JPH0672866B2 - 酸素濃度検出装置 - Google Patents
酸素濃度検出装置Info
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- JPH0672866B2 JPH0672866B2 JP61063203A JP6320386A JPH0672866B2 JP H0672866 B2 JPH0672866 B2 JP H0672866B2 JP 61063203 A JP61063203 A JP 61063203A JP 6320386 A JP6320386 A JP 6320386A JP H0672866 B2 JPH0672866 B2 JP H0672866B2
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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
- G01N27/416—Systems
- G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
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- G—PHYSICS
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- 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
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はエンジン排気ガス等の気体中の酸素濃度を検出
する酸素濃度検出装置に関する。
する酸素濃度検出装置に関する。
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検出し、この検出結果に応
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ある。
て、排気ガス中の酸素濃度を検出し、この検出結果に応
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ある。
このような空燃比制御装置に用いられる酸素濃度検出装
置として被測定気体中の酸素濃度に比例した出力を発生
するものがある（特開昭58−153155号）。かかる酸素濃
度検出装置においては、一対の平板状の酸素イオン導電
性固体電解質材を有する酸素濃度検出器が設けられてい
る。その固体電解質材は被測定気体中に配置されるよう
になされ、固体電解質材の各表裏面には電極が各々形成
されかつ固体電解質材が所定の間隙部を介して対向する
ように平行に配置されている。固体電解質材の一方が酸
素ポンプ素子として、他方が酸素濃度比測定用電池素子
として作用するようになっている。被測定気体中におい
て間隙部側電極が負極になるように酸素ポンプ素子の電
極間に電流を供給すると、酸素ポンプ素子の負極面側に
て間隙部内気体中の酸素ガスがイオン化して酸素ポンプ
素子内を正極面側に移動し正極面から酸素ガスとして放
出される。このとき、間隙部中の酸素ガスの減少により
間隙部内の気体と電池素子外側の気体との間に酸素濃度
差が生ずるので電池素子の電極間に電圧が発生する。こ
の電圧を一定値にするように酸素ポンプ素子に供給する
ポンプ電流値を変化させると、定温においてそのポンプ
電流値が被測定気体中の酸素濃度にほぼ比例することに
なり酸素濃度検出値として出力される。
置として被測定気体中の酸素濃度に比例した出力を発生
するものがある（特開昭58−153155号）。かかる酸素濃
度検出装置においては、一対の平板状の酸素イオン導電
性固体電解質材を有する酸素濃度検出器が設けられてい
る。その固体電解質材は被測定気体中に配置されるよう
になされ、固体電解質材の各表裏面には電極が各々形成
されかつ固体電解質材が所定の間隙部を介して対向する
ように平行に配置されている。固体電解質材の一方が酸
素ポンプ素子として、他方が酸素濃度比測定用電池素子
として作用するようになっている。被測定気体中におい
て間隙部側電極が負極になるように酸素ポンプ素子の電
極間に電流を供給すると、酸素ポンプ素子の負極面側に
て間隙部内気体中の酸素ガスがイオン化して酸素ポンプ
素子内を正極面側に移動し正極面から酸素ガスとして放
出される。このとき、間隙部中の酸素ガスの減少により
間隙部内の気体と電池素子外側の気体との間に酸素濃度
差が生ずるので電池素子の電極間に電圧が発生する。こ
の電圧を一定値にするように酸素ポンプ素子に供給する
ポンプ電流値を変化させると、定温においてそのポンプ
電流値が被測定気体中の酸素濃度にほぼ比例することに
なり酸素濃度検出値として出力される。
かかる酸素濃度検出装置においては、酸素ポンプ素子に
過剰のポンプ電流を供給すると、固体電解質材から酸素
