JPS61241647A - 酸素センサ−の劣化診断方法 - Google Patents
酸素センサ−の劣化診断方法Info
- Publication number
- JPS61241647A JPS61241647A JP60082148A JP8214885A JPS61241647A JP S61241647 A JPS61241647 A JP S61241647A JP 60082148 A JP60082148 A JP 60082148A JP 8214885 A JP8214885 A JP 8214885A JP S61241647 A JPS61241647 A JP S61241647A
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- Japan
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- oxygen sensor
- output current
- voltage
- characteristic
- deterioration
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- Pending
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- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は、酸素センサーの使用中における劣化を診断す
る劣化診断方法に関する・ものである。
る劣化診断方法に関する・ものである。
（従来の技術）
酸素センサーには、固体電解質の酸素イオン導電板を用
いて構成式れ、印加電圧に対する出力電流特性の平坦部
（ある印加電圧の範囲で印加電圧が増加しても出力電流
が一定となるフラット領輿のなす電流値（限界電流値）
を読んで酸素濃直管測定する所謂、限界電流方式のセン
サーがある。
いて構成式れ、印加電圧に対する出力電流特性の平坦部
（ある印加電圧の範囲で印加電圧が増加しても出力電流
が一定となるフラット領輿のなす電流値（限界電流値）
を読んで酸素濃直管測定する所謂、限界電流方式のセン
サーがある。
このセンサーをより具体的に示すと、第２図の如くであ
る。−同図において、１は酸素イオン導電板であり、安
定化ジルコニア（ＺｒＯｍ）などの固体電解質からなる
。この導電板１の両面には白金などの多孔質金属膜から
なる電極２ｍ、２ｂが、取付けてあり′、またその一方
（図中、上方）の電極２ｂ側には、隔離室Ｒを形成する
キャップ状のカバー３が固定しである。このカバー３の
頂部中央にはこの頂Ｓｔ−貫通する微小径の拡散孔４が
設けである。そして、また上記両電極２ｍ、２ｂ間には
電源５と電流針入を直列に、電圧計Ｖを並列に接続して
らる。
る。−同図において、１は酸素イオン導電板であり、安
定化ジルコニア（ＺｒＯｍ）などの固体電解質からなる
。この導電板１の両面には白金などの多孔質金属膜から
なる電極２ｍ、２ｂが、取付けてあり′、またその一方
（図中、上方）の電極２ｂ側には、隔離室Ｒを形成する
キャップ状のカバー３が固定しである。このカバー３の
頂部中央にはこの頂Ｓｔ−貫通する微小径の拡散孔４が
設けである。そして、また上記両電極２ｍ、２ｂ間には
電源５と電流針入を直列に、電圧計Ｖを並列に接続して
らる。
この酸素センサーにより、被測定気体中の義軍１ＩＩＬ
度を測定するには、電源５の印加電圧を徐々に増してい
くと、電流計Ａの測定出力電流値は、模式的に示す７と
ｓ ’ｔＲ３図の折れ線６のような出力電光特性を示す
、この出力電流特性の折れ線６中の平坦部６ａのなす部
分の電流値が、所副限界電流値Ｉ／１．で、この限界電
流値を読むことによシ、この値に対応して被測定気体中
の酸素濃度を知ることができる。
度を測定するには、電源５の印加電圧を徐々に増してい
くと、電流計Ａの測定出力電流値は、模式的に示す７と
ｓ ’ｔＲ３図の折れ線６のような出力電光特性を示す
、この出力電流特性の折れ線６中の平坦部６ａのなす部
分の電流値が、所副限界電流値Ｉ／１．で、この限界電
流値を読むことによシ、この値に対応して被測定気体中
の酸素濃度を知ることができる。
実際のセンサーにおいては、予め種々の酸素濃度に対応
する限界電流値が求められているため。
する限界電流値が求められているため。
測定時には、出力電流特性の平坦部６ａの範囲内の１個
所に測定印加電圧Ｖｗｆｉｌ−印加すれば、そのときの
限界電流値から直に酸素濃度が求められる。
所に測定印加電圧Ｖｗｆｉｌ−印加すれば、そのときの
限界電流値から直に酸素濃度が求められる。
ところが、酸素イオン導電板を構成する固体電解質結晶
自体の経年変化、固体電解質の両面に焼付ける白金の酸
素イオン化能力の低下などにより。
自体の経年変化、固体電解質の両面に焼付ける白金の酸
素イオン化能力の低下などにより。
センサーが劣化してくると、出力電流特性の平坦部６ｍ
の巾が狭くなってくる。特に、第３図中の折れ線６にお
いて、出力電流特性の立上郵部分６ｈの立上９性が悪く
なり６Ｃとなり、平坦部６朧の巾が左側から狭められて
くる。
の巾が狭くなってくる。特に、第３図中の折れ線６にお
いて、出力電流特性の立上郵部分６ｈの立上９性が悪く
なり６Ｃとなり、平坦部６朧の巾が左側から狭められて
くる。
このように出力電流特性の平坦部６ｍの巾が狭くなシ、
測定印加電圧Ｖｗが平坦部６ｍでなく立上り部分６ｃに
かかるようになると、正確な酸素濃度の測定は望めず、
また平坦部６ａの巾が狭くなったことに気付かずに酸素
センサーを使用していると、誤つ庭酸素濃度を得ること
を意味し、ときには重大な事故を招く虞れがめる。
測定印加電圧Ｖｗが平坦部６ｍでなく立上り部分６ｃに
かかるようになると、正確な酸素濃度の測定は望めず、
また平坦部６ａの巾が狭くなったことに気付かずに酸素
センサーを使用していると、誤つ庭酸素濃度を得ること
を意味し、ときには重大な事故を招く虞れがめる。
そこで、上記の劣化を診断する方法として、規定酸素濃
度下（例えば大気中）において出力電流特性の平坦部に
対応すると予想される少なくとも２個所で電圧値の異な
る電圧Ｖｗ、Ｖａｆ、印加し、これら両個所における出
力電流値Ｉｔ、Ｉａ’ｅ比較して、Ｉｔ＞Ｉａとなった
ときには劣化が起っていると診断していた。
度下（例えば大気中）において出力電流特性の平坦部に
対応すると予想される少なくとも２個所で電圧値の異な
る電圧Ｖｗ、Ｖａｆ、印加し、これら両個所における出
力電流値Ｉｔ、Ｉａ’ｅ比較して、Ｉｔ＞Ｉａとなった
ときには劣化が起っていると診断していた。
（発明が解決しようとする問題点）
この従来の定常状態における電流値を測定する方法では
、出力電流の平坦部に於て測定されるので、劣化が起っ
ていても、測定電圧の選び方によっては、すなわち、第
３図に示すｖｌより大きい電圧で測定した場合はＩＡと
Ｉａとの差が現われず、ｖｌよシ小さし電圧で測定して
もこの値に近い電圧で測定されるとＩＡ、とＩａ との
差が小さく、劣化に対してあまり敏感ではないので劣化
の有無の判断を誤るおそれがあった。また、酸素濃度に
よってこの平坦部の位置１幅が変化するので、常に平坦
部を指定するような電圧の設定点を２づ選択することは
困難であった。
、出力電流の平坦部に於て測定されるので、劣化が起っ
ていても、測定電圧の選び方によっては、すなわち、第
３図に示すｖｌより大きい電圧で測定した場合はＩＡと
Ｉａとの差が現われず、ｖｌよシ小さし電圧で測定して
もこの値に近い電圧で測定されるとＩＡ、とＩａ との
差が小さく、劣化に対してあまり敏感ではないので劣化
の有無の判断を誤るおそれがあった。また、酸素濃度に
よってこの平坦部の位置１幅が変化するので、常に平坦
部を指定するような電圧の設定点を２づ選択することは
困難であった。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
ので、正常な酸素センサーと劣化診断を行わ□んとする
酸素センサーについて、それぞれ出力電流特性の定常状
態に至るまでの過渡状態において、任意の同一電圧を印
加したときの出力電流値を比較し、両者の差より劣化の
有無を診断するｉ！！累センサーの劣化診断方法である
。
ので、正常な酸素センサーと劣化診断を行わ□んとする
酸素センサーについて、それぞれ出力電流特性の定常状
態に至るまでの過渡状態において、任意の同一電圧を印
加したときの出力電流値を比較し、両者の差より劣化の
有無を診断するｉ！！累センサーの劣化診断方法である
。
′（作用）
第３図において、印加電圧がｖｌより小さい過渡状態に
於ける出力電流特性６ｂは、酸素センサーが°劣化すれ
ば必ず６ｃの如く変化し、この両特性値の間には必ず差
が生じ、しかも、この差は正常な酸素センサーの定常状
態の範囲でのＩｔとＩａとの差より概して太きい、従っ
て本発明のように過渡状態における出力電流を測定し、
同一印加電圧に対応する標準の出力電流値と比較するこ
とによって酸素センサーの劣化の有無を正しく感度よく
判断することができる。
於ける出力電流特性６ｂは、酸素センサーが°劣化すれ
ば必ず６ｃの如く変化し、この両特性値の間には必ず差
が生じ、しかも、この差は正常な酸素センサーの定常状
態の範囲でのＩｔとＩａとの差より概して太きい、従っ
て本発明のように過渡状態における出力電流を測定し、
同一印加電圧に対応する標準の出力電流値と比較するこ
とによって酸素センサーの劣化の有無を正しく感度よく
判断することができる。
（実施例）
第１図において６ｂは正常な酸素センサーの出力電流特
性を示し、６ｃは劣化した酸素センサーの出力電流特性
を示す。劣化した酸素センサーの出力電流特性において
過渡状態から定常状態に移行する変位点の電圧ｖ１の値
は、この出力電流特性の測定を行わないと判らないので
、実際には標準とする酸素センサーの上記変位点の電圧
Ｖ、より小さい電圧１例えば第２図に示すｖｂｆ、印加
したときの出力電流値Ｉｍｔ−測定し、標準とする酸素
センサーのｖｂに対応する出力電流値１１と比較しｓ
Ｉｓ ＜ Ｉｌであれば酸素センサーが劣化してｉると
判断される。出力電流特性は温度によっても変化するの
で、出力電流値１．を測定する場合には、標準の出力電
流特性が得られ水温度と同じ温度で測定する必要がある
。また、同じ酸素濃度下の測定であることは言うまでも
ない。
性を示し、６ｃは劣化した酸素センサーの出力電流特性
を示す。劣化した酸素センサーの出力電流特性において
過渡状態から定常状態に移行する変位点の電圧ｖ１の値
は、この出力電流特性の測定を行わないと判らないので
、実際には標準とする酸素センサーの上記変位点の電圧
Ｖ、より小さい電圧１例えば第２図に示すｖｂｆ、印加
したときの出力電流値Ｉｍｔ−測定し、標準とする酸素
センサーのｖｂに対応する出力電流値１１と比較しｓ
Ｉｓ ＜ Ｉｌであれば酸素センサーが劣化してｉると
判断される。出力電流特性は温度によっても変化するの
で、出力電流値１．を測定する場合には、標準の出力電
流特性が得られ水温度と同じ温度で測定する必要がある
。また、同じ酸素濃度下の測定であることは言うまでも
ない。
（発明の効果）
従来の劣化診断方法によれば、印加電圧Ｖａ”ｊｚ第３
図のｖｌとｖ３との間の、しかもなるべく Ｖｓに近い
値を選ぶ必要がめｐ、このＶａ ′（ｆ−ＶＢよりも大
きい値を選べば殆んど劣化の判断ができなかったが５本
発明の方法によれば、■雪よりも低い（Ｖｔよシも低く
ければよいが）任意の電圧ｖｂを印加して測定すればよ
くセンサーが劣化していれば必ずその判別ができるので
、従来の方法に比べて確実でしかも感度よく診断するこ
とができる。
図のｖｌとｖ３との間の、しかもなるべく Ｖｓに近い
値を選ぶ必要がめｐ、このＶａ ′（ｆ−ＶＢよりも大
きい値を選べば殆んど劣化の判断ができなかったが５本
発明の方法によれば、■雪よりも低い（Ｖｔよシも低く
ければよいが）任意の電圧ｖｂを印加して測定すればよ
くセンサーが劣化していれば必ずその判別ができるので
、従来の方法に比べて確実でしかも感度よく診断するこ
とができる。
第１図は本発明の酸素センサーの劣化診断方法を説明す
るための出力電流特性を示すグラフ図、第２図は限界電
流方式の酸素センサーの一例を示す縦断面概要図、第３
図は従来の劣化診断方法を説明するための出力電流特性
を示すグラフ図である。 図中、 ６・・・出力電流特性 ６８・・・平坦部６ｃ・・
・劣化したセンサーの出力電流過渡特性Ｖ１＋ ｖ＝・
・・過渡状態から定常状態に移行する変位点電圧Ｉｔ・
・・限界電流値
るための出力電流特性を示すグラフ図、第２図は限界電
流方式の酸素センサーの一例を示す縦断面概要図、第３
図は従来の劣化診断方法を説明するための出力電流特性
を示すグラフ図である。 図中、 ６・・・出力電流特性 ６８・・・平坦部６ｃ・・
・劣化したセンサーの出力電流過渡特性Ｖ１＋ ｖ＝・
・・過渡状態から定常状態に移行する変位点電圧Ｉｔ・
・・限界電流値
Claims (1)
- 印加電圧に対する出力電流特性の平坦部のなす限界電流
値を読んで酸素濃度を測定する酸素センサーにおいて、
正常な酸素センサーと劣化診断を行なわんとする酸素セ
ンサーについて、それぞれ上記出力電流特性の定常状態
に至るまでの過渡状態において、任意の同一電圧を印加
したときのそれぞれの出力電流値を比較し、両者の差に
より劣化の有無を診断することを特徴とする酸素センサ
ーの劣化診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082148A JPS61241647A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 酸素センサ−の劣化診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082148A JPS61241647A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 酸素センサ−の劣化診断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61241647A true JPS61241647A (ja) | 1986-10-27 |
Family
ID=13766350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60082148A Pending JPS61241647A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 酸素センサ−の劣化診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61241647A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3913608A1 (de) * | 1988-04-25 | 1989-11-02 | Honda Motor Co Ltd | Abtastvorrichtung fuer die konzentration eines auspuffgasbestandteils und verfahren zur erfassung ihres versagens |
| JP2008275561A (ja) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Ngk Spark Plug Co Ltd | センサ制御装置 |
| JP2014163878A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ制御装置及びガスセンサシステム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59230155A (ja) * | 1983-06-13 | 1984-12-24 | Nippon Denso Co Ltd | 酸素濃度検出装置 |
-
1985
- 1985-04-19 JP JP60082148A patent/JPS61241647A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59230155A (ja) * | 1983-06-13 | 1984-12-24 | Nippon Denso Co Ltd | 酸素濃度検出装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3913608A1 (de) * | 1988-04-25 | 1989-11-02 | Honda Motor Co Ltd | Abtastvorrichtung fuer die konzentration eines auspuffgasbestandteils und verfahren zur erfassung ihres versagens |
| JP2008275561A (ja) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Ngk Spark Plug Co Ltd | センサ制御装置 |
| JP2014163878A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ制御装置及びガスセンサシステム |
| US9494549B2 (en) | 2013-02-27 | 2016-11-15 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor control apparatus and gas sensor system |
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