JPH0758275B2 - 酸素センサ - Google Patents
酸素センサInfo
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- JPH0758275B2 JPH0758275B2 JP62249827A JP24982787A JPH0758275B2 JP H0758275 B2 JPH0758275 B2 JP H0758275B2 JP 62249827 A JP62249827 A JP 62249827A JP 24982787 A JP24982787 A JP 24982787A JP H0758275 B2 JPH0758275 B2 JP H0758275B2
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- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
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- G01D5/16—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying resistance
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- 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
- F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
-
- 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
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- G01N27/4065—Circuit arrangements specially adapted therefor
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は酸素センサに係り、特に内燃機関に好適な、酸
素イオン伝導性の固体電解質を用いた酸素センサに関す
る。
素イオン伝導性の固体電解質を用いた酸素センサに関す
る。
従来のセンサでは特開昭62-67255号公報に記載のように
出力電圧及び内部抵抗を測定する手段を備えて温度補償
を行ない、空焼比に対する出力電圧の温度依存性を回避
している。
出力電圧及び内部抵抗を測定する手段を備えて温度補償
を行ない、空焼比に対する出力電圧の温度依存性を回避
している。
上記従来技術は下記の点について配慮がされておらず、
測定精度、信頼性の面の問題があつた。
測定精度、信頼性の面の問題があつた。
第６図に記載されているごとく、空気過剰率が１以下、
あるいは１以上の領域で、空気過剰率に対する起電力、
すなわち出力電圧の変化が小さく、測定精度が低くなる
欠点がある。
あるいは１以上の領域で、空気過剰率に対する起電力、
すなわち出力電圧の変化が小さく、測定精度が低くなる
欠点がある。
また第７図に記載されているごとく、可燃性ガス、例え
ばC3H8,CO,H2等が出力電圧に影響を及ぼし、信頼性が低
くなる欠点がある。
ばC3H8,CO,H2等が出力電圧に影響を及ぼし、信頼性が低
くなる欠点がある。
本発明の目的は、測定精度，信頼性が高い酸素センサを
提供することにある。
提供することにある。
上記目的は、酸素イオン伝導性の固体電解質と、前記固
体電解質の参照ガス側に設けられた第一の電極と、測定
ガス側に設けられた第二の電極と、前記電極間に接続さ
れた差動増幅器と、前記固体電解質を加熱する加熱手段
とを備え、前記差動増幅器の出力端子の電圧から測定ガ
ス中の酸素分圧を測定する酸素センサにおいて、前記加
熱手段により前記固体電解質の温度を600℃以上に保
ち、前記電極間の起電力を前記差動増幅器の正の入力端
子に入力するとともに、前記差動増幅器の負の入力端子
の電圧を前記固体電解質の温度によって調節することに
よって達成される。
体電解質の参照ガス側に設けられた第一の電極と、測定
ガス側に設けられた第二の電極と、前記電極間に接続さ
れた差動増幅器と、前記固体電解質を加熱する加熱手段
とを備え、前記差動増幅器の出力端子の電圧から測定ガ
ス中の酸素分圧を測定する酸素センサにおいて、前記加
熱手段により前記固体電解質の温度を600℃以上に保
ち、前記電極間の起電力を前記差動増幅器の正の入力端
子に入力するとともに、前記差動増幅器の負の入力端子
の電圧を前記固体電解質の温度によって調節することに
よって達成される。
可燃ガスの影響に関して、レギュラーガソリンを用いた
内燃機関の場合には固体電解の温度を600℃以上にする
とC3H8等の分子量の大きい炭化水素を除くことができる
ので、ヒータで固体電解質の表面温度を600℃以上にす
ると信頼性の向上が達成される。いま、第６図におい
て、空気過剰率１の近傍の起電力をVoとすると温度が81
5℃のときは0.7V、温度が370℃のときは0.95V程度にな
る。このとき空気過剰率0.85〜１における（Ｅ−Vo）の
変化は0.15V以内であり、Ａ＝10とし、空焼比に対する
出力の変化を10倍に拡大でき、測定精度が高まる。
内燃機関の場合には固体電解の温度を600℃以上にする
とC3H8等の分子量の大きい炭化水素を除くことができる
ので、ヒータで固体電解質の表面温度を600℃以上にす
ると信頼性の向上が達成される。いま、第６図におい
て、空気過剰率１の近傍の起電力をVoとすると温度が81
5℃のときは0.7V、温度が370℃のときは0.95V程度にな
る。このとき空気過剰率0.85〜１における（Ｅ−Vo）の
変化は0.15V以内であり、Ａ＝10とし、空焼比に対する
出力の変化を10倍に拡大でき、測定精度が高まる。
一方、空気過剰率1.15のとき、温度370℃のVo＝0.02,81
5℃のVo＝0.06Vとすると、空気過剰率1.0〜1.15におけ
るＥの最大値が温度370℃のとき空気過剰率１で0.1V、
温度815℃のとき0.14Vなので、（Ｅ−Vo）の変化幅は0.
