JPS63138256A - 内燃機関の排気ガスの空燃比測定方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、温度測定手段を有するポーラログラフイック
センサを用いて、内燃機関における排気ガスの空燃比を
測定する方法に係り、特に、内燃機関が所定の運転条件
下にあるときの温度測定手段出力を基準として、任意の
運転条件下で、センサ出力を補正若しくはヒータ電圧、
ヒータ電力を制御する、内燃機関の排気ガスの空燃比測
定方法に関するものである。

（従来技術とその問題点） 従来より、ポーラログラフイックセンサ、すなわち被測
定ガスの拡散限界電流を測定することにより所定ガスの
濃度を測定するセンサ、例えば自動車用内燃機関の排気
ガス中の酸素濃度若しくは未燃焼ガス濃度を検出する空
燃比センサとして、酸素イオン導電性の固体電解質であ
るジルコニア磁器と一対の多孔質電極とを用いて電気化
学的セルを構成し、それら一対の電極間に流される電流
による電極反応にて電気化学的ボンピングを行なう一方
、該一対の多孔質電極の一方を、所定のガス拡散抵抗を
有する細隙な空間或いは多孔質セラミックス層等の拡散
律速手段を介して、外部の被測定ガス存在空間に連通（
露呈）せしめ、外部の酸素濃度若しくは未燃焼ガス濃度
に対応したボンピング電流を出力するようにしたセンサ
が、知られている。

ところで、このようなポーラログラフイックセンサを用
いて、内燃機関の排気ガス中の空燃比を測定する場合、
内燃機関の運転条件によっては、排気ガスの温度、流量
等が大幅に変化するため、センサの素子温度が変動し、
それ故に同一の空燃比に対してもセンサ出力が大きく異
なってくることとなる。これを補正するために、センサ
内部に若しくはこれに近接して、温度測定手段を設ける
方法が、従来より知られている。

しかしながら、そのような従来の方法では、温度測定手
段からの出力の絶対値を用いてセンサ出力補正等を行な
っているために、温度測定手段出力の経時変化及び偏量
バラツキに対応することが出来ず、充分な補正を行なう
ことが出来なかったのである。

（解決手段） ここにおいて、本発明は、かかる問題を解決するために
為されたものであって、その特徴とするところは、固体
電解質とこれに接して設けられた一対の第一及び第二の
電極とを含む電気化学的ポンプセルと；排気ガス中の被
測定ガス成分を予め定められた拡散抵抗の下に導き、前
記電気化学的ポンプセルの第一の電極に接触せしめる拡
散律速手段と；前記電気化学的ポンプセル若しくは前記
拡散律速手段に近接して設けられた温度測定手段とを含
んで構成されるポーラログラフイックセンサを用いて、
内燃機関の排気ガスの空燃比を測定するに際して、前記
内燃機関が所定の運転条件下にあるときの前記温度測定
手段出力に対する任意の運転条件下にあるときの該温度
測定手段出力の相対値により、センサ出力を補正するよ
うにしたことにある。

また、本発明は、固体電解質とこれに接して設けられた
一対の第一及び第二の電極とを含む電気化学的ポンプセ
ルと；排気ガス中の被測定ガス成分を予め定められた拡
散抵抗の下に導き、前記電気化学的ポンプセルの第一の
電極に接触せしめる拡散律速手段と；前記電気化学的ポ
ンプセル若しくは前記拡散律速手段に近接して設けられ
た温度測定手段と：前記電気化学的ポンプセルを加熱す
るヒータとを含んで構成されるポーラログラフイックセ
ンサを用いて、内燃機関の排気ガスの空燃比を測定する
に際して、前記内燃機関が所定の運転条件下にあるとき
の前記温度測定手段出力に対する任意の運転条件下にあ
るときの該温度測定手段出力の相対値により、前記ヒー
タへの印加電圧若しくは電力を制御することをも、その
特徴とするものである。

