JPS6276447A - 酸素濃度検出装置 - Google Patents
酸素濃度検出装置Info
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- JPS6276447A JPS6276447A JP60218512A JP21851285A JPS6276447A JP S6276447 A JPS6276447 A JP S6276447A JP 60218512 A JP60218512 A JP 60218512A JP 21851285 A JP21851285 A JP 21851285A JP S6276447 A JPS6276447 A JP S6276447A
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- oxygen
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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】
３１？、明の詳ｌ１ｌＩな説明
技術分野
本発明はエンジン排気ガス等の気体中の酸素濃度を検出
する酸素濃度検出装置に関する。
する酸素濃度検出装置に関する。
九且且ｊ
内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等を目的として
、排気ガス中の酸素濃度を検出し、この検出結果に応じ
てエンジンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィ
ードバック制御する空燃比制御装置がある。
、排気ガス中の酸素濃度を検出し、この検出結果に応じ
てエンジンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィ
ードバック制御する空燃比制御装置がある。
このような空燃圧制ｔ［ｌ装置に用いられる酸素濃度検
出装置として被測定気体中の酸素濃度に比例した出力を
発生するものがある（特開昭５８−１５３１５５号）。
出装置として被測定気体中の酸素濃度に比例した出力を
発生するものがある（特開昭５８−１５３１５５号）。
かかる酸素濃度検出装置においては、一対の平板状の酸
素イオン伝導性固体電解質材を右する酸素濃度検出器が
設けられている。
素イオン伝導性固体電解質材を右する酸素濃度検出器が
設けられている。
その固体電解質材は被測定気体中に配置されるようにな
され、固体電解質材の各表裏面には電極が各々形成され
かつ固体電解質材が所定の間隙部を介して対向ずろよう
に平行に配置されている。固体電解ｄ材の一方が酸素ポ
ンプ素子として、他方が酸素濃度比測定用電池素子とし
て作用する」：うになっている。被測定気体中にＪ３い
て間隙部側電極が負極になるように酸素ポンプ素子の電
極間に電流を供給すると、酸素ポンプ素子の負極面側に
て間隙部内気体中の酸素ガスがイオン化して酸素ポンプ
水子内を正極面側に移動し正極面から酸素ガスとして放
出される。このとき、間隙部中の酸素ガスの減少により
間隙部内の気体ど゛電池素子外側の気体との間に酸素濃
度差が生ずるのでその電圧を一定値にするように酸素ポ
ンプ素子に供給するポンプ電流値を変化さけると、定温
においてそのポンプ電流値が被測定気体中の酸素濃度に
ほぼ直線的に比例することになる。
され、固体電解質材の各表裏面には電極が各々形成され
かつ固体電解質材が所定の間隙部を介して対向ずろよう
に平行に配置されている。固体電解ｄ材の一方が酸素ポ
ンプ素子として、他方が酸素濃度比測定用電池素子とし
て作用する」：うになっている。被測定気体中にＪ３い
て間隙部側電極が負極になるように酸素ポンプ素子の電
極間に電流を供給すると、酸素ポンプ素子の負極面側に
て間隙部内気体中の酸素ガスがイオン化して酸素ポンプ
水子内を正極面側に移動し正極面から酸素ガスとして放
出される。このとき、間隙部中の酸素ガスの減少により
間隙部内の気体ど゛電池素子外側の気体との間に酸素濃
度差が生ずるのでその電圧を一定値にするように酸素ポ
ンプ素子に供給するポンプ電流値を変化さけると、定温
においてそのポンプ電流値が被測定気体中の酸素濃度に
ほぼ直線的に比例することになる。
かかる酸素濃度検出装置においては、酸素ポンプ素子に
過剰の電流を供給すると、固体電解質材から酸素を奪う
ブラックニング現象が発生する。
過剰の電流を供給すると、固体電解質材から酸素を奪う
ブラックニング現象が発生する。
例えば、固体電解質材としてＺｒＯ２（二酸化ジルコニ
ウム）が用いられた場合、酸素ポンプ素子への過剰電流
供給によりＺｒＯ２から酸素０２が樟われてジルコニウ
ムＺｒが析出される。このブラックニング現象は酸素ポ
ンプ素子の劣化を急速に進め酸素濃度検出器としての性
能を悪化させる原因となる。
ウム）が用いられた場合、酸素ポンプ素子への過剰電流
供給によりＺｒＯ２から酸素０２が樟われてジルコニウ
ムＺｒが析出される。このブラックニング現象は酸素ポ
ンプ素子の劣化を急速に進め酸素濃度検出器としての性
能を悪化させる原因となる。
第１図は電池素子に発生ずる電圧Ｖｓをパラメータとし
て酸素濃度と酸素ポンプ素子への供給ポンプ電流値ｒｐ
との関係特性及びブラックニング環条発生領域を示しで
おり、ブラックニング現免発生領域との境界線は電圧Ｖ
ｓをパラメータとしＩζ関係特性と同様に１次関数的特
性である。
て酸素濃度と酸素ポンプ素子への供給ポンプ電流値ｒｐ
との関係特性及びブラックニング環条発生領域を示しで
おり、ブラックニング現免発生領域との境界線は電圧Ｖ
ｓをパラメータとしＩζ関係特性と同様に１次関数的特
性である。
かかる酸素濃度検出装置を用いた空燃比制御２１Ｉ装置
においては、酸素ポンプ素子への供給電流（ｌａはブラ
ックニング現象を防止するためにブラックニング現象発
生境界値以下の値に設定されており、酸素ポンプ素子へ
の供給電流値とｕ ’５（ｌｉｒｌとを比較することに
」：り供給混合気の空燃比が目標空燃比にリリッチ及び
リーンのいずれであるか判別される。空燃比を２次空気
によって制御する方式の場合、リップと判別されたなら
ば、２次空気をエンジンに供給し、リーンと判別された
ならば２次空気の供給を停止することにより空燃比が目
標空燃比に制御される。しかしながら、空燃比がリッチ
になるほど、すなわち酸素濃度が小さくなるほどブラッ
クニング現象発生境界値は小さいので絞り弁の変動のた
めに供給混合気の空燃比が急に目標空燃比付近から大き
くリッチとなった場合には２次空気等が直ちに供給され
てもその制御結果が排気側に現われるまでの時間遅れに
より酸素濃度検出装置の出力値からはリッチと判別され
る状態がしばらく継続して酸素ポンプ素子への供給電流
値がそのときのブラックニング現象発生境界値以上とな
ってブラックニング現象を発生することがあるという問
題点があった。
においては、酸素ポンプ素子への供給電流（ｌａはブラ
ックニング現象を防止するためにブラックニング現象発
生境界値以下の値に設定されており、酸素ポンプ素子へ
の供給電流値とｕ ’５（ｌｉｒｌとを比較することに
」：り供給混合気の空燃比が目標空燃比にリリッチ及び
リーンのいずれであるか判別される。空燃比を２次空気
によって制御する方式の場合、リップと判別されたなら
ば、２次空気をエンジンに供給し、リーンと判別された
ならば２次空気の供給を停止することにより空燃比が目
標空燃比に制御される。しかしながら、空燃比がリッチ
になるほど、すなわち酸素濃度が小さくなるほどブラッ
クニング現象発生境界値は小さいので絞り弁の変動のた
めに供給混合気の空燃比が急に目標空燃比付近から大き
くリッチとなった場合には２次空気等が直ちに供給され
てもその制御結果が排気側に現われるまでの時間遅れに
より酸素濃度検出装置の出力値からはリッチと判別され
る状態がしばらく継続して酸素ポンプ素子への供給電流
値がそのときのブラックニング現象発生境界値以上とな
ってブラックニング現象を発生することがあるという問
題点があった。
発明の概要
そこで、本発明の目的はブラックニング現象を確実に防
止することができる酸素濃度検出装置を提供することで
ある。
止することができる酸素濃度検出装置を提供することで
ある。
本願用１の発明の酸素濃度検出装置は酸素ポンプ素子の
電極間の電圧が酸素ポンプ素子への供給電流値に応じた
電圧以上のとき酸素ポンプ素子への供給電流値を制限η
−るリミッタ手段を有することを特徴としている。また
本願第２の発明の酸素濃度検出装置は酸素濃度検出器の
近傍の温Ｉｆｆを検出する温度検出手段と、酸素ポンプ
素子の電極間の電圧が温度検出手段による検出温度及び
酸素ポンプ素子への供給電流値に応じた電圧以上のとき
酸素ポンプ素子への供給電流値を制限するリミッタ手段
とを有することを特徴としている。
電極間の電圧が酸素ポンプ素子への供給電流値に応じた
電圧以上のとき酸素ポンプ素子への供給電流値を制限η
−るリミッタ手段を有することを特徴としている。また
本願第２の発明の酸素濃度検出装置は酸素濃度検出器の
近傍の温Ｉｆｆを検出する温度検出手段と、酸素ポンプ
素子の電極間の電圧が温度検出手段による検出温度及び
酸素ポンプ素子への供給電流値に応じた電圧以上のとき
酸素ポンプ素子への供給電流値を制限するリミッタ手段
とを有することを特徴としている。
え−ニー上
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第２図は本発明による酸素濃度検出装置を用いた空燃比
制御装置を示している。本装置においては、互いに平行
な一対の平板状素子の酸素ポンプ゛ 素子１及び電池素
子２からなる酸素濃度検出器は排気管（図示せず）内に
配設される。酸素ポンプ素子１及び電池素子２の主体は
酸素イオン伝導性固体電解質材かうなり、その一端部間
には間隙部３が形成され、他端部はスペーサ４を介して
互いに結合されている。ま１．：ｌ１１！２素ポンプ素
子１及び電池素子２の一端部の表大面に多孔質の耐熱金
属からなる方形状の電極板５ないし８が設けられ、他端
部面には電極板５く１いし８の引き出し線５ａないし８
ａが形成されている。
制御装置を示している。本装置においては、互いに平行
な一対の平板状素子の酸素ポンプ゛ 素子１及び電池素
子２からなる酸素濃度検出器は排気管（図示せず）内に
配設される。酸素ポンプ素子１及び電池素子２の主体は
酸素イオン伝導性固体電解質材かうなり、その一端部間
には間隙部３が形成され、他端部はスペーサ４を介して
互いに結合されている。ま１．：ｌ１１！２素ポンプ素
子１及び電池素子２の一端部の表大面に多孔質の耐熱金
属からなる方形状の電極板５ないし８が設けられ、他端
部面には電極板５く１いし８の引き出し線５ａないし８
ａが形成されている。
酸素ポンプ素子１の電極板５，６間には電流供給回路１
１によって電流が供給される。゛市流供恰回路１１はオ
ペアンプ１２．ＮＰＮｌ−ランジスタ１３及び抵抗１４
．１５からなる。オペアンプ１２の出力端は抵抗１４を
介してトランジスタ１３のベースに接続されている。ま
たトランジスタ１３のエミッタは抵抗１５を介してアー
スされている。抵抗１５は酸素ポンプ素子１の電極板５
，６間に流れるポンプ電流値Ｔｐを検出するために設け
られており、その端子電圧がポンプ電流値１ｐとして制
御回路３１のＩｐ入力端に供給されろ。
１によって電流が供給される。゛市流供恰回路１１はオ
ペアンプ１２．ＮＰＮｌ−ランジスタ１３及び抵抗１４
．１５からなる。オペアンプ１２の出力端は抵抗１４を
介してトランジスタ１３のベースに接続されている。ま
たトランジスタ１３のエミッタは抵抗１５を介してアー
スされている。抵抗１５は酸素ポンプ素子１の電極板５
，６間に流れるポンプ電流値Ｔｐを検出するために設け
られており、その端子電圧がポンプ電流値１ｐとして制
御回路３１のＩｐ入力端に供給されろ。
トランジスタ１３のコレクタは酸素ポンプ素子１の内側
電極板６に引き・出し＄２６ａを介して接続され、外側
電極板５には電圧ＶＢが引き出し線５ａを介して供給さ
れるようになっている。また酸素ポンプ素子１の電極板
５．６間の電位差を検出する差動増幅回路１７が設けら
れている。差動増幅回路１７はオペアンプ１８．抵抗１
９ないし２１からなり、差動増幅回路１７の出力端は空
燃比制御回路３２のＶｐ入力端に接続されている。
電極板６に引き・出し＄２６ａを介して接続され、外側
電極板５には電圧ＶＢが引き出し線５ａを介して供給さ
れるようになっている。また酸素ポンプ素子１の電極板
５．６間の電位差を検出する差動増幅回路１７が設けら
れている。差動増幅回路１７はオペアンプ１８．抵抗１
９ないし２１からなり、差動増幅回路１７の出力端は空
燃比制御回路３２のＶｐ入力端に接続されている。
一方、電池素子の内側電極板７は引き出し線７ａを介し
てアースされ、外側電極板８は引ぎ出しａ８ａを介して
オペアンプ２１．抵抗２２ないし２４からなる非反転増
幅器２５が接続されいる。
てアースされ、外側電極板８は引ぎ出しａ８ａを介して
オペアンプ２１．抵抗２２ないし２４からなる非反転増
幅器２５が接続されいる。
非反転増幅器２５の出力端はオペアンプ１２０反転入力
端に接続されている。空燃比制御回路３２のＩｃ制御出
力端に］より／Ａ変換器２６が接続され、Ｄ／Ａ変換器
２６は空燃比制御回路３２のＩＣ制御出力端から出力さ
れるＶｓ値指令データに応じた電圧を発生する。Ｄ／Ａ
変換器２６の出力端はオペアンプからなる電圧ホロワ回
路２７を介して積分回路２８が接続されている。積分回
路２８は抵抗２９．３０及びコンデンサ３１からなり、
その出力電圧がオペアンプ１２の非反転入力端に供給さ
れるようになっている。
端に接続されている。空燃比制御回路３２のＩｃ制御出
力端に］より／Ａ変換器２６が接続され、Ｄ／Ａ変換器
２６は空燃比制御回路３２のＩＣ制御出力端から出力さ
れるＶｓ値指令データに応じた電圧を発生する。Ｄ／Ａ
変換器２６の出力端はオペアンプからなる電圧ホロワ回
路２７を介して積分回路２８が接続されている。積分回
路２８は抵抗２９．３０及びコンデンサ３１からなり、
その出力電圧がオペアンプ１２の非反転入力端に供給さ
れるようになっている。
また酸素ポンプ素子１及び゛電池素子２の近（力には温
度に応じて内部抵抗値が変化するザーミスタ等の温度検
出素子３３が設けられている。温度検出素子３３には定
電流源３４によって定電流が供給され、温度検出素子３
３の端子電圧はオペアンプ３５．抵抗３６．３７からな
る非反転増幅器３８に供給されるようになっている１、
非反転増幅器３８の出力端は空燃比制御回路３２のＴｅ
ｘ入力端に接続されている。
度に応じて内部抵抗値が変化するザーミスタ等の温度検
出素子３３が設けられている。温度検出素子３３には定
電流源３４によって定電流が供給され、温度検出素子３
３の端子電圧はオペアンプ３５．抵抗３６．３７からな
る非反転増幅器３８に供給されるようになっている１、
非反転増幅器３８の出力端は空燃比制御回路３２のＴｅ
ｘ入力端に接続されている。
空燃比制御回路３２は好ましくはマイク１］コンピユー
タからなり、上記した１ｃ出力端、ＶＩ）、−Ｉρ２丁
ｅｘ入力Ｄηりの他に△／Ｆ駆動端を有し、Δ／「駆動
端には２次空気供給調整用の電磁か３つに接続されてい
る。電磁弁３９はエンジンの気化器絞り弁下流の吸気通
路に連通ずる吸気２次空気供給通路に設けられている。
タからなり、上記した１ｃ出力端、ＶＩ）、−Ｉρ２丁
ｅｘ入力Ｄηりの他に△／Ｆ駆動端を有し、Δ／「駆動
端には２次空気供給調整用の電磁か３つに接続されてい
る。電磁弁３９はエンジンの気化器絞り弁下流の吸気通
路に連通ずる吸気２次空気供給通路に設けられている。
かかる構成においては、空燃比制ｔ２１１回路３２のＩ
ｃ出力端からＶｓ値指令データがＤ 、／ Ａ変換器２
６に出力されるど、Ｄ／△変換′；４２６によってＶ
ｓ ｔ１ｒｆ指令データが制御２ＩＩ電圧Ｖｃに変換さ
れ、その制御電１丁ＶＣが電［「・ドロワ回路２７を介
して積分回路′、）８に供給されろ。積分量に’３２８
の出力電圧番、■抵抗２９．３０及びコンデンリ３１に
Ｊ：る偵分萌定数ににって徐々に上昇して抵抗２９．３
０に」、るａ、１１御電圧Ｖｃの分圧電圧に）ヱする。
ｃ出力端からＶｓ値指令データがＤ 、／ Ａ変換器２
６に出力されるど、Ｄ／△変換′；４２６によってＶ
ｓ ｔ１ｒｆ指令データが制御２ＩＩ電圧Ｖｃに変換さ
れ、その制御電１丁ＶＣが電［「・ドロワ回路２７を介
して積分回路′、）８に供給されろ。積分量に’３２８
の出力電圧番、■抵抗２９．３０及びコンデンリ３１に
Ｊ：る偵分萌定数ににって徐々に上昇して抵抗２９．３
０に」、るａ、１１御電圧Ｖｃの分圧電圧に）ヱする。
この分圧電圧は基準電圧ｒ１としてオペアンプ１２の非
反転入力端に供給される。このどき、Ａペアンプ１２の
反転入力※んの電圧レベルはり準電圧■ｒ１より小であ
るのでオペアンプ１２の出力レベルは高レベルとなり１
〜ランジスタ１３がオンどなる。
反転入力端に供給される。このどき、Ａペアンプ１２の
反転入力※んの電圧レベルはり準電圧■ｒ１より小であ
るのでオペアンプ１２の出力レベルは高レベルとなり１
〜ランジスタ１３がオンどなる。
１−ランジスタ１３のオンにより酸素ポンプ素子１の電
極板５，６間にポンプ電流が流れる。
極板５，６間にポンプ電流が流れる。
ポンプ電流が流れると、電池素子２の電極板７゜８間に
は電１１Ｓが発生し、電圧Ｖｓは非反転増幅器２５に供
給され、非反転増幅器２５は電圧ＶＳを電圧増幅してＡ
ベアング１２の反転入ツノ端に供給４゛る。電圧Ｖｓが
上昇すると、非反転増幅器２５の出力電圧Ｖ Ｓ−も上
昇する。出力電圧Ｖ Ｓ′が基準電圧Ｖｒ＋を越えると
オペアンプ１２の出力レベルが低レベルに反転し、トラ
ンジスタ１３がオフとイ蒙る。１〜ランジスタ１３のオ
フによりポンプ電流が減少するので電池素子２の電極板
７゜８間の発生電圧Ｖｓが低下し、非反転増幅器２５か
らＡペアシブ１２の反転入力端に供給される電圧Ｓ−も
低下する。電圧Ｖｓ−が基準電圧Ｖｒ１を下回ると再び
オペアンプ１２の出力レベルが高レベルとなり、ポンプ
電流を増加せしめる。この動作が高速にて繰り返される
ので電圧Ｖｓは一定値に制θ１１されると共にＶｓ値指
令データが表わす値に応じた電圧となる。
は電１１Ｓが発生し、電圧Ｖｓは非反転増幅器２５に供
給され、非反転増幅器２５は電圧ＶＳを電圧増幅してＡ
ベアング１２の反転入ツノ端に供給４゛る。電圧Ｖｓが
上昇すると、非反転増幅器２５の出力電圧Ｖ Ｓ−も上
昇する。出力電圧Ｖ Ｓ′が基準電圧Ｖｒ＋を越えると
オペアンプ１２の出力レベルが低レベルに反転し、トラ
ンジスタ１３がオフとイ蒙る。１〜ランジスタ１３のオ
フによりポンプ電流が減少するので電池素子２の電極板
７゜８間の発生電圧Ｖｓが低下し、非反転増幅器２５か
らＡペアシブ１２の反転入力端に供給される電圧Ｓ−も
低下する。電圧Ｖｓ−が基準電圧Ｖｒ１を下回ると再び
オペアンプ１２の出力レベルが高レベルとなり、ポンプ
電流を増加せしめる。この動作が高速にて繰り返される
ので電圧Ｖｓは一定値に制θ１１されると共にＶｓ値指
令データが表わす値に応じた電圧となる。
基準電圧Ｖｒ＋のオペアンプ１２への供給時に酸素ポン
プ素子１の電極板５．６間を流れるポンプ電流値Ｉｐは
抵抗１５の端子電圧によって検出され、その端子電圧は
空燃比制御回路３２のＩｐ入力端に供給される。
プ素子１の電極板５．６間を流れるポンプ電流値Ｉｐは
抵抗１５の端子電圧によって検出され、その端子電圧は
空燃比制御回路３２のＩｐ入力端に供給される。
空燃比制御回路３２は所定周期毎に次の如く動作する。
空燃比制御回路３２は第３図に示すように先ず、所定周
期毎に非反転増幅器３Ｂの出力電圧を酸素ポンプ素子１
及び電池素子２近傍の温度ＴｅＸとして、差動増幅回路
１７の出力電圧を酸素ポンプ素子１の電極板５．６間の
ポンプ電圧Ｖｐとして、また抵抗１ε）の端子電圧をポ
ンプ電流値ｌ ｐとして各々読み込む（ステップ５１）
。そして、読み込んだポンプ電流値Ｉｐ及び温度下ｅｘ
に応じたリミッタ電圧Ｖｐ＋−を設定するくステップ５
２）、空燃比制御回路３２内のＲＯＭ等のメ［りには第
４図に示すように実験結果より（ｑられたポンプ電流値
ＩＰ及び温度Ｔｅｘから定まるリミッタ市圧ＶＰＬがデ
ータマツプとして予め書き込まれているのぐ読み込んだ
ポンプ電流値Ｉｐ及び温１αＴｅｘに対応づるリミッタ
電圧Ｖρしデータをそのデータマツプから検索づ−る。
期毎に非反転増幅器３Ｂの出力電圧を酸素ポンプ素子１
及び電池素子２近傍の温度ＴｅＸとして、差動増幅回路
１７の出力電圧を酸素ポンプ素子１の電極板５．６間の
ポンプ電圧Ｖｐとして、また抵抗１ε）の端子電圧をポ
ンプ電流値ｌ ｐとして各々読み込む（ステップ５１）
。そして、読み込んだポンプ電流値Ｉｐ及び温度下ｅｘ
に応じたリミッタ電圧Ｖｐ＋−を設定するくステップ５
２）、空燃比制御回路３２内のＲＯＭ等のメ［りには第
４図に示すように実験結果より（ｑられたポンプ電流値
ＩＰ及び温度Ｔｅｘから定まるリミッタ市圧ＶＰＬがデ
ータマツプとして予め書き込まれているのぐ読み込んだ
ポンプ電流値Ｉｐ及び温１αＴｅｘに対応づるリミッタ
電圧Ｖρしデータをそのデータマツプから検索づ−る。
リミッタ電圧Ｖｐしを設定すると読み込／υだポンプ電
圧Ｖｐがそのリミッタ電圧Ｖρしにり大であるか否かを
判別する（ステップ５３）。Ｖｐ ＞Ｖｐ Ｌならば、
ブラックニング現象の発生の可能性があるのぐポンプ電
流の供給を停止させるためにＶｓ値指令データの内容を
Ｖｓ＝Ｏに対応する値に、θｊえば、Ｖ Ｓ値指令デー
タが４ピツ１〜のディジタル信号の場合、” ｏ ｏ
ｏ ｏ ”に変更づる（ステップ５４）。これによりオ
ペアンプ１２の非反転入力端に供給される基準電圧Ｖｒ
＋が０（Ｖ）になりオペアンプ１２の出力レベルが低レ
ベルとなるので１〜ランジスタ１３がオフになりポンプ
電流の供給が停止する。
圧Ｖｐがそのリミッタ電圧Ｖρしにり大であるか否かを
判別する（ステップ５３）。Ｖｐ ＞Ｖｐ Ｌならば、
ブラックニング現象の発生の可能性があるのぐポンプ電
流の供給を停止させるためにＶｓ値指令データの内容を
Ｖｓ＝Ｏに対応する値に、θｊえば、Ｖ Ｓ値指令デー
タが４ピツ１〜のディジタル信号の場合、” ｏ ｏ
ｏ ｏ ”に変更づる（ステップ５４）。これによりオ
ペアンプ１２の非反転入力端に供給される基準電圧Ｖｒ
＋が０（Ｖ）になりオペアンプ１２の出力レベルが低レ
ベルとなるので１〜ランジスタ１３がオフになりポンプ
電流の供給が停止する。
その後、空燃比制御回路３２の内部タイムカウンタＡ（
図示じず）に計数時間としてＴ＋ｐをセットしてダウン
計数を開始さける（ステップ５５）。
図示じず）に計数時間としてＴ＋ｐをセットしてダウン
計数を開始さける（ステップ５５）。
一方、Ｖｐ≦ＶＰＬならば、ポンプ電流を供給して電池
素子２の電極板７，８間から電圧Ｖｓを１ｑるためにＶ
ｓ値指令データの内容を設定する（ステップ５６）。Ｖ
ｓ値指令データの内容の設定後、時間ＴＩｐ以上の時間
が経過したか否かをタイムカウンタ△の計数値から判別
しくステップ５７）、時間ＴＩｐ以上の時間が経過した
ならば、読み込んだポンプ電流値Ｉｐが目標空燃比に対
応する基準値１ｒより小であるか否かを判別する（ステ
ップ５８）。Ｉｐ＜Ｉｒならば、エンジンに供給された
混合気の空燃比がリッチであるどして空燃比制御回路３
２は電磁弁３９を開弁駆動して２次空気をエンジンに供
給せしめる（ステップ５つ）。
素子２の電極板７，８間から電圧Ｖｓを１ｑるためにＶ
ｓ値指令データの内容を設定する（ステップ５６）。Ｖ
ｓ値指令データの内容の設定後、時間ＴＩｐ以上の時間
が経過したか否かをタイムカウンタ△の計数値から判別
しくステップ５７）、時間ＴＩｐ以上の時間が経過した
ならば、読み込んだポンプ電流値Ｉｐが目標空燃比に対
応する基準値１ｒより小であるか否かを判別する（ステ
ップ５８）。Ｉｐ＜Ｉｒならば、エンジンに供給された
混合気の空燃比がリッチであるどして空燃比制御回路３
２は電磁弁３９を開弁駆動して２次空気をエンジンに供
給せしめる（ステップ５つ）。
ＩＰ≧Ｉ ｒ ％らば、空燃比がリーンであるとして空
燃比制御回路３２は電磁弁３９の量弁駆動を停止し、２
次空気のエンジンへの供給が停止される（ステップ６０
） 、、またステップ５５の実行時にはステップ６０
を実行して２次空気のエンジンへの供給を停止させる。
燃比制御回路３２は電磁弁３９の量弁駆動を停止し、２
次空気のエンジンへの供給が停止される（ステップ６０
） 、、またステップ５５の実行時にはステップ６０
を実行して２次空気のエンジンへの供給を停止させる。
発明の効果
以上の如く、本発明の酸素濃度検出装置においては、ブ
ラックニング現象の発生がポンプ電流値、ポンプ電圧及
び素子の近ｖｔ 温度に依存することが第４図に示した
特性の如く判明したので酸素ポンプ素子の電極間のポン
プ電圧が酸素濃度検出器の近傍の温度及び供給ポンプ電
流値に応じた電圧以上のときポンプ電流値を制限するこ
とにより吸気系における２次空気等による供給混合気の
空燃比制御結果が排気ガス中の酸素濃度によって検出さ
れるまでの時間遅れがあってもブラックニング現象の発
生を確実に防止することができるのである。
ラックニング現象の発生がポンプ電流値、ポンプ電圧及
び素子の近ｖｔ 温度に依存することが第４図に示した
特性の如く判明したので酸素ポンプ素子の電極間のポン
プ電圧が酸素濃度検出器の近傍の温度及び供給ポンプ電
流値に応じた電圧以上のときポンプ電流値を制限するこ
とにより吸気系における２次空気等による供給混合気の
空燃比制御結果が排気ガス中の酸素濃度によって検出さ
れるまでの時間遅れがあってもブラックニング現象の発
生を確実に防止することができるのである。
また通常、酸素ポンプ素子及び電池素子を加熱するため
にヒータ等が設けられており、このため素子の近傍温し
は比較的に安定しているので酸素ポンプ素子の゛電極間
のポンプ゛、１ｉ ｒｆが酸素ボン１索Ｊ１への供給ポ
ングミ流姶に応じた電圧以上のとさポンプ雷ａ目ｌｌ′
１を１１す限Ｊるだけて・ｂブラックニング現象の発生
を確実に防止することができるのである。
にヒータ等が設けられており、このため素子の近傍温し
は比較的に安定しているので酸素ポンプ素子の゛電極間
のポンプ゛、１ｉ ｒｆが酸素ボン１索Ｊ１への供給ポ
ングミ流姶に応じた電圧以上のとさポンプ雷ａ目ｌｌ′
１を１１す限Ｊるだけて・ｂブラックニング現象の発生
を確実に防止することができるのである。
第、１図は酸素潤度−ボンプ電流特性及びブラックニン
グ現象発生領域を示す図、第２図は本発明の実施例を示
寸回路図、第３図は第２図に示した装置中の空燃比７．
Ｉ＋御回路の動作を示すフロー図、第４図はポンプ電流
−ポンプ電圧特性によってブラックニング現柔発生境界
を示Ｊ図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素ポンプ素子 ２・・・・・・電池素子 ３・・・・・・間隙部 ４・・・・・・スペーサ ５ないし８・・・・・・電極機 １１・・・・・・電流供給回路 ２５・・・・・・非反転増幅器 ３３・・・・・・温度検出素子 ３９・・・・・・′？８１１弁
グ現象発生領域を示す図、第２図は本発明の実施例を示
寸回路図、第３図は第２図に示した装置中の空燃比７．
Ｉ＋御回路の動作を示すフロー図、第４図はポンプ電流
−ポンプ電圧特性によってブラックニング現柔発生境界
を示Ｊ図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素ポンプ素子 ２・・・・・・電池素子 ３・・・・・・間隙部 ４・・・・・・スペーサ ５ないし８・・・・・・電極機 １１・・・・・・電流供給回路 ２５・・・・・・非反転増幅器 ３３・・・・・・温度検出素子 ３９・・・・・・′？８１１弁
Claims (2)
- （１）被測定気体中に配設される一対の酸素イオン伝導
性固体電解質材を有しその各固体電解質材に一対の電極
が形成されかつ前記一対の固体電解質材が所定の間隙部
を介して対向するように配置され前記一対の固体電解質
材の一方が酸素ポンプ素子として他方が酸素濃度比測定
用電池素子として各々作用する酸素濃度検出器と、前記
酸素ポンプ素子の電極間に電流を供給し前記電池素子の
電極間に発生した電圧を一定値にするように供給電流値
を変化させる電流供給手段とを含み、前記電流供給手段
の供給電流値を酸素濃度検出値とする酸素濃度検出装置
であって、前記電流供給手段は前記酸素ポンプ素子の電
極間の電圧が前記酸素ポンプ素子への供給電流値に応じ
た電圧以上のとき前記酸素ポンプ素子への供給電流値を
制限するリミッタ手段を有することを特徴とする酸素濃
度検出装置。 - （２）被測定気体中に配設される一対の酸素イオン伝導
性固体電解質材を有しその各固体電解質材に一対の電極
が形成されかつ前記一対の固体電解質材が所定の間隙部
を介して対向するように配置され前記一対の固体電解質
材の一方が酸素ポンプ素子として他方が酸素濃度比測定
用電池素子として各々作用する酸素濃度検出器と、前記
酸素ポンプ素子の電極間に電流を供給し前記電池素子の
電極環に発生した電圧を一定値にするように供給電流値
を変化させる電流供給手段とを含み、前記電流供給手段
の供給電流値を酸素濃度検出値とする酸素濃度検出装置
であって、前記電流供給手段は前記酸素濃度検出器の近
傍の温度を検出する温度検出手段と、前記酸素ポンプ素
子の電極間の電圧が前記温度検出手段による検出温度及
び前記酸素ポンプ素子への供給電流値に応じた電圧以上
のとき前記酸素ポンプ素子への供給電流値を制限するリ
ミッタ手段とを有することを特徴とする酸素濃度検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60218512A JPH0612357B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 酸素濃度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60218512A JPH0612357B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 酸素濃度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6276447A true JPS6276447A (ja) | 1987-04-08 |
| JPH0612357B2 JPH0612357B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=16721085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60218512A Expired - Fee Related JPH0612357B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 酸素濃度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612357B2 (ja) |
Cited By (3)
| 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 |
| JPS63279160A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサの制御装置 |
| JP2013250166A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ制御装置 |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60218512A patent/JPH0612357B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| 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 |
| JPS63279160A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサの制御装置 |
| JP2013250166A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0612357B2 (ja) | 1994-02-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |