JPS5979847A - 酸素濃度センサの制御装置 - Google Patents
酸素濃度センサの制御装置Info
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- JPS5979847A JPS5979847A JP57189993A JP18999382A JPS5979847A JP S5979847 A JPS5979847 A JP S5979847A JP 57189993 A JP57189993 A JP 57189993A JP 18999382 A JP18999382 A JP 18999382A JP S5979847 A JPS5979847 A JP S5979847A
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- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/122—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits
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、被検ガス中の酸素濃度に応じて電気抵抗値
が変化する酸素濃度検出素子を用いた酸素濃度センサの
制御装置に関する。
が変化する酸素濃度検出素子を用いた酸素濃度センサの
制御装置に関する。
例えば、内燃機関においては、機関の排気ガス中の酸素
濃度を検出して、その検出結果に基づいて空燃比を制御
するようにした空燃比制御装置が設けられてし・る。
濃度を検出して、その検出結果に基づいて空燃比を制御
するようにした空燃比制御装置が設けられてし・る。
ところで、この上うな空燃比制御装置では、従来例えは
特開昭５５−１３７３３４号公報にも記載されているよ
うに、酸素濃度センサ（排気センサ）として、排気ガス
中の酸素濃度が高い（希薄側）時には、起電力を殆んど
発生せず、逆に酸素濃度が低し・（過濃側）時には、大
きな起電力を発生するジルコニア（酸化ジルコニウム）
系のものを使用して、次のような制御を行なっている。
特開昭５５−１３７３３４号公報にも記載されているよ
うに、酸素濃度センサ（排気センサ）として、排気ガス
中の酸素濃度が高い（希薄側）時には、起電力を殆んど
発生せず、逆に酸素濃度が低し・（過濃側）時には、大
きな起電力を発生するジルコニア（酸化ジルコニウム）
系のものを使用して、次のような制御を行なっている。
すなわち、このジルコニア系の酸素濃度センサは、雰囲
気が低温の時には、内部抵抗値が非常に高くて応答性が
極端に悪いだめ、空燃比のフィードバック制御を行なう
ことができない。
気が低温の時には、内部抵抗値が非常に高くて応答性が
極端に悪いだめ、空燃比のフィードバック制御を行なう
ことができない。
そのため、酸素濃度センサへ定電圧源から常時電流を流
し込んで、その出力電圧のレベルによって内部抵抗値を
監視し、センサが暖まって内部抵抗値が下がることによ
り、センサが活性状態に入つだ時点で、センサ出力に基
づいて空燃比のフィードバック制御を開始していた。
し込んで、その出力電圧のレベルによって内部抵抗値を
監視し、センサが暖まって内部抵抗値が下がることによ
り、センサが活性状態に入つだ時点で、センサ出力に基
づいて空燃比のフィードバック制御を開始していた。
しかしながら、上記ジルコニア系の酸素濃度センサは、
排気ガス中の酸素濃度と大気中の酸素濃度との差を電圧
変化として捉える構造になっているため、大気を導入す
る部分を省略できず、小型軽量化に限界があった。
排気ガス中の酸素濃度と大気中の酸素濃度との差を電圧
変化として捉える構造になっているため、大気を導入す
る部分を省略できず、小型軽量化に限界があった。
そこで、近年被検ガス中の酸素濃度に応じて電気抵抗値
が直接変化するチタニア（二酸化チタニウム）系酸素濃
度検出素子が脚光を浴び、この素子を利用した酸素濃度
センサが種々試作され始めている。
が直接変化するチタニア（二酸化チタニウム）系酸素濃
度検出素子が脚光を浴び、この素子を利用した酸素濃度
センサが種々試作され始めている。
ところが、このチタニア系の酸素濃度検出素子には、温
度が高くなる程抵抗値が指数関数的に減少する温度特性
があるだめ、この温度特性による誤差を修正する必要が
ある。
度が高くなる程抵抗値が指数関数的に減少する温度特性
があるだめ、この温度特性による誤差を修正する必要が
ある。
この対策として、例えば第１図に示すようにチタニア系
