JPS6256975B2 - - Google Patents
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- JPS6256975B2 JPS6256975B2 JP54118154A JP11815479A JPS6256975B2 JP S6256975 B2 JPS6256975 B2 JP S6256975B2 JP 54118154 A JP54118154 A JP 54118154A JP 11815479 A JP11815479 A JP 11815479A JP S6256975 B2 JPS6256975 B2 JP S6256975B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1455—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor resistivity varying with oxygen concentration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1477—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
- F02D41/1479—Using a comparator with variable reference
-
- 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
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/122—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は空燃比検出装置に関し、エンジンの
排気ガス成分から空燃比を検出するものに係る。
排気ガス成分から空燃比を検出するものに係る。
従来、エンジンの排気ガス成分、例えば酸素濃
度から空燃比Ａ／Ｆを検出するものとして、チタ
ニア（TiO2）等の金属酸化物半導体を主体とし、
酸素濃度に依存した電気抵抗値を示す空燃比セン
サを備え、この空燃比センサと固定分割抵抗とを
接続し、この接続点の電圧と一定の基準電圧とを
比較回路により比較して空燃比Ａ／Ｆが理論空燃
比より大きいか小さいかを検出するようにしたも
のが提案されている。
度から空燃比Ａ／Ｆを検出するものとして、チタ
ニア（TiO2）等の金属酸化物半導体を主体とし、
酸素濃度に依存した電気抵抗値を示す空燃比セン
サを備え、この空燃比センサと固定分割抵抗とを
接続し、この接続点の電圧と一定の基準電圧とを
比較回路により比較して空燃比Ａ／Ｆが理論空燃
比より大きいか小さいかを検出するようにしたも
のが提案されている。
しかしながら、上記のものは分割抵抗が一定値
に設定されているため、空燃比センサの電気抵抗
値Re特性が使用温度や経時変化によつて第１図
の曲線Ｘから曲線Ｙのように全体的に変動（シフ
ト）すると、空燃比Ａ／Ｆの検出精度が低下して
誤検出しやすくなるという問題がある。
に設定されているため、空燃比センサの電気抵抗
値Re特性が使用温度や経時変化によつて第１図
の曲線Ｘから曲線Ｙのように全体的に変動（シフ
ト）すると、空燃比Ａ／Ｆの検出精度が低下して
誤検出しやすくなるという問題がある。
この発明は、上記の点に鑑みなされたもので、
使用温度、経時変化によらず精度良く良好に空燃
比を検出し得る空燃比検出装置を提供することを
目的とする。
使用温度、経時変化によらず精度良く良好に空燃
比を検出し得る空燃比検出装置を提供することを
目的とする。
特にこの発明は空燃比センサと直列に接続する
固定分割抵抗の代わりに例えばトランジスタより
なる電流制御回路を接続し、空燃比センサと電流
制御回路の接続点電圧をリツチ側もしくはリーン
側の一方、あるいはリツチ側とリーン側の両方で
検出し、それらのピーク値と電源電圧もしくは接
地電圧との中間値、あるいはリツチ側，リーン側
の２つのピーク値の中間値を求め、その中間値に
応じて空燃比センサに接続される電流制御回路の
等価抵抗値を制御するとともに、空燃比センサと
電流制御回路との接続点電圧と、前記中間電圧と
に基づき比較回路により空燃比が理論空燃比より
大きいか小さいかを検出することを特徴としてお
り、この構成によつて空燃比検出の検出精度の悪
化、誤りに対処するものである。また本発明は、
エンジン始動直後のような排気ガス温度も空燃比
センサも比較的低温で、空燃比センサの電気抵抗
値Reが高抵抗であるような初期には、予め定め
ておいた設定電圧によつて前記電流制御回路をコ
ントロールするとともに、比較回路の比較電圧と
もすることによつて、空燃比検出の作動開始を良
好に行なうことを目的とする。
固定分割抵抗の代わりに例えばトランジスタより
なる電流制御回路を接続し、空燃比センサと電流
制御回路の接続点電圧をリツチ側もしくはリーン
側の一方、あるいはリツチ側とリーン側の両方で
検出し、それらのピーク値と電源電圧もしくは接
地電圧との中間値、あるいはリツチ側，リーン側
の２つのピーク値の中間値を求め、その中間値に
応じて空燃比センサに接続される電流制御回路の
等価抵抗値を制御するとともに、空燃比センサと
電流制御回路との接続点電圧と、前記中間電圧と
に基づき比較回路により空燃比が理論空燃比より
大きいか小さいかを検出することを特徴としてお
り、この構成によつて空燃比検出の検出精度の悪
化、誤りに対処するものである。また本発明は、
エンジン始動直後のような排気ガス温度も空燃比
センサも比較的低温で、空燃比センサの電気抵抗
値Reが高抵抗であるような初期には、予め定め
ておいた設定電圧によつて前記電流制御回路をコ
ントロールするとともに、比較回路の比較電圧と
もすることによつて、空燃比検出の作動開始を良
好に行なうことを目的とする。
以下この発明を図に示す実施例について説明す
る。この発明を適用するシステムを示す第２図に
おいて、エンジン１０は、ガソリン，LPGを燃料
とする周知の火花点火式エンジンで、その吸気系
はエアクリーナ１１、混合気供給器１２、吸気マ
ニホールド１３から構成されており、一方排気系
は排気マニホールド１４、排気管１５、排気ガス
浄化用の三元触媒コンバータ１６、図示しない消
音マフラーから構成されている。
る。この発明を適用するシステムを示す第２図に
おいて、エンジン１０は、ガソリン，LPGを燃料
とする周知の火花点火式エンジンで、その吸気系
はエアクリーナ１１、混合気供給器１２、吸気マ
ニホールド１３から構成されており、一方排気系
は排気マニホールド１４、排気管１５、排気ガス
浄化用の三元触媒コンバータ１６、図示しない消
音マフラーから構成されている。
ここで、混合気供給器１２は、公知の電子空燃
比調整器を有する気化器あるいは燃料噴射装置か
ら構成されており、電気信号に応じて生成する混
合気（吸気系）の空燃比Ａ／Ｆが変化する。ま
た、三元触媒コンバータ１６は、理論空燃比付近
の混合気がエンジン１０に供給されると高浄化率
でNOx，HC，COを同時に浄化するもので、公知
のベレツト形状もしくはハニカム形状の触媒を内
蔵している。
比調整器を有する気化器あるいは燃料噴射装置か
ら構成されており、電気信号に応じて生成する混
合気（吸気系）の空燃比Ａ／Ｆが変化する。ま
た、三元触媒コンバータ１６は、理論空燃比付近
の混合気がエンジン１０に供給されると高浄化率
でNOx，HC，COを同時に浄化するもので、公知
のベレツト形状もしくはハニカム形状の触媒を内
蔵している。
次に空燃比検出装置について説明すると、これ
は排気マニホールド１４の集合部に設けられた空
燃比センサ２０及び混合気供給器１２に電気信号
を付与する制御ユニツト３０とから構成されてい
る。
は排気マニホールド１４の集合部に設けられた空
燃比センサ２０及び混合気供給器１２に電気信号
を付与する制御ユニツト３０とから構成されてい
る。
空燃比センサ２０は、第３図に示すような構成
のものである。第３図において、排気ガス中のガ
ス成分、特に酸素濃度に応じてステツプ的に電気
抵抗値が変化するデイスク状の素子片２２は、チ
タニア（TiO2）等の金属酸化物半導体で形成され
ており、その表面に白金（Pt），ロジウム（Rh）
等の触媒が担持されている。そして素子片２２
は、アルミナ等の焼結体からなる耐熱電気絶縁性
の保持体２３の先端部に保持されている。保持体
２３には、耐熱金属製ハウジング２４が結合され
ており、ハウジング２４のネジ部により排気マニ
ホールド１４に取付けられる。
のものである。第３図において、排気ガス中のガ
ス成分、特に酸素濃度に応じてステツプ的に電気
抵抗値が変化するデイスク状の素子片２２は、チ
タニア（TiO2）等の金属酸化物半導体で形成され
ており、その表面に白金（Pt），ロジウム（Rh）
等の触媒が担持されている。そして素子片２２
は、アルミナ等の焼結体からなる耐熱電気絶縁性
の保持体２３の先端部に保持されている。保持体
２３には、耐熱金属製ハウジング２４が結合され
ており、ハウジング２４のネジ部により排気マニ
ホールド１４に取付けられる。
素子片２２は、保持体２３内に設けられた２本
の白金電極２５が挿入されており、電極２５はそ
れぞれ導電ガラスを介して端子棒２６に電気的に
接続されている。しかして、素子片２２の電気抵
抗値は端子棒２６から取り出される。
の白金電極２５が挿入されており、電極２５はそ
れぞれ導電ガラスを介して端子棒２６に電気的に
接続されている。しかして、素子片２２の電気抵
抗値は端子棒２６から取り出される。
そして、空燃比センサ２０は、空燃比Ａ／Ｆに
応じて第１図に示すように電気抵抗値Reが変化
し、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比STより大きい
（リーン）側であるとリーン抵抗値Ｌとなり、逆
に理論空燃比STより小さい（リツチ）側である
とリツチ抵抗値Ｒとなる。また、この電気抵抗値
特性は、使用温度、経時変化によつて全体的に変
動（シフト）し、新品で使用温度が低温であると
第１図の曲線Ｘで示す特性となり、新品で使用温
度が高温になつたり、経時変化すると第１図の曲
線Ｙで示す特性となる。
応じて第１図に示すように電気抵抗値Reが変化
し、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比STより大きい
（リーン）側であるとリーン抵抗値Ｌとなり、逆
に理論空燃比STより小さい（リツチ）側である
とリツチ抵抗値Ｒとなる。また、この電気抵抗値
特性は、使用温度、経時変化によつて全体的に変
動（シフト）し、新品で使用温度が低温であると
第１図の曲線Ｘで示す特性となり、新品で使用温
度が高温になつたり、経時変化すると第１図の曲
線Ｙで示す特性となる。
次に第４図により制御ユニツト３０について説
明する。定電圧回路３１は一定の直流電圧Vpを
供給するものである。電流制御回路３２は、電流
制限抵抗１０１とトランジスタ１０２から成つて
いる。トランジスタ１０２のコレクタ端子は空燃
比センサ２０に接続され、空燃比センサの他端は
接地されている。また空燃比センサ２０とトラン
ジスタ１０２の接続点Ａは中間レベル検出回路３
３へ接続されている。
明する。定電圧回路３１は一定の直流電圧Vpを
供給するものである。電流制御回路３２は、電流
制限抵抗１０１とトランジスタ１０２から成つて
いる。トランジスタ１０２のコレクタ端子は空燃
比センサ２０に接続され、空燃比センサの他端は
接地されている。また空燃比センサ２０とトラン
ジスタ１０２の接続点Ａは中間レベル検出回路３
３へ接続されている。
中間レベル検出回路３３は電圧フオロワ接続さ
れたバツフア増幅器１０３、ダイオード１０４、
抵抗１０５を介して充電されるコンデンサ１０６
と、放電用抵抗１０７及びもう一つのバツフア増
幅器１０８から成るリツチピーク検出回路と、ダ
イオード１０９、抵抗１１０，１１２、コンデン
サ１１１、バツフア増幅器１１３とから成るリー
ンピーク検出回路、及び、前記２つのピーク検出
回路の出力を接続する抵抗１１４，１１５とから
成つている。２つのピーク値の中間電圧は抵抗１
１４，１１５の接続点Ｃから取り出される。バイ
アス制御回路３４は前記中間電圧と抵抗１２１，
１２２によつて定電圧Vpを分割したＢ点電圧
（設定電圧）とをそれぞれダイオード１２０，１
２３を介してＤ点に接続し、前記２つの電圧のい
ずれか低い方を得るようにしている。そしてさら
に、抵抗１２４，１２５によつて電源に接続し、
抵抗１２４，１２５の接続点を電流制御回路３２
のトランジスタ１０２のベースに接続している。
比較回路３５は比較器１３０から成つており、空
燃比センサ２０とトランジスタ１０２との接続点
電圧に等しいバツフア増幅器１０３の出力と前記
Ｄ点電圧との比較を行ない、空燃比検出信号をＥ
点に出力する。
れたバツフア増幅器１０３、ダイオード１０４、
抵抗１０５を介して充電されるコンデンサ１０６
と、放電用抵抗１０７及びもう一つのバツフア増
幅器１０８から成るリツチピーク検出回路と、ダ
イオード１０９、抵抗１１０，１１２、コンデン
サ１１１、バツフア増幅器１１３とから成るリー
ンピーク検出回路、及び、前記２つのピーク検出
回路の出力を接続する抵抗１１４，１１５とから
成つている。２つのピーク値の中間電圧は抵抗１
１４，１１５の接続点Ｃから取り出される。バイ
アス制御回路３４は前記中間電圧と抵抗１２１，
１２２によつて定電圧Vpを分割したＢ点電圧
（設定電圧）とをそれぞれダイオード１２０，１
２３を介してＤ点に接続し、前記２つの電圧のい
ずれか低い方を得るようにしている。そしてさら
に、抵抗１２４，１２５によつて電源に接続し、
抵抗１２４，１２５の接続点を電流制御回路３２
のトランジスタ１０２のベースに接続している。
比較回路３５は比較器１３０から成つており、空
燃比センサ２０とトランジスタ１０２との接続点
電圧に等しいバツフア増幅器１０３の出力と前記
Ｄ点電圧との比較を行ない、空燃比検出信号をＥ
点に出力する。
次に上記構成による空燃比検出装置の動作につ
いて第５図を用いて説明する。第５図ａおよびｂ
は排気ガス温度を徐々に高くしていつた時の空燃
比センサ２０とトランジスタ１０２との接続点Ａ
点，Ｂ点，Ｃ点およびＥ点の電圧変化を示したも
のである。排気ガス温が非常に低い（たとえば始
動直後）時では、空燃比センサ２０の電気抵抗値
は非常に高く、Ａ点電圧ＶAは電源Vpにほぼ等し
い電圧を示している。排気ガス温度が徐々に高く
なり空燃比センサ２０の温度も高くなると、雰囲
気酸素濃度は変化していなくても空燃比センサ２
０の電気抵抗値は徐々に低くなつてきてＡ点電圧
ＶAは下がりだす。この時Ｃ点電圧ＶCはほぼＡ点
電圧ＶAと等しい値を示しており、抵抗１２１，
１２２であらかじめ定められているＢ点電圧ＶB
に較べ高いため、トランジスタ１０２のバイアス
制御及び比較器１３０の比較電圧となるＤ点電圧
ＶDとしてはＢ点電圧ＶBが現われている。すなわ
ちＣ点電圧ＶCがＢ点電圧ＶBより小さくなるまで
はトランジスタ１０２のベース電圧は固定されて
おりほとんどOFF状態にあり、また比較器１３
０の比較電圧も固定されている。更に排ガス温度
が高くなるとＡ点電圧ＶAは比較電圧であるＢ点
電圧ＶBよりも小さくなり、比較器１３０の出力
は“０”レベルから“１”レベルになり空燃比検
出信号ＶEをＥ点に出力する。これにより混合気
供給器１２は空燃比制御を開始する。空燃比制御
を開始し、排気ガス温度がまだ比較的低温の場合
は、リツチ時の空燃比センサ２０の抵抗値はトラ
ンジスタ２０のエミツタ・コレクタ間抵抗にくら
べほぼ同等程度であるため、リツチ時ピーク値
（最小ピーク値）は接地レベルまで下がりきらず
Ａ点電圧ＶAは電源Vpに近い値で変化している。
そのため中間電圧ＶCもＢ点電圧ＶBよりも高く、
トランジスタ１０２のバイアス制御及び比較器１
３０の比較電圧としてはまだＢ点電圧ＶBが用い
られている。
いて第５図を用いて説明する。第５図ａおよびｂ
は排気ガス温度を徐々に高くしていつた時の空燃
比センサ２０とトランジスタ１０２との接続点Ａ
点，Ｂ点，Ｃ点およびＥ点の電圧変化を示したも
のである。排気ガス温が非常に低い（たとえば始
動直後）時では、空燃比センサ２０の電気抵抗値
は非常に高く、Ａ点電圧ＶAは電源Vpにほぼ等し
い電圧を示している。排気ガス温度が徐々に高く
なり空燃比センサ２０の温度も高くなると、雰囲
気酸素濃度は変化していなくても空燃比センサ２
０の電気抵抗値は徐々に低くなつてきてＡ点電圧
ＶAは下がりだす。この時Ｃ点電圧ＶCはほぼＡ点
電圧ＶAと等しい値を示しており、抵抗１２１，
１２２であらかじめ定められているＢ点電圧ＶB
に較べ高いため、トランジスタ１０２のバイアス
制御及び比較器１３０の比較電圧となるＤ点電圧
ＶDとしてはＢ点電圧ＶBが現われている。すなわ
ちＣ点電圧ＶCがＢ点電圧ＶBより小さくなるまで
はトランジスタ１０２のベース電圧は固定されて
おりほとんどOFF状態にあり、また比較器１３
０の比較電圧も固定されている。更に排ガス温度
が高くなるとＡ点電圧ＶAは比較電圧であるＢ点
電圧ＶBよりも小さくなり、比較器１３０の出力
は“０”レベルから“１”レベルになり空燃比検
出信号ＶEをＥ点に出力する。これにより混合気
供給器１２は空燃比制御を開始する。空燃比制御
を開始し、排気ガス温度がまだ比較的低温の場合
は、リツチ時の空燃比センサ２０の抵抗値はトラ
ンジスタ２０のエミツタ・コレクタ間抵抗にくら
べほぼ同等程度であるため、リツチ時ピーク値
（最小ピーク値）は接地レベルまで下がりきらず
Ａ点電圧ＶAは電源Vpに近い値で変化している。
そのため中間電圧ＶCもＢ点電圧ＶBよりも高く、
トランジスタ１０２のバイアス制御及び比較器１
３０の比較電圧としてはまだＢ点電圧ＶBが用い
られている。
更に排気ガス温度が上昇するとＡ点電圧ＶAの
リツチ時ピーク値は小さくなり、リーン時ピーク
値はまだ電源電圧に近い値のため、２つのピーク
値の中間電圧ＶCはＢ点電圧ＶBよりも低くなり、
その結果トランジスタ１０２のバイアス制御及び
比較器１３０の比較電圧としてはＣ点電圧ＶCが
用いられるようになる。トランジスタ１０２のベ
ース電圧はＢ点電圧ＶBによつてバイアス制御さ
れていた時に比べて低くなるため、トランジスタ
１０２のエミツタ電流は増大しコレクタ・エミツ
タ間抵抗は小さくなり、空燃比センサ２０に流れ
る電流も増大する。このように空燃比センサ２０
の抵抗値が温度上昇によつて低下するのに応じ
て、接続しているトランジスタ１０２の等価抵抗
も小さくすることによつてＡ点電圧ＶAは常にリ
ツチ・リーンに応じて大きく変化させることがで
きる。
リツチ時ピーク値は小さくなり、リーン時ピーク
値はまだ電源電圧に近い値のため、２つのピーク
値の中間電圧ＶCはＢ点電圧ＶBよりも低くなり、
その結果トランジスタ１０２のバイアス制御及び
比較器１３０の比較電圧としてはＣ点電圧ＶCが
用いられるようになる。トランジスタ１０２のベ
ース電圧はＢ点電圧ＶBによつてバイアス制御さ
れていた時に比べて低くなるため、トランジスタ
１０２のエミツタ電流は増大しコレクタ・エミツ
タ間抵抗は小さくなり、空燃比センサ２０に流れ
る電流も増大する。このように空燃比センサ２０
の抵抗値が温度上昇によつて低下するのに応じ
て、接続しているトランジスタ１０２の等価抵抗
も小さくすることによつてＡ点電圧ＶAは常にリ
ツチ・リーンに応じて大きく変化させることがで
きる。
以上述べた回路において、中間レベル検出回路
３２はリツチ・リーン２つのピーク値の中間レベ
ルを求めるのではなく、リツチ側ピークと電源電
圧、あるいはリーン側ピークと接地レベルとの中
間電圧を得るようにしても良い。
３２はリツチ・リーン２つのピーク値の中間レベ
ルを求めるのではなく、リツチ側ピークと電源電
圧、あるいはリーン側ピークと接地レベルとの中
間電圧を得るようにしても良い。
また以上の説明では、Ａ〜Ｄ点の電圧に関しダ
イオードの順方向降下電圧の影響は小さいためそ
の説明は省略した。
イオードの順方向降下電圧の影響は小さいためそ
の説明は省略した。
こうして、空燃比センサ２０の使用温度等によ
る電気抵抗値Reの全体的変動に無関係に、比較
回路３５が出力する“０”レベルの空燃比検出信
号により正確に混合気の空燃比Ａ／Ｆが理論空燃
比STより大きいということが判別され、“１”レ
ベルの空燃比検出信号により空燃比Ａ／Ｆが理論
空燃比STより小さいということが判別される。
る電気抵抗値Reの全体的変動に無関係に、比較
回路３５が出力する“０”レベルの空燃比検出信
号により正確に混合気の空燃比Ａ／Ｆが理論空燃
比STより大きいということが判別され、“１”レ
ベルの空燃比検出信号により空燃比Ａ／Ｆが理論
空燃比STより小さいということが判別される。
そして、空燃比検出信号は図示しない駆動回路
を経て混合気供給器１２に与えられ、これが
“０”レベルのとき混合気供給器１２の空燃比調
整器は、混合気を濃くして空燃比Ａ／Ｆを小さく
し、空燃比Ａ／Ｆを理論空燃比STに近付ける。
を経て混合気供給器１２に与えられ、これが
“０”レベルのとき混合気供給器１２の空燃比調
整器は、混合気を濃くして空燃比Ａ／Ｆを小さく
し、空燃比Ａ／Ｆを理論空燃比STに近付ける。
一方、空燃比検出信号が１レベルのとき混合気
供給器１２の空燃比調整器は、混合気を薄くして
空燃比Ａ／Ｆを大きくし、空燃比Ａ／Ｆを理論空
燃比STに近付ける。
供給器１２の空燃比調整器は、混合気を薄くして
空燃比Ａ／Ｆを大きくし、空燃比Ａ／Ｆを理論空
燃比STに近付ける。
こうして、空燃比Ａ／Ｆは、常に正確に理論空
燃比STに制御され、三元触媒コンバータ１６は
高浄化率でもつてNOx，HC，COを浄化する。
燃比STに制御され、三元触媒コンバータ１６は
高浄化率でもつてNOx，HC，COを浄化する。
なお上記実施例ではエンジン吸気系の空燃比
Ａ／Ｆ制御システムに本発明を適用したが、空燃
比センサ２０により排気系に供給する２次空気を
制御するいわゆる排気系の空燃比Ａ／Ｆ制御シス
テムにも適用できる。
Ａ／Ｆ制御システムに本発明を適用したが、空燃
比センサ２０により排気系に供給する２次空気を
制御するいわゆる排気系の空燃比Ａ／Ｆ制御シス
テムにも適用できる。
また上記実施例では空燃比センサと電流制御を
行なうトランジスタとは、電源側にトランジス
タ、接地側にセンサを配置して接続しているが、
この両者の接続関係を逆にして、電源側に空燃比
センサ、接地側にトランジスタとなるように接続
してもよい。この場合、エンジン始動直後のよう
に排気ガス温度が低いときには、接続点の電圧は
逆に非常に低くなる。
行なうトランジスタとは、電源側にトランジス
タ、接地側にセンサを配置して接続しているが、
この両者の接続関係を逆にして、電源側に空燃比
センサ、接地側にトランジスタとなるように接続
してもよい。この場合、エンジン始動直後のよう
に排気ガス温度が低いときには、接続点の電圧は
逆に非常に低くなる。
以上述べたように本発明は、空燃比センサの使
用温度、経時変化等により電気抵抗値特性が変化
しても、精度良く空燃比の検出を行なうことがで
き、特に、排気ガス温度が低い時に空燃比検出を
開始する時には、予め定めた設定値によつて電流
制御回路を調節するとともにこの設定値を比較器
の比較電圧ともしたことにより空燃比検出開始を
良好にできるという優れた効果がある。
用温度、経時変化等により電気抵抗値特性が変化
しても、精度良く空燃比の検出を行なうことがで
き、特に、排気ガス温度が低い時に空燃比検出を
開始する時には、予め定めた設定値によつて電流
制御回路を調節するとともにこの設定値を比較器
の比較電圧ともしたことにより空燃比検出開始を
良好にできるという優れた効果がある。
第１図は空燃比センサの電気抵抗値特性を示す
グラフ、第２図は本発明を適用するシステムを示
す全体構成図、第３図は第２図図示の空燃比セン
サを示す断面図、第４図は本発明の一実施例を示
す電気回路図、第５図は第４図各部の信号波形図
である。 ２０……空燃比センサ、３２……電流制御回
路、３３……中間レベル検出回路、３４……バイ
アス制御回路、３５……比較回路。
グラフ、第２図は本発明を適用するシステムを示
す全体構成図、第３図は第２図図示の空燃比セン
サを示す断面図、第４図は本発明の一実施例を示
す電気回路図、第５図は第４図各部の信号波形図
である。 ２０……空燃比センサ、３２……電流制御回
路、３３……中間レベル検出回路、３４……バイ
アス制御回路、３５……比較回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 排気ガス成分を検出し、空燃比に応じて電気
抵抗値が変化する空燃比センサと、この空燃比セ
ンサに供給する電流を制御する電流制御回路と、
前記空燃比センサとこの電流制御回路との接続点
の電圧を空燃比のリツチ側もしくはリーン側の少
なくとも一方で検出し、この検出電圧がリツチ側
およびリーン側の両方で検出された場合は両電圧
のピーク値の中間電圧を求め、また前記検出電圧
がリツチ側もしくはリーン側の一方のみで検出さ
れた場合はこの検出電圧のピーク値と電源電圧も
しくは接地電圧との中間電圧を求める中間レベル
検出回路と、この中間電圧の値に応じて前記電流
制御回路の電流制御量を調節するバイアス制御回
路と、前記接続点の電圧と前記中間電圧の値とに
応じて空燃比検出信号を出力する比較回路とを備
えたことを特徴とする空燃比検出回路。 ２ 前記空燃比センサと電流制御回路の接続点の
電圧が所定の電圧範囲にあるときは、前記バイア
ス制御回路は予め定めた設定電圧にて電流制御回
路の電流制御量を調節すると共に前記比較回路は
前記接続点の電圧と前記設定電圧とを比較して空
燃比検出信号を出力することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の空燃比検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11815479A JPS5642132A (en) | 1979-09-14 | 1979-09-14 | Detecting device for air-fuel ratio |
| US06/174,446 US4344317A (en) | 1979-09-14 | 1980-08-01 | Air-fuel ratio detecting system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11815479A JPS5642132A (en) | 1979-09-14 | 1979-09-14 | Detecting device for air-fuel ratio |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5642132A JPS5642132A (en) | 1981-04-20 |
| JPS6256975B2 true JPS6256975B2 (ja) | 1987-11-28 |
Family
ID=14729424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11815479A Granted JPS5642132A (en) | 1979-09-14 | 1979-09-14 | Detecting device for air-fuel ratio |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4344317A (ja) |
| JP (1) | JPS5642132A (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2517062A1 (fr) * | 1981-11-20 | 1983-05-27 | Charbonnages De France | Procede d'interrogation d'un detecteur de teneur en gaz combustible, dispositif pour sa mise en oeuvre et application a la detection de la teneur en methane |
| DE3318672A1 (de) * | 1983-05-21 | 1984-11-22 | Karl Dungs Gmbh & Co, 7067 Urbach | Verfahren zur messung des sauerstoffpartialdruckes in gasen |
| US4566419A (en) * | 1983-08-20 | 1986-01-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Apparatus and method for controlling air-to-fuel ratio for an internal combustion engine |
| JPS6131640A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-14 | Nippon Soken Inc | 空燃比制御装置 |
| US4721084A (en) * | 1985-09-25 | 1988-01-26 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for controlling an oxygen concentration sensor for sensing an oxygen concentration in an exhaust gas of an internal combustion engine |
| US4665874A (en) * | 1985-09-26 | 1987-05-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Device for sensing an oxygen concentration in gaseous body with a pump current supply circuit and an air/fuel ratio control system using an oxygen concentration sensing device |
| JPH0697220B2 (ja) * | 1986-05-08 | 1994-11-30 | 株式会社日立製作所 | 空燃比検出装置 |
| US4730479A (en) * | 1986-06-23 | 1988-03-15 | The Standard Oil Company | Temperature and humidity compensation for gas detection apparatus |
| US4750353A (en) * | 1987-02-25 | 1988-06-14 | Allied Corporation | Method of voltage compensation for an air/fuel ratio sensor |
| DE4137626A1 (de) * | 1991-11-15 | 1993-05-19 | Bosch Gmbh Robert | Anschlussschaltung fuer eine sauerstoffsonde und pruefverfahren fuer richtigen sondenanschluss |
| FR2685085A1 (fr) * | 1991-12-12 | 1993-06-18 | Siemens Automotive Sa | Dispositif de detection de la teneur en oxygene des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne. |
| US5263358A (en) * | 1992-02-28 | 1993-11-23 | General Motors Corporation | Closed-loop air-fuel ratio controller |
| US5211154A (en) * | 1992-10-29 | 1993-05-18 | Ford Motor Company | Method and apparatus for maintaining stoichiometric air-to-fuel ratio in an internal combustion engine |
| EP0687357B1 (en) * | 1993-03-01 | 1997-04-16 | Ford Motor Company | Current replication circuit and exhaust gas oxygen monitoring |
| US5454259A (en) * | 1993-08-02 | 1995-10-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Failure detecting apparatus in temperature controller of air-fuel ratio sensor |
| US5614658A (en) * | 1994-06-30 | 1997-03-25 | Dresser Industries | Exhaust sensor |
| JP3257319B2 (ja) * | 1995-01-30 | 2002-02-18 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比検出装置および方法 |
| US5656765A (en) * | 1995-06-28 | 1997-08-12 | General Motors Corporation | Air/fuel ratio control diagnostic |
| US5511526A (en) * | 1995-06-30 | 1996-04-30 | Ford Motor Company | Engine air/fuel control with adaptive learning |
| JPH09196889A (ja) * | 1996-01-16 | 1997-07-31 | Toyota Motor Corp | 空燃比検出装置 |
| US5871375A (en) * | 1996-10-15 | 1999-02-16 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | High temperature sensor assembly |
| US6382013B1 (en) * | 2000-05-12 | 2002-05-07 | Daimlerchrysler Corporation | Method of reading an oxygen sensor input |
| US7260988B2 (en) | 2004-12-17 | 2007-08-28 | Visteon Global Technologies, Inc. | Fuel level sender circuit with alternating current direction |
| US7658184B2 (en) * | 2008-05-15 | 2010-02-09 | Lycoming Engines, a division of Avco Corportion | Method and apparatus for providing fuel to an aircraft engine |
| US9157391B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-10-13 | EMIT Technologies, Inc. | Systems and methods for controlling a combustion engine |
| US10443526B2 (en) * | 2016-09-14 | 2019-10-15 | Denso Corporation | Air-fuel ratio sensing device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52110333A (en) * | 1976-03-08 | 1977-09-16 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel-air ratio control device |
| 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 |
| JPS5820379B2 (ja) * | 1976-12-28 | 1983-04-22 | 日産自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
| US4156413A (en) * | 1977-12-01 | 1979-05-29 | The Bendix Corporation | Cruise economy system |
| JPS581745B2 (ja) * | 1977-12-16 | 1983-01-12 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | ガス検出装置 |
| JPS54109523A (en) * | 1978-02-17 | 1979-08-28 | Nippon Denso Co Ltd | Air fuel ratio controller |
-
1979
- 1979-09-14 JP JP11815479A patent/JPS5642132A/ja active Granted
-
1980
- 1980-08-01 US US06/174,446 patent/US4344317A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5642132A (en) | 1981-04-20 |
| US4344317A (en) | 1982-08-17 |
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