を奪うブラックニング現象が発生する。例えば、固体電
解質材としてZrO2（二酸化ジルコニウム）が用いられた
場合、酸素ポンプ素子への過剰電流供給によりZrO2から
酸素O2が奪われてジルコニウムZrが析出される。このブ
ラックニング現象は酸素ポンプ素子の劣化を急速に進め
酸素濃度検出器としての性能を悪化させる原因となるの
でポンプ電流値はブラックニング現象を防止するために
ブラックニング発生領域の値より小さくしなければなら
ない。
過剰のポンプ電流を供給すると、固体電解質材から酸素
を奪うブラックニング現象が発生する。例えば、固体電
解質材としてZrO2（二酸化ジルコニウム）が用いられた
場合、酸素ポンプ素子への過剰電流供給によりZrO2から
酸素O2が奪われてジルコニウムZrが析出される。このブ
ラックニング現象は酸素ポンプ素子の劣化を急速に進め
酸素濃度検出器としての性能を悪化させる原因となるの
でポンプ電流値はブラックニング現象を防止するために
ブラックニング発生領域の値より小さくしなければなら
ない。
第１図は電池素子に発生する電圧Vsをパラメータとして
酸素濃度と酸素ポンプ素子へのポンプ電流との関係特性
及びブラックニング現象発生領域を示しており、ブラッ
クニング現象発生領域との境界線は電圧Vsをパラメータ
とした関係特性と同様に１次関数的特性であるので電圧
Vsからポンプ電流がブラックニング現象発生領域の値に
属するか否かを判別することができる。よって、電圧Vs
が所定電圧以上に上昇したときには酸素ポンプ素子への
ポンプ電流がブラックニング現象発生領域に近い値にな
るとして該ポンプ電流を減少させることによりブラック
ニング現象の発生を防止することができる。
酸素濃度と酸素ポンプ素子へのポンプ電流との関係特性
及びブラックニング現象発生領域を示しており、ブラッ
クニング現象発生領域との境界線は電圧Vsをパラメータ
とした関係特性と同様に１次関数的特性であるので電圧
Vsからポンプ電流がブラックニング現象発生領域の値に
属するか否かを判別することができる。よって、電圧Vs
が所定電圧以上に上昇したときには酸素ポンプ素子への
ポンプ電流がブラックニング現象発生領域に近い値にな
るとして該ポンプ電流を減少させることによりブラック
ニング現象の発生を防止することができる。
しかしながら、電圧Vsが瞬時だけ所定電圧以上に上昇し
てもポンプ電流を減少させるので電圧Vsが所定電圧以下
に低下した直後にポンプ電流値が上下に変動して酸素濃
度を正確に検出することができなくなるという問題点が
あった。
てもポンプ電流を減少させるので電圧Vsが所定電圧以下
に低下した直後にポンプ電流値が上下に変動して酸素濃
度を正確に検出することができなくなるという問題点が
あった。
発明の概要 そこで、本発明の目的は、ブラックニング現象の発生を
確実に防止することができかつ酸素濃度を正確に検出す
ることができる酸素濃度比例電流検出方式の酸素濃度検
出装置を提供することである。
確実に防止することができかつ酸素濃度を正確に検出す
ることができる酸素濃度比例電流検出方式の酸素濃度検
出装置を提供することである。
本発明の酸素濃度検出装置は、電池素子の電極間に発生
させるべき電圧値を表わす電圧値指令を発生する指令手
段と、該指令手段から発生された電圧値指令を遅延させ
て出力する遅延手段と、該遅延手段から出力された電圧
値指令が表わす電圧に電池素子の電極間の電圧が等しく
なるように酸素ポンプ素子の電極間に電流を供給する電
流供給手段と、電池素子の電極間に発生した電圧が第１
所定電圧以上に達したとき指令手段から遅延手段への電
圧値指令の供給を停止させる第１スイッチ手段と、電池
素子の電極間に発生した電圧が前記第１所定電圧より大
なる第２所定電圧以上に達したとき酸素ポンプ素子の電
極間への電流供給を直ちに減少せしめる第２スイッチ手
段とを有することを特徴としている。
させるべき電圧値を表わす電圧値指令を発生する指令手
段と、該指令手段から発生された電圧値指令を遅延させ
て出力する遅延手段と、該遅延手段から出力された電圧
値指令が表わす電圧に電池素子の電極間の電圧が等しく
なるように酸素ポンプ素子の電極間に電流を供給する電
流供給手段と、電池素子の電極間に発生した電圧が第１
所定電圧以上に達したとき指令手段から遅延手段への電
圧値指令の供給を停止させる第１スイッチ手段と、電池
素子の電極間に発生した電圧が前記第１所定電圧より大
なる第２所定電圧以上に達したとき酸素ポンプ素子の電
極間への電流供給を直ちに減少せしめる第２スイッチ手
段とを有することを特徴としている。
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２図は本発明による酸素濃度検出装置を用いた空燃比
制御装置を示している。本装置においては、互いに平行
な一対の平板状素子の酸素ポンプ素子１及び電池素子２
からなる酸素濃度検出器は排気管（図示せず）内に配設
される。酸素ポンプ素子１及び電池素子２の主体は酸素
イオン伝導性固体電解質材からなり、その一端部間には
間隙部３が形成され、他端部はスペーサ４を介して互い
に結合されている。また酸素ポンプ素子１及び電池素子
２の一端部の表裏面に多孔質の耐熱金属からなる方形状
の電極板５ないし８が設けられ、他端部面には電極板５
ないし８の引き出し線5aないし8aが形成されている。
制御装置を示している。本装置においては、互いに平行
な一対の平板状素子の酸素ポンプ素子１及び電池素子２
からなる酸素濃度検出器は排気管（図示せず）内に配設
される。酸素ポンプ素子１及び電池素子２の主体は酸素
イオン伝導性固体電解質材からなり、その一端部間には
間隙部３が形成され、他端部はスペーサ４を介して互い
に結合されている。また酸素ポンプ素子１及び電池素子
２の一端部の表裏面に多孔質の耐熱金属からなる方形状
の電極板５ないし８が設けられ、他端部面には電極板５
ないし８の引き出し線5aないし8aが形成されている。
酸素ポンプ素子１の電極板5,6間には電流供給回路11か
ら電流が供給される。電流供給回路11はオペアンプ12,N
PNトランジスタ13及び抵抗14,15からなる。オペアンプ1
2の出力端は抵抗14を介してトランジスタ13のベースに
接続されている。またトランジスタ13のエミッタは抵抗
15を介してアースされている。抵抗15は酸素ポンプ素子
１の電極板5,6間を流れるポンプ電流値IPを検出するた
めに設けられており、その端子電圧がポンプ電流値IPと
して空燃比制御回路31のIP入力端に供給される。トラン
ジスタ13のコレクタは酸素ポンプ素子１の内側電極板６
に引き出し線6aを介して接続され、外側電極板５には電
圧VBが引き出し線5aを介して供給されるようになってい
る。
ら電流が供給される。電流供給回路11はオペアンプ12,N
PNトランジスタ13及び抵抗14,15からなる。オペアンプ1
2の出力端は抵抗14を介してトランジスタ13のベースに
接続されている。またトランジスタ13のエミッタは抵抗
15を介してアースされている。抵抗15は酸素ポンプ素子
１の電極板5,6間を流れるポンプ電流値IPを検出するた
めに設けられており、その端子電圧がポンプ電流値IPと
して空燃比制御回路31のIP入力端に供給される。トラン
ジスタ13のコレクタは酸素ポンプ素子１の内側電極板６
に引き出し線6aを介して接続され、外側電極板５には電
圧VBが引き出し線5aを介して供給されるようになってい
る。
一方、電池素子２の内側電極板７は引き出し線7aを介し
てアースされ、外側電極板８は引き出し線8aを介してオ
ペアンプ26,抵抗27ないし29からなる非反転増幅器30に
接続されている。非反転増幅器30の出力端はオペアンプ
12の反転入力端に接続されている。
てアースされ、外側電極板８は引き出し線8aを介してオ
ペアンプ26,抵抗27ないし29からなる非反転増幅器30に
接続されている。非反転増幅器30の出力端はオペアンプ
12の反転入力端に接続されている。
空燃比制御回路31のIC出力端にはD/A変換器32が接続さ
れ、D/A変換器32は空燃比制御回路31のIC出力端から出
力されるディジタル信号に応じた電圧を発生する。D/A
変換器32の出力端はオペアンプからなる電圧ホロワ回路
33、抵抗34,35の分圧回路36、そして抵抗37及びコンデ
ンサ38からなる積分回路39を介してオペアンプ12の非反
転入力端に接続されている。
れ、D/A変換器32は空燃比制御回路31のIC出力端から出
力されるディジタル信号に応じた電圧を発生する。D/A
変換器32の出力端はオペアンプからなる電圧ホロワ回路
33、抵抗34,35の分圧回路36、そして抵抗37及びコンデ
ンサ38からなる積分回路39を介してオペアンプ12の非反
転入力端に接続されている。
また非反転増幅器30の出力端にはリミッタ回路40が接続
されている。リミッタ回路40はオペアンプ41,42,抵抗43
ないし50及びNPNトランジスタ51,52からなる。オペアン
プ41,42は比較器として各々動作する。オペアンプ41は
非反転増幅器30の出力電圧と抵抗45,46による電圧Vccの
分圧電圧とを比較する。オペアンプ41の出力端は抵抗4
3,44による分圧回路を介してトランジスタ51のベースに
接続されている。トランジスタ51のエミッタはアースさ
れ、コレクタは分圧回路36と積分回路39との接続ライン
に接続されている。一方、オペアンプ42は非反転増幅器
30の出力電圧と抵抗49,50による電圧Vccの分圧電圧とを
比較する。オペアンプ42の出力端は抵抗47,48による分
圧回路を介してトランジスタ52のベースに接続されてい
る。トランジスタ52のエミッタはアースされ、コレクタ
はトランジスタ13のベースに接続されている。なお、オ
ペアンプ41、抵抗43ないし46及びトランジスタ51が第１
スイッチ手段をなし、オペアンプ42、抵抗47ないし50及
びトランジスタ52が第２スイッチ手段をなしている。
されている。リミッタ回路40はオペアンプ41,42,抵抗43
ないし50及びNPNトランジスタ51,52からなる。オペアン
プ41,42は比較器として各々動作する。オペアンプ41は
非反転増幅器30の出力電圧と抵抗45,46による電圧Vccの
分圧電圧とを比較する。オペアンプ41の出力端は抵抗4
3,44による分圧回路を介してトランジスタ51のベースに
接続されている。トランジスタ51のエミッタはアースさ
れ、コレクタは分圧回路36と積分回路39との接続ライン
に接続されている。一方、オペアンプ42は非反転増幅器
30の出力電圧と抵抗49,50による電圧Vccの分圧電圧とを
比較する。オペアンプ42の出力端は抵抗47,48による分
圧回路を介してトランジスタ52のベースに接続されてい
る。トランジスタ52のエミッタはアースされ、コレクタ
はトランジスタ13のベースに接続されている。なお、オ
ペアンプ41、抵抗43ないし46及びトランジスタ51が第１
スイッチ手段をなし、オペアンプ42、抵抗47ないし50及
びトランジスタ52が第２スイッチ手段をなしている。
空燃比制御回路31は上記したIC出力端,IP入力端の他にA
/F駆動端を有し、A/F駆動端には２次空気供給調整用の
電磁弁57に接続されている。電磁弁57はエンジンの気化
器絞り弁下流の吸気通路に連通する吸気２次空気供給通
路に設けられている。
/F駆動端を有し、A/F駆動端には２次空気供給調整用の
電磁弁57に接続されている。電磁弁57はエンジンの気化
器絞り弁下流の吸気通路に連通する吸気２次空気供給通
路に設けられている。
かかる構成においては、空燃比制御回路31のIC出力端か
ら電池素子２の電極板7,8間に発生させるべき電圧を表
わす電圧値指令としてディジタル信号がD/A変換器32に
出力されると、D/A変換器32によってディジタル信号が
電圧に変換され、その変換電圧が電圧ホロワ回路33を介
して分圧回路36に供給される。分圧回路36は電圧ホロワ
回路33の出力電圧を抵抗34,35の各抵抗値で定まる分圧
比によって分圧して積分回路39に出力する。積分回路39
の出力電圧は抵抗37及びコンデンサ38による積分時定数
によって徐々に上昇して分圧回路36の出力電圧に達する
と安定する。この積分回路の出力電圧は基準電圧Vr1と
してオペアンプ12の非反転入力端に供給される。この基
準電圧Vr1の供給開始時には、オペアンプ12の反転入力
端の電圧レベルは基準電圧Vr1より小であるのでオペア
ンプ12の出力レベルは高レベルとなりトランジスタ13が
オンとなる。トランジスタ13のオンにより酸素ポンプ素
子１の電極板5,6間にポンプ電流が流れる。
ら電池素子２の電極板7,8間に発生させるべき電圧を表
わす電圧値指令としてディジタル信号がD/A変換器32に
出力されると、D/A変換器32によってディジタル信号が
電圧に変換され、その変換電圧が電圧ホロワ回路33を介
して分圧回路36に供給される。分圧回路36は電圧ホロワ
回路33の出力電圧を抵抗34,35の各抵抗値で定まる分圧
比によって分圧して積分回路39に出力する。積分回路39
の出力電圧は抵抗37及びコンデンサ38による積分時定数
によって徐々に上昇して分圧回路36の出力電圧に達する
と安定する。この積分回路の出力電圧は基準電圧Vr1と
してオペアンプ12の非反転入力端に供給される。この基
準電圧Vr1の供給開始時には、オペアンプ12の反転入力
端の電圧レベルは基準電圧Vr1より小であるのでオペア
ンプ12の出力レベルは高レベルとなりトランジスタ13が
オンとなる。トランジスタ13のオンにより酸素ポンプ素
子１の電極板5,6間にポンプ電流が流れる。
ポンプ電流が流れると、電池素子２の電極板7,8間には
電圧Vsが発生し、電圧Vsは非反転増幅器30に供給され、
非反転増幅器30は電圧Vsを電圧増幅してオペアンプ12の
反転入力端に供給する。電圧Vsが上昇すると、非反転増
幅器30の出力電圧Vs′も上昇する。出力電圧Vs′が基準
電圧Vr1を越えるとオペアンプ12の出力レベルが低レベ
ルに反転し、トランジスタ13がオフとなる。トランジス
タ13のオフによりポンプ電流が減少するので電池素子２
の電極板7,8間の発生電圧Vsが低下し、非反転増幅器30
からオペアンプ12の反転入力端に供給される電圧Vs′も
低下する。電圧Vs′が基準電圧Vr1を下回ると再びオペ
アンプ12の出力レベルが高レベルとなり、ポンプ電流を
増加せしめる。この動作が高速にて繰り返されるので電
圧Vsは一定値に制御されると共にディジタル信号が表わ
す値に応じた電圧となる。
電圧Vsが発生し、電圧Vsは非反転増幅器30に供給され、
非反転増幅器30は電圧Vsを電圧増幅してオペアンプ12の
反転入力端に供給する。電圧Vsが上昇すると、非反転増
幅器30の出力電圧Vs′も上昇する。出力電圧Vs′が基準
電圧Vr1を越えるとオペアンプ12の出力レベルが低レベ
ルに反転し、トランジスタ13がオフとなる。トランジス
タ13のオフによりポンプ電流が減少するので電池素子２
の電極板7,8間の発生電圧Vsが低下し、非反転増幅器30
