JPH1073566A - 全領域空燃比センサの温度制御方法及び装置 - Google Patents
全領域空燃比センサの温度制御方法及び装置Info
- Publication number
- JPH1073566A JPH1073566A JP8247073A JP24707396A JPH1073566A JP H1073566 A JPH1073566 A JP H1073566A JP 8247073 A JP8247073 A JP 8247073A JP 24707396 A JP24707396 A JP 24707396A JP H1073566 A JPH1073566 A JP H1073566A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- fuel ratio
- electromotive force
- temperature
- current
- 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)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸素濃度の測定を長時間に渡って中断するこ
となく、温度を正確に測定し得る全領域空燃比センサの
温度制御方法及び装置を提供する。 【解決手段】 ポンプセル１４と起電力セル２４とに、
逆極性の電流を同時に印加して、起電力セル２４及びポ
ンプセル１４の抵抗値を測定する。理論空燃比に保たれ
ている拡散室２０の酸素濃度は、ポンプセル１４へ流さ
れる電流による酸素のくみ込み、また、くみ出しにより
変化しようとするが、逆極性の電流−Ｉconst を起電力
セル２４側にも流すので、該起電力セル２４によって酸
素がくみ出され、或いは、くみ込まれ、これにより酸素
の出入りが相殺されて、該拡散室（測定室）２０の酸素
濃度が理論空燃比に保たれる。このため、温度の測定終
了後に、該全領域空燃比センサにて直ちに酸素濃度の測
定を再開できる。
となく、温度を正確に測定し得る全領域空燃比センサの
温度制御方法及び装置を提供する。 【解決手段】 ポンプセル１４と起電力セル２４とに、
逆極性の電流を同時に印加して、起電力セル２４及びポ
ンプセル１４の抵抗値を測定する。理論空燃比に保たれ
ている拡散室２０の酸素濃度は、ポンプセル１４へ流さ
れる電流による酸素のくみ込み、また、くみ出しにより
変化しようとするが、逆極性の電流−Ｉconst を起電力
セル２４側にも流すので、該起電力セル２４によって酸
素がくみ出され、或いは、くみ込まれ、これにより酸素
の出入りが相殺されて、該拡散室（測定室）２０の酸素
濃度が理論空燃比に保たれる。このため、温度の測定終
了後に、該全領域空燃比センサにて直ちに酸素濃度の測
定を再開できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気ガ
ス中に含まれる酸素の濃度を検出する全領域空燃比セン
サの温度制御方法及び温度制御装置に関するものであ
る。
ス中に含まれる酸素の濃度を検出する全領域空燃比セン
サの温度制御方法及び温度制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】エンジンに供給する混合気の空燃比を目
標値に制御し、排気ガス中のＣＯ、ＮＯx 、ＨＣを軽減
するために、排気系に酸素センサを設け、空燃比と相関
関係を持つ排気中の酸素濃度に応じて、燃料供給量をフ
ィードバック制御することが知られている。このフィー
ドバック制御に用いられる酸素センサとしては、特定の
酸素濃度（特に理論空燃比雰囲気）で出力がステップ状
に変化するλセンサと、リーン領域からリッチ領域まで
連続的に出力が変化する全領域空燃比センサとが主に用
いられている。全領域空燃比センサは、上述したように
排気ガス中の酸素濃度を連続的に測定でき、フィードバ
ック制御の速度及び精度を向上させ得るため、より高速
な高精度制御が要求される際に用いられている。
標値に制御し、排気ガス中のＣＯ、ＮＯx 、ＨＣを軽減
するために、排気系に酸素センサを設け、空燃比と相関
関係を持つ排気中の酸素濃度に応じて、燃料供給量をフ
ィードバック制御することが知られている。このフィー
ドバック制御に用いられる酸素センサとしては、特定の
酸素濃度（特に理論空燃比雰囲気）で出力がステップ状
に変化するλセンサと、リーン領域からリッチ領域まで
連続的に出力が変化する全領域空燃比センサとが主に用
いられている。全領域空燃比センサは、上述したように
排気ガス中の酸素濃度を連続的に測定でき、フィードバ
ック制御の速度及び精度を向上させ得るため、より高速
な高精度制御が要求される際に用いられている。
【０００３】全領域空燃比センサは、酸素イオン伝導性
固体電解質体の２つのセルを間隙（測定室）を介して対
向配設し、一方のセルを間隙内の酸素を周囲にくみ出す
もしくは周囲から酸素をくみ込むポンプセルとして用
い、また、他方のセルを酸素基準室と間隙との酸素濃度
差によって電圧を生じる起電力セルとして用い、起電力
セルの出力が一定になるようにポンプセルを動作させ、
その時に該ポンプセルに流す電流を、測定酸素濃度比例
値として測定する。この全領域空燃比センサの動作原理
は、本出願人の出願に係る特開昭６２−１４８８４９号
中に詳述されている。
固体電解質体の２つのセルを間隙（測定室）を介して対
向配設し、一方のセルを間隙内の酸素を周囲にくみ出す
もしくは周囲から酸素をくみ込むポンプセルとして用
い、また、他方のセルを酸素基準室と間隙との酸素濃度
差によって電圧を生じる起電力セルとして用い、起電力
セルの出力が一定になるようにポンプセルを動作させ、
その時に該ポンプセルに流す電流を、測定酸素濃度比例
値として測定する。この全領域空燃比センサの動作原理
は、本出願人の出願に係る特開昭６２−１４８８４９号
中に詳述されている。
【０００４】この全領域空燃比センサを動作させるため
には、該ポンプセル及び起電力セルを所定温度以上に加
熱し、酸素イオン伝導性固体電解質体の活性を高める必
要がある。このため、全領域空燃比センサには、加熱用
のヒータ（以下単にヒータとも言う）がポンプセル及び
起電力セルの近傍に取り付けられている。
には、該ポンプセル及び起電力セルを所定温度以上に加
熱し、酸素イオン伝導性固体電解質体の活性を高める必
要がある。このため、全領域空燃比センサには、加熱用
のヒータ（以下単にヒータとも言う）がポンプセル及び
起電力セルの近傍に取り付けられている。
【０００５】現在、排気ガス中のＣＯ、ＮＯｘ、ＨＣ等
の有害ガス成分を更に低減することが求められている。
この有害ガスの除去には、酸素センサにて排気ガス中の
酸素濃度を更に正確に測定し、空燃比のフィードバック
制御を高速で行う必要がある。ここで、酸素センサの精
度を高めるためには、酸素センサの温度を一定に保つこ
とが要求される。一定温度を実現するために、ヒータの
抵抗値を測定することにより、温度を測定し、測定温度
をセル温度とほぼ等しいと見なして、ヒータの温度を一
定に保つ方法が取られている。
の有害ガス成分を更に低減することが求められている。
この有害ガスの除去には、酸素センサにて排気ガス中の
酸素濃度を更に正確に測定し、空燃比のフィードバック
制御を高速で行う必要がある。ここで、酸素センサの精
度を高めるためには、酸素センサの温度を一定に保つこ
とが要求される。一定温度を実現するために、ヒータの
抵抗値を測定することにより、温度を測定し、測定温度
をセル温度とほぼ等しいと見なして、ヒータの温度を一
定に保つ方法が取られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、排気ガスの温度が低いときや、ガスの流速が大
きいときには、セル温度とヒータ温度が一致しなくな
り、高精度でセル温度を制御することができなかった。
このため、本発明者は、全領域空燃比センサによる酸素
濃度の測定を一時中断し、起電力セルに測定用の電流を
流して、該素子の内部抵抗を測定することで、直接温度
を測定する方法を案出した。しかし、この方法では、該
起電力セルに電流を流した際に、起電力セルとポンプセ
ルとの間の間隙（測定室）の酸素をくみ出すため、該起
電力セルの温度測定後、該全領域空燃比センサによる酸
素濃度の測定を再開した際に、しばらくの間正確に濃度
測定ができなくなる、即ち、酸素濃度の測定を長期に渡
って中断せざるを得ないという課題が予想される。
法では、排気ガスの温度が低いときや、ガスの流速が大
きいときには、セル温度とヒータ温度が一致しなくな
り、高精度でセル温度を制御することができなかった。
このため、本発明者は、全領域空燃比センサによる酸素
濃度の測定を一時中断し、起電力セルに測定用の電流を
流して、該素子の内部抵抗を測定することで、直接温度
を測定する方法を案出した。しかし、この方法では、該
起電力セルに電流を流した際に、起電力セルとポンプセ
ルとの間の間隙（測定室）の酸素をくみ出すため、該起
電力セルの温度測定後、該全領域空燃比センサによる酸
素濃度の測定を再開した際に、しばらくの間正確に濃度
測定ができなくなる、即ち、酸素濃度の測定を長期に渡
って中断せざるを得ないという課題が予想される。
【０００７】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、酸素濃
度の測定を長時間に渡って中断することなく、温度を正
確に測定し得る全領域空燃比センサの温度制御方法及び
装置を提供することにある。
なされたものであり、その目的とするところは、酸素濃
度の測定を長時間に渡って中断することなく、温度を正
確に測定し得る全領域空燃比センサの温度制御方法及び
装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１は、加熱用ヒータによって加熱されるポン
プセルと起電力セルとを間隙を介して対向配設し、酸素
濃度を測定する全領域空燃比センサの温度制御方法であ
って、前記ポンプセルと前記起電力セルとに、逆極性の
電流もしくは電圧を同時に印加して、前記起電力セル及
び／又はポンプセルの抵抗値を測定することで、該全領
域空燃比センサの温度を求めることを技術的特徴とす
る。
め、請求項１は、加熱用ヒータによって加熱されるポン
プセルと起電力セルとを間隙を介して対向配設し、酸素
濃度を測定する全領域空燃比センサの温度制御方法であ
って、前記ポンプセルと前記起電力セルとに、逆極性の
電流もしくは電圧を同時に印加して、前記起電力セル及
び／又はポンプセルの抵抗値を測定することで、該全領
域空燃比センサの温度を求めることを技術的特徴とす
る。
【０００９】更に、請求項２は、加熱用ヒータによって
加熱されるポンプセルと起電力セルとを間隙を介して対
向配設し、酸素濃度を測定する全領域空燃比センサの温
度制御装置であって、前記起電力セルのマイナス端子
と、前記ポンプセルのマイナス端子との共通端子に接続
されたノードと、該ノードの電位を一定に保つように前
記ポンプセルのプラス端子へ電流を印加する定電流印加
手段と、前記ノードに抵抗を介して出力端子が接続さ
れ、該抵抗を介して流れる電流によって起電力セルの電
位を一定に保つＰＩＤ回路と、前記起電力セルのプラス
端子に起電力セルの温度測定用電流もしくは電圧を印加
する印加手段と、前記起電力セルのプラス端子と前記Ｐ
ＩＤ回路の入力との間に介在し、前記印加手段による起
電力セルへの温度測定用電流もしくは電圧の印加時に、
該ＰＩＤ回路の入力電位を一定に保つホールド手段と、
前記印加手段による起電力セルへの温度測定用電流もし
くは電圧の印加時に、該起電力セルの電位を測定し、起
電力セルの温度を測定する測定手段と、から成ることを
技術的特徴とする。
加熱されるポンプセルと起電力セルとを間隙を介して対
向配設し、酸素濃度を測定する全領域空燃比センサの温
度制御装置であって、前記起電力セルのマイナス端子
と、前記ポンプセルのマイナス端子との共通端子に接続
されたノードと、該ノードの電位を一定に保つように前
記ポンプセルのプラス端子へ電流を印加する定電流印加
手段と、前記ノードに抵抗を介して出力端子が接続さ
れ、該抵抗を介して流れる電流によって起電力セルの電
位を一定に保つＰＩＤ回路と、前記起電力セルのプラス
端子に起電力セルの温度測定用電流もしくは電圧を印加
する印加手段と、前記起電力セルのプラス端子と前記Ｐ
ＩＤ回路の入力との間に介在し、前記印加手段による起
電力セルへの温度測定用電流もしくは電圧の印加時に、
該ＰＩＤ回路の入力電位を一定に保つホールド手段と、
前記印加手段による起電力セルへの温度測定用電流もし
くは電圧の印加時に、該起電力セルの電位を測定し、起
電力セルの温度を測定する測定手段と、から成ることを
技術的特徴とする。
【００１０】請求項１の発明では、ポンプセルと起電力
セルとに、逆極性の電流もしくは電圧を同時に印加し
て、起電力セル及び／又はポンプセルの抵抗値を測定す
る。ストイキに保たれている間隙（測定室）の酸素濃度
は、起電力セルへ流される電流もしくは電圧による酸素
のくみ込み、また、くみ出しにより変化しようとする
が、逆極性の電流もしくは電圧をポンプセル側にも流す
ので、該ポンプセルによって酸素がくみ出され、或い
は、くみ込まれ、これにより酸素の出入りが相殺され
て、該間隙（測定室）の酸素濃度がストイキに保たれ
る。このため、抵抗値（温度）の測定終了後に、該全領
域空燃比センサにて直ちに酸素濃度の測定を再開でき
る。
セルとに、逆極性の電流もしくは電圧を同時に印加し
て、起電力セル及び／又はポンプセルの抵抗値を測定す
る。ストイキに保たれている間隙（測定室）の酸素濃度
は、起電力セルへ流される電流もしくは電圧による酸素
のくみ込み、また、くみ出しにより変化しようとする
が、逆極性の電流もしくは電圧をポンプセル側にも流す
ので、該ポンプセルによって酸素がくみ出され、或い
は、くみ込まれ、これにより酸素の出入りが相殺され
て、該間隙（測定室）の酸素濃度がストイキに保たれ
る。このため、抵抗値（温度）の測定終了後に、該全領
域空燃比センサにて直ちに酸素濃度の測定を再開でき
る。
【００１１】請求項２の発明では、印加手段が、起電力
セルのプラス端子へ温度測定用電流もしくは電圧を印加
した際に、起電力セルのプラス端子とＰＩＤ回路の入力
との間に介在しているホールド手段が、該ＰＩＤ回路の
入力電位を一定に保ち、該ＰＩＤ回路の出力値を一定に
維持する。このため、定電流印加手段が、該ＰＩＤ回路
に抵抗を介して接続された該ノードの電位を一定に保つ
ように前記ポンプセルのプラス端子へ電流を印加する。
即ち、該定電流印加手段が、起電力セル側へ印加された
温度測定用電流もしくは電圧と、逆極性の電流もしくは
電圧をポンプセル側へ印加する。ここで、ポンプセルと
起電力セルとに、逆極性の電流もしくは電圧を同時に印
加して、起電力セル及び／又はポンプセルの抵抗値を測
定する。ストイキに保たれている間隙（測定室）の酸素
濃度は、起電力セルへ流される電流もしくは電圧による
酸素のくみ込み、また、くみ出しにより変化しようとす
るが、逆極性の電流もしくは電圧をポンプセル側にも流
すので、該ポンプセルによって酸素がくみ出され、或い
は、くみ込まれ、これにより酸素の出入りが相殺され
て、該間隙（測定室）の酸素濃度がストイキに保たれ
る。このため、抵抗値（温度）の測定終了後に、該全領
域空燃比センサにて直ちに酸素濃度の測定を再開でき
る。
セルのプラス端子へ温度測定用電流もしくは電圧を印加
した際に、起電力セルのプラス端子とＰＩＤ回路の入力
との間に介在しているホールド手段が、該ＰＩＤ回路の
入力電位を一定に保ち、該ＰＩＤ回路の出力値を一定に
維持する。このため、定電流印加手段が、該ＰＩＤ回路
に抵抗を介して接続された該ノードの電位を一定に保つ
ように前記ポンプセルのプラス端子へ電流を印加する。
即ち、該定電流印加手段が、起電力セル側へ印加された
温度測定用電流もしくは電圧と、逆極性の電流もしくは
電圧をポンプセル側へ印加する。ここで、ポンプセルと
起電力セルとに、逆極性の電流もしくは電圧を同時に印
加して、起電力セル及び／又はポンプセルの抵抗値を測
定する。ストイキに保たれている間隙（測定室）の酸素
濃度は、起電力セルへ流される電流もしくは電圧による
酸素のくみ込み、また、くみ出しにより変化しようとす
るが、逆極性の電流もしくは電圧をポンプセル側にも流
すので、該ポンプセルによって酸素がくみ出され、或い
は、くみ込まれ、これにより酸素の出入りが相殺され
て、該間隙（測定室）の酸素濃度がストイキに保たれ
る。このため、抵抗値（温度）の測定終了後に、該全領
域空燃比センサにて直ちに酸素濃度の測定を再開でき
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施態
様について図を参照して説明する。図１は、本発明の一
実施態様に係る全領域空燃比センサを示している。セル
１０は排気ガス系に配設される。該セル１０は、排気ガ
ス中の酸素濃度を測定すると共に該セル１０の温度を測
定するコントローラ５０に接続されている。このセル１
０には、ヒータ制御回路６０にて制御されるヒータ７０
が、図示しないセラミック製接合剤を介して取り付けら
れている。ヒータ７０は、絶縁材料としてアルミナ等の
セラミックから成りその内部にヒータ配線７２が配設さ
れている。ヒータ制御回路６０は、コントローラ５０に
より測定されるセル１０の温度を、目標値に保つようヒ
ータ７０へ電力を印加し、該セル１０の温度を目標値に
維持する様に機能する。
様について図を参照して説明する。図１は、本発明の一
実施態様に係る全領域空燃比センサを示している。セル
１０は排気ガス系に配設される。該セル１０は、排気ガ
ス中の酸素濃度を測定すると共に該セル１０の温度を測
定するコントローラ５０に接続されている。このセル１
０には、ヒータ制御回路６０にて制御されるヒータ７０
が、図示しないセラミック製接合剤を介して取り付けら
れている。ヒータ７０は、絶縁材料としてアルミナ等の
セラミックから成りその内部にヒータ配線７２が配設さ
れている。ヒータ制御回路６０は、コントローラ５０に
より測定されるセル１０の温度を、目標値に保つようヒ
ータ７０へ電力を印加し、該セル１０の温度を目標値に
維持する様に機能する。
【００１３】セル１０は、ポンプセル１４と、多孔質拡
散層１８と、起電力セル２４と、補強板３０とを積層す
ることにより構成されている。ポンプセル１４は、酸素
イオン伝導性固体電解質材料である安定化または部分安
定化ジルコニア（ＺｒＯ2 )により形成され、その表面
と裏面のそれぞれに主として白金で形成された多孔質電
極１２、１６を有している。測定ガスに晒される表面側
の多孔質電極１２は、Ｉｐ電流を流すためにＩｐ＋電圧
が印加されるのでＩｐ＋電極として参照する。また、裏
面側の多孔質電極１６は、Ｉｐ電流を流すためにＩｐ−
電圧が印加されるのでＩｐ−電極として参照する。
散層１８と、起電力セル２４と、補強板３０とを積層す
ることにより構成されている。ポンプセル１４は、酸素
イオン伝導性固体電解質材料である安定化または部分安
定化ジルコニア（ＺｒＯ2 )により形成され、その表面
と裏面のそれぞれに主として白金で形成された多孔質電
極１２、１６を有している。測定ガスに晒される表面側
の多孔質電極１２は、Ｉｐ電流を流すためにＩｐ＋電圧
が印加されるのでＩｐ＋電極として参照する。また、裏
面側の多孔質電極１６は、Ｉｐ電流を流すためにＩｐ−
電圧が印加されるのでＩｐ−電極として参照する。
【００１４】起電力セル２４も同様に安定化または部分
安定化ジルコニア（ＺｒＯ2 ）により形成され、その表
面と裏面のそれぞれに主として白金で形成された多孔質
電極２２、２８を有している。間隙（測定室）２０側に
配設された多孔質電極２２は、起電力セル２４の起電力
の−電圧が生じるためＶｓ−電極として参照し、また、
基準酸素室２６側に配設された多孔質電極２８は、起電
力セル２４の起電力の＋電圧が生じるためＶｓ＋電極と
して参照する。なお、基準酸素室２６の基準酸素は多孔
質電極２２から一定量の酸素を多孔質電極２８にポンピ
ングする事により生成する。ポンプセル１４と起電力セ
ル２４との間には、多孔質拡散層１８により包囲された
間隙２０が形成されている。即ち、該間隙２０は、多孔
質拡散層１８を介して測定ガス雰囲気と連通されてい
る。なお、本実施態様では、多孔質物質を充填して成る
多孔質拡散層１８を用いるが、この代わりに小孔を配設
することも可能である。
安定化ジルコニア（ＺｒＯ2 ）により形成され、その表
面と裏面のそれぞれに主として白金で形成された多孔質
電極２２、２８を有している。間隙（測定室）２０側に
配設された多孔質電極２２は、起電力セル２４の起電力
の−電圧が生じるためＶｓ−電極として参照し、また、
基準酸素室２６側に配設された多孔質電極２８は、起電
力セル２４の起電力の＋電圧が生じるためＶｓ＋電極と
して参照する。なお、基準酸素室２６の基準酸素は多孔
質電極２２から一定量の酸素を多孔質電極２８にポンピ
ングする事により生成する。ポンプセル１４と起電力セ
ル２４との間には、多孔質拡散層１８により包囲された
間隙２０が形成されている。即ち、該間隙２０は、多孔
質拡散層１８を介して測定ガス雰囲気と連通されてい
る。なお、本実施態様では、多孔質物質を充填して成る
多孔質拡散層１８を用いるが、この代わりに小孔を配設
することも可能である。
【００１５】ここで、測定ガスの酸素濃度と間隙２０の
酸素濃度との差に応じた酸素が、間隙２０側に多孔質拡
散層１８を介して拡散して行く。ここで、間隙２０内の