1V以内でＡ＝10とし空燃比に対する出力の変化を10倍に
拡大し測定精度を高めることができる。このように、空
気過剰率が小さい領域（空気過剰率0.85〜１）、大きい
領域（空気過剰率１〜1.15）でVoは異なる。内燃機関の
場合、空燃比はあらかじめ設定されるので、この設定空
燃比に応じてVoを変化させればよい。設定空燃比が理論
空燃比、すなわち空気過剰率が１の場合はVo＝0.5Vに設
定される。
5℃のVo＝0.06Vとすると、空気過剰率1.0〜1.15におけ
るＥの最大値が温度370℃のとき空気過剰率１で0.1V、
温度815℃のとき0.14Vなので、（Ｅ−Vo）の変化幅は0.
1V以内でＡ＝10とし空燃比に対する出力の変化を10倍に
拡大し測定精度を高めることができる。このように、空
気過剰率が小さい領域（空気過剰率0.85〜１）、大きい
領域（空気過剰率１〜1.15）でVoは異なる。内燃機関の
場合、空燃比はあらかじめ設定されるので、この設定空
燃比に応じてVoを変化させればよい。設定空燃比が理論
空燃比、すなわち空気過剰率が１の場合はVo＝0.5Vに設
定される。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図において、測定ガスが流れる通路１に袋管状の固体電
解質２が装着される。電解質２はZrO2，Y2O3等で造ら
れ、両側に白金製の測定ガス側電極3,参照ガス側電極４
が設けられている。電極３は接地され、電極４は差動増
幅器５の正の入力端子６に接続されている。増幅器５の
出力端子７はA/Dコンパレータ９を介してマイクロプロ
セツサ10に接続されている。一方、増幅器５の負の入力
端子８はD/Aコンバータ11を介してマイクロプロセツサ1
0に接続されている。アルミナにタングステン線を内蔵
したヒータ12が袋管の中に設置され、タングステン線の
一端は接地、他端はスイツチ素子13を介して電源14に接
続されている。スイツチ素子13は信号線15を介しマイク
ロプロセツサ10で制御される。入力端子６にはスイツチ
素子16を介して、抵抗17が接続され、他端は接地されて
いる。スイツチ素子16は信号線18を介してマイクロプロ
セツサ10で制御される。また、端子６の電圧がA/Dコン
バータ19を介してマイクロプロセツサ10に入力される。
図において、測定ガスが流れる通路１に袋管状の固体電
解質２が装着される。電解質２はZrO2，Y2O3等で造ら
れ、両側に白金製の測定ガス側電極3,参照ガス側電極４
が設けられている。電極３は接地され、電極４は差動増
幅器５の正の入力端子６に接続されている。増幅器５の
出力端子７はA/Dコンパレータ９を介してマイクロプロ
セツサ10に接続されている。一方、増幅器５の負の入力
端子８はD/Aコンバータ11を介してマイクロプロセツサ1
0に接続されている。アルミナにタングステン線を内蔵
したヒータ12が袋管の中に設置され、タングステン線の
一端は接地、他端はスイツチ素子13を介して電源14に接
続されている。スイツチ素子13は信号線15を介しマイク
ロプロセツサ10で制御される。入力端子６にはスイツチ
素子16を介して、抵抗17が接続され、他端は接地されて
いる。スイツチ素子16は信号線18を介してマイクロプロ
セツサ10で制御される。また、端子６の電圧がA/Dコン
バータ19を介してマイクロプロセツサ10に入力される。
第１図の実施例の動作は第２図のごとくである。
第２図のステツプ101から105までの動作で、いま、抵抗
17の値をＲ、固体電解質２の内部抵抗をｒとすると、 となる。この関係を用いE,Uの値からステツプ106でｒを
求める。周知のように内部抵抗ｒは温度Ｔの関数であ
り、あらかじめこの関係をプロセツサ11に入力しておく
ことによりステツプ107で温度Ｔを求めることができ
る。
17の値をＲ、固体電解質２の内部抵抗をｒとすると、 となる。この関係を用いE,Uの値からステツプ106でｒを
求める。周知のように内部抵抗ｒは温度Ｔの関数であ
り、あらかじめこの関係をプロセツサ11に入力しておく
ことによりステツプ107で温度Ｔを求めることができ
る。
ステツプ108で、Ｔ＞600℃の場合はステツプ109へ、Ｔ
＜600℃のときはステツプ109にとび、ヒータ12の電流を
加減して電解質２の温度Ｔを600℃以上に保持する。こ
のとき、電解質２の近傍のガスの温度もＴと等しくな
