JPH0752178B2

JPH0752178B2 - 酸素濃度検出装置

Info

Publication number: JPH0752178B2
Application number: JP61018659A
Authority: JP
Inventors: 豊平中島; 泰仕岡田; 敏幸三重野; 信之大野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1985-11-25
Filing date: 1986-01-30
Publication date: 1995-06-05
Anticipated expiration: 2010-06-05
Also published as: JPS62201354A

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。

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。

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。例えば、２つの平板状の酸素イオン伝
導性固体電解質部材各々の両主面に電極対を設けて２つ
の固体電解質部材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
て連通し一方の固体電解質部材の他方の電極面が大気室
に面するようにした装置が特開昭59−192955号に開示さ
れている。この酸素濃度検出装置においては一方の酸素
イオン伝導性固体電解質部材と電極対とが酸素濃度比検
出電池素子として作用し他方の酸素イオン伝導性固体電
解質材と電極対とが酸素ポンプ素子として作用するよう
になっている。酸素濃度比検出電池素子の電極間の発生
電圧が基準電圧以上のとき酸素ポンプ素子内を酸素イオ
ンが気体滞留室側電極に向って移動するように電流を供
給し、酸素濃度比検出電池素子の電極間の発生電圧が基
準電圧以下のとき酸素ポンプ素子内を酸素イオンが気体
滞留室側とは反対側の電極に向って移動するように電流
を供給することによりリーン及びリッチ領域の空燃比に
おいて電流値が酸素濃度に比例する特性が得られるので
ある。

かかる酸素濃度検出装置においては、内燃エンジンの排
気管内に設けて排気ガス中の酸素濃度を検出使用する場
合には長年の使用により排気ガス中の酸化物等が導入孔
に付着して出力特性に悪影響を及ぼし所望の出力特性が
徐々に得られなくなってしまうことが分った。しかしな
がら、所望の出力特性が得られないという異常が生じて
も従来、酸素濃度検出装置を内燃エンジン等に取り付け
た後に出力特性が変化したか否かを検出することは困難
であった。

