JPH0812175B2 - Gas sensor control device - Google Patents

Gas sensor control device

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JPH0812175B2
JPH0812175B2 JP62115243A JP11524387A JPH0812175B2 JP H0812175 B2 JPH0812175 B2 JP H0812175B2 JP 62115243 A JP62115243 A JP 62115243A JP 11524387 A JP11524387 A JP 11524387A JP H0812175 B2 JPH0812175 B2 JP H0812175B2
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pump
gas
oxygen
gas sensor
energization
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和憲 横田
秀治 吉田
哲正 山田
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NGK Spark Plug Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、ガス拡散制限室を有する構造のガスセンサ
を制御する装置に関する。
The present invention relates to an apparatus for controlling a gas sensor having a structure having a gas diffusion limiting chamber.

[従来の技術] 従来、内燃機関や各種燃焼機器等の排気組成を排気中
の酸素や不完全燃焼ガス・未燃ガス等の濃度より検出す
るガスセンサとして、例えば酸素イオン伝導性の固体電
解質両面に多孔質電極が形成された2個の素子を備え、
両素子の一方の多孔質電極を、ガスの拡散が制限された
ガス拡散制限室に接するように配設してなるものが知ら
れている。
[Prior Art] Conventionally, as a gas sensor for detecting the exhaust composition of an internal combustion engine or various combustion equipment from the concentration of oxygen, incompletely burned gas, unburned gas, etc. in the exhaust gas, for example, on both surfaces of an oxygen ion conductive solid electrolyte. With two elements with porous electrodes,
It is known that one porous electrode of both elements is arranged so as to be in contact with a gas diffusion limiting chamber in which gas diffusion is limited.

この種のガスセンサは、排気中のガス組成を検出する
ために、このガスセンサを制御する制御装置を備え、こ
の制御装置による制御のもとで、周囲の酸素濃度もしく
は不完全燃焼ガス・未燃ガスの濃度を検出するよう構成
されている。制御装置は、ガスセンサを構成する一方の
素子を酸素濃淡電池素子、他方の素子を酸素ポンプ素子
として所定温度以上で動作させ、酸素濃淡電池素子両端
の電極に生ずる電圧が一定となるよう酸素ポンプ素子に
流れる電流を制御し、この電流(以下ポンプ電流Ipとい
う)の値を出力する。このとき、ポンプ電流Ipは、ガス
センサの周囲のガスの酸素濃度もしくは不完全燃焼・未
燃ガス濃度に対応した値となる。従って、こうしたガス
センサとその制御装置を用い、排気組成に基づいて内燃
機関等の混合気の空燃比を検出することができる。
This type of gas sensor is provided with a control device for controlling this gas sensor in order to detect the gas composition in the exhaust gas, and under the control of this control device, the surrounding oxygen concentration or incomplete combustion gas / unburned gas Is configured to detect the concentration of. The control device uses one element constituting the gas sensor as an oxygen concentration battery element and the other element as an oxygen pump element to operate at a predetermined temperature or higher so that the voltage generated at the electrodes across the oxygen concentration battery element becomes constant. It controls the current that flows through and outputs the value of this current (hereinafter referred to as pump current I p ). At this time, the pump current I p has a value corresponding to the oxygen concentration or the incompletely burned / unburned gas concentration of the gas around the gas sensor. Therefore, by using such a gas sensor and its control device, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture of the internal combustion engine or the like can be detected based on the exhaust gas composition.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、こうしたガスセンサとその制御装置で
は、ガスセンサ周囲の雰囲気やガスセンサの温度等によ
っては、ポンプ電流Ipの絶対値が過大となってガスセン
サの酸素ポンプ素子が電気化学的に破壊される恐れがあ
るという問題があった。例えば、ガスセンサをその活性
温度に加熱するヒータが劣化して十分な加熱ができなく
なった場合、酸素濃淡電池素子の出力電圧を一定にする
ためには過大なポンプ電流Ipが必要となり、この状態が
長時間に亘ると、酸素ポンプ素子は破壊される。また、
ガスセンサ周囲の雰囲気が大きく偏った場合、例えばガ
スセンサが内燃機関の排気系に設けられている場合にお
いて混合気が極めてリッチな状態になった場合、ガス拡
散制限室の酸素分圧を一定に保つには、過大なポンプ電
流Ipを必要とし、同様な問題を招致する。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in such a gas sensor and its control device, the absolute value of the pump current I p becomes excessively large depending on the atmosphere around the gas sensor, the temperature of the gas sensor, etc. There was a problem that it could be electrochemically destroyed. For example, when the heater that heats the gas sensor to its activation temperature is deteriorated and cannot be sufficiently heated, an excessive pump current I p is necessary to keep the output voltage of the oxygen concentration battery element constant, and this state Over a long period of time, the oxygen pump element is destroyed. Also,
If the atmosphere around the gas sensor is greatly deviated, for example, if the gas sensor is installed in the exhaust system of an internal combustion engine and the mixture becomes extremely rich, the oxygen partial pressure in the gas diffusion limiting chamber should be kept constant. Requires an excessive pump current I p , which leads to a similar problem.

本発明は、上記問題を解決し、ガス濃度を好適に検出
するガスセンサの保護を十分なものとすることを目的と
してなされた。
The present invention has been made for the purpose of solving the above-mentioned problems and sufficiently protecting a gas sensor that suitably detects a gas concentration.

発明の構成 かかる目的を達成するための本発明の構成について以
下説明する。
Structure of the Invention A structure of the present invention for achieving the above object will be described below.