る。ステツプ112で、設定空燃比が理論空燃比のときは
ステツプ113でA/Dコンパレータ19を介してＥをマイクロ
プロセツサに入力し一回の動作を終了する。
＜600℃のときはステツプ109にとび、ヒータ12の電流を
加減して電解質２の温度Ｔを600℃以上に保持する。こ
のとき、電解質２の近傍のガスの温度もＴと等しくな
る。ステツプ112で、設定空燃比が理論空燃比のときは
ステツプ113でA/Dコンパレータ19を介してＥをマイクロ
プロセツサに入力し一回の動作を終了する。
設定空燃比が理論空燃比でない場合はステツプ114に入
る。ここで、設定空燃比が理論空燃比より大きい、すな
わち空気過剰率が１より大きいときはステツプ115でVo
＝1（Ｔ）を計算する。この1は、例えば第６図の空
気過剰率1.15のときの起電力で温度の関数である。この
値はあらかじめ実験で求めてマイクロプロセツサ10に記
憶しておく。
る。ここで、設定空燃比が理論空燃比より大きい、すな
わち空気過剰率が１より大きいときはステツプ115でVo
＝1（Ｔ）を計算する。この1は、例えば第６図の空
気過剰率1.15のときの起電力で温度の関数である。この
値はあらかじめ実験で求めてマイクロプロセツサ10に記
憶しておく。
設定空燃比が理論空燃比より小さい、すなわち空気過剰
率が１より小さいときはステツプ116でVo＝2（Ｔ）を
計算する。この2は、例えば第６図の空気過剰率0.98
のときの起電力で温度の関数としてあらかじめ実験で求
めてマイクロプロセツサ10内に記憶しておく。
率が１より小さいときはステツプ116でVo＝2（Ｔ）を
計算する。この2は、例えば第６図の空気過剰率0.98
のときの起電力で温度の関数としてあらかじめ実験で求
めてマイクロプロセツサ10内に記憶しておく。
ステツプ117で、このVoをD/Aコンバータを介して差動増
幅器５の負の入力端子８に出力する。ここで、差動増幅
器５の出力端子７にはＡ・（Ｅ−Vo）が出力されてお
り、A/Dコンバータ９を介してマイクロプロセツサ10に
とりこみV1＝Ａ・（Ｅ−Vo）を測定する。
幅器５の負の入力端子８に出力する。ここで、差動増幅
器５の出力端子７にはＡ・（Ｅ−Vo）が出力されてお
り、A/Dコンバータ９を介してマイクロプロセツサ10に
とりこみV1＝Ａ・（Ｅ−Vo）を測定する。
ここで、空燃比はV1とＴの関数となつており、あらかじ
めこの関数3を求めておき、これを基にステツプ119で
空燃比を計算する。これで、１回の動作を修了しステツ
プ101に戻り、上記の動作をくりかえす。
めこの関数3を求めておき、これを基にステツプ119で
空燃比を計算する。これで、１回の動作を修了しステツ
プ101に戻り、上記の動作をくりかえす。
差動増幅器５の出力は、空気過剰率が１より小さいとき
は第３図の曲線ｂのごとくになり、空気過剰率が１より
大きいときは曲線Ｃのごとくなる。また、設定空燃比が
理論空燃比の場合にはマイクロプロセツサ10にとりこま
れる出力は曲線ａのごとくなる。
は第３図の曲線ｂのごとくになり、空気過剰率が１より
大きいときは曲線Ｃのごとくなる。また、設定空燃比が
理論空燃比の場合にはマイクロプロセツサ10にとりこま
れる出力は曲線ａのごとくなる。
以上のごとく、第６図の出力すなわち起電力の空燃比に
対する変化に比べ、第３図の出力の変化は、b,cに示し
たごとく大きくなり、測定精度を出力電圧の範囲を拡大
することなく向上することができる。
対する変化に比べ、第３図の出力の変化は、b,cに示し
たごとく大きくなり、測定精度を出力電圧の範囲を拡大
することなく向上することができる。
内燃機関の空燃比を閉ループ制御するときは、空燃比の
絶対値を求めず、センサの出力を目標値としてもよい。
すなわち、第２図のステツプ101からステツプ111までの
動作を実施し、目標値＝4（設定空燃比、温度Ｔ）を
直接求めることができる。このときは、第１図の構成に
おいて差動増幅器5,A/Dコンバータ９を省略することが
できる。
絶対値を求めず、センサの出力を目標値としてもよい。
すなわち、第２図のステツプ101からステツプ111までの
動作を実施し、目標値＝4（設定空燃比、温度Ｔ）を
直接求めることができる。このときは、第１図の構成に
おいて差動増幅器5,A/Dコンバータ９を省略することが
できる。
第２図のステツプ111以降の動作を第４図に例示した。
