JPS6154441A - リニア空燃比検出装置 - Google Patents
リニア空燃比検出装置Info
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- JPS6154441A JPS6154441A JP59176366A JP17636684A JPS6154441A JP S6154441 A JPS6154441 A JP S6154441A JP 59176366 A JP59176366 A JP 59176366A JP 17636684 A JP17636684 A JP 17636684A JP S6154441 A JPS6154441 A JP S6154441A
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- 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
- G01N27/4065—Circuit arrangements specially adapted therefor
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、リニア空燃比（Ａ／Ｆ）検出装置に関し、特
に、車両用エンジンにそなえて好適の２素子タイプで検
出セルの基準として排気〃ス雰囲気を使用する酸素ポン
プ式リーンセンサを用いた空燃比検出装置に関する。
に、車両用エンジンにそなえて好適の２素子タイプで検
出セルの基準として排気〃ス雰囲気を使用する酸素ポン
プ式リーンセンサを用いた空燃比検出装置に関する。
従来、車両用エンジンの排気管中に、リニア空燃比（’
Ａ／Ｆ）センサをそなえたものが提案されていて、この
リニアＡ／Ｆセンサは、ノルコニア（Ｚ ｒ Ｏ２）等
からなる酸素イオン透過性固体電解質によって（１１７
成された酸素分圧比検出セルと、同じく酸素イオン透過
性固体型ｌｌ１１質によって購成された酸素ポンプセル
と、これらの酸素分圧比検出セルと酸素ポンプセルとの
開に０．１ｔｎｔｎ程度のスリットとしての拡散隙間（
拡散体連体）とから形成されている（第４図参照）。
Ａ／Ｆ）センサをそなえたものが提案されていて、この
リニアＡ／Ｆセンサは、ノルコニア（Ｚ ｒ Ｏ２）等
からなる酸素イオン透過性固体電解質によって（１１７
成された酸素分圧比検出セルと、同じく酸素イオン透過
性固体型ｌｌ１１質によって購成された酸素ポンプセル
と、これらの酸素分圧比検出セルと酸素ポンプセルとの
開に０．１ｔｎｔｎ程度のスリットとしての拡散隙間（
拡散体連体）とから形成されている（第４図参照）。
そして、酸素ポンプセルの拡散隙間側表面および排気管
下流側表面に、白金等からなる電極がそれぞれ付設され
ていて、拡散隙間側の電極においては、犬のｆｎ１式の
反応が行なわれ、排気管下流側の電極においては次の第
２式の反応が行なわれる。
下流側表面に、白金等からなる電極がそれぞれ付設され
ていて、拡散隙間側の電極においては、犬のｆｎ１式の
反応が行なわれ、排気管下流側の電極においては次の第
２式の反応が行なわれる。
（１／２）Ｏｚ＋ ２ｅ−→Ｏ”−・・（１）Ｑ”−＋
θ／２）０２ ＋ ２ｅ−・・（２）酸素分圧比検出セ
ルの排気管上流側表面および拡散隙間側表面にも、白金
等からなる電極がそれぞれ付設されている。
θ／２）０２ ＋ ２ｅ−・・（２）酸素分圧比検出セ
ルの排気管上流側表面および拡散隙間側表面にも、白金
等からなる電極がそれぞれ付設されている。
この電極間において検出される起電力Ｖｓが、第５図中
の符号■で示される付近（例えば４０＋ｎＶ）で一定と
なるように、電極間に流れるポンプ電流ｒｐを制御する
と、第６図中の実線でｌｊ（されるように、理想空燃比
（ストイキオ）においてポンプ電流ｒｐがゼロとなる■
形特性が得られる。
の符号■で示される付近（例えば４０＋ｎＶ）で一定と
なるように、電極間に流れるポンプ電流ｒｐを制御する
と、第６図中の実線でｌｊ（されるように、理想空燃比
（ストイキオ）においてポンプ電流ｒｐがゼロとなる■
形特性が得られる。
そして、起電力Ｖｓが第５図中の符号■で示される付近
（例えば２００ｍＶ）で一定となるように、ポンプ電流
Ｉｐを制御すると、第６図中の鎖線で示されるように、
理想空燃比（ストイキオ）においてポンプ電流ｒｐがゼ
ａとなるＺ形特性が得られる。
（例えば２００ｍＶ）で一定となるように、ポンプ電流
Ｉｐを制御すると、第６図中の鎖線で示されるように、
理想空燃比（ストイキオ）においてポンプ電流ｒｐがゼ
ａとなるＺ形特性が得られる。
しかしながら、このような従来のリニア空燃比検出装置
では、リニアＡ／Ｆセンサの酸素分圧比検出セルの起電
力Ｖｓを小さい値となるようにポンプ電流１ｐを制御し
た場合には、ポンプ電流−空燃比特性が■形特性となっ
て、空燃比とポンプ？ｌ！流ｒｐと力弓対１に対応せず
、すなわち、第６図中の符号Ｃ，Ｄに示すように、検出
されたポンプ電流ｒｐ＋に対して、リッチ側の空燃比Ａ
／Ｆ（Ｒ）とリーン側の空燃比Ａ／Ｆ（Ｌ）との２つの
空燃比が対応するので、空燃比を一意的に定めることが
でさないという問題、弘があり、このため、リーン側な
のかリッチ側なのかを区別して判断することもできない
。
では、リニアＡ／Ｆセンサの酸素分圧比検出セルの起電
力Ｖｓを小さい値となるようにポンプ電流１ｐを制御し
た場合には、ポンプ電流−空燃比特性が■形特性となっ
て、空燃比とポンプ？ｌ！流ｒｐと力弓対１に対応せず
、すなわち、第６図中の符号Ｃ，Ｄに示すように、検出
されたポンプ電流ｒｐ＋に対して、リッチ側の空燃比Ａ
／Ｆ（Ｒ）とリーン側の空燃比Ａ／Ｆ（Ｌ）との２つの
空燃比が対応するので、空燃比を一意的に定めることが
でさないという問題、弘があり、このため、リーン側な
のかリッチ側なのかを区別して判断することもできない
。
一方、リニアＡ／Ｆセンサの酸素分圧比検出セルの起電
力Ｖｓを大さな値となるようにポンプ電流ｒｐを制御し
た場合には、ポンプ電流−空燃比特性がＺ形特性となっ
て、リーン側なのかリッチ側なのかの判断は限定された
範囲において一応可能となるが、ＩＭ ｒＪなり一ンは
リッチと区別できないという問題点がある。
力Ｖｓを大さな値となるようにポンプ電流ｒｐを制御し
た場合には、ポンプ電流−空燃比特性がＺ形特性となっ
て、リーン側なのかリッチ側なのかの判断は限定された
範囲において一応可能となるが、ＩＭ ｒＪなり一ンは
リッチと区別できないという問題点がある。
さらに、Ｚ形特性において、耐久上の問題からリッチ側
でのリニアＡ／Ｆセンサの長時間の使用はイテなえず、
リーン側においても大電流を流すのは望ましくない。
でのリニアＡ／Ｆセンサの長時間の使用はイテなえず、
リーン側においても大電流を流すのは望ましくない。
本発明は、このような問題、αを解決しようとするもの
で、リーン側からリッチ側まで１．空燃比を正確に検出
することができるようにした、リニア空燃比検出装置を
提供することを目的とする。
で、リーン側からリッチ側まで１．空燃比を正確に検出
することができるようにした、リニア空燃比検出装置を
提供することを目的とする。
このため本発明のりニア空燃比検出装置は、エンジンの
排気系からのセ１−ガスをスリット内へ導入する＃〃ス
導導入用開開有するセンサ本体をそなえるとともに、同
センサ本体の壁部を形成して上記スリット内へ徘〃ス側
から酸素イオンを透過導入する酸素イオン透過性固体電
解質製専入用酸素分圧比検出セルと、同導入用酸素分圧
比検出セルに付設された上記スリット側の電極と緋〃入
側電極との間の電圧を検出する起電力検出回路と、上記
センサ本体の壁部を形成して上記スリットからの酸素イ
オンを透過排出する酸素イオン透過性固体電解質製排出
用酸素ポンプセルと、上記起電力検出回路からの検出電
圧を設定電圧にすべく上記ブト出用酸素ポンプセルに付
設された上記スリット側の電極と排出側電極との間に印
加される電圧を調整する調ｑｆｊｉＪ路と、これらの電
（へＩ’ｉｌ＋に流れる電流を測定する測定回路とをそ
なえ、上記調整回路の設定電圧を第１の設定電圧と同第
１の設定電圧と異なる電圧値の！＠２の設定電圧とに設
定する設定電圧変更手段と、上記電流ＢＩＮ定回路から
の上記第１の設定電圧に対する第１の電流値と上記第２
の設定電圧に対する第２の電流値とを受けて上記エンジ
ンへ供給されるン昆合気の空燃比を測定する空燃比手段
とが設けらｊまたことを特徴としている。
排気系からのセ１−ガスをスリット内へ導入する＃〃ス
導導入用開開有するセンサ本体をそなえるとともに、同
センサ本体の壁部を形成して上記スリット内へ徘〃ス側
から酸素イオンを透過導入する酸素イオン透過性固体電
解質製専入用酸素分圧比検出セルと、同導入用酸素分圧
比検出セルに付設された上記スリット側の電極と緋〃入
側電極との間の電圧を検出する起電力検出回路と、上記
センサ本体の壁部を形成して上記スリットからの酸素イ
オンを透過排出する酸素イオン透過性固体電解質製排出
用酸素ポンプセルと、上記起電力検出回路からの検出電
圧を設定電圧にすべく上記ブト出用酸素ポンプセルに付
設された上記スリット側の電極と排出側電極との間に印
加される電圧を調整する調ｑｆｊｉＪ路と、これらの電
（へＩ’ｉｌ＋に流れる電流を測定する測定回路とをそ
なえ、上記調整回路の設定電圧を第１の設定電圧と同第
１の設定電圧と異なる電圧値の！＠２の設定電圧とに設
定する設定電圧変更手段と、上記電流ＢＩＮ定回路から
の上記第１の設定電圧に対する第１の電流値と上記第２
の設定電圧に対する第２の電流値とを受けて上記エンジ
ンへ供給されるン昆合気の空燃比を測定する空燃比手段
とが設けらｊまたことを特徴としている。
〔１ヤ月１〕
上述の本発明のりニア空燃比検出装置では、調整回路お
よび測定回路により、起電力検出回路からの検出電圧を
設定電圧変更手段によって設定された第１の設定電圧に
した際の第１の電流値を測定するとともに、設定電圧変
更手段によって設定Ｉｔた第２の設定電圧となるように
上記検出電圧を調整した際のｆ５２の電流値を測定し、
これらの第１および第２の電流値に基づき、上記エンジ
ンへ供給される混合気の空燃比を空燃比測定手段におい
て測定する。
よび測定回路により、起電力検出回路からの検出電圧を
設定電圧変更手段によって設定された第１の設定電圧に
した際の第１の電流値を測定するとともに、設定電圧変
更手段によって設定Ｉｔた第２の設定電圧となるように
上記検出電圧を調整した際のｆ５２の電流値を測定し、
これらの第１および第２の電流値に基づき、上記エンジ
ンへ供給される混合気の空燃比を空燃比測定手段におい
て測定する。
以下、図面により本発明の実施例についで説明すると、
第１〜６図は本発明の第１実施例としての１７ニア空燃
比検出装置を示すもので、第１図はその制御要領を示す
７０−チャート、第２図はそのイヤ用を説明するための
グラフ、第３７はその全体購成図、第４図はそのリニア
へ／Ｆセンサを示すｉ成因、第５，６図はいずれもその
作用を説明するためのグラフであり、！ｒ！７．８図は
本発明の第２実施例としてのＩＪニア空燃比検出装置を
示すもので、ｆｊＳ７図はその制御姿領を示す７０−チ
ャート、ｆｊＳ８図はその作用を説明するためのグラフ
である。
第１〜６図は本発明の第１実施例としての１７ニア空燃
比検出装置を示すもので、第１図はその制御要領を示す
７０−チャート、第２図はそのイヤ用を説明するための
グラフ、第３７はその全体購成図、第４図はそのリニア
へ／Ｆセンサを示すｉ成因、第５，６図はいずれもその
作用を説明するためのグラフであり、！ｒ！７．８図は
本発明の第２実施例としてのＩＪニア空燃比検出装置を
示すもので、ｆｊＳ７図はその制御姿領を示す７０−チ
ャート、ｆｊＳ８図はその作用を説明するためのグラフ
である。
本発明のｒＰＪ１実施例では、ｆｊＳ３〜６図に示すよ
うに、エアクリーナ１からの吸′ｊ（が、吸％管５を通
じてエンジン本体６の図示しない燃焼室へ供給されるよ
うになっていて、燃焼室からの排気が触媒１０を介装さ
れた排気Ｗ７を通じて大気へｊｌ！放されるようになっ
ている。
うに、エアクリーナ１からの吸′ｊ（が、吸％管５を通
じてエンジン本体６の図示しない燃焼室へ供給されるよ
うになっていて、燃焼室からの排気が触媒１０を介装さ
れた排気Ｗ７を通じて大気へｊｌ！放されるようになっ
ている。
そして、燃料を吸気管５へ供給するための燃料供給装置
２を制御すべく、設定電圧変更手段と空燃比測定手段と
を兼ねる制御装置（コンピュータ）１１が設けられてお
り、この制御装置１１は、吸気温度を検出する吸気温度
センサ３．スロットル弁１５の開度を検出するスロノト
ルボノシジンセンサ４．ｆ＆述するリニアＡ／Ｆセンサ
９１エンジン冷１＝３水温を検出する水温センサ１２．
エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１３お
上りクランク角度を検出するクランク角度センサ１４お
よびポンプ電流を換算する電圧計２８′にそれぞれ結線
されており、各センサ３，４，９．１２〜１４からの検
出信号を受けて折型の空燃比を実現すべく、燃料供給装
置２へ制ｍ信号を出力する。
２を制御すべく、設定電圧変更手段と空燃比測定手段と
を兼ねる制御装置（コンピュータ）１１が設けられてお
り、この制御装置１１は、吸気温度を検出する吸気温度
センサ３．スロットル弁１５の開度を検出するスロノト
ルボノシジンセンサ４．ｆ＆述するリニアＡ／Ｆセンサ
９１エンジン冷１＝３水温を検出する水温センサ１２．
エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１３お
上りクランク角度を検出するクランク角度センサ１４お
よびポンプ電流を換算する電圧計２８′にそれぞれ結線
されており、各センサ３，４，９．１２〜１４からの検
出信号を受けて折型の空燃比を実現すべく、燃料供給装
置２へ制ｍ信号を出力する。
また、制御装置１１は、基準電圧用電源２６の電圧値を
所定値に変えうるように、適宜Ｄ−Ａ変換器等を介して
ａｉｌ＋御信号全信号する。
所定値に変えうるように、適宜Ｄ−Ａ変換器等を介して
ａｉｌ＋御信号全信号する。
なお、電圧計２８′を省略して適宜Ａ−Ｄ変換器を設け
てもよい。
てもよい。
リニアＡ／Ｆセンサ９は、第４図に示すように、車両」
エンジンの排気管７中に介装されており、ノルフェア（
Ｚ ｒ Ｏｘ ）等からなる酸素イオン透過性固体電ｎ
イ質によって植成された酸素分圧比検出セル２０と、同
じく酸素イオン透過性固体電解質によって栂或された酸
素ポンプセル２１と、これらの酸素分圧比検出セル２０
と酸素ポンプセル２１との間に０．１１程度のスリット
としての拡散隙間（拡敢律連体）２９とから形成されて
いる。
エンジンの排気管７中に介装されており、ノルフェア（
Ｚ ｒ Ｏｘ ）等からなる酸素イオン透過性固体電ｎ
イ質によって植成された酸素分圧比検出セル２０と、同
じく酸素イオン透過性固体電解質によって栂或された酸
素ポンプセル２１と、これらの酸素分圧比検出セル２０
と酸素ポンプセル２１との間に０．１１程度のスリット
としての拡散隙間（拡敢律連体）２９とから形成されて
いる。
そして、酸素ポンプセル２１の拡散隙間２９側表面およ
び＃気管７下流側表面に、白金等からなる電極３０．３
０’がそれぞれ付設されていて、拡散隙間２９側の電！
＠３０においては、次のｆｊＳ１式の反応が行なわれ、
排気管７下流側のＴ１Ｆ＠３０′においては次の第２式
の反応がイテなわれる。
び＃気管７下流側表面に、白金等からなる電極３０．３
０’がそれぞれ付設されていて、拡散隙間２９側の電！
＠３０においては、次のｆｊＳ１式の反応が行なわれ、
排気管７下流側のＴ１Ｆ＠３０′においては次の第２式
の反応がイテなわれる。
（１／２）Ｏｚ＋２ｅ−一〇”−Ｈ・（ｔ）０’−→（
１／２）Ｏｔ＋２ｅ−・・（２）酸素分圧比検出セル２
０の排気ｇ７７下流側面および拡散隙間２つ側表面にも
、白金等からなる電［３１，３１’がそれぞれ付設され
ている。
１／２）Ｏｔ＋２ｅ−・・（２）酸素分圧比検出セル２
０の排気ｇ７７下流側面および拡散隙間２つ側表面にも
、白金等からなる電［３１，３１’がそれぞれ付設され
ている。
この電極３１．３１’間において検出される起電力Ｖｓ
が、第５図中の符号Ｉで示される付近（例えば４０ｍＶ
）で一定となるように、電極：１０．３０ ’間に流れ
るポンプ電流■ρを１１制御すると、第６１２１１中の
鎖線で示されるように、Ｆ［！想空燃比（ストイキオ）
においてポンプ７１！流Ｉｐがゼロとなる■形特性が得
られる。
が、第５図中の符号Ｉで示される付近（例えば４０ｍＶ
）で一定となるように、電極：１０．３０ ’間に流れ
るポンプ電流■ρを１１制御すると、第６１２１１中の
鎖線で示されるように、Ｆ［！想空燃比（ストイキオ）
においてポンプ７１！流Ｉｐがゼロとなる■形特性が得
られる。
そして、起電力Ｖｓが第５図中の符号■で示される付近
（例えば２００ｍＶ）で一定となるように、ポンプ電流
ｒｐを制御すると、第６１２１中の破線で示されるよう
に、Ｉ８Ｉ！想空燃比（ストイキオ）においてポンプ電
流ＩｐがゼロとなるＺ形特性が得られる。
（例えば２００ｍＶ）で一定となるように、ポンプ電流
ｒｐを制御すると、第６１２１中の破線で示されるよう
に、Ｉ８Ｉ！想空燃比（ストイキオ）においてポンプ電
流ＩｐがゼロとなるＺ形特性が得られる。
上述のりニア０２センサは、次の作動原理に基づいて作
動する。
動する。
（１）徘ガス流中に素子を置き酸素ポンプセル２１に通
電すると、素子電極面にてＯＪ’スをイオン化し、マイ
ナス極からプラス極へ０２−イオンを移動させ、プラス
極より０２ｆｆスとして放出する。
電すると、素子電極面にてＯＪ’スをイオン化し、マイ
ナス極からプラス極へ０２−イオンを移動させ、プラス
極より０２ｆｆスとして放出する。
（２）このとき、スリット内の０２〃スの減少により、
〃ス流３２中の０２分圧Ｐ＾とスリット内のｏ１分圧Ｐ
ｓとに差が生じ、分圧比検出セル２０に次式のネルンス
トの式に晶づさ、起電圧ＶＳが発生する。
〃ス流３２中の０２分圧Ｐ＾とスリット内のｏ１分圧Ｐ
ｓとに差が生じ、分圧比検出セル２０に次式のネルンス
トの式に晶づさ、起電圧ＶＳが発生する。
＼／５＝（ＲＴ／４Ｆ）Ｊｎ（ＰＡ／Ｐｓ） ・・
（３）（３）この起電力■ｓを一定にするように、ポン
プ電流Ｉρを供給すれば、ポンプ電流Ｉ、は徘ガフｊＧ
３２中の０７分圧Ｐ＾に比例する。
（３）（３）この起電力■ｓを一定にするように、ポン
プ電流Ｉρを供給すれば、ポンプ電流Ｉ、は徘ガフｊＧ
３２中の０７分圧Ｐ＾に比例する。
Ｉｐ＝（４Ｆ／ＩｔＴ）Ｑ［１−ｅｘｐｌ（４Ｆ／ＲＴ
）Ｖｓｌ］Ｐ＾・・（４）ただし、Ｔ；素子環境温度 Ｆ；７７ラデ一定数 Ｒ；〃ス定数 Ｑ；索子形状により決まる定数 なお、第４図中の符号２２は抵抗器、２３は起電力検出
回路を構成する増幅器、２４はコンデンサ、２５は調整
回路を構成するトランノスタ、２７はポンプセル用電源
、２８は抵抗器、３２は徘ガス流、３３は無磯耐熱性接
着層、ＣＩは積分回路をそれぞれ示している。
）Ｖｓｌ］Ｐ＾・・（４）ただし、Ｔ；素子環境温度 Ｆ；７７ラデ一定数 Ｒ；〃ス定数 Ｑ；索子形状により決まる定数 なお、第４図中の符号２２は抵抗器、２３は起電力検出
回路を構成する増幅器、２４はコンデンサ、２５は調整
回路を構成するトランノスタ、２７はポンプセル用電源
、２８は抵抗器、３２は徘ガス流、３３は無磯耐熱性接
着層、ＣＩは積分回路をそれぞれ示している。
また、素子環境温度を所定値にコントロールする図示し
ないセラミックヒータが設けられている。
ないセラミックヒータが設けられている。
本発明の第１実施例としてのリニア空燃比検出ｙｌｃｒ
１１は上述のごとく構成されているので、第１図に示す
ように、基準電圧ＶｒｅｆをＶ形特性が得られるような
低い第１の設定電圧Ｖｒｅｒ、ｌ：設定して（ステップ
ｂｌ）、ついでポンプ電ｊｔＴｐ＋を電圧■０に基づい
て、電圧計２８′（または抵抗器２８を矛１η成する電
流計）において検出する（ステップｂ２）。
１１は上述のごとく構成されているので、第１図に示す
ように、基準電圧ＶｒｅｆをＶ形特性が得られるような
低い第１の設定電圧Ｖｒｅｒ、ｌ：設定して（ステップ
ｂｌ）、ついでポンプ電ｊｔＴｐ＋を電圧■０に基づい
て、電圧計２８′（または抵抗器２８を矛１η成する電
流計）において検出する（ステップｂ２）。
そして、このポンプ電流１ｐ＋に基づいて、第２図のＡ
点およびＢ点に対応する２つの空燃比Ａ／Ｆ（Ｒ）とＡ
／Ｆ（Ｌ）とを演Ｂ（換算）する（ステップｂ３）。
点およびＢ点に対応する２つの空燃比Ａ／Ｆ（Ｒ）とＡ
／Ｆ（Ｌ）とを演Ｂ（換算）する（ステップｂ３）。
ステップｂ３の終了後直ちに、ｇ準電圧Ｖｒｅｆを■形
特性が得られるような第２の設定電圧Ｖｒｅ「ｚ（＞Ｖ
ｒｃｆｌ）に変更して（ステップｂ４）、ついでポンプ
電流■ｐを電圧Ｖｏに基づいて検出する（ステップｂ４
′）。
特性が得られるような第２の設定電圧Ｖｒｅ「ｚ（＞Ｖ
ｒｃｆｌ）に変更して（ステップｂ４）、ついでポンプ
電流■ｐを電圧Ｖｏに基づいて検出する（ステップｂ４
′）。
このとさ、リッチ側におけるＩｉの設定電圧Ｖ＋ｒＪ１
のポンプ電流Ｉｐ＋（Ｒ）と第２の設定電圧ＶｒｅＬの
ポンプ電流１ｐｔ（Ｒ）との差Δ（Ｒ）ｌ＝Ｉ＋１２（
Ｒ）−Ｉｐ＋（Ｒ）ｌが、リーン側における第１の設定
電圧Ｖ ｒｅｆ １のポンプ電流Ｉｐ＋（Ｌ）と第２の
設定電圧Ｖｒｅｆ２のポンプ電流１ ｐｇ（Ｌ ）との
差Δ（Ｌ）［＝Ｉ ｐｉ（Ｌ） −１ｐ＋（Ｌ）ｌより
も常に十分大きくなるような電圧値に第２の設定電圧Ｖ
ｒｅｆｚが設定される。
のポンプ電流Ｉｐ＋（Ｒ）と第２の設定電圧ＶｒｅＬの
ポンプ電流１ｐｔ（Ｒ）との差Δ（Ｒ）ｌ＝Ｉ＋１２（
Ｒ）−Ｉｐ＋（Ｒ）ｌが、リーン側における第１の設定
電圧Ｖ ｒｅｆ １のポンプ電流Ｉｐ＋（Ｌ）と第２の
設定電圧Ｖｒｅｆ２のポンプ電流１ ｐｇ（Ｌ ）との
差Δ（Ｌ）［＝Ｉ ｐｉ（Ｌ） −１ｐ＋（Ｌ）ｌより
も常に十分大きくなるような電圧値に第２の設定電圧Ｖ
ｒｅｆｚが設定される。
すなわち、第２の設定電圧Ｖｒｅｆ＋を適宜選択するこ
とにより、リッチ側のポンプ電流−空燃比特性の勾配の
変化かり−ン側の変化上りら大きくなるのである。
とにより、リッチ側のポンプ電流−空燃比特性の勾配の
変化かり−ン側の変化上りら大きくなるのである。
ここでは、この第２の設定電圧Ｖ ｒｅｆ ２は、リー
ン側で＠ｉの設定電圧Ｖｒｅｒ＋の勾配とほとんど変わ
らず、Ｖ形特性の範囲内における値に設定されている。
ン側で＠ｉの設定電圧Ｖｒｅｒ＋の勾配とほとんど変わ
らず、Ｖ形特性の範囲内における値に設定されている。
次に、第１の設定電圧ＶｒｅＬのポンプ電流Ｔｐｌと第
２の設定電圧Ｖｒｅｆｚのポンプ電流ＩＤ２との差ΔＩ
＝Ｉｐｔ−１ｐ＋ｌが演算されて、この差Δが設定値α
よりも大きいかどうか１゛す定される（ステップｂ５）
６そして、差Δが設定値αより小さいときには、第２図
に示すＢ点とＢ′点との差のポンプ電流Δ（Ｌ）が検出
されたものと判定され、すなわち空燃比がＡ／Ｆ（Ｒ）
およびＡ／Ｆ（Ｌ）のうちの＾／Ｆ（１−）であると判
定される（ステップｂ６）。
２の設定電圧Ｖｒｅｆｚのポンプ電流ＩＤ２との差ΔＩ
＝Ｉｐｔ−１ｐ＋ｌが演算されて、この差Δが設定値α
よりも大きいかどうか１゛す定される（ステップｂ５）
６そして、差Δが設定値αより小さいときには、第２図
に示すＢ点とＢ′点との差のポンプ電流Δ（Ｌ）が検出
されたものと判定され、すなわち空燃比がＡ／Ｆ（Ｒ）
およびＡ／Ｆ（Ｌ）のうちの＾／Ｆ（１−）であると判
定される（ステップｂ６）。
また、差Δが設定値ａよりも大きいときには、第２図に
示すＡ点とＡ′点との差のポンプ電流Δ（Ｒ）が検出さ
れたものと↑り定され、すなわち空燃比がＡ／Ｆ（Ｒ）
およＶＡ／Ｆ（Ｌ）のうちのＡ／Ｆ（Ｒ）であると↑り
定される（ステップｂ７Ｌ このようにして、空燃比を決定でき、リーン側からリッ
チ側までの全領域における空燃比の検出が可能となる。
示すＡ点とＡ′点との差のポンプ電流Δ（Ｒ）が検出さ
れたものと↑り定され、すなわち空燃比がＡ／Ｆ（Ｒ）
およＶＡ／Ｆ（Ｌ）のうちのＡ／Ｆ（Ｒ）であると↑り
定される（ステップｂ７Ｌ このようにして、空燃比を決定でき、リーン側からリッ
チ側までの全領域における空燃比の検出が可能となる。
このような、リニア空燃比検出装置をそなえたエンジン
の空燃比調整装置では、ストイキオ（λ）以上の任意の
空燃比となるように、フィードバック制御により、燃料
供給装置２からの供給燃料量を調整することができ、こ
れにより、リーン側空燃比となるようにフィードバック
制御して、燃費や徘〃ス志向を選択したり、常時はり一
ン側空燃比となるようにフィードバック制御しながら高
負荷急加速時はリッチ側フィードバック制御を行なうよ
うにして、出力やドライバビリティ志向を選択したりす
ることができる。
の空燃比調整装置では、ストイキオ（λ）以上の任意の
空燃比となるように、フィードバック制御により、燃料
供給装置２からの供給燃料量を調整することができ、こ
れにより、リーン側空燃比となるようにフィードバック
制御して、燃費や徘〃ス志向を選択したり、常時はり一
ン側空燃比となるようにフィードバック制御しながら高
負荷急加速時はリッチ側フィードバック制御を行なうよ
うにして、出力やドライバビリティ志向を選択したりす
ることができる。
本発明の第２実施例としてのりニア空燃比検出装置では
、第７図に示すように、基塾電圧Ｖ ｒ＋Ｊを■形特性
が得られるような低い第１の設定電圧＼’ ｒｅｆ 、
に設定して（ステップａ１）、ついでポンプ電流Ｉｐ＋
を電圧Ｖｏに基づいて、電圧計２８′（または抵抗器２
８を＃ｌｖ成する電流計）において検出する（ステップ
ａ２）。
、第７図に示すように、基塾電圧Ｖ ｒ＋Ｊを■形特性
が得られるような低い第１の設定電圧＼’ ｒｅｆ 、
に設定して（ステップａ１）、ついでポンプ電流Ｉｐ＋
を電圧Ｖｏに基づいて、電圧計２８′（または抵抗器２
８を＃ｌｖ成する電流計）において検出する（ステップ
ａ２）。
そして、このポンプ電流ｌｐｌに基づいて、第８図の入
点およびＢ点に′対応する２つの空燃比Ａ／Ｆ（Ｒ）、
！−八／［’（Ｌｌとを演ｆｆ、 （ＰＡＲ，）する（
ステップａ３）６ステノプａ３の終了後直ちに、暴準電
圧ＶｒｃｆをＺ形特性が得られるような第２の設定電圧
Ｖｒｅｒ−（：＞Ｖｒｅ４＋）に変更して（ステップａ
４）、ついでどンプ電流ｒｐを電圧Ｖｏに基づいて検出
する（ステップａ４’）。
点およびＢ点に′対応する２つの空燃比Ａ／Ｆ（Ｒ）、
！−八／［’（Ｌｌとを演ｆｆ、 （ＰＡＲ，）する（
ステップａ３）６ステノプａ３の終了後直ちに、暴準電
圧ＶｒｃｆをＺ形特性が得られるような第２の設定電圧
Ｖｒｅｒ−（：＞Ｖｒｅ４＋）に変更して（ステップａ
４）、ついでどンプ電流ｒｐを電圧Ｖｏに基づいて検出
する（ステップａ４’）。
このとさ、リッチ側における第２の設定電圧Ｖｒ＋Ｊ＊
のポンプ電流＋１１２（Ｒ）が設定値１１１３以上にな
る。
のポンプ電流＋１１２（Ｒ）が設定値１１１３以上にな
る。
すなわち、第２の設定電圧Ｖｒｅｆｓを大幅に大きくす
ることにより、リッチ側のポンプ電流−空燃比特性を急
激に立ち上がらせで、リーン側の同時性の勾配を大きく
するのである。
ることにより、リッチ側のポンプ電流−空燃比特性を急
激に立ち上がらせで、リーン側の同時性の勾配を大きく
するのである。
ここでは、このｌの設定電圧Ｖｒｅｒｓは、Ｚ形特性の
範囲内における値に設定されている。
範囲内における値に設定されている。
次に、ｆＩＳ２の設定電圧Ｖｒｅｒ、のポンプ電流Ｉｎ
２が設定値１ｐ、以上であるかどうか１゛す足される（
ステップａ５）。
２が設定値１ｐ、以上であるかどうか１゛す足される（
ステップａ５）。
そして、ポンプ電流Ｉｐ２が設定値１１１ｉより小さい
ときには、第８図に示すＢ点とＢ′点との差のポンプ電
流Δ（Ｌ）が検出されたものと判定され、すなわち空燃
比がＡ／Ｆ（Ｒ）およびＡ／Ｆ（Ｌ）のうちのＡ／Ｆ（
Ｌ）であると判定される（ステップａ７）。
ときには、第８図に示すＢ点とＢ′点との差のポンプ電
流Δ（Ｌ）が検出されたものと判定され、すなわち空燃
比がＡ／Ｆ（Ｒ）およびＡ／Ｆ（Ｌ）のうちのＡ／Ｆ（
Ｌ）であると判定される（ステップａ７）。
また、ポンプ電流１ｐ２が設定値１９ｉ以上であるとき
には、ｍ８図に示すＡ、Ｔ：Ｆ、とＡ２点との差のポン
プ電流Δ（Ｒ）が検出されたものと判定され、すなわち
空燃比がＡ／Ｆ（Ｒ）およびＡ／Ｆ（Ｌ）のうちのＡ／
Ｆ（Ｒ）であると判定される（ステップａ６）。
には、ｍ８図に示すＡ、Ｔ：Ｆ、とＡ２点との差のポン
プ電流Δ（Ｒ）が検出されたものと判定され、すなわち
空燃比がＡ／Ｆ（Ｒ）およびＡ／Ｆ（Ｌ）のうちのＡ／
Ｆ（Ｒ）であると判定される（ステップａ６）。
このようにして、第１実施例と同様に空燃比を決定ｔ′
き、リーン側からリッチ側までの全１ｉ域における空燃
比の検出が可能となる。
き、リーン側からリッチ側までの全１ｉ域における空燃
比の検出が可能となる。
以上詳述したように、本発明のリニア空燃比検出￥装置
によれば、エンジンの排気系からの徘ガスをスリット内
へ導入する徘がス導入用隙間を有するセンサ本体をそな
えるとともに、同センサ本体の！！！部を形成して上記
スリ／ト内へ排ガス側がら酸素イオンを透過尋人する酸
素イオン透過性固体電解質製導入用酸素分圧比検出セル
と、同導入用酸素分圧比検出セルに付設された上記スリ
ット側の電極と排ガス側電極との開の電圧を検出する起
電力検出回路と、上記センサ本体の壁部を形成して上記
スリットからの酸素イオンを透過排出する酸素イオン透
過性固体電解質製排出用酸素ポンプセルと、上記ａ電力
検出回路からの検出電圧を設定電圧にすべく上記排出用
酸素ポンプセルに付設された上記スリット側の電極と排
出側電極との開に印加される電圧をｍ％する調整回路と
、これらの電極間に流れる電流を測定する測定回路とを
そなえ、上記調整回路の設定電圧を第１の設定電圧と同
第１の設定電圧と異なる電圧４１Ｔの１２の設定電圧と
に設定する設定電圧変更手段と、上記電流測定回路から
の上記第１の設定電圧に対する第１の電流値と上記第２
の設定電圧に対する１２の電ｆＸｉ値とを受けて上記エ
ンジンへ供給される混合気の空燃比を測定する空燃比手
段とが設けられるという簡素な補遺で、空燃比を正確に
検出することがでさる利点があり、エンジンからの排ガ
スを受けて、空燃比をり一ン側からリッチ側までの全範
囲において測定することが可能となる。
によれば、エンジンの排気系からの徘ガスをスリット内
へ導入する徘がス導入用隙間を有するセンサ本体をそな
えるとともに、同センサ本体の！！！部を形成して上記
スリ／ト内へ排ガス側がら酸素イオンを透過尋人する酸
素イオン透過性固体電解質製導入用酸素分圧比検出セル
と、同導入用酸素分圧比検出セルに付設された上記スリ
ット側の電極と排ガス側電極との開の電圧を検出する起
電力検出回路と、上記センサ本体の壁部を形成して上記
スリットからの酸素イオンを透過排出する酸素イオン透
過性固体電解質製排出用酸素ポンプセルと、上記ａ電力
検出回路からの検出電圧を設定電圧にすべく上記排出用
酸素ポンプセルに付設された上記スリット側の電極と排
出側電極との開に印加される電圧をｍ％する調整回路と
、これらの電極間に流れる電流を測定する測定回路とを
そなえ、上記調整回路の設定電圧を第１の設定電圧と同
第１の設定電圧と異なる電圧４１Ｔの１２の設定電圧と
に設定する設定電圧変更手段と、上記電流測定回路から
の上記第１の設定電圧に対する第１の電流値と上記第２
の設定電圧に対する１２の電ｆＸｉ値とを受けて上記エ
ンジンへ供給される混合気の空燃比を測定する空燃比手
段とが設けられるという簡素な補遺で、空燃比を正確に
検出することがでさる利点があり、エンジンからの排ガ
スを受けて、空燃比をり一ン側からリッチ側までの全範
囲において測定することが可能となる。
第１〜６図は本発明の第１実施例としてのりニア空燃比
検出装置を示すもので、Ｉｉ図はその制御要領を示す７
０−チャート、第２図はその作用を説明するｒこめのグ
ラフ、第３図はその全体構成図、第４図はそのリニアＡ
／Ｆセンサを示すｒテ成因、第５，６図はいずれもその
作用を説明するためのグラフであり、第７，８図は本発
明の第２実施例としてのりニア空燃比検出装置を示すも
ので、ｆ５７図はその制御要領を示す７０−チャート、
第８図はその作用を説明するためのグラフである。 １・・エアクリーナ、２・・燃料供給装置、３・・＋ｌ
％ ｉＦＡ 度センサ、４・・スロットルボッジョン
センサ、５・・吸気管、６・・エンジン本体、７・・排
気管、９・・リニアＡ／Ｆセンサ、１０・・触媒、１１
・・設定電圧変更手段と空燃比測定手段とを」にねるｆ
ｌｉｌ＋利！装置（コンピュータ）、１２・・水１品セ
ンサ、１３・・エンジン回伝数センサ、１４・・クラン
ク角）ｌセンサ、１５・・スロントル弁、２０・・酸素
分圧比検出セル、２」・・酸素ポンプセル、２２・・抵
抗器、２３・・起電力検出回路を？ｌη成する増幅器、
２４・・コンデンサ、２５・・調竪回路を棺成するトラ
ンノスタ、２６・・基準電圧用電源、２７・・ポンプセ
ル用電源、２８・・抵抗器、２８′ ・・測定回路を慴
成する電圧計、２つ・・スリットとしての鉱故隙間（４
Ｉｉ。 数年連体）、３０．３０’ 、３１．３１’ ・・電
極、３２・・徘〃ス流、３３・・無機耐熱性接着層、Ｃ
１・・積分回路。 代耶人 弁理士 飯 沼 義 彦 第 １ 図 第 ２ 図 Ａ／Ｆ（ｌζ） λ＝１ ％（Ｌ） “１″−７カよ３％、−−ＩＪ −７ 第３図 第４図 第５図 ’）ｙ＋４８’ｌ １４．８
リーンＢリーヱカ贅、毘（Ａ／Ｆ）− 第６図 第７図
検出装置を示すもので、Ｉｉ図はその制御要領を示す７
０−チャート、第２図はその作用を説明するｒこめのグ
ラフ、第３図はその全体構成図、第４図はそのリニアＡ
／Ｆセンサを示すｒテ成因、第５，６図はいずれもその
作用を説明するためのグラフであり、第７，８図は本発
明の第２実施例としてのりニア空燃比検出装置を示すも
ので、ｆ５７図はその制御要領を示す７０−チャート、
第８図はその作用を説明するためのグラフである。 １・・エアクリーナ、２・・燃料供給装置、３・・＋ｌ
％ ｉＦＡ 度センサ、４・・スロットルボッジョン
センサ、５・・吸気管、６・・エンジン本体、７・・排
気管、９・・リニアＡ／Ｆセンサ、１０・・触媒、１１
・・設定電圧変更手段と空燃比測定手段とを」にねるｆ
ｌｉｌ＋利！装置（コンピュータ）、１２・・水１品セ
ンサ、１３・・エンジン回伝数センサ、１４・・クラン
ク角）ｌセンサ、１５・・スロントル弁、２０・・酸素
分圧比検出セル、２」・・酸素ポンプセル、２２・・抵
抗器、２３・・起電力検出回路を？ｌη成する増幅器、
２４・・コンデンサ、２５・・調竪回路を棺成するトラ
ンノスタ、２６・・基準電圧用電源、２７・・ポンプセ
ル用電源、２８・・抵抗器、２８′ ・・測定回路を慴
成する電圧計、２つ・・スリットとしての鉱故隙間（４
Ｉｉ。 数年連体）、３０．３０’ 、３１．３１’ ・・電
極、３２・・徘〃ス流、３３・・無機耐熱性接着層、Ｃ
１・・積分回路。 代耶人 弁理士 飯 沼 義 彦 第 １ 図 第 ２ 図 Ａ／Ｆ（ｌζ） λ＝１ ％（Ｌ） “１″−７カよ３％、−−ＩＪ −７ 第３図 第４図 第５図 ’）ｙ＋４８’ｌ １４．８
リーンＢリーヱカ贅、毘（Ａ／Ｆ）− 第６図 第７図
Claims (1)
- エンジンの排気系からの排ガスをスリット内へ導入す
る排ガス導入用隙間を有するセンサ本体をそなえるとと
もに、同センサ本体の壁部を形成して上記スリット内へ
排ガス側から酸素イオンを透過導入する酸素イオン透過
性固体電解質製導入用酸素分圧比検出セルと、同導入用
酸素分圧比検出セルに付設された上記スリット側の電極
と排ガス側電極との間の電圧を検出する起電力検出回路
と、上記センサ本体の壁部を形成して上記スリットから
の酸素イオンを透過排出する酸素イオン透過性固体電解
質製排出用酸素ポンプセルと、上記起電力検出回路から
の検出電圧を設定電圧にすべく上記排出用酸素ポンプセ
ルに付設された上記スリット側の電極と排出側電極との
間に印加される電圧を調整する調整回路と、これらの電
極間に流れる電流を測定する測定回路とをそなえ、上記
調整回路の設定電圧を第１の設定電圧と同第１の設定電
圧と異なる電圧値の第２の設定電圧とに設定する設定電
圧変更手段と、上記電流測定回路からの上記第１の設定
電圧に対する第１の電流値と上記第２の設定電圧に対す
る第２の電流値とを受けて上記エンジンへ供給される混
合気の空燃比を測定する空燃比手段とが設けられたこと
を特徴とする、リニア空燃比検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176366A JPS6154441A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | リニア空燃比検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176366A JPS6154441A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | リニア空燃比検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154441A true JPS6154441A (ja) | 1986-03-18 |
Family
ID=16012360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59176366A Pending JPS6154441A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | リニア空燃比検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154441A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5997226A (en) * | 1996-12-24 | 1999-12-07 | Tagami; Tetsuro | Cutting tool chuck with non-circular cross-section and cutting tool chuck assembly |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP59176366A patent/JPS6154441A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5997226A (en) * | 1996-12-24 | 1999-12-07 | Tagami; Tetsuro | Cutting tool chuck with non-circular cross-section and cutting tool chuck assembly |
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