JPS60239664A - 酸素センサの加熱装置 - Google Patents
酸素センサの加熱装置Info
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- JPS60239664A JPS60239664A JP59097200A JP9720084A JPS60239664A JP S60239664 A JPS60239664 A JP S60239664A JP 59097200 A JP59097200 A JP 59097200A JP 9720084 A JP9720084 A JP 9720084A JP S60239664 A JPS60239664 A JP S60239664A
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- Japan
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- oxygen
- oxygen sensor
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- time
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1493—Details
- F02D41/1494—Control of sensor heater
-
- 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
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/4067—Means for heating or controlling the temperature of the solid electrolyte
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は自動車用エンジンやその他の燃焼装置の空燃比
制御に用いられる酸素センサを加熱するための加熱装置
に関する。
制御に用いられる酸素センサを加熱するための加熱装置
に関する。
（従来技術）
近時、例えば自動車用エンジンにおいて、吸入混合気の
空燃比を精度よく目標値に制御するために、排気系に酸
素センサを設けて、空燃比と相関関係をもつ排気中の酸
素濃度に応じて燃料供給量をフィードバンク制御するこ
とが行われている。
空燃比を精度よく目標値に制御するために、排気系に酸
素センサを設けて、空燃比と相関関係をもつ排気中の酸
素濃度に応じて燃料供給量をフィードバンク制御するこ
とが行われている。
このような酸素センサでは、その特性が温度に依存する
ので、作動を安定化させるために、加熱用ヒータを設け
て、常に一定温度に保持させておく必要がある。
ので、作動を安定化させるために、加熱用ヒータを設け
て、常に一定温度に保持させておく必要がある。
従来のこの種の酸素センサとしては、例えば特開昭５８
−１５３１５５号公報に記載されたものがあり、第１図
のように示すことができる。第１図において、１は酸素
センサであり、酸素センサ１は酸素濃度に応じて起電力
を発生する一種の濃淡電池の原理を応用したものである
。２．３は酸素イオン伝導性の固体電解質であり、これ
らの第１、第２固体電解質２．３は所定間隔Ｌ（例えば
、Ｌ＝Ｏ，１ｍ）を隔てて略平行に配設されている。ま
た、これらの第１、第２固体電解質２．３の間には支持
体４が介設されており、この支持体４は第１、第２固体
電解質２．３と共に間隙部５を画成している。間隙部５
に臨む第１固体電解質２の一面には基準電極６が設けら
れており、他面には基準電極６と対向する位置に測定電
極７が設けられている。
−１５３１５５号公報に記載されたものがあり、第１図
のように示すことができる。第１図において、１は酸素
センサであり、酸素センサ１は酸素濃度に応じて起電力
を発生する一種の濃淡電池の原理を応用したものである
。２．３は酸素イオン伝導性の固体電解質であり、これ
らの第１、第２固体電解質２．３は所定間隔Ｌ（例えば
、Ｌ＝Ｏ，１ｍ）を隔てて略平行に配設されている。ま
た、これらの第１、第２固体電解質２．３の間には支持
体４が介設されており、この支持体４は第１、第２固体
電解質２．３と共に間隙部５を画成している。間隙部５
に臨む第１固体電解質２の一面には基準電極６が設けら
れており、他面には基準電極６と対向する位置に測定電
極７が設けられている。
一方、間隙部５に臨む第２固体電解質３の一面には基準
電極６と対向する位置に固体電解質３を通じて酸素イオ
ンを移動させるポンプ電極としてのポンプカソード８が
、他面にはポンプアノード９がそれぞれ設けられている
。上記固体電解質２、基準電極６および測定電極７はセ
ンサ部１０を構成し、固体電解質３、ポンプカソード８
およびポンプアノード９はポンプ部１１を構成している
。
電極６と対向する位置に固体電解質３を通じて酸素イオ
ンを移動させるポンプ電極としてのポンプカソード８が
、他面にはポンプアノード９がそれぞれ設けられている
。上記固体電解質２、基準電極６および測定電極７はセ
ンサ部１０を構成し、固体電解質３、ポンプカソード８
およびポンプアノード９はポンプ部１１を構成している
。
このような酸素センサ１ではポンプ部１１のポンプアノ
ード９にポンプ電流１ｐを供給すると、このポンプ電流
Ｉｐは第２固体電解質３内をポンプアノード９からポン
プカソード８に向けて流れる。このとき、ポンプ電流１
ｐの値に応じてポンプカソード８からポンプアノ−１ご
９に向けて第２固体電解質３内を酸素イオンが移動する
。したがって、図中矢印ＧＡＳで示すように被測定ガス
、例えば排気を導くと、ポンプ電流Ｉｐにより間隙部５
の酸素分子がイオンの形で外部に排出される。この場合
、間隙りが極めて狭いため、外部から間隙部５に拡散す
る酸素分子の量が制限される。このため、間隙部５の内
外部において酸素濃度差が発生し、この酸素濃度差に応
じてセンサ部】０の各電極６．７間に起電力Ｅが生じる
。これはセンサ部１０の出力電圧Ｖｓとして取り出すこ
とができる。そして、同一の出力電圧Ｖｓに対応する空
燃比はポンプ電流１ｐの値により異なり、ポンプ電流ｒ
ｐの増加に伴って理論空燃比よりリーン側に移行する。
ード９にポンプ電流１ｐを供給すると、このポンプ電流
Ｉｐは第２固体電解質３内をポンプアノード９からポン
プカソード８に向けて流れる。このとき、ポンプ電流１
ｐの値に応じてポンプカソード８からポンプアノ−１ご
９に向けて第２固体電解質３内を酸素イオンが移動する
。したがって、図中矢印ＧＡＳで示すように被測定ガス
、例えば排気を導くと、ポンプ電流Ｉｐにより間隙部５
の酸素分子がイオンの形で外部に排出される。この場合
、間隙りが極めて狭いため、外部から間隙部５に拡散す
る酸素分子の量が制限される。このため、間隙部５の内
外部において酸素濃度差が発生し、この酸素濃度差に応
じてセンサ部】０の各電極６．７間に起電力Ｅが生じる
。これはセンサ部１０の出力電圧Ｖｓとして取り出すこ
とができる。そして、同一の出力電圧Ｖｓに対応する空
燃比はポンプ電流１ｐの値により異なり、ポンプ電流ｒ
ｐの増加に伴って理論空燃比よりリーン側に移行する。
そこで、出力電圧Ｖｓが一定となるようにポンプ電流Ｉ
ｐを流すようにすれば、このポンプ電流１ｐの値がら空
燃比を検出することができる。
ｐを流すようにすれば、このポンプ電流１ｐの値がら空
燃比を検出することができる。
上記センサ部１０およびポンプ部１１は全体として排気
中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出用素子部（以下、
素子部という）１２を構成しており、素子部１２により
検出された酸素濃度は酸素センサ１の出力Ｖｓとして外
部に取り出される。この出力Ｖｓはセンサ部１０の各電
極６．７間における酸素濃度差を表しているが、素子部
１２の温度が変化すると、同一出力Ｖｓに対応するポン
プ電流ｒｐの値が変化する。これは、詳しくは間隙部５
の拡散係数の値が温度により変化するためで、ポンプ電
流１ｐの値は間隙部５に拡散する酸素分子の量に対応し
ているからである。したがって、ポンプ電流１ｐの値が
温度により変化すると、検出される空燃比の精度が低下
する。そこで、素子部１２の温度を間接するうよにヒー
タ１３が設けられており、ヒータ１３は素子部１２の近
傍に配設され該素子部１２を加熱してその活性状態を適
切に維持している。すなわち、素子部１２の側方には絶
縁性を有するアルミナ基板１４が所定間隔を隔てて略平
行に配設されており、このアルミナ基板１４内には第１
、第２固体電解質２．３の活性を保つように適温に加熱
するヒ〜り１３が内蔵されている。ヒ〜り１３にはヒー
タリード線１５．１６を介して電力供給手段１７から５
〜１５Ｖ程度のヒータ電流１ｈが供給されている。電力
供給手段１７は、例えば排気温度をエンジン負荷により
推定し、ヒ〜り１３に供給する電流Ｉｈを該エンジン負
荷に応じて２段階に制御して素子部１２の温度が負荷に
よって大きく変動しないようにしている（特開昭５６−
５４３４６号公報参照）。なお、上記素子部１２および
ヒータ１３は酸素センサＩを構成している。
中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出用素子部（以下、
素子部という）１２を構成しており、素子部１２により
検出された酸素濃度は酸素センサ１の出力Ｖｓとして外
部に取り出される。この出力Ｖｓはセンサ部１０の各電
極６．７間における酸素濃度差を表しているが、素子部
１２の温度が変化すると、同一出力Ｖｓに対応するポン
プ電流ｒｐの値が変化する。これは、詳しくは間隙部５
の拡散係数の値が温度により変化するためで、ポンプ電
流１ｐの値は間隙部５に拡散する酸素分子の量に対応し
ているからである。したがって、ポンプ電流１ｐの値が
温度により変化すると、検出される空燃比の精度が低下
する。そこで、素子部１２の温度を間接するうよにヒー
タ１３が設けられており、ヒータ１３は素子部１２の近
傍に配設され該素子部１２を加熱してその活性状態を適
切に維持している。すなわち、素子部１２の側方には絶
縁性を有するアルミナ基板１４が所定間隔を隔てて略平
行に配設されており、このアルミナ基板１４内には第１
、第２固体電解質２．３の活性を保つように適温に加熱
するヒ〜り１３が内蔵されている。ヒ〜り１３にはヒー
タリード線１５．１６を介して電力供給手段１７から５
〜１５Ｖ程度のヒータ電流１ｈが供給されている。電力
供給手段１７は、例えば排気温度をエンジン負荷により
推定し、ヒ〜り１３に供給する電流Ｉｈを該エンジン負
荷に応じて２段階に制御して素子部１２の温度が負荷に
よって大きく変動しないようにしている（特開昭５６−
５４３４６号公報参照）。なお、上記素子部１２および
ヒータ１３は酸素センサＩを構成している。
しかしながら、このような従来の酸素センサの加熱装置
にあっては、主にエンジン始動後におけるエンジン負荷
に基づいてヒータ電流■ｈを制御して素子部の温度を調
整する構成となっていたため、始動後は素子部の温度を
調整することができるが、始動中においてはヒータ電流
Ｊｈの制御が適切に行われておらず排気温度の上昇を待
って素子部が活性化されていた。このため、素子部出力
Ｖｓが安定化するまでに時間がかかり、始動後暫くの間
は空燃比判断が不正確となる。したがって、このような
酸素センサ１を用いて空燃比のフィードバック制御を行
うと、特に暖機中における空燃比のフィルドパック制御
の精度が低下する。
にあっては、主にエンジン始動後におけるエンジン負荷
に基づいてヒータ電流■ｈを制御して素子部の温度を調
整する構成となっていたため、始動後は素子部の温度を
調整することができるが、始動中においてはヒータ電流
Ｊｈの制御が適切に行われておらず排気温度の上昇を待
って素子部が活性化されていた。このため、素子部出力
Ｖｓが安定化するまでに時間がかかり、始動後暫くの間
は空燃比判断が不正確となる。したがって、このような
酸素センサ１を用いて空燃比のフィードバック制御を行
うと、特に暖機中における空燃比のフィルドパック制御
の精度が低下する。
（発明の目的）
そこで本発明は、始動時のヒータ温度を推定し、この推
定結果に応じて素子部が速やかに所定の活性状態となる
ようにヒータへの供給電力を制御することにより、始動
時に素子部を適切に加熱してその出力特性を速やかに安
定させて、酸素センサの使用開始初期における空燃比判
断の精度を向上させることを目的としている。
定結果に応じて素子部が速やかに所定の活性状態となる
ようにヒータへの供給電力を制御することにより、始動
時に素子部を適切に加熱してその出力特性を速やかに安
定させて、酸素センサの使用開始初期における空燃比判
断の精度を向上させることを目的としている。
（発明の構成）
本発明による酸素センサの加熱装置は、排気中の酸素濃
度を検出する酸素濃度検出用素子部と、該素子部を加熱
するヒータと、を有する酸素センサと、エンジン始動時
の運転状態に基づいであるいは前記ヒータに供給される
電流と印加電圧からヒータの抵抗をめ、該抵抗に基づい
てヒータ温度を算出する温度検出手段と、温度検出手段
の出力に基づいてエンジン始動時に前記素子部が所定の
活性状態とな乞ようにヒータに供給する電力を制御する
電力供給手段と、を備えており、始動時に前記素子部を
適切に加熱するものである。
度を検出する酸素濃度検出用素子部と、該素子部を加熱
するヒータと、を有する酸素センサと、エンジン始動時
の運転状態に基づいであるいは前記ヒータに供給される
電流と印加電圧からヒータの抵抗をめ、該抵抗に基づい
てヒータ温度を算出する温度検出手段と、温度検出手段
の出力に基づいてエンジン始動時に前記素子部が所定の
活性状態とな乞ようにヒータに供給する電力を制御する
電力供給手段と、を備えており、始動時に前記素子部を
適切に加熱するものである。
（実施例）
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第２図は本発明に係る酸素センサの加熱装置の第１実施
例を示す図であり、本実施例の説明にあたり第１図に示
した従来例と同一構成部分には同一符号を付しその説明
を省略する。
例を示す図であり、本実施例の説明にあたり第１図に示
した従来例と同一構成部分には同一符号を付しその説明
を省略する。
まず、構成を説明すると、第２図において２１は従来例
と同様に酸素濃淡電池の原理に基づく酸素センサである
。この酸素センサ２Ｉは素子部１２とヒータ１３により
構成される。ヒータ１３には電力供給手段２２からヒー
タ電流ｒｈが供給されており、電力供給手段２２は温度
検出手段詔からの信号に基づいてヒ〜り１３に供給する
電流Ｉｈを制御している。ヒーク電流検出回路詔は水温
センサ２４とコントロールユニット５によす構成されて
おり、水温カンナＵはエンジンの冷却水温７’ｗを検出
している。水温センサ２４の出力はコントロールユニッ
ト２５に入力されており、コントロールユニット５はエ
ンジン始動時の冷却水温Ｔｗから排気温度を推定し、こ
の推定結果に応じてヒータ１３の温度（以下、ヒータ温
度という）Ｔｈを算出する。コントロールユニット５の
出力は電力供給手段２２に入力されており、電力供給手
段２２は加熱時間設定回路が、トランジスタ制御回路２
７、トランジスタＱ１および制限抵抗Ｒ１により構成さ
れる。加熱時間設定回路四は冷却水温Ｔｗから推定され
たヒータ温度Ｔｈに基づいてヒータ１３の急速加熱時間
ｔを設定し、この加熱時間ｔだけトランジスタ制御回路
２７がトランジスタＱｌをＯＮ作動させ制限抵抗Ｒ１を
バイパスしてヒータ電流ｒｈを流す。
と同様に酸素濃淡電池の原理に基づく酸素センサである
。この酸素センサ２Ｉは素子部１２とヒータ１３により
構成される。ヒータ１３には電力供給手段２２からヒー
タ電流ｒｈが供給されており、電力供給手段２２は温度
検出手段詔からの信号に基づいてヒ〜り１３に供給する
電流Ｉｈを制御している。ヒーク電流検出回路詔は水温
センサ２４とコントロールユニット５によす構成されて
おり、水温カンナＵはエンジンの冷却水温７’ｗを検出
している。水温センサ２４の出力はコントロールユニッ
ト２５に入力されており、コントロールユニット５はエ
ンジン始動時の冷却水温Ｔｗから排気温度を推定し、こ
の推定結果に応じてヒータ１３の温度（以下、ヒータ温
度という）Ｔｈを算出する。コントロールユニット５の
出力は電力供給手段２２に入力されており、電力供給手
段２２は加熱時間設定回路が、トランジスタ制御回路２
７、トランジスタＱ１および制限抵抗Ｒ１により構成さ
れる。加熱時間設定回路四は冷却水温Ｔｗから推定され
たヒータ温度Ｔｈに基づいてヒータ１３の急速加熱時間
ｔを設定し、この加熱時間ｔだけトランジスタ制御回路
２７がトランジスタＱｌをＯＮ作動させ制限抵抗Ｒ１を
バイパスしてヒータ電流ｒｈを流す。
そして、急速加熱時間を経過後はトランジスタ制御′回
路２７がトランジスタＱ１をＯＦＦさせて制限抵抗Ｒ１
を介してヒータ電流１ｈを流す。
路２７がトランジスタＱ１をＯＦＦさせて制限抵抗Ｒ１
を介してヒータ電流１ｈを流す。
以上の構成において、エンジン始動時、冷却水温Ｔｗに