ステツプ201であらかじめマイクロプロセツサ10に記憶
されている4を用いて閉ループの目標値Eoを計算す
る。ステツプ202で起電力ＥとEoを比較しステツプ203で
比例，積分，微分動作を実行し、これらの結果を基にス
テツプ204で燃料噴射弁を制御し一回の動作を終了して
ステツプ101に戻る。
ステツプ201であらかじめマイクロプロセツサ10に記憶
されている4を用いて閉ループの目標値Eoを計算す
る。ステツプ202で起電力ＥとEoを比較しステツプ203で
比例，積分，微分動作を実行し、これらの結果を基にス
テツプ204で燃料噴射弁を制御し一回の動作を終了して
ステツプ101に戻る。
第８図に、酸化物半導体を用いた抵抗変化型の酸素セン
サの空気過剰率λに対する抵抗率の変化を示した。この
場合も温度依存性が大きい。このときも、差動増幅器の
負の入力端子の電圧を温度によつて加減してそのときの
差動増幅器の出力端子の電圧から測定ガス中の酸素分圧
を測定することができる。
サの空気過剰率λに対する抵抗率の変化を示した。この
場合も温度依存性が大きい。このときも、差動増幅器の
負の入力端子の電圧を温度によつて加減してそのときの
差動増幅器の出力端子の電圧から測定ガス中の酸素分圧
を測定することができる。
第５図に、その一実施例を示した。酸化物半導体31の抵
抗の変化を抵抗32を用いて電圧に変換し、これを差動増
幅器32の入力端子33に入力する。一方、白金線のヒータ
34を半導体31の近傍に設け、スイツチ素子35でヒータ34
の電流を制御する。スイツチ素子36はマイクロプロセツ
サ36で制御される。差動増幅器32の出力端子37はマイク
ロプロセツサ36に接続されている。増幅器32の負の入力
端子39はD/Aコンバータ38を介してマイクロプロセツサ3
6に接続されている。また端子37はA/Dコンバータ40を介
してマイクロプロセツサ36に接続されている。また、ヒ
ータ34の電圧がA/Dコンバータ41を介してマイクロプロ
セツサ36に入力される。
抗の変化を抵抗32を用いて電圧に変換し、これを差動増
幅器32の入力端子33に入力する。一方、白金線のヒータ
34を半導体31の近傍に設け、スイツチ素子35でヒータ34
の電流を制御する。スイツチ素子36はマイクロプロセツ
サ36で制御される。差動増幅器32の出力端子37はマイク
ロプロセツサ36に接続されている。増幅器32の負の入力
端子39はD/Aコンバータ38を介してマイクロプロセツサ3
6に接続されている。また端子37はA/Dコンバータ40を介
してマイクロプロセツサ36に接続されている。また、ヒ
ータ34の電圧がA/Dコンバータ41を介してマイクロプロ
セツサ36に入力される。
いま、白金ヒータ34の抵抗を、RH，抵抗42の値をRfとす
ると、抵抗42の電圧降下は となり、ΔＶからRH、すなわち温度Ｔを測定することが
できる。このＴを用いて差動増幅器32の負の入力端子39
に印加する電圧Voを求める手法は第２図の場合と同じで
あるのでここでは説明を省略する。
ると、抵抗42の電圧降下は となり、ΔＶからRH、すなわち温度Ｔを測定することが
できる。このＴを用いて差動増幅器32の負の入力端子39
に印加する電圧Voを求める手法は第２図の場合と同じで
あるのでここでは説明を省略する。
第１図の固体電解質のセンサに対して参照ガスが不要に
なるので構造が簡単になり装着性向上する効果がある。
なるので構造が簡単になり装着性向上する効果がある。
内燃機関の排ガスの酸素濃度を測定する際の信頼性を考
察する。空気過剰率が１より大きいときでも、H2,CO,HC
等の可燃分が存在する。ここでH2はO2に比べ拡散が速
く、HCはO2に比べ拡散が遅い。これにより、測定ガス中
のO2分圧と固体電解質２の表面のO2分圧に差が生じる。
これを回避するためには、温度を600℃以上に保持し上
記の可燃分を零近くまで低減すればよいことがわかつ
た。SiO2，すす等によつて第１図の固体電解質２の電極
３を保護する保護層21が多少目づまりしても出力への影
響が回避でき、センサの信頼性が大幅に向上する。
察する。空気過剰率が１より大きいときでも、H2,CO,HC
等の可燃分が存在する。ここでH2はO2に比べ拡散が速
く、HCはO2に比べ拡散が遅い。これにより、測定ガス中
のO2分圧と固体電解質２の表面のO2分圧に差が生じる。
これを回避するためには、温度を600℃以上に保持し上