[問題点を解決するための手段] 本発明のガスセンサの制御装置は、第1図に例示する
ように、 周囲の被測定ガスの流入が制限されたガス拡散制限室
M1に接して、該ガス拡散制限室M1内の酸素濃度に応じた
信号を出力する検出素子M2、および上記ガス拡散制限室
M1と上記被測定ガスとの間で酸素イオンを移動させる酸
素ポンプ素子M3を備えたガスセンサM4と、 上記検出素子M2の出力信号に基づいて上記酸素ポンプ
素子M3に流れる電流を制御し、上記被測定ガス中のガス
濃度を検出する濃度検出手段M5と、 を具備したガスセンサの制御装置において、 更に、上記酸素ポンプ素子M3に印加されるポンプ電圧
又は酸素ポンプ素子M3に流れるポンプ電流が所定値以上
であることを検出するポンプ状態検出手段M6と、 上記ポンプ電圧又はポンプ電流が初めて所定値以上と
なったときには短期間の最初の通電中断を行ない、ポン
プ電圧又はポンプ電流が2回目以降所定値以上となった
ときには上記最初の通電中断より長期間の通電中断を行
なう中断手段M7と、 を備えたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] As shown in FIG. 1, a gas sensor control device according to the present invention has a gas diffusion limiting chamber in which the flow of the measured gas around is restricted.
A detection element M2 which is in contact with M1 and outputs a signal according to the oxygen concentration in the gas diffusion limiting chamber M1, and the gas diffusion limiting chamber
A gas sensor M4 equipped with an oxygen pump element M3 for moving oxygen ions between M1 and the gas to be measured, and controlling the current flowing through the oxygen pump element M3 based on the output signal of the detection element M2, In a gas sensor control device comprising a concentration detecting means M5 for detecting a gas concentration in a measurement gas, and a pump voltage applied to the oxygen pump element M3 or a pump current flowing in the oxygen pump element M3 is a predetermined value or more. When the pump voltage or pump current reaches a predetermined value or more for the first time, the first energization interruption is performed for a short period of time, and the pump voltage or pump current exceeds the predetermined value after the second time. In the case of, the interruption means M7 for interrupting the energization for a longer period than the first interruption of the energization is provided.

ここで、検出素子M2及び酸素ポンプ素子M3は、酸素イ
オン伝導性固体電解質板の表裏面に一対の多孔質電極を
設けた素子であってもよい。これらの素子に使用される
酸素イオン伝導性固体電解質としては、ジルコニアとイ
ットリアの固溶体、あるいはジルコニアとカルシアの固
溶体等が代表的なものであり、その他、二酸化セリウ
ム,二酸化トリウム,二酸化ハフニウムの各固溶体,ペ
ロブスカイト型酸化物固溶体,3価金属酸化物固溶体等も
使用可能である。また、その固体電解質両面に設けられ
る多孔質電極としては、酸化反応の触媒作用を有する白
金やロジウム等を用いることができ、その形成方法とし
ては、これらの金属粉末を主成分としてペースト化し、
厚膜技術を用いて印刷後、焼結して形成する方法、ある
いはフレーム溶射,化学メッキ,蒸着等の薄膜技術を用
いて形成する方法を用いてもよい。さらに、被測定ガス
にさらされる多孔質電極はその多孔質に更に、アルミ
ナ,スピネル,ジルコニア,ムライト等の多孔質保護層
を厚膜技術を用いて形成することが好ましい。
Here, the detection element M2 and the oxygen pump element M3 may be elements in which a pair of porous electrodes are provided on the front and back surfaces of the oxygen ion conductive solid electrolyte plate. Typical oxygen ion conductive solid electrolytes used in these devices are solid solutions of zirconia and yttria, or solid solutions of zirconia and calcia, and other solid solutions of cerium dioxide, thorium dioxide and hafnium dioxide. Perovskite type oxide solid solution, trivalent metal oxide solid solution, etc. can also be used. Further, as the porous electrodes provided on both surfaces of the solid electrolyte, platinum or rhodium having a catalytic action of an oxidation reaction can be used, and as a forming method thereof, a paste containing these metal powders as a main component is used,
A method of forming by printing after using a thick film technique and sintering, or a method of forming using a thin film technique such as flame spraying, chemical plating, vapor deposition or the like may be used. Further, it is preferable that the porous electrode exposed to the gas to be measured is further provided with a porous protective layer of alumina, spinel, zirconia, mullite or the like on the porous layer by using a thick film technique.

また、検出素子M2として、遷移金属酸化物を主成分と
し、周囲の酸素ガス分圧に応じて抵抗の変化する酸素ガ
ス検出素子を用いてもよく、その遷移金属酸化物として
は、SnO2,TiO2,CoO,ZnO,Nb2O5及びCr2O3から選ばれ
た、1種または2種以上の物質が使用可能である。
Further, as the detection element M2, an oxygen gas detection element whose main component is a transition metal oxide and whose resistance changes according to the surrounding oxygen gas partial pressure may be used. As the transition metal oxide, SnO 2 , One or more substances selected from TiO 2 , CoO, ZnO, Nb 2 O 5 and Cr 2 O 3 can be used.

ガス拡散制限室M1は、例えばガスの拡散を制限するガ
ス拡散制限部を設け、これを介して周囲の被測定ガスを
拡散制限的に導入するガス室として形成してもよい。こ
うしたガス室は、検出素子M2と酸素ポンプ素子M3との間
に、Al2O3,スピネル,フォルステライト,ステアタイ
ト,ジルコニア等からなる層状中間部材としてのスペー
サを挟むことによって、検出素子M2の多孔質電極と酸素
ポンプ素子M3の多孔質電極との間に形成される偏平な閉
鎖状の空間として形成することができる。また、ガス拡
散制限部は、このスペーサの一部に設けられ、周囲被測
定ガス雰囲気とガス拡散制限室M1とを連通させる孔であ
ってもよい。このガス拡散制限部は、周囲被測定ガス雰
囲気とガス室とを拡散制限的に連通させるものであって
形状は制限されるものではなく、例えば上記スペーサの
一部あるいは全部を多孔質体で置き換えたり、スペーサ
(厚膜コートを含む)に孔を設けたり、更には、スペー
サを検出素子M2の端子側と酸素ポンプ素子M3の端子側と
の間のみに設けて検出素子M2と酸素ポンプ素子M3との間
に空隙を形成し、この空隙をガス室と一体のガス拡散制
限間隙として設けることも可能である。また、ガス拡散
制限室M1全体に多孔質剤(電気絶縁性であることが望ま
しい)を配してもよい。
The gas diffusion limiting chamber M1 may be formed, for example, as a gas chamber in which a gas diffusion limiting portion for limiting diffusion of gas is provided and a surrounding gas to be measured is introduced in a diffusion limited manner. In such a gas chamber, a spacer as a layered intermediate member made of Al 2 O 3 , spinel, forsterite, steatite, zirconia or the like is sandwiched between the detection element M2 and the oxygen pump element M3, so that the detection element M2 It can be formed as a flat closed space formed between the porous electrode and the porous electrode of the oxygen pump element M3. Further, the gas diffusion limiting portion may be a hole which is provided in a part of the spacer and which connects the surrounding measured gas atmosphere and the gas diffusion limiting chamber M1. The gas diffusion limiting portion is for allowing the surrounding measurement gas atmosphere and the gas chamber to communicate in a diffusion limiting manner and is not limited in shape. For example, a part or all of the spacer is replaced with a porous body. Or, a hole is provided in the spacer (including the thick film coat), and further, a spacer is provided only between the terminal side of the detection element M2 and the terminal side of the oxygen pump element M3 to detect the detection element M2 and the oxygen pump element M3. It is also possible to form an air gap between and and to provide this air gap as a gas diffusion limiting gap that is integral with the gas chamber. Further, a porous agent (which is preferably electrically insulating) may be arranged throughout the gas diffusion limiting chamber M1.

