
、吸気量Ｑａ、冷却水温ＷＴに見合った目標空燃比ＡＦ
Ｏが算出される。
すると、ステップ１０７でステップ１０６のポンプカッ
ト解除とともに、タイムｔ０がセットされ、ステップ１
０８でセンサ出力ＶＯ およびポンプ電圧出力ＶＰＯが
読み込まれるとともに、ステップ１１４で機関の運転状
態を示すエンジン回転数Ｎｅ、吸気量Ｑａ、冷却水温Ｗ
Ｔが読み込まれ、ステップ１１５でエンジン回転数Ｎｅ
、吸気量Ｑａ、冷却水温ＷＴに見合った目標空燃比ＡＦ
Ｏが算出される。
【００４４】次いで、ステップ１０９でタイムｔ０が終
了すると、タイムｔ０終了直前の目標空燃比ＡＦＯを用
いて、ステップ１１６で図６に示した目標空燃比ＡＦＯ
に対しあらかじめ記憶された許容ポンプ電圧範囲をＲＯ
Ｍ７５により読み出し、ステップ１１１で許容範囲内か
否かを判定して、許容範囲内であれば、活性化と判定す
るため、この第２の実施例によっても上記実施例と同様
の効果を得る。
了すると、タイムｔ０終了直前の目標空燃比ＡＦＯを用
いて、ステップ１１６で図６に示した目標空燃比ＡＦＯ
に対しあらかじめ記憶された許容ポンプ電圧範囲をＲＯ
Ｍ７５により読み出し、ステップ１１１で許容範囲内か
否かを判定して、許容範囲内であれば、活性化と判定す
るため、この第２の実施例によっても上記実施例と同様
の効果を得る。
【００４５】なお、上記各実施例では、判定時に用いる
空燃比出力ＶＯ 、ポンプ電圧出力ＶＰＯにタイムｔ０
期間に繰返し測定された空燃比出力ＶＯ 、ポンプ電圧
出力ＶＰＯの内、タイムｔ０終了直前の値を用いるもの
としたが、タイムｔ０の継続時間は上述のように空燃比
出力ＶＯ 、ポンプ電圧出力ＶＰＯの応答を考慮して決
められるため、タイムｔ０終了直前に１回のみ測定した
空燃比出力ＶＯ 、ポンプ電圧出力ＶＰＯ値を用いても
良い。
空燃比出力ＶＯ 、ポンプ電圧出力ＶＰＯにタイムｔ０
期間に繰返し測定された空燃比出力ＶＯ 、ポンプ電圧
出力ＶＰＯの内、タイムｔ０終了直前の値を用いるもの
としたが、タイムｔ０の継続時間は上述のように空燃比
出力ＶＯ 、ポンプ電圧出力ＶＰＯの応答を考慮して決
められるため、タイムｔ０終了直前に１回のみ測定した
空燃比出力ＶＯ 、ポンプ電圧出力ＶＰＯ値を用いても
良い。
【００４６】次に、この発明の第３の実施例について説
明する。図４はこの第３の実施例による活性化判定手順
を示すフローチャートであり、タイムｔ１を用いて活性
化判定がなされてポンプ電流カット状態の解除がなされ
た後、ステップ１１７でタイムｔ２をセットし、タイム
ｔ２の期間に同様にステップ１０９で空燃比出力ＶＯ
およびポンプ電圧出力ＶＰＯが読み込まれて、ステップ
１１０〜１１１でポンプ電圧出力ＶＰＯが許容ポンプ電
圧範囲であるか否かを判定する。
明する。図４はこの第３の実施例による活性化判定手順
を示すフローチャートであり、タイムｔ１を用いて活性
化判定がなされてポンプ電流カット状態の解除がなされ
た後、ステップ１１７でタイムｔ２をセットし、タイム
ｔ２の期間に同様にステップ１０９で空燃比出力ＶＯ
およびポンプ電圧出力ＶＰＯが読み込まれて、ステップ
１１０〜１１１でポンプ電圧出力ＶＰＯが許容ポンプ電
圧範囲であるか否かを判定する。
【００４７】このポンプ電圧出力ＶＰＯが許容ポンプ電
圧範囲を逸脱した場合には、ポンプ電流カットを実施し
タイムｔ１をリセットし、ポンプ電圧出力ＶＰＯが許容
ポンプ電圧範囲内でステップ１１８でタイムｔ２が終了
した場合にのみ、ステップ１１９で空燃比出力ＶＯ を
用いた目標空燃比制御を実施する。
圧範囲を逸脱した場合には、ポンプ電流カットを実施し
タイムｔ１をリセットし、ポンプ電圧出力ＶＰＯが許容
ポンプ電圧範囲内でステップ１１８でタイムｔ２が終了
した場合にのみ、ステップ１１９で空燃比出力ＶＯ を
用いた目標空燃比制御を実施する。
【００４８】すなわち、この第３の実施例の場合には、
タイムｔ１を用いてセンサ素子温度約５００℃での活性
化の判定を行った後、センサ温度が空燃比出力ＶＯ が
安定する約７００℃に達する間タイムｔ２によりウエイ
ティングがかけられるとともに、その期間にエンジンな
どの状態変化でセンサ素子温度が下がり、センサが不活
性になっても明確に検出できるという利点がある。
タイムｔ１を用いてセンサ素子温度約５００℃での活性
化の判定を行った後、センサ温度が空燃比出力ＶＯ が
安定する約７００℃に達する間タイムｔ２によりウエイ
ティングがかけられるとともに、その期間にエンジンな
どの状態変化でセンサ素子温度が下がり、センサが不活
性になっても明確に検出できるという利点がある。
【００４９】なお、図４に示す実施例ではタイムｔ２の
期間を一定にした場合を示したが、図２のごとく、タイ
ムｔ２の期間を冷却水温ＴＷの減少関数としてもよく、
また、ポンプ電圧出力ＶＰＯが許容ポンプ電圧範囲内で
あるか否かの判定は同様に図２のごとく目標空燃比ＡＦ
Ｏを用いてもよい。
期間を一定にした場合を示したが、図２のごとく、タイ
ムｔ２の期間を冷却水温ＴＷの減少関数としてもよく、
また、ポンプ電圧出力ＶＰＯが許容ポンプ電圧範囲内で
あるか否かの判定は同様に図２のごとく目標空燃比ＡＦ
Ｏを用いてもよい。
【００５０】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ポン
プ電流カット状態にてヒータ電力供給手段からヒータに
電力の供給を開始するとともに、タイマ手段によりこの
開始時刻より所定期間ごとに所定時間ポンプ電流カット
を解除するようにして、ポンプ電流制御を行ってポンプ
電圧を測定し、このポンプ電圧があらかじめ記憶された
ポンプ電圧許容範囲内となった場合に、空燃比センサが
活性状態であると判定するとともに、ポンプ電流カット
状態を解除するように構成したので、活性化判定処理に
伴って空燃比センサが劣化、破損することがなく、また
始動空燃比にかかわらず、活性化判定が精度よくできる
という効果がある。
プ電流カット状態にてヒータ電力供給手段からヒータに
電力の供給を開始するとともに、タイマ手段によりこの
開始時刻より所定期間ごとに所定時間ポンプ電流カット
を解除するようにして、ポンプ電流制御を行ってポンプ
電圧を測定し、このポンプ電圧があらかじめ記憶された
ポンプ電圧許容範囲内となった場合に、空燃比センサが
活性状態であると判定するとともに、ポンプ電流カット
状態を解除するように構成したので、活性化判定処理に
伴って空燃比センサが劣化、破損することがなく、また
始動空燃比にかかわらず、活性化判定が精度よくできる
という効果がある。
【図１】この発明の一実施例による空燃比センサの活性
化測定装置の構成図である。
化測定装置の構成図である。
【図２】この発明の空燃比センサの活性化判定装置の第
１の実施例による活性化測定手順を示すフローチャート
である。
１の実施例による活性化測定手順を示すフローチャート
である。
【図３】この発明の第２の実施例の空燃比センサの活性
化判定装置による活性化測定手順を示すフローチャート
である。
化判定装置による活性化測定手順を示すフローチャート
である。
【図４】この発明の空燃比センサの活性化測定装置の第
３の実施例の活性化判定手順を示すフローチャートであ
る。
３の実施例の活性化判定手順を示すフローチャートであ
る。
【図５】この発明の空燃比センサの活性化測定装置にお
ける空燃比出力に対する許容ポンプ電圧範囲を示す説明
図である。
ける空燃比出力に対する許容ポンプ電圧範囲を示す説明
図である。
【図６】この発明の空燃比センサの活性化測定装置にお
ける目標空燃比に対する許容ポンプ電圧範囲を示す説明
図である。
ける目標空燃比に対する許容ポンプ電圧範囲を示す説明
図である。
【図７】この発明の空燃比センサの活性化判定装置にお
ける活性化手順によるセンサ起動時のタイムチャートで
ある。
ける活性化手順によるセンサ起動時のタイムチャートで
ある。
【図８】従来の空燃比センサの活性化測定方法に適用さ
れるエンジン制御系の構成図である。
れるエンジン制御系の構成図である。
【図９】従来の空燃比センサの活性化測定方法に適用さ
れるセンサ起動時のタイムチャートである。
れるセンサ起動時のタイムチャートである。
１ 空燃比センサ
１１ａ 酸素ポンプ素子
１１ｂ 酸素濃淡電池素子
１１ｃ 拡散室
１２ ヒータ
２ センサ制御アンプ
２１ 差動積分増幅器
２２ 差動増幅器
２４ 非反転増幅器
２５ カットトランジスタ
２６ ヒータ制御回路
７ 空燃比制御装置
７２ａ，７２ｂ Ａ／Ｄ変換器
７４ マイクロプロセッサ
７５ ＲＯＭ
７７ａ，７７ｂ 出力Ｉ／Ｆ
Claims (1)
- 【請求項１】 機関の排気系に配設され各々電極が付
設された酸素イオン伝導性固体電解質材からなり機関の
排気ガスが拡散導入される拡散室を挾んで配置された酸
素濃淡電池素子および酸素ポンプ素子とこの酸素濃淡電
池素子および酸素ポンプ素子を加熱するヒータとからな
る空燃比センサと、前記酸素濃淡電池素子の起電力が所
定の基準電圧となるように前記酸素ポンプ素子に流れる
ポンプ電流を制御するポンプ電流制御手段と、このポン
プ電流制御手段で制御されたポンプ電流を検出するポン
プ電流検出手段と、前記ポンプ電流の供給を停止させる
ポンプ電流カット手段と、前記酸素ポンプ素子に印加す
るポンプ電圧を検出するポンプ電圧検出手段と、前記ヒ
ータに電力を供給するヒータ電力供給手段と、前記ポン
プ電流または機関の目標空燃比に対するポンプ電圧許容
範囲があらかじめ記憶された記憶手段と、ポンプ電流カ
ット状態にて前記ヒータ電力供給手段から前記ヒータに
電力の供給を開始するとともに、この供給の開始時刻よ
り所定期間ごとに所定時間ポンプ電流カットを解除する
タイマ手段と、このタイマ手段の設定時間に基づき上記
ポンプ電流制御手段にポンプ電流制御を行わせてポンプ
電圧を測定し、このポンプ電圧が前記あらかじめ記憶さ
れたポンプ電圧許容範囲内となった場合に前記空燃比セ
ンサが活性状態であると判定するとともに、前記ポンプ
電流カット状態を解除する空燃比制御装置とを備えた空
燃比センサの活性化判定装置。
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| DE102008042505A1 (de) * | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Abgassensors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS62278443A (ja) * | 1986-05-28 | 1987-12-03 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比測定装置 |
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