雰囲気が理論空燃比に保たれるとき、ほぼ酸素濃度が一
定に保たれている基準酸素室２６との間の酸素濃度差に
より、起電力セル２４のＶｓ＋電極２８とＶｓ−電極２
２との間には、約０．４５ｖの電位が発生する。このた
め、コントローラ５０は、ポンプセル１４に流す電流Ｉ
ｐを、上記起電力セル電位２４の起電力Ｖｓが０．４５
ｖとなるように調整することで、間隙２０内の雰囲気を
理論空燃比に保ち、この理論空燃比に保つためのポンプ
セル電流量Ｉｐに基づき、測定ガス中の酸素濃度を測定
する。
酸素濃度との差に応じた酸素が、間隙２０側に多孔質拡
散層１８を介して拡散して行く。ここで、間隙２０内の
雰囲気が理論空燃比に保たれるとき、ほぼ酸素濃度が一
定に保たれている基準酸素室２６との間の酸素濃度差に
より、起電力セル２４のＶｓ＋電極２８とＶｓ−電極２
２との間には、約０．４５ｖの電位が発生する。このた
め、コントローラ５０は、ポンプセル１４に流す電流Ｉ
ｐを、上記起電力セル電位２４の起電力Ｖｓが０．４５
ｖとなるように調整することで、間隙２０内の雰囲気を
理論空燃比に保ち、この理論空燃比に保つためのポンプ
セル電流量Ｉｐに基づき、測定ガス中の酸素濃度を測定
する。
【００１６】引き続き、コントローラ５０の構成を示す
図２を参照して制御動作について述べる。コントローラ
５０は、セル１０により酸素濃度を測定する動作と、セ
ル１０の起電力セル２４及びポンプセル１４の抵抗値を
測定することで温度を測定する動作とを行っている。こ
こでは、まず、酸素濃度測定について説明する。
図２を参照して制御動作について述べる。コントローラ
５０は、セル１０により酸素濃度を測定する動作と、セ
ル１０の起電力セル２４及びポンプセル１４の抵抗値を
測定することで温度を測定する動作とを行っている。こ
こでは、まず、酸素濃度測定について説明する。
【００１７】オペアンプＯＰ２は、一方の入力端子に＋
４Ｖが印加され、他方の入力端子はＶCENT点に接続され
ており、出力端子にて、ポンプセル１４を介して流れる
Ｉｐ電流が変化しても、ＶCENT点に於いて４Ｖに保っよ
うに動作する。ＰＩＤ制御を行うＰＩＤ回路は、起電力
セル２４の起電力を検出し、抵抗Ｒ１を介して流すＩｐ
電流によって該起電力を一定（０．４５Ｖ）に保つよう
にポンプセル１４の電流Ｉｐを決定する動作を行う。こ
のように、ＰＩＤ回路にて起電力セル２４の起電力が
０．４５Ｖに保持された状態で、ポンプセル１４に流さ
れる電流Ｉｐの量に比例する電圧ＶPID がＰＩＤ回路の
出力端に現れ、この電圧を酸素濃度検出回路５２で、図
示しないＡ／Ｄ回路にてデジタル値に変換した後、保持
しているマップから対応する酸素濃度値を検索し、この
値を図示しないエンジン制御装置側へ出力する。即ち、
上記ＰＩＤ回路の出力電圧ＶPID は、起電力セル２４の
電位Ｖｓの目標値（０．４５Ｖ）との差で決まり、測定
ガス雰囲気に応じた次式のＩPID が抵抗Ｒ１へ流れる。
４Ｖが印加され、他方の入力端子はＶCENT点に接続され
ており、出力端子にて、ポンプセル１４を介して流れる
Ｉｐ電流が変化しても、ＶCENT点に於いて４Ｖに保っよ
うに動作する。ＰＩＤ制御を行うＰＩＤ回路は、起電力
セル２４の起電力を検出し、抵抗Ｒ１を介して流すＩｐ
電流によって該起電力を一定（０．４５Ｖ）に保つよう
にポンプセル１４の電流Ｉｐを決定する動作を行う。こ
のように、ＰＩＤ回路にて起電力セル２４の起電力が
０．４５Ｖに保持された状態で、ポンプセル１４に流さ
れる電流Ｉｐの量に比例する電圧ＶPID がＰＩＤ回路の
出力端に現れ、この電圧を酸素濃度検出回路５２で、図
示しないＡ／Ｄ回路にてデジタル値に変換した後、保持
しているマップから対応する酸素濃度値を検索し、この
値を図示しないエンジン制御装置側へ出力する。即ち、
上記ＰＩＤ回路の出力電圧ＶPID は、起電力セル２４の
電位Ｖｓの目標値（０．４５Ｖ）との差で決まり、測定
ガス雰囲気に応じた次式のＩPID が抵抗Ｒ１へ流れる。
【数１】
【００１８】引き続き、コントローラ５０の起電力セル
２４の温度（抵抗）測定動作について説明する。オペア
ンプＯＰ１は、コンデンサＣ１と共にサンプルホールド
回路を形成し、起電力セル２４の温度測定のための電圧
印加中において電圧印加直前の、該起電力セル２４の起
電力Ｖｓを保持してＰＩＤ回路に入力する役割を果た
す。オペアンプＯＰ３は、オペアンプＯＰ１に保持され
ているホールド値（抵抗値測定用電圧印加直前の起電力
セル２４の両面の電極間電圧Ｖｓ）と、起電力セル２４
に抵抗値測定用の電流−Ｉconst を印加した際の電位値
との差分をＡ／Ｄ回路へ出力する。
２４の温度（抵抗）測定動作について説明する。オペア
ンプＯＰ１は、コンデンサＣ１と共にサンプルホールド
回路を形成し、起電力セル２４の温度測定のための電圧
印加中において電圧印加直前の、該起電力セル２４の起
電力Ｖｓを保持してＰＩＤ回路に入力する役割を果た
す。オペアンプＯＰ３は、オペアンプＯＰ１に保持され
ているホールド値（抵抗値測定用電圧印加直前の起電力
セル２４の両面の電極間電圧Ｖｓ）と、起電力セル２４
に抵抗値測定用の電流−Ｉconst を印加した際の電位値
との差分をＡ／Ｄ回路へ出力する。
【００１９】スイッチＳＷ１は、オペアンプＯＰ１、即
ち、サンプルホールド回路の電圧ホールド動作を制御す
る。また、スイッチＳＷ２は、起電力セル２４の抵抗値
測定用の一定電流−Ｉconst をオン・オフし、スイッチ
ＳＷ３は、スイッチＳＷ２にて流される抵抗値測定用の
電流−Ｉconst とは逆極性の一定電流＋Ｉconst をオン
・オフする。これらスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３
は、相補型のトランジスタ回路（以下ＣＭＯＳとも言
う）から成る。
ち、サンプルホールド回路の電圧ホールド動作を制御す
る。また、スイッチＳＷ２は、起電力セル２４の抵抗値
測定用の一定電流−Ｉconst をオン・オフし、スイッチ
ＳＷ３は、スイッチＳＷ２にて流される抵抗値測定用の
電流−Ｉconst とは逆極性の一定電流＋Ｉconst をオン
・オフする。これらスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３
は、相補型のトランジスタ回路（以下ＣＭＯＳとも言
う）から成る。
【００２０】スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３のタイミ
ングチャートと共に起電力セル２４の両面の電極間電圧
Ｖｓを図３に示す。スイッチＳＷ１は、上述したように
所定のインターバルＴ５（約１秒）毎に設定された時間
Ｔ６（約５００μｓ）に渡りオフし、起電力セル２４の
抵抗（温度）測定を可能ならしめる。なお、このオフ時
間Ｔ６においては、オペアンプＯＰ１から成るサンプル
ホールド回路にて、ＰＩＤ回路への入力値は０．４５Ｖ
に維持される。なおここで、本実施態様の全領域空燃比
センサの温度変化は通常の使用条件では、３°Ｃ／秒程
度であるため、１秒周期で測定することで温度を十分に
管理できる。また、該１秒の内の５００μｓは、酸素濃
度が測定できなくなるが、エンジンの空燃比を制御する
上で十分に短い時間である。
ングチャートと共に起電力セル２４の両面の電極間電圧
Ｖｓを図３に示す。スイッチＳＷ１は、上述したように
所定のインターバルＴ５（約１秒）毎に設定された時間
Ｔ６（約５００μｓ）に渡りオフし、起電力セル２４の
抵抗（温度）測定を可能ならしめる。なお、このオフ時
間Ｔ６においては、オペアンプＯＰ１から成るサンプル
ホールド回路にて、ＰＩＤ回路への入力値は０．４５Ｖ
に維持される。なおここで、本実施態様の全領域空燃比
センサの温度変化は通常の使用条件では、３°Ｃ／秒程
度であるため、１秒周期で測定することで温度を十分に
管理できる。また、該１秒の内の５００μｓは、酸素濃
度が測定できなくなるが、エンジンの空燃比を制御する
上で十分に短い時間である。
【００２１】スイッチＳＷ１がオフされてから時間Ｔ１
（スイッチＳＷ１を構成するＣＭＯＳのディレイ時間で
あり約１μｓ）が経過した後、スイッチＳＷ２が時間Ｔ
３（約１００μｓ）に渡りオンし、抵抗値測定用の一定
電流−Ｉconst （−４．８８mA）を起電力セル２４側に
流す。この電流−Ｉconst の極性は、起電力セル２４に
生じる内部起電力と逆極性であって、この電流−Ｉcons
t によって起電力セル２４の両端の電圧が、図中に示す
ようにΔＶｓ分低下する。
（スイッチＳＷ１を構成するＣＭＯＳのディレイ時間で
あり約１μｓ）が経過した後、スイッチＳＷ２が時間Ｔ
３（約１００μｓ）に渡りオンし、抵抗値測定用の一定
電流−Ｉconst （−４．８８mA）を起電力セル２４側に
流す。この電流−Ｉconst の極性は、起電力セル２４に
生じる内部起電力と逆極性であって、この電流−Ｉcons
t によって起電力セル２４の両端の電圧が、図中に示す
ようにΔＶｓ分低下する。
【００２２】スイッチＳＷ２が、起電力セル２４のプラ
ス端子へ温度測定用定電流−Ｉconst を印加している間
は、スイッチＳＷ１がオフとなり、コンデンサＣ１の一
定電位が、ＰＩＤ回路の入力電位を一定に保ち、該ＰＩ
Ｄ回路の出力電圧ＶPID を一定に維持する。ここで、該
定電流−Ｉconst は、＋８Ｖが印加されている数１００
ＫΩの高い値を有する抵抗Ｒ３側には流れ込まない。ま
た、オペアンプＯＰ２の入力端子には、高インピーダン
スのため流れ込まない。従って、該定電流−Ｉconst
は、抵抗Ｒ１を介してＰＩＤ回路側へ流れようとする
が、上述したようにＰＩＤ回路は、一定の出力電圧ＶPI
D を維持している。
ス端子へ温度測定用定電流−Ｉconst を印加している間
は、スイッチＳＷ１がオフとなり、コンデンサＣ１の一
定電位が、ＰＩＤ回路の入力電位を一定に保ち、該ＰＩ
Ｄ回路の出力電圧ＶPID を一定に維持する。ここで、該
定電流−Ｉconst は、＋８Ｖが印加されている数１００
ＫΩの高い値を有する抵抗Ｒ３側には流れ込まない。ま
た、オペアンプＯＰ２の入力端子には、高インピーダン
スのため流れ込まない。従って、該定電流−Ｉconst
は、抵抗Ｒ１を介してＰＩＤ回路側へ流れようとする
が、上述したようにＰＩＤ回路は、一定の出力電圧ＶPI
D を維持している。
【００２３】このため、オペアンプＯＰ２が、ＶCENTの
電位を一定に保つように前記ポンプセル１４のプラス端
子へ電流を印加する。即ち、該オペアンプＯＰ２が、起
電力セル２４側へ印加された温度測定用定電流−Ｉcons
t と、逆極性の電流をポンプセル１４側へ印加する。図
３中に、該逆極性の電流によって発生したポンプセル１
４側の電位Ｖｐを示す。
電位を一定に保つように前記ポンプセル１４のプラス端
子へ電流を印加する。即ち、該オペアンプＯＰ２が、起
電力セル２４側へ印加された温度測定用定電流−Ｉcons
t と、逆極性の電流をポンプセル１４側へ印加する。図
３中に、該逆極性の電流によって発生したポンプセル１
４側の電位Ｖｐを示す。
【００２４】本実施態様では、起電力セル２４側に定電
流−Ｉconst を印加して抵抗値を測定する際に、ポンプ
セル１４側にも逆極性の電流が同時に印加されることと
なる。ここで、理論空燃比に保たれている間隙（測定
室）２０の酸素濃度は、起電力セル２４へ電流を流すと
酸素のくみ込み、また、くみ出しが生じて変化しようと
するが、逆極性の電流−Ｉconst をポンプセル１４側に
流しているので、該ポンプセル１４によって酸素がくみ
出され、或いは、くみ込まれ、これにより酸素の出入り
が相殺されて、該間隙（測定室）２０の酸素濃度が理論
空燃比に保たれる。このため、後述するように抵抗値
（温度）の測定終了後に、該全領域空燃比センサにて直
ちに酸素濃度の測定を再開できる。
流−Ｉconst を印加して抵抗値を測定する際に、ポンプ
セル１４側にも逆極性の電流が同時に印加されることと
なる。ここで、理論空燃比に保たれている間隙（測定
室）２０の酸素濃度は、起電力セル２４へ電流を流すと
酸素のくみ込み、また、くみ出しが生じて変化しようと
するが、逆極性の電流−Ｉconst をポンプセル１４側に
流しているので、該ポンプセル１４によって酸素がくみ
出され、或いは、くみ込まれ、これにより酸素の出入り
が相殺されて、該間隙（測定室）２０の酸素濃度が理論
空燃比に保たれる。このため、後述するように抵抗値
（温度）の測定終了後に、該全領域空燃比センサにて直
ちに酸素濃度の測定を再開できる。
【００２５】ここで、電流−Ｉconst の印加を開始した
後、時間Ｔ２（約６０μｓ）が経過してから、当該時点
（印加開始から６０μｓ経過時）でのオペアンプＯＰ３
の出力を、Ａ／Ｄ変換回路がアナログ値からデジタル値
に変換してヒータ制御回路側６０へ出力する。ヒータ制
御回路６０は、この測定された値から起電力セル２４の
抵抗値と相関する値、即ち、該起電力セル２４の温度を
把握する。この起電力セル２４の温度測定と同時に、上
述したように電流−Ｉconst と逆極性の電流がポンプセ
ル１４側へも流れているため、該ヒータ制御回路６０
は、この電流により生じるポンプセル１４の電圧値Ｖｐ
（図３参照）からポンプセル１４の温度を把握する。
後、時間Ｔ２（約６０μｓ）が経過してから、当該時点
（印加開始から６０μｓ経過時）でのオペアンプＯＰ３
の出力を、Ａ／Ｄ変換回路がアナログ値からデジタル値
に変換してヒータ制御回路側６０へ出力する。ヒータ制
御回路６０は、この測定された値から起電力セル２４の
抵抗値と相関する値、即ち、該起電力セル２４の温度を
把握する。この起電力セル２４の温度測定と同時に、上
述したように電流−Ｉconst と逆極性の電流がポンプセ
ル１４側へも流れているため、該ヒータ制御回路６０
は、この電流により生じるポンプセル１４の電圧値Ｖｐ
（図３参照）からポンプセル１４の温度を把握する。
【００２６】このように、本実施態様においては、ポン
プセル１４側に温度測定用の電源装置を別途設けること
なく、酸素濃度測定用に配設されたオペアンプＯＰ１か
ら電流を流すことで、起電力セル２４の温度測定用の装
置スイッチＳＷ２を設けることのみで、ポンプセル１４
側へ逆極性の電流を印加し得ると共に温度を併せて測定
することができる。また、この実施態様では、ポンプセ
ル１４と起電力セル２４との温度を別々に測定するた
め、いずれか一方の温度のみが上昇しても、これを検出