すなわち、本発明においては、内燃機関が、例えば無負
荷運転時などの排気ガス温度或いは排気ガス流量等によ
るセンサ素子温度の変動が小さい運転条件下にあるとき
に、所定の温度測定手段によってセンサ素子温度を測定
して基準値と為し、この基準値に対する該温度測定手段
の出力の相対値を用いて、任意の運転条件下での素子温
度を算出し、センサ出力の補正或いはセンサを加熱する
ためのヒータへの印加電圧若しくは電力を制御するもの
であり、温度測定手段出力の絶対値がセンサ個々にばら
ついたり、経時変化を生じたりしても、その影響は小さ
く、センサ出力の補正或いはヒータへの印加電圧若しく
は電力の制御を精度良く行なうことが出来るようにした
のである。

ところで、かかる本発明の好ましい実施形態によれば、
前記温度測定手段の出力信号としては、固体電解質とこ
れに接して設けられた一対の電極とから成る電気化学的
セルのインピーダンス若しくは電圧電流特性、厚膜抵抗
体の抵抗、及び熱電対の熱起電力等、温度によって出力
信号が変化するものが用いられることとなるが、その温
度検出部は、センサ素子の温度を測定するために、電気
化学的ポンプセル若しくは拡散律速手段に近接して設け
られていることが必要であり、更にセンサ素子表面若し
くはセンサ素子内部に一体的に形成されていることが、
温度検出の確度及び耐久性の点から好ましい。

また、本発明にあっては、電気化学的ポンプセル、若し
くは該電気化学的ポンプセルの第一の電極に近接して設
けられた電極を有する電気化学的センサセルを、温度測
定手段として用いることが出来る。さらに、これら電気
化学的ポンプセル、センサセル以外に、温度測定用の電
気化学的セルを設けても良い。この温度測定用電気化学
的セルは、その一対の電極が同一の雰囲気に接触してい
ると濃淡起電力を発生せず、また同一の温度であれば熱
起電力を発生しないため、好ましく用いることが出来る
。また、この温度測定用の電気化学的セルは、その一対
の電極のうち、一方の電極が電気化学的ポンプセル若し
くは電気化学的センサセルの何れかの電極と共通の電極
となるように構成されたものであっても、何等差支えな
い。

なお、電気化学的セルのインピーダンスは、直流、交流
若しくはパルス状の電圧、若しくは電流セルに印加し、
同セルに流れる電流、若しくは同セル電極間に生ずる電
圧を調べることにより、測定することが出来るが、電気
化学的ポンプセル若しくは電気化学的センサセルを用い
る場合には、濃淡起電力による電圧のシフト分を印加電
圧若しくはセル電極間電圧から差し引いて用いることが
好ましい。

また、電気化学的セルのインピーダンス測定に際しては
、そのインピーダンスが、電気化学的セルの電極と固体
電解質との界面の静電容量から独立になる程度に充分高
い周波数の交流信号を用いると、経時変化の大きい電極
と固体電解質との界面抵抗の影響を無視出来るため、よ
り安定した測定を行なうことが出来て、好ましい。なお
、電気化学的ポンプセル若しくは電気化学的センサセル
を、時分割にて、ポンプセル若しくはセンサセルと温度
測定用セルに使い分けて、用いることも出来る。

さらに、本発明にあっては、温度測定手段として、正及
び負の温度係数を有する抵抗体、導体よりなる厚膜抵抗
体を用いることが出来る。また、電気化学的ポンプセル
若しくは電気化学的セルの何れかの電極若しくはヒータ
を、この厚膜抵抗体として温度測定に用いることも出来
る。

そして、温度測定手段出力の基準値は、例えば内燃機関
の無負荷運転時、或いは始動後、内燃機関の冷却水温度
が所定値に達した時など、センサ素子温度が一定着しく
は安定した運転条件で測定し、その値を保持しておくこ
とが好ましく、それぞれの内燃機関の特性に合わせて最
適な運転条件を設定する。本発明では、このような特定
条件下で測定した温度測定手段出力を基準値として、任
意の運転条件における同温度測定手段出力の前記基準値
に対する比率、前記基準値との差等の相対値により、セ
ンサ出力の補正若しくは加熱用ヒータの制御を行なうこ
とになるのである。

また、かかる基準値は、大気の温度或いはセンサの排気
管取付位置の温度等で補正を行なえば、一層高い精度が
得られることとなる。

なお、かくの如き本発明において、ポンプセル、センサ
セル或いは温度測定用セルとして用いられる、電気化学
的セルを構成するイオン伝導性の固体電解質としては、
酸素イオン導電体であるジルコニア磁器、Ｂｉ２Ｏ５Ｙ
ｚＯｘ系固溶体等がある。そして、このような固体電解
質は、一般に板状形状において用いられることとなるが
、その他の形状であっても同等差支えない。

また、拡散律速手段は、ポンプセルの第一の電極の、ま
たはこれに近接して設けられたセンサセルの第三の電極
周りの空間に、被測定ガスを外部の被測定ガス存在空間
より予め定められた拡散抵抗の下に導（ものであって、
例えばピンホールやギャップ等の細隙な空間、若しくは
セラミックスの多孔質層等で形成されることとなる。特
に、本発明の好ましい態様に従えば、ポンプセルの第一
の電極とセンサセルの第三の電極とが、電気化学的素子
内に形成される内部空所内に実質的に露呈せしめられ、
且つ該内部空所が、上記拡散律速手段を介して、外部の
被測定ガス存在空間に連通せしめられるようになってい
る。

さらに、かかる内部空所は、拡散律速手段を実質的に構
成して、被測定ガス存在空間に連通せしめられる構造と
されたり、そのような空所内に、拡散律速手段の拡散抵
抗に比して小さい拡散抵抗を有する多孔質体が必要に応
じて充填せしめられたりされることとなる。

なお、本発明には、本発明の趣旨を逸脱しない限りにお
いて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改
良等を加えことができるものであり、本発明が、そのよ
うな実施形態のものをも含むものであること、また言う
までもないところである。

（実施例） 以下に、幾つかの実施例を示し、本発明を更に具体的に
明らかにするが、それらの実施例は、あくまでも本発明
の理解を容易にするためのものであって、本発明の範囲
を同等限定するものではないことが、理解されるべきで
ある。

実施例　ｌ 先ず、第１図は、板状の固体電解質を積層して構成され
る積層型のポーラログラフイック酸素センサを用いて、
内燃機関の排気ガスの空燃比を測定する具体例を示すも
のであって、電気化学的ポンプセル８と拡散律速手段と
しての多孔質セラミック層９を有するセンサの電気化学
的ポンプセル８を温度測定手段として用いて、センサ出
力の補正を行なうものである。

ところで、そして、かかる電気化学的ポンプセル８は、
ジルコニア磁器からなる板状の固体電解質２とその両側
の相対向する位置に接して設けられた白金からなる多孔
質な第一の電極４及び第二の電極６とから構成されてお
り、また、第一の電極４は、板状の固体電解質２、ジル
コニア磁器からなる板状の気密質セラミック層１２．１
４及び多孔質ジルコニアからなる多孔質セラミック層９
により囲まれた内部空所１０に露呈せしめられている。

さらに、アルミナよりなる多孔質セラミック絶縁層２６
は、電極リード部の絶縁と、一部電極の保護層を兼ねて
いる。なお、その拡散抵抗は、多孔質セラミック層９の
拡散抵抗に比べて無視出来る程小さい。

そして、この電気化学的ポンプセル８の二つの電極４．
６間に電流源１６からポンプ電流を供給して、内部空所
ｌＯ内から外部空間に酸素を汲み出し、直流電圧測定手
段１８で測定したポンプ電圧が０．５■になるようにし
た。また、電流源１６と並列に、コンデンサ２４を介し
て交流電圧源２０及び交流電流測定手段２２を配設し、
交流電圧源２０より電圧（実効値）：５０ｍＶ、周波数
；１０ｋＨｚの交流電圧を供給し、交流電流測定手段２
２で測定した交流電流との比から、電気化学的ポンプセ
ル８のインピーダンスを得た。

この酸素センサを、図示しない外部のヒータにて加熱し
、λ＝１．６のプロパンガス燃焼排気ガス中に設置した
。排気ガス温度；４５０℃のとき、電気化学的ポンプセ
ル８のインピーダンスは８５Ω、センサ出力であるポン
プ電流は０．３４９ｍＡであり、また排気ガス温度：８
００℃では、ポンプセル８のインピーダンスは４２Ω、
ポンプ電流は０．３３８ｍＡであった。

１０本のセンサを用いて、センサ出力を、下記（１）式
： ％式％（１） ［但し、Ｉｐ：ポンプ電流（ｍＡ）　、Ｚ　ｐ；ポンプ
セルインピーダンス（Ω）　、Ｚｐｏ　：　ｔＪｌ−気
ガス温度が４５０℃のときのポンプセルインピーダンス
（Ω）］ に従って補正することにより、排気ガス温度が３００℃
〜８５０℃までの範囲で、λ＝１．６における出力の相
対バラツキを±１．２％以内に抑えることが出来た。ま
た、これらのセンサを、排気ガス温度が４５０℃の排気
ガス中にて５００時間連続稼動させた後に、同様の測定
を行なったところ、上記（１）式で補正した出力の相対
バラツキは、排気ガス温度３００℃〜８５０℃までの範
囲でλ＝１．６における±１．６％以内であり、効果的
にセンサ出力の補正を行なうことが出来た。

実施例　２ 次に、第２図に示される、同様に板状の固体電解質を積
層して構成される空燃比センサを用いて、内燃機関の排
気ガスの空燃比を測定する具体例を明らかにする。

ここで用いられた空燃比センサは、ジルコニア磁器から
なる板状の固体電解質３２とその両側の相対向する位置
に接して設けられた、白金からなる多孔質な第一の電極
３４及び第二の電極３６とから構成される電気化学的ポ
ンプセル３８に加えて、同様にジルコニア磁器からなる
板状の固体電解質４２と、その両側に相対向する位置に
接して設けられた白金からなる多孔質の第三の電極４４
及び第四の電極４６とから構成される電気化学的センサ
セル４日を有していることが、実施例１のものとは異な
る。

電気化学的ポンプセル３８の固体電解質３２を貫通する
ピンホール３９は、拡散律速手段として働くものであり
、気密質セラミック層４１に設けられ且つ電気化学的ポ
ンプセル３８の第一の電極３４及び電気化学的センサセ
ル４８の第三の電極４４が露呈している内部空所４０と
、外部の被測定ガス存在空間とを、予め定められた拡散
抵抗の下に連通せしめている。

また、電気化学的センサセル４８の第四の電極４６は、
第二の固体電解質４２並びにジルコニア磁器よりなる気
密質セラミック層５０．５２によって、被測定ガス存在
空間から隔離され、基準ガスである大気に連通セしめら
れているダクト４９に露呈せしめられている。多孔質セ
ラミック絶縁ＩＪ５４は電極リードの絶縁層である。

この空燃比センサでは、電流源５６から供給され、電気
化学的ポンプセル３８を流れて、直流電流測定手段５７
にて測定されるポンプ電流を、センサ出力信号として用
いるようになっているのである。

同時に、電気化学的センサセル４８の基準ガスとしての
大気に露呈せしめられる第四の電極４６と、内部空所４
０に面し、電気化学的ポンプセル３８の第一の電極３４
と同一のガス雰囲気に露呈せしめられる第三の電極４４
との間に生ずる起電力を、直流電圧測定手段６６によっ
て測定することにより、燃料リンチから燃料リーンにわ
たる幅広い排気ガス領域で空燃比測定を行なうことが出
来るようになっている。

゛　本実施例においては、直流電圧測定手段６６で測定
される電圧が０．４５　Ｖとなるように、電Ｖ、源５６
から供給されるポンプ電流と制御して測定を行なった。

ポンプ電流の方向は、被測定ガスによって異なることと
なる。

さらに、ここでは実施例１とは異なり、温度測定手段と
して電気化学的センサセル４８が用いられた。即ち、直
流電圧測定手段６６と並列に、コンデンサ６４を介して
、交流電圧源６０及び交流電流測定手段６２を配設し、
交流電圧源６０より電圧（実効値）：３０ｍＶ、周波数
：８ｋＨｚの交流電圧を供給し、交流電流測定手段６２
で測定した交流電流との比から、電気化学的センサセル
４８のインピーダンスを得た。

そして、この空燃比センサ６本を、図示しない外部のヒ
ータにて加熱し、ガソリンエンジン燃焼排気ガス中に設
置した。補正基準の運転条件を、エンジン回転数：約９
０　Ｏｒ、ｐ、ｍ、のアイドリング１分経過時とし、セ
ンサセルインピーダンス＝５４〜７８Ωを得た。そして
、センサ出力を、下記（２）弐： ・・・　（２） （但し、Ｉｐ；ポンプ電流（ｍＡ）　、７．３　：セン
サセルインピーダンス（Ω）、Ｚｓｏニアイドリング時
のセンサセルインピーダンス（Ω）］ に従って補正することにより、エンジン回転数：１２０
０　ｒ、ｐ、ｍ、　〜３０００　ｒ、ｐ、ｍ、、空燃比
：１３゜２〜１７．７まテノ範囲で、回転数：　１２０
０ｒ、ｐ。

ｍ、を中心とした同一空燃比での出力の相対バラツキを
１）．５％以内にすることが出来、効果的にセンサ出力
の補正を行なうことが出来た。

実施例　３ 第３図は、実施例２で示した空燃比センサを用いる具体
例と類似の例ではあるが、実施例２のものと異なるとこ
ろは、温度測定手段として電気化学的センサセル４８を
用いず、第二の固体電解質４２とこれに接して設けられ
た第四の電極４５及び第五の電極とより構成される温度
測定用の電気化学的セル５１を新たに設け、そのインピ
ーダンスを測定していることにある。

かかる温度測定用電気化学的セル５１の第四の電極４５
と第五の電極４７は、共に基準ガスである大気に連通せ
しめられているダクト４９に露呈せしめられており、両
電極に濃淡起電力は発生しない。また、第四の電極４５
は、電気化学的センサセル４８の基準電極を兼ねている
。

温度測定用電気化学的セル５１のインピーダンス測定は
、電流ａ！６１と直流電圧測定手段６３を用いて行なっ
た。測定電流は直流電流１ｍＡである。

なお、本実施例では、実施例２とは異なり、直流電圧測
定手段６６で測定される電圧がｏ、　ｔ　ｏ　ｖとなる
ように、電流源５６から供給されるポンプ電流を制御し
て、測定を行なった。

実施例　４ 第４図は、温度測定手段として、電気化学的セルではな
く、白金からなる厚膜抵抗体を用いた例である。

電気化学的ポンプセルフ８は、ジルコニア磁器からなる
板状の固体電解質７２とその両側に相対向する位置に接
して設けられた白金からなる多孔質な第一の電極７４及
び第二の電極７６とから構成されており、第一の電極７
４は、拡散律速手段としての細隙なギャップ８０の奥部
に露呈され、かかるギャップ８０の拡散抵抗を介して、
外部の被測定ガス存在空間に連通せしめられている。一
方、第二の電極７６は、気密質セラミック層８８．９０
にて覆われ、且つ基準ガスとしての大気に連通ずるダク
ト８９に露呈せしめられている。温度測定手段としての
厚膜抵抗体８４は、アルミナよりなる多孔質セラミック
絶縁層９６にて挟まれ、ギャップ８０に並設される。

さらに、白金よりなる発熱体８６を多孔質セラミック絶
縁層９６．９６及び気密質セラミック層９２．９４で挟
んで形成したヒータ層が、前記厚膜抵抗体８４の外側に
一体的に設けられている。

電気化学的ポンプセルフ８には、０．５　Ｖの定電圧源
９８よりポンプ電流が供給され、その電流を直流電流測
定手段１００にて測定するようになっている。なお、ポ
ンプ電流の流れる方向は被測定ガスによって異なる。

先ず、温度測定手段としての厚膜抵抗体８４の抵抗を測
定するために、電流源１０２より直流電流１ｍＡを供給
し、直流電圧測定手段１０４で測定した電圧との比から
、抵抗を求める。そして、被測定内燃機関の始動直後に
、ヒータを入れずに測定した厚膜抵抗体８４の抵抗値を
基準とし、厚膜抵抗体８４の抵抗が上記基準値の３．０
倍以下の時、ヒータ電源１０６から直流１２Ｖのヒータ
電圧を印加し、基準値の３．０倍を越える時、ヒータ電
圧を０■とすることで、ヒータ電圧を制御した。

この制御により、被測定排気ガス温度が高い時のセンサ
素子温度の異常上昇を防止することが出来、センサ耐久
性を向上することが出来た。

なお、この例では、ヒータ用の発熱体８６とは別に、温
度測定用の厚膜抵抗体８４を設けたが、発熱体８６自身
が温度測定用の厚膜抵抗体を兼ねることも出来る。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明手法に従って、
ポーラログラフイックセンサに温度測定手段を設け、内
燃機関が所定の運転条件下にあるときの該温度測定手段
の出力を基準として、任意の運転条件下にあるときの該
温度測定手段出力のそれに対する相対値により、センサ
出力を補正するか、或いは並設したヒータの電圧若しく
は電力制御を行なうことにより、測定精度の向上が得ら
れ、また内燃機関の排気ガス温度が高い時のセンサ素子
温度の異常上昇を防止することによって、センサの耐久
性を効果的に改善せしめ、更には温度測定手段出力のセ
ンサ固体間のバラツキ及び経時変化の影響を効果的に低
減せしめ得たものであり、そこに本発明の大きな工業的
意義が存するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である酸素センサの出力補正
方法を示す説明図であり、また第２図及び第３図は、そ
れぞれ、本発明に従う他の実施例である、空燃比センサ
の出力補正方法を示す説明図であり、更に第４図は、本
発明の他の実施例である空燃比センサのヒータ電圧制御
方法を示す説明図である。 ２：固体電解質 ４．３４，１４７第一の電極 ６．３６．７６：第二の電極 ８．３８．７Ｅｌ電気化学的ポンプセル９：多孔質セラ
ミック層 １０．４０：内部空所 １２．１４，４１，５０，５２，８２．８８゜９０．９
２．９４：気密質セラミック層１６．５６，６１，１０
２：電流源 １８．６３，６６．１０４：直流電圧測定手段２０．６
０：交流電圧源 ２２．６２：交流電流測定手段 ２４．６４：コンデンサ ２６．５４，９６：多孔質セラミック絶縁層３２：第一
の固体電解質 ３９：ピンホール ４２：第二の固体電解質 ４４：第三の電極　　４５，４６：第四の電極４７：第
五の電極 ４８：電気化学的センサセル ５７．１００：直流電流測定手段 ８０：ギャップ　　　　　８４：厚膜抵抗体８６：発熱
体　　　　　　９８：定電圧源１０６：ヒータ電源 （はかＺ　’？”＋　） 第１図 １さくユニ二〉Σ 第２図 第３図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体電解質とこれに接して設けられた一対の第一
   及び第二の電極とを含む電気化学的ポンプセルと；排気
   ガス中の被測定ガス成分を予め定められた拡散抵抗の下
   に導き、前記電気化学的ポンプセルの第一の電極に接触
   せしめる拡散律速手段と；前記電気化学的ポンプセル若
   しくは前記拡散律速手段に近接して設けられた温度測定
   手段とを含んで構成されるポーラログラフィックセンサ
   を用いて、内燃機関の排気ガスの空燃比を測定するに際
   して、 前記内燃機関が所定の運転条件下にあるときの前記温度
   測定手段出力に対する任意の運転条件下にあるときの該
   温度測定手段出力の相対値により、センサ出力を補正す
   ることを特徴とする内燃機関の排気ガスの空燃比測定方
   法。
2. （２）前記温度測定手段の出力として、前記電気化学的
   ポンプセルのインピーダンスを用いる特許請求の範囲第
   １項記載の測定方法。
3. （３）第二の固体電解質とこれに接して設けられた第三
   及び第四の電極とを含む第二の電気化学的セルを更に含
   んで構成されるポーラログラフィックセンサを用い、且
   つ前記温度測定手段の出力として、該第二の電気化学的
   セルのインピーダンスを用いる特許請求の範囲第１項記
   載の測定方法。
4. （４）前記第二の電気化学的セルが電気化学的センサセ
   ルであり、且つ前記第二の固体電解質に接する第三の電
   極が、前記電気化学的ポンプセルの第一の電極に近接し
   て設けられている特許請求の範囲第３項記載の測定方法
   。
5. （５）前記温度測定手段として厚膜抵抗体を設け、その
   インピーダンスを該温度測定手段の出力として用いる特
   許請求の範囲第１項記載の測定方法。
6. （６）固体電解質とこれに接して設けられた一対の第一
   及び第二の電極とを含む電気化学的ポンプセルと；排気
   ガス中の被測定ガス成分を予め定められた拡散抵抗の下
   に導き、前記電気化学的ポンプセルの第一の電極に接触
   せしめる拡散律速手段と；前記電気化学的ポンプセル若
   しくは前記拡散律速手段に近接して設けられた温度測定
   手段と；前記電気化学的ポンプセルを加熱するヒータと
   を含んで構成されるポーラログラフィックセンサを用い
   て、内燃機関の排気ガスの空燃比を測定するに際して、 前記内燃機関が所定の運転条件下にあるときの前記温度
   測定手段出力に対する任意の運転条件下にあるときの該
   温度測定手段出力の相対値により、前記ヒータへの印加
   電圧若しくは電力を制御することを特徴とする内燃機関
   の排気ガスの空燃比測定方法。
7. （７）前記温度測定手段の出力として、前記電気化学的
   ポンプセルのインピーダンスを用いる特許請求の範囲第
   ６項記載の測定方法。
8. （８）第二の固体電解質とこれに接して設けられた第三
   及び第四の電極とを含む第二の電気化学的セルを更に含
   んで構成されるポーラログラフィックセンサを用い、且
   つ前記温度測定手段の出力として、該第二の電気化学的
   セルのインピーダンスを用いる特許請求の範囲第６項記
   載の測定方法。
9. （９）前記第二の電気化学的セルが電気化学的センサセ
   ルであり、且つ前記第二の固体電解質に接する第三の電
   極が、前記電気化学的ポンプセルの第一の電極に近接し
   て設けられている特許請求の範囲第８項記載の測定方法
   。
10. （１０）前記温度測定手段として厚膜抵抗体を設け、そ
    のインピーダンスを該温度測定手段の出力として用いる
    特許請求の範囲第６項記載の測定方法。