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
- 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.)
- 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)
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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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