し故障を未然に防ぐことが可能となる。
プセル１４側に温度測定用の電源装置を別途設けること
なく、酸素濃度測定用に配設されたオペアンプＯＰ１か
ら電流を流すことで、起電力セル２４の温度測定用の装
置スイッチＳＷ２を設けることのみで、ポンプセル１４
側へ逆極性の電流を印加し得ると共に温度を併せて測定
することができる。また、この実施態様では、ポンプセ
ル１４と起電力セル２４との温度を別々に測定するた
め、いずれか一方の温度のみが上昇しても、これを検出
し故障を未然に防ぐことが可能となる。
【００２７】ヒータ制御回路６０は、この測定された
値、即ち、起電力セル２４又はポンプセル１４の抵抗値
が目標値となるようにヒータ７０への通電を制御する。
この制御は実質的に、起電力セル２４又はポンプセル１
４の温度が目標値よりも高いときには、電圧を下げ、ま
た、目標値よりも低いときには、電圧を上げることによ
り、酸素センサ素子１０の温度を正確に目標値（８００
°Ｃ）に保つよう機能する。
値、即ち、起電力セル２４又はポンプセル１４の抵抗値
が目標値となるようにヒータ７０への通電を制御する。
この制御は実質的に、起電力セル２４又はポンプセル１
４の温度が目標値よりも高いときには、電圧を下げ、ま
た、目標値よりも低いときには、電圧を上げることによ
り、酸素センサ素子１０の温度を正確に目標値（８００
°Ｃ）に保つよう機能する。
【００２８】なお、ここで、電流−Ｉconst の印加開始
から６０μｓ経過時の値を測定するのは、測定された抵
抗値に前記多孔質電極と前記固体電解質体の界面におけ
る抵抗成分が含まれないようにするためである。即ち、
時間Ｔ２は、短時間であるほど温度を正確に反映する起
電力セル２４のバルク抵抗値に近い値を測定し得るが、
スイッチＳＷ２の切り換え後、−Ｉconst を出力する図
示しない定電流回路が安定するのに十分な時間を取るた
め、上記６０μｓを設定してある。言い換えるなら、時
間が経過してから測定を行うと起電力セル２４の多孔質
電極２２、２８と固体電解質体との界面の劣化等による
該界面における抵抗成分の変化分を含む値が検出され、
この変化分によって正確に測定が行い得なくなるので、
回路構成上の最短時間である６０μｓ後に測定を行って
いる。
から６０μｓ経過時の値を測定するのは、測定された抵
抗値に前記多孔質電極と前記固体電解質体の界面におけ
る抵抗成分が含まれないようにするためである。即ち、
時間Ｔ２は、短時間であるほど温度を正確に反映する起
電力セル２４のバルク抵抗値に近い値を測定し得るが、
スイッチＳＷ２の切り換え後、−Ｉconst を出力する図
示しない定電流回路が安定するのに十分な時間を取るた
め、上記６０μｓを設定してある。言い換えるなら、時
間が経過してから測定を行うと起電力セル２４の多孔質
電極２２、２８と固体電解質体との界面の劣化等による
該界面における抵抗成分の変化分を含む値が検出され、
この変化分によって正確に測定が行い得なくなるので、
回路構成上の最短時間である６０μｓ後に測定を行って
いる。
【００２９】そして、時間Ｔ３（約１００μｓ）の経過
により、スイッチＳＷ２をオフすると同時に、スイッチ
ＳＷ３をオンする。ここで、スイッチＳＷ１の切り換え
時間を１００μｓ（Ｔ３）としたのは、上記６０μｓ経
過後に取り込んだ値を、Ａ／Ｄ変換回路がデジタル値に
変換するのに約２０μｓかかり、図示しないＣＰＵは、
データを取り込んだ後に、スイッチＳＷ３をオンにする
ため、余裕を見て１００μｓに設定してある。そして、
スイッチＳＷ３をオンした後、スイッチＳＷ２をオンし
た時間とほぼ等しい時間Ｔ３に渡り、抵抗値測定用の上
記電流−Ｉconst とは逆極性の一定電流＋Ｉconst （＋
４．８８mA）を起電力セル２４側に印加する。
により、スイッチＳＷ２をオフすると同時に、スイッチ
ＳＷ３をオンする。ここで、スイッチＳＷ１の切り換え
時間を１００μｓ（Ｔ３）としたのは、上記６０μｓ経
過後に取り込んだ値を、Ａ／Ｄ変換回路がデジタル値に
変換するのに約２０μｓかかり、図示しないＣＰＵは、
データを取り込んだ後に、スイッチＳＷ３をオンにする
ため、余裕を見て１００μｓに設定してある。そして、
スイッチＳＷ３をオンした後、スイッチＳＷ２をオンし
た時間とほぼ等しい時間Ｔ３に渡り、抵抗値測定用の上
記電流−Ｉconst とは逆極性の一定電流＋Ｉconst （＋
４．８８mA）を起電力セル２４側に印加する。
【００３０】これは、起電力セル２４を構成する酸素イ
オン伝導性固体電解質体の配向現象によって内部起電力
が影響を受け本来の酸素濃度差を反映する内部起電力値
を出力しない状態から、正常な状態に復帰するまでの復
帰時間を短縮させ、抵抗値の測定後に酸素濃度の測定を
短時間で再開し得るようにするためである。
オン伝導性固体電解質体の配向現象によって内部起電力
が影響を受け本来の酸素濃度差を反映する内部起電力値
を出力しない状態から、正常な状態に復帰するまでの復
帰時間を短縮させ、抵抗値の測定後に酸素濃度の測定を
短時間で再開し得るようにするためである。
【００３１】そして、スイッチＳＷ３をオフした後、時
間Ｔ４（約３００μｓ）経過した後、スイッチＳＷ１を
オンにして、全領域空燃比センサによる酸素濃度の測定
を再開する。ここで、３００μｓのディレイ時間を持た
せているのは、上述したように電流−Ｉconst とは逆極
性の一定電流＋Ｉconst （＋４．８８mA）を起電力セル
２４に印加しても、起電力セル２４の両面の電極間電圧
Ｖｓは直ぐには初期値に戻らないため、この時点でスイ
ッチＳＷ１をオンにしてサンプルホールドを解除する
と、ＰＩＤ回路の出力電位ＶPID が変化し、排気ガス中
の酸素濃度が温度測定開始以前と同じでも酸素濃度出力
が変化するからである。この３００μｓのディレイ時間
は、余裕を見て設定してあるため、更に短くすることは
可能である。
間Ｔ４（約３００μｓ）経過した後、スイッチＳＷ１を
オンにして、全領域空燃比センサによる酸素濃度の測定
を再開する。ここで、３００μｓのディレイ時間を持た
せているのは、上述したように電流−Ｉconst とは逆極
性の一定電流＋Ｉconst （＋４．８８mA）を起電力セル
２４に印加しても、起電力セル２４の両面の電極間電圧
Ｖｓは直ぐには初期値に戻らないため、この時点でスイ
ッチＳＷ１をオンにしてサンプルホールドを解除する
と、ＰＩＤ回路の出力電位ＶPID が変化し、排気ガス中
の酸素濃度が温度測定開始以前と同じでも酸素濃度出力
が変化するからである。この３００μｓのディレイ時間
は、余裕を見て設定してあるため、更に短くすることは
可能である。
【００３２】なお、上述した実施態様では、ポンプセル
１４及び起電力セル２４の温度測定のために定電流を流
したが、この代わりに、電圧を印加することで温度測定
を行い得ることは言うまでもない。また、この実施態様
では、起電力セル２４及びポンプセル１４の抵抗値を測
定したが、これらの一方のみを測定するようにも構成で
きる。
１４及び起電力セル２４の温度測定のために定電流を流
したが、この代わりに、電圧を印加することで温度測定
を行い得ることは言うまでもない。また、この実施態様
では、起電力セル２４及びポンプセル１４の抵抗値を測
定したが、これらの一方のみを測定するようにも構成で
きる。
【００３３】
【効果】以上記述したように請求項１又は請求項２の全
領域空燃比センサの温度制御方法では、ポンプセルと起
電力セルとに、逆極性の電流を同時に印加して、起電力
セル及びポンプセルの抵抗値を測定する。理論空燃比に
保たれている間隙（測定室）の酸素濃度は、起電力セル
へ流される電流による酸素のくみ込み、また、くみ出し
により変化しようとするが、逆極性の電流をポンプセル
側にも流すので、該ポンプセルによって酸素がくみ出さ
れ、或いは、くみ込まれ、これにより酸素の出入りが相
殺されて、該間隙（測定室）の酸素濃度が理論空燃比に
保たれる。このため、抵抗値（温度）の測定終了後に、
該全領域空燃比センサにて直ちに酸素濃度の測定を再開
できる。また、間隙あるいは基準酸素室の酸素濃度の変
化によって温度測定精度が低下する事を防止できる。
領域空燃比センサの温度制御方法では、ポンプセルと起
電力セルとに、逆極性の電流を同時に印加して、起電力
セル及びポンプセルの抵抗値を測定する。理論空燃比に
保たれている間隙（測定室）の酸素濃度は、起電力セル
へ流される電流による酸素のくみ込み、また、くみ出し
により変化しようとするが、逆極性の電流をポンプセル
側にも流すので、該ポンプセルによって酸素がくみ出さ
れ、或いは、くみ込まれ、これにより酸素の出入りが相
殺されて、該間隙（測定室）の酸素濃度が理論空燃比に
保たれる。このため、抵抗値（温度）の測定終了後に、
該全領域空燃比センサにて直ちに酸素濃度の測定を再開
できる。また、間隙あるいは基準酸素室の酸素濃度の変
化によって温度測定精度が低下する事を防止できる。
【図１】本発明の一実施態様に係る全領域空燃比センサ
の構成を示す説明図である。
の構成を示す説明図である。
【図２】図１に示すコントローラの回路図である。
【図３】スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３のタイミング
チャートである。
チャートである。
１０ セル １４ ポンプセル ２０ 間隙 ２４ 起電力セル ５０ コントローラ ６０ ヒータ制御回路 ７０ ヒータ Ｖｓ 起電力セル電圧 Ｉｐ ポンプセル電流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 茂樹 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内 (72)発明者 寺本 諭司 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内 (72)発明者 松岡 俊也 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 加熱用ヒータによって加熱されるポンプ
セルと起電力セルとを間隙を介して対向配設し、酸素濃
度を測定する全領域空燃比センサの温度制御方法であっ
て、 前記ポンプセルと前記起電力セルとに、逆極性の電流も
しくは電圧を同時に印加して、前記起電力セル又はポン
プセルの抵抗値を測定することで、該全領域空燃比セン
サの温度を求めることを特徴とする全領域空燃比センサ
の温度制御方法。 - 【請求項２】 加熱用ヒータによって加熱されるポンプ
セルと起電力セルとを間隙を介して対向配設し、酸素濃
度を測定する全領域空燃比センサの温度制御装置であっ
て、 前記起電力セルのマイナス端子と、前記ポンプセルのマ
イナス端子との共通端子に接続されたノードと、 該ノードの電位を一定に保つように前記ポンプセルのプ
ラス端子へ電流を印加する定電流印加手段と、 前記ノードに抵抗を介して出力端子が接続され、該抵抗
を介して流れる電流によって起電力セルの電位を一定に
保つＰＩＤ回路と、 前記起電力セルのプラス端子に起電力セルの温度測定用
電流もしくは電圧を印加する印加手段と、 前記起電力セルのプラス端子と前記ＰＩＤ回路の入力と
の間に介在し、前記印加手段による起電力セルへの温度
測定用電流もしくは電圧の印加時に、該ＰＩＤ回路の入
力電位を一定に保つホールド手段と、 前記印加手段による起電力セルへの温度測定用電流もし
くは電圧の印加時に、該起電力セルの電位を測定し、起
電力セルの温度を測定する測定手段と、から成ることを
特徴とする全領域空燃比センサの温度制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24707396A JP3587943B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 全領域空燃比センサの温度制御方法及び装置 |
| DE69725937T DE69725937T2 (de) | 1996-07-31 | 1997-07-30 | Temperaturregelung für eine Lambda-Sonde mit grossem Messbereich |
| EP97113127A EP0822326B1 (en) | 1996-07-31 | 1997-07-30 | Temperature control for a wide range oxygen sensor |
| US08/903,940 US6120677A (en) | 1996-07-31 | 1997-07-31 | Temperature control for all range oxygen sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24707396A JP3587943B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 全領域空燃比センサの温度制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1073566A true JPH1073566A (ja) | 1998-03-17 |
| JP3587943B2 JP3587943B2 (ja) | 2004-11-10 |
Family
ID=17158035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24707396A Expired - Fee Related JP3587943B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-08-29 | 全領域空燃比センサの温度制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3587943B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006343317A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-12-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 素子インピーダンス検出装置 |
| JP2007205819A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガス濃度検出システム |
| JP2009266743A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 燃料電池用水蒸気センサの異常検出装置、燃料電池用水蒸気センサ、及び燃料電池システム |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP24707396A patent/JP3587943B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006343317A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-12-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 素子インピーダンス検出装置 |
| JP2007205819A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガス濃度検出システム |
| JP4614210B2 (ja) * | 2006-01-31 | 2011-01-19 | 日本特殊陶業株式会社 | ガス濃度検出システム |
| JP2009266743A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 燃料電池用水蒸気センサの異常検出装置、燃料電池用水蒸気センサ、及び燃料電池システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3587943B2 (ja) | 2004-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6120677A (en) | Temperature control for all range oxygen sensor | |
| EP1324028B1 (en) | Method and apparatus for measuring oxygen concentration and nitrogen oxide concentration. | |
| EP1239282B1 (en) | Gas sensor and method of heating the same | |
| EP0859232A2 (en) | Apparatus for detecting concentration of nitrogen oxide | |
| JP2004069547A (ja) | 空燃比センサの制御装置 | |
| JP3645665B2 (ja) | 全領域酸素センサの温度制御方法及び装置 | |
| JP3436611B2 (ja) | 酸素センサ用ヒータの通電制御方法及び装置 | |
| EP0841478B1 (en) | Method of and apparatus for detecting a deteriorated condition of a wide range air-fuel ratio sensor | |
| JP2006284358A (ja) | ガスセンサ制御装置 | |
| JPH08506666A (ja) | ガス混合気中のラムダ値を検出するための限界電流式センサ | |
| JP4508123B2 (ja) | 素子インピーダンス検出装置 | |
| JP4572735B2 (ja) | ガス濃度検出装置 | |
| US9769877B2 (en) | Heater control apparatus for gas sensor | |
| JP3587943B2 (ja) | 全領域空燃比センサの温度制御方法及び装置 | |
| JP2000081414A (ja) | ガス濃度センサの素子抵抗検出装置 | |
| JP3958755B2 (ja) | 全領域空燃比センサの劣化状態検出方法及び装置 | |
| JP3563941B2 (ja) | 全領域空燃比センサの劣化状態検出方法及び装置 | |
| JP3615319B2 (ja) | 全領域空燃比センサ、全領域空燃比センサの温度制御方法及び装置 | |
| JPH03272452A (ja) | 空燃比センサの異常診断方法 | |
| JPH10246720A (ja) | 全領域空燃比センサの異常検出方法 | |
| JPH10221182A (ja) | 全領域空燃比センサを用いた温度測定方法及び装置 | |
| JP4444520B2 (ja) | ガスセンサ | |
| JP3736444B2 (ja) | 内燃機関のガス濃度検出装置 | |
| JPH1073564A (ja) | 全領域空燃比センサの活性状態検出方法及び装置 | |
| JP2004029039A (ja) | 起電力セルの温度制御方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040127 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040325 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040810 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040811 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080820 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090820 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090820 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090820 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100820 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100820 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110820 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110820 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120820 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120820 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120820 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130820 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |