JPS59230155A - 酸素濃度検出装置 - Google Patents

酸素濃度検出装置

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Publication number
JPS59230155A
JPS59230155A JP58105431A JP10543183A JPS59230155A JP S59230155 A JPS59230155 A JP S59230155A JP 58105431 A JP58105431 A JP 58105431A JP 10543183 A JP10543183 A JP 10543183A JP S59230155 A JPS59230155 A JP S59230155A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
detector
resistance
oxygen concentration
oxygen
Prior art date
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Pending
Application number
JP58105431A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki Norimatsu
秀明 乗松
Masaya Fujimoto
藤本 正弥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP58105431A priority Critical patent/JPS59230155A/ja
Publication of JPS59230155A publication Critical patent/JPS59230155A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/4065Circuit arrangements specially adapted therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば自動車用エンジン等の内燃機関の排
気ガス中に含まれる酸素の濃度を検出する酸素濃度検出
装置に関する。
エンジンの排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度検
出器としては、酸素濃度変化に対して流れる電流量の変
化するものが知られている。
このような酸素濃度を電流変化で検出する検出器は1例
えば酸素イオン伝導体によって構成されるもので、板状
にした酸素イオン伝導体の両面に電極を形成し、この電
極間に直流電源を印加するように構成するものである。
ここで、酸素イオン伝導体としては、ジルコニアに対し
てY2O3,Yb303等を安定剤として固溶はせたも
の、あるいはS i 203にY2O3,Er、、03
. WO2等を安定剤として固溶させたもの等がある。
このような検出器は、両電極間に直流電圧を印加する状
態で被測定ガスに接触させるようにすると、このガス中
の酸素ガスは陰極部で還元されて酸素イオンとなシ、こ
のイオンは伝導体中を移動して陽極に達する。ぞして、
陽極によって酸化されて再び酸素ガスとなる。したがっ
て、もし陽極と酸素イオン伝導体の界面に到達する酸素
ガス量が制限されたとすると、陰極で還元によって生成
される酸素イオン量が制限を受ける。このため、この酸
素イオンによって運ばれる電荷量(電流)が制限を受け
るものであシ、酸素ガス量に応じた電流が両電極間に流
れるようになる。
すなわち、このような酸素濃度検出器の両電極間に印加
する直流電圧を、零から徐々に上昇させると、印加電圧
の低い範囲では両電極間に流れる電流は印加電圧に比例
する状態で増加する。しかし、ある電圧値を越えると両
電極間に流れる電流は電圧によって変化せず一定となる
すなわち、酸素濃度検出器に流れる電流は、接触する酸
素ガス量に対応した一定の値となる限界電流特性を有す
るようになる。
しかし、このような限界電流特性を有する酸素濃度検出
器にあっては、この検出器の温度が確保されず、活性状
態となっていない場合には、所定の限界電流特性は得ら
れず、正常な酸素濃度検出動作が行なわれない。
例えば、検出器に接触する酸素ガスの量が一定である場
合に、検出器の温度が確保され、この検出器が活性化さ
れている時は、第1図に曲線Aで示すように印加電圧に
対して流れる電流量が変化し、印加電圧vlで限界電流
特性を発揮し、電流量から酸素ガス量を測定検出できる
しかし、検出器の温Kが今だ充分に確保されない時、さ
らには活性化されない状態にあっては。
曲線BおよびCに示すようになシ、特にCで示す不活性
状態では所定の限界電流値を得ることができず、正常な
酸素濃度検出動作が行なわれない。
この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、酸素
濃度検出器が充分活性化された状態にあるか否かを明確
に判断して、酸素濃度検出動作を実行させ得るようKし
て、例えば内燃機関の空燃比制御を確実性をもって実行
させることができるようにする酸素濃度検出装置を提供
しようとするものであ4゜ すなわち、この発明に係る酸素濃度検出装置は、酸素濃
度検出器に対して特定される設定電圧を基準にした定電
圧を印加して所定の限界電流特性が得られるようにする
と共に、上記設定電圧を切換えて検出器に対する印加電
圧を上記定電圧よシ低い、すなわち限界電流特性を得る
電圧よシ充亦低い電圧に切換設定し、その時の検出器に
流れる電流量から検出器の活性状態を判別するようにし
たものである。
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。第
2図はその構成を示すもので、限界電流特性を有する酸
素濃度検出器11tlC対しては、電圧設定回路ノ2か
ら特定された電圧を印加する。すなわち、検出器1ノの
陽極側は、トランジスタ13および抵抗14を介して直
流電源V。に接続するものであシ、陰極側は接地する。
この場合、固定の抵抗14は、検出器1ノに流れる電流
を電圧として検出するもので、酸素濃度検出電圧信号は
出力端子15から取シ出される。
また、電源V。と接地点との間には、抵抗16および1
7の直列回路を設け、この抵抗16と17との接続点か
ら分割された設定電圧Vlを得、この電圧V1はオペア
ンプ18の正側入力に供給する。このオペアンプ18の
負側入力には、検出器11の接地点を基準にしだ印加電
圧信号を抵抗19を介して供給するもので、オペアンプ
18からの出力信号は抵抗20を介して前記トランジス
タ130ペースに供給する。
すなわち、オペアンプ18の出力は検出器1ノの端子電
圧に対応して変化し、トランジスタ13のペースを制御
するもので、検出器11に対しては抵抗16および17
で設定される電圧vノが安定して印加され、制限電流特
性のもとに駆動制御されるようにしてなる。
また、このような電圧設定回路12に対しては、電圧変
更回路22が設けられる。この回路22は、上記抵抗1
7に並列となるようにする抵抗23とトランジスタ24
との直列回路を備えるもので、このトランジスタ24は
チェック用スイッチ25によってオン・オフ制御される
ようにしてなる。すなわち、スイッチ25が投入された
時には、前記抵抗17に対して抵抗23が並列接続され
るようになシ、オベアンノ18に対する基準設定入力電
圧がVノからこれよシも充分低いv2に切換設定される
ようになる。
前記第1図からも明らかなように、検出器1ノの活性化
状態に応じて7ば圧に対する電流変化特性が変化するも
のであシ、特に限界電流特性の得られる電圧Vノに対し
て、この特性の得られない低い電圧V2を検出器1ノに
印加した場合、流れる電流値はa、bおよびCで示すよ
うに活性化状態に応じて犬きく変化する。すなわち、検
出器11に接触する酸素ガスの量が一定であっても、検
出器1ノの抵抗成分を計る印加電圧の状態では、検出器
11の高温の状態A、通常温度の状態B、および低温あ
るいは劣化した状態Cでそれぞれ流れる電流が異なる。
したがって、スイッチ25を投入し検出器1ノに印加さ
れる電圧をv2に切換設定して、検出器11に流れる電
流、すなわち検出器11の抵抗分を測定することによっ
て、検出器11の温度を知ることができ、正常に酸素濃
度を検出できる活性状態にあるか否かを判断することの
できるものである。
ここで、スイッチ25は手動で動作させてもよいもので
あるが、空燃比制御等に用いるマイコンによって制御す
るスイッチ素子としてもよいことはもちろんである。
第硲図はマイクロコンピュータ26を使用する場合の構
成を示すもので、電圧設定回路12からの出力信号、す
なわち抵抗14で得られる検出器1ノの電流に応じた出
方信号は、0変換器27でディジタル信号としてマイク
ロコンピュータ26に供給する。この場合、め変換器2
7には空燃比制御に必要な吸入空気量センサ、スロット
ルセンサ等のエンジン制御用の関連センサ入力も供給さ
れ、ディジタル信号に変換してマイクロコンビーータ2
6に入力し、例えば燃料噴射量制御用の制御信号をマイ
クロコンピュータ26で演算出力する。
また、このマイクロコンビーータ26でハ印加電圧変更
回路22をも指令制御し、検出器1ノの状態判別時に電
圧設定回路12に指令を与え、検出器11に対する印加
電圧をv2に切換設定するようにしてなる。
第4図は上記マイクロコンピュータ26における検出器
1ノに対する動作の流れを示すもので、検出器1ノが活
性か否かを判断するだめには、スター)1から開始する
。すなわち、まずステップ101で印加電圧変更回路2
2に指令を与えて電圧設定回路12の基準電圧を変更し
て、検出器11に対する印加電圧をv2に設定する。次
にステップ102でその時のエンジン運転条件がチェッ
ク条件に合致しているが否かを判断し、J YES J
の状態でステッノノ。3に進む。このステツノ103は
検出器1ノに流れる電流値が、第1図のb以上であるか
否かを判定する。そして、検出器11が活性状態でこの
時の電流がb以上であると判定された時には、ステップ
104に進み、検出器11に対する印加電圧を限界電流
特性を得る電圧Vlにセットし、ステラf 1 o s
で検出器1ノの電流を測定し、酸素濃度検出動作を実行
させるようになる。そして、この状態ではスタートII
にリターンし、正常な酸素濃度検出動作を継続させるよ
うになる。
また、ステツノ102および1o3で「No」と判定さ
れた場合には、スタートIに繰シ返しリターンされる。
尚、検出器1ノが活性化されたと判断された後は、ステ
ツノ■を繰シ返せばよいものであるが、ある条件のアイ
ドリング中、一定走行時毎、あるいは一定回転数(一定
時間)毎にスタートIを繰シ返し、検出器11を正常に
動作する状態にあるか否かをチェックするようにしても
よい。
上記実施例では、トランジスタ24によって抵抗17に
対して並列抵抗23を接続するが否かを切換え、検出器
11に対する印加電圧をvノとv2との間で切換設定す
るようにした。
しかし、オベアンノ18に供給する基準設定電圧を■1
から零■までスイープして、第1図の出力特性A、B、
Cをシミュレーションするようにしてもよい。この場合
、vノから零〇まで1秒間でスイープして、0.1秒毎
にデータを取れば、10個のデータよシ出力特性を求め
ることができ、この出力特性が第1図の曲線Bよシ曲線
A側にある場合に検出器1ノが活性状態にある、と判断
するものである。
以上のようにこの発明VCよれば、限界電流特性を有す
る酸素濃度検出器を使用する場合、その検出器に対する
印加電圧を安定化して、常に正常な検出出力が得られる
ようにすると共に、この検出器が正常に動作する温度で
活性化状態にあるか否かを容易且つ確実に判別すること
ができ、まだ検出器の劣化状態も容易に判別することが
可能となる。したがって、内燃機関の空燃比制御用のセ
ンサとして非常に信頼性をもって使用することができる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に関係する検出器の特性を説明する図
、第2図はこの発明の一実施例に係る酸素濃度検出装置
を説明する回路構成図、第3図はマイクロコンピュータ
を応用した場合を示す構成図、第4図は第3図の装置の
検出動作を説明する流れ図である。 1ノ・・・酸素濃度検出器、12・・・電圧設定回路、
13・・・トランジスタ、18・・・オベアング、22
・・・電圧変更l路、25・・・チェック用スイッチ。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 酸素濃度変化じて電流の変化する限界電流特性を有する
    酸素濃度検出器と、この検出器と電源との間に直列に接
    続され出力電圧信号を取シ出す抵抗回路と、この抵抗回
    路を介して電流の流れる上記検出器の端子間電圧を特定
    される設定電圧と対比して上記限界電流特性を得る一定
    電圧に制御する電圧設定回路と、この回路の上記設定電
    圧値を変更させ上記検出器端子間電圧を限界電流特性を
    得る電圧以下に設定する手段とを具備したことを特徴と
    する酸素濃度検出装置0
JP58105431A 1983-06-13 1983-06-13 酸素濃度検出装置 Pending JPS59230155A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61241647A (ja) * 1985-04-19 1986-10-27 Fujikura Ltd 酸素センサ−の劣化診断方法
JPS6276446A (ja) * 1985-09-30 1987-04-08 Honda Motor Co Ltd 酸素濃度検出装置
EP0258543A2 (de) * 1986-08-23 1988-03-09 VDO Adolf Schindling AG Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erkennung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffmesssonde

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57163862A (en) * 1981-04-01 1982-10-08 Oki Electric Ind Co Ltd Detecting circuit of oxygen concentration sensor
JPS57192852A (en) * 1981-05-25 1982-11-27 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Limiting current type oxygen concentration detector controlled in temperature

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57163862A (en) * 1981-04-01 1982-10-08 Oki Electric Ind Co Ltd Detecting circuit of oxygen concentration sensor
JPS57192852A (en) * 1981-05-25 1982-11-27 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Limiting current type oxygen concentration detector controlled in temperature

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61241647A (ja) * 1985-04-19 1986-10-27 Fujikura Ltd 酸素センサ−の劣化診断方法
JPS6276446A (ja) * 1985-09-30 1987-04-08 Honda Motor Co Ltd 酸素濃度検出装置
EP0258543A2 (de) * 1986-08-23 1988-03-09 VDO Adolf Schindling AG Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erkennung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffmesssonde
EP0258543A3 (de) * 1986-08-23 1989-01-25 VDO Adolf Schindling AG Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erkennung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffmesssonde

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