JP2624731B2 - 空燃比検出装置 - Google Patents
空燃比検出装置Info
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- JP2624731B2 JP2624731B2 JP62327026A JP32702687A JP2624731B2 JP 2624731 B2 JP2624731 B2 JP 2624731B2 JP 62327026 A JP62327026 A JP 62327026A JP 32702687 A JP32702687 A JP 32702687A JP 2624731 B2 JP2624731 B2 JP 2624731B2
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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の空燃比検出装置に係り、特に限界
電流を検出する空燃比検出装置に関する。
電流を検出する空燃比検出装置に関する。
従来の空燃比検出装置は、特開昭58-48749号公報に記
載のようにエンジンの運転状態に応じてリーン空燃比で
制御するか、λ＝１で制御するかを決めそれに応じてセ
ンサの駆動を限界電流検知と起電力検知に切換えるとな
つていた。しかしエンジン始動直後の制御方法の点につ
いては考慮されていなかつた。
載のようにエンジンの運転状態に応じてリーン空燃比で
制御するか、λ＝１で制御するかを決めそれに応じてセ
ンサの駆動を限界電流検知と起電力検知に切換えるとな
つていた。しかしエンジン始動直後の制御方法の点につ
いては考慮されていなかつた。
上記従来技術は、理論空燃比および希薄空燃比を測定
可能なリーンセンサの有する欠点、すなわちλ＝１近傍
での検出精度が悪いため、λ＝１でステツプ変化する起
電力測定型に切替えて検出精度を高めようとするもの
で、燃料リーン空燃比域ではジルコニアの酸素ポンプ作
用を利用して限界電流を測定する駆動回路を作動させ、
理論空燃比点近傍では濃淡電池の起電力を測定する駆動
回路に切替えて、それぞれ空燃比を検出するとなつてい
た。
可能なリーンセンサの有する欠点、すなわちλ＝１近傍
での検出精度が悪いため、λ＝１でステツプ変化する起
電力測定型に切替えて検出精度を高めようとするもの
で、燃料リーン空燃比域ではジルコニアの酸素ポンプ作
用を利用して限界電流を測定する駆動回路を作動させ、
理論空燃比点近傍では濃淡電池の起電力を測定する駆動
回路に切替えて、それぞれ空燃比を検出するとなつてい
た。
本発明の目的は、リニア空燃比センサの有する欠点、
すなわち酸素ポンピング電流は検出素子が650℃〜700℃
に加熱されないと正常に流れず、始動後暖機までの間は
検出精度が著しく低下するということを改善するもので
ある。
すなわち酸素ポンピング電流は検出素子が650℃〜700℃
に加熱されないと正常に流れず、始動後暖機までの間は
検出精度が著しく低下するということを改善するもので
ある。
上記目的は、基準極と検出極および固体電解質、前記
検出極にガス拡散を律速する部材を設けた検出素子と、
前記検出素子を加熱するヒータおよびその駆動回路部
と、前記検出素子の濃淡電池の起電力を測定する回路部
を、前記検出素子の限界電流を検出してガス成分を燃料
リッチから燃料リーンの全域にわたり測定する駆動回路
部とからなる燃料ガスの空気と燃料の混合比を計測する
内燃機関用空燃比検出装置において、前記空燃比検出装
置始動後、前記ヒータの駆動回路部に駆動を指示する手
段と、前記検出素子が、前記空燃比検出装置始動後、前
記検出素子の昇温特性に基づいて定められた期間は濃淡
電池の起電力で空燃比を計測し、前記期間経過後は限界
電池で空燃比を計測するように切り換えて使う手段と、
を備えたことにより達成される。
検出極にガス拡散を律速する部材を設けた検出素子と、
前記検出素子を加熱するヒータおよびその駆動回路部
と、前記検出素子の濃淡電池の起電力を測定する回路部
を、前記検出素子の限界電流を検出してガス成分を燃料
リッチから燃料リーンの全域にわたり測定する駆動回路
部とからなる燃料ガスの空気と燃料の混合比を計測する
内燃機関用空燃比検出装置において、前記空燃比検出装
置始動後、前記ヒータの駆動回路部に駆動を指示する手
段と、前記検出素子が、前記空燃比検出装置始動後、前
記検出素子の昇温特性に基づいて定められた期間は濃淡
電池の起電力で空燃比を計測し、前記期間経過後は限界
電池で空燃比を計測するように切り換えて使う手段と、
を備えたことにより達成される。
したがつて、始動暖機後検出素子が650℃〜700℃まで
加熱されるまでは起電力測定を行い、その後限界電流を
測定するように働くので、始動暖機時の検出精度を向上
できる。
加熱されるまでは起電力測定を行い、その後限界電流を
測定するように働くので、始動暖機時の検出精度を向上
できる。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。第１
図は本発明に係わる内燃機関の空燃比制御に係わる空燃
比検出装置のブロツク図である。空燃比センサ１は検出
電極11,基準電極12,排ガス導入孔13,大気導入室14とヒ
ータ部15から成つており、センサ温度検出回路部２と、
ヒータ駆動回路部３により温度調節される。空燃比検出
装置は内燃機関の始動と同時に作動を開始し、ヒータへ
の通電がオンされセンサの加熱が行なわれる。センサ１
は初め理論空燃比検出回路部４と接続され、酸素濃淡電
池の起電力信号を検出しその出力VSを空燃比制御装置10
へ与える。センサ１が十分加熱され、酸素イオンをポン
ピングして精度良く空燃比を測定可能になつたら、その
信号を切換スイツチ６に送り、起電力検出から酸素イオ
ン電流検出のリニア空燃比検出回路部５へ、センサ１の
接続を切替える。同時にセンサ温度検出回路部からは空
燃比制御装置10へ、切替え信号を与え、リニア出力信号
V0に切替え、以後このV0により空燃比制御を行なうよう
にした。この切替のタイミングとしては、センサの温度
が設定値に到達して温調が開始する時期を選ぶことが出
来る。すなわち初めヒータに通電が行なわれていたもの
が、設定値に達して通電が停止され、又再び通電のON-O
FFが繰返され温調されるので、最初の通電OFFの信号を
用いることが出来る。
図は本発明に係わる内燃機関の空燃比制御に係わる空燃
比検出装置のブロツク図である。空燃比センサ１は検出
電極11,基準電極12,排ガス導入孔13,大気導入室14とヒ
ータ部15から成つており、センサ温度検出回路部２と、
ヒータ駆動回路部３により温度調節される。空燃比検出
装置は内燃機関の始動と同時に作動を開始し、ヒータへ
の通電がオンされセンサの加熱が行なわれる。センサ１
は初め理論空燃比検出回路部４と接続され、酸素濃淡電
池の起電力信号を検出しその出力VSを空燃比制御装置10
へ与える。センサ１が十分加熱され、酸素イオンをポン
ピングして精度良く空燃比を測定可能になつたら、その
信号を切換スイツチ６に送り、起電力検出から酸素イオ
ン電流検出のリニア空燃比検出回路部５へ、センサ１の
接続を切替える。同時にセンサ温度検出回路部からは空
燃比制御装置10へ、切替え信号を与え、リニア出力信号
V0に切替え、以後このV0により空燃比制御を行なうよう
にした。この切替のタイミングとしては、センサの温度
が設定値に到達して温調が開始する時期を選ぶことが出
来る。すなわち初めヒータに通電が行なわれていたもの
が、設定値に達して通電が停止され、又再び通電のON-O
FFが繰返され温調されるので、最初の通電OFFの信号を
用いることが出来る。
第２図は、タイマー回路部７により、理論空燃比検出
回路部４とリニア空燃比検出回路部５を切替える場合の
ブロツク図を示すものである。この場合の切替までの時
間は、始動時の内燃機関冷却水温等により厳密には異な
るが、最も冷却状態にある場合からのセンサ暖機に要す
る時間を使用することが出来る。
回路部４とリニア空燃比検出回路部５を切替える場合の
ブロツク図を示すものである。この場合の切替までの時
間は、始動時の内燃機関冷却水温等により厳密には異な
るが、最も冷却状態にある場合からのセンサ暖機に要す
る時間を使用することが出来る。
第３図はセンサの昇温特性を示すもので、起電力測定
が可能となり理論空燃比検出が出来る温度約350℃に達
する時間がts（秒）であり、酸素イオンポンピングによ
りリニア空燃比検出が可能となる約700℃に達する時間
がt0（秒）である。実験によれば通常tsは10秒前後であ
りt0は30〜60秒と長いことが確認されている。従つて、
第１図あるいは第２図の実施例による空燃比検出の切替
えにより、始動直後は従来のオン−オフ形O2センサとし
て使用することにより空燃比検出が出来ない期間を短縮
することが出来高精度の空燃比制御が可能となつた。
が可能となり理論空燃比検出が出来る温度約350℃に達
する時間がts（秒）であり、酸素イオンポンピングによ
りリニア空燃比検出が可能となる約700℃に達する時間
がt0（秒）である。実験によれば通常tsは10秒前後であ
りt0は30〜60秒と長いことが確認されている。従つて、
第１図あるいは第２図の実施例による空燃比検出の切替
えにより、始動直後は従来のオン−オフ形O2センサとし
て使用することにより空燃比検出が出来ない期間を短縮
することが出来高精度の空燃比制御が可能となつた。
第４図は起電力Vsの出力特性を示すものであり、第５
図はリニア空燃比検出回路による出力（V0）に示すもの
である。ポンプ電流IPはリツチ側でマイナス，リーン側
でプラスとなり理論空燃比点ではIP＝０である。
図はリニア空燃比検出回路による出力（V0）に示すもの
である。ポンプ電流IPはリツチ側でマイナス，リーン側
でプラスとなり理論空燃比点ではIP＝０である。
本発明によれば、酸素イオンポンピング現象を利用し
た、リニア空燃比検出センサの欠点である活性化時間の
増大をカバーすることが出来るので高精度かつ効率の良
い空燃比制御が出来る。
た、リニア空燃比検出センサの欠点である活性化時間の
増大をカバーすることが出来るので高精度かつ効率の良
い空燃比制御が出来る。
第１図，第２図は本発明の一実施例のブロツク図、第３
図はセンサ加熱時の昇温データの一例、第４図は理論空
燃比検出回路による空燃比−出力特性、第５図はリニア
空燃比検出回路による、空燃比−出力特性である。 １……空燃比センサ、２……センサ温度検出回路部、３
……ヒータ駆動回路部、４……理論空燃比検出回路部、
５……リニア空燃比検出回路部、６……切替スイツチ、
７……タイマー回路、10……空燃比制御装置。
図はセンサ加熱時の昇温データの一例、第４図は理論空
燃比検出回路による空燃比−出力特性、第５図はリニア
空燃比検出回路による、空燃比−出力特性である。 １……空燃比センサ、２……センサ温度検出回路部、３
……ヒータ駆動回路部、４……理論空燃比検出回路部、
５……リニア空燃比検出回路部、６……切替スイツチ、
７……タイマー回路、10……空燃比制御装置。
フロントページの続き (72)発明者 上野 定寧 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社日立製作所佐和工場内 (72)発明者 斉藤 正昭 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 中川 豊昭 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 甲斐 志誠 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 井辻 貴之 茨城県勝田市大字東石川西古内3085番地 ５ 日立オートモテイブエンジニアリン グ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−111953（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】基準極と検出極および固体電解質、前記検
出極にガス拡散を律速する部材を設けた検出素子と、前
記検出素子を加熱するヒータおよびその駆動回路部と、
前記検出素子の濃淡電池の起電力を測定する回路部を、
前記検出素子の限界電流を検出してガス成分を燃料リッ
チから燃料リーンの全域にわたり測定する駆動回路部と
からなる燃焼ガスの空気と燃料の混合比を計測する内燃
機関用空燃比検出装置において、 前記空燃比検出装置始動後、前記ヒータの駆動回路部に
駆動を指示する手段と、 前記検出素子が、前記空燃比検出装置始動後、前記検出
素子の昇温特性に基づいて定められた期間は濃淡電池の
起電力で空燃比を計測し、前記期間経過後は限界電流で
空燃比を計測するように切り換えて使う手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関用空燃比検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62327026A JP2624731B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 空燃比検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62327026A JP2624731B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 空燃比検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01169349A JPH01169349A (ja) | 1989-07-04 |
| JP2624731B2 true JP2624731B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=18194479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62327026A Expired - Lifetime JP2624731B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 空燃比検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2624731B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4725481B2 (ja) * | 2006-10-16 | 2011-07-13 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
| JP4270286B2 (ja) | 2007-02-07 | 2009-05-27 | トヨタ自動車株式会社 | ガスセンサ用の制御装置 |
| JP4894829B2 (ja) * | 2007-09-07 | 2012-03-14 | 株式会社デンソー | ガスセンサ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59142449A (ja) * | 1983-02-04 | 1984-08-15 | Hitachi Ltd | 空燃比検出装置 |
| JPS60111953A (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | 機関の空燃比センサ |
| JPS61280560A (ja) * | 1985-06-06 | 1986-12-11 | Fujikura Ltd | 酸素濃度測定方法 |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP62327026A patent/JP2624731B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01169349A (ja) | 1989-07-04 |
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