JPS6051060B2 - 酸素測定検出器の動作準備状態を監視する方法および装置 - Google Patents
酸素測定検出器の動作準備状態を監視する方法および装置Info
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- JPS6051060B2 JPS6051060B2 JP52020777A JP2077777A JPS6051060B2 JP S6051060 B2 JPS6051060 B2 JP S6051060B2 JP 52020777 A JP52020777 A JP 52020777A JP 2077777 A JP2077777 A JP 2077777A JP S6051060 B2 JPS6051060 B2 JP S6051060B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関に排気系において内燃機関の燃料
混合気の閉ループ制御装置に接続された酸素測定検出器
の動作準備状態を監視する方法、およびこの方法を実施
する装置に関する。
混合気の閉ループ制御装置に接続された酸素測定検出器
の動作準備状態を監視する方法、およびこの方法を実施
する装置に関する。
この場合この酸素測定検出器は、冷えた状態では適正評
価可能な信号を送出することができず、暖まると適正評
価可能な信号を送出できるようになる。 内燃機関ので
きるだけ有害物質を含まない排気・ガスを得るため、内
燃機関に供給される燃料混合気の帰還ループないし閉ル
ープ制御装置を設け、これら閉ループ制御装置が、閉ル
ープ制御量を内燃機関の排気系内に配置された酸素測定
検出器から受取ることは公知である。この際この閉ルー
プ制御は、一般に燃料混合気の組成をあらかじめ粗調整
する公知の混合気開ループ制御装置に重ねて行われる。
このような閉ループ制御装置が支障なく動作するための
前提条件は、酸素測定検出器も支障なく動作するという
ことである。酸素分圧差のため固体電解質によるイオン
伝導の方式で動作しかつ排気ガス中にある酸素分圧に相
応して電圧信号を送出し、この電圧信号がλ■１の空気
過剰率の範囲における酸素不足から酸素過剰への移行の
際に電圧急変を生じるような酸素測定検出器において、
動作準備状態は、所定の動作温度に達してから初めて保
証される。冷却状態において検出器の内部抵抗は、閉ル
ープ制御のために十分な電圧信号が、特に明確な電圧変
化が得られない程大きい。それ故に内燃機関の排気ガス
によつて加熱される検出器において内燃機関の冷間始動
および暖機運転のために、内燃機関の動作温度と共に上
昇した検出器温度が得られた際に初めて混合気帰還ルー
プないし閉ループ制御と交代する混合気非帰還ループな
いし開ループ制御をしなければならンジスタ５８のベー
スが切換スイッチ７５，７８から制御され、かつ第２の
トランジスタ５９のベースが、両方のトランジスタの間
にある分圧器から電圧を供給される、特許請求の範囲第
４項記載の装置。６時限素子としてミラー積分器６７が
使われ、このミラー積分器の出力が、ＲＣ遅延素子７２
，７３を介して、切換スイッチとして使われるトランジ
スタ７５のベースに供給され、このトランジスタを通し
て第１のトランジスタ５８のベースへの制御線が、制御
に応じて一方または他方の給電線２２，２８に接続され
る、特許請求の範囲第３項から第５項までのいずれか１
項記載の装置。
価可能な信号を送出することができず、暖まると適正評
価可能な信号を送出できるようになる。 内燃機関ので
きるだけ有害物質を含まない排気・ガスを得るため、内
燃機関に供給される燃料混合気の帰還ループないし閉ル
ープ制御装置を設け、これら閉ループ制御装置が、閉ル
ープ制御量を内燃機関の排気系内に配置された酸素測定
検出器から受取ることは公知である。この際この閉ルー
プ制御は、一般に燃料混合気の組成をあらかじめ粗調整
する公知の混合気開ループ制御装置に重ねて行われる。
このような閉ループ制御装置が支障なく動作するための
前提条件は、酸素測定検出器も支障なく動作するという
ことである。酸素分圧差のため固体電解質によるイオン
伝導の方式で動作しかつ排気ガス中にある酸素分圧に相
応して電圧信号を送出し、この電圧信号がλ■１の空気
過剰率の範囲における酸素不足から酸素過剰への移行の
際に電圧急変を生じるような酸素測定検出器において、
動作準備状態は、所定の動作温度に達してから初めて保
証される。冷却状態において検出器の内部抵抗は、閉ル
ープ制御のために十分な電圧信号が、特に明確な電圧変
化が得られない程大きい。それ故に内燃機関の排気ガス
によつて加熱される検出器において内燃機関の冷間始動
および暖機運転のために、内燃機関の動作温度と共に上
昇した検出器温度が得られた際に初めて混合気帰還ルー
プないし閉ループ制御と交代する混合気非帰還ループな
いし開ループ制御をしなければならンジスタ５８のベー
スが切換スイッチ７５，７８から制御され、かつ第２の
トランジスタ５９のベースが、両方のトランジスタの間
にある分圧器から電圧を供給される、特許請求の範囲第
４項記載の装置。６時限素子としてミラー積分器６７が
使われ、このミラー積分器の出力が、ＲＣ遅延素子７２
，７３を介して、切換スイッチとして使われるトランジ
スタ７５のベースに供給され、このトランジスタを通し
て第１のトランジスタ５８のベースへの制御線が、制御
に応じて一方または他方の給電線２２，２８に接続され
る、特許請求の範囲第３項から第５項までのいずれか１
項記載の装置。
７閾値スイッチ４９として使われる比較器が設けられて
おり、この比較器が、ブリッジ回路に入れられる酸素測
定検出器の電圧を目標値と比較し、かつ比較器から制御
されかつ積分特性を有する制御増幅器が設けられており
、この制御増幅器の出力端子が、燃料混合気を制御する
調節装置に接続されている、内燃機関の燃料混合気を制
御する調整装置において、閾値スイッチが、同時に監視
装置の第１の閾値スイッチ３３として使われ、またこれ
に対して並列に、別の目標値を与える分圧器を有する監
視装置の第２の閾値スイッチ４９が接続されている、特
許請求の範囲第６項記載の装置。
おり、この比較器が、ブリッジ回路に入れられる酸素測
定検出器の電圧を目標値と比較し、かつ比較器から制御
されかつ積分特性を有する制御増幅器が設けられており
、この制御増幅器の出力端子が、燃料混合気を制御する
調節装置に接続されている、内燃機関の燃料混合気を制
御する調整装置において、閾値スイッチが、同時に監視
装置の第１の閾値スイッチ３３として使われ、またこれ
に対して並列に、別の目標値を与える分圧器を有する監
視装置の第２の閾値スイッチ４９が接続されている、特
許請求の範囲第６項記載の装置。
８制御増幅器が、公知のように演算増幅器４３から成り
、この演算増幅器の出力端子と反転入力端子との間に、
積分コンデンサ４４が接続されており、またこの演算増
幅器の出力端子と反転入力端子とが、それぞれ１つの抵
抗８３，８４およびダイオード８５，８６を介してＰＮ
Ｐトランジスタとして形成された第１の分離スイッチ５
８のベースへの制御線８１に接続されている、特許請求
の範囲第７項記載の装置。
、この演算増幅器の出力端子と反転入力端子との間に、
積分コンデンサ４４が接続されており、またこの演算増
幅器の出力端子と反転入力端子とが、それぞれ１つの抵
抗８３，８４およびダイオード８５，８６を介してＰＮ
Ｐトランジスタとして形成された第１の分離スイッチ５
８のベースへの制御線８１に接続されている、特許請求
の範囲第７項記載の装置。
９第２の閾値スイッチ４９の出力段ＮＰＮトランジスタ
９が、正の給電線２８から第１のトランジスタ５８およ
びダイオード５を介して抵抗６へ通じる接続部力化や断
されていない限り、ダイオード７および後続の抵抗６を
介して負の給電線２２に接続できる、特許請求の範囲第
８項記載の装置。
９が、正の給電線２８から第１のトランジスタ５８およ
びダイオード５を介して抵抗６へ通じる接続部力化や断
されていない限り、ダイオード７および後続の抵抗６を
介して負の給電線２２に接続できる、特許請求の範囲第
８項記載の装置。
１０第１の閾値スイッチ３３と制御増幅器４３の反転入
力端子との間に、ＰＮＰトランジスタ３５が接続されて
おり、このトランジスタのベースが、閾値スイッチの出
力端子に接続されており、このトランジスタのコレクタ
が、ダイオード６５を介して時限素子６７の入力端子に
直接接続されており、かつこのトランジスタが、第１の
コレクタ抵抗３７およびこれに並列に抵抗３８を有し、
