JPH0989250A - Combustion equipment - Google Patents
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- JPH0989250A JPH0989250A JP7247247A JP24724795A JPH0989250A JP H0989250 A JPH0989250 A JP H0989250A JP 7247247 A JP7247247 A JP 7247247A JP 24724795 A JP24724795 A JP 24724795A JP H0989250 A JPH0989250 A JP H0989250A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空燃比制御を行うために配置した限界電流式
酸素センサのセンサ出力を検定することで、不完全燃焼
発生を防止する燃焼機器を提供する。
【構成】 限界電流式酸素センサ5が排ガス流路4に配
置され、空燃比制御手段8において空燃比制御を行う。
限界電流式酸素センサ5を燃焼用電圧で作動させ大気に
曝した際のセンサ出力Aをセンサ出力検出定手段10で
測定する。印加電圧決定手段11は、センサ出力Aと予
め記憶された域値Eと比較しその比較値に基づいて印加
電圧値の決定を行う。大気中で限界電流式酸素センサ5
を電圧変更手段12で高くした電圧値で作動させた際の
センサ出力Bはセンサ補正出力検出手段13で測定す
る。限界電流性判断手段14は、センサ出力Bとセンサ
出力Aを比較して、限界電流性の判断を行う。限界電流
と判断された場合は、空燃比目標値補正手段15でセン
サ出力Bに基づいて空燃比目標値の補正を行う。
(57) [Summary] [Objective] To provide a combustion device that prevents the occurrence of incomplete combustion by verifying the sensor output of a limiting current type oxygen sensor arranged for performing air-fuel ratio control. [Structure] A limiting current type oxygen sensor 5 is arranged in an exhaust gas flow path 4, and air-fuel ratio control means 8 performs air-fuel ratio control.
The sensor output A when the limiting current type oxygen sensor 5 is operated at the combustion voltage and exposed to the atmosphere is measured by the sensor output detection constant means 10. The applied voltage determining means 11 compares the sensor output A with the threshold value E stored in advance and determines the applied voltage value based on the comparison value. Limiting current type oxygen sensor 5 in the atmosphere
The sensor output B when the voltage change means 12 is operated with the increased voltage value is measured by the sensor correction output detection means 13. The limiting current characteristic judging means 14 compares the sensor output B with the sensor output A to judge the limiting current characteristic. When it is determined that the current is the limit current, the air-fuel ratio target value correction means 15 corrects the air-fuel ratio target value based on the sensor output B.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、酸素濃度を検出する限
界電流式酸素センサを排ガス流路内に配置して空燃比制
御を行う燃焼機器であり、さらに詳しくは不完全燃焼を
発生することなく燃焼させるために、限界電流式酸素セ
ンサのセンサ出力が正常かを検定する手段を有する燃焼
機器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion device for controlling an air-fuel ratio by arranging a limiting current type oxygen sensor for detecting oxygen concentration in an exhaust gas flow path, and more specifically, to generate incomplete combustion. The present invention relates to a combustion device having means for verifying whether or not the sensor output of a limiting current type oxygen sensor is normal in order to burn without combustion.
【0002】[0002]
【従来の技術】燃焼機器を様々な環境下で使用すると、
外気温度の変動・気圧の変動・燃料供給手段や空気供給
手段の耐久性にまつわる変動のため、燃料供給量や空気
供給量が当初の計算値より変動する。例えば、海抜20
00メートルの酸素希薄環境の高地では空気供給量(酸
素供給量)が平地と大きく異なり、平地で求めた当初の
計算値のまま使用すると不完全燃焼が発生する。この不
完全燃焼発生を防止するため燃焼機器は、空気量が少々
変動しても良好に燃焼するように燃焼部の構成を工夫
し、さらに燃焼状態の監視手段を併設している。2. Description of the Related Art When a combustion device is used in various environments,
Due to fluctuations in the outside air temperature, fluctuations in atmospheric pressure, and fluctuations in the durability of the fuel supply means and the air supply means, the fuel supply amount and the air supply amount fluctuate from the initially calculated values. For example, 20 above sea level
The air supply amount (oxygen supply amount) in the high altitude of the oxygen-diluted environment of 00 meters is greatly different from that in the flat land, and incomplete combustion occurs if the initial calculated value obtained in the flat land is used. In order to prevent the occurrence of incomplete combustion, the combustion equipment is devised in the structure of the combustion section so that it burns well even if the air amount fluctuates slightly, and a combustion state monitoring means is also provided.
【0003】一方、空気過剰率が燃焼排ガス流路中の酸
素濃度と相関があることに着目し、酸素濃度を計測する
酸素センサを開発して、この酸素センサを燃焼排ガス流
路中に配置して最適な酸素濃度つまり空気過剰率になる
ように制御を行う燃焼機器の提案が、特開平3−330
225号公報でなされている。この提案されている燃焼
機器は、図19に示すように限界電流式酸素センサ5を
排ガス流路4に配置し、燃料供給手段1または空気供給
手段2を空燃比制御手段8で制御する構成である。限界
電流式酸素センサ5を用いて常に燃焼排ガス中酸素濃度
を一定になるように制御しているため、空気過剰率が常
に一定に保たれ不完全燃焼発生を防止できる利点があ
る。そして限界電流式酸素センサ5の劣化に伴う酸素濃
度の誤測定を防止するため、大気中における酸素センサ
出力を所定値に調整した後、排ガス流路中の酸素濃度の
検出を行っている。On the other hand, focusing on the fact that the excess air ratio correlates with the oxygen concentration in the combustion exhaust gas passage, an oxygen sensor for measuring the oxygen concentration was developed, and this oxygen sensor was placed in the combustion exhaust gas passage. JP-A-3-330 proposes a combustion device that performs control so that the optimum oxygen concentration, that is, the excess air ratio is achieved.
No. 225 publication. As shown in FIG. 19, the proposed combustion apparatus has a configuration in which a limiting current type oxygen sensor 5 is arranged in the exhaust gas flow path 4 and the fuel supply means 1 or the air supply means 2 is controlled by the air-fuel ratio control means 8. is there. Since the limiting current type oxygen sensor 5 is used to control the oxygen concentration in the combustion exhaust gas to be always constant, there is an advantage that the excess air ratio is always kept constant and incomplete combustion can be prevented. Then, in order to prevent erroneous measurement of the oxygen concentration due to the deterioration of the limiting current type oxygen sensor 5, the oxygen concentration in the exhaust gas passage is detected after adjusting the oxygen sensor output in the atmosphere to a predetermined value.
【0004】また最近になると、この種の燃焼機器にお
いて限界電流式酸素センサの劣化に伴う酸素濃度の誤測
定を防止するための提案が種々なされ、例えば、特開平
6−307628号公報では酸素濃度の計測時のみ監視
電圧を印加する方法、また特開平6−307627号公
報では空気供給手段2の出力を推定情報を用いて補正す
る方法、特開平7−27334号公報ではフレームロッ
ドなどの燃焼検知部を用いて空燃比目標値を補正する方
法がある。また限界電流式酸素センサ自体についても、
特開平7−55760号公報では特定の速度で電圧を印
加して経時劣化を検査する方法などが提案されている。In recent years, various proposals have been made to prevent erroneous measurement of oxygen concentration due to deterioration of the limiting current type oxygen sensor in this type of combustion equipment. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-307628 discloses an oxygen concentration. Method for applying the monitoring voltage only at the time of measurement, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-307627 discloses a method for correcting the output of the air supply means 2 using estimated information, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-27334 discloses detection of combustion of a frame rod or the like. There is a method of correcting the air-fuel ratio target value by using the section. Regarding the limiting current type oxygen sensor itself,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-55760 proposes a method of inspecting deterioration over time by applying a voltage at a specific speed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の提案され
ている技術の場合、限界電流式酸素センサが正常か異常
かの検定が燃焼用電圧値の印加状態で行われるため、大
気中において限界電流式酸素センサが燃焼用電圧値の印
加状態で正常に働かない場合、この検定方法では仮に限
界電流式酸素センサが誤測定を起こしていても制御側は
正常と誤判断する。そのため、限界電流式酸素センサを
用いて燃焼排ガス中酸素濃度が一定になるように制御す
る場合、限界電流式酸素センサが誤測定を起こすと不完
全燃焼が発生する問題点がある。この理由は、限界電流
式酸素センサが誤測定を起こすとセンサ出力は同一でも
燃焼排ガス中酸素濃度は異なる濃度となり、そのため本
来は良好な燃焼が得られる領域で制御しているはずが、
不完全燃焼領域で制御していることとなるためである。However, in the case of the conventionally proposed technique, since the limit current type oxygen sensor is verified whether it is normal or abnormal, the limit current in the atmosphere is exceeded. When the oxygen sensor does not work normally when the combustion voltage value is applied, this verification method erroneously determines that the control side is normal even if the limiting current oxygen sensor makes an erroneous measurement. Therefore, when the limiting current type oxygen sensor is used to control the oxygen concentration in the combustion exhaust gas to be constant, there is a problem that incomplete combustion occurs when the limiting current type oxygen sensor makes an erroneous measurement. The reason for this is that if the limiting current type oxygen sensor makes an erroneous measurement, the sensor output will be the same, but the oxygen concentration in the combustion exhaust gas will be a different concentration, so originally it should be controlled in the region where good combustion is obtained,
This is because the control is performed in the incomplete combustion region.
【0006】一方、限界電流式酸素センサによる制御に
フレームロッドなどの燃焼検知部を用いた提案の場合、
燃焼機器の使用によって短期間にフレームロッドの材質
劣化が起ってその火炎電流信号値が小さくなった場合、
限界電流式酸素センサによる制御は正常なのに、火炎電
流信号は予め記憶させた設定値と異なる値となり、燃焼
機器は不完全燃焼が発生したと判断して運転を停止させ
ることとなる。これは、限界電流式酸素センサによる制
御酸素濃度が、火炎電流信号の域値に対応する酸素濃度
のすぐ近辺に存在するため、フレームロッドの材質劣化
が有るとこの制御酸素濃度での火炎電流信号値はそれに
ともない小さい値となるためである。そのため、この提
案の燃焼機器はすぐに使用できなくなり、寿命が極端に
短い問題点があった。また、この提案は、火炎電流信号
値を常時検定しているため、限界電流式酸素センサによ
る制御中に偶発的に火炎電流信号が予め記憶させた設定
値と異なる値となった場合、燃焼機器は不完全燃焼が発
生したと判断して運転を停止させる弊害があった。On the other hand, in the case of the proposal using a combustion detection unit such as a flame rod for the control by the limiting current type oxygen sensor,
If the flame rod signal value becomes small due to the deterioration of the material of the flame rod due to the use of combustion equipment,
Although the control by the limiting current type oxygen sensor is normal, the flame current signal has a value different from the preset value stored in advance, and the combustion device judges that incomplete combustion has occurred and stops the operation. This is because the controlled oxygen concentration by the limiting current type oxygen sensor exists in the immediate vicinity of the oxygen concentration corresponding to the threshold value of the flame current signal, so if there is deterioration of the material of the flame rod, the flame current signal at this controlled oxygen concentration This is because the value becomes smaller accordingly. Therefore, the proposed combustion device cannot be used immediately and has a problem that the life is extremely short. In addition, since this proposal constantly verifies the flame current signal value, if the flame current signal accidentally becomes a value different from the preset value during the control by the limiting current type oxygen sensor, the combustion equipment Had an adverse effect of judging that incomplete combustion had occurred and stopping the operation.