記の可燃分を零近くまで低減すればよいことがわかつ
た。SiO2，すす等によつて第１図の固体電解質２の電極
３を保護する保護層21が多少目づまりしても出力への影
響が回避でき、センサの信頼性が大幅に向上する。
空気過剰率が１より小さいときはCO2，H2OとH2,COの平
衡状態にある。ここで、O2,COの拡散の速度は同じであ
るので、保護層21が多少目づまりしてもセンサの出力に
影響を及ぼすことはない。しかし、H2の拡散の速さはO2
３倍程度と高い。したがつて、固体電解質２の電極３の
近傍のガスの温度と測定ガス、すなわち排ガスの温度に
差があるときは、H2，O2の平衡条件が異なり、上記の拡
散の速さの差でセンサの出力に影響を及ぼす。
衡状態にある。ここで、O2,COの拡散の速度は同じであ
るので、保護層21が多少目づまりしてもセンサの出力に
影響を及ぼすことはない。しかし、H2の拡散の速さはO2
３倍程度と高い。したがつて、固体電解質２の電極３の
近傍のガスの温度と測定ガス、すなわち排ガスの温度に
差があるときは、H2，O2の平衡条件が異なり、上記の拡
散の速さの差でセンサの出力に影響を及ぼす。
これを回避するためには、保護層21の近傍のガスの温度
を電極３の近傍のガスの温度と等しくすればよい。
を電極３の近傍のガスの温度と等しくすればよい。
保護層21はAl2O3の50〜100μｍの厚さから構成され、あ
るは、マグネシウムスピネルから構成される。この保護
層21の表面の温度境界層を厚くすればよい。このため、
粒径の大きいセラミツク粒子、あるいは繊維を保護層の
表面に配置する。また、保護層21の表面のガスの速度が
大きいと温度境界層が小さくなるので保護層21の外側に
保護管を設けてもよい。
るは、マグネシウムスピネルから構成される。この保護
層21の表面の温度境界層を厚くすればよい。このため、
粒径の大きいセラミツク粒子、あるいは繊維を保護層の
表面に配置する。また、保護層21の表面のガスの速度が
大きいと温度境界層が小さくなるので保護層21の外側に
保護管を設けてもよい。
固体電解質、あるいは酸化物半導体の表面の測定ガスの
温度を600℃以上とし、かつ保護層21の表面のガスの温
度をこれと等しくすることによつてガスの平衡状態を維
持し、水成ガス反応の平衡から定まる酸素濃度を正確に
測定できる。このときの酸素濃度は空気過剰率と温度と
の関係になりH2,CO等の成分の影響を受けない。
温度を600℃以上とし、かつ保護層21の表面のガスの温
度をこれと等しくすることによつてガスの平衡状態を維
持し、水成ガス反応の平衡から定まる酸素濃度を正確に
測定できる。このときの酸素濃度は空気過剰率と温度と
の関係になりH2,CO等の成分の影響を受けない。
本発明によれば、従来の酸素センサに比べて空気過剰率
が１より小さい、あるいは１より大きい領域の空燃比に
対するセンサ出力の変化を約10倍程度に増大することが
できるので、センサの測定精度が向上できコスト上昇を
招くことなく内燃機関の性能を高めることができる。
が１より小さい、あるいは１より大きい領域の空燃比に
対するセンサ出力の変化を約10倍程度に増大することが
できるので、センサの測定精度が向上できコスト上昇を
招くことなく内燃機関の性能を高めることができる。
また、測定ガス中に含まれるH2,CO,HC等の影響を回避で
きるのでセンサの表面がSiO2、すす等でよごれてもセン
サの出力が経時変化することがなくなりセンサの信頼性
を大幅に向上することができる。
きるのでセンサの表面がSiO2、すす等でよごれてもセン
サの出力が経時変化することがなくなりセンサの信頼性
を大幅に向上することができる。
第１図は固体電解質を用いたセンサの構成図、第２図は
その動作の説明図、第３図はセンサの出力特性図であ
る。第４図は内燃機関の空燃比閉ループ制御への応用の
動作の説明図、第５図は酸化物半導体を用いたセンサの
構成図、第６図ないし第８図は従来のセンサの特性図で
ある。 １……通路、２……固体電解質、3,4……電極、５……
差動増幅器、10……マイクロプロセツサ。
その動作の説明図、第３図はセンサの出力特性図であ
る。第４図は内燃機関の空燃比閉ループ制御への応用の
動作の説明図、第５図は酸化物半導体を用いたセンサの
構成図、第６図ないし第８図は従来のセンサの特性図で
ある。 １……通路、２……固体電解質、3,4……電極、５……
差動増幅器、10……マイクロプロセツサ。
Claims (1)
- 【請求項１】酸素イオン伝導性の固体電解質と、前記固
体電解質の参照ガス側に設けられた第一の電極と、測定
ガス側に設けられた第二の電極と、前記電極間に接続さ
れた差動増幅器と、前記固体電解質を加熱する加熱手段
とを備え、前記差動増幅器の出力端子の電圧から測定ガ
ス中の酸素分圧を測定する酸素センサにおいて、前記加
熱手段により前記固体電解質の温度を600℃以上に保
ち、前記電極間の起電力を前記差動増幅器の正の入力端
子に入力するとともに、前記差動増幅器の負の入力端子
の電圧を前記固体電解質の温度によって調節することを
特徴とする酸素センサ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62249827A JPH0758275B2 (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 酸素センサ |
| EP88309236A EP0311353B1 (en) | 1987-10-05 | 1988-10-04 | An air-fuel ratio sensor for an internal combustion engine |
| DE88309236T DE3882873T2 (de) | 1987-10-05 | 1988-10-04 | Sensor des Luft Kraftstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine. |
| KR1019880012969A KR940010382B1 (ko) | 1987-10-05 | 1988-10-05 | 내연기관의 공연비센서 및 이를 이용한 공연비제어장치 |
| US07/605,440 US5203983A (en) | 1987-10-05 | 1990-10-30 | Air-fuel ratio sensor for an internal combustion engine and an air-fuel ratio control apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62249827A JPH0758275B2 (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 酸素センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01152358A JPH01152358A (ja) | 1989-06-14 |
| JPH0758275B2 true JPH0758275B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=17198776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62249827A Expired - Lifetime JPH0758275B2 (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 酸素センサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0311353B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0758275B2 (ja) |
| KR (1) | KR940010382B1 (ja) |
| DE (1) | DE3882873T2 (ja) |
Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
| JP3664558B2 (ja) * | 1996-12-20 | 2005-06-29 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
| DE69814318T2 (de) | 1997-11-20 | 2004-04-08 | Denso Corp., Kariya | Festelektrolyt mit innerer Referenzkammer und Elektroden auf Innen- und Aussenflächen |