こうしたガス拡散制限室M1,検出素子M2,酸素ポンプ素
子M3を備えたガスセンサM4は、検出素子M2の酸素ポンプ
素子M3に対向しない面に接して基準酸素室を設け、ガス
拡散制限室M1内の酸素濃度を検出素子M2で検出する場合
の基準とすることが考えられる。この基準酸素室は、外
部から大気を導入するように形成されたガス室、または
ガス拡散制限室M1と漏出抵抗部を介して連通するよう形
成されたガス室等であればよい。また、このようなガス
室を設けずに、検出素子M2の酸素ポンプ素子M3に対向し
ない面に設けられた多孔質電極の連通孔自体を上記基準
酸素室として使用することも可能である。
The gas sensor M4 including the gas diffusion limiting chamber M1, the detecting element M2, and the oxygen pumping element M3 is provided with a reference oxygen chamber in contact with the surface of the detecting element M2 that does not face the oxygen pumping element M3. It can be considered to be used as a reference when detecting the oxygen concentration with the detection element M2. The reference oxygen chamber may be a gas chamber formed so as to introduce the atmosphere from the outside, or a gas chamber formed so as to communicate with the gas diffusion limiting chamber M1 via the leakage resistance portion. It is also possible to use the communication hole itself of the porous electrode provided on the surface of the detection element M2 that does not face the oxygen pump element M3 as the reference oxygen chamber without providing such a gas chamber.

濃度検出手段M5は、検出素子M2の出力信号に基づいて
記酸素ポンプ素子M3に流れる電流を制御し、被測定ガス
中のガス濃度を検出する手段であり、一般にガス拡散制
限室M1の酸素分圧を一定に制御するのに要するポンプ電
流Ipから被測定ガス中の酸素濃度(場合によっては、不
完全燃焼ガス・未燃ガスの濃度)を検出する構成をと
る。こうした濃度検出手段M5は、ポンプ状態検出手段M6
や中断手段M7と共にディスクリートな回路として容易に
実現することができるが、検出素子M2の電極間電圧を一
旦ディジタル値に変換して読み込み、周知のマイクロプ
ロセッサを用いた算術論理演算回路によって酸素ポンプ
素子M3のポンプ電流(検出電流)Ipを制御するような構
成とすることもできる。この場合、濃度検出手段M5はポ
ンプ状態検出手段M6や中断手段M7と一体に構成すること
も可能である。
Concentration detection means M5 is a means for controlling the current flowing through the oxygen pump element M3 based on the output signal of the detection element M2, is a means for detecting the gas concentration in the measured gas, generally oxygen content of the gas diffusion limiting chamber M1. The oxygen concentration in the gas to be measured (concentration of incompletely burned gas / unburned gas in some cases) is detected from the pump current I p required to control the pressure at a constant level. The concentration detecting means M5 is the pump state detecting means M6.
Although it can be easily realized as a discrete circuit together with the interruption means M7, the inter-electrode voltage of the detection element M2 is once converted into a digital value and read, and the oxygen pump element is formed by an arithmetic logic operation circuit using a well-known microprocessor. It may be configured to control the pump current (detection current) I p of M3. In this case, the concentration detecting means M5 can be integrated with the pump state detecting means M6 and the interrupting means M7.

ポンプ状態検出手段M6は、コンパレータ等により簡易
に構成することができるが、濃度検出手段M5等と共に算
術論理演算回路として構成する場合には、酸素ポンプ素
子M3への印加電圧又は電流を一旦ディジタル信号に変換
する変換器を設け、そのディジタル信号を所定値と比較
することにより検出する構成としてもよい。また、ポン
プ状態検出手段M6は、酸素ポンプ素子M3の印加電圧が所
定以上であることを30秒を越えて検出したとき、酸素ポ
ンプ素子M3への通電を遮断すると共に警報信号を発生す
る異常検出手段を備えることも、システム全体の信頼性
を高める上で有効である。
The pump state detecting means M6 can be simply configured by a comparator or the like, but when configured as an arithmetic logic operation circuit together with the concentration detecting means M5 and the like, the voltage or current applied to the oxygen pump element M3 is once converted into a digital signal. It is also possible to provide a converter for converting to and to detect by comparing the digital signal with a predetermined value. Further, when the pump state detecting means M6 detects that the voltage applied to the oxygen pump element M3 is equal to or higher than a predetermined value for more than 30 seconds, it interrupts the energization to the oxygen pump element M3 and generates an alarm signal. Providing a means is also effective in increasing the reliability of the entire system.

中断手段M7は、酸素ポンプ素子M3への通電の中断を行
なうものであり、単安定マルチバイブレータ等により構
成することができる。もとより、算術論理演算回路にお
けるタイマとして構成しても良い。こうした中断手段M7
は、通電の中断を解除した後、ガス拡散制限室M1内の酸
素濃度が略一定となるまでの時間、濃度検出手段M5の動
作を停止させる停止手段を備えることも、被測定ガス中
の酸素(もしくは不完全燃焼・未燃ガス)濃度の検出精
度を向上される上で好適である。尚、最初にポンプ電圧
又はポンプ電流が所定値以上であることを検出した場合
には、0.5〜2秒通電を中断し、2回目以降所定値以上
であることを検出した場合には、4〜10秒通電を中断す
ると好適である。
The interruption means M7 interrupts the energization of the oxygen pump element M3, and can be constituted by a monostable multivibrator or the like. Of course, it may be configured as a timer in the arithmetic logic operation circuit. Such interruption means M7
After releasing the interruption of energization, the time until the oxygen concentration in the gas diffusion limiting chamber M1 becomes substantially constant, it is also provided with a stop means for stopping the operation of the concentration detection means M5, oxygen in the measured gas. This is suitable for improving the detection accuracy of (or incompletely burned / unburned gas) concentration. If the pump voltage or the pump current is detected to be the predetermined value or more for the first time, the energization is interrupted for 0.5 to 2 seconds, and if it is detected that it is the predetermined value or more for the second time and thereafter, 4 to It is preferable to interrupt the power supply for 10 seconds.