からオペアンプ12の反転入力端に供給される電圧Vs′も
低下する。電圧Vs′が基準電圧Vr1を下回ると再びオペ
アンプ12の出力レベルが高レベルとなり、ポンプ電流を
増加せしめる。この動作が高速にて繰り返されるので電
圧Vsは一定値に制御されると共にディジタル信号が表わ
す値に応じた電圧となる。
基準電圧Vr1のオペアンプ12への供給時に酸素ポンプ素
子１の電極板5,6間を流れるポンプ電流値IPは抵抗15の
端子電圧によって検出され、その端子電圧は空燃比制御
回路31のIP入力端に供給される。空燃比制御回路31はポ
ンプ電流値IPが目標空燃比に対応する基準値Irより小で
あるか否かを判別する。IP＜Irならば、エンジンに供給
された混合気の空燃比がリッチであるとして電磁弁57を
開弁駆動して２次空気をエンジンに供給せしめる。IP≧
Irならば、供給混合気の空燃比がリーンであるとして電
磁弁57の開弁駆動を停止して２次空気の供給を停止させ
る。
子１の電極板5,6間を流れるポンプ電流値IPは抵抗15の
端子電圧によって検出され、その端子電圧は空燃比制御
回路31のIP入力端に供給される。空燃比制御回路31はポ
ンプ電流値IPが目標空燃比に対応する基準値Irより小で
あるか否かを判別する。IP＜Irならば、エンジンに供給
された混合気の空燃比がリッチであるとして電磁弁57を
開弁駆動して２次空気をエンジンに供給せしめる。IP≧
Irならば、供給混合気の空燃比がリーンであるとして電
磁弁57の開弁駆動を停止して２次空気の供給を停止させ
る。
また電池素子２の電極板7,8間の電圧Vsが上昇すると、
非反転増幅器30の出力電圧Vs′が上昇する。電圧Vsが第
１所定電圧（例えば、60mV）を越えると、電圧Vs′が抵
抗45,46による分圧電圧を越えてオペアンプ41の出力レ
ベルが低レベルから高レベルに反転する。この高レベル
によりトランジスタ51がオンとなり、分圧回路36と積分
回路39との接続ラインがアースレベルにほぼ等しくされ
る。よって、コンデンサ38に蓄積された電荷が電流とし
て抵抗37、及びトランジスタ51を介してアースに流れ、
コンデンサ38の端子電圧、すなわち基準電圧Vr1は徐々
に低下する。基準電圧Vr1が徐々に低下することにより
電流供給回路11の上記した動作によって酸素ポンプ素子
１に供給されるポンプ電流は徐々に低下する。よって、
非反転増幅器30の出力電圧Vs′がブラックニング現象発
生領域に接近した電圧に達すると、ポンプ電流が徐々に
減少されるのである。
非反転増幅器30の出力電圧Vs′が上昇する。電圧Vsが第
１所定電圧（例えば、60mV）を越えると、電圧Vs′が抵
抗45,46による分圧電圧を越えてオペアンプ41の出力レ
ベルが低レベルから高レベルに反転する。この高レベル
によりトランジスタ51がオンとなり、分圧回路36と積分
回路39との接続ラインがアースレベルにほぼ等しくされ
る。よって、コンデンサ38に蓄積された電荷が電流とし
て抵抗37、及びトランジスタ51を介してアースに流れ、
コンデンサ38の端子電圧、すなわち基準電圧Vr1は徐々
に低下する。基準電圧Vr1が徐々に低下することにより
電流供給回路11の上記した動作によって酸素ポンプ素子
１に供給されるポンプ電流は徐々に低下する。よって、
非反転増幅器30の出力電圧Vs′がブラックニング現象発
生領域に接近した電圧に達すると、ポンプ電流が徐々に
減少されるのである。
ポンプ電流がブラックニング現象発生領域に属するほど
更に上昇した場合には電圧Vsが第２所定電圧（例えば、
80mV）を越える。このとき非反転増幅器30の出力電圧V
s′が抵抗49,50による分圧電圧を越えるのでオペアンプ
42の出力レベルが低レベルから高レベルに反転する。こ
の高レベルによりトランジスタ52がオンとなり、トラン
ジスタ13のベース電位がアースレベルにほぼ等しくされ
る。よって、トランジスタ13がオフとなり、ポンプ電流
が減少する。この結果、ポンプ電流がブラックニング現
象発生領域に属するほど上昇したときには直ちに急減少
するのである。
更に上昇した場合には電圧Vsが第２所定電圧（例えば、
80mV）を越える。このとき非反転増幅器30の出力電圧V
s′が抵抗49,50による分圧電圧を越えるのでオペアンプ
42の出力レベルが低レベルから高レベルに反転する。こ
の高レベルによりトランジスタ52がオンとなり、トラン
ジスタ13のベース電位がアースレベルにほぼ等しくされ
る。よって、トランジスタ13がオフとなり、ポンプ電流
が減少する。この結果、ポンプ電流がブラックニング現
象発生領域に属するほど上昇したときには直ちに急減少
するのである。
なお、上記した本発明の実施例においては、遅延手段と
しては抵抗とキャパシタとからなる積分回路が用いられ
ているが、抵抗とインダクタとからなる積分回路を用い
ても良いものである。
しては抵抗とキャパシタとからなる積分回路が用いられ
ているが、抵抗とインダクタとからなる積分回路を用い
