JPS60165541A - 機関の空燃比センサ - Google Patents
機関の空燃比センサInfo
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- JPS60165541A JPS60165541A JP59023222A JP2322284A JPS60165541A JP S60165541 A JPS60165541 A JP S60165541A JP 59023222 A JP59023222 A JP 59023222A JP 2322284 A JP2322284 A JP 2322284A JP S60165541 A JPS60165541 A JP S60165541A
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- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は内燃機関等の排気ガス中の酸素濃度を測定して
空燃比を検知する装置に関するものであシ、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。
空燃比を検知する装置に関するものであシ、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(例えば安定化ソル
コニア)で構成された酸素センサを用い、排気ガスの酸
素分圧とを気の酸素分圧との差によって生じる起電力の
変化に基づい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周知の通シである。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方が得
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、理論空燃比以外のを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。そこ
で、かかる不都合を解消し任意の空燃比で機関を運転可
能にする酸素ポンプ式空燃比センサが提案されているが
、特性が温度によって著しく変化するために実用に至ら
なかった。
コニア)で構成された酸素センサを用い、排気ガスの酸
素分圧とを気の酸素分圧との差によって生じる起電力の
変化に基づい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周知の通シである。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方が得
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、理論空燃比以外のを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。そこ
で、かかる不都合を解消し任意の空燃比で機関を運転可
能にする酸素ポンプ式空燃比センサが提案されているが
、特性が温度によって著しく変化するために実用に至ら
なかった。
第1図および第2図は従来の酸素ポンプ式窒燃比センサ
を示し、1は機関の排気管、2は排気管1内に配設され
たを燃比センサ部である。空燃比センサ部2は、厚さが
約0.5鱈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の両側面にそれぞれ白金電極4,5を設
けて構成された固体電解室酸素ボング6と、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電極8
゜9を設けて構成された固体電解質酸素センサ10と、
酸素センサ6と酸素ポン7”10を帆1m程度の微小間
隙dを介して対向するよう排気管lに取付けるだめの支
持台11とから構成される。12は制御装置であシ、酸
素センサ10が電極8,9間に発生する起電力esを抵
抗R1を介して演算増幅器Aの反転入力端子に印加し、
この演算増幅器Aの非反転入力端子に印加されている基
準電圧Vと起電力e8との差異に比例した演算増幅器A
の出力Kj、9)ランジスタTRを駆動し、酸素ポンゾ
ロの電極4,5間に流すポンプ電流Ipを制御する機能
