JPS6095341A - 空燃比センサ性能評価装置 - Google Patents
空燃比センサ性能評価装置Info
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- JPS6095341A JPS6095341A JP20258883A JP20258883A JPS6095341A JP S6095341 A JPS6095341 A JP S6095341A JP 20258883 A JP20258883 A JP 20258883A JP 20258883 A JP20258883 A JP 20258883A JP S6095341 A JPS6095341 A JP S6095341A
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- JP
- Japan
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- air
- fuel ratio
- combustion gas
- combustible gas
- control
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- 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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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、内燃機関の空燃比制御に使用される空燃比セ
ンサ（酸素センサ等）の性能評価装置に関する。
ンサ（酸素センサ等）の性能評価装置に関する。
従来の空燃比センサ性能評価装置としては、たとえば第
１図（特願昭５６−４７２７７ ）に示すようなものが
ある。図中、１は可燃ガス（たとえばプロパンガス）と
空気とを混合し燃焼させる燃焼ガス発生装置で、この燃
焼ガス発生装置１には一定量の可燃ガスを供給するだめ
の減圧弁６を備えた可燃ガス供給路２および一定量の空
気を供給するだめの減圧弁５を備えた空気供給路４が接
続され、さらに制御用空気を供給するだめの減圧弁７お
よび電磁弁Ｂを備えた制御用空気供給路６が接続されて
おり、燃焼ガスは排気管１０を通って排出される。ここ
で、燃焼ガス発生装置１に供給される可燃ガスと空気と
の割合は、上記一定量の可燃ガスと空気のみでは所定割
合の可燃ガス過剰（空気過剰率λ〈１）であり、電磁弁
８が連′続して開いて制御用空気が供給されると、所定
割合の空気過剰（空気過剰率λ〉１）となるように設定
されている。被検空燃比センサ１１は排気管１０に取付
けられ、燃焼ガスと接触して、空気過剰率λが１より犬
であるか小であるかに対応した信号を電磁弁制御器９へ
出力する。電磁弁制御器９は上記空燃比センサ１１の出
力信号に基づいて、所定周波数（たとえば１０ＤＨ２）
で開閉する電磁弁８の開時間と閉時間の比（以下デー−
ティ比という）を変化させて制御用空気の流量を調節し
、燃焼ガス発生装置１に供給される可燃ガスと空気との
割合、すなわち空燃比をλ＝１近辺に帰還制御する。
１図（特願昭５６−４７２７７ ）に示すようなものが
ある。図中、１は可燃ガス（たとえばプロパンガス）と
空気とを混合し燃焼させる燃焼ガス発生装置で、この燃
焼ガス発生装置１には一定量の可燃ガスを供給するだめ
の減圧弁６を備えた可燃ガス供給路２および一定量の空
気を供給するだめの減圧弁５を備えた空気供給路４が接
続され、さらに制御用空気を供給するだめの減圧弁７お
よび電磁弁Ｂを備えた制御用空気供給路６が接続されて
おり、燃焼ガスは排気管１０を通って排出される。ここ
で、燃焼ガス発生装置１に供給される可燃ガスと空気と
の割合は、上記一定量の可燃ガスと空気のみでは所定割
合の可燃ガス過剰（空気過剰率λ〈１）であり、電磁弁
８が連′続して開いて制御用空気が供給されると、所定
割合の空気過剰（空気過剰率λ〉１）となるように設定
されている。被検空燃比センサ１１は排気管１０に取付
けられ、燃焼ガスと接触して、空気過剰率λが１より犬
であるか小であるかに対応した信号を電磁弁制御器９へ
出力する。電磁弁制御器９は上記空燃比センサ１１の出
力信号に基づいて、所定周波数（たとえば１０ＤＨ２）
で開閉する電磁弁８の開時間と閉時間の比（以下デー−
ティ比という）を変化させて制御用空気の流量を調節し
、燃焼ガス発生装置１に供給される可燃ガスと空気との
割合、すなわち空燃比をλ＝１近辺に帰還制御する。
このときの空燃比センサ出力波形から読み取られる帰還
制御周波数、応答時間、出力電圧値および排ガス成分の
分析データなどにより、被検空燃比センサの性能を評価
することができる。第１図中、１２は空燃比センサ出力
波形を記録するだめの増幅器、１６は記録装置（ペンレ
コーダ等）、１４はガス採取管、１５はガス分析計（Ｃ
Ｏ−ＣＯ２メータ等）である。
制御周波数、応答時間、出力電圧値および排ガス成分の
分析データなどにより、被検空燃比センサの性能を評価
することができる。第１図中、１２は空燃比センサ出力
波形を記録するだめの増幅器、１６は記録装置（ペンレ
コーダ等）、１４はガス採取管、１５はガス分析計（Ｃ
Ｏ−ＣＯ２メータ等）である。
第６図（ｄ）、（１））は帰還制御による空燃比の脈動
的変化とこれに応答する空燃比センサ（酸素センサ）の
出力波形を示し、空燃比センサ出力電圧の上下ピーク値
をそれぞれリッチ側出力およびリーン側出力、空燃比セ
ンサ出力電圧のある基準値から他の基準値捷での時間を
応答時間′昏、′■旨としている。
的変化とこれに応答する空燃比センサ（酸素センサ）の
出力波形を示し、空燃比センサ出力電圧の上下ピーク値
をそれぞれリッチ側出力およびリーン側出力、空燃比セ
ンサ出力電圧のある基準値から他の基準値捷での時間を
応答時間′昏、′■旨としている。
しかし、このような従来の空燃比センサ性能評価装置に
あっては、空燃比のみを帰還制御しているだめ、空燃比
セ／す個体間の性能の違いにより制御される空燃比がば
らつき、これに伴い制御用空気の流量がばらつくことか
ら、燃焼ガスの温度が空燃比センサ個体ごとに異なり、
同一温度条件での性能評価が困難であった。すなわち、
空燃比センサに使用されている固体電解質の抵抗値は温
度により大きく変化するため、燃焼ガス温度が異なると
、空燃比センサに一定電流を流したときをり出される出
力電圧や応答時間が変化し、精度の良い性能評価ができ
なくなる。
あっては、空燃比のみを帰還制御しているだめ、空燃比
セ／す個体間の性能の違いにより制御される空燃比がば
らつき、これに伴い制御用空気の流量がばらつくことか
ら、燃焼ガスの温度が空燃比センサ個体ごとに異なり、
同一温度条件での性能評価が困難であった。すなわち、
空燃比センサに使用されている固体電解質の抵抗値は温
度により大きく変化するため、燃焼ガス温度が異なると
、空燃比センサに一定電流を流したときをり出される出
力電圧や応答時間が変化し、精度の良い性能評価ができ
なくなる。
本発明の目的は、常に同一温度条件で空燃比センサの性
能評価ができ、評価精度の高い空燃比センサ性能評価装
置を提供することにある。
能評価ができ、評価精度の高い空燃比センサ性能評価装
置を提供することにある。
本発明は、燃焼ガス発生装置と、上記燃焼ガス発生装置
に対する一定量の可燃ガスと一定量の空気まだは酸素の
供給路と、上記燃焼ガス発生装置に対する制御用可燃ガ
スと制御用空気または酸素の供給路と、制御用可燃ガス
の流量調節手段と、制御用空気または酸素の流量調節手
段とを備え、制御用可燃ガスと制御用空気または酸素の
うち、いずれか一方の流量調節手段は上記燃焼ガス発生
装置の燃焼ガスに接触する被検空燃比センサの出力信号
により作動して上記燃焼ガス発生装置に供給される可燃
ガスと空気または酸素との割合を帰還制御し、他方の流
量調節手段は上記燃焼ガス発生装置の燃焼ガス温度を計
測する測温体の出力信号により作動して燃焼ガス温度を
帰還制御するように構成されていることを特徴とする空
燃比センサ性能評価装置である。
に対する一定量の可燃ガスと一定量の空気まだは酸素の
供給路と、上記燃焼ガス発生装置に対する制御用可燃ガ
スと制御用空気または酸素の供給路と、制御用可燃ガス
の流量調節手段と、制御用空気または酸素の流量調節手
段とを備え、制御用可燃ガスと制御用空気または酸素の
うち、いずれか一方の流量調節手段は上記燃焼ガス発生
装置の燃焼ガスに接触する被検空燃比センサの出力信号
により作動して上記燃焼ガス発生装置に供給される可燃
ガスと空気または酸素との割合を帰還制御し、他方の流
量調節手段は上記燃焼ガス発生装置の燃焼ガス温度を計
測する測温体の出力信号により作動して燃焼ガス温度を
帰還制御するように構成されていることを特徴とする空
燃比センサ性能評価装置である。
以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。
本実施例は、前記従来例と同様め部分、すなわち燃焼ガ
ス発生装置１、可燃ガス供給路２、減圧弁６、空気供給
路４、減圧弁５、制御用空気供給路６、減圧弁７、制御
用空気の流量調節手段を構成する電磁弁８および電磁弁
制御器９、排気管１０・、被検空燃比センサ１１、増幅
器１２、記録装置１３、ガス採取管１４、ガス分析計１
５よりなる既知の部分に、制御用ｉｉＪ燃ガス供給路１
６、減圧弁１７、制御用可燃ガスの流量調節手段を構成
する電磁弁１８および電磁弁制御器１９と測温体２０を
伺加したものである。
ス発生装置１、可燃ガス供給路２、減圧弁６、空気供給
路４、減圧弁５、制御用空気供給路６、減圧弁７、制御
用空気の流量調節手段を構成する電磁弁８および電磁弁
制御器９、排気管１０・、被検空燃比センサ１１、増幅
器１２、記録装置１３、ガス採取管１４、ガス分析計１
５よりなる既知の部分に、制御用ｉｉＪ燃ガス供給路１
６、減圧弁１７、制御用可燃ガスの流量調節手段を構成
する電磁弁１８および電磁弁制御器１９と測温体２０を
伺加したものである。
燃焼ガス発生装置１は供給された可燃ガス（たとえばプ
ロパンガス）と空気を混合して燃焼させ、発生した燃焼
ガスを排気管１０を通して排出する。
ロパンガス）と空気を混合して燃焼させ、発生した燃焼
ガスを排気管１０を通して排出する。
可燃ガス供給路２からは減圧弁乙により調整された一定
量の可燃ガスが供給され、空気供給路４からは減圧弁５
により調整された一定量の空気が供給されるが、上記一
定量の可燃ガスと空気のみでは所定割合の可燃ガス過剰
（空気過剰率λ〈１）であり、このとき燃焼ガス温度は
制御目標値よりも低くなるように可燃ガスと空気の供給
量を設定しである。さらに、電磁弁８と電磁弁１８とが
連続して開き（デー−ティ比１００％）、制御用空気供
給路６を通して制御用空気が、制御用可燃ガス供給路１
６を通して制御用可燃ガスがそれぞれ供給されると、所
定割合の空気過剰（空気過剰率〉１）となり、このとき
燃焼ガス温度は制御目標値より高くなる。電磁弁８と電
磁弁１８のテ・−−テイ比Ｏ〜１００ ％の間では空燃
比および燃焼ガス温度が連続的に変化し、理想的にはそ
れぞれのチー−ティ比５０％のとき空燃比がλ−１近辺
に、燃焼ガス温度が制御目標値になるように設定しであ
る。
量の可燃ガスが供給され、空気供給路４からは減圧弁５
により調整された一定量の空気が供給されるが、上記一
定量の可燃ガスと空気のみでは所定割合の可燃ガス過剰
（空気過剰率λ〈１）であり、このとき燃焼ガス温度は
制御目標値よりも低くなるように可燃ガスと空気の供給
量を設定しである。さらに、電磁弁８と電磁弁１８とが
連続して開き（デー−ティ比１００％）、制御用空気供
給路６を通して制御用空気が、制御用可燃ガス供給路１
６を通して制御用可燃ガスがそれぞれ供給されると、所
定割合の空気過剰（空気過剰率〉１）となり、このとき
燃焼ガス温度は制御目標値より高くなる。電磁弁８と電
磁弁１８のテ・−−テイ比Ｏ〜１００ ％の間では空燃
比および燃焼ガス温度が連続的に変化し、理想的にはそ
れぞれのチー−ティ比５０％のとき空燃比がλ−１近辺
に、燃焼ガス温度が制御目標値になるように設定しであ
る。
排気管１０に数句けられた測温体（たとえばサーモカッ
プル）２０は燃焼ガス温度を計測して電気信号に変換し
、電磁弁制御器１９は上記測温体２０の出力信号に基づ
、いて、所定周波数（たとえば１００Ｈｚ ）で開閉す
る電磁弁１８のデー−ティ比を変化させ、制御用可燃ガ
スの流量を調節することにより、燃焼ガス温度を目標値
に帰還制御する。すなわち、温度が目標値より低ければ
制御用可燃ガスの流量を増加させ、温度が目標値より高
ければ制御用可燃ガスの流量を減少させるように働く。
プル）２０は燃焼ガス温度を計測して電気信号に変換し
、電磁弁制御器１９は上記測温体２０の出力信号に基づ
、いて、所定周波数（たとえば１００Ｈｚ ）で開閉す
る電磁弁１８のデー−ティ比を変化させ、制御用可燃ガ
スの流量を調節することにより、燃焼ガス温度を目標値
に帰還制御する。すなわち、温度が目標値より低ければ
制御用可燃ガスの流量を増加させ、温度が目標値より高
ければ制御用可燃ガスの流量を減少させるように働く。
同じく排気管１０に取付けられた被検空燃比センサ１１
は燃焼ガスと接触して、空気過剰率λが１より大である
か小であるかに対応した信号を出力し、電磁弁制御器９
は上記空燃比センサ１１の出力信号に基づいて、所定周
波数（たとえば１００１−１ｚ ）で開閉する電磁弁８
のデー−ティ比を変化させ、制御用空気の流量を調節す
ることにより、空燃比をλ＝１近辺に帰還制御する。
は燃焼ガスと接触して、空気過剰率λが１より大である
か小であるかに対応した信号を出力し、電磁弁制御器９
は上記空燃比センサ１１の出力信号に基づいて、所定周
波数（たとえば１００１−１ｚ ）で開閉する電磁弁８
のデー−ティ比を変化させ、制御用空気の流量を調節す
ることにより、空燃比をλ＝１近辺に帰還制御する。
ここで、電磁弁１８、電磁弁制御器１９、」り温体２０
７５Ａらなる温度制御系の応答速度が速すぎると、第１
図（ｆｌ）に示す空燃比の脈動的変化に伴う燃焼ガスの
温度変化に対してハンチングを起こす懸念があるが、上
記温度制御系の応答速度を適度に遅らぜ、空燃比変化の
１周期の平均温度に応答するようにすれば、問題なく安
定した制御ができる。
７５Ａらなる温度制御系の応答速度が速すぎると、第１
図（ｆｌ）に示す空燃比の脈動的変化に伴う燃焼ガスの
温度変化に対してハンチングを起こす懸念があるが、上
記温度制御系の応答速度を適度に遅らぜ、空燃比変化の
１周期の平均温度に応答するようにすれば、問題なく安
定した制御ができる。
したがって本実施例によれば、常に同一温度条件で被検
空燃比センサ１１の性能評価を行なうことが可能となり
、従来例にあったように燃焼ガス温度のばらつきにより
第６図（ｂ）に示す空燃比センサ出力電圧の上下ピーク
値や応答時間Ｌｒ、１１が変化するということがない。
空燃比センサ１１の性能評価を行なうことが可能となり
、従来例にあったように燃焼ガス温度のばらつきにより
第６図（ｂ）に示す空燃比センサ出力電圧の上下ピーク
値や応答時間Ｌｒ、１１が変化するということがない。
本発明は上記実施例に示した構成に限定されるものでな
く、だとえは制御用空気の流量調節により燃焼ガス温度
を、制御用可燃ガスの流量調節により空燃比をそれぞれ
帰還制御しても同様の効果が得られることは明らかであ
る。捷だ、上記説明中の空気を酸素に置き換えても作用
効果に変わりはない。
く、だとえは制御用空気の流量調節により燃焼ガス温度
を、制御用可燃ガスの流量調節により空燃比をそれぞれ
帰還制御しても同様の効果が得られることは明らかであ
る。捷だ、上記説明中の空気を酸素に置き換えても作用
効果に変わりはない。
なお、本装置の評価対象となる空燃比センサには、ジル
コニア系酸素センサ、チタニア系酸素センサ、酸化コバ
ルト系酸素センサ、その他の固体電解質もしくは酸化物
半導体を用いた酸素センサ、および−酸化炭素センサ等
がある。
コニア系酸素センサ、チタニア系酸素センサ、酸化コバ
ルト系酸素センサ、その他の固体電解質もしくは酸化物
半導体を用いた酸素センサ、および−酸化炭素センサ等
がある。
以上述べたように本発明によれば、空燃比のみでなく燃
焼ガス温度をも帰還制御する構成としたため、同一温度
条件での空燃比センサの性能評価が可能となり、評価精
度を格段に向上させることができる。
焼ガス温度をも帰還制御する構成としたため、同一温度
条件での空燃比センサの性能評価が可能となり、評価精
度を格段に向上させることができる。
第１図は従来の空燃比センサ性能評価装置を示す概要図
、第２図は本発明の一実施例を示す概要図、第６図（ａ
）、（ｂ）はそれぞれ空燃比の脈動的変化とこれに対応
する空燃比センサの出力波形を示す図である。 １・・燃焼ガス発生装置 ２・・一定量の可燃ガス供給路 ４・一定量の空気供給路 ６ ・制御用空気供給路 ８．９・・・制御用空気の流量調節手段１１・・・被検
空燃比センサ １６・・・制御用可燃ガス供給路 １８．１９・・・制御用可燃ガスの流量調節手段２０・
測温体 代理人弁理士 中村純之助 卆１ 図 ！ｌ’２図 （Ｑ） １’３図 Ｉ＼
、第２図は本発明の一実施例を示す概要図、第６図（ａ
）、（ｂ）はそれぞれ空燃比の脈動的変化とこれに対応
する空燃比センサの出力波形を示す図である。 １・・燃焼ガス発生装置 ２・・一定量の可燃ガス供給路 ４・一定量の空気供給路 ６ ・制御用空気供給路 ８．９・・・制御用空気の流量調節手段１１・・・被検
空燃比センサ １６・・・制御用可燃ガス供給路 １８．１９・・・制御用可燃ガスの流量調節手段２０・
測温体 代理人弁理士 中村純之助 卆１ 図 ！ｌ’２図 （Ｑ） １’３図 Ｉ＼
Claims (1)
- 燃焼ガス発生装置と、上記燃焼ガス発生装置に対する一
定量の可燃ガスと一定量の空気まだは酸素の供給路と、
上記燃焼ガス発生装置に対する制御用可燃ガスと制御用
空気または酸素の供給路と制御用可燃ガスの流量調節手
段と、制御用空気または酸素の流量調節手段とを備え、
制御用可燃ガスと制御用空気または酸素のうち、いずれ
か一方の流量調節手段は上記燃焼ガス発生装置の燃焼ガ
スに接触する被検空燃比センサの出力信号により作動し
て上記燃焼ガス発生装置に供給される可燃ガスと空気ま
だは酸素との割合を帰還制御し、他方の流量調節手段は
上記燃焼ガス発生装置の燃焼ガス温度を計測する測温体
の出力信号により作動して燃焼ガス温度を帰還制御する
ように構成されていることを特徴とする空燃比センサ性
能評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20258883A JPS6095341A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 空燃比センサ性能評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20258883A JPS6095341A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 空燃比センサ性能評価装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6095341A true JPS6095341A (ja) | 1985-05-28 |
Family
ID=16459966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20258883A Pending JPS6095341A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 空燃比センサ性能評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6095341A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63314450A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-12-22 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 酸素センサ評価装置 |
| JP2006170848A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ評価装置 |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP20258883A patent/JPS6095341A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63314450A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-12-22 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 酸素センサ評価装置 |
| JP2006170848A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ評価装置 |
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