【0007】本発明は、かかる従来の問題点を解決する
もので、不完全燃焼を発生することなく燃焼させるため
に、限界電流式酸素センサのセンサ出力が正常かを検定
する手段を有する燃焼機器を提供することを目的とす
る。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and in order to burn without causing incomplete combustion, a combustion device having means for verifying whether or not the sensor output of the limiting current type oxygen sensor is normal. The purpose is to provide.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明の空燃比制御手段を有する燃焼機器は、非燃焼
時に限界電流式酸素センサを燃焼用電圧値で印加させて
大気に曝した際のセンサ出力Aを測定するセンサ出力検
出手段と、センサ出力検出手段で測定されたセンサ出力
Aと予め記憶された域値Eと比較しその比較値に基づい
て印加電圧値を決定する印加電圧決定手段と、印加電圧
決定手段で決定された印加電圧にするために素子駆動用
直流電源が印加する電圧を高く変更する電圧変更手段
と、限界電流式酸素センサを電圧変更手段で高くされた
電圧値で大気中で印加させた際のセンサ出力Bを測定す
るセンサ補正出力検出手段と、センサ補正出力検出手段
で測定されたセンサ出力Bとセンサ出力検出手段で測定
されたセンサ出力Aを比較して限界電流性を判断する限
界電流性判断手段と、限界電流性判断で限界電流と判断
された場合に作動してセンサ補正出力検出手段で測定さ
れたセンサ出力Bに基づいて空燃比目標値設定手段で設
定される空燃比目標値を補正する空燃比目標値補正手段
とを付与した構成とした。In order to solve the above problems, a combustion device having an air-fuel ratio control means of the present invention is exposed to the atmosphere by applying a limiting current type oxygen sensor at a combustion voltage value during non-combustion. A sensor output detecting means for measuring the sensor output A at the time, and an applied voltage for comparing the sensor output A measured by the sensor output detecting means with a prestored threshold value E and determining an applied voltage value based on the comparison value. Deciding means, voltage changing means for changing the voltage applied by the element driving DC power supply to the applied voltage decided by the applied voltage deciding means, and limiting voltage type oxygen sensor A sensor correction output detecting means for measuring the sensor output B when the value is applied in the atmosphere, a sensor output B measured by the sensor correction output detecting means, and a sensor output A measured by the sensor output detecting means. An air-fuel ratio target based on the limiting current characteristic judging means for comparing and judging the limiting current characteristic and the sensor output B measured by the sensor correction output detecting means which operates when the limiting current characteristic is judged to be the limiting current. The air-fuel ratio target value correction means for correcting the air-fuel ratio target value set by the value setting means is provided.
【0009】また上記問題点を解決するため本発明の空
燃比制御手段を有する燃焼機器は、非燃焼時に限界電流
式酸素センサを燃焼用電圧値で印加させ大気に曝した際
のセンサ出力Aを測定するセンサ出力検出手段と、素子
駆動用直流電源が印加する電圧を高くする電圧変更手段
と、限界電流式酸素センサを電圧変更手段で高く変更さ
れた電圧値で印加させ大気に曝した際のセンサ出力Bを
測定するセンサ補正出力検出手段と、センサ補正出力検
出手段で測定されたセンサ出力Bとセンサ出力検出手段
で測定されたセンサ出力Aを比較して限界電流性を判断
する限界電流性判断手段と、限界電流性判断で限界電流
と判断された場合に作動してセンサ補正出力検出手段で
測定されたセンサ出力Bに基づいて空燃比目標値設定手
段で設定される空燃比目標値を補正する空燃比目標値補
正手段とを付与した構成とした。Further, in order to solve the above-mentioned problems, in the combustion equipment having the air-fuel ratio control means of the present invention, the sensor output A when the limiting current type oxygen sensor is applied at the combustion voltage value at the time of non-combustion and exposed to the atmosphere When the sensor output detecting means for measuring, the voltage changing means for increasing the voltage applied by the element driving DC power supply, and the limiting current type oxygen sensor are applied with the voltage value changed by the voltage changing means and exposed to the atmosphere A sensor correction output detecting means for measuring the sensor output B, a sensor output B measured by the sensor output detecting means and a sensor output A measured by the sensor output detecting means are compared to determine a limit current characteristic. The air which is set by the air-fuel ratio target value setting means on the basis of the sensor output B measured by the sensor correction output detection means which is activated when it is determined to be the limit current by the determination means and the limit current property determination It has a structure obtained by applying the air-fuel ratio target value correcting means for correcting a ratio target value.
【0010】また上記問題点を解決するため本発明の空
燃比制御手段を有する燃焼機器は、素子駆動用直流電源
が印加する電圧を高くする電圧変更手段と、非燃焼時に
限界電流式酸素センサを電圧変更手段により燃焼用電圧
値より高い電圧値で暖気起動させ大気に曝した際のセン
サ出力Bを測定するセンサ補正出力検出手段と、センサ
補正出力検出手段で測定されたセンサ出力Bが起動時に
オーバーシュートするかで限界電流性を判断する限界電
流性判断手段(II)と、限界電流性判断(II)で限界電
流と判断された場合に作動してセンサ補正出力検出手段
で測定されたセンサ出力Bに基づいて空燃比目標値設定
手段で設定される空燃比目標値を補正する空燃比目標値
補正手段とを付与した構成とした。Further, in order to solve the above-mentioned problems, the combustion equipment having the air-fuel ratio control means of the present invention comprises a voltage changing means for increasing the voltage applied by the element driving DC power supply and a limiting current type oxygen sensor at the time of non-combustion. The sensor correction output detecting means for measuring the sensor output B when the warm-up is started by the voltage changing means at a voltage value higher than the combustion voltage value and exposed to the atmosphere, and the sensor output B measured by the sensor correction output detecting means are started at the time of starting. Limiting current characteristic judging means (II) for judging the limiting current characteristic by overshooting, and sensor measured by the sensor correction output detecting means which is activated when the limiting current characteristic judgment (II) judges that the limiting current characteristic An air-fuel ratio target value correction means for correcting the air-fuel ratio target value set by the air-fuel ratio target value setting means based on the output B is provided.
【0011】また上記問題点を解決するため本発明の空
燃比制御手段を有する燃焼機器は、非燃焼時に限界電流
式酸素センサを燃焼用電圧値で印加させて大気に曝した
際のセンサ出力Aを測定するセンサ出力検出手段と、セ
ンサ出力検出手段で測定されたセンサ出力Aと予め記憶
された域値Eと比較しその比較値に基づいて印加電圧値
を決定する印加電圧決定手段と、印加電圧決定手段で決
定された印加電圧にするために素子駆動用直流電源が印
加する電圧を高くする電圧変更手段と、非燃焼時に限界
電流式酸素センサを電圧変更手段により燃焼用電圧値よ
り高い電圧値で暖気起動させ大気に曝した際のセンサ出
力Bを測定するセンサ補正出力検出手段と、センサ補正
出力検出手段で測定されたセンサ出力Bが起動時にオー
バーシュートするかで限界電流性を判断する限界電流性
判断手段(II)と、限界電流性判断(II)で限界電流と
判断された場合に作動してセンサ補正出力検出手段で測
定されたセンサ出力Bに基づいて空燃比目標値設定手段
で設定される空燃比目標値を補正する空燃比目標値補正
手段とを付与した構成とした。Further, in order to solve the above problems, the combustion device having the air-fuel ratio control means of the present invention has a sensor output A when a limiting current type oxygen sensor is applied at a combustion voltage value and exposed to the atmosphere during non-combustion. A sensor output detecting means for measuring the applied voltage, an applied voltage determining means for comparing the sensor output A measured by the sensor output detecting means with a prestored threshold value E, and determining an applied voltage value based on the comparison value. The voltage changing means for increasing the voltage applied by the element driving DC power supply to the applied voltage determined by the voltage determining means, and the limiting current type oxygen sensor at the time of non-combustion, the voltage changing means for increasing the voltage higher than the combustion voltage The sensor correction output detection means for measuring the sensor output B when warmed up by the value and exposed to the atmosphere, and the sensor output B measured by the sensor correction output detection means overshoot at the time of startup. Based on the sensor output B measured by the sensor correction output detection means that operates when the current limit is determined by the current limit determination means (II) and the current limit determination (II). And an air-fuel ratio target value correction means for correcting the air-fuel ratio target value set by the air-fuel ratio target value setting means.
【0012】また上記問題点を解決するため本発明の空
燃比制御手段を有する燃焼機器は、非燃焼時に限界電流
式酸素センサを燃焼用電圧値で印加させ大気に曝した際
のセンサ出力Aを測定するセンサ出力検出手段と、セン
サ出力検出手段で測定されたセンサ出力Aと予め記憶さ
れた上限値E1および下限値E2との大小を比較するセ
ンサ出力良否検定手段と、センサ出力良否検出手段で値
E1以上または値E2未満の場合は警報を発する警報発
生手段とを付与した構成とした。Further, in order to solve the above problems, in the combustion equipment having the air-fuel ratio control means of the present invention, the sensor output A when the limiting current type oxygen sensor is applied at the combustion voltage value at the time of non-combustion and exposed to the atmosphere The sensor output detecting means for measuring, the sensor output good / bad test means for comparing the magnitude of the sensor output A measured by the sensor output detecting means with the prestored upper limit value E1 and lower limit value E2, and the sensor output good / bad detection means. When the value E1 or more or less than the value E2, an alarm generating means for issuing an alarm is provided.
【0013】また上記問題点を解決するため本発明の空
燃比制御手段を有する燃焼機器は、空燃比制御手段での
制御を解除した状態において燃料供給手段または空気供
給手段のいずれかの一方の制御で排ガス中酸素濃度を高
くした燃焼状態にする異常検出用設定手段と、異常検出
用設定手段での燃焼状態において限界電流式酸素センサ
からのセンサ出力Zを測定する異常出力検出手段と、異
常出力検出手段で測定されたセンサ出力Zと予め記憶さ
れた上限値H1および下限値H2との大小を比較する出
力異常検定手段と、出力異常検出手段で限界電流式酸素
センサからのセンサ出力Zが値H1以上または値H2未
満の場合は警報を発する警報発生手段とを付与した構成
とした。Further, in order to solve the above-mentioned problems, the combustion apparatus having the air-fuel ratio control means of the present invention controls either the fuel supply means or the air supply means in a state where the control by the air-fuel ratio control means is released. And an abnormal output detecting means for measuring the sensor output Z from the limiting current type oxygen sensor in the combustion state by the abnormality detecting setting means, and an abnormal output An output abnormality detecting means for comparing the sensor output Z measured by the detecting means with the upper limit value H1 and the lower limit value H2 stored in advance and a sensor output Z from the limiting current type oxygen sensor by the output abnormality detecting means. When the value is equal to or more than H1 or less than the value H2, an alarm generating means for issuing an alarm is provided.
【0014】[0014]
【作用】本発明は上記構成にしたため、大気中において
限界電流式酸素センサを燃焼用電圧値より高くした電圧
値で作動させる際の電圧値が最適値に設定されるため短
時間でセンサ出力Bが得られる、センサ出力Bが限界電
流性であるかが判断されるためその精度が高い、センサ
出力Bに基づいて空燃比目標値を補正するため常に正し
い空燃比目標値が得られる。従って、常に正しい酸素濃
度で空燃比制御できる。Since the present invention is configured as described above, the voltage value when operating the limiting current type oxygen sensor at a voltage value higher than the combustion voltage value in the atmosphere is set to the optimum value, so that the sensor output B can be output in a short time. Since it is determined whether the sensor output B has the limiting current property, the accuracy is high. Since the air-fuel ratio target value is corrected based on the sensor output B, the correct air-fuel ratio target value is always obtained. Therefore, the air-fuel ratio can always be controlled with the correct oxygen concentration.
【0015】また本発明は上記構成にしたため、大気中
において限界電流式酸素センサを燃焼用電圧値より高く
した電圧値で作動させる際のセンサ出力Bが限界電流性
であるかが判断されるためその精度が高い、センサ出力
Bに基づいて空燃比目標値を補正するため常に正しい空
燃比目標値が得られる。従って、常に正しい酸素濃度で
空燃比制御できる。Further, since the present invention is configured as described above, it is possible to judge whether the sensor output B when operating the limiting current type oxygen sensor at a voltage value higher than the combustion voltage value in the atmosphere has the limiting current characteristic. Since the air-fuel ratio target value is corrected based on the sensor output B with high accuracy, the correct air-fuel ratio target value can always be obtained. Therefore, the air-fuel ratio can always be controlled with the correct oxygen concentration.