を備えている。即ち、起電力e8を所定値Vに保つのに
必要なポンプ電流工pを供給する作用をする。
を示し、1は機関の排気管、2は排気管1内に配設され
たを燃比センサ部である。空燃比センサ部2は、厚さが
約0.5鱈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の両側面にそれぞれ白金電極4,5を設
けて構成された固体電解室酸素ボング6と、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電極8
゜9を設けて構成された固体電解質酸素センサ10と、
酸素センサ6と酸素ポン7”10を帆1m程度の微小間
隙dを介して対向するよう排気管lに取付けるだめの支
持台11とから構成される。12は制御装置であシ、酸
素センサ10が電極8,9間に発生する起電力esを抵
抗R1を介して演算増幅器Aの反転入力端子に印加し、
この演算増幅器Aの非反転入力端子に印加されている基
準電圧Vと起電力e8との差異に比例した演算増幅器A
の出力Kj、9)ランジスタTRを駆動し、酸素ポンゾ
ロの電極4,5間に流すポンプ電流Ipを制御する機能
を備えている。即ち、起電力e8を所定値Vに保つのに
必要なポンプ電流工pを供給する作用をする。
又、ポンプ電流供給源である直流電源Bから供給される
ポンプ電流工pに対応した出力信号を得るだめの抵抗R
0全備えている。この抵抗&は直流電源Bと対応してポ
ンプ電流■pが過大に流れないように抵抗値が選ばれて
いる。Cはコンデンサであって、演算増幅器Aと共に積
分器を構成し、起電力e8を所定値Vに正確に一致させ
るように作用する。
ポンプ電流工pに対応した出力信号を得るだめの抵抗R
0全備えている。この抵抗&は直流電源Bと対応してポ
ンプ電流■pが過大に流れないように抵抗値が選ばれて
いる。Cはコンデンサであって、演算増幅器Aと共に積
分器を構成し、起電力e8を所定値Vに正確に一致させ
るように作用する。
上記構成の従来の酸素ポンプ式空燃比センサの特性例を
第3図に示す。第3図において、実線はを燃比センサの
温度が例えば600℃のときの空燃比とポンプ電流Ip
との関係を示しておシ、破線は同様にして800℃のと
きの関係を示している。
第3図に示す。第3図において、実線はを燃比センサの
温度が例えば600℃のときの空燃比とポンプ電流Ip
との関係を示しておシ、破線は同様にして800℃のと
きの関係を示している。
このような特性変動社酸素ボンf6および酸素センサ1
0を構成するイオン伝導性固体電解質3゜7の温度が変
化するとイオン伝導度が変化することによって生じるも
のと考えられる。実験によれば、空燃比センサの温度を
機関排気の温度範囲にわたって変化させると同一の空燃
比に対応する酸素ボンf6の電流は数10%に及んで変
化することが判明しておシ、空燃比センサとしての実用
に耐えられない。
0を構成するイオン伝導性固体電解質3゜7の温度が変
化するとイオン伝導度が変化することによって生じるも
のと考えられる。実験によれば、空燃比センサの温度を
機関排気の温度範囲にわたって変化させると同一の空燃
比に対応する酸素ボンf6の電流は数10%に及んで変
化することが判明しておシ、空燃比センサとしての実用
に耐えられない。
又、第4図はイオン伝導性固体電解質3,7が有する電
気抵抗の温度依存性を示し、各種固体電解質に共通の特
性であシ、この第4図に示した特性を応用すれば、空燃
比センサの温度依存性を補正することができる。
気抵抗の温度依存性を示し、各種固体電解質に共通の特
性であシ、この第4図に示した特性を応用すれば、空燃
比センサの温度依存性を補正することができる。
本発明は上記のことを考慮して成されたものであり、温
度による特性の変化を空燃比センサ自身の内部抵抗によ
シ検出して補正を行い、温度による特性変化のない酸素
ポンプ方式の機関の空燃比センサを提供することを目的
とする。
度による特性の変化を空燃比センサ自身の内部抵抗によ
シ検出して補正を行い、温度による特性変化のない酸素
ポンプ方式の機関の空燃比センサを提供することを目的
とする。
以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。
第5図において、12′は制御装置であり、下記に詳述
する。13は2チヤンネルのAD変換器、14は抵抗&
の端子間電圧vl −72を算出する演算部、15はv
l −v、を抵抗&で除してボングミ流工pを算出する
演算部、16は酸素ボンf6の端子電圧v2をポンプ電
流IPで除して酸素ボンf6の内部抵抗値Rを算出する
演算部、17は内部抵抗値Rから温度Tを算出する演算
部、18はポンプ電流■pを温度Tによって校正してポ
ンプ電流値工、。を算出する演算部である。他の構成は
従来と同様である。
する。13は2チヤンネルのAD変換器、14は抵抗&
の端子間電圧vl −72を算出する演算部、15はv
l −v、を抵抗&で除してボングミ流工pを算出する
演算部、16は酸素ボンf6の端子電圧v2をポンプ電
流IPで除して酸素ボンf6の内部抵抗値Rを算出する
演算部、17は内部抵抗値Rから温度Tを算出する演算
部、18はポンプ電流■pを温度Tによって校正してポ
ンプ電流値工、。を算出する演算部である。他の構成は
従来と同様である。
上記構成において、抵抗式の端子電圧vl I N’2
は次式で与えられる。
は次式で与えられる。
V+ =Ip (Ro +’ R) ・・・・−・(1
)V2 = Ip拳R・・・・・・(2)端子電圧71
、 v2は演算処理を容易にするためにAD変換器1
3によってデイソタル信号に変換され、ディジタル化さ
れた端子電圧vI、v2は演算部14に与えられる。演
算部14では端子電圧Vl+V、の差が演算され、次に
この差を演算部15で抵抗値ルで除する。従って、演算
部15の出力は式%式%) ÷&=Ip となシ、ポンプ電流■pが算出される。
)V2 = Ip拳R・・・・・・(2)端子電圧71
、 v2は演算処理を容易にするためにAD変換器1
3によってデイソタル信号に変換され、ディジタル化さ
れた端子電圧vI、v2は演算部14に与えられる。演
算部14では端子電圧Vl+V、の差が演算され、次に
この差を演算部15で抵抗値ルで除する。従って、演算
部15の出力は式%式%) ÷&=Ip となシ、ポンプ電流■pが算出される。
演算部16で端子電圧V、を演算部15の出方即ち■p
で除する。従って、式(2)よシ演算耶16の出方はV
、÷Ip=Ip−R÷Ip=Rとなシ、酸素ポンプ6の
内部抵抗値Rが算出される。この内部抵抗値Rは演算部
17によって酸素ポンプ6の温度Tに変換される。演算
部17は第4図に示した特性を表わす関数T = B/
ln (A−R)によって演算するもので、内部抵抗R
と定数A、Bによって温度Tを演算出力する。
で除する。従って、式(2)よシ演算耶16の出方はV
、÷Ip=Ip−R÷Ip=Rとなシ、酸素ポンプ6の
内部抵抗値Rが算出される。この内部抵抗値Rは演算部
17によって酸素ポンプ6の温度Tに変換される。演算
部17は第4図に示した特性を表わす関数T = B/
ln (A−R)によって演算するもので、内部抵抗R
と定数A、Bによって温度Tを演算出力する。
尚、第4図の特性が構造上の諸条件によって単純な関数
形で表現不可能な場合、又は対数演算を不向きとするマ
イクロプロセッサなどによって演算する場合にあっては
、演算部17は第6図に示す−よ−うなマッグデータを
使用して演算するもので構成するのが有効である。この
マッグデータによる演算について簡単に説明すると、第
6図に示すように酸素ポンプ6の内部抵抗値Rの代表的
な抵抗値RII & t Rs r −+ RH+ R
H++ +−に対応して温度の実測値T1+ T2 +
Ts r ”’ + Tn+ TH+x + ”’を
予め記憶しておく。ここで、内部抵抗Rが与えられると
これを挾む代表点Rn、 RH++に対応する温度Tn
、 TH+1を検索する。次に、この検索値の組内部抵
抗Rに対応する温度Tが近似的に算出される。この方法
は簡単な四則演算のみを使用しているため、マイクロプ
ロセッサによっても容易に演算可能である。
形で表現不可能な場合、又は対数演算を不向きとするマ
イクロプロセッサなどによって演算する場合にあっては
、演算部17は第6図に示す−よ−うなマッグデータを
使用して演算するもので構成するのが有効である。この
マッグデータによる演算について簡単に説明すると、第
6図に示すように酸素ポンプ6の内部抵抗値Rの代表的
な抵抗値RII & t Rs r −+ RH+ R
H++ +−に対応して温度の実測値T1+ T2 +
Ts r ”’ + Tn+ TH+x + ”’を
予め記憶しておく。ここで、内部抵抗Rが与えられると
これを挾む代表点Rn、 RH++に対応する温度Tn
、 TH+1を検索する。次に、この検索値の組内部抵
抗Rに対応する温度Tが近似的に算出される。この方法
は簡単な四則演算のみを使用しているため、マイクロプ
ロセッサによっても容易に演算可能である。
次に、演算部18は演算部15によって得たポンプ電流
lpを演算部17によって得た温度Tによって一定の温
度Toにおけるポンプ電流■poに校正する。酸素セン
サ10の起電力e8を一定の値にするようにボングミ流
工pを制御しているとき、es= (RT/4F )t
n (P人/Pv ) =・−・−(3)Ip=(4e
争DΦA/kTt)(PA−Pv) −(4)なる関係
式が成立する。式(3)は著名たネルンストの式であっ
てPA lpv は間@d円内外酸素分圧値であシ、空
燃比を代表するパラメータとなっている。又、Rは気体
定数、Fはファラデ一定数、Tは温度である。式(4)
は間隙d内の酸素をポンプ電流Ipで汲出す速度と間y
ld内へ酸素が拡散によって流入する速度が平衡してい
るときの関係式であって、eは電子の電荷量、Dは拡散
係数、Aは間隙dの開孔断面積、Kはがルツマン定数、
tは有効拡散経路長である。又、式(a+ 、 (4)
よシIp = (4e 1II)A/kTt) PA
−−(5)なる関係式がめられる。
lpを演算部17によって得た温度Tによって一定の温
度Toにおけるポンプ電流■poに校正する。酸素セン
サ10の起電力e8を一定の値にするようにボングミ流
工pを制御しているとき、es= (RT/4F )t
n (P人/Pv ) =・−・−(3)Ip=(4e
争DΦA/kTt)(PA−Pv) −(4)なる関係
式が成立する。式(3)は著名たネルンストの式であっ
てPA lpv は間@d円内外酸素分圧値であシ、空
燃比を代表するパラメータとなっている。又、Rは気体
定数、Fはファラデ一定数、Tは温度である。式(4)
は間隙d内の酸素をポンプ電流Ipで汲出す速度と間y
ld内へ酸素が拡散によって流入する速度が平衡してい
るときの関係式であって、eは電子の電荷量、Dは拡散
係数、Aは間隙dの開孔断面積、Kはがルツマン定数、
tは有効拡散経路長である。又、式(a+ 、 (4)
よシIp = (4e 1II)A/kTt) PA
−−(5)なる関係式がめられる。
一方、気体の拡散係数りは温度の1.75乗に比例する
ことが知られておシ、比例定数をδとしてD=δT1°
75 と表わしてこれヲ(5)式に代入すると、”p=
(4eδに/kl )T0°75 、 P、 −−−−
−−(6)となる。即ち、ポンプ電流Ipは酸素分圧2
人すなわち空燃比と温度Tの0.75乗に比例すること
になる。(6)式において、基準の温度T。のときのポ
ンプ電流を工p。とすると、 Ip。=(4eδA/kt)T0’゛”−PA −−−
−・−(7)となる。(6ン、(7)式よシ Ipo = Ip (To / T ) ’°ys −
−−−(8)となる。(8)式は任意の温度Tにおける
ポングミ流工pを基準の温度T。におけるポンプ電流工
p。に校正可能であることを示している。尚、種々の実
験によれば、構造や温度の均一性などが若干の影響 ゛
を与えるため(8ン式では厳密な校正ができず、Ipo
” Ip (To/ T )C−−(9)と表わして
指数Cを実測データに基づき決定するのが望ましい。又
、第5図の構成においては、C= 0.75〜1.0程
度の値が妥当であることが実験によ請求められている。
ことが知られておシ、比例定数をδとしてD=δT1°
75 と表わしてこれヲ(5)式に代入すると、”p=
(4eδに/kl )T0°75 、 P、 −−−−
−−(6)となる。即ち、ポンプ電流Ipは酸素分圧2
人すなわち空燃比と温度Tの0.75乗に比例すること
になる。(6)式において、基準の温度T。のときのポ
ンプ電流を工p。とすると、 Ip。=(4eδA/kt)T0’゛”−PA −−−
−・−(7)となる。(6ン、(7)式よシ Ipo = Ip (To / T ) ’°ys −
−−−(8)となる。(8)式は任意の温度Tにおける
ポングミ流工pを基準の温度T。におけるポンプ電流工
p。に校正可能であることを示している。尚、種々の実
験によれば、構造や温度の均一性などが若干の影響 ゛
を与えるため(8ン式では厳密な校正ができず、Ipo
” Ip (To/ T )C−−(9)と表わして
指数Cを実測データに基づき決定するのが望ましい。又
、第5図の構成においては、C= 0.75〜1.0程
度の値が妥当であることが実験によ請求められている。
そこで、演算部18は演算部15の出力であるポンプ電
流Ipと演算部17の出力である温度Tによって(9)
式の演算を行い、基準温度T。のときのポンプ電流Ip
0をめるものである。
流Ipと演算部17の出力である温度Tによって(9)
式の演算を行い、基準温度T。のときのポンプ電流Ip
0をめるものである。
尚、演算部18として対数あるいは指数演算が不向きな
マイクロゾロセッサなどを用いる場合には(9)式の1
次近似式 の演算を行い、基準温度T。におけるポンプ電流工p。
マイクロゾロセッサなどを用いる場合には(9)式の1
次近似式 の演算を行い、基準温度T。におけるポンプ電流工p。
をめるようにしても良い。この場合は広い温度範囲に適
用することは困難であるが、通常の機関の排気ガス温度
においては光分に笑用可能である。
用することは困難であるが、通常の機関の排気ガス温度
においては光分に笑用可能である。
又、演算部18として第7図に示すようなマッグデータ
を使用して補間演算するようにしても良い。第7図のマ
ッグデータは横軸に温度Tの代表点’L ! Tt +
Ts + −+ Tn r TH+x ・=を縦軸に
ポンプ電流Ipの代表点Ipt 、 Ip2 、 Ip
3 、・・’ r Ipn IIpn+t +・・・を
とり、縦横各代表点の叉点に基準の温度T。に対応する
校正したポンプ電流Ipo’e予め記憶したものである
。このマッグデータの使用においては、まず温度Tよシ
小さくかつ最も近い代表点Tnおよびポングミ流Ip′
t−挾む代表点Ipn。
を使用して補間演算するようにしても良い。第7図のマ
ッグデータは横軸に温度Tの代表点’L ! Tt +
Ts + −+ Tn r TH+x ・=を縦軸に
ポンプ電流Ipの代表点Ipt 、 Ip2 、 Ip
3 、・・’ r Ipn IIpn+t +・・・を
とり、縦横各代表点の叉点に基準の温度T。に対応する
校正したポンプ電流Ipo’e予め記憶したものである
。このマッグデータの使用においては、まず温度Tよシ
小さくかつ最も近い代表点Tnおよびポングミ流Ip′
t−挾む代表点Ipn。
Ipn+sの各組合せによシ2つの校正したポンプ電流
(Iponln)および(工p。n+1.n)を検索す
る。
(Iponln)および(工p。n+1.n)を検索す
る。
そして、この検索値の組合せ(■pn、工p。n+H)
および(Ipl+x + Ipon+1 + n )に
よシ補開演算をしてポンプ電流(”Po 、 n )
請求める。補間演算の方法については第6図で説明した
ので省略する。次に、温度Tよシ大きくかつ最も近い代
表点In+1およびポングミ流工pを挾む代表点x匹、
IpH++の各組合せにより2つの校正したポンプ電
流(IpOll、 n+1 )および(Ip。H+s
、 H+z )を検索する。そして、この検索値の賃合
せ(IPn ’ IPOrl + n+1 )および(
Ipn+l、 Ipon+1 + n+1 )によシ補
間演q、金してポンプ電流(Ipo 、 n+1 )を
める。次に、温度Tnに対応するポンプ電流(Ip、
、 n)の組合せ(Tn。
および(Ipl+x + Ipon+1 + n )に
よシ補開演算をしてポンプ電流(”Po 、 n )
請求める。補間演算の方法については第6図で説明した
ので省略する。次に、温度Tよシ大きくかつ最も近い代
表点In+1およびポングミ流工pを挾む代表点x匹、
IpH++の各組合せにより2つの校正したポンプ電
流(IpOll、 n+1 )および(Ip。H+s
、 H+z )を検索する。そして、この検索値の賃合
せ(IPn ’ IPOrl + n+1 )および(
Ipn+l、 Ipon+1 + n+1 )によシ補
間演q、金してポンプ電流(Ipo 、 n+1 )を
める。次に、温度Tnに対応するポンプ電流(Ip、
、 n)の組合せ(Tn。
IpO、n )および温度Tl + 1に対応する号?
ンプ電流(Ip□ 、 n+1 )の組合せ(Tn+x
+ Ipo + n+1 )により補間演算して温度
Tに対応する校正したボンf電流工、。をめる。この校
正したボ′ンf電流Ipoは上述したようにポングミ流
工pを基準の温度T。における値に校正したものである
。
ンプ電流(Ip□ 、 n+1 )の組合せ(Tn+x
+ Ipo + n+1 )により補間演算して温度
Tに対応する校正したボンf電流工、。をめる。この校
正したボ′ンf電流Ipoは上述したようにポングミ流
工pを基準の温度T。における値に校正したものである
。
以上のようKして校正したポンプ電流工p。をめ、これ
をを燃比を代表する信号として使用することKよシ、温
度が一定しない機関の排気ガス通路中に温度の影響を強
く受ける酸素ポン1式空燃比センサを設けても何ら不都
合線ない。
をを燃比を代表する信号として使用することKよシ、温
度が一定しない機関の排気ガス通路中に温度の影響を強
く受ける酸素ポン1式空燃比センサを設けても何ら不都
合線ない。
以上のように本発明のを燃比センサにおいては、(])
窒空燃比ンサの温度によって突燃比合代表するポンプ電
流を校正するようにしたので温度変化に基づく特性変動
を除去した正確な空燃比信号を常に得ることができる。
窒空燃比ンサの温度によって突燃比合代表するポンプ電
流を校正するようにしたので温度変化に基づく特性変動
を除去した正確な空燃比信号を常に得ることができる。
(2)温度は全無比セ/すの構成体である酸素ポンプの
内部抵抗値によって代表させるため特別な測温センサを
要しない。(3)内部抵抗は酸素ポンプのポンプ電流お
よび端子電圧を計測することによって容易に演算できる
。等の種々の秀れた効果を有し、従来の酸素ポンプ式空
燃比センサを使用しては不可能であった任意の空燃比で
の機関の運転を可能にするものである。
内部抵抗値によって代表させるため特別な測温センサを
要しない。(3)内部抵抗は酸素ポンプのポンプ電流お
よび端子電圧を計測することによって容易に演算できる
。等の種々の秀れた効果を有し、従来の酸素ポンプ式空
燃比センサを使用しては不可能であった任意の空燃比で
の機関の運転を可能にするものである。
第1図および第2図は夫々従来の酸素ポンプ式を燃比セ
ンサの構成図およびそのトl線断面図、第3図および第
4図は従来の空燃比センサの特性図、第5図は本発明に
係る酸素ポンプ式空燃比センサの構成図、第6図は本発
明に係る演算部17で用いるマツプデータの一覧図、第
7図は本発明に係る演算部18で用いるマツプデータの
一覧図である。 1・・・排気管、2・・・空燃比センサ部、6・・・酸
素ポンプ、10・・・酸素センサ、12′・・・制御装
置、13・・・AD変換器、14〜18・・・演算部、
A・・・演算増幅器、d・・・間隙部、&・・・抵抗。 尚、図中向−符号扛同一又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第3図 第4図 円粁1″6抗R
ンサの構成図およびそのトl線断面図、第3図および第
4図は従来の空燃比センサの特性図、第5図は本発明に
係る酸素ポンプ式空燃比センサの構成図、第6図は本発
明に係る演算部17で用いるマツプデータの一覧図、第
7図は本発明に係る演算部18で用いるマツプデータの
一覧図である。 1・・・排気管、2・・・空燃比センサ部、6・・・酸
素ポンプ、10・・・酸素センサ、12′・・・制御装
置、13・・・AD変換器、14〜18・・・演算部、
A・・・演算増幅器、d・・・間隙部、&・・・抵抗。 尚、図中向−符号扛同一又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第3図 第4図 円粁1″6抗R
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)機関の排気ガスを導入する間隙部と、この間隙部
内の酸素分圧を制御する固体電解質酸素ボン1と、間隙
部内の酸素分圧と間隙部外の排気ガス中の酸素分圧に対
応した起電力を発生する固体電解質酸素上ンザと、該起
電力を所定値に保つのに必要なポンプ電流を酸素ポンプ
に供給する電流増幅器と、ボンft流の流路に直列に挿
入され、ポンプ電流を所定値以下に制限する抵抗と、該
抵抗の端子間電圧を測定する第1の電圧測定手段と、酸
素ポンプの端子間電圧を測定する第2の電圧測定手段と
、第1の電圧測定手段の出力および前記抵抗の抵抗値か
らボンft流に対応する第1の出力を演算出力するとと
もに第1の出力と第2の電圧測定手段の出力から酸素ポ
ンプの内部抵抗に対応する第2の出方を演算出力する演
算手段と、第2の出力を入カッ9ラメータとして予め定
めた関係によシ酸素ポンプの温度に対応する第3の出力
を発生する温度換算手段と、第3の出力を入力パラメー
タとして予め定めた関係に従って第1の出力を校正した
第4の出力を発生する校正手段を備え、この第4の出力
をを燃比信号としたことを特徴とする機関の空燃比セン
サ。 (2)温度換算手段を、第2の出力の複数の代表値を定
め、該代表値に対応する数値を記憶する手段と、第2の
出力値を挾む2つの代表値に対応する前記数値を検索し
、これらの数値から補間演算によって第2の出力に対応
する数値全演算し、第3の出力とする演算手段とから構
成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の機
関の空燃比センサ。 (3)温度換算手段は、第2の出力(R)および定数A
、Bを使用して第3の出力(T)をT = B/Zn(
A−R)なる換算式で演算して出力するようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の機関の空燃比
センサ。 (4)校正手段は、第1の出力および第3の出力に夫々
複数の代表値を定め、各代表値の組合せに夫々対応する
数値を記憶する手段と、第1および第3の出力値を挾む
夫々2つの代表値の組合せに対応する4つの前記数値を
検索し、この4つの数値から補間演算によって第1およ
び第3の出力の組合せに対応する数値を演算し、この数
値を第4の出力とする演算手段とから構成されることを
特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれかに
記載の機関の空燃比センサ。 (5)校正手段は、第1の出力(Ip ) 、第3の出
力(T)および定数T。、Cを使用して第4の出力(I
p、)をIP。= Ip (To/ T )cなる換算
式で演算して出力するようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の機関の空
燃比センサ。 (6ン校正手段は、第1の出力(Ip ) 、第3の出
力(T)および定数T。、Cを使用して第4の出力(工
p。)エニh)なる換算式で演算して f Ipo = Ip” ’ T。 出力するようにしたととを特徴とする特許請求の範囲第
1項〜第3項のいずれかに記載の機関の空燃比センサ。 (7)定数Cが概ね0.75〜1.0の範囲内の値であ
ることを特徴とする特許請求の範囲都44iHb番第5
項又は第6項記載の機関の空燃比センサ。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59023222A JPH063431B2 (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 機関の空燃比センサ |
AU38411/85A AU557088B2 (en) | 1984-02-08 | 1985-02-04 | Engine air/fuel ratio sensing device |
US06/698,016 US4609452A (en) | 1984-02-08 | 1985-02-04 | Engine air/fuel ratio sensing device |
EP85300871A EP0153830B1 (en) | 1984-02-08 | 1985-02-08 | Engine air/fuel ratio sensing device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59023222A JPH063431B2 (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 機関の空燃比センサ |
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---|---|
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JPH063431B2 JPH063431B2 (ja) | 1994-01-12 |
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Family Applications (1)
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