ても良いものである。
発明の効果 以上の如く、本発明の酸素濃度比例電流検出方式の酸素
濃度検出装置においては、電池素子に発生させるべき電
圧を表わす電圧値指令が遅延手段によって遅延され、そ
の遅延された電圧値指令に応じて酸素ポンプ素子に電流
が供給され、電池素子の電極間に発生した電圧が第１所
定電圧以上に達したとき遅延手段への電圧値指令の供給
を停止させるので電池素子の電極間に発生した電圧が第
１所定電圧以上に達してからポンプ電流が徐々に減少さ
れる。よって、素子を急速に劣化させるブラックニング
現象の発生を防止することができる。また電池素子の電
極間に発生した電圧が瞬時だけブラックニング現象発生
領域に接近した値まで上昇した場合にポンプ電流を急激
に減少させることが回避されるのでポンプ電流の変動を
防止することができ、酸素濃度の検出精度を従来よりも
向上させることができる。更に電池素子の電極間に発生
した電圧が第１所定電圧より大なる第２所定電圧以上に
達したとき酸素ポンプ素子の電極間への電流供給を直ち
に急減少せしめるのでポンプ電流の急激なブラックニン
グ現象発生領域内への上昇にも対応することができ、ブ
ラックニング現象の発生を確実に防止することができ
る。
濃度検出装置においては、電池素子に発生させるべき電
圧を表わす電圧値指令が遅延手段によって遅延され、そ
の遅延された電圧値指令に応じて酸素ポンプ素子に電流
が供給され、電池素子の電極間に発生した電圧が第１所
定電圧以上に達したとき遅延手段への電圧値指令の供給
を停止させるので電池素子の電極間に発生した電圧が第
１所定電圧以上に達してからポンプ電流が徐々に減少さ
れる。よって、素子を急速に劣化させるブラックニング
現象の発生を防止することができる。また電池素子の電
極間に発生した電圧が瞬時だけブラックニング現象発生
領域に接近した値まで上昇した場合にポンプ電流を急激
に減少させることが回避されるのでポンプ電流の変動を
防止することができ、酸素濃度の検出精度を従来よりも
向上させることができる。更に電池素子の電極間に発生
した電圧が第１所定電圧より大なる第２所定電圧以上に
達したとき酸素ポンプ素子の電極間への電流供給を直ち
に急減少せしめるのでポンプ電流の急激なブラックニン
グ現象発生領域内への上昇にも対応することができ、ブ
ラックニング現象の発生を確実に防止することができ
る。
第１図は酸素濃度とポンプ電流との関係特性及びブラッ
クニング現象発生領域を示す図、第２図は本発明の実施
例を示す回路図である。 主要部分の符号の説明 １……酸素ポンプ素子 ２……電池素子 ３……間隙部 ４……スペーサ 11……電流供給回路 30……非反転増幅器 39……積分回路 40……リミッタ回路
クニング現象発生領域を示す図、第２図は本発明の実施
例を示す回路図である。 主要部分の符号の説明 １……酸素ポンプ素子 ２……電池素子 ３……間隙部 ４……スペーサ 11……電流供給回路 30……非反転増幅器 39……積分回路 40……リミッタ回路
Claims (1)
- 【請求項１】被測定気体中に配設される一対の酸素イオ
ン導電性固体電解質材を有しその各固体電解質材に一対
の電極が形成されかつ前記一対の固体電解質材が所定の
間隙部を介して対向するように配置され前記一対の固体
電解質材の一方が酸素ポンプ素子として他方が酸素濃度
比測定用電池素子として各々作用する酸素濃度検出器
と、前記電池素子の電極間に発生させるべき電圧値を表
わす電圧値指令を発生する指令手段と、該指令手段から
発生された電圧値指令を遅延させて出力する遅延手段
と、該遅延手段から出力される電圧値指令が表わす電圧
に前記電池素子の電極間の電圧が等しくなるように前記
酸素ポンプ素子の電極間に電流を供給する電流供給手段
と、前記電流供給手段による前記酸素ポンプ素子の電極
間への過剰電流供給を停止するリミット手段とを含み、
前記電流供給手段による前記酸素ポンプ素子への供給電
流値を酸素濃度検出電圧として出力する酸素濃度検出装
置であって、前記リミッタ手段は前記電池素子の電極間
に発生した電圧が第１所定電圧以上に達したとき前記指
令手段から前記遅延手段への電圧値指令の供給を停止さ
せる第１スイッチ手段と、前記電池素子の電極間に発生
した電圧が前記第１所定電圧より大なる第２所定電圧以
上に達したとき前記酸素ポンプ素子の電極間への電流供
給を直ちに減少せしめる第２スイッチ手段とを有するこ
とを特徴とする酸素濃度検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61063203A JPH0672866B2 (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 酸素濃度検出装置 |