応じて適切な急速加熱時間ｔが設定され、該時間を内は
ヒータ１３に４ＶＣなる直流電流が全て印加され大きな
値のヒータ電流■ｈが流れる。これにより、始動と同時
にヒータ１３に大きな発熱量が発生し、素子部１２が急
速に加熱される。したがって、素子部１２が急速に活性
化され、その出力特性が速やかに安定する。
応じて適切な急速加熱時間ｔが設定され、該時間を内は
ヒータ１３に４ＶＣなる直流電流が全て印加され大きな
値のヒータ電流■ｈが流れる。これにより、始動と同時
にヒータ１３に大きな発熱量が発生し、素子部１２が急
速に加熱される。したがって、素子部１２が急速に活性
化され、その出力特性が速やかに安定する。
その結果、酸素センサ１の使用開始初期における空燃比
判断の精度を向上させることができ、例えば暖機中にお
ける空燃比のフィードバンク制御の精度を高めることが
できる。また、見方を換えれば、酸素センサ１の使用開
始時期を従来に比して格段と早めることができ、始動直
後がら空燃比のフィードバック制御が可能となる。
判断の精度を向上させることができ、例えば暖機中にお
ける空燃比のフィードバンク制御の精度を高めることが
できる。また、見方を換えれば、酸素センサ１の使用開
始時期を従来に比して格段と早めることができ、始動直
後がら空燃比のフィードバック制御が可能となる。
第３図は本発明に係る酸素センサの加熱装置の第２実施
例を示す図であり、本実施例はヒータ温度Ｔｈの推定方
法を変更したものである。
例を示す図であり、本実施例はヒータ温度Ｔｈの推定方
法を変更したものである。
なお、第１実施例と同一構成部分には同一符号が付され
ている。
ている。
第３図において、３１は温度検出手段であり、温度検出
手段３１はヒータ電圧検出回路３２、ヒータ電流検出回
路３３およびコントロールユニット３４により構成され
る。ヒータ電圧検出回路３２はヒータ１３への印加電圧
ｖｈを検出し、信号５（ｖｈ）を出力する。ヒータ電流
検出回路３３はヒータ電流Ｉｈの値を抵抗Ｒ２の両端間
の電圧降下として検出し信号５（Ｉｈ）を出力する。信
号Ｓ （Ｖｈ） 、信号５（Ｉｈ）はコントロールユニ
ット３４に入力されており、コントロールユニット３４
はヒータ１３への印加電圧ｖｈとヒータ電流１ｈからヒ
ータ１３の抵抗（以下、ヒ−り抵抗という）Ｒｈ （Ｒ
ｈ＝ｖｈ／ｒ ｈ）を演算するとともに、このヒータ抵
抗Ｒｈに基づいてヒータ温度Ｔｈを次式■に従って算出
する。
手段３１はヒータ電圧検出回路３２、ヒータ電流検出回
路３３およびコントロールユニット３４により構成され
る。ヒータ電圧検出回路３２はヒータ１３への印加電圧
ｖｈを検出し、信号５（ｖｈ）を出力する。ヒータ電流
検出回路３３はヒータ電流Ｉｈの値を抵抗Ｒ２の両端間
の電圧降下として検出し信号５（Ｉｈ）を出力する。信
号Ｓ （Ｖｈ） 、信号５（Ｉｈ）はコントロールユニ
ット３４に入力されており、コントロールユニット３４
はヒータ１３への印加電圧ｖｈとヒータ電流１ｈからヒ
ータ１３の抵抗（以下、ヒ−り抵抗という）Ｒｈ （Ｒ
ｈ＝ｖｈ／ｒ ｈ）を演算するとともに、このヒータ抵
抗Ｒｈに基づいてヒータ温度Ｔｈを次式■に従って算出
する。
Ｔ ｈ −Ｋ 、 Ｒｈ ＋ Ｋ ２ ’−■但し、Ｋ
１ ：正の定数、 Ｋ２ ：負の定数、 これは、ヒータ１３が、白金を主成分としており、その
発熱温度Ｒｈと抵抗Ｔｈとの間に密接な相関関係が成立
するからである。したがって、ヒータ抵抗Ｒｈを一定値
に保つようにすれば、ヒータ温度Ｔｈを一定に保つこと
ができる。
１ ：正の定数、 Ｋ２ ：負の定数、 これは、ヒータ１３が、白金を主成分としており、その
発熱温度Ｒｈと抵抗Ｔｈとの間に密接な相関関係が成立
するからである。したがって、ヒータ抵抗Ｒｈを一定値
に保つようにすれば、ヒータ温度Ｔｈを一定に保つこと
ができる。
そして、コントロールユニット３４はヒータ抵抗Ｒｈの
値が所定値となるように急速加熱時間ｔを設定する。コ
ン］・ロールユニット３４の出力は電力供給手段３５に
入力されており、電力供給手段３５はトランジスタ制御
回路２７、トランジスタＱ１および抵抗Ｒ１、Ｒ２によ
り構成される。
値が所定値となるように急速加熱時間ｔを設定する。コ
ン］・ロールユニット３４の出力は電力供給手段３５に
入力されており、電力供給手段３５はトランジスタ制御
回路２７、トランジスタＱ１および抵抗Ｒ１、Ｒ２によ
