JPS6060551A - 機関の空燃比センサ - Google Patents
機関の空燃比センサInfo
- Publication number
- JPS6060551A JPS6060551A JP58169705A JP16970583A JPS6060551A JP S6060551 A JPS6060551 A JP S6060551A JP 58169705 A JP58169705 A JP 58169705A JP 16970583 A JP16970583 A JP 16970583A JP S6060551 A JPS6060551 A JP S6060551A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel ratio
- pump
- oxygen
- air fuel
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01N27/416—Systems
- G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (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】
〔発明の技術分野〕
この発明は内燃機関等の排気ガス中のi俊素娘度を測定
して空燃比を検知する方法に関するものであり、特にイ
オン伝萼性一体成解質で4成された酸素ポンプ式の全燃
比センヂ゛の改良VC閑するものである。
して空燃比を検知する方法に関するものであり、特にイ
オン伝萼性一体成解質で4成された酸素ポンプ式の全燃
比センヂ゛の改良VC閑するものである。
従来よりイオン伝尋性固体電解質(例えば安定化ジルコ
ニア)で構成されたI暇素センサを用い、排気ガスの酸
素分圧と空気の酸素分圧との差によって生じる起電力の
変化によって理論窒燃比での燃焼状台を検印するCとに
より、例えば自動車の機関全理論空燃比で運転するよう
に制御することは衆知の通りである。ところで上記酸素
センサは空気と燃料との車量比率である全燃比%が理論
空燃比14.7である時は大きなメ化出力が得られるが
他の運転空燃比域での変化がほとんどなく埋浦空燃比以
外の空燃比で戦闘を運転する賜ひには上記酸素センサの
出力を利用することができない。
ニア)で構成されたI暇素センサを用い、排気ガスの酸
素分圧と空気の酸素分圧との差によって生じる起電力の
変化によって理論窒燃比での燃焼状台を検印するCとに
より、例えば自動車の機関全理論空燃比で運転するよう
に制御することは衆知の通りである。ところで上記酸素
センサは空気と燃料との車量比率である全燃比%が理論
空燃比14.7である時は大きなメ化出力が得られるが
他の運転空燃比域での変化がほとんどなく埋浦空燃比以
外の空燃比で戦闘を運転する賜ひには上記酸素センサの
出力を利用することができない。
この発明は理論空燃比の正側な検知が困難でめるとゴわ
れでいた特囲昭56−180649号で従業されている
ような固体成解貿吠累ホンプ式の酸素m1度測定装置を
用い正価な連−を燃比の検知と理論空燃比よシ小さい空
燃比の検知が可能な載量の空燃比センサを提供しようと
するもので、ポンプ電流が流れると固体篭解質陵素セン
サと同体4解貿戚素ポンプとの間の砿小間隙内の酸素分
圧が間隙外の排気ガス中の酸素分圧より高くなるように
溝底するとともに、酸素センサの起゛岨力金50 mV
以上の所定値に深っようI/i:実現したものである。
れでいた特囲昭56−180649号で従業されている
ような固体成解貿吠累ホンプ式の酸素m1度測定装置を
用い正価な連−を燃比の検知と理論空燃比よシ小さい空
燃比の検知が可能な載量の空燃比センサを提供しようと
するもので、ポンプ電流が流れると固体篭解質陵素セン
サと同体4解貿戚素ポンプとの間の砿小間隙内の酸素分
圧が間隙外の排気ガス中の酸素分圧より高くなるように
溝底するとともに、酸素センサの起゛岨力金50 mV
以上の所定値に深っようI/i:実現したものである。
第1図はこの発明の一英施例を示す吋成図であり、第2
図【−ま第1図の■−■森に沿う析lJI]図である。
図【−ま第1図の■−■森に沿う析lJI]図である。
図中、II+は・1関の排気管、+21id該排気管+
11内に配設された空燃比センサである。a 4燃比セ
ンサ(2)は厚さが約o、 s amの平板状のイオン
i云辱性固体酸解質(安定化ジルコニアJ(3)の両側
面にそれぞれ白鷺電極14)および(5)を設けて構j
滉された固体亀解質酸索ポンプ(6)と、畝1致素ポン
プ(6)と同じように平板状のイオン伝萼曲固体也解質
(7)の両側面にそれぞれ1企電極(8)および(9)
を設けて構成された固体眠解質匿巣センサ(lO)と、
上記酸素ポンプ(6)と上記酸素センサ(101′ff
:Q、 l man程度の微小聞隙d?介して対向配置
するための支持6 Lll)で構成されていり。Q■」
子制御装置であり、上記酸素センサ(10)が単種(8
八(9)間に発生する起電力e全抵抗R1t升して(改
具増幅器Aの反帖入力端子に印加し、上記演算堆幅券A
の非反転入力端子に印加されている枯阜電圧vRと上記
起電力eの差異に比例した上記貞算増幅器Aの出力によ
りトランジスタTRを駆動して上記酸系ポンプ(6)の
@極141.151間に流すポンプ電流Ipを制御する
機能を備えている。すなわち、上記シ屯力ef一定値v
RK保つのに必要な上記ポンプ酸流棒を供給する作用全
する。また、直流電源Bから供給される上記ポンプば施
工pに対応した出力ig 8’を得るための抵抗R6を
倫えている。この抵抗R8は上記直流電源Bと対層して
上記ボング祇施工pが過大に流れないような所望の抵抗
値が選ばれているOCはコンデノサである。
11内に配設された空燃比センサである。a 4燃比セ
ンサ(2)は厚さが約o、 s amの平板状のイオン
i云辱性固体酸解質(安定化ジルコニアJ(3)の両側
面にそれぞれ白鷺電極14)および(5)を設けて構j
滉された固体亀解質酸索ポンプ(6)と、畝1致素ポン
プ(6)と同じように平板状のイオン伝萼曲固体也解質
(7)の両側面にそれぞれ1企電極(8)および(9)
を設けて構成された固体眠解質匿巣センサ(lO)と、
上記酸素ポンプ(6)と上記酸素センサ(101′ff
:Q、 l man程度の微小聞隙d?介して対向配置
するための支持6 Lll)で構成されていり。Q■」
子制御装置であり、上記酸素センサ(10)が単種(8
八(9)間に発生する起電力e全抵抗R1t升して(改
具増幅器Aの反帖入力端子に印加し、上記演算堆幅券A
の非反転入力端子に印加されている枯阜電圧vRと上記
起電力eの差異に比例した上記貞算増幅器Aの出力によ
りトランジスタTRを駆動して上記酸系ポンプ(6)の
@極141.151間に流すポンプ電流Ipを制御する
機能を備えている。すなわち、上記シ屯力ef一定値v
RK保つのに必要な上記ポンプ酸流棒を供給する作用全
する。また、直流電源Bから供給される上記ポンプば施
工pに対応した出力ig 8’を得るための抵抗R6を
倫えている。この抵抗R8は上記直流電源Bと対層して
上記ボング祇施工pが過大に流れないような所望の抵抗
値が選ばれているOCはコンデノサである。
以上のように14成された0の発明の空燃比センサを国
産米用車用200000のカッリン戟関に装着して試鵬
した結果を第8図に示す。過大なポンプ屈面工pが流れ
ると上記j素ポンプ(6)が鼓截するので上記ポンプd
施工pは150mA以上流れないように上記直流電源B
&び抵抗Roの抵抗1mlにより制限した。上記酸素セ
ンサ(10)の起電力θτ2(1mV一定とした場合は
ポンプば施工pは窒濡比修の跋化に従って7字形の特性
を示すが上記起毛力e(i″200mV−尼とすると理
論を燃比14.7でポンプ−施工pは思政に愛化し、空
燃比’/yが上記理論空燃比より小さい範囲では空燃比
の変化に比例して上記ポンプ電流Ipが変化する特性が
得られた。上記起電力θz20mV一定とした場合のV
芋形特性では理論空シζi比近傍におけるポンプ屈面工
pの変化が少すく、正価な理論空燃比の検知は困難であ
るが、上記起毛力eを200mV一定とした場合の特性
ではポンプ屈面工p(1)変化が大きいので1偏に理論
空燃比を検知することができると同時に1!l!!を燃
比より小さい空燃比も上記ポンプ藏施工pに対)6した
出力信号により検知することができるのである。上記の
ように理論空燃比近傍でポンプ亀施工pの変化を大きく
し、理論空燃比の挾却を1偏にするには第8図の特性が
示すように起毛力e(i750mV、i度以上とする必
要があるのがわかった。また上記のように理論空燃比よ
り小さい範囲VCおいて全燃比に比例してホンダ電施工
pが変化する特性が安定して得られるのは第1図に示す
去施例のように酸素ポンプ(6)のば小間隙側の電極t
b+ w IE極としポンプ亀流工p全上記亀極(5)
からd極(4)の方向に流すことによジ上記微小間隙d
内の酸素分圧が間隙外の排気ガス中の酸素分圧よシ高く
なるようにするのがよいことがわかった。上記ポンプ電
流の流れる方向を逆にすると理論空燃比より大きい範囲
において空燃比に比例してポンプ−流が変化する特性が
脅られるが、理論全燃比より小さい範囲での特性が排気
カス流速および温度の変化により大きく斐動し不安定と
なる。したがって、一般の自動車用機関のように理論全
燃比と理論空燃比より小さい空燃比範囲で運転される慨
関では、この光(7)により得られた第3図に示す特性
は機関のあらゆる運転状態でのを燃比を検知することが
できるので大父何用である・ 〔発明の効果〕 以上のようにこの発明は平板状の一体篭解質の両側面に
電極を1艮けて構成された固体電解買酸素七ンテと、固
体献辞X酸素ポンプを政小間隙を介して対向配置し、該
間隙内VC機関の排気ガス全導入するように構成すると
ともに、上記酸素センサが党生ずる起′屯力を7311
′定値に一つのに必要な上記酸素ポンプのポンプ電流に
対応した出力信号により上記機関の空燃比會次即するよ
うにした空燃比センサにおいて、上記ポンプ゛−流が流
れると上記間隙内の酸素分圧が間隙外の排気ガス中の酸
素分圧よシ高くなるように構成するとともに、上記酸素
センサのm 電力τ50mV以上の所定値に医つように
したので、いま甘で困難でめった理論空燃比の1皿な@
昶と理論全燃比より小さい範囲の空燃比の検知が4易V
こできるようになったという効果がめる・
産米用車用200000のカッリン戟関に装着して試鵬
した結果を第8図に示す。過大なポンプ屈面工pが流れ
ると上記j素ポンプ(6)が鼓截するので上記ポンプd
施工pは150mA以上流れないように上記直流電源B
&び抵抗Roの抵抗1mlにより制限した。上記酸素セ
ンサ(10)の起電力θτ2(1mV一定とした場合は
ポンプば施工pは窒濡比修の跋化に従って7字形の特性
を示すが上記起毛力e(i″200mV−尼とすると理
論を燃比14.7でポンプ−施工pは思政に愛化し、空
燃比’/yが上記理論空燃比より小さい範囲では空燃比
の変化に比例して上記ポンプ電流Ipが変化する特性が
得られた。上記起電力θz20mV一定とした場合のV
芋形特性では理論空シζi比近傍におけるポンプ屈面工
pの変化が少すく、正価な理論空燃比の検知は困難であ
るが、上記起毛力eを200mV一定とした場合の特性
ではポンプ屈面工p(1)変化が大きいので1偏に理論
空燃比を検知することができると同時に1!l!!を燃
比より小さい空燃比も上記ポンプ藏施工pに対)6した
出力信号により検知することができるのである。上記の
ように理論空燃比近傍でポンプ亀施工pの変化を大きく
し、理論空燃比の挾却を1偏にするには第8図の特性が
示すように起毛力e(i750mV、i度以上とする必
要があるのがわかった。また上記のように理論空燃比よ
り小さい範囲VCおいて全燃比に比例してホンダ電施工
pが変化する特性が安定して得られるのは第1図に示す
去施例のように酸素ポンプ(6)のば小間隙側の電極t
b+ w IE極としポンプ亀流工p全上記亀極(5)
からd極(4)の方向に流すことによジ上記微小間隙d
内の酸素分圧が間隙外の排気ガス中の酸素分圧よシ高く
なるようにするのがよいことがわかった。上記ポンプ電
流の流れる方向を逆にすると理論空燃比より大きい範囲
において空燃比に比例してポンプ−流が変化する特性が
脅られるが、理論全燃比より小さい範囲での特性が排気
カス流速および温度の変化により大きく斐動し不安定と
なる。したがって、一般の自動車用機関のように理論全
燃比と理論空燃比より小さい空燃比範囲で運転される慨
関では、この光(7)により得られた第3図に示す特性
は機関のあらゆる運転状態でのを燃比を検知することが
できるので大父何用である・ 〔発明の効果〕 以上のようにこの発明は平板状の一体篭解質の両側面に
電極を1艮けて構成された固体電解買酸素七ンテと、固
体献辞X酸素ポンプを政小間隙を介して対向配置し、該
間隙内VC機関の排気ガス全導入するように構成すると
ともに、上記酸素センサが党生ずる起′屯力を7311
′定値に一つのに必要な上記酸素ポンプのポンプ電流に
対応した出力信号により上記機関の空燃比會次即するよ
うにした空燃比センサにおいて、上記ポンプ゛−流が流
れると上記間隙内の酸素分圧が間隙外の排気ガス中の酸
素分圧よシ高くなるように構成するとともに、上記酸素
センサのm 電力τ50mV以上の所定値に医つように
したので、いま甘で困難でめった理論空燃比の1皿な@
昶と理論全燃比より小さい範囲の空燃比の検知が4易V
こできるようになったという効果がめる・
オ上図はこの発明の一英施到ご示す溝j戊凶、第2図は
第1図の■−■緑に沿う餡曲凶1.つ′3図は200°
0のカッリン(裂開を用いて試断してイifられた特性
図である。 図中の符号(1)frii羨関の排気管、(6)は一体
亀解*酸素ポンプ、(101は囲体1解負酸巣セン丈、
((4は1子制御装置である。 代理人 大 岩 増 雄 第1図 第2図 /I 第314 A 俊ボ比(AΔ) 手続補正書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示 特願昭58−169705号2、発明
の名称 機関の空燃比センサ 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 4、代理人 明細書の図面の簡単な説明の欄。 6、 補正の内容 明細′!fi8頁第15行第15行oCC」を「2oo
ocC」と補正する。 以上
第1図の■−■緑に沿う餡曲凶1.つ′3図は200°
0のカッリン(裂開を用いて試断してイifられた特性
図である。 図中の符号(1)frii羨関の排気管、(6)は一体
亀解*酸素ポンプ、(101は囲体1解負酸巣セン丈、
((4は1子制御装置である。 代理人 大 岩 増 雄 第1図 第2図 /I 第314 A 俊ボ比(AΔ) 手続補正書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示 特願昭58−169705号2、発明
の名称 機関の空燃比センサ 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 4、代理人 明細書の図面の簡単な説明の欄。 6、 補正の内容 明細′!fi8頁第15行第15行oCC」を「2oo
ocC」と補正する。 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 fil 平板状の固体電解質の両側面に電極を設けて構
成された固体電解質酸素センサおよび固体電解質酸素ポ
ンプ、該酸素センサと酸素ポンプを微小間隙を介して対
向配置し、該間隙内Vc截関の排気ガスを導入するよう
に構成するとともに上記酸素センサが発生する起tカ勿
所定値に、医つのに必要な上記酸素ポンプのポンプ電流
に対応した出力信号にょ9上記機関の空燃比を検知する
ようにした全燃比センサにおいて、上記ポンプ電流が流
れると上記同隙内の酸素分圧が間隙外の排気ガス中の酸
素分圧より高くなるように構成するとともに、上記酸素
センサの起電力を50mV以上の所定値に保ち、上記ポ
ンプ電流が理論を燃比近傍で思故に変化するようにした
戦闇の空燃比センサ。 (2) 酸素ポンプに供給されるポンプ屈面が所望値以
上とならlいようにする手段金歯えた特許請求の範囲オ
1項記載の機関の空燃比センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58169705A JPS6060551A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 機関の空燃比センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58169705A JPS6060551A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 機関の空燃比センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6060551A true JPS6060551A (ja) | 1985-04-08 |
Family
ID=15891343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58169705A Pending JPS6060551A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 機関の空燃比センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6060551A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6281559A (ja) * | 1985-10-05 | 1987-04-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 空燃比センサ |
-
1983
- 1983-09-13 JP JP58169705A patent/JPS6060551A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6281559A (ja) * | 1985-10-05 | 1987-04-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 空燃比センサ |
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