| US07/028,138 US4804454A (en) | 1986-03-19 | 1987-03-19 | Oxygen concentration sensing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61063203A JPH0672866B2 (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 酸素濃度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62218858A JPS62218858A (ja) | 1987-09-26 |
| JPH0672866B2 true JPH0672866B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=13222413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61063203A Expired - Lifetime JPH0672866B2 (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 酸素濃度検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4804454A (ja) |
| JP (1) | JPH0672866B2 (ja) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69019088T2 (de) * | 1989-08-30 | 1995-11-30 | Daikin Ind Ltd | Verfahren und Apparat zur Erneuerung einer Elektrode eines Biosensors. |
| US5352349A (en) * | 1989-08-30 | 1994-10-04 | Daikin Industries, Ltd. | Method for reviving an electrode of a biosensor |
| JP2669699B2 (ja) * | 1989-11-28 | 1997-10-29 | 日本碍子株式会社 | 空燃比センサ |
| US5106481A (en) * | 1991-02-19 | 1992-04-21 | Ford Motor Company | Linear air/fuel sensor |
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| ES2337446T3 (es) * | 2000-11-08 | 2010-04-26 | Fxs Ventures, Llc | L-histidina en soluciones oftalmicas. |
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| US20070110782A1 (en) * | 2000-11-08 | 2007-05-17 | Fxs Ventures, Llc | L-histidine in ophthalmic solutions |
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| US9308264B2 (en) | 2000-11-08 | 2016-04-12 | Fxs Ventures, Llc | Ophthalmic contact lens solutions containing forms of vitamin B |
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| US7939501B2 (en) * | 2003-04-15 | 2011-05-10 | Smith Francis X | Ophthalmic and contact lens solutions containing peptides as preservative |
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| EP2585116A4 (en) | 2010-06-24 | 2017-03-29 | Bayer Healthcare LLC | Modeling of pharmaceutical propagation and parameter generation for injection protocols |
| CN111528872A (zh) | 2012-05-14 | 2020-08-14 | 拜耳医药保健有限公司 | 用于基于x射线管电压确定药用流体注射协议的系统和方法 |
| US9555379B2 (en) | 2013-03-13 | 2017-01-31 | Bayer Healthcare Llc | Fluid path set with turbulent mixing chamber, backflow compensator |
| WO2017152036A1 (en) | 2016-03-03 | 2017-09-08 | Bayer Healthcare Llc | System and method for improved fluid delivery in multi-fluid injector systems |
| US11598664B2 (en) | 2017-08-31 | 2023-03-07 | Bayer Healthcare Llc | Injector pressure calibration system and method |
| US11786652B2 (en) | 2017-08-31 | 2023-10-17 | Bayer Healthcare Llc | System and method for drive member position and fluid injector system mechanical calibration |
| AU2018323442A1 (en) | 2017-08-31 | 2020-01-23 | Bayer Healthcare Llc | Fluid path impedance assessment for improving fluid delivery performance |
| CA3068544A1 (en) | 2017-08-31 | 2019-03-07 | Bayer Healthcare Llc | Method for dynamic pressure control in a fluid injector system |
| WO2019046267A1 (en) | 2017-08-31 | 2019-03-07 | Bayer Healthcare Llc | SYSTEM AND METHOD FOR VOLUME COMPENSATION OF FLUID INJECTOR SYSTEM |
Family Cites Families (10)
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| JPS58105014A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-22 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの空燃比測定装置 |
| EP0092132B1 (en) * | 1982-04-12 | 1988-12-14 | Hitachi, Ltd. | Oxygen concentration control system |
| JPS6063457A (ja) * | 1983-09-17 | 1985-04-11 | Mitsubishi Electric Corp | 機関の空燃比センサ |
| KR880000160B1 (ko) * | 1983-10-14 | 1988-03-12 | 미쓰비시전기 주식회사 | 기관의 공연비 제어 장치 |
| US4578171A (en) * | 1983-12-15 | 1986-03-25 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Air/fuel ratio detector |
| JPS60128349A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Mitsubishi Electric Corp | 空燃比検知装置 |
| JPH063431B2 (ja) * | 1984-02-08 | 1994-01-12 | 三菱電機株式会社 | 機関の空燃比センサ |
| JPS60219547A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-02 | Nissan Motor Co Ltd | 酸素濃度検出装置 |
| DE3609227A1 (de) * | 1985-03-19 | 1986-10-02 | Honda Motor Co Ltd | Sauerstoffkonzentrationsdetektorvorrichtung |
-
1986
- 1986-03-19 JP JP61063203A patent/JPH0672866B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-03-19 US US07/028,138 patent/US4804454A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62218858A (ja) | 1987-09-26 |
| US4804454A (en) | 1989-02-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |