JPS59208455A - 機関の空燃比センサ - Google Patents
機関の空燃比センサInfo
- Publication number
- JPS59208455A JPS59208455A JP58083586A JP8358683A JPS59208455A JP S59208455 A JPS59208455 A JP S59208455A JP 58083586 A JP58083586 A JP 58083586A JP 8358683 A JP8358683 A JP 8358683A JP S59208455 A JPS59208455 A JP S59208455A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel ratio
- air
- solid electrolyte
- oxygen
- pump
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01N27/416—Systems
- G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
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- Pathology (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (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】
この発明は内燃機関等の排気ガス中の酸素濃度を測定し
て空燃比を検知するのに使用する測定装置に関するもの
であり、特にイオン伝導性固体電解質で構成された酸素
ポンプ式の空燃比センサの改良に関するものである。
て空燃比を検知するのに使用する測定装置に関するもの
であり、特にイオン伝導性固体電解質で構成された酸素
ポンプ式の空燃比センサの改良に関するものである。
従来より、イオン伝導性固体電解質(例えば安定化ジル
コニア)で構成された酸素センサを用い、排気ガスの酸
素分圧と空気の酸素分圧との差によって生ずる起電力の
変化によって理論空燃比での燃焼状態を検知することに
より、例えば自動車の機関を理論空燃比で運転するよう
に制御することは衆知の通りである。ところで上記酸素
センサは空気と燃料との重量比率である空燃比A/Fが
理論空燃比14. ’7である時は大きな変化出力が得
られるが、他の運転空燃比域では出力変化がほとんどな
く、理論空燃比以外の空燃比で機関を運転する場合には
、上記酸素センサの出力を利用することができない。
コニア)で構成された酸素センサを用い、排気ガスの酸
素分圧と空気の酸素分圧との差によって生ずる起電力の
変化によって理論空燃比での燃焼状態を検知することに
より、例えば自動車の機関を理論空燃比で運転するよう
に制御することは衆知の通りである。ところで上記酸素
センサは空気と燃料との重量比率である空燃比A/Fが
理論空燃比14. ’7である時は大きな変化出力が得
られるが、他の運転空燃比域では出力変化がほとんどな
く、理論空燃比以外の空燃比で機関を運転する場合には
、上記酸素センサの出力を利用することができない。
この発明は、理論空燃比はもちろんのこと他の空燃比を
も検知できる機関の空燃比センサを提供するものである
。従来より提案されているこの種の空燃比センサば、例
えば特開昭56−130649号に示されている方法、
特公昭5フ一49860号に示されている方法があるが
、前者は理論空燃比の検知が精度よく出来にくいという
問題点があり、また、後者は空燃比センサに供給される
WL流値が数10μA以下で非常に小さく、外来ノイズ
に対して弱いという問題点がある。
も検知できる機関の空燃比センサを提供するものである
。従来より提案されているこの種の空燃比センサば、例
えば特開昭56−130649号に示されている方法、
特公昭5フ一49860号に示されている方法があるが
、前者は理論空燃比の検知が精度よく出来にくいという
問題点があり、また、後者は空燃比センサに供給される
WL流値が数10μA以下で非常に小さく、外来ノイズ
に対して弱いという問題点がある。
この発明はこれらの問題点を解決し、外来ノイズに強く
、かつ高精度の検知が可能なセンサを提供するもので、
以下この発明の一実施例について説明する。
、かつ高精度の検知が可能なセンサを提供するもので、
以下この発明の一実施例について説明する。
第1図はこの発明の一実施例を示す構成図であり、第2
図は@1図のA−A線に沿う断面図である。図中、(1
)は機関の排気管、(2)は排気管(1)内に配設され
た空燃比センサである。空燃比センサ(2)は厚さが約
0.5mmの平板状のイオン伝導性固体電解質(安定化
ジルコニア)(3)の両側面だそれぞれ白金電% (4
)、 (5)を設けて構成された固体電解質酸素ポンプ
(6)と、この酸素ポンプ(6)と同じように平板状の
イオン伝導性固体電解質(7)の両側面にそれぞれ白金
1!極(8)、 (9)を設けて構成された固体電解質
酸素センサ00と、上記酸素ポンプ(6)と上記酸素セ
ンサ00を0.1mm程度の微小間隙dを隔てて対向配
置するための支持台09で構成されている。(2)は上
記酸素ポンプ(6)の電% I4)、 (5)間に所定
値の直流電流を流すためのポンプ電流供給手段である。
図は@1図のA−A線に沿う断面図である。図中、(1
)は機関の排気管、(2)は排気管(1)内に配設され
た空燃比センサである。空燃比センサ(2)は厚さが約
0.5mmの平板状のイオン伝導性固体電解質(安定化
ジルコニア)(3)の両側面だそれぞれ白金電% (4
)、 (5)を設けて構成された固体電解質酸素ポンプ
(6)と、この酸素ポンプ(6)と同じように平板状の
イオン伝導性固体電解質(7)の両側面にそれぞれ白金
1!極(8)、 (9)を設けて構成された固体電解質
酸素センサ00と、上記酸素ポンプ(6)と上記酸素セ
ンサ00を0.1mm程度の微小間隙dを隔てて対向配
置するための支持台09で構成されている。(2)は上
記酸素ポンプ(6)の電% I4)、 (5)間に所定
値の直流電流を流すためのポンプ電流供給手段である。
α3は上記酸素センサ00の電極(8)、 (91間に
生じる起電力を取り出す出力端子である。
生じる起電力を取り出す出力端子である。
以上のように構成されたこの発明の空燃比センサを国産
乗用車用2000°0のガソリン機関に装着して試験し
た結果を第3図に示す。酸素ポンプ(6)に供給するポ
ンプ軍流工Fを50mAまたは100mA一定とした場
合、酸素センサ00が発生する起電力eは理論空燃比1
4.7で急激に変化し、また空燃比A/Fが上記理論空
燃比より大きい範囲では空燃比の変化に対応して上記起
電力が変化している。したがって、この起電力eを検知
することにより理論空燃比およびそれ以上の空燃比を知
ることができる。
乗用車用2000°0のガソリン機関に装着して試験し
た結果を第3図に示す。酸素ポンプ(6)に供給するポ
ンプ軍流工Fを50mAまたは100mA一定とした場
合、酸素センサ00が発生する起電力eは理論空燃比1
4.7で急激に変化し、また空燃比A/Fが上記理論空
燃比より大きい範囲では空燃比の変化に対応して上記起
電力が変化している。したがって、この起電力eを検知
することにより理論空燃比およびそれ以上の空燃比を知
ることができる。
このように空燃比A/Fが理論空燃比より大きい範囲で
上記起電力eが発生し変化する理由は特開昭56−13
0649号あるいは特開昭56−1−45342号で説
明されている。すなわち上記微小間隙d内に導入された
排気ガスの酸素分圧を、上記酸素ポンプ(6)の作用に
より変更することにより、排気管(1)内を流れる排気
ガスの酸素分圧と差異をもたせ、この酸素分圧の差異に
応じた起電力を上記酸素センサ00が発生しているので
ある。
上記起電力eが発生し変化する理由は特開昭56−13
0649号あるいは特開昭56−1−45342号で説
明されている。すなわち上記微小間隙d内に導入された
排気ガスの酸素分圧を、上記酸素ポンプ(6)の作用に
より変更することにより、排気管(1)内を流れる排気
ガスの酸素分圧と差異をもたせ、この酸素分圧の差異に
応じた起電力を上記酸素センサ00が発生しているので
ある。
第4図は上記酸素ポンプ(6)に供給するポンプ電流工
Fの方向を逆にした場合の試験結果である。この場合、
上記酸素センサ00が発生する起電力eは上記第3図に
示したものに対して逆極性であったが、理論空燃比で急
激に変化し、空燃比A/Fが上記理論空燃比より小さい
範囲では空燃比の変化に対応して起電力eが変化した。
Fの方向を逆にした場合の試験結果である。この場合、
上記酸素センサ00が発生する起電力eは上記第3図に
示したものに対して逆極性であったが、理論空燃比で急
激に変化し、空燃比A/Fが上記理論空燃比より小さい
範囲では空燃比の変化に対応して起電力eが変化した。
したがってこの起電力θを検知することにより理論空燃
比およびそれ以下の空燃比を知ることができる。
比およびそれ以下の空燃比を知ることができる。
1メ上のように、この発明は平板状の固体電解質の両側
面に電極を設けて構成された固体電解質酸素センサと、
固体電解質酸素ポンプを微小間隙を介して対向配置し、
この間隙に機関の排気ガスを導入するように構成すると
ともに上記酸素ポンプに所定値の電流を供給するポンプ
電流供給手段を備え、上記酸素センサの電極間に生じる
起電力により機関の空燃比を検知するようにしたので、
理論空燃比の検知はもちろんのこと、それ以外の広い範
囲で空燃比を検知することができるという効果がある。
面に電極を設けて構成された固体電解質酸素センサと、
固体電解質酸素ポンプを微小間隙を介して対向配置し、
この間隙に機関の排気ガスを導入するように構成すると
ともに上記酸素ポンプに所定値の電流を供給するポンプ
電流供給手段を備え、上記酸素センサの電極間に生じる
起電力により機関の空燃比を検知するようにしたので、
理論空燃比の検知はもちろんのこと、それ以外の広い範
囲で空燃比を検知することができるという効果がある。
また、ポンプ電流IPは数10mA以上であり、起電力
eも数100mV以上得られるので自動車用機関のよう
に電気的な外来ノイズの多い場合にも誤動作することが
ない安定した空燃比センサを得ることができるものであ
る。
eも数100mV以上得られるので自動車用機関のよう
に電気的な外来ノイズの多い場合にも誤動作することが
ない安定した空燃比センサを得ることができるものであ
る。
第1図はこの発明の一実施例を示す構成図、第2図は@
1図のA−A線に沿う断面図、第3図はこの発明により
得られる特性図、第4図はポンプ電流工Pの方向を逆に
した場合の特性図である。 図中の符号(1)は排気管、(6)は固体電解質酸素ポ
ンプ、00は固体電解質酸素センサ、(ハ)はポンプ電
流供給手段である。 代理人 大岩 増雄 第1図 1 第2図 12 °鵠針1゜ 第8図 12 13 14 15 16 17 113ダ燃比(
A/F) 第4図
1図のA−A線に沿う断面図、第3図はこの発明により
得られる特性図、第4図はポンプ電流工Pの方向を逆に
した場合の特性図である。 図中の符号(1)は排気管、(6)は固体電解質酸素ポ
ンプ、00は固体電解質酸素センサ、(ハ)はポンプ電
流供給手段である。 代理人 大岩 増雄 第1図 1 第2図 12 °鵠針1゜ 第8図 12 13 14 15 16 17 113ダ燃比(
A/F) 第4図
Claims (1)
- (1)平板状の固体電解質の両側面に電極を設けて構成
された固体電解質酸素センサおよび固体電解質酸素ポン
プを微小間隙を隔てて対向配置し、該間隙に機関の排気
ガスを導入するように構成中るとともに、上記酸素ポン
プに所定値の電流を供給するポンプ電流供給手段を備え
、上記酸素センサの!極間に生じる起電力により空燃比
を検知するようにした機関の空燃比センサ0
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58083586A JPS59208455A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 機関の空燃比センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58083586A JPS59208455A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 機関の空燃比センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59208455A true JPS59208455A (ja) | 1984-11-26 |
Family
ID=13806596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58083586A Pending JPS59208455A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 機関の空燃比センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59208455A (ja) |
-
1983
- 1983-05-11 JP JP58083586A patent/JPS59208455A/ja active Pending
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