| JPH11153571A (ja) * | 1997-11-20 | 1999-06-08 | Denso Corp | 酸素センサ素子 |
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| DE102008005110B4 (de) * | 2008-01-15 | 2018-10-25 | Volkswagen Ag | Verfahren und Steuerung zum Betreiben und Einstellen einer Lambda-Sonde |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4359374A (en) * | 1979-11-07 | 1982-11-16 | Nippondenso Co., Ltd. | Oxygen sensor |
| JPS5879148A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 排ガスセンサ |
| JPS58200158A (ja) * | 1982-05-18 | 1983-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | 酸素検出装置 |
| JPS6017348A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-29 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比制御装置 |
| JPH0713493B2 (ja) * | 1983-08-24 | 1995-02-15 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPS60164240A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-27 | Nippon Denso Co Ltd | 酸素濃度センサ用ヒ−タの制御装置 |
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| DE3727573A1 (de) * | 1987-08-19 | 1989-03-02 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und einrichtung zur warmlauf-, vollast- und magerregelung einer brennkraftmaschine bei vorgegebenem lambda-wert |
-
1987
- 1987-10-05 JP JP62249827A patent/JPH0758275B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-10-04 DE DE88309236T patent/DE3882873T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-04 EP EP88309236A patent/EP0311353B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-05 KR KR1019880012969A patent/KR940010382B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01152358A (ja) | 1989-06-14 |
| EP0311353B1 (en) | 1993-08-04 |
| DE3882873D1 (de) | 1993-09-09 |
| KR940010382B1 (ko) | 1994-10-22 |
| EP0311353A3 (en) | 1989-11-15 |
| DE3882873T2 (de) | 1994-01-20 |
| EP0311353A2 (en) | 1989-04-12 |
| KR890007055A (ko) | 1989-06-17 |
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