【0016】また本発明は上記構成にしたため、大気中
において限界電流式酸素センサを燃焼用電圧値より高く
した電圧値で作動させる際のオーバーシュートによりセ
ンサ出力Bが限界電流性であるかが判断されるためセン
サ出力Bの精度が高い、センサ出力Bに基づいて空燃比
目標値を補正するため正しい空燃比目標値が得られる。
従って、常に正しい酸素濃度で空燃比制御できる。Since the present invention has the above-mentioned structure, it is determined whether the sensor output B has the limiting current characteristic due to overshoot when the limiting current type oxygen sensor is operated at a voltage value higher than the combustion voltage value in the atmosphere. Therefore, the accuracy of the sensor output B is high. Since the air-fuel ratio target value is corrected based on the sensor output B, the correct air-fuel ratio target value can be obtained.
Therefore, the air-fuel ratio can always be controlled with the correct oxygen concentration.
【0017】また本発明は上記構成にしたため、大気中
において限界電流式酸素センサを燃焼用電圧値より高く
した電圧値で作動させる際の電圧値が最適値に設定され
るため短時間でセンサ出力Bが得られる、オーバーシュ
ートによりセンサ出力Bが限界電流性であるかが判断さ
れるためセンサ出力Bの精度が高い、センサ出力Bに基
づいて空燃比目標値を補正するため常に正しい空燃比目
標値が得られる。従って、常に正しい酸素濃度で空燃比
制御できる。Further, since the present invention is configured as described above, the voltage value when operating the limiting current type oxygen sensor at a voltage value higher than the combustion voltage value in the atmosphere is set to an optimum value, so that the sensor output can be output in a short time. B is obtained, it is determined whether the sensor output B has the limiting current characteristic due to overshoot, and the accuracy of the sensor output B is high. Since the air-fuel ratio target value is corrected based on the sensor output B, the correct air-fuel ratio target is always obtained. The value is obtained. Therefore, the air-fuel ratio can always be controlled with the correct oxygen concentration.
【0018】また本発明は上記構成にしたため、大気中
において限界電流式酸素センサを燃焼用電圧値で作動さ
せた際のセンサ出力Aが予め記憶された上限値E1およ
び下限値E2より大小が判断されるため、限界電流式酸
素センサの寿命が判断できる。従って、誤った酸素濃度
での空燃比制御が防止できる。Further, since the present invention has the above-mentioned structure, the sensor output A when the limiting current type oxygen sensor is operated at the combustion voltage value in the atmosphere is judged to be larger or smaller than the upper limit value E1 and the lower limit value E2 stored in advance. Therefore, the life of the limiting current type oxygen sensor can be determined. Therefore, it is possible to prevent the air-fuel ratio control with an incorrect oxygen concentration.
【0019】また本発明は上記構成にしたため、排ガス
中酸素濃度を高くした燃焼状態における限界電流式酸素
センサのセンサ出力Zが予め記憶された上限値H1およ
び下限値H2より大小が判断されるため、限界電流式酸
素センサの故障が判断できる。従って、誤った酸素濃度
での空燃比制御が防止できる。Further, since the present invention is configured as described above, the sensor output Z of the limiting current type oxygen sensor in the combustion state in which the oxygen concentration in the exhaust gas is increased is judged to be larger or smaller than the upper limit value H1 and the lower limit value H2 stored in advance. The failure of the limiting current type oxygen sensor can be determined. Therefore, it is possible to prevent the air-fuel ratio control with an incorrect oxygen concentration.
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0021】図1は本発明の一実施例である燃焼機器の
ブロック図である。1は燃料を供給する燃料供給手段、
2は空気を供給する空気供給手段、3は燃料を空気と混
合して燃焼させる燃焼部である。4は燃焼排ガスが通過
する排ガス流路であり、限界電流式酸素センサ5が配置
されている。限界電流式酸素センサ5は、その電極(記
載せず)に電圧を印加する素子駆動用直流電源6と、セ
ンサ出力を得るための電流検出手段7とで閉回路内が構
成されている。8は空燃比制御手段であり、電流検出手
段7からのセンサ出力に基づいて燃料供給手段1または
空気供給手段2のいずれかの一方の制御を空燃比目標値
になるように行う。9は空燃比目標値設定手段であり、
設定された空燃比目標値の信号を発する。FIG. 1 is a block diagram of a combustion device which is an embodiment of the present invention. 1 is a fuel supply means for supplying fuel,
Reference numeral 2 is an air supply means for supplying air, and 3 is a combustion section for mixing fuel with air and burning it. Reference numeral 4 denotes an exhaust gas passage through which combustion exhaust gas passes, and a limiting current type oxygen sensor 5 is arranged therein. The limiting current type oxygen sensor 5 has a closed circuit configured by an element driving DC power source 6 for applying a voltage to its electrode (not shown) and a current detecting means 7 for obtaining a sensor output. Reference numeral 8 denotes an air-fuel ratio control means, which controls either one of the fuel supply means 1 and the air supply means 2 based on the sensor output from the current detection means 7 so that the air-fuel ratio target value is reached. Reference numeral 9 is an air-fuel ratio target value setting means,
The signal of the set air-fuel ratio target value is emitted.
【0022】10はセンサ出力検出手段であり、燃焼停
止後に限界電流式酸素センサ5を燃焼用電圧で作動させ
大気に曝した際のセンサ出力Aを測定する。11は印加
電圧決定手段であり、センサ出力検出手段10で測定し
たセンサ出力Aと予め記憶された域値Eと比較しその比
較値に基づいて印加電圧値の決定を行う。12は電圧変
更手段であり、印加電圧決定手段11で決定された印加
電圧にするために、素子駆動用直流電源6が印加する電
圧を高く変更する。Reference numeral 10 denotes a sensor output detecting means, which measures the sensor output A when the limiting current type oxygen sensor 5 is operated at the combustion voltage after the combustion is stopped and exposed to the atmosphere. Reference numeral 11 denotes an applied voltage determination means, which compares the sensor output A measured by the sensor output detection means 10 with a prestored threshold value E and determines the applied voltage value based on the comparison value. Reference numeral 12 is a voltage changing means, which changes the voltage applied by the element driving DC power supply 6 to a high value in order to make the applied voltage determined by the applied voltage determining means 11.