り構成される。
電力供給手段３５は急速加熱時間ｔの時間だけ第１実施
例と同様に抵抗Ｒ１をバイパスしてヒータ１３に大電流
を流す。
例と同様に抵抗Ｒ１をバイパスしてヒータ１３に大電流
を流す。
したがって、本実施例においても第１実施例と同様の効
果を得ることができるが、ヒータ抵抗Ｒｈの値からヒ−
り温度’ｒ ｈを精密に推定できるため、第１実施例以
上に精度よくヒータ温度Ｔｈを所定値に制御して素子部
１２の活性状態を適切に維持することができる。
果を得ることができるが、ヒータ抵抗Ｒｈの値からヒ−
り温度’ｒ ｈを精密に推定できるため、第１実施例以
上に精度よくヒータ温度Ｔｈを所定値に制御して素子部
１２の活性状態を適切に維持することができる。
第４図及び第５図は本発明に係る酸素センサの加熱装置
の第３実施例を示す図であり、本実施例の説明にあたり
第１図に示した従来例と同一構成部分には同一符号を付
しその説明を省略する。
の第３実施例を示す図であり、本実施例の説明にあたり
第１図に示した従来例と同一構成部分には同一符号を付
しその説明を省略する。
第４図において、素子部１２の図中右側方には絶縁性を
有するアルミナ基板４１が所定間隔を隔てて略平行に配
設されており、アルミナ基板４１内には第１ヒータ４２
および第２ヒーク招が埋設されている。第１ヒータ４２
は従来例で示した通常のヒータ１３に相当し、主に暖機
後にお′い゛て素子部１２の活性状態を適切に維持する
。〜・方、第２ヒータ４３はエンジン始動時に所定の電
力が供給され、素子部１２を急速加熱するものである。
有するアルミナ基板４１が所定間隔を隔てて略平行に配
設されており、アルミナ基板４１内には第１ヒータ４２
および第２ヒーク招が埋設されている。第１ヒータ４２
は従来例で示した通常のヒータ１３に相当し、主に暖機
後にお′い゛て素子部１２の活性状態を適切に維持する
。〜・方、第２ヒータ４３はエンジン始動時に所定の電
力が供給され、素子部１２を急速加熱するものである。
上記素子部１２、アルミナ基板４１、第１ヒータ４２お
よび第２ヒータ超は全体として酸素センサ４４を構成す
る。第５図は第４図の酸素センサを使用したヒータ加熱
制御装置を示す図であり、本実施例では第２図と同様の
構成による外部回路によって第２ヒータ４３への電力供
給が制御される。
よび第２ヒータ超は全体として酸素センサ４４を構成す
る。第５図は第４図の酸素センサを使用したヒータ加熱
制御装置を示す図であり、本実施例では第２図と同様の
構成による外部回路によって第２ヒータ４３への電力供
給が制御される。
本実施例によれば、第１実施例よりもより細かなヒータ
への加熱制御が可能となる。尚、本実施例では第２ヒー
タ４３を制御することとしたが、第１ヒータ４２または
第１、第２ヒーク４２、超相方を水温に応じて最適に制
御してもよい。
への加熱制御が可能となる。尚、本実施例では第２ヒー
タ４３を制御することとしたが、第１ヒータ４２または
第１、第２ヒーク４２、超相方を水温に応じて最適に制
御してもよい。
また、第６図は本発明に係る酸素センサの加熱装置の第
４実施例を示す図であり、本実施例では第３図と同様の
構成による外部回路によって第２ヒ−り招の電力供給が
制御される。
４実施例を示す図であり、本実施例では第３図と同様の
構成による外部回路によって第２ヒ−り招の電力供給が
制御される。
尚、第１ヒータ４２にも同様の制御を行いよりきめの細
かなヒータ制御を行ってもよい。
かなヒータ制御を行ってもよい。
これらの第３、第４実施例では急速加熱専用に配設され
た第２ヒータ４３への電力供給制御を精密に行うことが
でき、より一層素子部１２の活性状態を速やかにかつ適
切に維持することができる。
た第２ヒータ４３への電力供給制御を精密に行うことが
でき、より一層素子部１２の活性状態を速やかにかつ適
切に維持することができる。
なお、上記各実施例では運転条件として冷却水温を用い
ているが、これのみに限らず、例えば外気温度等他の条
件を併用してもよく、また他の条件によって急速加熱時
間を補正するようにしてもよい。
ているが、これのみに限らず、例えば外気温度等他の条
件を併用してもよく、また他の条件によって急速加熱時
間を補正するようにしてもよい。
また、本発明は上記各実施例で説明したように素子部が
センサ部とポンプ部により構成される酸素センサに限ら
ず、素子部の加熱制御を必要とするすべての酸素センサ
に適用することができる。
センサ部とポンプ部により構成される酸素センサに限ら
ず、素子部の加熱制御を必要とするすべての酸素センサ
に適用することができる。
（効果）
本発明によれば、エンジン始動時素子部を急速に加熱し
てその出力特性を速やかに安定させることができ、酸素
センサの使用開始初期における空燃比判断の精度を向上
させることができる。
てその出力特性を速やかに安定させることができ、酸素
センサの使用開始初期における空燃比判断の精度を向上
させることができる。
第１図は従来の酸素センサの断面図、第２図は本発明の
第１実施例を示すその回路構成図、第３図は本発明の第
２実施例を示すその回路構成図、第４．５図は本発明の
第３実施例を示す図であり、第４図はその酸素センサの
断面図、第５図はその回路構成図、第６図は本発明の第
４実施例を示すその回路構成図である。 １２−−−−−酸素濃度検出用素子部、１３−−−ヒー
タ、 １７．２２．３５− ・−電力供給手段、２１．４４−
−−−一酸素センサ、 ２３．３１−−−一温度検出手段、 ４２−−・第１ヒータ、 ４３−−一第２ヒータ。 代理人弁理士 有我軍一部
第１実施例を示すその回路構成図、第３図は本発明の第
２実施例を示すその回路構成図、第４．５図は本発明の
第３実施例を示す図であり、第４図はその酸素センサの
断面図、第５図はその回路構成図、第６図は本発明の第
４実施例を示すその回路構成図である。 １２−−−−−酸素濃度検出用素子部、１３−−−ヒー
タ、 １７．２２．３５− ・−電力供給手段、２１．４４−
−−−一酸素センサ、 ２３．３１−−−一温度検出手段、 ４２−−・第１ヒータ、 ４３−−一第２ヒータ。 代理人弁理士 有我軍一部
Claims (1)
- 排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出用素子部と、
該素子部を加熱するヒータと、を有する酸素センサと、
エンジン始動時の運転状態に基づいであるいは前記ヒー
タに供給される電流と印加電圧からヒータの抵抗をめ、
該抵抗に基づいてヒータ温度を算出する温度検出手段と
、温度検出手段の出力に基づいてエンジン始動時に前記
素子部が所定の活性状態となるようにヒータに供給する
電力を制御する電力供給手段と、を備えたことを特徴と
する酸素センサの加熱装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59097200A JPS60239664A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 酸素センサの加熱装置 |
| DE19853517252 DE3517252A1 (de) | 1984-05-14 | 1985-05-13 | Heizvorrichtung fuer einen sauerstoffuehler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59097200A JPS60239664A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 酸素センサの加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60239664A true JPS60239664A (ja) | 1985-11-28 |
Family
ID=14185958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59097200A Pending JPS60239664A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 酸素センサの加熱装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60239664A (ja) |
| DE (1) | DE3517252A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63302356A (ja) * | 1987-01-27 | 1988-12-09 | Ngk Insulators Ltd | 酸素濃度測定装置の調整方法 |
| JPH01297550A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Honda Motor Co Ltd | 酸素濃度センサの活性判別方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195349A (ja) * | 1985-02-25 | 1986-08-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関の空燃比検出装置 |
| JPH0684950B2 (ja) * | 1987-03-03 | 1994-10-26 | 日本碍子株式会社 | 電気化学的装置 |
| JPH01147138A (ja) * | 1987-12-01 | 1989-06-08 | Mitsubishi Electric Corp | 空燃比センサのヒータ制御装置 |
| JPH01147139A (ja) * | 1987-12-01 | 1989-06-08 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の空燃比検出装置 |
| JPH01227832A (ja) * | 1988-03-08 | 1989-09-12 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
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| JP2855971B2 (ja) * | 1992-06-25 | 1999-02-10 | 三菱電機株式会社 | 空燃比センサ |
| JP3056365B2 (ja) * | 1993-12-28 | 2000-06-26 | 三菱電機株式会社 | 酸素濃度センサの制御装置 |
| IT1285863B1 (it) * | 1996-05-08 | 1998-06-24 | Magneti Marelli Spa | Circuito di controllo per un riscaldatore a resistenza variabile associato ad un sensore di ossigeno nei gas di scarico. |
| DE102013204914A1 (de) * | 2013-03-20 | 2014-09-25 | Continental Automotive Gmbh | Sensor zur Erfassung eines Gasgehalts |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4129099A (en) * | 1977-04-15 | 1978-12-12 | General Motors Corporation | Galvanic exhaust gas sensor with solid electrolyte |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP59097200A patent/JPS60239664A/ja active Pending
-
1985
- 1985-05-13 DE DE19853517252 patent/DE3517252A1/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63302356A (ja) * | 1987-01-27 | 1988-12-09 | Ngk Insulators Ltd | 酸素濃度測定装置の調整方法 |
| JPH01297550A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Honda Motor Co Ltd | 酸素濃度センサの活性判別方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3517252A1 (de) | 1985-11-21 |
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