抵抗３８が、反転入力端子に電圧を供給する分圧器４０
，４１の中間タップ３９へ通じている、特許請求の範囲
第７項ないし第９項のいずれかに記・載の装置。
力端子との間に、ＰＮＰトランジスタ３５が接続されて
おり、このトランジスタのベースが、閾値スイッチの出
力端子に接続されており、このトランジスタのコレクタ
が、ダイオード６５を介して時限素子６７の入力端子に
直接接続されており、かつこのトランジスタが、第１の
コレクタ抵抗３７およびこれに並列に抵抗３８を有し、
抵抗３８が、反転入力端子に電圧を供給する分圧器４０
，４１の中間タップ３９へ通じている、特許請求の範囲
第７項ないし第９項のいずれかに記・載の装置。
発明の詳細な説明
本発明は、内燃機関に排気系において内燃機関の燃料混
合気の閉ループ制御装置に接続された酸素測定検出器の
動作準備状態を監視する方法、およびこの方法を実施す
る装置に関する。
合気の閉ループ制御装置に接続された酸素測定検出器の
動作準備状態を監視する方法、およびこの方法を実施す
る装置に関する。
この場合この酸素測定検出器は、冷えた状態では適正評
価可能な信号を送出することができず、暖まると適正評
価可能な信号を送出できるようになる。内燃機関のでき
るだけ有害物質を含まない排気″ガスを得るため、内燃
機関に供給される燃料混合気の帰還ループないし閉ルー
プ制御装置を設け、これら閉ループ制御装置が、閉ルー
プ制御量を内燃機関の排気系内に配置された酸素測定検
出器から受取ることは公知である。この際この閉ループ
制御は、一般に燃料混合気の組成をあらかじめ粗調整す
る公知の混合気開ループ制御装置に重ねて行われる。こ
のような閉ループ制御装置が支障なく動作するための前
提条件は、酸素測定検出器も支障なく動作するというこ
とである。酸素分圧差のため固体電解質によるイオン伝
導の方式で動作しかつ排気ガス中にある酸素分圧に相応
して電圧信号を送出し、この電圧信号がλ＝１の空気過
剰率の範囲における酸素不足から酸素過剰への移行の際
に電圧急変を生じるような酸素測定検出器において、動
作準備状態は、所定の動作温度に達してから初めて保証
される。冷却状態において検出器の内部抵抗は、閉ルー
プ制御のために十分な電圧信号が、特に明確な電圧変化
が得られない程大きい。それ故に内燃機関の排気ガスに
よつて加熱される検出器において内燃機関の冷間始動お
よび暖機運転のために、内燃機関の動作温度と共に上昇
した検出器温度が得られた際に初めて混合気帰還ループ
ないし閉ループ制御と交代する混合気非帰還ループない
し開ループ制御をしなければならない。内燃機関の所定
の運転条件において、内燃機関を長く運転した後にも検
出器温度が最適値以下に低下するか、または検出器自体
に故障が生じる場合があり得る。
価可能な信号を送出することができず、暖まると適正評
価可能な信号を送出できるようになる。内燃機関のでき
るだけ有害物質を含まない排気″ガスを得るため、内燃
機関に供給される燃料混合気の帰還ループないし閉ルー
プ制御装置を設け、これら閉ループ制御装置が、閉ルー
プ制御量を内燃機関の排気系内に配置された酸素測定検
出器から受取ることは公知である。この際この閉ループ
制御は、一般に燃料混合気の組成をあらかじめ粗調整す
る公知の混合気開ループ制御装置に重ねて行われる。こ
のような閉ループ制御装置が支障なく動作するための前
提条件は、酸素測定検出器も支障なく動作するというこ
とである。酸素分圧差のため固体電解質によるイオン伝
導の方式で動作しかつ排気ガス中にある酸素分圧に相応
して電圧信号を送出し、この電圧信号がλ＝１の空気過
剰率の範囲における酸素不足から酸素過剰への移行の際
に電圧急変を生じるような酸素測定検出器において、動
作準備状態は、所定の動作温度に達してから初めて保証
される。冷却状態において検出器の内部抵抗は、閉ルー
プ制御のために十分な電圧信号が、特に明確な電圧変化
が得られない程大きい。それ故に内燃機関の排気ガスに
よつて加熱される検出器において内燃機関の冷間始動お
よび暖機運転のために、内燃機関の動作温度と共に上昇
した検出器温度が得られた際に初めて混合気帰還ループ
ないし閉ループ制御と交代する混合気非帰還ループない
し開ループ制御をしなければならない。内燃機関の所定
の運転条件において、内燃機関を長く運転した後にも検
出器温度が最適値以下に低下するか、または検出器自体
に故障が生じる場合があり得る。
このような場合に混合気閉ループ制御のため極度な誤調
節になる。混合気開ループ制御も、内燃機関の暖機運転
段階において排気ガス規定に関して最適に動作しないの
で、酸素測定検出器の動作準備状態の監視装置を設ける
必要がある。酸素測定検出器から運転条件による短い時
間間隔て送出されかつ変化する電位を有する電圧信号が
閾値スイッチを介して時限素子に供給され、電圧信号の
時間間隔が時限素子のスイッチ時間より短い限り、この
時限素子がこの信号のためにスイッチを第１のスイッチ
位置に保つような監視装置は公知である。
節になる。混合気開ループ制御も、内燃機関の暖機運転
段階において排気ガス規定に関して最適に動作しないの
で、酸素測定検出器の動作準備状態の監視装置を設ける
必要がある。酸素測定検出器から運転条件による短い時
間間隔て送出されかつ変化する電位を有する電圧信号が
閾値スイッチを介して時限素子に供給され、電圧信号の
時間間隔が時限素子のスイッチ時間より短い限り、この
時限素子がこの信号のためにスイッチを第１のスイッチ
位置に保つような監視装置は公知である。
そうでない場合にはこのスイッチ時間が経過した後にス
イッチは第２のスイッチ位置に動かされる。この時スイ
ッチによつて燃料混合気が調節可能であるか、または警
報装置が投入可能である。この装置は、酸素測定検出器
が故障のためまたは温度の低すぎる際にもはや変化する
電圧を有する信号を送出しない時に、酸素測定検出器の
全体的な故障を検出するだけである、という欠点を有す
る。これに対して本発明の課題は、酸素測定検出器の動
作準備状態が十分にととのつていなくてもこれを確実に
検出し、かつこのような場合さもなけれは検出器によつ
て動作する混合気閉ループ制御装置を混合気開ループ制
御に切換え、かつ酸素測定検出器が、閉ループ制御装置
の確実な動作のために十分高い電圧信号を送出すると、
できるだけ早く閉ループ制御装置を投入できるようにす
ることにある。
イッチは第２のスイッチ位置に動かされる。この時スイ
ッチによつて燃料混合気が調節可能であるか、または警
報装置が投入可能である。この装置は、酸素測定検出器
が故障のためまたは温度の低すぎる際にもはや変化する
電圧を有する信号を送出しない時に、酸素測定検出器の
全体的な故障を検出するだけである、という欠点を有す
る。これに対して本発明の課題は、酸素測定検出器の動
作準備状態が十分にととのつていなくてもこれを確実に
検出し、かつこのような場合さもなけれは検出器によつ
て動作する混合気閉ループ制御装置を混合気開ループ制
御に切換え、かつ酸素測定検出器が、閉ループ制御装置
の確実な動作のために十分高い電圧信号を送出すると、
できるだけ早く閉ループ制御装置を投入できるようにす
ることにある。
この課題は次のようにして解決される。
すなわち検出器が、検出器から発生できる電圧の一定の
平均値を有する試験電圧を加えられ、かつ動作準備状態
の監視量として検出器出力端子に生じる合成電圧が、そ
れぞれ酸素測定検出器の最小出力電圧に相応して上側お
よび下側の目標値と比較するため、２つの比較装置に供
給され、かつ比較装置の出力信号に相応して時限素子を
介して混合気開ループ制御装置が、混合気閉ループ制御
装置の代りに投入またはしや断される。このうにして２
つの電圧閾値は、動作準備できた検出器から送出される
最小および最大の電圧に相応して決められる。
平均値を有する試験電圧を加えられ、かつ動作準備状態
の監視量として検出器出力端子に生じる合成電圧が、そ
れぞれ酸素測定検出器の最小出力電圧に相応して上側お
よび下側の目標値と比較するため、２つの比較装置に供
給され、かつ比較装置の出力信号に相応して時限素子を
介して混合気開ループ制御装置が、混合気閉ループ制御
装置の代りに投入またはしや断される。このうにして２
つの電圧閾値は、動作準備できた検出器から送出される
最小および最大の電圧に相応して決められる。
酸素測定検出器の上昇する温度と共に上昇する出力電圧
が決められたこの閾値を越え、このことが比較装置によ
つて検出されるとすくに、時限素子を中間接続して混合
気開ループ制御装置力化や断され、かつ単位時間あたり
の信号変化のひん度が不足している際に、混合気開ルー
プ制御装置が再び投入される。本発明による方法の実施
例によれは、時限素子を介して混合気開ループ制御装置
と同時に、試験電圧が投入またはしや断される。
が決められたこの閾値を越え、このことが比較装置によ
つて検出されるとすくに、時限素子を中間接続して混合
気開ループ制御装置力化や断され、かつ単位時間あたり
の信号変化のひん度が不足している際に、混合気開ルー
プ制御装置が再び投入される。本発明による方法の実施
例によれは、時限素子を介して混合気開ループ制御装置
と同時に、試験電圧が投入またはしや断される。
このようにして動作準備できた検出器が十分なくり返し
で変化する量の電圧信号を送出る間、試験電圧が酸素測
定検出器に加わるのを防止すると有利である。検出器の
動作準備状態は、試験電圧をしや断した際に時限素子を
介して単位時間あたりの信号変化のひん度によつて検出
され、この時限素子により混合気気開ループ制御および
試験電圧が、検出器動作に支障があつた際に再び投入さ
れる。本発明による方法を実施するための本発明による
装置は次のようになつている。
で変化する量の電圧信号を送出る間、試験電圧が酸素測
定検出器に加わるのを防止すると有利である。検出器の
動作準備状態は、試験電圧をしや断した際に時限素子を
介して単位時間あたりの信号変化のひん度によつて検出
され、この時限素子により混合気気開ループ制御および
試験電圧が、検出器動作に支障があつた際に再び投入さ
れる。本発明による方法を実施するための本発明による
装置は次のようになつている。
すなわち酸素測定検出器に、抵抗を介して正の平均試験
電圧が加えられ、かつ検出器と抵抗との間のタップに生
じる電圧が、それぞれ比較装置として使われかつ下側の
スイッチ閾値を有する閾値スイッチおよび上側のスイッ
チ閾値を有する閾値スイッチに、ブリッジ回路を介して
供給され、これら閾値スイッチの出力が、切換えスイッ
チを後に接続した時限素子にダイオードを介して供給さ
れ、この切換えスイッチを介して閉ループ制御装置の出
力を、燃料混合気を調節する調節装置の制御のために平
均電圧にすることができ、かつこの切換えスイッチを介
して閾値スイッチの１つがしや断可能である。さらに本
発明の実施例によれば、試験電圧を発生するため、電圧
安定化された分圧器が設けられており、この分圧器が、
時限素子の後に接続された切換えスイッチの制御に応じ
て分離スイッチを介してこの分圧器の給電線からしや断
可能である。このようにして検出器は、混合気閉ループ
制御を制御する時間の間電圧をかけられないままてある
。本発明による方法を実施するための装置の別の実施例
によれば、閾値スイッチとして使われる比較器が設けら
れており、この比較器がブリッジ回路に入れられる酸素
測定検出器の電圧を目標値と比較し、かつ比較器から制
御されかつ積分特性を有する制御増幅器が設けられてお
り、この制御増幅器の出力端子が、燃料混合気を調節す
る調節装に接続されている、内燃機関の燃料混合気を制
御する閉ループ制御装置が前提になつている。
電圧が加えられ、かつ検出器と抵抗との間のタップに生
じる電圧が、それぞれ比較装置として使われかつ下側の
スイッチ閾値を有する閾値スイッチおよび上側のスイッ
チ閾値を有する閾値スイッチに、ブリッジ回路を介して
供給され、これら閾値スイッチの出力が、切換えスイッ
チを後に接続した時限素子にダイオードを介して供給さ
れ、この切換えスイッチを介して閉ループ制御装置の出
力を、燃料混合気を調節する調節装置の制御のために平
均電圧にすることができ、かつこの切換えスイッチを介
して閾値スイッチの１つがしや断可能である。さらに本
発明の実施例によれば、試験電圧を発生するため、電圧
安定化された分圧器が設けられており、この分圧器が、
時限素子の後に接続された切換えスイッチの制御に応じ
て分離スイッチを介してこの分圧器の給電線からしや断
可能である。このようにして検出器は、混合気閉ループ
制御を制御する時間の間電圧をかけられないままてある
。本発明による方法を実施するための装置の別の実施例
によれば、閾値スイッチとして使われる比較器が設けら
れており、この比較器がブリッジ回路に入れられる酸素
測定検出器の電圧を目標値と比較し、かつ比較器から制
御されかつ積分特性を有する制御増幅器が設けられてお
り、この制御増幅器の出力端子が、燃料混合気を調節す
る調節装に接続されている、内燃機関の燃料混合気を制
御する閉ループ制御装置が前提になつている。
その際本発明による装置の実施例は次のようになつてい
る。すなわち閾値スイッチが、同時に監視装置の第１の
閾値スイッチとして使われ、かつこれに対して並列に、
別の目標値を与える分圧器を有する監視装置の第２の閾
値スイッチが接続されている。このようにして閉ループ
制御装置のためすでに必要てありかつ存在する閾値スイ
ッチおよびブリッジ回路を、監視装置の実現のために利
用すると有利である。本発明の実施例を以下図面によつ
て説明する。
る。すなわち閾値スイッチが、同時に監視装置の第１の
閾値スイッチとして使われ、かつこれに対して並列に、
別の目標値を与える分圧器を有する監視装置の第２の閾
値スイッチが接続されている。このようにして閉ループ
制御装置のためすでに必要てありかつ存在する閾値スイ
ッチおよびブリッジ回路を、監視装置の実現のために利
用すると有利である。本発明の実施例を以下図面によつ
て説明する。
第１図における酸素測定検出器１０は、一方の側が閉じ
た管片１１を有し、この管片は、固体電解質から焼結さ
れている。管片１１の両面は、微孔性白金膜１２を蒸着
されており、これら白金膜は接点１３を有し、これらの
接点からリード線１４および１５が引出されている。管
片１１は、中心孔１７を有する台１６にあり、この台は
、内燃機関の排気管１９の壁内に密に挿入されている。
従つて中心孔１７を介して周囲空気の酸素は白金膜１２
に達することがてきる。排気管１９内へ突出した外側白
金膜のまわりに、酸素含有量を測定すべき排気ガスが接
している。固体電解質として、例えば２酸化ジルコンが
使用でき、この固体電解質は、例えば排気ガス流中に存
在するような高い温度の際に酸素でイオン伝導を行う。
排気ガスの酸素分圧が、外気の基準分圧と相違すると、
両方の接点１３の間に電位差が生じ、空気過剰率層こ関
するこの電位差の経過が、第２図に曲線２０で示されて
いる。両方の接点１３の間の電位差は、固体電解質管片
の両面における酸素分圧の商に対数的に依存している。
それ故に酸素測定検出器の出力電圧は、空気過剰率λ＝
１．０において急撃に変化する。空気過剰率が１より小
さい場合出力電圧は高い値をとり、かつ空気過剰率λ〉
１の際に接点１３間の最高出力電圧は、非常に低い値を
とる。固体電解質の内部抵抗は、著しく温度に依存する
ので、加熱中の酸素測定検出器の、例えば内燃機関の暖
機運転中の最高出力電圧はかなり変化する。検出器が十
分に加熱された際にこの検出器は、濃い混合気に相当す
るλ＝１．０より小さい空気過剰率において７５０ｎ１
ｖ以上の電圧を送出できる。薄い混合気に相当する空気
過剰率λ〉１の際、この検出器の無負荷電圧は１００ｒ
ｒ１■より小さい。冷たい状態において最大出力電圧は
、第２図に示したように相応して一層低くなる。第３図
による実施例において酸素測定検出器１０は、電圧源と
して概略的に示されているだけであり、この電圧源の串
力端子は、ブリッジ回路２４の第１のブリッジ辺にある
ＰＮＰトランジスタ２１のベースに接続されている。
た管片１１を有し、この管片は、固体電解質から焼結さ
れている。管片１１の両面は、微孔性白金膜１２を蒸着
されており、これら白金膜は接点１３を有し、これらの
接点からリード線１４および１５が引出されている。管
片１１は、中心孔１７を有する台１６にあり、この台は
、内燃機関の排気管１９の壁内に密に挿入されている。
従つて中心孔１７を介して周囲空気の酸素は白金膜１２
に達することがてきる。排気管１９内へ突出した外側白
金膜のまわりに、酸素含有量を測定すべき排気ガスが接
している。固体電解質として、例えば２酸化ジルコンが
使用でき、この固体電解質は、例えば排気ガス流中に存
在するような高い温度の際に酸素でイオン伝導を行う。
排気ガスの酸素分圧が、外気の基準分圧と相違すると、
両方の接点１３の間に電位差が生じ、空気過剰率層こ関
するこの電位差の経過が、第２図に曲線２０で示されて
いる。両方の接点１３の間の電位差は、固体電解質管片
の両面における酸素分圧の商に対数的に依存している。
それ故に酸素測定検出器の出力電圧は、空気過剰率λ＝
１．０において急撃に変化する。空気過剰率が１より小
さい場合出力電圧は高い値をとり、かつ空気過剰率λ〉
１の際に接点１３間の最高出力電圧は、非常に低い値を
とる。固体電解質の内部抵抗は、著しく温度に依存する
ので、加熱中の酸素測定検出器の、例えば内燃機関の暖
機運転中の最高出力電圧はかなり変化する。検出器が十
分に加熱された際にこの検出器は、濃い混合気に相当す
るλ＝１．０より小さい空気過剰率において７５０ｎ１
ｖ以上の電圧を送出できる。薄い混合気に相当する空気
過剰率λ〉１の際、この検出器の無負荷電圧は１００ｒ
ｒ１■より小さい。冷たい状態において最大出力電圧は
、第２図に示したように相応して一層低くなる。第３図
による実施例において酸素測定検出器１０は、電圧源と
して概略的に示されているだけであり、この電圧源の串
力端子は、ブリッジ回路２４の第１のブリッジ辺にある
ＰＮＰトランジスタ２１のベースに接続されている。
このトランジスタはエミッタホロワとして接続されてお
り、かつコレクタが、共通の給電線２２に接続されてい
る。トランジスタ２１のエミッタは、抵抗２３に接続さ
れている。このトランジスタのコレクタエミッタ間およ
びこれに直列に接続された抵抗２３が、ブリッジ回路２
４の第１のブリッジ辺を形成している。ブリッジ回路２
４の第２辺は、トランジスタ２５のコレクタエミッタ間
および抵抗２６によつて形成される。このトランジスタ
２５のコレクタは、共通の正電圧を通じる給電線２８に
保護抵抗２７を介して接続されている。トランジスタ２
５のベースを制御するため、給電線２８と給電線２２と
の間に直列接続された抵抗２９，３０および３１から成
る分圧器が設けられている。電圧安定化のため抵抗３０
および３１に対して並列に、しや断方向に向いたツェナ
ーダイオード３２が共通の給電線２２に接続されている
。この際抵抗３０および３１は、それぞれブリッジ回路
２４の第３および第４のブリッジ辺をなしている。この
時トランジスタ２５のベースは、抵抗２９と抵抗３０と
の間て分圧器に接続されており、かつそれにより同様に
安定化された電圧を供給される。ブリッジ回路２４のブ
リッジ対角線は、演算増幅器３３に接続されており、こ
の演算増幅器は、ここでは閾値スイッチとして動作する
。その際演算増幅器３３の反転入力端子は、トランジス
タ２５の抵抗２６とトランジスタ２１のエミッタ抵抗２
３との間の接続部に接続されており、一方演算増幅器の
非反転入力端子は、抵抗３０と３１との接続部に通じて
いる。演算増幅器３３の出力端子は、抵抗３４を介して
ＰＮＰトランジスタ３５のベースに接続されており、こ
のトランジスタのエミッタは、正電位を通じる共通の給
電線２８に接続されており、またこのトランジスタのコ
レクタは、抵抗３７を介して共通の給電線２２に接続さ
れた結合点３６に通じている。
り、かつコレクタが、共通の給電線２２に接続されてい
る。トランジスタ２１のエミッタは、抵抗２３に接続さ
れている。このトランジスタのコレクタエミッタ間およ
びこれに直列に接続された抵抗２３が、ブリッジ回路２
４の第１のブリッジ辺を形成している。ブリッジ回路２
４の第２辺は、トランジスタ２５のコレクタエミッタ間
および抵抗２６によつて形成される。このトランジスタ
２５のコレクタは、共通の正電圧を通じる給電線２８に
保護抵抗２７を介して接続されている。トランジスタ２
５のベースを制御するため、給電線２８と給電線２２と
の間に直列接続された抵抗２９，３０および３１から成
る分圧器が設けられている。電圧安定化のため抵抗３０
および３１に対して並列に、しや断方向に向いたツェナ
ーダイオード３２が共通の給電線２２に接続されている
。この際抵抗３０および３１は、それぞれブリッジ回路
２４の第３および第４のブリッジ辺をなしている。この
時トランジスタ２５のベースは、抵抗２９と抵抗３０と
の間て分圧器に接続されており、かつそれにより同様に
安定化された電圧を供給される。ブリッジ回路２４のブ
リッジ対角線は、演算増幅器３３に接続されており、こ
の演算増幅器は、ここでは閾値スイッチとして動作する
。その際演算増幅器３３の反転入力端子は、トランジス
タ２５の抵抗２６とトランジスタ２１のエミッタ抵抗２
３との間の接続部に接続されており、一方演算増幅器の
非反転入力端子は、抵抗３０と３１との接続部に通じて
いる。演算増幅器３３の出力端子は、抵抗３４を介して
ＰＮＰトランジスタ３５のベースに接続されており、こ
のトランジスタのエミッタは、正電位を通じる共通の給
電線２８に接続されており、またこのトランジスタのコ
レクタは、抵抗３７を介して共通の給電線２２に接続さ
れた結合点３６に通じている。
結合点３６は、さらに共通の給電線２８と２２との間に
ありかつ２つの抵抗４１と４０とから成る分圧器の中間
タップ３９に抵抗３８を介して接続されている。中間タ
ップ３９から抵抗４２を介して接続線が、制御増幅器と
して使われる演算増幅器４３の反転入力端子に通じてい
る。演算増幅器４３の出力端子と反転入力端子との間に
コンデンサ４４が接続されており、このコンデンサによ
つて制御増幅器は積分特性を有する。さらに演算増幅器
４３の出力端子は、調節装置４に接続されており、この
調節装置は、内燃機関の燃料混合気組成を調節するため
の閉ループ制御装置の一部として設けられている。燃料
混合気を変化させる処置を多様に可能にするため、ここ
では調節装置４は詳細に説明されていない。公知のよう
に演算増幅器の非反転入力端子は、抵抗４５および４６
から成る分圧器を介して基準電圧を供給される。抵抗２
６と抵抗２３との間におけブリッジ回路２４の第１およ
び第２のブリッジ辺の間の接続線から導線４７が、閾値
スイッチとして使われる別の演算増幅器４９の反転入力
端子へ抵抗４８を介して通じている。
ありかつ２つの抵抗４１と４０とから成る分圧器の中間
タップ３９に抵抗３８を介して接続されている。中間タ
ップ３９から抵抗４２を介して接続線が、制御増幅器と
して使われる演算増幅器４３の反転入力端子に通じてい
る。演算増幅器４３の出力端子と反転入力端子との間に
コンデンサ４４が接続されており、このコンデンサによ
つて制御増幅器は積分特性を有する。さらに演算増幅器
４３の出力端子は、調節装置４に接続されており、この
調節装置は、内燃機関の燃料混合気組成を調節するため
の閉ループ制御装置の一部として設けられている。燃料
混合気を変化させる処置を多様に可能にするため、ここ
では調節装置４は詳細に説明されていない。公知のよう
に演算増幅器の非反転入力端子は、抵抗４５および４６
から成る分圧器を介して基準電圧を供給される。抵抗２
６と抵抗２３との間におけブリッジ回路２４の第１およ
び第２のブリッジ辺の間の接続線から導線４７が、閾値
スイッチとして使われる別の演算増幅器４９の反転入力
端子へ抵抗４８を介して通じている。
この演算増幅器の非反転入力端子は、分圧器から電圧を
供給され、この分圧器は、抵抗５０および抵抗５１から
成り、またこの分圧器は、抵抗２９および抵抗３０の間
の安定化電圧を通じるタップと共通の給電線２２との間
に接続されている。この分圧器は、ブリッジ回路２４の
第１および第２のブリッジ辺と共に、第２の閾値スイッ
チとして使われる演算増幅器４９を制御する第２のブリ
ッジ回路を形成している。ブリッジ２４の第１のブリッ
ジ辺をトランジスタ２１のベースを介して制御する酸素
測定検出器１０は、抵抗５３を介して、抵抗５４および
５５から成る分圧器によつて設定された電圧に対して負
荷になる。直列接続された抵抗５４および５５から成る
分圧器は、ダイオード５６およびその前に接続された抵
抗５７および第１の分離スイッチ５８を介して、正の電
位を通じる共通の給電線２８に接続されている。第１の
分離スイッチ５８は、ＰＮＰトランジスタから成り、こ
のトランジスタのコレクタエミッタ間は、抵抗５７と給
電線２８との間に接続されている。他方の側において分
圧器は、第２の分離スイッチ５９として使われるＮＰＮ
トランジスタのコレクタエミッタ間を介して共通の給電
線２２に接続されている。分圧器に加わる電圧を安定化
するため抵抗５７とダイオード５６との間の接続部は、
ダイオード６０を介してツェナーダイオード３２により
安定化された電圧に結合されている。トランジスタ５９
のベースは、トランジスタ５８のコレクタと給電線２２
との間にある抵抗６１と６２とから成る分圧器を介して
電圧を供給されるので、トランジスタ５８を介して給電
線２８への接続が行われている限り、トランジスタ５９
は導通する。
供給され、この分圧器は、抵抗５０および抵抗５１から
成り、またこの分圧器は、抵抗２９および抵抗３０の間
の安定化電圧を通じるタップと共通の給電線２２との間
に接続されている。この分圧器は、ブリッジ回路２４の
第１および第２のブリッジ辺と共に、第２の閾値スイッ
チとして使われる演算増幅器４９を制御する第２のブリ
ッジ回路を形成している。ブリッジ２４の第１のブリッ
ジ辺をトランジスタ２１のベースを介して制御する酸素
測定検出器１０は、抵抗５３を介して、抵抗５４および
５５から成る分圧器によつて設定された電圧に対して負
荷になる。直列接続された抵抗５４および５５から成る
分圧器は、ダイオード５６およびその前に接続された抵
抗５７および第１の分離スイッチ５８を介して、正の電
位を通じる共通の給電線２８に接続されている。第１の
分離スイッチ５８は、ＰＮＰトランジスタから成り、こ
のトランジスタのコレクタエミッタ間は、抵抗５７と給
電線２８との間に接続されている。他方の側において分
圧器は、第２の分離スイッチ５９として使われるＮＰＮ
トランジスタのコレクタエミッタ間を介して共通の給電
線２２に接続されている。分圧器に加わる電圧を安定化
するため抵抗５７とダイオード５６との間の接続部は、
ダイオード６０を介してツェナーダイオード３２により
安定化された電圧に結合されている。トランジスタ５９
のベースは、トランジスタ５８のコレクタと給電線２２
との間にある抵抗６１と６２とから成る分圧器を介して
電圧を供給されるので、トランジスタ５８を介して給電
線２８への接続が行われている限り、トランジスタ５９
は導通する。
トランジスタ５９のベースの電圧供給と同時に第２の閾
値スイッチがしや断できる。
値スイッチがしや断できる。
このため第１のトランジスタ５８のコレクタから給電線
２２へ導線が分岐しており、この導線内において直列に
電流流通方向に向けられたダイオード５が、抵抗を従え
て接続されている。さらに第２の閾値スイッチ４９のＮ
ＰＮトランジスタ９のベースは、電流流通方向に向けら
れかつ抵抗６を従えたダイオード７を介して、またこれ
に対して並列にコンデンサ８を介して給電線２２に接続
されている。第２の閾値スイッチ４９の出力端子および
結合ノ点３６は、それぞれ抵抗６３または抵抗６４を介
し、さらにしや断方向に向けられたダイオード６５を介
して時限素子６７に接続されている。この時限素子は、
ＰＮＰトランジスタ６８を有する公知のミラー積分器か
ら成つており、このトランジス７夕のエミッタは、給電
線２８に接続されており、かつコレクタは、抵抗６９を
介して給電線２２に接続されている。コレクタとベース
間にコンデンサ７０が置かれており、このコンデンサの
値は、時限素子の遅延時間を決めている。さらにトラン
９ジスタ６８のベースは、抵抗７１を介して給電線２８
に接続されており、かつ例えば第２の閾値スイッチ４９
の出力値に応じてダイオード６５を介し、給電線２２の
電位に相当する負の電位にすることができる。トランジ
スタ６８のコレクタ抵抗６９に対して並列に、抵抗７２
とコンデンサ７３とが直列接続されており、その間にＮ
ＰＮトランジスタ７５のベースへの接続部が分岐してい
る。
２２へ導線が分岐しており、この導線内において直列に
電流流通方向に向けられたダイオード５が、抵抗を従え
て接続されている。さらに第２の閾値スイッチ４９のＮ
ＰＮトランジスタ９のベースは、電流流通方向に向けら
れかつ抵抗６を従えたダイオード７を介して、またこれ
に対して並列にコンデンサ８を介して給電線２２に接続
されている。第２の閾値スイッチ４９の出力端子および
結合ノ点３６は、それぞれ抵抗６３または抵抗６４を介
し、さらにしや断方向に向けられたダイオード６５を介
して時限素子６７に接続されている。この時限素子は、
ＰＮＰトランジスタ６８を有する公知のミラー積分器か
ら成つており、このトランジス７夕のエミッタは、給電
線２８に接続されており、かつコレクタは、抵抗６９を
介して給電線２２に接続されている。コレクタとベース
間にコンデンサ７０が置かれており、このコンデンサの
値は、時限素子の遅延時間を決めている。さらにトラン
９ジスタ６８のベースは、抵抗７１を介して給電線２８
に接続されており、かつ例えば第２の閾値スイッチ４９
の出力値に応じてダイオード６５を介し、給電線２２の
電位に相当する負の電位にすることができる。トランジ
スタ６８のコレクタ抵抗６９に対して並列に、抵抗７２
とコンデンサ７３とが直列接続されており、その間にＮ
ＰＮトランジスタ７５のベースへの接続部が分岐してい
る。
このトランジスタ７５のエミッタは、給電線２２に接続
されており、かつコレクタは、コレクタ抵抗７６を介し
て給電線２８に接続されている。さらにトランジスタ７
５のコレクタから抵抗７７を介してＰＮＰトランジスタ
７８のベースへ接続されている。トランジスタ７８のコ
レクタは、コレクタ抵抗７９を介して給電線２２に接続
されている。両方のトランジスタ７５および７８から成
る装置は、切換えスイッチ８０として使われ、この切換
えスイッチによつて第１のトランジスタ５８のベースは
、トランジスタ７８のコレクタから分岐しかつ抵抗８２
を有する制御線８１を介してトランジスタ７８の回路状
態に応じて正またか負の電位に接続される。さらに制御
線８１に、制御増幅器４３の反転入力端子および出力端
子が、それぞれ抵抗８３または抵抗８牡およびダイオー
ド８５またはダイオード８６を介して接続されている。
されており、かつコレクタは、コレクタ抵抗７６を介し
て給電線２８に接続されている。さらにトランジスタ７
５のコレクタから抵抗７７を介してＰＮＰトランジスタ
７８のベースへ接続されている。トランジスタ７８のコ
レクタは、コレクタ抵抗７９を介して給電線２２に接続
されている。両方のトランジスタ７５および７８から成
る装置は、切換えスイッチ８０として使われ、この切換
えスイッチによつて第１のトランジスタ５８のベースは
、トランジスタ７８のコレクタから分岐しかつ抵抗８２
を有する制御線８１を介してトランジスタ７８の回路状
態に応じて正またか負の電位に接続される。さらに制御
線８１に、制御増幅器４３の反転入力端子および出力端
子が、それぞれ抵抗８３または抵抗８牡およびダイオー
ド８５またはダイオード８６を介して接続されている。
その際これらのダイオードは、両方共給電線２２に対し
て電流流通方向に向けられている。さらに制御増幅器の
出力端子は、通常のように抵抗８７を介して給電線２８
の正電位を加えられている。第３図に示された制御およ
び監視装置は次のように動作する。
て電流流通方向に向けられている。さらに制御増幅器の
出力端子は、通常のように抵抗８７を介して給電線２８
の正電位を加えられている。第３図に示された制御およ
び監視装置は次のように動作する。
第１の分離スイッチまたはトランジスタ５８が導通して
いるものとすると、第２のトランジスタ５９のベースに
も正電位が加わり、．従つてこのトランジスタも導通し
ている。この場合に抵抗５４および５５から成る分圧器
は、ツェナダイオード３２を介して安定化された電圧を
供給される。この結果抵抗５３を介して酸素測定検出器
１０に電圧が加えられ、この電圧は、動作準！備できた
検出器から送出される最大電圧と最小電圧との間の平均
値をなすように調節されている。例えは動作準備できた
状態にある酸素測定検出器が、排気ガス組成に応じてほ
ぼ７５０ｎ１ｖの最大電圧またはほぼ１００ｒｎｖの最
小電圧を送出する時、このｔ平均電圧値はほぼ４２５ｒ
ｎｖである。酸素測定検出器の内部抵抗の値および抵抗
５３の値に応じて、検出器の出力端子に電圧が生じ、こ
の電圧は、瞬時的なλに依存して４２５ｎ１ｖと７５０
ｍｖとの間、または４２５ｒＴ１Ｖと１００ｒＴ１ｖと
の間にある。その都度生じるこれらの電圧は、トランジ
スタ２１を介してブリッジ回路２４に供給される。その
際第１および第２のブリッジ辺の抵抗２３と２６との間
に生じかつ第１の閾値スイッチ３３の反転入力端子に供
給される電圧は、この閾値スイッチによつて非反転入力
端子に加わりかつ第３および第４のブリッジ辺の抵抗３
０および３１によつて形成される閾値と比較される。第
１および第２のブリッジ辺の間にフ加わる電圧は、同時
に第２の閾値スイッチ４９の反転入力端子にも加えられ
、この閾値スイッチ非反転入力端子に、抵抗５１および
５０によつて調節加能な閾値が加わる。それぞれのブリ
ッジ辺に安定化された電圧が加わるので、第１および第
２門の閾値スイッチの閾値は一定に保つことができる。
その際閾値スイッチ４９において、ほぼ５００ｎ１ｖで
ある検出器の出力端子における平均合成電圧に相応して
上側の閾値が設定される。第１の閾値スイッチ３３によ
つて、ほぼ３５０ｒＴ１ｖの合成検”出器出力電圧に相
当する閾値スイッチが得られる。空気過剰率λ＝１より
小さな混合気がある時に、酸素測定検出器が動作準備状
態にあるとすぐに、この検出器の出力電圧は、第２の閾
値スイッチ４９の上側の閾値を上回る。
いるものとすると、第２のトランジスタ５９のベースに
も正電位が加わり、．従つてこのトランジスタも導通し
ている。この場合に抵抗５４および５５から成る分圧器
は、ツェナダイオード３２を介して安定化された電圧を
供給される。この結果抵抗５３を介して酸素測定検出器
１０に電圧が加えられ、この電圧は、動作準！備できた
検出器から送出される最大電圧と最小電圧との間の平均
値をなすように調節されている。例えは動作準備できた
状態にある酸素測定検出器が、排気ガス組成に応じてほ
ぼ７５０ｎ１ｖの最大電圧またはほぼ１００ｒｎｖの最
小電圧を送出する時、このｔ平均電圧値はほぼ４２５ｒ
ｎｖである。酸素測定検出器の内部抵抗の値および抵抗
５３の値に応じて、検出器の出力端子に電圧が生じ、こ
の電圧は、瞬時的なλに依存して４２５ｎ１ｖと７５０
ｍｖとの間、または４２５ｒＴ１Ｖと１００ｒＴ１ｖと
の間にある。その都度生じるこれらの電圧は、トランジ
スタ２１を介してブリッジ回路２４に供給される。その
際第１および第２のブリッジ辺の抵抗２３と２６との間
に生じかつ第１の閾値スイッチ３３の反転入力端子に供
給される電圧は、この閾値スイッチによつて非反転入力
端子に加わりかつ第３および第４のブリッジ辺の抵抗３
０および３１によつて形成される閾値と比較される。第
１および第２のブリッジ辺の間にフ加わる電圧は、同時
に第２の閾値スイッチ４９の反転入力端子にも加えられ
、この閾値スイッチ非反転入力端子に、抵抗５１および
５０によつて調節加能な閾値が加わる。それぞれのブリ
ッジ辺に安定化された電圧が加わるので、第１および第
２門の閾値スイッチの閾値は一定に保つことができる。
その際閾値スイッチ４９において、ほぼ５００ｎ１ｖで
ある検出器の出力端子における平均合成電圧に相応して
上側の閾値が設定される。第１の閾値スイッチ３３によ
つて、ほぼ３５０ｒＴ１ｖの合成検”出器出力電圧に相
当する閾値スイッチが得られる。空気過剰率λ＝１より
小さな混合気がある時に、酸素測定検出器が動作準備状
態にあるとすぐに、この検出器の出力電圧は、第２の閾
値スイッチ４９の上側の閾値を上回る。
この時閾値スイッチ４９の出力端子に、給電線２２に相
応して負の電位が加わる。それに応じてトランジスタ６
８のベースおよびミラー積分器６７のコンデンサ７０も
負の電位にされる。この時トランジスタ６８が導通する
とすぐに、正の電位が、ＲＣ素子７３，７２のコンデン
サ７３を充電する短い遅延時間の後にトランジスタ７５
のベースに達し、従つてトランジスタ７５も導通する。
同時にトランジスタ７８のベースも、抵抗７７を介して
負の電位を加えられるので、このトランジスタ７８も導
通し、かつ制御線に給電線２８の電位が生じる。それに
より第１のトランジスタ５８はしや断され、第２のトラ
ンジスタ５９もしや断され、この第２のトランジスタの
ベースは、第１の分離スイッチ５８によつて給電線２８
から切離される。この瞬間から抵抗５４および５５から
成る分圧器は全く電流を流さないので、酸素測定検出器
１０はもはや電圧を加えられない。まず第１および第２
のトランジスタ５８および５９が導通している際に、酸
素測定検出器の出力電圧が３５０ｎ１ｖ（７）閾値以下
に低下すると、同一の過程が行われる。この場合第１の
閾値スイッチ３３の出力端子に正の信号が生じ、この信
号が抵抗３４を介してトランジスタ３５をしや断する。
これにより正の給電線２８への結合．点３６の接続がし
や断され、かつダイオード６５は、抵抗６４および３７
を介して給電線２２の負の電位を加えられる。この場合
同様にミラー積分器のトランジスタ６８は導通しトラン
ジスタ７５およびトランジスタ７８が導通するので、こ
の場，合にも第１のトランジスタ５８がしや断され、分
圧器５４，５５には電圧を生じないようにされる。この
時同時に、あらかじめダイオード５を介して正の電位を
加えられていたダイオード７の陰極には、抵抗６を介し
て給電線２２の負電位が加わるので、第２の閾値スイッ
チの出力段トランジスタ９のベースに、このトランジス
タをしや断する負の電位が加わる。この場合同時に導通
するトランジスタ３５を介してダイオード６５に正の電
位が達するので、抵−抗７１とコンデンサ７０の容量と
で決まるミラー積分器６７の所定の期間が経過した後に
、この期間が経過する前に再びダイオード６５に負の電
位が達しない限り、トランジスタ６８は再びしや断され
る。
応して負の電位が加わる。それに応じてトランジスタ６
８のベースおよびミラー積分器６７のコンデンサ７０も
負の電位にされる。この時トランジスタ６８が導通する
とすぐに、正の電位が、ＲＣ素子７３，７２のコンデン
サ７３を充電する短い遅延時間の後にトランジスタ７５
のベースに達し、従つてトランジスタ７５も導通する。
同時にトランジスタ７８のベースも、抵抗７７を介して
負の電位を加えられるので、このトランジスタ７８も導
通し、かつ制御線に給電線２８の電位が生じる。それに
より第１のトランジスタ５８はしや断され、第２のトラ
ンジスタ５９もしや断され、この第２のトランジスタの
ベースは、第１の分離スイッチ５８によつて給電線２８
から切離される。この瞬間から抵抗５４および５５から
成る分圧器は全く電流を流さないので、酸素測定検出器
１０はもはや電圧を加えられない。まず第１および第２
のトランジスタ５８および５９が導通している際に、酸
素測定検出器の出力電圧が３５０ｎ１ｖ（７）閾値以下
に低下すると、同一の過程が行われる。この場合第１の
閾値スイッチ３３の出力端子に正の信号が生じ、この信
号が抵抗３４を介してトランジスタ３５をしや断する。
これにより正の給電線２８への結合．点３６の接続がし
や断され、かつダイオード６５は、抵抗６４および３７
を介して給電線２２の負の電位を加えられる。この場合
同様にミラー積分器のトランジスタ６８は導通しトラン
ジスタ７５およびトランジスタ７８が導通するので、こ
の場，合にも第１のトランジスタ５８がしや断され、分
圧器５４，５５には電圧を生じないようにされる。この
時同時に、あらかじめダイオード５を介して正の電位を
加えられていたダイオード７の陰極には、抵抗６を介し
て給電線２２の負電位が加わるので、第２の閾値スイッ
チの出力段トランジスタ９のベースに、このトランジス
タをしや断する負の電位が加わる。この場合同時に導通
するトランジスタ３５を介してダイオード６５に正の電
位が達するので、抵−抗７１とコンデンサ７０の容量と
で決まるミラー積分器６７の所定の期間が経過した後に
、この期間が経過する前に再びダイオード６５に負の電
位が達しない限り、トランジスタ６８は再びしや断され
る。
しかし閉ループ制御装置によれば、希薄混合気に応じて
ここでまず検出器によつて示された出力電圧において混
合気組成は、λ＝１付近の空気過剰率を得るように混合
気を希薄化する方向へ変化するように制御される。この
ことは、検出器の出力端子においてステップ関数が通過
した後、第１の閾値スイッチ３３に下側閾値を下回る電
圧値が加わるまで行われる。第１の閾値スイッチの出力
端子に、この時正の信号が生じ、この信号は、トランジ
スタ３５をしや断し、かつダイオード６５に負の信号を
与える。その結果トランジスタ６８は、この信号がちよ
うどよく到来する限り導通したままてあり、かつ試験電
圧および第２の閾値スイッチ４９はしや断されたままで
ある。第１の閾値スイッチ３３を介して十分に短い間く
り返して正および負の信号が交互に生じる限りこの状態
は維持される。酸素測定検出器が十分に動作準備されて
いないためこの状態が保証されていないと、トランジス
タ６８がしや断され、かつ第１および第２のトランジス
タ５８および５９が続いて導通される。それにより酸素
測定検出器の監視装置は再び投入され、かつ同時に制御
線を介して、閉ループ制御装置の遮断の下に、混合気開
ループ制御が開始される。酸素測定検出器が準備されて
おり、かつ十分急速に交互して制御信号が送出される限
り、制御増幅器４３の反転入力端子に変化する電位で電
圧信号が達し、この信号は、この制御増幅器によつて積
分されかつ調節装置４に供給される。
ここでまず検出器によつて示された出力電圧において混
合気組成は、λ＝１付近の空気過剰率を得るように混合
気を希薄化する方向へ変化するように制御される。この
ことは、検出器の出力端子においてステップ関数が通過
した後、第１の閾値スイッチ３３に下側閾値を下回る電
圧値が加わるまで行われる。第１の閾値スイッチの出力
端子に、この時正の信号が生じ、この信号は、トランジ
スタ３５をしや断し、かつダイオード６５に負の信号を
与える。その結果トランジスタ６８は、この信号がちよ
うどよく到来する限り導通したままてあり、かつ試験電
圧および第２の閾値スイッチ４９はしや断されたままで
ある。第１の閾値スイッチ３３を介して十分に短い間く
り返して正および負の信号が交互に生じる限りこの状態
は維持される。酸素測定検出器が十分に動作準備されて
いないためこの状態が保証されていないと、トランジス
タ６８がしや断され、かつ第１および第２のトランジス
タ５８および５９が続いて導通される。それにより酸素
測定検出器の監視装置は再び投入され、かつ同時に制御
線を介して、閉ループ制御装置の遮断の下に、混合気開
ループ制御が開始される。酸素測定検出器が準備されて
おり、かつ十分急速に交互して制御信号が送出される限
り、制御増幅器４３の反転入力端子に変化する電位で電
圧信号が達し、この信号は、この制御増幅器によつて積
分されかつ調節装置４に供給される。
このことは、ダイオード８５および８６の陰極が制御線
８１の正の電位を加えられ、すなわち試験電圧が分圧器
５４，５５から切離されている限り保証されている。し
かし制御線８１が負の電位にあると、制御増幅器の出力
は、ダイオード８５を介して制御増幅器の反転入力端子
に接続された抵抗８３と連合して、分圧器として作用す
る抵抗８７および８４の直列回路を介して、調節装置４
を制御する中間電圧にされる。従つて上側および下側閾
値に達しない限り、内燃機関の燃料混合気は、制御増幅
器の固定的な中間出力電圧に相当するように混合気開ル
ープ制御によつて設定される。
８１の正の電位を加えられ、すなわち試験電圧が分圧器
５４，５５から切離されている限り保証されている。し
かし制御線８１が負の電位にあると、制御増幅器の出力
は、ダイオード８５を介して制御増幅器の反転入力端子
に接続された抵抗８３と連合して、分圧器として作用す
る抵抗８７および８４の直列回路を介して、調節装置４
を制御する中間電圧にされる。従つて上側および下側閾
値に達しない限り、内燃機関の燃料混合気は、制御増幅
器の固定的な中間出力電圧に相当するように混合気開ル
ープ制御によつて設定される。
しかし酸素測定検出器の加熱の増大に伴つて閾値を上回
ると、制御線８１に正電位が加わり、この電位が試験電
圧をしや断し、かつ第１の閾値スイッチから制御される
制御増幅器４３の正常な動作を可能にする。本発明の利
点は、車両の始動後検出器が動作温度に達した時に全自
動て閉ループ制御が始まるということにある。
ると、制御線８１に正電位が加わり、この電位が試験電
圧をしや断し、かつ第１の閾値スイッチから制御される
制御増幅器４３の正常な動作を可能にする。本発明の利
点は、車両の始動後検出器が動作温度に達した時に全自
動て閉ループ制御が始まるということにある。
さらに検出器が故障したにも、ノ基準となるように変化
する検出器信号がもはや生じないと、内燃機関の燃料混
合気の閉ループ制御は、平均空気過剰率λを設定できか
つ内燃機関によつて駆動される車両の運転準備状態を維
持するような混合気開ループ制御に切換えられる。７
する検出器信号がもはや生じないと、内燃機関の燃料混
合気の閉ループ制御は、平均空気過剰率λを設定できか
つ内燃機関によつて駆動される車両の運転準備状態を維
持するような混合気開ループ制御に切換えられる。７
第１図は、酸素測定検出器の概略図、第２図は、種々の
温度において空気過剰率λに関する酸素測定検出器の出
力電圧を示す線図、第３図は、本発明による装置の実施
例を示す回路図である。 ４・・・・・・調節装置、１０・・・・・・酸素測定検
出器、２２，２８・・・・・・給電線、３３，４９・・
・・・閾値スイッチ、４３・・・・・制御増幅器、４４
・・・・・・積分コンデンサ、５４，５５・・・・・分
圧器、６７・・・・・時限素子、７２，７３・・・・・
ＲＣ遅延素子、７５，７６・・・・・・切換スイッチ、
８１・・・・・・制御線。
温度において空気過剰率λに関する酸素測定検出器の出
力電圧を示す線図、第３図は、本発明による装置の実施
例を示す回路図である。 ４・・・・・・調節装置、１０・・・・・・酸素測定検
出器、２２，２８・・・・・・給電線、３３，４９・・
・・・閾値スイッチ、４３・・・・・制御増幅器、４４
・・・・・・積分コンデンサ、５４，５５・・・・・分
圧器、６７・・・・・時限素子、７２，７３・・・・・
ＲＣ遅延素子、７５，７６・・・・・・切換スイッチ、
８１・・・・・・制御線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 冷えた状態では適正評価可能な信号を送出せず暖ま
ると適正評価可能な信号を送出する酸素測定検出器に、
酸素測定検出器から発生できる電圧の一定の平均値を有
する試験電圧を加え、かつ動作準備状態の監視量として
検出器出力端子に生じる合成電圧が、それぞれ酸素測定
検出器の最小出力電圧に相応して上側および下側の目標
値と比較するため、２つの比較装置に供給され、かつ比
較装置の出力信号に相応して時限素子を介して混合気開
ループ制御装置が、混合気閉ループ制御装置の代りに投
入またはしや断されることを特徴とする、内燃機関の排
気系において内燃機関の燃料混合気の閉ループ制御装置
に接続された酸素測定検出器の動作準備状態を監視する
方法。 ２ 時限素子を介して混合気開ループ制御装置と同時に
、試験電圧および比較装置の一方が投入またはしや断さ
れる、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 冷えた状態では適正評価可能な信号を送出せず暖ま
ると適正評価可能な信号を送出する酸素測定検出器１０
に抵抗５３を介して正の平均試験電圧が加えられ、かつ
酸素測定検出器とこの抵抗との間のタップに生じる電圧
が、それぞれ比較装置として使われかつ下側のスイッチ
閾値を有する閾値スイッチ３３および上側のスイッチ閾
値を有する閾値スイッチ４９に、ブリッジ回路を介して
供給され、これら閾値スイッチの出力が、切換えスイッ
チ７５，７８を後に接続した時限素子６７にダイオード
６５を介して供給され、この切換えスイッチを介して閉
ループ制御装置の出力を、燃料混合気を調節する調節装
置４の制御のために平均電圧にすることができ、かつこ
の切換えスイッチを介して閾値スイッチの１つがしや断
可能であることを特徴とする、内燃機関の排気系におい
て内燃機関の燃料混合気の閉ループ制御装置に接続され
た酸素測定検出器の動作準備状態を監視する方法を実施
する装置。 ４ 試験電圧を発生するため、電圧安定化された分圧器
５４，５５が設けられており、この分圧器が、時限素子
６７の後に接続された切換えスイッチの制御に応じて分
離スイッチを介してこの分圧器の給電線２２，２８から
しや断可能である、特許請求の範囲第３項記載の装置。 ５ 分圧器５４，５５から給電線２２，２８への接続部
内に、コレクタエミッタ間による分離スイッチとしてそ
れぞれ１つのトランジスタが配置されており、これらト
ランジスタのうち第１のトランジスタ５８のベースが切
換スイッチ７５，７８から制御され、かつ第２のトラン
ジスタ５９のベースが、両方のトランジスタの間にある
分圧器から電圧を供給される、特許請求の範囲第４項記
載の装置。６ 時限素子としてミラー積分器６７が使わ
れ、このミラー積分器の出力が、ＲＣ遅延素子７２，７
３を介して、切換スイッチとして使われるトランジスタ
７５のベースに供給され、このトランジスタを通して第
１のトランジスタ５８のベースへの制御線が、制御に応
じて一方または他方の給電線２２，２８に接続される、
特許請求の範囲第３項から第５項までのいずれか１項記
載の装置。 ７ 閾値スイッチ４９として使われる比較器が設けられ
ており、この比較器が、ブリッジ回路に入れられる酸素
測定検出器の電圧を目標値と比較し、かつ比較器から制
御されかつ積分特性を有する制御増幅器が設けられてお
り、この制御増幅器の出力端子が、燃料混合気を制御す
る調節装置に接続されている、内燃機関の燃料混合気を
制御する調整装置において、閾値スイッチが、同時に監
視装置の第１の閾値スイッチ３３として使われ、またこ
れに対して並列に、別の目標値を与える分圧器を有する
監視装置の第２の閾値スイッチ４９が接続されている、
特許請求の範囲第６項記載の装置。８ 制御増幅器が、
公知のように演算増幅器４３から成り、この演算増幅器
の出力端子と反転入力端子との間に、積分コンデンサ４
４が接続されており、またこの演算増幅器の出力端子と
反転入力端子とが、それぞれ１つの抵抗８３，８４およ
びダイオード８５，８６を介してＰＮＰトランジスタと
して形成された第１の分離スイッチ５８のベースへの制
御線８１に接続されている、特許請求の範囲第７項記載
の装置。 ９ 第２の閾値スイッチ４９の出力段ＮＰＮトランジス
タ９が、正の給電線２８から第１のトランジスタ５８お
よびダイオード５を介して抵抗６へ通じる接続部がしや
断されていない限り、ダイオード７および後続の抵抗６
を介して負の給電線２２に接続できる、特許請求の範囲
第８項記載の装置。 １０ 第１の閾値スイッチ３３と制御増幅器４３の反転
入力端子との間に、ＰＮＰトランジスタ３５が接続され
ており、このトランジスタのベースが、閾値スイッチの
出力端子に接続されており、このトランジスタのコレク
タが、ダイオード６５を介して時限素子６７の入力端子
に直接接続されており、かつこのトランジスタが、第１
のコレクタ抵抗３７およびこれに並列に抵抗３８を有し
、抵抗３８が、反転入力端子に電圧を供給する分圧器４
０，４１の中間タップ３９へ通じている、特許請求の範
囲第７項ないし第９項のいずれかに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2608245.1 | 1976-02-28 | ||
| DE2608245A DE2608245C2 (de) | 1976-02-28 | 1976-02-28 | Verfahren und Einrichtung zur Überwachung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffmeßsonde |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52104991A JPS52104991A (en) | 1977-09-02 |
| JPS6051060B2 true JPS6051060B2 (ja) | 1985-11-12 |
Family
ID=5971160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52020777A Expired JPS6051060B2 (ja) | 1976-02-28 | 1977-02-25 | 酸素測定検出器の動作準備状態を監視する方法および装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4094186A (ja) |
| JP (1) | JPS6051060B2 (ja) |
| DE (1) | DE2608245C2 (ja) |
| FR (1) | FR2342405A1 (ja) |
| GB (1) | GB1577063A (ja) |
| SE (1) | SE426861B (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2612915C2 (de) * | 1976-03-26 | 1986-05-28 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und Vorrichtung einer unter der Führung einer λ-Sonde arbeitenden Regelung |
| DE2649272C2 (de) * | 1976-05-22 | 1986-04-03 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Regelverfahren und Gemischverhältnisregeleinrichtung zur Bestimmung der Verhältnisanteile eines einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches |
| DE2700629A1 (de) * | 1977-01-08 | 1978-07-20 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur erkennung der regelbereitschaft einer lambda-sonde |
| DE2707383C2 (de) * | 1977-02-21 | 1982-12-02 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffsonde (λ-Sonde) |
| DE2750478C2 (de) * | 1977-11-11 | 1986-07-17 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Einrichtung zur Korrektur der Ausgangsspannungskennlinie einer Sauerstoffmeßsonde mit einem ionenleitenden Festelektrolyten |
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| US4266274A (en) * | 1978-02-27 | 1981-05-05 | The Bendix Corporation | Microprocessor-based engine control systems |
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| JPS5633539A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-04 | Nissan Motor Co Ltd | Air fuel ratio controller |
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| JPS62197759A (ja) * | 1986-02-25 | 1987-09-01 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 空燃比センサの活性化検出装置 |
| DE3627799A1 (de) * | 1986-08-16 | 1988-02-25 | Programmelectronic Eng Ag | Verfahren zur regeneration von potentiometrischen festelektrolyt-messzellen und anordnung zum aufschalten auf eine messzelle |
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-
1976
- 1976-02-28 DE DE2608245A patent/DE2608245C2/de not_active Expired
-
1977
- 1977-02-24 SE SE7702060A patent/SE426861B/xx unknown
- 1977-02-25 US US05/772,151 patent/US4094186A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-02-25 JP JP52020777A patent/JPS6051060B2/ja not_active Expired
- 1977-02-25 GB GB8042/77A patent/GB1577063A/en not_active Expired
- 1977-02-28 FR FR7705833A patent/FR2342405A1/fr active Granted
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| FR2342405A1 (fr) | 1977-09-23 |
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