の酸素濃度検出素子１に、この素子１の温度特性と同一
の温度特性を有するサーミスタ２を直列接続して、両者
の接続点Ｏから定電圧Ｖ１を分圧した検出出力Ｅｓを取
り出すことが考えられるが、このようにした場合、次の
ような点を留意する必要がある。
の酸素濃度検出素子１に、この素子１の温度特性と同一
の温度特性を有するサーミスタ２を直列接続して、両者
の接続点Ｏから定電圧Ｖ１を分圧した検出出力Ｅｓを取
り出すことが考えられるが、このようにした場合、次の
ような点を留意する必要がある。
すなわち、上記のような酸素濃度検出素子１であっても
、雰囲気が低温であると素子１が活性化せず、酸素濃度
に拘らずその抵抗値ｒ１が非常に高いため、ジルコニア
系の場合と同様に素子の活性状態を判定する必要がある
。
、雰囲気が低温であると素子１が活性化せず、酸素濃度
に拘らずその抵抗値ｒ１が非常に高いため、ジルコニア
系の場合と同様に素子の活性状態を判定する必要がある
。
そこで、先ず考えられるのは、定電圧Ｖｌを加えである
一端に流し込み電流を加え、その出力電圧のレベルによ
って内部抵抗値を監視し、この変化により素子１の活性
状態を判定する方法であるが、このようにしても素子１
とサーミスタ２０両者とも温度により抵抗値が変化して
しまい、又素子１の抵抗値は酸素濃度によっても変化す
ることから、接続点Ｏからの検出出力Ｅｓによっては、
温度に起因する成分を取り出すことができず、このため
素子１の活性状態を判定できない。
一端に流し込み電流を加え、その出力電圧のレベルによ
って内部抵抗値を監視し、この変化により素子１の活性
状態を判定する方法であるが、このようにしても素子１
とサーミスタ２０両者とも温度により抵抗値が変化して
しまい、又素子１の抵抗値は酸素濃度によっても変化す
ることから、接続点Ｏからの検出出力Ｅｓによっては、
温度に起因する成分を取り出すことができず、このため
素子１の活性状態を判定できない。
次に考えられたのは、低温時の酸素濃度検出素子１の抵
抗値ｒ１が非常に大きく、サーミスタ２に殆んど電流が
流れないため、接続点Ｏに破線で示すように外部から新
たに定電圧Ｖ２を常時印加し、それによって接続点Ｏに
現われる検出出力Ｅｓに基づいて酸素濃度検出素子１の
活性状態を判定１−る方法である。
抗値ｒ１が非常に大きく、サーミスタ２に殆んど電流が
流れないため、接続点Ｏに破線で示すように外部から新
たに定電圧Ｖ２を常時印加し、それによって接続点Ｏに
現われる検出出力Ｅｓに基づいて酸素濃度検出素子１の
活性状態を判定１−る方法である。
ところが、このような方法を採ると、次のような問題を
生ずることが解った。
生ずることが解った。
すなわち、検出出力Ｅｓのレベルを予め定めだ活性状態
判定用の基準値と比較することによって、酸素濃度検出
素子１が活性状態になったことを判定した後、空燃比の
フィードバック制御を始めだ場合、第２図に示すように
、酸素濃度検出素子１が活性状態となった温度す付近の
比較的低温域において、検出出力Ｅｓの過濃（ＲＩＣＨ
）側の値と希薄（ＬＥＡＮ）側の値との差が、定電圧Ｖ
２を印加しない場合より斜線を施して示ず分だけ小さく
なってしまう。
判定用の基準値と比較することによって、酸素濃度検出
素子１が活性状態になったことを判定した後、空燃比の
フィードバック制御を始めだ場合、第２図に示すように
、酸素濃度検出素子１が活性状態となった温度す付近の
比較的低温域において、検出出力Ｅｓの過濃（ＲＩＣＨ
）側の値と希薄（ＬＥＡＮ）側の値との差が、定電圧Ｖ
２を印加しない場合より斜線を施して示ず分だけ小さく
なってしまう。
そのだめ、上記のような低温域において為される混合気
の制御点が、空気過剰率 λ＝１ の理論空燃比より希
薄（ＬＥＡＮ）側に移行して、排気ガス組成や機関の運
転性が悪化してしまう。
の制御点が、空気過剰率 λ＝１ の理論空燃比より希
薄（ＬＥＡＮ）側に移行して、排気ガス組成や機関の運
転性が悪化してしまう。
この発明は、上記のような背景に鑑みてなされたもので
あり、その目的とする所は、空燃比フィードバック制御
の開始条件を与えるだめ、酸素濃度検出素子の活性状態
を的確に判定すると共に、空燃比フィードバック制御開
始後において、第２図の斜線を施し７て示す部分をなく
すことにある。
あり、その目的とする所は、空燃比フィードバック制御
の開始条件を与えるだめ、酸素濃度検出素子の活性状態
を的確に判定すると共に、空燃比フィードバック制御開
始後において、第２図の斜線を施し７て示す部分をなく
すことにある。
そのだめ、この発明による酸素濃度センサの制御装置は
、例えば第１図に示すように構成した酸素濃度センサに
おいて、接続点Ｏに所定の電圧Ｖ２ を印加して置いて
、接続点Ｏからの検出出力Ｅｓが予め定めだ基準値に達
した時点、すなわち酸素濃度検出素子１が活性状態にな
った時点以降は、電圧Ｖ２を遮断するようにしている。
、例えば第１図に示すように構成した酸素濃度センサに
おいて、接続点Ｏに所定の電圧Ｖ２ を印加して置いて
、接続点Ｏからの検出出力Ｅｓが予め定めだ基準値に達
した時点、すなわち酸素濃度検出素子１が活性状態にな
った時点以降は、電圧Ｖ２を遮断するようにしている。
以下、この発明の実施例を図面の第３図以降を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
第３図は、この発明の一実施例を示す回路構成図であり
、第１図と対応する部分には同一符号を付している。
、第１図と対応する部分には同一符号を付している。
同図中、酸素濃度センサＳは、機関の排気管に設けられ
、排気ガス中の酸素濃度及び温度に応じて電気抵抗値が
変化する特性を有する例えばチタニア（酸化物半導体）
系の酸素濃度検出素子（以下、「チタニア素子」と云う
）１に、温度補償用のサーミスタ２を直列接続し、且つ
隣接配置して構成してあり、チタニア素子１の開放端が
電源入力端子Ｙ＋に、サーミスタ２の開放端がアース端
イＹ２に、チタニア素子１とサーミスタ２の接続点Ｏが
分圧端子Ｙ３に夫々結線されている。
、排気ガス中の酸素濃度及び温度に応じて電気抵抗値が
変化する特性を有する例えばチタニア（酸化物半導体）
系の酸素濃度検出素子（以下、「チタニア素子」と云う
）１に、温度補償用のサーミスタ２を直列接続し、且つ
隣接配置して構成してあり、チタニア素子１の開放端が
電源入力端子Ｙ＋に、サーミスタ２の開放端がアース端
イＹ２に、チタニア素子１とサーミスタ２の接続点Ｏが
分圧端子Ｙ３に夫々結線されている。
なお、チタニア素子１及びサーミスタ２の温度特性は、
略等しいものとする。
略等しいものとする。
次に、制御装置３において、定電圧回路４からの定電圧
Ｖｃは、抵抗Ｒ３，Ｒ４によってセンサ駆動電圧Ｖ１に
分圧され、このセンサ駆動電圧Ｖ１が制御装置３の端子
Ｘ１を介して酸素濃度センサＳの電源入力端子Ｙ１に印
加される。
Ｖｃは、抵抗Ｒ３，Ｒ４によってセンサ駆動電圧Ｖ１に
分圧され、このセンサ駆動電圧Ｖ１が制御装置３の端子
Ｘ１を介して酸素濃度センサＳの電源入力端子Ｙ１に印
加される。
また、定電圧回路４と共に電圧印加手段を構成する抵抗
Ｒ５〜Ｒ７は、定電圧回路４からの定電圧Ｖｃ を抵抗
Ｒｓ、Ｒｓによって分圧して得だ所定の電圧Ｖ２ （Ｖ
２ ＞ Ｖｌ ） を抵抗Ｒ７及び制御装置３の端子
Ｘ３を介して酸素濃度センサＳの分圧端子Ｙ３に印加し
ている。
Ｒ５〜Ｒ７は、定電圧回路４からの定電圧Ｖｃ を抵抗
Ｒｓ、Ｒｓによって分圧して得だ所定の電圧Ｖ２ （Ｖ
２ ＞ Ｖｌ ） を抵抗Ｒ７及び制御装置３の端子
Ｘ３を介して酸素濃度センサＳの分圧端子Ｙ３に印加し
ている。
抵抗Ｒ８，Ｒ９及びオペアンプＯＰ等カーらなる増幅器
５は、酸素濃度センサＳにおける接続点０１分圧端子Ｙ
３．及び制御装置３の端子Ｘ３を介して取り出した酸素
濃度センサＳの検出出力Ｅｓを増幅して、演算装置６の
入出力インターフェース７に入力する。
５は、酸素濃度センサＳにおける接続点０１分圧端子Ｙ
３．及び制御装置３の端子Ｘ３を介して取り出した酸素
濃度センサＳの検出出力Ｅｓを増幅して、演算装置６の
入出力インターフェース７に入力する。
入出力インターフェース７は、増幅器５からの増幅した
検出出力Ｅｓや制御装置３の端子Ｘ５．Ｘ６を介して入
力される機関の吸入空気量及び冷却水温を示す吸入空気
量信号及び冷却水温信号をに巾変換したり、制御装置３
の端子Ｘ４を介して入力される機関の点火信号を波形整
形した後Ｆ／Ｄ変換して機関の回転数を求めたり、後述
するスイッチ手段８を構成するトランジスタＴｒをオン
・オフ制御する信号ａを出力したり、噴射パルス信号Ｐ
を図示しないインジェクタの針弁を開閉する電磁石に出
力したりする。
検出出力Ｅｓや制御装置３の端子Ｘ５．Ｘ６を介して入
力される機関の吸入空気量及び冷却水温を示す吸入空気
量信号及び冷却水温信号をに巾変換したり、制御装置３
の端子Ｘ４を介して入力される機関の点火信号を波形整
形した後Ｆ／Ｄ変換して機関の回転数を求めたり、後述
するスイッチ手段８を構成するトランジスタＴｒをオン
・オフ制御する信号ａを出力したり、噴射パルス信号Ｐ
を図示しないインジェクタの針弁を開閉する電磁石に出
力したりする。
判定手段の作用もなす演算装置は、マイクロコンピュー
タ等によって構成され、次のような演算処理を行なう。
タ等によって構成され、次のような演算処理を行なう。
（イ）入出力インターフェース７から読み込んだ検出出
力Ｅｓを示す検出データＤｓが第４図に示す予め定めた
基準値データＤｒ１に達しだか否か、すなわち酸素濃度
センサＳにおけるチタニア素子１の温度が温度ｔ工に達
してチタニア素子１が活性状態になったか否かを判定し
て、チタニア素子１が活性状態になった時にのみノｚ４
レベルゝゝＨ”となる信号ａを入出力インターフェース
７を介してトランジスタＴ１−のベースに出力する。
力Ｅｓを示す検出データＤｓが第４図に示す予め定めた
基準値データＤｒ１に達しだか否か、すなわち酸素濃度
センサＳにおけるチタニア素子１の温度が温度ｔ工に達
してチタニア素子１が活性状態になったか否かを判定し
て、チタニア素子１が活性状態になった時にのみノｚ４
レベルゝゝＨ”となる信号ａを入出力インターフェース
７を介してトランジスタＴ１−のベースに出力する。
（ロ）入出力インターフェース７かも読み込んだ吸気空
気偶データと回転数データとに基づいて、基本燃料噴射
量を演算すると共に、その演算した基本燃料噴射量をや
はり入出力インターフェース７から読み込んだ冷却水温
データ等に応じて増量補正し、その補正により得た燃料
噴射量をインジェクタの針弁を開く時間に換算する。
気偶データと回転数データとに基づいて、基本燃料噴射
量を演算すると共に、その演算した基本燃料噴射量をや
はり入出力インターフェース７から読み込んだ冷却水温
データ等に応じて増量補正し、その補正により得た燃料
噴射量をインジェクタの針弁を開く時間に換算する。
そして、チタニア素子１が活性状態になっておは、上記
の時間に対応したパルス幅の噴射パルス信号Ｐを形成し
て、その噴射パルス信号Ｐを入出力インターフェース７
を介してインジェクタの電磁石に出力する。
の時間に対応したパルス幅の噴射パルス信号Ｐを形成し
て、その噴射パルス信号Ｐを入出力インターフェース７
を介してインジェクタの電磁石に出力する。
（／９ ハイレベルゝゝＨ〃の信号ａを出力した以降、
すなわちチタニア素子１が活性状態に入った時点以降は
、空燃比フィードバック制御が可能であるから、検出デ
ータＤｓと第４図に示すような予め定めだ基準値データ
Ｄｒｚとを比較して、Ｄｓ≧Ｄｒ２の時、すなわち空燃
比が過濃（ＲＩＣＨ）側の値の時には、噴射燃料量を減
少させるべく前述の（ロ）で説明した時間を短かくシ、
Ｄｓ＜Ｄｒ２ ０時、ずなわち空燃比が希薄（ＬＥＡＮ
）側の値の時には、噴射燃料量を増加させるべく前述
の（１０）で説明した時間を長くしだ後、その短かくす
るか長くした時間に対応したパルス幅の噴射パルス信号
Ｐを形成して、”その噴射パルス信号Ｐを入出力インタ
ーフェース７を介してインジェクタの電磁石に出力する
。
すなわちチタニア素子１が活性状態に入った時点以降は
、空燃比フィードバック制御が可能であるから、検出デ
ータＤｓと第４図に示すような予め定めだ基準値データ
Ｄｒｚとを比較して、Ｄｓ≧Ｄｒ２の時、すなわち空燃
比が過濃（ＲＩＣＨ）側の値の時には、噴射燃料量を減
少させるべく前述の（ロ）で説明した時間を短かくシ、
Ｄｓ＜Ｄｒ２ ０時、ずなわち空燃比が希薄（ＬＥＡＮ
）側の値の時には、噴射燃料量を増加させるべく前述
の（１０）で説明した時間を長くしだ後、その短かくす
るか長くした時間に対応したパルス幅の噴射パルス信号
Ｐを形成して、”その噴射パルス信号Ｐを入出力インタ
ーフェース７を介してインジェクタの電磁石に出力する
。
そして、上記のような空燃比フィードバック制比と一致
するように制御される。
するように制御される。
第３図に戻って、スイッチ手段８を構成するトランジス
タＴｒは、演算装置６から入出力インターフェース７を
介して入力される信号ａによって作動し、信号ａがハイ
レベルゝゝＨ“の時、すなわち検出データＤｓが基準値
データ］）ｒｔに達して、チタニア素子１が活性状態に
入った時にのみオンして、抵抗Ｒ６を短絡し、それによ
って酸素濃度セ／すＳ内の接続点Ｏに印加されていた所
定の電圧ｖ２を遮断する。
タＴｒは、演算装置６から入出力インターフェース７を
介して入力される信号ａによって作動し、信号ａがハイ
レベルゝゝＨ“の時、すなわち検出データＤｓが基準値
データ］）ｒｔに達して、チタニア素子１が活性状態に
入った時にのみオンして、抵抗Ｒ６を短絡し、それによ
って酸素濃度セ／すＳ内の接続点Ｏに印加されていた所
定の電圧ｖ２を遮断する。
次に、上記のように構成した実施例の作用を本発明に係
わる部分においてのみ説明する。
わる部分においてのみ説明する。
先ず、酸素濃度センサＳのチタニア素子１の抵抗値ｒ１
は、第４図に示す温度ｔよ未満の低温時には、酸素濃度
の高低に拘らず非常に大きいため、電源入力端子Ｙ１に
センサ駆動電圧（定電圧）Ｖｌが印加されていても、サ
ーはスタ２には殆んど電流は流れない。
は、第４図に示す温度ｔよ未満の低温時には、酸素濃度
の高低に拘らず非常に大きいため、電源入力端子Ｙ１に
センサ駆動電圧（定電圧）Ｖｌが印加されていても、サ
ーはスタ２には殆んど電流は流れない。
ところが、この時後述する理由によってトランジスタＴ
ｒがオフしているだめ、分圧端子”Ｙ３には、所定ｔ７
Ｊ）Ｔｔ、圧Ｖ２ （Ｖ２ ＞ Ｖｌ）が抵抗Ｒ７及び
端子Ｘ３を介して印加されている。
ｒがオフしているだめ、分圧端子”Ｙ３には、所定ｔ７
Ｊ）Ｔｔ、圧Ｖ２ （Ｖ２ ＞ Ｖｌ）が抵抗Ｒ７及び
端子Ｘ３を介して印加されている。
そのだめ、サーミスタ２には電流が流し込まれるだめ、
検出出力Ｅｓは電圧Ｖ２を抵抗Ｒ７とサーミスタ２の抵
抗値によって分圧した値となっており、しかもサーミス
タ２の抵抗値ｒ２は第４図に示す温度ｔよ未満の低温時
にはやはり大きいので、演算装置６内で扱われる検出出
力Ｅｓに対応した検出データＤｓは Ｄｓ ＞ Ｄｒｘ
となっている。
検出出力Ｅｓは電圧Ｖ２を抵抗Ｒ７とサーミスタ２の抵
抗値によって分圧した値となっており、しかもサーミス
タ２の抵抗値ｒ２は第４図に示す温度ｔよ未満の低温時
にはやはり大きいので、演算装置６内で扱われる検出出
力Ｅｓに対応した検出データＤｓは Ｄｓ ＞ Ｄｒｘ
となっている。
しだがって、第４図に示す温度ｔよ未満の低温時には、
入出力インターフェース７からトランジスタＴｒのベー
スに入力されている信号ａは、ローレベル“Ｌ〃となっ
ているため、トランジスタＴｒはオフで電圧Ｖ２は遮断
されない。
入出力インターフェース７からトランジスタＴｒのベー
スに入力されている信号ａは、ローレベル“Ｌ〃となっ
ているため、トランジスタＴｒはオフで電圧Ｖ２は遮断
されない。
次に、機関が暖機されて排気ガス温度が上昇すると、そ
れに伴ってサーミスタ２の抵抗値ｒ２が小さくなり、検
出出力Ｅｓも小さくなる。
れに伴ってサーミスタ２の抵抗値ｒ２が小さくなり、検
出出力Ｅｓも小さくなる。
そして、演算装置６が、検出出力Ｅｓに対応した検出デ
ータＤｓが第４図に示す基準値データｐｒ１に達して
Ｄｓ≦］）ｒｌ となったこと、すなわちチタニア素
子１が温度ｔよ以上になって活性状態になったことを判
定すると、信号ａをハイレベルゝゝＨ“にしてトランジ
スタＴｒをオンさせる。
ータＤｓが第４図に示す基準値データｐｒ１に達して
Ｄｓ≦］）ｒｌ となったこと、すなわちチタニア素
子１が温度ｔよ以上になって活性状態になったことを判
定すると、信号ａをハイレベルゝゝＨ“にしてトランジ
スタＴｒをオンさせる。
それによって、所定の電圧Ｖ２が遮断されるだめ、分圧
端子Ｙ３からサーミスタ２への流し込み電流がカットさ
れる。
端子Ｙ３からサーミスタ２への流し込み電流がカットさ
れる。
したがって、サーミスタ２への流し込み電流がカットさ
れた以降は、検出出力Ｅｓはセンサ駆動電圧Ｖ１をチタ
ニア素子１の抵抗値ｒｌとサーミスタ２の抵抗値１・２
とによって分圧した値になる。
れた以降は、検出出力Ｅｓはセンサ駆動電圧Ｖ１をチタ
ニア素子１の抵抗値ｒｌとサーミスタ２の抵抗値１・２
とによって分圧した値になる。
そして、排気ガス中の酸素濃度が低く空燃比が過濃（Ｒ
Ｉ ＣＨ）側の値の時には、第５図に示すように、活性
状態にあるチタニア素子１の抵抗値ｒ１の温度特性曲線
ｉＲは、サーミスタ２の抵抗値ｒ２の温度特性曲線ｔｓ
より抵抗値が小さくなる方向に大幅に遷移するため、ｒ
ｔ（（ｒ２ となって酸素濃度センサＳの検出出力Ｅ
ｓは Ｅｓ ＝ Ｖｌとなる。
Ｉ ＣＨ）側の値の時には、第５図に示すように、活性
状態にあるチタニア素子１の抵抗値ｒ１の温度特性曲線
ｉＲは、サーミスタ２の抵抗値ｒ２の温度特性曲線ｔｓ
より抵抗値が小さくなる方向に大幅に遷移するため、ｒ
ｔ（（ｒ２ となって酸素濃度センサＳの検出出力Ｅ
ｓは Ｅｓ ＝ Ｖｌとなる。
まだ、排気ガス中の酸素濃度が高く空燃比が希薄（ＬＥ
ＡＮ）側の値の時には、やはり第５図に示すように、活
性状態にあるチタニア素子１の抵抗値ｒ１の温度特性曲
線ｔＬは、サーミスタ２の抵抗値ｒ２の温度特性曲線ｔ
ｓより抵抗値が大きくなる方向に大幅に遷移するため、
ｒ １＞ ｒ２ となって酸素濃度セッサＳの検出出
力Ｅｓは Ｅｓ＝Ｑになる。
ＡＮ）側の値の時には、やはり第５図に示すように、活
性状態にあるチタニア素子１の抵抗値ｒ１の温度特性曲
線ｔＬは、サーミスタ２の抵抗値ｒ２の温度特性曲線ｔ
ｓより抵抗値が大きくなる方向に大幅に遷移するため、
ｒ １＞ ｒ２ となって酸素濃度セッサＳの検出出
力Ｅｓは Ｅｓ＝Ｑになる。
そのだめ、チタニア素子１が活性状態となった時点以降
の検出出力Ｅｓに対応した検出データＤｓは、空燃比が
過濃側の値の時は第４図の曲線ｔ１で示すように変化し
、逆に空燃比が希薄側の値の時は第４図の曲線ｔ２で示
すように変化するだめ、両者のレベル差は、全制御域に
亘って温度に影響されずに略均−となる。
の検出出力Ｅｓに対応した検出データＤｓは、空燃比が
過濃側の値の時は第４図の曲線ｔ１で示すように変化し
、逆に空燃比が希薄側の値の時は第４図の曲線ｔ２で示
すように変化するだめ、両者のレベル差は、全制御域に
亘って温度に影響されずに略均−となる。
したがって、演算装置６において、上記のような検出デ
ータＤｓと基準値データ］）ｒ２とに基づいて、空燃比
のフィードバック制御を行なえば、過濃側と希薄側の空
燃比制御範囲を略等しく１−ること、すなわち検出デー
タＤｓを第４図に破線で示すように全制御域に亘って過
濃側と希薄側に同じように振幅変化させることができる
ため、混合気の制御点は常に空気過剰率 λ−１の理論
空燃比と一致するようになる。
ータＤｓと基準値データ］）ｒ２とに基づいて、空燃比
のフィードバック制御を行なえば、過濃側と希薄側の空
燃比制御範囲を略等しく１−ること、すなわち検出デー
タＤｓを第４図に破線で示すように全制御域に亘って過
濃側と希薄側に同じように振幅変化させることができる
ため、混合気の制御点は常に空気過剰率 λ−１の理論
空燃比と一致するようになる。
なお、上記実施例では、検出出力Ｅｓに基づくチタニア
素子１の活性状態の判定を、演算装置６においてソフト
的に行なうようにした例に就て述べたが、増幅器５の出
力側にその出力と予め定めた基準値と比較する比較器を
設けて、この比較器によってハード的にチタニア素子１
が活性状態になったか否かを判定するようにしても良い
。
素子１の活性状態の判定を、演算装置６においてソフト
的に行なうようにした例に就て述べたが、増幅器５の出
力側にその出力と予め定めた基準値と比較する比較器を
設けて、この比較器によってハード的にチタニア素子１
が活性状態になったか否かを判定するようにしても良い
。
また、−に記実施例における酸素濃度セッサＳの電源入
力端子Ｙ＋をアースに接続すると共に、アース端子Ｙ２
にセンサ駆動電圧Ｖ１を印加するようにした場合でも、
チタニア素子１の抵抗値ｒ１の温度特性を利用して、チ
タニア素子１が活性状態になったか否を判定できる。
力端子Ｙ＋をアースに接続すると共に、アース端子Ｙ２
にセンサ駆動電圧Ｖ１を印加するようにした場合でも、
チタニア素子１の抵抗値ｒ１の温度特性を利用して、チ
タニア素子１が活性状態になったか否を判定できる。
ただし、チタニア素子１の抵抗値ｒ１は、酸素濃度に応
じて変化するため、それを補償するようにしないと非常
にラフな判定となる。
じて変化するため、それを補償するようにしないと非常
にラフな判定となる。
さらに、上記実施例では内燃機関の排気ガスを被検ガス
としだ例に就て述べたが、酸素濃度検出素子の検出可能
な酸素濃度を有するガスなら、どのようなガスでも良い
。
としだ例に就て述べたが、酸素濃度検出素子の検出可能
な酸素濃度を有するガスなら、どのようなガスでも良い
。
以上述べたように、この発明による酸素濃度センサの制
御装置にあっては、酸素濃度検出素子とサーミスタとの
接続点に所定の電圧を印加して置し・て、接続点からの
検出出力が予め定めだ基準値に達しだ時点以降は、接続
点に印加していた所定の電圧を遮断するようにしだので
、酸素濃度検出素子の活性状態を的確に判定できると共
に、この酸素濃度センサの出力に基づいて空燃比フィー
ドバック制御を行なった場合、混合気の制御点を常に空
気過剰率 λ−１の理論空燃比と一致させることができ
る。
御装置にあっては、酸素濃度検出素子とサーミスタとの
接続点に所定の電圧を印加して置し・て、接続点からの
検出出力が予め定めだ基準値に達しだ時点以降は、接続
点に印加していた所定の電圧を遮断するようにしだので
、酸素濃度検出素子の活性状態を的確に判定できると共
に、この酸素濃度センサの出力に基づいて空燃比フィー
ドバック制御を行なった場合、混合気の制御点を常に空
気過剰率 λ−１の理論空燃比と一致させることができ
る。
第１図は、この発明の前提となる酸素濃度検出素子とサ
ーミスタとの接続関係の一例を示す回路図、 第２図は、この発明の背景説明に供する線図、第３図は
、この発明の一実施例を示す回路構成図、第４図及び第
５図は、夫々第３図の動作説明に供する線図である。 １・・・酸素濃度検出素子（チタニア素子）２・・・サ
ーミスタ ３・・・制御装置４・・定電圧回路 ６
・・・演算装置（判定手段）Ｓ・・・酸素濃度センサ 第１図 第２図 温Ｊｔ
ーミスタとの接続関係の一例を示す回路図、 第２図は、この発明の背景説明に供する線図、第３図は
、この発明の一実施例を示す回路構成図、第４図及び第
５図は、夫々第３図の動作説明に供する線図である。 １・・・酸素濃度検出素子（チタニア素子）２・・・サ
ーミスタ ３・・・制御装置４・・定電圧回路 ６
・・・演算装置（判定手段）Ｓ・・・酸素濃度センサ 第１図 第２図 温Ｊｔ
Claims (1)
- １ 被検ガスの酸素濃度に応じて電気抵抗値が変化する
酸素濃度検出素子に、温度補償用のザーミスタを直列接
続して、両者の接続点から検出出力を取り出すようにし
た酸素濃度センサにおいて、前記接続点に所定の電圧を
印加する電圧印加手段と、前記接続点からの検出出力が
予め定めた基準値に達したか否かを判定する判定手段と
、この判定手段の判定結果に応じて作動し、前記検出出
力が前記基準値に達した時点以降前記電圧印加手段から
前記接続点に印加される所定の電圧を遮断するスイッチ
手段とを設けたことを特徴とする酸素濃度センサの制御
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57189993A JPS5979847A (ja) | 1982-10-30 | 1982-10-30 | 酸素濃度センサの制御装置 |
| US06/545,696 US4519237A (en) | 1982-10-30 | 1983-10-26 | Oxygen-sensing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57189993A JPS5979847A (ja) | 1982-10-30 | 1982-10-30 | 酸素濃度センサの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5979847A true JPS5979847A (ja) | 1984-05-09 |
Family
ID=16250592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57189993A Pending JPS5979847A (ja) | 1982-10-30 | 1982-10-30 | 酸素濃度センサの制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4519237A (ja) |
| JP (1) | JPS5979847A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100441678B1 (ko) * | 2001-07-19 | 2004-07-27 | 주식회사 진산물산 | 안전관리용 가스탐지기의 가스탐지센서 소손 방지 방법 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5062065A (en) * | 1989-10-06 | 1991-10-29 | Leopold Kostal Gmbh & Co., Kg | Environmental sensing and ventilation control system with compensation for sensor characteristics |
| FR2685085A1 (fr) * | 1991-12-12 | 1993-06-18 | Siemens Automotive Sa | Dispositif de detection de la teneur en oxygene des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne. |
| US5219228A (en) * | 1992-05-11 | 1993-06-15 | General Motors Corporation | Exhaust gas temperature measuring system utilizing existing oxygen sensor |
| US5297419A (en) * | 1992-07-16 | 1994-03-29 | Thermco Instrument Corporation | Linearizing gas analyzer |
| US6082177A (en) * | 1997-09-22 | 2000-07-04 | Snap-On Tools Company | Nitric oxide enhanced response circuit for gas analyzer |
| US6497135B1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-12-24 | Delphi Technologies, Inc. | Controller for use with wide range oxygen sensor |
| US7236083B2 (en) * | 2002-06-27 | 2007-06-26 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Resistance type oxygen sensor and oxygen sensor device using it and air/fuel ratio control system |
| US6856147B2 (en) * | 2003-01-15 | 2005-02-15 | Daimlerchrysler Corporation | Resistive load measurement system |
| US20130073190A1 (en) * | 2011-09-21 | 2013-03-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Engine Start Up Control For A Motor Vehicle |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2608245C2 (de) * | 1976-02-28 | 1983-08-11 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und Einrichtung zur Überwachung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffmeßsonde |
| US4147513A (en) * | 1977-09-26 | 1979-04-03 | Bendix Autolite Corporation | Method and apparatus for measuring the O2 content of a gas |
| JPS581745B2 (ja) * | 1977-12-16 | 1983-01-12 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | ガス検出装置 |
| JPS581746B2 (ja) * | 1978-12-07 | 1983-01-12 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 空燃比検出装置 |
| JPS5827849A (ja) * | 1981-08-13 | 1983-02-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御方法 |
-
1982
- 1982-10-30 JP JP57189993A patent/JPS5979847A/ja active Pending
-
1983
- 1983-10-26 US US06/545,696 patent/US4519237A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100441678B1 (ko) * | 2001-07-19 | 2004-07-27 | 주식회사 진산물산 | 안전관리용 가스탐지기의 가스탐지센서 소손 방지 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4519237A (en) | 1985-05-28 |
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