JPH06273381A - 酸素分析装置の出力補正方法 - Google Patents
酸素分析装置の出力補正方法Info
- Publication number
- JPH06273381A JPH06273381A JP5087887A JP8788793A JPH06273381A JP H06273381 A JPH06273381 A JP H06273381A JP 5087887 A JP5087887 A JP 5087887A JP 8788793 A JP8788793 A JP 8788793A JP H06273381 A JPH06273381 A JP H06273381A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas pressure
- pressure
- oxygen
- output
- exhaust gas
- 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
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガス圧力変化の影響が可及的に防止されて、
高精度な測定結果が得られる酸素分析装置の出力補正方
法を提供すること。 【構成】 ダブルセルタイプの酸素分析装置において、
ガス圧力：Ｐを検出し、酸素分析装置の出力：Ｉp に、
Ｉp ′＝ Ｉp × ＫB ，ＫB ＝（Ｐ0 ／Ｐ）B （Ｐ0 ：測定基準圧力，Ｂ ：酸素分析装置個体のガス
圧力変動指数）に従う圧力補正を加えて、ガス圧力補正
出力：Ｉp ′を得るに際して、ガス圧力：Ｐの変化に伴
うガス圧力変動指数：Ｂの変化を実測し、それらガス圧
力：Ｐとガス圧力変動指数：Ｂとの回帰関数を求めて、
かかる回帰関数に従い、ガス圧力変動指数：Ｂを決定す
るようにした。
高精度な測定結果が得られる酸素分析装置の出力補正方
法を提供すること。 【構成】 ダブルセルタイプの酸素分析装置において、
ガス圧力：Ｐを検出し、酸素分析装置の出力：Ｉp に、
Ｉp ′＝ Ｉp × ＫB ，ＫB ＝（Ｐ0 ／Ｐ）B （Ｐ0 ：測定基準圧力，Ｂ ：酸素分析装置個体のガス
圧力変動指数）に従う圧力補正を加えて、ガス圧力補正
出力：Ｉp ′を得るに際して、ガス圧力：Ｐの変化に伴
うガス圧力変動指数：Ｂの変化を実測し、それらガス圧
力：Ｐとガス圧力変動指数：Ｂとの回帰関数を求めて、
かかる回帰関数に従い、ガス圧力変動指数：Ｂを決定す
るようにした。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は酸素分析装置の出力補正方法に係
り、特に自動車の内燃機関や各種の工業炉において、燃
焼排ガス中の過剰酸素濃度および不足酸素濃度等を酸素
分析装置を用いて測定して、燃焼混合ガスの空燃費等を
求める測定系乃至は制御系に好適に適用され得て、測定
精度を有利に向上せしめ得る、酸素分析装置の出力補正
方法に関するものである。
り、特に自動車の内燃機関や各種の工業炉において、燃
焼排ガス中の過剰酸素濃度および不足酸素濃度等を酸素
分析装置を用いて測定して、燃焼混合ガスの空燃費等を
求める測定系乃至は制御系に好適に適用され得て、測定
精度を有利に向上せしめ得る、酸素分析装置の出力補正
方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】従来より、自動車用内燃機関や各種工業炉
等の燃焼混合ガスの空燃費：Ａ／Ｆを計測する装置の一
種として、酸素濃淡電池方式の電気化学的セルと酸素ポ
ンプ方式の電気化学的セルとを組み合わせ、燃焼混合ガ
スの燃焼後の排ガス成分と装置出力（酸素ポンプ電流）
との対応関係に基づいて、燃焼混合ガスの空燃費を計測
するようにした、所謂ダブルセルタイプの酸素分析装置
が知られている。
等の燃焼混合ガスの空燃費：Ａ／Ｆを計測する装置の一
種として、酸素濃淡電池方式の電気化学的セルと酸素ポ
ンプ方式の電気化学的セルとを組み合わせ、燃焼混合ガ
スの燃焼後の排ガス成分と装置出力（酸素ポンプ電流）
との対応関係に基づいて、燃焼混合ガスの空燃費を計測
するようにした、所謂ダブルセルタイプの酸素分析装置
が知られている。
【０００３】かかる酸素分析装置は、酸素イオン伝導性
の固体電解質体に少なくとも一対の電極を設けてなる電
気化学的セルの二つを用いて構成されていると共に、そ
れら二つのセル間に、燃焼排ガスが所定の拡散抵抗下に
導かれる内部空間が形成されている。そして、第一のセ
ル（酸素濃淡電池方式のセルで、以下「センサセル」と
いう）によって内部空間の酸素分圧に応じたネルンスト
の式に基づく起電力を得る一方、該センサセルの起電力
が酸素過剰率：λ＝１に相当する一定の発生電圧になる
ように、第二のセル（酸素ポンプ方式のセルで、以下
「ポンプセル」という）における酸素ポンピング作用に
よって、内部空間の酸素分圧を調節することにより、燃
焼排ガスの成分に応じた出力が、ポンプセルにおけるポ
ンプ電流値として得られるようになっている。
の固体電解質体に少なくとも一対の電極を設けてなる電
気化学的セルの二つを用いて構成されていると共に、そ
れら二つのセル間に、燃焼排ガスが所定の拡散抵抗下に
導かれる内部空間が形成されている。そして、第一のセ
ル（酸素濃淡電池方式のセルで、以下「センサセル」と
いう）によって内部空間の酸素分圧に応じたネルンスト
の式に基づく起電力を得る一方、該センサセルの起電力
が酸素過剰率：λ＝１に相当する一定の発生電圧になる
ように、第二のセル（酸素ポンプ方式のセルで、以下
「ポンプセル」という）における酸素ポンピング作用に
よって、内部空間の酸素分圧を調節することにより、燃
焼排ガスの成分に応じた出力が、ポンプセルにおけるポ
ンプ電流値として得られるようになっている。
【０００４】すなわち、このようなダブルセルタイプの
酸素分析装置（ＴｉＯ2 等の半導体型センサによってリ
ーン，リッチを判別して、ポンプセルに供給する電圧の
極性を変える方式のものも含む）にあっては、下記（式
１）に示される関係に基づいて、燃焼排ガス中の酸素分
圧やＣＯ，Ｈ2 分圧に応じた出力：Ｉp を与える。 Ｉp ＝Ｋo2・Ｐo2(II)−Ｋco・Ｐco−ＫH2・ＰH2 ・・・（式１） Ｋo2：酸素濃度電流感度係数 Ｐo2(II)：内部空間における燃焼排ガス中のＯ2 分圧 Ｋco：ＣＯ濃度電流感度係数 Ｐco：燃焼排ガス中のＣＯ分圧 ＫH2：Ｈ2 濃度電流感度係数 ＰH2：燃焼排ガス中のＨ2 分圧
酸素分析装置（ＴｉＯ2 等の半導体型センサによってリ
ーン，リッチを判別して、ポンプセルに供給する電圧の
極性を変える方式のものも含む）にあっては、下記（式
１）に示される関係に基づいて、燃焼排ガス中の酸素分
圧やＣＯ，Ｈ2 分圧に応じた出力：Ｉp を与える。 Ｉp ＝Ｋo2・Ｐo2(II)−Ｋco・Ｐco−ＫH2・ＰH2 ・・・（式１） Ｋo2：酸素濃度電流感度係数 Ｐo2(II)：内部空間における燃焼排ガス中のＯ2 分圧 Ｋco：ＣＯ濃度電流感度係数 Ｐco：燃焼排ガス中のＣＯ分圧 ＫH2：Ｈ2 濃度電流感度係数 ＰH2：燃焼排ガス中のＨ2 分圧
【０００５】また、燃焼排ガス成分は、下記（式２），
（式３）に示される、燃焼前と燃焼後の反応モル数比較
によって得ることができる。 （イ）燃焼前 Ｃm Ｈn ＋λ・｛Ｏ2 ＋（ｍ＋ｎ）／４｝・（79.05 ／20.95)・Ｎ2 ・・・（式２） （ロ）燃焼後 Ａ1 ・ＣＯ＋Ａ2 ・ＣＯ2 ＋Ａ3 ・Ｈ2 ＋Ａ4 ・Ｈ2 Ｏ＋Ａ5 ・Ｏ2 ＋Ａ6 ・Ｎ2 ・・・（式３） Ｃm Ｈn ：炭素，水素系燃料 ｍ ：１モル中の燃料の炭素成分数 ｎ ：１モル中の燃料の水素成分数 λ ：空気過剰率 Ａ1 〜Ａ6 ：燃焼排ガス中の各成分の数
（式３）に示される、燃焼前と燃焼後の反応モル数比較
によって得ることができる。 （イ）燃焼前 Ｃm Ｈn ＋λ・｛Ｏ2 ＋（ｍ＋ｎ）／４｝・（79.05 ／20.95)・Ｎ2 ・・・（式２） （ロ）燃焼後 Ａ1 ・ＣＯ＋Ａ2 ・ＣＯ2 ＋Ａ3 ・Ｈ2 ＋Ａ4 ・Ｈ2 Ｏ＋Ａ5 ・Ｏ2 ＋Ａ6 ・Ｎ2 ・・・（式３） Ｃm Ｈn ：炭素，水素系燃料 ｍ ：１モル中の燃料の炭素成分数 ｎ ：１モル中の燃料の水素成分数 λ ：空気過剰率 Ａ1 〜Ａ6 ：燃焼排ガス中の各成分の数
【０００６】従って、下記（式４）に示される水性ガス
反応係数：Ｋ(t) を入れて、上記燃焼前後の方程式を解
くことによって、酸素分析装置出力と燃焼排ガス中の酸
素濃度、酸素分析装置出力と過剰空気率、或いは酸素分
析装置出力と燃焼混合ガスの空燃費との関係を、直接実
験結果や近似計算結果を利用して求めることができるの
である。 Ｋ(t) ＝ Ｐco・ＰH2O ／Ｐco2 ・ＰH2 ・・・（式４）
反応係数：Ｋ(t) を入れて、上記燃焼前後の方程式を解
くことによって、酸素分析装置出力と燃焼排ガス中の酸
素濃度、酸素分析装置出力と過剰空気率、或いは酸素分
析装置出力と燃焼混合ガスの空燃費との関係を、直接実
験結果や近似計算結果を利用して求めることができるの
である。 Ｋ(t) ＝ Ｐco・ＰH2O ／Ｐco2 ・ＰH2 ・・・（式４）
【０００７】しかしながら、このようにして酸素分析装
置の出力から燃焼混合ガスの空燃費等を求めるに際して
は、装置に及ぼされる燃焼排ガス圧力の変化によって、
測定値に誤差が生ずるという問題があった。
置の出力から燃焼混合ガスの空燃費等を求めるに際して
は、装置に及ぼされる燃焼排ガス圧力の変化によって、
測定値に誤差が生ずるという問題があった。
【０００８】そこで、本出願人は、先に、特開平４−２
０４２４６号公報において、燃焼排ガスの圧力を検出
し、酸素分析装置の出力：Ｉp に対して、下記（式５）
に従う圧力補正を加えることにより、ガス圧力補正出
力：Ｉp ′を得るようにした酸素分析装置の出力補正方
法を提案した。 Ｉp ′＝ Ｉp × ＫB ・・・（式５） ＫB ＝（Ｐ0 ／Ｐ）B Ｐ0 ：燃焼排ガスにおける測定基準圧力 Ｂ ：酸素分析装置個体のガス圧力変動指数
０４２４６号公報において、燃焼排ガスの圧力を検出
し、酸素分析装置の出力：Ｉp に対して、下記（式５）
に従う圧力補正を加えることにより、ガス圧力補正出
力：Ｉp ′を得るようにした酸素分析装置の出力補正方
法を提案した。 Ｉp ′＝ Ｉp × ＫB ・・・（式５） ＫB ＝（Ｐ0 ／Ｐ）B Ｐ0 ：燃焼排ガスにおける測定基準圧力 Ｂ ：酸素分析装置個体のガス圧力変動指数
【０００９】かかる補正方法に従えば、酸素分析装置個
体について、予め、ガス圧力変動指数：Ｂを実測して求
めておけば、燃焼排ガス圧力が変化した場合にも、容易
且つ迅速に酸素分析装置の出力補正を行なうことができ
るのである。
体について、予め、ガス圧力変動指数：Ｂを実測して求
めておけば、燃焼排ガス圧力が変化した場合にも、容易
且つ迅速に酸素分析装置の出力補正を行なうことができ
るのである。
【００１０】ところが、このような補正方法について、
本発明者らが更なる検討を加えたところ、燃焼排ガス圧
力の変動幅が特に大きい場合には、酸素分析装置の出力
補正精度が大幅に低下してしまうことが明らかとなっ
た。
本発明者らが更なる検討を加えたところ、燃焼排ガス圧
力の変動幅が特に大きい場合には、酸素分析装置の出力
補正精度が大幅に低下してしまうことが明らかとなっ
た。
【００１１】
【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、燃焼排ガス圧力の変動幅が大きい場合に
も、酸素分析装置の出力に対して高精度な補正を加える
ことのできる、改善された酸素分析装置の出力補正方法
を提供することにある。
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、燃焼排ガス圧力の変動幅が大きい場合に
も、酸素分析装置の出力に対して高精度な補正を加える
ことのできる、改善された酸素分析装置の出力補正方法
を提供することにある。
【００１２】
【解決手段】そして、かかる課題を解決するために、本
発明の特徴とするところは、酸素イオン伝導性の固体電
解質体と少なくとも一対の電極とからなる第一及び第二
の電気化学的セルを設けて、該第一の電気化学的セルに
おける酸素濃淡電池作用により、燃焼排ガスが所定の拡
散抵抗下に導かれる内部空間における酸素分圧に応じた
起電力を得る一方、前記第二の電気化学的セルにおける
酸素ポンピング作用により、該第一の電気化学的セルの
起電力が略一定となるように、前記内部空間の酸素分圧
を調節することにより、該燃焼排ガス中の酸素濃度に応
じた出力を、かかる第二の電気化学的セルにおけるポン
プ電流値として得るようにした酸素分析装置において、
前記燃焼排ガスの圧力：Ｐを検出し、前記酸素分析装置
の出力：Ｉp に、下式： Ｉp ′＝ Ｉp × ＫB ＫB ＝（Ｐ0 ／Ｐ）B Ｐ0 ：燃焼排ガスにおける測定基準圧力 Ｂ ：酸素分析装置個体のガス圧力変動指数 に従う圧力補正を加えることにより、ガス圧力補正出
力：Ｉp ′を得るに際して、前記燃焼排ガスの圧力：Ｐ
の変化に伴う前記ガス圧力変動指数：Ｂの変化を実測
し、それら燃焼排ガスの圧力：Ｐとガス圧力変動指数：
Ｂとの回帰関数を求めて、かかる回帰関数に従い、前記
ガス圧力変動指数：Ｂを決定するようにした酸素分析装
置の出力補正方法にある。
発明の特徴とするところは、酸素イオン伝導性の固体電
解質体と少なくとも一対の電極とからなる第一及び第二
の電気化学的セルを設けて、該第一の電気化学的セルに
おける酸素濃淡電池作用により、燃焼排ガスが所定の拡
散抵抗下に導かれる内部空間における酸素分圧に応じた
起電力を得る一方、前記第二の電気化学的セルにおける
酸素ポンピング作用により、該第一の電気化学的セルの
起電力が略一定となるように、前記内部空間の酸素分圧
を調節することにより、該燃焼排ガス中の酸素濃度に応
じた出力を、かかる第二の電気化学的セルにおけるポン
プ電流値として得るようにした酸素分析装置において、
前記燃焼排ガスの圧力：Ｐを検出し、前記酸素分析装置
の出力：Ｉp に、下式： Ｉp ′＝ Ｉp × ＫB ＫB ＝（Ｐ0 ／Ｐ）B Ｐ0 ：燃焼排ガスにおける測定基準圧力 Ｂ ：酸素分析装置個体のガス圧力変動指数 に従う圧力補正を加えることにより、ガス圧力補正出
力：Ｉp ′を得るに際して、前記燃焼排ガスの圧力：Ｐ
の変化に伴う前記ガス圧力変動指数：Ｂの変化を実測
し、それら燃焼排ガスの圧力：Ｐとガス圧力変動指数：
Ｂとの回帰関数を求めて、かかる回帰関数に従い、前記
ガス圧力変動指数：Ｂを決定するようにした酸素分析装
置の出力補正方法にある。
【００１３】
【作用・効果】本発明者が、前記公報に開示されている
従来の補正方法によっても、なお、燃焼排ガス圧力の変
化によって測定値に誤差が生ずる原因について検討した
ところ、かかる従来の補正方法では、前記（式５）にお
ける補正係数：ＫB 中の「Ｂ」（ガス圧力変動指数）の
値を定数として扱っていたが、実際には、この「Ｂ」自
体も圧力依存性を有していることが、新たに見いだされ
た。
従来の補正方法によっても、なお、燃焼排ガス圧力の変
化によって測定値に誤差が生ずる原因について検討した
ところ、かかる従来の補正方法では、前記（式５）にお
ける補正係数：ＫB 中の「Ｂ」（ガス圧力変動指数）の
値を定数として扱っていたが、実際には、この「Ｂ」自
体も圧力依存性を有していることが、新たに見いだされ
た。
【００１４】さらに、「Ｂ」の値の変化が、酸素分析装
置の出力値：Ｉp に及ぼす影響を算出したところ、図１
に示される如き結果が得られた。なお、図中、「ａ」
は、Ｐ／Ｐ0 の値で、圧力の変化幅を表す。かかる図か
ら、特に、圧力の変化幅が大きい場合には、酸素分析装
置の出力値に及ぼす「Ｂ」の変化幅の影響が極めて大き
いことが明らかである。
置の出力値：Ｉp に及ぼす影響を算出したところ、図１
に示される如き結果が得られた。なお、図中、「ａ」
は、Ｐ／Ｐ0 の値で、圧力の変化幅を表す。かかる図か
ら、特に、圧力の変化幅が大きい場合には、酸素分析装
置の出力値に及ぼす「Ｂ」の変化幅の影響が極めて大き
いことが明らかである。
【００１５】ここにおいて、本発明方法においては、ガ
ス圧力変動指数：Ｂの圧力依存性が予め測定され、
「Ｂ」自体の値に対しても、燃焼排ガスの圧力変化によ
る補正が加えられる。
ス圧力変動指数：Ｂの圧力依存性が予め測定され、
「Ｂ」自体の値に対しても、燃焼排ガスの圧力変化によ
る補正が加えられる。
【００１６】なお、かかる「Ｂ」に対する補正は、予め
実測した燃焼排ガスの圧力：Ｐとガス圧力変動指数：Ｂ
との関係から求めた回帰関数に基づいて行われるが、一
般に、かかる回帰関数は、下記（式６）の如き多項式で
表される。 Ｂ＝ａn ( Ｐ−Ｐ0)n ＋ａn-1(Ｐ−Ｐ0)n-1 ＋・・・＋ａ1(Ｐ−Ｐ0)＋Ｂ0 ・・・（式６）
実測した燃焼排ガスの圧力：Ｐとガス圧力変動指数：Ｂ
との関係から求めた回帰関数に基づいて行われるが、一
般に、かかる回帰関数は、下記（式６）の如き多項式で
表される。 Ｂ＝ａn ( Ｐ−Ｐ0)n ＋ａn-1(Ｐ−Ｐ0)n-1 ＋・・・＋ａ1(Ｐ−Ｐ0)＋Ｂ0 ・・・（式６）
【００１７】それ故、本発明に係る酸素分析装置の補正
方法に従えば、燃焼排ガスの圧力変化幅が大きい場合に
も、酸素分析装置の出力に対する圧力補正を極めて高精
度に行なうことができ、それによって、燃焼排ガスの圧
力変化によって影響されない高精度な出力値が得られ
る。
方法に従えば、燃焼排ガスの圧力変化幅が大きい場合に
も、酸素分析装置の出力に対する圧力補正を極めて高精
度に行なうことができ、それによって、燃焼排ガスの圧
力変化によって影響されない高精度な出力値が得られ
る。
【００１８】しかも、本発明に係る酸素分析装置の補正
方法においては、装置個体について、予め求められた燃
焼排ガス圧力：Ｐとガス圧力変動指数：Ｂとの関係に基
づいて、燃焼排ガス圧力に対応した「Ｂ」の値が決定さ
れることから、かかる「Ｂ」に対する燃焼排ガスの圧力
補正、ひいては酸素分析装置の出力値に対する燃焼排ガ
スの圧力補正が、容易且つ迅速に為され得る。
方法においては、装置個体について、予め求められた燃
焼排ガス圧力：Ｐとガス圧力変動指数：Ｂとの関係に基
づいて、燃焼排ガス圧力に対応した「Ｂ」の値が決定さ
れることから、かかる「Ｂ」に対する燃焼排ガスの圧力
補正、ひいては酸素分析装置の出力値に対する燃焼排ガ
スの圧力補正が、容易且つ迅速に為され得る。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を更に具体的に明らかにするた
めに、本発明の実施例について、図面を参照しつつ、詳
細に説明する。
めに、本発明の実施例について、図面を参照しつつ、詳
細に説明する。
【００２０】先ず、図２には、本実施例で使用した酸素
分析装置８の構造が、概略的に示されている。かかる酸
素分析装置８は、第一の固体電解質体１０に第一の電極
１２および第二の電極１４が接して設けられたセンサセ
ル１６と、第二の固体電解質体１８に第三の電極２０お
よび第四の電極２２が接して設けられたポンプセル２４
とを備えている。また、センサセル１６とポンプセル２
４の間には、燃焼排ガスが所定の拡散抵抗下に導かれる
内部空間２６が形成されており、この内部空間２６に、
第一の電極１２と第四の電極２２が露呈されている。更
に、第二の電極１４の周りには、多孔質層によって基準
酸素室が形成されている一方、第三の電極２０は、外部
空間に露呈されている。
分析装置８の構造が、概略的に示されている。かかる酸
素分析装置８は、第一の固体電解質体１０に第一の電極
１２および第二の電極１４が接して設けられたセンサセ
ル１６と、第二の固体電解質体１８に第三の電極２０お
よび第四の電極２２が接して設けられたポンプセル２４
とを備えている。また、センサセル１６とポンプセル２
４の間には、燃焼排ガスが所定の拡散抵抗下に導かれる
内部空間２６が形成されており、この内部空間２６に、
第一の電極１２と第四の電極２２が露呈されている。更
に、第二の電極１４の周りには、多孔質層によって基準
酸素室が形成されている一方、第三の電極２０は、外部
空間に露呈されている。
【００２１】そして、第一の電極１２と第二の電極１４
の間に微小電流：Ｉb を通電して基準酸素室を高酸素濃
度して、センサセル１６にて得られた起電力を、比較器
２８で基準電圧と比較し、増幅器３０を通じて比較値に
応じたポンプ電流を第三の電極２０と第四の電極２２の
間に通電せしめ、かかる起電力が所定の値になるよう
に、ポンプセル２４の酸素ポンピング作用により内部空
間２６の酸素分圧を調節することによって、燃焼排ガス
の成分に応じた出力が、ポンプセル２４に通電する電流
値：Ｉp として得られるようになっている。
の間に微小電流：Ｉb を通電して基準酸素室を高酸素濃
度して、センサセル１６にて得られた起電力を、比較器
２８で基準電圧と比較し、増幅器３０を通じて比較値に
応じたポンプ電流を第三の電極２０と第四の電極２２の
間に通電せしめ、かかる起電力が所定の値になるよう
に、ポンプセル２４の酸素ポンピング作用により内部空
間２６の酸素分圧を調節することによって、燃焼排ガス
の成分に応じた出力が、ポンプセル２４に通電する電流
値：Ｉp として得られるようになっている。
【００２２】そして、かくの如き酸素分析装置８を用
い、成分既知のサンプルガスについて、種々のガス圧
力：Ｐの条件下に酸素分析装置の出力：Ｉp を実測し、
得られた値から、各ガス圧力下での酸素分析装置個体の
ガス圧力変動指数：Ｂを算出した。得られた結果が、図
３に示されている。かかる図３からも、ガス圧力の変化
に伴って「Ｂ」の値が変化していることが、明らかに認
められる。
い、成分既知のサンプルガスについて、種々のガス圧
力：Ｐの条件下に酸素分析装置の出力：Ｉp を実測し、
得られた値から、各ガス圧力下での酸素分析装置個体の
ガス圧力変動指数：Ｂを算出した。得られた結果が、図
３に示されている。かかる図３からも、ガス圧力の変化
に伴って「Ｂ」の値が変化していることが、明らかに認
められる。
【００２３】そこで、この「Ｂ」の値と、ガス圧力：Ｐ
の値との回帰関数を、１次関数にて近似することによ
り、下記（式７）を得た。 Ｂ＝−０．０４５（Ｐ−Ｐ0)＋０．５２５ ・・・（式７） ∵Ｐ0 ＝１kg/cm2Ｇ
の値との回帰関数を、１次関数にて近似することによ
り、下記（式７）を得た。 Ｂ＝−０．０４５（Ｐ−Ｐ0)＋０．５２５ ・・・（式７） ∵Ｐ0 ＝１kg/cm2Ｇ
【００２４】そして、成分一定のサンプルガスを、ガス
圧力を変化させて実測し、得られた出力：Ｉp に、上記
（式７）にて決定される「Ｂ」の値を採用して、前記
（式５）に従う補正を加えることにより、ガス圧力補正
出力（Ｏ2 ％）を求めた。その結果が、図４に示されて
いる。なお、この図４は、空気中の酸素濃度を、圧力を
変化させて測定した結果である。また、かかる図４に
は、従来方法に従い、Ｂ＝０．５２５の固定定数として
ガス圧力補正出力（Ｏ2 ％）を求めた結果も、比較例と
して併せ示されている。
圧力を変化させて実測し、得られた出力：Ｉp に、上記
（式７）にて決定される「Ｂ」の値を採用して、前記
（式５）に従う補正を加えることにより、ガス圧力補正
出力（Ｏ2 ％）を求めた。その結果が、図４に示されて
いる。なお、この図４は、空気中の酸素濃度を、圧力を
変化させて測定した結果である。また、かかる図４に
は、従来方法に従い、Ｂ＝０．５２５の固定定数として
ガス圧力補正出力（Ｏ2 ％）を求めた結果も、比較例と
して併せ示されている。
【００２５】かかる図４に示された結果から、本実施例
の補正方法に従えば、ガス圧力変化が２kg/cm2Ｇ以下の
場合には、圧力変動に起因する測定誤差の発生を略完全
に防止することが可能であり、ガス圧力変化が３kg/cm2
Ｇの場合でも、誤差の発生量が有効に抑えられること
が、明らかである。
の補正方法に従えば、ガス圧力変化が２kg/cm2Ｇ以下の
場合には、圧力変動に起因する測定誤差の発生を略完全
に防止することが可能であり、ガス圧力変化が３kg/cm2
Ｇの場合でも、誤差の発生量が有効に抑えられること
が、明らかである。
【００２６】因みに、本発明者が検討したところ、ガス
圧力の変動量が４kg/cm2以下の場合には、１次の回帰関
数によって、十分に満足できる補正を行なうことが可能
であることが確認された。
圧力の変動量が４kg/cm2以下の場合には、１次の回帰関
数によって、十分に満足できる補正を行なうことが可能
であることが確認された。
【００２７】さらに、別の実施例として、前述の如き酸
素分析装置８を用いた実測結果から算出されたガス圧力
変動指数：Ｂの値と、ガス圧力：Ｐの値との回帰関数
を、２次関数にて近似することにより、下記（式８）を
得た。 Ｂ＝−０．００１５（Ｐ−Ｐ0)2 −０．０４３５（Ｐ−Ｐ0)＋０．５２５ ・・・（式８） ∵Ｐ0 ＝１kg/cm2Ｇ
素分析装置８を用いた実測結果から算出されたガス圧力
変動指数：Ｂの値と、ガス圧力：Ｐの値との回帰関数
を、２次関数にて近似することにより、下記（式８）を
得た。 Ｂ＝−０．００１５（Ｐ−Ｐ0)2 −０．０４３５（Ｐ−Ｐ0)＋０．５２５ ・・・（式８） ∵Ｐ0 ＝１kg/cm2Ｇ
【００２８】そして、成分一定のサンプルガスを、ガス
圧力を変化させて実測し、得られた出力：Ｉp に、上記
（式８）にて決定される「Ｂ」の値を採用して、前記
（式５）に従う補正を加えることにより、ガス圧力補正
出力（Ｏ2 ％）を求めた。その結果が、図６に示されて
いる。なお、この図６は、図４と同様、空気中の酸素濃
度を、圧力を変化させて測定した結果である。また、か
かる図６には、比較のため、図４と同一の比較例結果
が、併せ示されている。
圧力を変化させて実測し、得られた出力：Ｉp に、上記
（式８）にて決定される「Ｂ」の値を採用して、前記
（式５）に従う補正を加えることにより、ガス圧力補正
出力（Ｏ2 ％）を求めた。その結果が、図６に示されて
いる。なお、この図６は、図４と同様、空気中の酸素濃
度を、圧力を変化させて測定した結果である。また、か
かる図６には、比較のため、図４と同一の比較例結果
が、併せ示されている。
【００２９】かかる図６に示された結果から、本実施例
の補正方法に従えば、ガス圧力変化が３kg/cm2Ｇ以下の
場合には、圧力変動に起因する測定誤差の発生を略完全
に防止できることが、明らかである。
の補正方法に従えば、ガス圧力変化が３kg/cm2Ｇ以下の
場合には、圧力変動に起因する測定誤差の発生を略完全
に防止できることが、明らかである。
【００３０】以上、本発明の実施例について詳述した
が、これらは文字通りの例示であって、本発明は、かか
る具体例にのみ限定して解釈されるものではない。
が、これらは文字通りの例示であって、本発明は、かか
る具体例にのみ限定して解釈されるものではない。
【００３１】例えば、前記実施例では、ガス圧力変動指
数：Ｂの値とガス圧力：Ｐの値との回帰関数を、１次関
数または２次関数で近似した場合について具体例を挙げ
たが、かかる回帰関数としては、回帰線の形態等に応
じ、前記（式６）に従って３次以上の回帰関数を採用す
ることも、勿論可能であり、特に、圧力変動幅が大きい
場合には、３次以上の回帰関数を採用することにより、
補正精度の一層の向上が図られ得る。
数：Ｂの値とガス圧力：Ｐの値との回帰関数を、１次関
数または２次関数で近似した場合について具体例を挙げ
たが、かかる回帰関数としては、回帰線の形態等に応
じ、前記（式６）に従って３次以上の回帰関数を採用す
ることも、勿論可能であり、特に、圧力変動幅が大きい
場合には、３次以上の回帰関数を採用することにより、
補正精度の一層の向上が図られ得る。
【００３２】なお、このような回帰関数は、電子計算機
を用いることによって容易に求めることができ、特に高
次回帰関数となる場合には、マトリックス計算を採用す
ることによって、容易に求めることができる。
を用いることによって容易に求めることができ、特に高
次回帰関数となる場合には、マトリックス計算を採用す
ることによって、容易に求めることができる。
【００３３】また、かかる回帰関数として、所定のガス
圧力範囲毎に傾きが変化する折れ線状の回帰線を採用す
ることも可能である。
圧力範囲毎に傾きが変化する折れ線状の回帰線を採用す
ることも可能である。
【００３４】更にまた、本発明の実施に際して使用され
る酸素分析装置の具体的構造は、前記実施例のものに限
定されるものでは決してなく、ダブルセルタイプの酸素
分析装置であれば、いずれも有利に採用され得る。
る酸素分析装置の具体的構造は、前記実施例のものに限
定されるものでは決してなく、ダブルセルタイプの酸素
分析装置であれば、いずれも有利に採用され得る。
【００３５】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を
加えた態様において実施され得るものであり、また、そ
のような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、
いずれも、本発明の範囲内に含まれるものであること
は、言うまでもないところである。
当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を
加えた態様において実施され得るものであり、また、そ
のような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、
いずれも、本発明の範囲内に含まれるものであること
は、言うまでもないところである。
【図１】ガス圧力変動指数：Ｂの値の変化が、酸素分析
装置の出力値：Ｉp に及ぼす影響を算出した結果を示す
グラフである。
装置の出力値：Ｉp に及ぼす影響を算出した結果を示す
グラフである。
【図２】本発明の実施例において使用した酸素分析装置
の概略構造を説明するための説明図である。
の概略構造を説明するための説明図である。
【図３】図２に示された酸素分析装置を用いた実測値か
ら各ガス圧力下での酸素分析装置個体のガス圧力変動指
数：Ｂを算出した結果と、ガス圧力：Ｐとガス圧力変動
指数：Ｂの回帰関数を１次関数で近似した結果を示すグ
ラフである。
ら各ガス圧力下での酸素分析装置個体のガス圧力変動指
数：Ｂを算出した結果と、ガス圧力：Ｐとガス圧力変動
指数：Ｂの回帰関数を１次関数で近似した結果を示すグ
ラフである。
【図４】本発明に従い、１次の回帰関数により決定され
たガス圧力変動指数：Ｂを採用して得られたガス圧力補
正出力（Ｏ2 ％）を、比較例と共に示すグラフである。
たガス圧力変動指数：Ｂを採用して得られたガス圧力補
正出力（Ｏ2 ％）を、比較例と共に示すグラフである。
【図５】図２に示された酸素分析装置を用いた実測値か
ら各ガス圧力下での酸素分析装置個体のガス圧力変動指
数：Ｂを算出した結果と、ガス圧力：Ｐとガス圧力変動
指数：Ｂの回帰関数を２次関数で近似した結果を示すグ
ラフである。
ら各ガス圧力下での酸素分析装置個体のガス圧力変動指
数：Ｂを算出した結果と、ガス圧力：Ｐとガス圧力変動
指数：Ｂの回帰関数を２次関数で近似した結果を示すグ
ラフである。
【図６】本発明に従い、２次の回帰関数により決定され
たガス圧力変動指数：Ｂを採用して得られたガス圧力補
正出力（Ｏ2 ％）を、比較例と共に示すグラフである。
たガス圧力変動指数：Ｂを採用して得られたガス圧力補
正出力（Ｏ2 ％）を、比較例と共に示すグラフである。
８：酸素分析装置 １０：第一の固体電解質体 １２：第一の電極 １４：第二の電極 １６：センサセル １８：第二の固体電解質体 ２０：第三の電極 ２２：第四の電極 ２４：ポンプセル ２６：内部空間
Claims (1)
- 【請求項１】 酸素イオン伝導性の固体電解質体と少な
くとも一対の電極とからなる第一及び第二の電気化学的
セルを設けて、該第一の電気化学的セルにおける酸素濃
淡電池作用により、燃焼排ガスが所定の拡散抵抗下に導
かれる内部空間における酸素分圧に応じた起電力を得る
一方、前記第二の電気化学的セルにおける酸素ポンピン
グ作用により、該第一の電気化学的セルの起電力が略一
定となるように、前記内部空間の酸素分圧を調節するこ
とにより、該燃焼排ガス中の酸素濃度に応じた出力を、
かかる第二の電気化学的セルにおけるポンプ電流値とし
て得るようにした酸素分析装置において、前記燃焼排ガ
スの圧力：Ｐを検出し、前記酸素分析装置の出力：Ｉp
に、下式： Ｉp ′＝ Ｉp × ＫB ＫB ＝（Ｐ0 ／Ｐ）B Ｐ0 ：燃焼排ガスにおける測定基準圧力 Ｂ ：酸素分析装置個体のガス圧力変動指数 に従う圧力補正を加えることにより、ガス圧力補正出
力：Ｉp ′を得るに際して、 前記燃焼排ガスの圧力：Ｐの変化に伴う前記ガス圧力変
動指数：Ｂの変化を実測し、それら燃焼排ガスの圧力：
Ｐとガス圧力変動指数：Ｂとの回帰関数を求めて、かか
る回帰関数に従い、前記ガス圧力変動指数：Ｂを決定す
ることを特徴とする酸素分析装置の出力補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08788793A JP3154862B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 酸素分析装置の出力補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08788793A JP3154862B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 酸素分析装置の出力補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273381A true JPH06273381A (ja) | 1994-09-30 |
| JP3154862B2 JP3154862B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=13927393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08788793A Expired - Lifetime JP3154862B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 酸素分析装置の出力補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3154862B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007002842A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Robert Bosch Gmbh | 広帯域λセンサによるλ値の決定方法 |
| WO2007119311A1 (ja) * | 2006-03-15 | 2007-10-25 | Ngk Insulators, Ltd. | ＮＯｘセンサの出力補正方法 |
| JP2009210450A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ＮＯｘセンサ制御装置及び車両側制御装置 |
| EP2557418A1 (en) | 2011-08-08 | 2013-02-13 | NGK Sparkplug Co., Ltd. | Gas sensor apparatus and concentration measurement method |
| CN103244295A (zh) * | 2012-02-08 | 2013-08-14 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于适应在内燃机的空气输入通道中的氧气传感器的信号的方法和装置 |
| JP2013533968A (ja) * | 2010-07-07 | 2013-08-29 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | センサ素子のポンプ電流を修正する方法 |
| US8589055B2 (en) | 2010-07-30 | 2013-11-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Inter-cylinder air/fuel ratio imbalance determination apparatus and inter-cylinder air/fuel ratio imbalance determination method |
| DE102014004460A1 (de) | 2013-03-27 | 2014-10-02 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Sensorsteuerungs-vorrichtung, sensorsteuerungs-system und sensorsteuerungs-verfahren |
| KR20190120496A (ko) * | 2018-04-16 | 2019-10-24 | 주식회사 티케이랩스 | 공기연료혼합비 계측제어기 및 계측제어방법 |
-
1993
- 1993-03-23 JP JP08788793A patent/JP3154862B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8075759B2 (en) | 2005-06-22 | 2011-12-13 | Robert Bosch Gmbh | Procedure for the determination of the Lambda values with a broadband Lambda probe |
| JP2007002842A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Robert Bosch Gmbh | 広帯域λセンサによるλ値の決定方法 |
| WO2007119311A1 (ja) * | 2006-03-15 | 2007-10-25 | Ngk Insulators, Ltd. | ＮＯｘセンサの出力補正方法 |
| EP1995588A1 (en) * | 2006-03-15 | 2008-11-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Output correcting method of nox sensor |
| US7875165B2 (en) | 2006-03-15 | 2011-01-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of correcting output of NOx sensor |
| JP4812831B2 (ja) * | 2006-03-15 | 2011-11-09 | 日本碍子株式会社 | ＮＯｘセンサの出力補正方法 |
| EP1995588A4 (en) * | 2006-03-15 | 2013-01-02 | Ngk Insulators Ltd | OUTPUT CORRECTION FOR A NOX SENSOR |
| JP2009210450A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ＮＯｘセンサ制御装置及び車両側制御装置 |
| JP2013533968A (ja) * | 2010-07-07 | 2013-08-29 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | センサ素子のポンプ電流を修正する方法 |
| US8589055B2 (en) | 2010-07-30 | 2013-11-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Inter-cylinder air/fuel ratio imbalance determination apparatus and inter-cylinder air/fuel ratio imbalance determination method |
| JP2013036852A (ja) * | 2011-08-08 | 2013-02-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ装置およびガスセンサを用いた濃度測定方法 |
| EP2557418A1 (en) | 2011-08-08 | 2013-02-13 | NGK Sparkplug Co., Ltd. | Gas sensor apparatus and concentration measurement method |
| CN103244295A (zh) * | 2012-02-08 | 2013-08-14 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于适应在内燃机的空气输入通道中的氧气传感器的信号的方法和装置 |
| CN103244295B (zh) * | 2012-02-08 | 2018-07-17 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于适应在内燃机的空气输入通道中的氧气传感器的信号的方法和装置 |
| DE102014004460A1 (de) | 2013-03-27 | 2014-10-02 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Sensorsteuerungs-vorrichtung, sensorsteuerungs-system und sensorsteuerungs-verfahren |
| JP2014190844A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Ngk Spark Plug Co Ltd | センサ制御装置、センサ制御システムおよびセンサ制御方法 |
| US9448136B2 (en) | 2013-03-27 | 2016-09-20 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Sensor control apparatus, sensor control system, and sensor control method |
| KR20190120496A (ko) * | 2018-04-16 | 2019-10-24 | 주식회사 티케이랩스 | 공기연료혼합비 계측제어기 및 계측제어방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3154862B2 (ja) | 2001-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4746239B2 (ja) | ＮＯｘ濃度を求める方法 | |
| US6720534B2 (en) | Power supply control system for heater used in gas sensor | |
| US6442998B2 (en) | Gas concentration measuring apparatus compensating for error component of output signal | |
| JP4864556B2 (ja) | 広帯域λセンサによるλ値の決定方法 | |
| US7578914B2 (en) | Gas concentration measuring apparatus designed to compensate for output error | |
| US6901785B2 (en) | Gas concentration measuring apparatus designed to minimize measurement error | |
| US5413683A (en) | Oxygen sensing apparatus and method using electrochemical oxygen pumping action to provide reference gas | |
| JP2846735B2 (ja) | 空燃比センサの出力補正方法 | |
| US6895800B2 (en) | Gas concentration measuring apparatus minimizing measurement error | |
| US9518954B2 (en) | Gas sensor control device | |
| EP0152293A2 (en) | Engine air/fuel ratio sensing device | |
| JP2006527843A (ja) | 複数の排ガス成分を測定するための装置と方法 | |
| JP3154862B2 (ja) | 酸素分析装置の出力補正方法 | |
| JP2902162B2 (ja) | 空燃比センサの出力補正方法 | |
| US10082480B2 (en) | Gas concentration detection device | |
| JP3310274B2 (ja) | ガス濃度検出装置とそれに用いるガス濃度センサ | |
| US20100126883A1 (en) | Sensor element having suppressed rich gas reaction | |
| JP2004037100A (ja) | ガスセンサ素子 | |
| JP3916945B2 (ja) | ガスセンサ素子 | |
| US20090078573A1 (en) | Solid-electrolyte gas sensor element, including a pump cell and a reference gas channel | |
| JP2001330586A (ja) | ガスセンサ素子 | |
| JPH0128905B2 (ja) | ||
| JP3365930B2 (ja) | ガス成分濃度検出装置 | |
| JP3463848B2 (ja) | 一酸化炭素ガス検出駆動方法 | |
| JP2004125482A (ja) | ガス濃度検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090202 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090202 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100202 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100202 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110202 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120202 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130202 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130202 Year of fee payment: 12 |