[作用] 以上のように構成された本発明のガスセンサの制御装
置は、ガスセンサの検出素子の出力信号に基づいて酸素
ポンプ素子に流れる電流を制御し、被測定ガス中のガス
濃度を検出するように働く。そして、酸素ポンプ素子の
ポンプ電圧又はポンプ電流が所定値以上となったことを
検出し、ポンプ電圧又はポンプ電流が初めて所定値以上
となったときには短期間の最初の通電中断を行ない、2
回目以降所定値以上となったときには最初の通電中断よ
り長期間の通電中断を行なう。
[Operation] The gas sensor control device of the present invention configured as described above controls the current flowing through the oxygen pump element based on the output signal of the detection element of the gas sensor to detect the gas concentration in the gas to be measured. To work. Then, it is detected that the pump voltage or the pump current of the oxygen pump element has exceeded the predetermined value, and when the pump voltage or the pump current exceeds the predetermined value for the first time, the first energization is interrupted for a short period of time.
When the value becomes equal to or more than the predetermined value after the first time, the energization is interrupted for a longer period than the first interruption.

例えば車両が急加速された場合などに、混合気の空燃
比が一時的に極リッチの状態になって、ポンプ電圧やポ
ンプ電流が所定値以上となることがあるが、これは1秒
ほど待てば空燃比は正常に回復する。そこで、本発明で
は、ポンプ電圧又はポンプ電流が初めて所定値以上とな
ったときには、短期間の最初の通電中断を行なう。よっ
て、こうした一時的な空燃比の乱れに対して、酸素ポン
プ素子への通電の中断時間を最小限に抑えることができ
るので、通電の中断によるガスセンサの性能低下の時間
を短縮することができる。
For example, when the vehicle is suddenly accelerated, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture may temporarily become extremely rich and the pump voltage or pump current may exceed a predetermined value, but wait about 1 second. For example, the air-fuel ratio will recover normally. Therefore, in the present invention, when the pump voltage or the pump current exceeds the predetermined value for the first time, the first energization interruption for a short period of time is performed. Therefore, the interruption time of the energization to the oxygen pump element can be suppressed to the minimum with respect to such a temporary disturbance of the air-fuel ratio, so that the time for the performance deterioration of the gas sensor due to the interruption of the energization can be shortened.

また、空燃比が長期間にわたって極めてリッチな状態
になったり、センサ素子のヒータの劣化等によりセンサ
素子の温度が低下した場合などには、上記のような短期
間の通電の中断だけでは、過大なポンプ電流が元の状態
に復帰することはないので、ポンプ電圧やポンプ電流は
再び所定値以上となってしまう。そこで、本発明では、
ポンプ電圧又はポンプ電流が2回目以降所定値以上とな
ったときには、最初の通電中断より長期間にわたり通電
を中断する。それによって、過大なポンプ電流によるガ
スセンサの破損を防止することができる。
Also, if the air-fuel ratio becomes extremely rich for a long period of time, or if the temperature of the sensor element drops due to deterioration of the heater of the sensor element, etc., it is not possible to obtain an excessive value by simply interrupting energization as described above. Since the pump current does not return to the original state, the pump voltage and the pump current again become the predetermined value or more. Therefore, in the present invention,
When the pump voltage or the pump current exceeds the predetermined value after the second time, the energization is interrupted for a longer period than the first interruption of the energization. As a result, damage to the gas sensor due to an excessive pump current can be prevented.

つまり、本発明で、この様にして、局部的な濃度の偏
りによる通電中断の過度の影響を回避してガスセンサの
性能を向上させることができ、しかも、ガスセンサの温
度が不十分であったり雰囲気が極リッチである場合に起
因する過剰な電流の流れを規制して、確実にガスセンサ
を保護することができる。
That is, in the present invention, in this way, it is possible to improve the performance of the gas sensor by avoiding the excessive influence of the interruption of energization due to the local concentration bias, and furthermore, the temperature of the gas sensor is insufficient or the atmosphere It is possible to reliably protect the gas sensor by restricting an excessive current flow caused by the case where the gas sensor is extremely rich.

[実施例] 以上説明したガスセンサの制御装置の構成を一層明ら
かにするため、次に本発明の好適な実施例について説明
する。実施例としてのガスセンサの制御装置は、図示し
ない内燃機関の排気系に設けられたガスセンサを制御し
て内燃機関混合気の空燃比A/Fを検出する機能を有す
る。第2図は、このガスセンサの制御装置の概略構成図
である。
[Embodiment] In order to further clarify the configuration of the gas sensor control device described above, a preferred embodiment of the present invention will be described. A gas sensor control device as an example has a function of controlling a gas sensor provided in an exhaust system of an internal combustion engine (not shown) to detect an air-fuel ratio A / F of an internal combustion engine mixture. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the control device for the gas sensor.

図示するように、このガスセンサの制御装置は、セン
サ素子部1,ポンプ電流供給回路2およびガスセンサ制御
回路3から構成されている。
As shown in the figure, this gas sensor control device comprises a sensor element section 1, a pump current supply circuit 2 and a gas sensor control circuit 3.

センサ素子部1は、安定化ジルコニア等からなる酸素
イオン伝導性固体電解質板4の両側面に、各々白金等か
らなる多孔質電極5,6が設けられた酸素ポンプ素子7
と、この酸素ポンプ素子7と同様に、酸素イオン伝導性
固体電解質板8の両側面に白金等からなる多孔質電極9,
10が設けられた酸素濃淡電池素子11とを備えている。こ
の酸素ポンプ素子7と酸素濃淡電池素子11とは、ガス拡
散制限室12を形成し、かつ互いに対向するよう配設さ
れ、その足元部はスペーサ13を介して固定されている。
こうして形成されたガス拡散制限室12は、その上部に設
けられた絞り連通孔14を介して周囲の被測定ガス雰囲気
と連通している。
The sensor element portion 1 includes an oxygen pump element 7 in which porous electrodes 5 and 6 made of platinum or the like are provided on both sides of an oxygen ion conductive solid electrolyte plate 4 made of stabilized zirconia or the like.
Similarly to the oxygen pump element 7, a porous electrode 9 made of platinum or the like is formed on both sides of the oxygen ion conductive solid electrolyte plate 8.
And an oxygen concentration battery element 11 provided with 10. The oxygen pump element 7 and the oxygen concentration cell element 11 form a gas diffusion limiting chamber 12 and are arranged so as to face each other, and their feet are fixed via a spacer 13.
The gas diffusion limiting chamber 12 thus formed is in communication with the surrounding gas atmosphere to be measured through the throttle communication hole 14 provided in the upper portion thereof.

酸素濃淡電池素子11のガス拡散制限室12と接しない側
には、この酸素濃淡電池素子11と凹型遮蔽体15とによ
り、基準酸素室16が形成されており、この基準酸素室16
は、酸素イオン伝導性固体電解質板8に設けられたスル
ーホール17を介してガス拡散制限室12と連通されてい
る。尚、スペーサ13および凹型遮蔽体15の材質は、ジル
コニアである。
A reference oxygen chamber 16 is formed by the oxygen concentration battery element 11 and the concave shield 15 on the side of the oxygen concentration battery element 11 that is not in contact with the gas diffusion limiting chamber 12.
Are communicated with the gas diffusion limiting chamber 12 through through holes 17 provided in the oxygen ion conductive solid electrolyte plate 8. The material of the spacer 13 and the concave shield 15 is zirconia.

以上説明した構成のセンサ素子部1にポンプ電流Ip
供給等を行なうポンプ電流供給回路2は、演算増幅器1
8,19,20を中心に構成され、酸素濃淡電池素子11の出力
電圧に基づいて、酸素ポンプ素子7へのポンプ電流Ip
制御するものである。
The pump current supply circuit 2 for supplying the pump current I p to the sensor element unit 1 having the above-described configuration is composed of the operational amplifier 1
The pump current I p is mainly composed of 8, 19 and 20 and controls the pump current I p to the oxygen pump element 7 based on the output voltage of the oxygen concentration battery element 11.

酸素濃淡電池素子11の多孔質電極9,10間には、基準電
源E1の基準電圧V1(本実施例では10[V])が、抵抗器
R1,R2を介して印加されている。従って、酸素濃淡電池
素子11には微小電流Icpが流れ、ガス拡散制限室12から
基準酸素室16に酸素が供給され、基準酸素室16の酸素分
圧は一定に保たれる。一方、ガス拡散制限室12と基準酸
素室16との酸素濃度差に依存する酸素濃淡電池素子11の
両電極間電圧は、演算増幅器19によって増幅され、更に
増幅後の電圧VSと基準電源E2の基準電圧VC(例えば450
[mV])とは、演算増幅器20,抵抗器R3,R4,コンデンサC
1からなる積分回路で比較・積分され、検出電圧Vλと
して出力される。
Between the porous electrodes 9 and 10 of the oxygen concentration battery element 11, the reference voltage V1 of the reference power source E1 (10 [V] in this embodiment) is a resistor.
It is applied via R1 and R2. Therefore, a minute current I cp flows through the oxygen concentration battery element 11, oxygen is supplied from the gas diffusion limiting chamber 12 to the reference oxygen chamber 16, and the oxygen partial pressure of the reference oxygen chamber 16 is kept constant. On the other hand, the voltage between both electrodes of the oxygen concentration battery element 11 depending on the oxygen concentration difference between the gas diffusion limiting chamber 12 and the reference oxygen chamber 16 is amplified by the operational amplifier 19, and the amplified voltage V S and the reference power source E2 are further amplified. Reference voltage V C (eg 450
[MV]) is operational amplifier 20, resistors R3, R4, capacitor C
The integrated circuit consisting of 1 compares and integrates and outputs as a detection voltage Vλ.

この電圧Vλは、抵抗器R5を介して演算増幅器18の一
方の入力端子に入力されている。演算増幅器18の他方の
入力端子には、オフセット電圧V3(本実施例で5
[V])を与える基準電源E3が接続されている。従っ
て、演算増幅器18からの出力電流、即ちポンプ電流I
pは、両電圧Vλ,V3の偏差に基づいて双方向に制御され
る。
This voltage Vλ is input to one input terminal of the operational amplifier 18 via the resistor R5. The other input terminal of the operational amplifier 18 has an offset voltage V3 (5V in this embodiment).
A reference power source E3 for supplying [V]) is connected. Therefore, the output current from the operational amplifier 18, that is, the pump current I
p is bidirectionally controlled based on the deviation between the voltages Vλ and V3.

ポンプ電流Ipの符号によって、ガス拡散制限室12から
センサ素子部1の周囲へと、あるいは周囲からガス拡散
制限室12へと、酸素は汲み出され、ガス拡散制限室12内
の酸素濃度は常に一定に保たれる。即ち、ポンプ電流供
給回路2は、ガス拡散制限室12と基準酸素室16との酸素
濃度差を一定に保つように、酸素ポンプ素子7にポンプ
電流Ipを流すことになる。
Depending on the sign of the pump current I p , oxygen is pumped out from the gas diffusion limiting chamber 12 to the surroundings of the sensor element unit 1 or from the surroundings to the gas diffusion limiting chamber 12, and the oxygen concentration in the gas diffusion limiting chamber 12 is It is always kept constant. That is, the pump current supply circuit 2 supplies the pump current I p to the oxygen pump element 7 so that the oxygen concentration difference between the gas diffusion limiting chamber 12 and the reference oxygen chamber 16 is kept constant.

従って、ポンプ電流供給回路2全体としては、酸素濃
淡電池素子11に一定の小電流Icpを流すことによってガ
ス拡散制限室12から基準酸素室16へ酸素を供給して基準
酸素室16内の酸素分圧を一定に保つと共に、ガス拡散制
限室12内の酸素分圧が一定となるように酸素ポンプ素子
7に流れるポンプ電流Ipを双方向に制御し、その電流値
に相当する電圧Vλをガス濃度の検出信号として出力す
る。
Therefore, the pump current supply circuit 2 as a whole supplies oxygen from the gas diffusion limiting chamber 12 to the reference oxygen chamber 16 by supplying a constant small current I cp to the oxygen concentration battery element 11 to supply oxygen to the oxygen in the reference oxygen chamber 16. While keeping the partial pressure constant, the pump current I p flowing through the oxygen pump element 7 is bidirectionally controlled so that the oxygen partial pressure in the gas diffusion limiting chamber 12 becomes constant, and the voltage Vλ corresponding to the current value is set. Output as a gas concentration detection signal.

次にガスセンサ制御回路3の構成とその働きとについ
て説明する。ガスセンサ制御回路3は、検出電圧Vλに
基づいて、空燃比λを算出・出力すると共に、ポンプ電
流供給回路2を制御する回路であり、周知のCPU31,ROM3
2,RAM33等を中心に、算術論理演算回路として構成され
ている。このガスセンサ制御回路3には、これらの素子
とバス34により相互に接続されたタイマ35,入力ポート3
6,出力ポート37と共に、ポンプ電流制御回路2からの検
出電圧Vλをディジタル信号に変換して入力ポート36に
入力するA/Dコンバータ41および出力ポート37から出力
されるディジタル信号をアナログ信号に変換し空燃比信
号として出力するD/Aコンバータ43が備えられている。
尚、出力ポート37には、オープンコレクタの出力端子が
いくつか用意されており、そのひとつは、ポンプ電流供
給回路2のダイオードD1,D2を介して演算増幅器20,18の
出力に、いまひとつは、警報ランプ50に、各々接続され
ている。
Next, the configuration and function of the gas sensor control circuit 3 will be described. The gas sensor control circuit 3 is a circuit that calculates and outputs the air-fuel ratio λ based on the detection voltage Vλ and controls the pump current supply circuit 2, and the well-known CPU 31, ROM3.
It is configured as an arithmetic and logic operation circuit centering on 2, RAM 33 and the like. The gas sensor control circuit 3 includes a timer 35 and an input port 3 which are interconnected with these elements by a bus 34.
6. Along with the output port 37, the detection voltage Vλ from the pump current control circuit 2 is converted into a digital signal, and the digital signal output from the A / D converter 41 and the output port 37 which is input into the input port 36 is converted into an analog signal. A D / A converter 43 that outputs an air-fuel ratio signal is provided.
The output port 37 has several open collector output terminals, one of which is connected to the output of the operational amplifiers 20 and 18 via the diodes D1 and D2 of the pump current supply circuit 2 and the other of which is Each is connected to an alarm lamp 50.

以上の構成を有するガスセンサ制御回路3によって実
行される処理について、第3図に示すフローチャートに
基づいて説明する。同図に示すガスセンサ制御ルーチン
は、センサ素子部1が活性化されたと判断された後、ガ
スセンサ制御回路3の動作中、常に実行される。
The processing executed by the gas sensor control circuit 3 having the above configuration will be described based on the flowchart shown in FIG. The gas sensor control routine shown in the figure is always executed during the operation of the gas sensor control circuit 3 after it is determined that the sensor element unit 1 is activated.

本ルーチンが起動されると、まず、センサ素子部1の
出力として、ポンプ電流Ip(実際にはIpに相当する検出
電圧Vλ)を、A/Dコンバータ41を介して読み込み(ス
テップ100)、続いてこの検出電圧Vλの絶対値が、予
め定められた許容値Vr未満であるか否かの判断を行なう
(ステップ110)。検出電圧Vλが所定値Vr以下であれ
ば、続いて空燃比の算出を行なう(ステップ120)。
When this routine is started, first, the pump current I p (actually, the detected voltage Vλ corresponding to I p ) is read as the output of the sensor element unit 1 via the A / D converter 41 (step 100). Then, it is determined whether or not the absolute value of the detected voltage Vλ is less than a predetermined allowable value Vr (step 110). If the detected voltage Vλ is less than or equal to the predetermined value Vr, then the air-fuel ratio is calculated (step 120).

空燃比算出の処理は、図示しない内燃機関に吸入され
る混合気の空燃比A/Fとポンプ電流Ipとが第4図に示す
相関を有することに基づいてなされる。即ち、第4図に
示す相関を予めROM32に記憶しておき、ステップ100で読
み込んだ検出電圧Vλから換算されるポンプ電流Ipに従
って、空燃比A/Fを求めるのである。空燃比算出の処理
の後、センサ素子部1は正常であるとして、変数Nに値
0をセットし(ステップ130)、処理は、ステップ100に
戻る。従って、センサ素子部1が正常に動作している場
合には、上述した処理、ステップ100ないし130が繰り返
される。
The process for calculating the air-fuel ratio is performed based on the fact that the air-fuel ratio A / F of the air-fuel mixture sucked into the internal combustion engine (not shown) and the pump current I p have the correlation shown in FIG. That is, the correlation shown in FIG. 4 is stored in the ROM 32 in advance, and the air-fuel ratio A / F is obtained according to the pump current I p converted from the detection voltage Vλ read in step 100. After the process of calculating the air-fuel ratio, it is determined that the sensor element unit 1 is normal, and the variable N is set to the value 0 (step 130), and the process returns to step 100. Therefore, when the sensor element unit 1 is operating normally, the above-described processing, steps 100 to 130 are repeated.

これに対して、燃料噴射量制御に起因して内燃機関の
空燃比が極端なリッチ状態になったり、センサ素子部1
の図示しないヒータが劣化して十分な活性化温度が得ら
れなくなった場合等には、センサ素子部1のポンプ電流
Ipが異常な値になり、検出電圧Vλが所定値Vr以上とな
って(ステップ110)、処理はステップ140以下に移行す
る。
On the other hand, the air-fuel ratio of the internal combustion engine becomes extremely rich due to the fuel injection amount control, and the sensor element unit 1
When a heater (not shown) deteriorates and a sufficient activation temperature cannot be obtained, for example, the pump current of the sensor element unit 1
Ip becomes an abnormal value, the detected voltage Vλ becomes equal to or higher than the predetermined value Vr (step 110), and the process proceeds to step 140 or lower.

この場合には、まず出力ポート37を介して、ロウアク
ティブのリセット信号をポンプ電流制御回路2に出力す
る。この結果、演算増幅器20,18の出力は共にグランド
レベルに落ち、ポンプ電流Ipは、零となる。ステップ14
0の処理に続いて、変数Nの値を1だけインクリメクト
し(ステップ150)、変数Nの値が1となっているか否
かの判断を行なう(ステップ160)。検出電圧Vλが、
初めて許容値Vr以上となった直後には、変数Nの値は1
となっており、処理はステップ170以下に移行する。
In this case, first, a low active reset signal is output to the pump current control circuit 2 via the output port 37. As a result, the outputs of the operational amplifiers 20 and 18 both fall to the ground level, and the pump current I p becomes zero. Step 14
Following the processing of 0, the value of the variable N is incremented by 1 (step 150), and it is determined whether or not the value of the variable N is 1 (step 160). The detection voltage Vλ is
Immediately after the value exceeds the allowable value Vr for the first time, the value of the variable N is 1
Therefore, the processing shifts to step 170 and thereafter.

この場合には、タイマ35をアクセスしてその内部のタ
イマT1を起動し(ステップ170)、約1秒待機してから
(ステップ180)、リセット信号をオフ状態とする(ス
テップ190)。この結果、初めて検出電圧Vλが許容値V
r以上となった直後には、約1秒間、センサ素子部1の
酸素ポンプ素子7への通電が中断されることになる。そ
の後、約200msec待機してから、上述したステップ100に
戻り、再び検出電圧Vλの読み込みから処理を実行す
る。車両が急加速された場合などに、混合気の空燃比が
一時的に極リッチな状態となることがあるが、1秒ほど
待てば、空燃比は正常に復する。従って、上述したステ
ップ140ないし200の処理により、こうした一時的な空燃
比の乱れに対して、酸素ポンプ素子7への通電の中断時
間を最小(約1秒)にすることができる。
In this case, the timer 35 is accessed to start the internal timer T1 (step 170), wait for about 1 second (step 180), and then the reset signal is turned off (step 190). As a result, for the first time, the detected voltage Vλ becomes the allowable value V.
Immediately after reaching r or more, the energization of the oxygen pump element 7 of the sensor element unit 1 is interrupted for about 1 second. Then, after waiting for about 200 msec, the process returns to step 100 described above, and the process is executed again from the reading of the detection voltage Vλ. When the vehicle is suddenly accelerated, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture may temporarily become extremely rich, but after waiting about 1 second, the air-fuel ratio returns to normal. Therefore, by the above-described processing of steps 140 to 200, the interruption time of energization to the oxygen pump element 7 can be minimized (about 1 second) against such a temporary disturbance of the air-fuel ratio.

一方、空燃比が長時間に亘って極めてリッチとなった
り、センサ素子部1のヒータの劣化等によりセンサ素子
部1の温度が低下した場合等では、約1秒通電を中断し
ただけで、過大なポンプ電流Ipが元の状態に復帰するこ
とはない。従って、再度実行されるステップ110では、
再び検出電圧Vλは許容値Vr以上になっていると判断
し、リセット信号の出力(ステップ140)と変数Nのイ
ンクリメクト(ステップ150)と変数Nに関する判断
(ステップ160)とを実行する。
On the other hand, if the air-fuel ratio becomes extremely rich over a long period of time, or the temperature of the sensor element unit 1 drops due to deterioration of the heater of the sensor element unit 1, etc. Pump current I p never returns to its original state. Therefore, in step 110, which is executed again,
Again, it is judged that the detected voltage Vλ is equal to or higher than the allowable value Vr, and the output of the reset signal (step 140), the increment of the variable N (step 150) and the judgment regarding the variable N (step 160) are executed.

この場合には、変数Nの値は1より大きくなっている
ので、処理はステップ210以下に移行し、まず、タイマT
1の値が30秒を越えたか否かの判断を行なう。内燃機関
の運転状態やセンサ素子部1のヒータが正常であれば、
検出電圧Vλが許容値Vrを越える時間は30秒以内と考え
られる。そこで、30秒が経過するまでは、単に5秒待機
し(ステップ220)、その後、既述した処理、即ちリセ
ット信号をオフとする処理(ステップ190)と、200msec
待機する処理(ステップ200)とを実行する。その後、
再びステップ100に戻ってセンサ素子部1の検出電圧V
λを計測する処理から繰り返す。
In this case, since the value of the variable N is larger than 1, the process proceeds to step 210 and below, and first, the timer T
Judge whether the value of 1 exceeds 30 seconds. If the operating state of the internal combustion engine and the heater of the sensor element unit 1 are normal,
It is considered that the detection voltage Vλ exceeds the allowable value Vr within 30 seconds. Therefore, it waits for 5 seconds until 30 seconds have elapsed (step 220), and then the above-mentioned processing, that is, the processing for turning off the reset signal (step 190) and 200 msec.
The waiting process (step 200) is executed. afterwards,
Returning to step 100 again, the detection voltage V of the sensor element unit 1
The process of measuring λ is repeated.

一方、検出電圧Vλが許容値を越える状態が30秒以上
継続した場合には(ステップ220)、内燃機関の運転の
異常もしくはヒータ等の故障であるとして、ステップ23
0の処理に移行して、警報処理を実行した後、「END」に
抜けて本ルーチンを終了する。警報処理としては、例え
ば出力ポート37を介して警報ランプ50を点灯し、運転者
にセンサ素子部1が正常に働く状態でないことを報知す
ることなどがある。
On the other hand, when the detected voltage Vλ exceeds the allowable value for 30 seconds or more (step 220), it is determined that the internal combustion engine is operating abnormally or the heater is out of order, and the step 23 is performed.
After shifting to the process of 0 and executing the alarm process, the process goes to "END" and the present routine is ended. The alarm processing includes, for example, turning on the alarm lamp 50 via the output port 37 to notify the driver that the sensor element unit 1 is not in a normal working state.

以上のように構成された本実施例のガスセンサの制御
装置は、センサ素子部1の酸素ポンプ素子7に流れるポ
ンプ電流Ipが過大になったとき、これをポンプ電流供給
回路2の出力である検出電圧Vλによって検出し、ポン
プ電流Ipの異常が初めて生じたときには約1秒、継続し
て生じたときには約5秒ずつ、酸素ポンプ素子7への通
電を中断する。従って、空燃比の一時的な偏り等により
ポンプ電流Ipが過大となって酸素ポンプ素子7が電気化
学的に破壊されるという問題は十分に解消される。この
結果、センサ素子部1の耐久性が向上する。
When the pump current I p flowing through the oxygen pump element 7 of the sensor element unit 1 becomes excessive, the gas sensor control apparatus of the present embodiment configured as described above outputs this to the output of the pump current supply circuit 2. Detecting with the detection voltage Vλ, when the pump current I p is abnormal for the first time, the energization to the oxygen pump element 7 is interrupted for about 1 second, and when it continues for about 5 seconds. Therefore, the problem that the pump current I p becomes excessively large due to a temporary deviation of the air-fuel ratio and the oxygen pump element 7 is electrochemically destroyed can be solved sufficiently. As a result, the durability of the sensor element unit 1 is improved.

また、ポンプ電流Ipが許容値を越える状態が長期に亘
って生じた場合には、センサ素子部1のヒータ等の故障
であるとして、通電を停止し、これを警報することがで
きるので、センサ素子部1による排気組成の誤った検出
に基づいて、空燃比制御等の車両制御を続行してしま
い、エミッションの悪化等を招くといった問題も解決す
ることができる。
Further, when the state in which the pump current I p exceeds the allowable value occurs for a long period of time, it is possible to stop the energization and give an alarm because it is considered that the heater or the like of the sensor element unit 1 has failed. It is also possible to solve the problem that the vehicle control such as the air-fuel ratio control is continued based on the erroneous detection of the exhaust gas composition by the sensor element unit 1 and the emission is deteriorated.

以上本発明の一実施例について、詳細に説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、例えば検出電圧Vλの大きさをウインドコンパレー
タにより弁別し、コンパレータの出力をリセット信号と
する構成など、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
Although one embodiment of the present invention has been described in detail above,
The present invention is not limited to such an embodiment. For example, a configuration in which the magnitude of the detection voltage Vλ is discriminated by a window comparator and the output of the comparator is used as a reset signal is within the scope not departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in various modes.

発明の効果 以上説明したように、本発明のガスセンサの制御装置
によれば、ポンプ電圧又はポンプ電流が初めて所定値以
上となったときには、短期間の最初の通電中断を行なう
ので、一時的な空燃比の乱れに対して、酸素ポンプ素子
への通電の中断時間を最小限に抑えることができ、よっ
て、通電の中断によるガスセンサの性能低下の時間を短
縮することができる。しかも、2回目以降ポンプ電圧又
はポンプ電流が所定値以上となったときには、最初の通
電中断より長期間にわたり通電を中断するので、過大な
ポンプ電流によるガスセンサの破損を防止することがで
きる。この結果、ガスセンサの長寿命化、信頼性の向上
等を図ることができる。
Effects of the Invention As described above, according to the gas sensor control device of the present invention, when the pump voltage or the pump current becomes equal to or higher than the predetermined value for the first time, the first energization is interrupted for a short period of time, so that the temporary emptying is performed. With respect to the disturbance of the fuel ratio, it is possible to minimize the interruption time of the energization to the oxygen pump element, and thus it is possible to shorten the time for the performance deterioration of the gas sensor due to the interruption of the energization. Moreover, when the pump voltage or the pump current becomes equal to or higher than the predetermined value after the second time, the energization is interrupted for a longer period than the first interruption of the energization, so that the gas sensor can be prevented from being damaged by the excessive pump current. As a result, it is possible to extend the service life of the gas sensor and improve its reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の基本的構成を例示するブロック図、第
2図は本発明の一実施例としてのガスセンサの制御装置
の概略構成図、第3図は実施例において実行されるガス
センサ制御ルーチンを示すフローチャート、第4図はポ
ンプ電流と空燃比との関係を実験データにより示すグラ
フ、である。 1…センサ素子部 2…ポンプ電流供給回路 3…ガスセンサ制御回路 7…酸素ポンプ素子 11…酸素濃淡電池素子 12…ガス拡散制限室
FIG. 1 is a block diagram illustrating the basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a gas sensor control device as an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a gas sensor control routine executed in the embodiment. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the pump current and the air-fuel ratio by experimental data. 1 ... Sensor element part 2 ... Pump current supply circuit 3 ... Gas sensor control circuit 7 ... Oxygen pump element 11 ... Oxygen concentration cell element 12 ... Gas diffusion limiting chamber

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】周囲の被測定ガスの流入が制限されたガス
拡散制限室に接して、該ガス拡散制限室内の酸素濃度に
応じた信号を出力する検出素子、および上記ガス拡散制
限室と上記被測定ガスとの間で酸素イオンを移動させる
酸素ポンプ素子を備えたガスセンサと、 上記検出素子の出力信号に基づいて上記酸素ポンプ素子
に流れる電流を制御し、上記被測定ガス中の酸素濃度を
検出する濃度検出手段と、 を具備したガスセンサの制御装置において、 更に、上記酸素ポンプ素子に印加されるポンプ電圧又は
酸素ポンプ素子に流れるポンプ電流が所定値以上である
ことを検出するポンプ状態検出手段と、 上記ポンプ電圧又はポンプ電流が初めて所定値以上とな
ったときには短期間の最初の通電中断を行ない、ポンプ
電圧又はポンプ電流が2回目以降所定値以上となったと
きには上記最初の通電中断より長期間の通電中断を行な
う中断手段と、 を備えたことを特徴とするガスセンサの制御装置。
1. A detection element which is in contact with a gas diffusion limiting chamber in which the flow of a gas to be measured is limited and which outputs a signal according to an oxygen concentration in the gas diffusion limiting chamber, and the gas diffusion limiting chamber and the above A gas sensor equipped with an oxygen pump element that moves oxygen ions between the gas to be measured and the current flowing through the oxygen pump element based on the output signal of the detection element is controlled to determine the oxygen concentration in the gas to be measured. A gas sensor control device comprising: a concentration detecting means for detecting; and a pump state detecting means for detecting that a pump voltage applied to the oxygen pump element or a pump current flowing through the oxygen pump element is a predetermined value or more. When the above-mentioned pump voltage or pump current exceeds a predetermined value for the first time, the first energization interruption is performed for a short period, and the pump voltage or pump current is the second or later. A control device for a gas sensor, comprising: an interrupting means for interrupting energization for a longer period of time than the first energization interruption when the value falls below a predetermined value.
【請求項2】上記中断手段による通電時間の中断時間
は、最初の検出時には0.5秒ないし2秒とし、2回目以
降の検出時には4秒ないし10秒である特許請求の範囲第
1項記載のガスセンサの制御装置。
2. The gas sensor according to claim 1, wherein the interruption time of the energization time by the interruption means is 0.5 seconds to 2 seconds at the first detection, and 4 seconds to 10 seconds at the second and subsequent detections. Control device.
【請求項3】上記ポンプ電圧又はポンプ電流が所定値以
上であることを30秒を越えて検出したとき酸素ポンプ素
子への通電を遮断すると共に警報信号を発生する異常検
出手段を備えた特許請求の範囲第1項又は第2項記載の
ガスセンサの制御装置。
3. An abnormality detecting means for interrupting energization to the oxygen pump element and generating an alarm signal when it is detected that the pump voltage or the pump current is a predetermined value or more for more than 30 seconds. 2. A control device for a gas sensor according to claim 1 or 2.
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