JPS586453A - 空燃比センサ - Google Patents
空燃比センサInfo
- Publication number
- JPS586453A JPS586453A JP10339581A JP10339581A JPS586453A JP S586453 A JPS586453 A JP S586453A JP 10339581 A JP10339581 A JP 10339581A JP 10339581 A JP10339581 A JP 10339581A JP S586453 A JPS586453 A JP S586453A
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- JP
- Japan
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- gas
- air
- fuel ratio
- ratio sensor
- sensitive member
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
- G01N33/0031—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector comprising two or more sensors, e.g. a sensor array
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は排ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサの
構造に係り、特に構造が簡単で温度靭性の良好な空燃比
センサを提供するにある。
構造に係り、特に構造が簡単で温度靭性の良好な空燃比
センサを提供するにある。
自動車のエンジン制御には、排ガスの浄化を達成するた
め妊、空気と燃料の理論空燃比を検出するジルコニア固
体電解質糸の空燃比センサが使用されている。
め妊、空気と燃料の理論空燃比を検出するジルコニア固
体電解質糸の空燃比センサが使用されている。
近年、燃料節約の社会的要請が強まるにともない、空気
と燃料の混合比が理論空燃比より大きい領域、すなわち
空気の過剰な状態でのエンジン制御が要求されている。
と燃料の混合比が理論空燃比より大きい領域、すなわち
空気の過剰な状態でのエンジン制御が要求されている。
このため、空気（Ａｉｒ）と燃料（ｐｕｅｌ）の比、す
なわち空燃比Ａ ／’ Ｆが１５〜２０の状態であるこ
とを検出する空燃比センサが必要となる。
なわち空燃比Ａ ／’ Ｆが１５〜２０の状態であるこ
とを検出する空燃比センサが必要となる。
それ故、免燃比士ンサとしては排ガス中の酸素濃度を検
出できなければならない。
出できなければならない。
ところで、排ガスの温度は３００Ｃ〜１ｏｏｏ Ｃと広
い範囲で変わるため、これらの空燃比センサには種々の
温度補償対策が施されており、たとえば熱電対温度計に
よりジルコニア固体電解質の温度影響を補償する方法、
ジルコニア中にＦｅ２Ｏ３を添加して素材の温度影響を
小さくする方法、あるいはヒータを用いてＣ８Ｏ感ガス
セラミツクスを一定温度に制御する方法等がある。
い範囲で変わるため、これらの空燃比センサには種々の
温度補償対策が施されており、たとえば熱電対温度計に
よりジルコニア固体電解質の温度影響を補償する方法、
ジルコニア中にＦｅ２Ｏ３を添加して素材の温度影響を
小さくする方法、あるいはヒータを用いてＣ８Ｏ感ガス
セラミツクスを一定温度に制御する方法等がある。
しかし、これらの方法は温度影響の補償がいまだ不十分
で精度が悪く、構造も複雑であるなどの欠点を有してい
た。
で精度が悪く、構造も複雑であるなどの欠点を有してい
た。
本発明の目的は、構造が簡単であるにもかかわらず、温
度影響のない高精度な空燃比センサを提供するにある。
度影響のない高精度な空燃比センサを提供するにある。
このような目的を達成するために、本発明は、酸素濃度
によって抵抗値が変化する第１および第２の感ガス部材
を近接させて絶縁物に固層し、第１の感ガス部材は排ガ
ス雰囲気に晒され、第２の感ガス部材は排ガス雰囲気か
ら運勢されるように配置したものからなり、前記第２の
感ガス部材は、＆）部回路によって排ガスの温度による
第１の感ガス部材の抵抗値変化を相殺させる機能を持た
せるようにしたものである。
によって抵抗値が変化する第１および第２の感ガス部材
を近接させて絶縁物に固層し、第１の感ガス部材は排ガ
ス雰囲気に晒され、第２の感ガス部材は排ガス雰囲気か
ら運勢されるように配置したものからなり、前記第２の
感ガス部材は、＆）部回路によって排ガスの温度による
第１の感ガス部材の抵抗値変化を相殺させる機能を持た
せるようにしたものである。
以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明による空燃比センサの一実施例を示す断
面構成図である。同図において、セラミックスあるいは
ガラス等の材料で構成されるＰ３縁物１がある。この絶
縁物ｌの表面には外気に−された感ガス部材２が形成さ
れ、また絶縁物ｌ中には外気から運勢された感ガス部材
３が形成されている。前記感ガス部材２および３はたと
えばＳｎＯ，。
面構成図である。同図において、セラミックスあるいは
ガラス等の材料で構成されるＰ３縁物１がある。この絶
縁物ｌの表面には外気に−された感ガス部材２が形成さ
れ、また絶縁物ｌ中には外気から運勢された感ガス部材
３が形成されている。前記感ガス部材２および３はたと
えばＳｎＯ，。
ｚｏｏ 、 Ｔｉ１ｌ ｌ ＣＯＯ等の酸化物半導体か
らなっている。前記感ガス部材２および３のそれぞれの
一端はリード４により互いに接続され、その接続点はり
一ド５を介して絶縁物１の外部に引き出されている。さ
らに、感ガス部材２および３のそれぞれの他端は、リー
ド６および７を介して絶縁物１の外部に引き出されてい
る。
らなっている。前記感ガス部材２および３のそれぞれの
一端はリード４により互いに接続され、その接続点はり
一ド５を介して絶縁物１の外部に引き出されている。さ
らに、感ガス部材２および３のそれぞれの他端は、リー
ド６および７を介して絶縁物１の外部に引き出されてい
る。
このようにして構成される空燃比センサは第２図に示す
ように結線されて使用される。同図において、第１図と
同符号のものは同材料を示している。空燃比センサのリ
ード６および７には電源８が接続され、また、抵抗９お
よび１０の直列回路が外部接続されて、この抵抗９およ
び１０の接続点とリード５とが出力端子となっている。
ように結線されて使用される。同図において、第１図と
同符号のものは同材料を示している。空燃比センサのリ
ード６および７には電源８が接続され、また、抵抗９お
よび１０の直列回路が外部接続されて、この抵抗９およ
び１０の接続点とリード５とが出力端子となっている。
このようにすれば、感ガス部材２である抵抗体は排ガス
へ直接的に晒されるので、この感ガス部材２の抵抗値は
排ガスの酸素濃度および温度に感応して変化する。これ
に対し、感ガス部材３である抵抗体は排ガスから隔離さ
れていることから、この感ガス部材３の抵抗値は排ガス
の温度のみに感応して変わるだけとなる。そして感ガス
部材２および３は極〈近接して配置されていることから
肉感ガス部材２および３の温度は排ガスの温度変化に対
して同一に変化する。それ故、排ガスの温度が広い範囲
で変化しても、排ガスの温度変化によって変化する感ガ
ス部材２および３の抵抗値変化は同じ値になる。この結
果、排ガスの温度による２つの感ガス部材２および３の
抵抗値変化の影響は感ガス部材２および３、抵抗９およ
び１ｏで構成されるホイートストンブリッジ回路で相殺
すれることになる。従って、出力端における出力Ｖは排
ガスの酸素濃度のみに感応し、排ガスの温度影響を全く
受けないこととなるので、空燃比を高精度に検出できる
。
へ直接的に晒されるので、この感ガス部材２の抵抗値は
排ガスの酸素濃度および温度に感応して変化する。これ
に対し、感ガス部材３である抵抗体は排ガスから隔離さ
れていることから、この感ガス部材３の抵抗値は排ガス
の温度のみに感応して変わるだけとなる。そして感ガス
部材２および３は極〈近接して配置されていることから
肉感ガス部材２および３の温度は排ガスの温度変化に対
して同一に変化する。それ故、排ガスの温度が広い範囲
で変化しても、排ガスの温度変化によって変化する感ガ
ス部材２および３の抵抗値変化は同じ値になる。この結
果、排ガスの温度による２つの感ガス部材２および３の
抵抗値変化の影響は感ガス部材２および３、抵抗９およ
び１ｏで構成されるホイートストンブリッジ回路で相殺
すれることになる。従って、出力端における出力Ｖは排
ガスの酸素濃度のみに感応し、排ガスの温度影響を全く
受けないこととなるので、空燃比を高精度に検出できる
。
このように構成した空燃比センサの特性を従来素子と比
較してみると、第３図および第４図に示すようになるこ
とが判った。これら各図は、酸化物半導体としてＳ、ｎ
Ｑ、を用いたときの空燃比（Ａ／′Ｆ）に対する出力特
性である。第３図は１個の感ガス部材よりなる空燃比セ
ンサの出力特性を示し、この場合、排ガスの温度Ｔ （
’ｒ＋＜’ｒｔ＜Ｔｇ ）の影響を受けて、空燃比セン
サの出力特性は大きく変化する。これに対して、２個の
感ガス部材よりなる本実施例による空燃比センサの場合
は、第４図に示すように、排ガスの温度Ｔ （’ｒ＋
＜ＴｔくＴ、）の影響は全く受けないことが判り、高精
度に空燃比を検出できる。
較してみると、第３図および第４図に示すようになるこ
とが判った。これら各図は、酸化物半導体としてＳ、ｎ
Ｑ、を用いたときの空燃比（Ａ／′Ｆ）に対する出力特
性である。第３図は１個の感ガス部材よりなる空燃比セ
ンサの出力特性を示し、この場合、排ガスの温度Ｔ （
’ｒ＋＜’ｒｔ＜Ｔｇ ）の影響を受けて、空燃比セン
サの出力特性は大きく変化する。これに対して、２個の
感ガス部材よりなる本実施例による空燃比センサの場合
は、第４図に示すように、排ガスの温度Ｔ （’ｒ＋
＜ＴｔくＴ、）の影響は全く受けないことが判り、高精
度に空燃比を検出できる。
以上述べたことから明らかなように、本発明による空燃
比センサによれば、構造が簡単であるにもかかわらず温
度影響のない高精度なものを得ることができる。
比センサによれば、構造が簡単であるにもかかわらず温
度影響のない高精度なものを得ることができる。
第１図は本発明にょる空燃比センサの一実施例を示す構
成図、第２図は本発明にょる空燃比センサを用いる場合
の結ｍ図、第３図および第４図は本発明による効果を示
すグラフで、第３図は１個の感ガス部材による空燃比セ
ンサの出力特性、第４図は本発明による空燃比センサの
出力特性を示すグラフである。 ■・・・絶縁物、２，３・・・感ガス部材、４．５．６
゜７・・・リード、８・・・電源、９．１０・・・抵抗
。 算１ 図 茅 ２ 図 ｔｓ ｚ。 ケ 大−Ｆヒ （Ａ／ｒ−２ 穿４図 １タ ｚＯ べＥ メ恣 Ｌｌｌｌ−Ｃ′し×う
成図、第２図は本発明にょる空燃比センサを用いる場合
の結ｍ図、第３図および第４図は本発明による効果を示
すグラフで、第３図は１個の感ガス部材による空燃比セ
ンサの出力特性、第４図は本発明による空燃比センサの
出力特性を示すグラフである。 ■・・・絶縁物、２，３・・・感ガス部材、４．５．６
゜７・・・リード、８・・・電源、９．１０・・・抵抗
。 算１ 図 茅 ２ 図 ｔｓ ｚ。 ケ 大−Ｆヒ （Ａ／ｒ−２ 穿４図 １タ ｚＯ べＥ メ恣 Ｌｌｌｌ−Ｃ′し×う
Claims (1)
- １、 酸素濃度によって抵抗値が変化する第１および第
２の感ガス部材を近接させて絶縁物に固着し、第１の感
ガス部材は排ガス雰囲気に晒され、第２の感ガス部材は
排ガス雰囲気から遮弊されるように配置したものからな
り、前記第２の感ガス部材は、外部回路によって排ガス
の温度による第１の感ガス部材の抵抗値変化を相殺させ
る機能を持たせるようにすることを特徴とする空燃比セ
ンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10339581A JPS586453A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 空燃比センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10339581A JPS586453A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 空燃比センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS586453A true JPS586453A (ja) | 1983-01-14 |
Family
ID=14352867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10339581A Pending JPS586453A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 空燃比センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS586453A (ja) |
-
1981
- 1981-07-03 JP JP10339581A patent/JPS586453A/ja active Pending
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