発明の概要そこで、本発明の目的は出力特性の変化を容易に検出す
ることができる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各々が酸素イオン伝導性固
体電解質壁部を有する第１及び第２気体滞留室並びに気
体導入室を形成し気体導入室が第１気体拡散制限手段を
介して内燃エンジンの排気管内に連通し第１気体滞留室
に第２気体拡散制限手段を介して連通しかつ第２気体滞
留室に第２気体拡散制限手段とは異なる拡散抵抗値を有
する第３気体拡散制限手段を介して連通するようにされ
た基体と、第１気体滞留室の電解質壁部の内外壁面上に
これを挟んで対向するが如く設けられて第１センサを形
成する２つの第１電極対と、第２気体滞留室の電解質壁
部の内外壁面上にこれを挟んで対向するが如く設けられ
て第２センサを形成する２つの第２電極対と、２つの第
１電極対の一方の電極対間に発生した電圧と第１基準電
圧との差電圧に応じた値の電流を他方の第１電極対間に
供給してその供給電流値に応じた値を第１センサの酸素
濃度検出値として出力し２つの第２電極対の一方の電極
対間に発生した電圧と第２基準電圧との差電圧に応じた
値の電流を他方の第２電極対間に供給してその供給電流
値に応じた値を第２センサの酸素濃度検出値として出力
する電流供給手段と、第１及び第２センサの各酸素濃度
検出値の差の大きさが所定値以下であることを検出する
手段と、その差の大きさが所定値以下であるとき第１及
び第２センサの各酸素濃度検出値の誤差を補正するため
の各補正係数を第１及び第２センサの各酸素濃度検出値
に基づいて算出する手段とを含む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１図及び第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、
ほぼ立方体状の酸素イオン伝導性固体電解質部材１が設
けられている。酸素イオン伝導性固体電解質部材１内に
は第１及び第２気体滞留室2,3並びに気体導入室４が形
成されている。気体導入室４は固体電解質部材１外部か
ら被測定気体の排気ガスを導入する導入孔５に連通し、
導入孔５は内燃エンジンの排気管（図示せず）内におい
て排気ガスが気体導入室４に流入し易いように位置され
る。気体導入室４と第１及び第２気体滞留室2,3との間
の各壁部には連通孔6,7が形成されている。連通孔６の
径は連通孔７の径よりも大きくされている。第１気体滞
留室２には排気ガスが導入孔５、気体導入室４、そして
連通孔６を介して導入されるようになっており、また第
２気体滞留室３には排気ガスが導入孔５、気体導入室
４、そして連通孔７を介して導入されるようになってい
る。酸素イオン伝導性固体電解質部材１には外気等を導
入する参照気体室８が第１及び第２気体滞留室2,3と壁
を隔てるように形成されている。第１気体滞留室２と気
体導入室４との間の壁部及び第１気体滞留室２と合照気
体室８との間の壁部には電極対11a,11b,12a,12bが各々
形成され、また第２気体滞留室３と気体導入室４との間
の壁部及び第２気体滞留室３と参照気体室８との間の壁
部には電極対13a,13b,14a,14bが各々形成されている。
電極対11a,11bは中央部に連通孔６に連通する貫通孔を
有し、電極対13a,13bも中央部に連通孔７に連通する貫
通孔を有している。固体電解質部材１及び電極対11a,11
bが第１酸素ポンプ素子15として、固体電解質部材１及
び電極対12a,12bが第１電池素子16として各々作用す
る。また固体電解質部材１及び電極対13a,13bが第２酸
素ポンプ素子17として、固体電解質部材１及び電極対14
a,14bが第２電池素子18として各々作用する。また固体
電解質部材１の気体導入室４の外壁面及び参照気体室８
の外壁面にヒータ素子19,20が各々設けられている。ヒ
ータ素子19,20は電気的に互いに並列に接続されてお
り、第１及び第２酸素ポンプ素子15,17並びに第１及び
第２電池素子16,18を均等に加熱すると共に固体電解質
部材１内の保温性の向上を図っている。なお、酸素イオ
ン伝導性固体電解質部材１は複数の断片から一体に形成
される。また第１及び第２気体滞留室の壁部を全て酸素
イオン伝導性固体電解質から形成する必要はなく、少な
くとも電極対を設ける部分だけがその固体電解質からな
れば良い。

酸素イオン伝導性固体電解質部材１としては、ZrO₂（二
酸化ジルコニウム）が用いられ、電極11aないし14bとし
てはPt（白金）が用いられる。

第１及び第２酸素ポンプ素子15,17並びに第１及び第２
電池素子16,18には電流供給回路21が接続されている。
第２図に示すように電流供給回路21は差動増幅回路22,2
3,電流検出抵抗24,25,基準電圧源26,27及び切替回路28,
29からなる。第１酸素ポンプ素子15の外側電極11aは切
替回路28のスイッチ28a、電流検出抵抗24を介して差動
増幅回路22の出力端に接続され、内側電極11bは切替回
路29のスイッチ29aを介してアースされるようになって
いる。第１電池素子16の外側電極12aは差動増幅回路22
の反転入力端に接続され、内側電極12bは切替回路29の
スイッチ29bを介してアースされるようになっている。
同様に第２酸素ポンプ素子17の外側電極13aは切替回路2
8のスイッチ28b、電流検出抵抗25を介して差動増幅回路
23の出力端に接続され、内側電極13bは切替回路29のス
イッチ29aを介してアースされるようになっている。第
２電池素子18の外側電極14aは差動増幅回路23の反転入
力端に接続され、内側電極14bは切替回路29のスイッチ2
9bを介してアースされるようになっている。差動増幅回
路22の非反転入力端には基準電圧源26が接続され、差動
増幅回路23の非反転入力端には基準電圧源27が接続され
ている。基準電圧源26,27の出力電圧は理輪空燃比に相
当する電圧（例えば、0.4V）である。電流検出抵抗24の
両端間がが第１センサの出力をなし、電流検出抵抗25の
両端間が第２センサの出力をなしている。電流検出抵抗
24,25の両端電圧は差動入力のA/D変換器31を介して空燃
比制御回路32に供給され、電流検出抵抗24,25を流れる
ポンプ電流Ｉ_Ｐ（１）、Ｉ_Ｐ（２）が空燃比制御回路32
に読み込まれる、空燃比制御回路32はマイクロコンピュ
ータからなる。空燃比制御回路32にはエンジン回転数、
吸気管内絶対圧、冷却水温等を検出する複数の運転パラ
メータ検出センサ（図示せず）が接続されると共に、ま
た駆動回路33を介して電磁弁34が接続されている。電磁
弁34はエンジン気化器絞り弁下流の吸気マニホールド内
に連通する吸気２次空気供給通路（図示せず）に設けら
れている。また空燃比制御回路32は切替回路28,29のス
イッチ切替動作を制御し、空燃比制御回路32からの指令
に応じて駆動回路30が切替回路28,29を駆動する。な
お、差動増幅回路22,23には正負の電源電圧が供給され
る。

一方、ヒータ素子19,20には電流がヒータ電流供給回路3
5から供給されてヒータ素子19,20が発熱して酸素ポンプ
素子15,17及び電池素子16,18を排気ガスより高い適温に
加熱する。

かかる構成においては、排気管内の排気ガスが導入孔５
から気体導入室４内に流入して拡散し、更に連通孔６を
介して第１気体滞留室２内に流入して拡散すると共に連
通孔７を介して第２気体滞留室３内に流入して拡散す
る。

切替回路28,29において、第２図の如くスイッチ28aが電
極11aを電流検出抵抗24に接続し、スイッチ28bが電極13
aの接続ラインを開放し、スイッチ29aが電極11bをアー
スしかつ電極13bの接続ラインを開放し、またスイッチ2
9bが電極12bをアースしかつ電極14bの接続ラインを開放
する選択位置にされると、第１センサの選択状態にな
る。

この第１センサの選択状態には、先ず、エンジン供給混
合気の空燃比がリーン領域のときには差動増幅回路22の
出力レベルが正レベルになり、この正レベル電圧が抵抗
24及び第１酸素ポンプ素子15の直列回路に供給される。
よって、第１酸素ポンプ素子15の電極11a,11b間にポン
プ電流が流れる。このポンプ電流は電極11aから電極11b
に向って流れるので第１気体滞留室２内の酸素が電極11
bにてイオン化して第１酸素ポンプ素子15内を移動して
電極11aから酸素ガスとして放出され、第１気体滞留室
２内の酸素が汲み出される。

第１気体滞留室２内の酸素の汲み出しにより第１気体滞
留室２内の排気ガスと参照気体室８内の気体の間に酸素
濃度差が生ずる。この酸素濃度差によって電池素子16の
電極12a,12b間に電圧Vsが発生する。この電圧Vsは差動
増幅回路22の反転入力端に供給される。差動増幅回路22
の出力電圧は電圧Vsと基準電圧源26の出力電圧Vr₁との
差電圧に比例した電圧となるのでポンプ電流値は排気ガ
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が基準電圧源26の
出力電圧Vr₁を越える。よって、差動増幅回路22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
ルにより第１酸素ポンプ素子15の電極11a,11b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11bから電極11a方向に流れるので
外部の酸素が電極11aにてイオン化して第１酸素ポンプ
素子15内を移動して電極11bから酸素ガスとして第１気
体滞留室２内に放出され、酸素が第１気体滞留室２内に
汲み込まれる。従って、第１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Ｉ_Ｐ及び差動増幅回路22の出力電圧はリーン及びリ
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。第３図の実線ａはそのポンプ電流値Ｉ_Ｐを示して
いる。

ポンプ電流値Ｉ_Ｐは電荷をｅ、導入孔５及び連通孔６に
よる排気ガスに対する拡散係数をσ_Ｏ、排気ガス中の酸
素濃度をP_Oexh、第１気体滞留室２内の酸素濃度をP_Ovと
すると、次式の如くで表わすことができる。

Ｉ_Ｐ＝4eσ_Ｏ（P_Oexh−P_Ov₎ ……（１）ここで、拡散係数σ_Ｏは導入孔５の面積をA₁、連通孔６
の面積をA₂、ボルツマン定数をｋ、絶対温度をＴ、導入
孔５の長さをl₁、連通孔６の長さをl₂、拡散定数をＤと
すると、次式の如く表わすことができる。

σ_Ｏ＝（A₁/l₁＋A₂/l₂）D/kT ……（２）次に、スイッチ28aが電極11aの接続ラインを開放し、ス
イッチ28bが電極13aを電流検出抵抗25に接続し、スイッ
チ29aが電極13bをアースしかつ電極11bの接続ラインを
開放し、またスイッチ29bが電極14bをアースしかつ電極
12bの接続ラインを開放する選択位置にされると、第２
センサの選択状態となる。

この第２センサの選択状態には上記した第１センサの選
択状態と同様の動作により第２気体滞留室３内の酸素濃
度が常に一定になるようにポンプ電流が第２酸素ポンプ
素子17の電極13a,13b間に供給されて酸素が汲み込まれ
たり、汲み出されたりするのでポンプ電流値Ｉ_Ｐ及び差
動増幅回路23の出力電圧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。この第２
センサ選択状態のポンプ電流値Ｉ_Ｐは上記した式（１）
において拡散係数σ_０を導入孔５及び連通孔７によるも
のとし、またPovを第２気体滞留室３内の酸素濃度とす
ることにより表わされる。ポンプ電流値Ｉ_Ｐの大きさは
第４図に示すように空燃比のリーン及びリッチ領域にお
いて拡散係数σ_Ｏの大きさに反比例する拡散抵抗が大き
くなるほど小さくなることが明らかになっている。よっ
て、第２センサ選択状態には第１センサ選択状態よりも
拡散抵抗が大となるので第３図の破線ｂの如くポンプ電
流値Ｉ_Ｐの大きさはリーン及びリッチ領域において小さ
くなり、連通孔７の大きさ及び長さを調整することによ
り第３図に示すように第２センサ選択状態におけるリッ
チ領域のポンプ電流値特性が第１センサ選択状態におけ
るリーン領域のポンプ電流値特性にＩ_Ｐ＝０にて直線的
に連続するのである。また差動増幅回路22、23の出力電
圧特性も０〔Ｖ〕にて直線的に連続したものになる。

次に、本発明に係わる空燃比制御回路32の動作について
説明する。空燃比制御回路32はクロックパルスに応じて
第５図に示した空燃比検出補正ルーチン及び第６図に示
した空燃比制御ルーチン順次実行する。空燃比検出補正
ルーチンにおいて、空燃比制御回路32は先ず、エンジン
が所定運転状態であるか否かを複数の運転パラメータ検
出センサの出力レベルに応じて判別する（ステップ6
1）。所定運転状態はアイドル運転状態、定常運転状態
等の安定した運転状態である。所定運転状態と判別した
ときには空燃比が目標空燃比に制御されて空燃比が安定
したか否かを判別する（ステップ62）。空燃比が目標空
燃比に制御され空燃比が安定すると第１センサ又は第２
センサの酸素濃度検出値の変動が小さくなり所定幅内に
なるので選択中のセンサの酸素濃度検出値変動幅が所定
値以下になってから所定時間経過したとき空燃比が安定
したと見なされる。空燃比の安定時には第１又は第２セ
ンサの酸素濃度検出値に応じた空燃比フィードバック
（F/B）制御を停止し（空燃比制御ルーチンの実行を停
止する）空燃比を一定にするために電磁弁34を所定周期
毎に所定デューティ比で開弁させるように開弁駆動指令
及び開弁駆動停止指令を発生し（ステップ63）、第１及
び第２センサの選択状態を表わすフラグFsが“1"である
か否かを判別する（ステップ64）。Fs＝０の場合、第１
センサ選択状態にあるのでA/D変換器31から出力される
第１センサのポンプ電流値Ｉ_Ｐ（１）を読み込んで内部
メモリ（図示せず）の記憶位置A₁に記憶する（ステップ
65）。そして第２センサ選択指令を駆動回路30に対して
発生して第２センサ選択状態にして（ステップ66）、A/
D変換器31から出力される第２センサのポンプ電流値Ｉ
_Ｐ（２）を読み込んで内部メモリの記憶位置A₂に記憶す
る（ステップ67）。その後、再び第１センサ選択状態に
するために第１センサ選択指令を駆動回路30に対して発
生し（ステップ68）、A/D変換器31から出力される第１
センサのポンプ電流値Ｉ_Ｐ（１）を読み込んで内部メモ
リの記憶位置A₃に記憶する（ステップ69）。一方、Fs＝
１の場合、第２センサ選択状態にあるのでA/D変換器31
から出力される第２センサのポンプ電流値Ｉ_Ｐ（２）を
読み込んで内部メモリの記憶位置A₁に記憶する（ステッ
プ70）。そして第１センサ選択指令を駆動回路30に対し
て発生して第１センサ選択状態にして（ステップ71）、
A/D変換器31から出力される第１センサのポンプ電流値
Ｉ_Ｐ（１）を読み込んで内部メモリの記憶位置A₂に記憶
する（ステップ72）。その後、再び第２センサ選択状態
にするために第２センサ選択指令を駆動回路30に対して
発生し（ステップ73）、A/D変換器31から出力される第
２センサのポンプ電流値Ｉ_Ｐ（２）を読み込んで内部メ
モリの記憶位置A₃に記憶する（ステップ74）。次いで、
酸素濃度検出値の変動が小さいか否かを再度判別するた
めに内部メモリの記憶位置A₁、A₃からポンプ電流値Ｉ_Ｐ
（１）又はＩ_Ｐ（２）を読み出してポンプ電流値Ｉ
_Ｐ（１）又はＩ_Ｐ（２）の差の絶対値ΔＩ_Ｐを算出し
（ステップ75）、絶対値ΔＩ_Ｐが所定値ΔＩ_Ｐｒ以下で
あるか否かを判別する（ステップ76）。ΔＩ_Ｐ≦Δ_Ｐｒ
ならば、後述する補正係数Ｋ_COR1及びＫ_COR2を以下の算
出式によって計算し（ステップ77）、ΔＩ_Ｐ＞Δ_Ｐｒな
らば、選択中のセンサの酸素濃度検出値に応じた空燃比
制御（空燃比制御ルーチンの実行）を再開する（ステッ
プ78）。

第１センサの酸素濃度検出値Ｌ_o2（１）を補正する補正
係数Ｋ_COR1が次式から算出され、Ｋ_COR1＝（Ｘ＋Ｂ）／（１＋Ｂ） ……（３）第２センサの酸素濃度検出値L_O2（２）を補正する補正
係数Ｋ_COR2が次式から算出される。

Ｋ_COR2＝（AX＋Ｂ）／（Ａ＋Ｂ） ……（４）ここで、Ａ＝R₁/R₂、Ｂ＝R₁/Rx、Ｘ＝Ｂ（Ａ−ｍ）/A
（ｍ−１）、ｍ＝Ｉ_Ｐ（２）/I_Ｐ（１）、R₁及びR₂は連
通孔6,7による拡散抵抗、Rxは出力特性変化前の導入孔
５による拡散抵抗である。

そして、算出した補正係数Ｋ_COR1及びＫ_COR2が所定値K₁
以上で所定値K₂以下か否かを判別し（ステップ79）、K₁
≦Ｋ_COR1≦K₂又はK₁≦Ｋ_COR2≦K₂ならば選択中のセンサ
の酸素濃度検出値に応じて空燃比制御を再開し（ステッ
プ78）、Ｋ_COR1＜K₁、Ｋ_COR1＞K₂、Ｋ_COR2＜K₁、Ｋ_COR2
＞K₂ならば出力特性の変化程度が大きく補正しても良好
な空燃比フィードバック制御が期待できないのでランプ
等の点灯によって運転者に対して警報を発生する（ステ
ップ80）。

また空燃比制御回路32は第６図に示すように空燃比制御
ルーチンにおいて先ず、第１及び第２センサのいずれを
選択するか否かを判別する（ステップ81）。これはエン
ジンの運転状態或いは空燃比の制御領域に応じて判別す
る。第１センサを選択すべきであると判別したときには
第１センサ選択指令を駆動回路30に対して発生し（ステ
ップ82）、第１センサが選択されたことを表わすために
フラグFsに“0"がセットされる（ステップ83）。一方、
第２センサを選択すべきであると判別したときには第２
センサ選択指令を駆動回路30に対して発生し（ステップ
84）、第２センサが選択されたことを表わすためにフラ
グFsに“1"がセットされる（ステップ85）。駆動回路30
は第１センサ選択指令に応じてスイッチ28a,28b,29a,29
bを上記した第１センサ選択位置に駆動し、その駆動状
態は第２センサ選択指令が空燃比制御回路32から供給さ
れるまで維持される。また第２センサ選択指令に応じて
スイッチ28a,28b,29a,29bを上記した第２センサ選択位
置に駆動し、その駆動状態は第１センサ選択指令が空燃
比制御回路32から供給されるまで維持される。

次いで、A/D変換器31から出力されるポンプ電流値Ｉ_Ｐ
（１）又はＩ_Ｐ（２）を読み込み（ステップ86）、フラ
グFsが“0"であるか否かを判別する（ステップ87）。Fs
＝０の場合、第１センサ選択状態であるので読み込んだ
ポンプ電流値Ｉ_Ｐ（１）に補正係数Ｋ_COR1を乗算し（ス
テップ88）、対応する酸素濃度検出値Ｌ_O2を求める（ス
テップ89）。Fs＝１の場合、第２センサ選択状態である
ので読み込んだポンプ電流値Ｉ_Ｐ（２）に補正係数Ｋ
_COR2を乗算し（ステップ90）、対応する酸素濃度検出値
Ｌ_O2を求める（ステップ89）。その後、酸素濃度検出値
Ｌ_O2が目標空燃比に対応する目標値Lrefより大であるか
否かを判別する（ステップ91）。Ｌ_O2≦Lrefならば、供
給混合気の空燃比がリッチであるので駆動回路33に対し
て電磁弁34の開弁駆動指令を発生し（ステップ92）、Ｌ
_O2＞Lrefならば、供給混合気の空燃比がリーンであるの
で駆動回路33に対して電磁弁34の開弁駆動停止指令を発
生する（ステップ93）。駆動回路33は開弁駆動指令に応
じて電磁弁34を開弁駆動して２次空気をエンジン吸気マ
ニホールド内に供給することにより空燃比をリーン化さ
せ、開弁駆動停止指令に応じて電磁弁34の開弁駆動を停
止して空燃比をリッチ化させる。かかる動作を所定周期
毎に繰り返し実行することにより供給混合気の空燃比を
目標空燃比に制御するのである。

上記した本発明の実施例においては、第１ないし第３気
体拡散制限手段として導入孔5,連通孔6,7が用いられて
おり、連通孔6,7によって異なる拡散抵抗が各々得られ
ているが、これに限らず、異なる拡散抵抗を得るために
連通孔6,7の径を等しくしかつ第１気体滞留室２内の２
つの第１電極対間及び第２気体滞留室３内の２つの第２
電極対間にギャップを各々形成しそのギャップ幅を異な
らしても良く、また第７図に示すようにアルミナ（Al₂O
₃）等の多孔質体38,39,40を導入孔５及び連通孔6,7に充
填し多孔質拡散層を形成しても良いのである。

また上記した本発明の実施例においては、第１又は第２
センサの出力に応じて２次空気を供給することにより供
給混合気の空燃比を目標空燃比に制御しているが、これ
に限らず、第１又は第２センサの出力に応じて燃料供給
量を調整することにより空燃比を制御しても良い。

発明の効果以上の如く、本発明の酸素濃度検出装置においては、排
気ガスが導入孔等の第１気体拡散制限手段を介して流入
する気体導入室が基体内に設けられ、該気体導入室に第
２気体拡散制限手段を介して連通する第１気体滞留室の
電解質壁部の内外壁面上にこれを挟んで対向するが如く
第１電極対を２つ設けた第１センサと、該第１センサと
同様に気体導入室に第２気体拡散制限手段とは異なる拡
散抵抗値を有する第３気体拡散制限手段を介して連通す
る第２気体滞留室の電解質壁部の内外壁面上にこれを挟
んで対向するが如く第２電極対を２つ設けた第２センサ
とが形成され、第１及び第２センサの各酸素濃度検出値
の差の大きさが所定値以下である場合において、第１及
び第２センサの各酸素濃度検出値の誤差を補正するため
の各補正係数を第１及び第２センサの各酸素濃度検出値
に基づいて算出することにより、導入孔等の変化による
出力特性の変化を容易に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明による酸素濃度検出装置の実施例
を示す平面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のI b−I b
部分の断面図、第２図は空燃比制御装置を含む電流供給
回路を示す回路図、第３図は第１図の装置の出力特性を
示す図、第４図は拡散抵抗とポンプ電流値との関係を示
す特性図、第５図及び第６図は空燃比制御回路の動作を
示すフロー図、第７図（ａ）は本発明の他の実施例を示
す平面図、第７図（ｂ）は第７図（ａ）のVII b−VII b
部分の断面図である。主要部分の符号の説明１……酸素イオン伝導性固体電解質部材 2,3……気体滞留室４……気体導入室５……導入孔 6,7……連通孔８……気体参照室 15,17……酸素ポンプ素子 16,18……電池素子 19,20……ヒータ素子 21……電流供給回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々が酸素イオン伝導性固体電解質壁部を
有する第１及び第２気体滞留室並びに気体導入室を形成
し前記気体導入室が第１気体拡散制限手段を介して内燃
エンジンの排気管内に連通し前記第１気体滞留室に第２
気体拡散制限手段を介して連通しかつ前記第２気体滞留
室に前記第２気体拡散制限手段とは異なる拡散抵抗値を
有する第３気体拡散制限手段を介して連通するようにさ
れた基体と、前記第１気体滞留室の電解質壁部の内外壁
面上にこれを挟んで対向するが如く設けられて第１セン
サを形成する２つの第１電極対と、前記第２気体滞留室
の電解質壁部の内外壁面上にこれを挟んで対向するが如
く設けられて第２センサを形成する２つの第２電極対
と、前記２つの第１電極対の一方の電極対間に発生した
電圧と第１基準電圧との差電圧に応じた値の電流を前記
他方の第１電極対間に供給してその供給電流値に応じた
値を前記第１センサの酸素濃度検出値として出力し前記
２つの第２電極対の一方の電極対間に発生した電圧と第
２基準電圧との差電圧に応じた値の電流を前記他方の第
２電極対間に供給してその供給電流値に応じた値を前記
第２センサの酸素濃度検出値として出力する電流供給手
段と、前記第１及び第２センサの各酸素濃度検出値の差
の大きさが所定値以下であることを検出する手段と、前
記差の大きさが前記所定値以下であるとき前記第１及び
第２センサの各酸素濃度検出値の誤差を補正するための
各補正係数を前記第１及び第２センサの各酸素濃度検出
値に基づいて算出する手段とを含むことを特徴とする酸
素濃度検出装置。
【請求項２】前記第２気体拡散制限手段は第１連通孔か
らなり、前記第３気体拡散制限手段は前記第１連通孔と
大きさが異なる第２連通孔からなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の酸素濃度検出装置。