【0023】13はセンサ補正出力検出手段であり、大
気中で限界電流式酸素センサ5を電圧変更手段12で高
くした電圧値で作動させ、その際のセンサ出力Bを測定
する。14は限界電流性判断手段であり、センサ補正出
力検出手段13で測定されたセンサ出力Bと、センサ出
力検出手段10で測定されたセンサ出力Aを比較して、
限界電流性の判断を行う。15は空燃比目標値補正手段
であり、限界電流性判断14で限界電流と判断された場
合に作動して、センサ補正出力検定手段15で測定され
たセンサ出力Bに基づいて、空燃比目標値設定手段9に
設定された空燃比目標値の補正を行う。Reference numeral 13 is a sensor correction output detecting means, which operates the limiting current type oxygen sensor 5 in the atmosphere at a voltage value raised by the voltage changing means 12, and measures the sensor output B at that time. Reference numeral 14 is a limiting current characteristic determining means, which compares the sensor output B measured by the sensor correction output detecting means 13 with the sensor output A measured by the sensor output detecting means 10,
Determine the limiting current property. Reference numeral 15 denotes an air-fuel ratio target value correction means, which operates when the limiting current property determination 14 determines that the current is a limit current, and based on the sensor output B measured by the sensor correction output verification means 15, an air-fuel ratio target value. The air-fuel ratio target value set in the setting means 9 is corrected.
【0024】16は加熱用直流電源であり、限界電流式
酸素センサ5を所定温度まで加熱するための電源であ
る。A heating DC power source 16 is a power source for heating the limiting current type oxygen sensor 5 to a predetermined temperature.
【0025】センサ出力は基本的には電流検出手段7で
発生する。そのため、センサ出力Aを測定するセンサ出
力検出手段10、センサ出力Bを測定するセンサ補正出
力検出手段13は、電流検出手段7で発生した大気中で
の各電圧値でのセンサ出力値AおよびBを測定する(読
み取る)手段である。以下、同種の各種の出力検出手段
は、電流検出手段7で発生した各種センサ出力値を測定
する(読み取る)手段で表現する。The sensor output is basically generated by the current detecting means 7. Therefore, the sensor output detection means 10 for measuring the sensor output A and the sensor correction output detection means 13 for measuring the sensor output B have sensor output values A and B at respective voltage values in the atmosphere generated by the current detection means 7. Is a means for measuring (reading). Hereinafter, various kinds of output detecting means of the same kind will be expressed as means for measuring (reading) various sensor output values generated by the current detecting means 7.
【0026】図2は、本発明の第一の実施例である燃焼
機器の制御流れのフローチャートである。燃焼が停止し
て大気が流入し、燃焼用電圧値で作動させた限界電流式
酸素センサが大気中に曝された時からスタートする。ま
ずステップ1で、限界電流式酸素センサが作動状態で大
気中に所定時間曝される。所定時間経過するとステップ
2で、限界電流式酸素センサの大気中でのセンサ出力A
を読み取る。ステップ3では、大気中でのセンサ出力A
と予め記憶させた域値Eとの比較が行われ、センサ出力
Aと域値Eの大小に応じて印加電圧が決定される。ステ
ップ4では、限界電流式酸素センサに印加する電圧値が
高く変更される。ステップ5では、印加電圧の変更後大
気中に所定時間曝される。ステップ6では、印加電圧が
変更された限界電流式酸素センサの大気中でのセンサ出
力Bを読み取る。ステップ7では、燃焼時での印加電圧
状態のセンサ出力Aと、印加電圧が高く変更されたセン
サ出力Bとの比較が行われ、限界電流か否かが判断され
る。限界電流と判断された場合はステップ8に進み、セ
ンサ出力Bに基づいて空燃比目標値の補正を行う。ステ
ップ9では、補正された新しい空燃比目標値の設定を行
う。一方、限界電流でないと判断された場合はステップ
10に進み、警報を発する。FIG. 2 is a flow chart of the control flow of the combustion equipment according to the first embodiment of the present invention. It starts when the combustion stops and the atmosphere flows in, and the limiting current type oxygen sensor operated at the combustion voltage value is exposed to the atmosphere. First, in step 1, the limiting current type oxygen sensor is exposed to the atmosphere for a predetermined time in an operating state. After a lapse of a predetermined time, in step 2, the sensor output A of the limiting current type oxygen sensor in the atmosphere A
Read. In step 3, sensor output A in the atmosphere
And the threshold value E stored in advance are compared, and the applied voltage is determined according to the magnitude of the sensor output A and the threshold value E. In step 4, the voltage value applied to the limiting current type oxygen sensor is changed to a high value. In step 5, the applied voltage is changed and then exposed to the atmosphere for a predetermined time. In step 6, the sensor output B in the atmosphere of the limiting current type oxygen sensor with the applied voltage changed is read. In step 7, the sensor output A in the applied voltage state at the time of combustion is compared with the sensor output B in which the applied voltage is changed to a high value, and it is determined whether or not the current is the limit current. When it is determined that the current is the limit current, the routine proceeds to step 8, where the air-fuel ratio target value is corrected based on the sensor output B. In step 9, the corrected new air-fuel ratio target value is set. On the other hand, if it is determined that the current is not the limit current, the process proceeds to step 10 to issue an alarm.
【0027】図3は、本発明の実施例である燃焼機器の
限界電流式酸素センサに用いた素子の一部破断斜視図で
ある。30は板状の酸素イオン電導性固体電解質であ
り、片側にカソード電極31aが、他面側にアノード電
極31b(記載せず)が形成されている。この固体電解
質板30の片側上部に、カソード電極31aを囲み、始
端と終端がお互いに間隔を有するように配置された1個
の螺旋型硝子膜32が配置されている。そして螺旋型硝
子膜32の上部にシール板33を配置して、螺旋型硝子
膜32とシール板33で拡散制限体を構成し、酸素拡散
孔34が螺旋型硝子膜32の相対向する隔壁と固体電解
質30とシール板33で囲まれる螺旋型の空間で形成さ
れるようにした。酸素は酸素拡散孔34を経由してカソ
ード電極31aへ拡散する。なお、シール板33の上部
には加熱部35が配置されている。この素子は、断熱材
で周囲から外包されさらにこの断熱材をステンレス製金
網ケースで外包して限界電流式酸素センサとして用いら
れる。FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of an element used in a limiting current type oxygen sensor of a combustion device according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 30 denotes a plate-shaped oxygen ion conductive solid electrolyte, and a cathode electrode 31a is formed on one side and an anode electrode 31b (not shown) is formed on the other surface side. On one upper side of the solid electrolyte plate 30, a single spiral glass film 32 is arranged which surrounds the cathode electrode 31a and is arranged so that the starting end and the terminating end are spaced from each other. Then, a sealing plate 33 is arranged on the spiral glass film 32 to form a diffusion limiting body with the spiral glass film 32 and the sealing plate 33, and the oxygen diffusion holes 34 serve as partition walls of the spiral glass film 32 facing each other. It was formed in a spiral type space surrounded by the solid electrolyte 30 and the seal plate 33. Oxygen diffuses into the cathode electrode 31a via the oxygen diffusion hole 34. A heating unit 35 is arranged above the seal plate 33. This element is used as a limiting current type oxygen sensor by surrounding it with a heat insulating material and further surrounding this heat insulating material with a stainless wire mesh case.
【0028】次に具体的実験例にもとずいて説明する。
素子に用いられる材料は以下の通りである。固体電解質
板30としてY2 O3を8mol%添加した安定化ジル
コニア(以下、ZrO2・Y2O3と記す)の焼結板、カ
ソード電極31aおよびアノード電極32bとして白金
に酸化ビスマスを3wt%混合した白金電極、螺旋型硝子
膜32として硝子(熱膨脹係数はZrO2・Y2O3と同
一であり、所定粒径の耐熱性粒子を微量含有)、シール
板33としてフォルステライト、加熱部35として白金
ヒータを用いた。Next, a description will be given based on a concrete experimental example.
The materials used for the device are as follows. The solid electrolyte plate 30 is a sintered plate of stabilized zirconia (hereinafter, referred to as ZrO 2 .Y 2 O 3 ) to which 8 mol% of Y 2 O 3 is added, the cathode electrode 31a and the anode electrode 32b are platinum and bismuth oxide is 3 wt%. Mixed platinum electrode, glass as spiral type glass film 32 (coefficient of thermal expansion is the same as ZrO 2 · Y 2 O 3 and contains a small amount of heat resistant particles having a predetermined particle size), seal plate 33 is forsterite, heating part 35 A platinum heater was used as.
【0029】なお、カソード電極およびアノード電極
は、白金に1〜5wt%の酸化ビスマスを混合した白金電
極であり、酸化ビスマスが1wt%以下だと特性が得られ
ないし5wt%以上だと耐久性が悪いの観点から組成を決
定したものである。The cathode electrode and the anode electrode are platinum electrodes in which platinum is mixed with 1 to 5 wt% of bismuth oxide. If bismuth oxide is 1 wt% or less, no characteristics can be obtained, and if it is 5 wt% or more, durability is improved. The composition was determined from the viewpoint of badness.
【0030】製法について説明する。まず、カソード電
極31aおよびアノード電極31bを固体電解質板30
に厚膜印刷しその後に焼成する工程で形成した。その後
さらに、螺旋型硝子膜32を固体電解質板30に厚膜印
刷しその後に焼成する工程で形成した。一方、シール板
33のうえには加熱部35を厚膜印刷しその後に焼成す
る工程で形成した。つぎに、固体電解質板30上の螺旋
型硝子膜32とシール板33とを積層し加熱溶融するこ
とで酸素拡散孔34を形成した。そしてリード線36a
・36bを固定材を用いて取りつけて完成である。素子
の寸法は10×10×1.0mmである。The manufacturing method will be described. First, the cathode electrode 31a and the anode electrode 31b are connected to the solid electrolyte plate 30.
It was formed by a process of thick film printing on the substrate and then firing. After that, the spiral glass film 32 was further formed by a process of thick film printing on the solid electrolyte plate 30 and then baking. On the other hand, the heating portion 35 was formed on the seal plate 33 by thick film printing and then firing. Next, the spiral glass film 32 on the solid electrolyte plate 30 and the seal plate 33 were laminated and heated and melted to form the oxygen diffusion holes 34. And the lead wire 36a
・ It is completed by attaching 36b using a fixing material. The dimensions of the device are 10 × 10 × 1.0 mm.
【0031】素子は断熱材で周囲から外包し、さらにこ
の断熱材をステンレス製金網のケースに収納した。そし
て、電流検出手段7として100Ωの抵抗を用いた駆動
回路を接続し、抵抗の両端の電圧値を測定しその電圧値
でセンサ出力が得られる様にした。なお、抵抗の両端電
圧値を100Ωで除することで電流を算出した。The device was wrapped with a heat insulating material from the surroundings, and this heat insulating material was further housed in a case made of stainless steel wire mesh. Then, a drive circuit using a resistance of 100Ω was connected as the current detection means 7, the voltage value at both ends of the resistance was measured, and the sensor output was obtained at that voltage value. The current was calculated by dividing the voltage across the resistor by 100Ω.
【0032】限界電流式酸素センサの酸素20.6%大
気中における電圧電流特性を図4に示す。FIG. 4 shows the voltage-current characteristics of the limiting current type oxygen sensor in the atmosphere of 20.6% oxygen.
【0033】使用初期品は、電圧0.6V以下において
は電圧の上昇に伴い電流が増加するイオン電流特性であ
ったが、電圧0.6V以上においては電圧に関わらず電
流が一定値を示す限界電流特性であった。さて限界電流
式酸素センサを燃焼排ガス中で使用する際は排ガス中水
分の影響を回避するために、印加電圧を1.0V以下に
設定する必要がある。そこで印加電圧を燃焼用電圧値
1.0Vに設定して燃焼排ガス中で使用すると、燃焼が
停止して大気が流入した雰囲気下では、使用初期品の電
流(センサ出力)はEとなる。そこで、値Eを予め記憶
させた域値とした。The initial use product had an ionic current characteristic in which the current increased as the voltage increased at a voltage of 0.6 V or less, but at a voltage of 0.6 V or more, the current showed a constant value regardless of the voltage. It was a current characteristic. When using the limiting current type oxygen sensor in combustion exhaust gas, it is necessary to set the applied voltage to 1.0 V or less in order to avoid the influence of moisture in the exhaust gas. Therefore, when the applied voltage is set to the combustion voltage value of 1.0 V and used in the combustion exhaust gas, the current (sensor output) of the initial use product becomes E in the atmosphere where the combustion is stopped and the atmosphere flows. Therefore, the value E is set as a threshold value stored in advance.
【0034】一方、耐久試験品は、白金電極の劣化のた
め限界電流特性が電圧1.2V以上で得られる。従っ
て、印加電圧を燃焼用電圧値1.0Vに設定して燃焼排
ガス中で使用すると、燃焼が停止して大気が流入した雰
囲気下では、耐久試験品のセンサ出力はAとなり、限界
電流特性が得られない。そのため、大気中で酸素濃度が
正しく計測できる限界電流特性を得るためには、印加電
圧を1.2V以上に設定する必要がある。そこで、印加
電圧を変更して補正用電圧に設定すると限界電流特性が
得られセンサ出力はBとなる。このセンサ出力Bは、限
界電流領域であるならどの電圧値でも一定値である。On the other hand, in the durability test product, the limiting current characteristic is obtained at a voltage of 1.2 V or more due to deterioration of the platinum electrode. Therefore, when the applied voltage is set to the combustion voltage value of 1.0 V and used in the combustion exhaust gas, the sensor output of the endurance test product becomes A and the limiting current characteristic becomes I can't get it. Therefore, the applied voltage must be set to 1.2 V or more in order to obtain the limiting current characteristic that the oxygen concentration can be accurately measured in the atmosphere. Therefore, when the applied voltage is changed and set to the correction voltage, the limiting current characteristic is obtained and the sensor output becomes B. This sensor output B is a constant value at any voltage value in the limit current region.
【0035】限界電流式酸素センサの酸素濃度ー電流特
性を図5に示す。使用初期品は、燃焼用電圧1.0Vで
の電流(センサ出力)が酸素濃度に対して全領域で直線
関係にある。大気中(酸素濃度20.6%)でのセンサ
出力はEであり、空燃比制御する酸素濃度を9.0%と
すると対応する目標値はXとなる。センサ出力が酸素濃
度に対して全領域でほぼ直線関係であるため、目標値X
はEの0.44倍となる。FIG. 5 shows the oxygen concentration-current characteristics of the limiting current type oxygen sensor. In the initial use product, the current (sensor output) at a combustion voltage of 1.0 V has a linear relationship with the oxygen concentration in all regions. The sensor output in the atmosphere (oxygen concentration 20.6%) is E, and when the oxygen concentration for air-fuel ratio control is 9.0%, the corresponding target value is X. Since the sensor output has a nearly linear relationship with the oxygen concentration in all regions, the target value X
Is 0.44 times E.
【0036】耐久試験品は、燃焼用電圧1.0Vでのセ
ンサ出力が酸素濃度約17%までは直線関係でありそれ
以後の酸素濃度では変化せず一定値となる。そのため、
大気中(酸素濃度20.6%)でのセンサ出力Aでは酸
素濃度の計測ができない。しかし、電圧値を高くした補
正用電圧でのセンサ出力は酸素濃度に対して全領域で直
線関係にあり、大気中ではセンサ出力Bが得られる。The endurance test product has a linear relationship with the sensor output at a combustion voltage of 1.0 V up to an oxygen concentration of about 17%, and does not change with the oxygen concentration thereafter and has a constant value. for that reason,
The oxygen concentration cannot be measured with the sensor output A in the atmosphere (oxygen concentration 20.6%). However, the sensor output at the correction voltage with a high voltage value has a linear relationship with the oxygen concentration in all regions, and the sensor output B is obtained in the atmosphere.
【0037】大気中(酸素濃度20.6%)でのセンサ
出力はBであり、空燃比制御する酸素濃度αを9.0%
とすると対応する目標値はYとなる。補正用電圧値での
センサ出力が酸素濃度に対して全領域でほぼ直線関係で
あるため、目標値Yはセンサ出力Bの0.44倍であ
る。この0.44倍は、酸素濃度αの9.0%を20.
6%で除した値の0.44倍である。このことより大気
中で限界電流が得られると、大気中でのセンサ出力を
0.44倍することで、酸素濃度9.0%となるための
空燃比制御目標値が得られることがわかる。このことで
空燃比制御目標値の補正ができる。The sensor output in the atmosphere (oxygen concentration 20.6%) is B, and the oxygen concentration α for controlling the air-fuel ratio is 9.0%.
Then, the corresponding target value becomes Y. The target value Y is 0.44 times the sensor output B because the sensor output at the correction voltage value has a substantially linear relationship with the oxygen concentration in the entire region. This 0.44 times the value of 9.0% of the oxygen concentration α is 20.
It is 0.44 times the value divided by 6%. From this, it is understood that when the limiting current is obtained in the atmosphere, the air-fuel ratio control target value for achieving the oxygen concentration of 9.0% is obtained by multiplying the sensor output in the atmosphere by 0.44. This makes it possible to correct the air-fuel ratio control target value.
【0038】さて、電圧1.0Vでのセンサ出力Aと補
正用電圧でのセンサ出力Bとを比較すると、値Aは値B
の約0.82倍となっている。値Aが値Bの約0.82
倍となっている理由は、値Bが限界電流であるためであ
る。一方、仮に値Bが限界電流でないと仮定すると、そ
の値は値Bよりはるかに大きな値となるはずであり、値
Aとの比率は前述の値よりはるかに小さい値となる。こ
のことより、燃焼用電圧1.0Vでのセンサ出力Aと補
正用電圧でのセンサ出力Bとを比較すると、値Bが限界
電流であるか否かが判断できる。Now, comparing the sensor output A at the voltage of 1.0 V and the sensor output B at the correction voltage, the value A is the value B.
It is about 0.82 times. Value A is about 0.82 of value B
The reason why the value is doubled is that the value B is the limiting current. On the other hand, assuming that the value B is not the limiting current, the value should be much larger than the value B, and the ratio with the value A is much smaller than the above-mentioned value. From this, by comparing the sensor output A at the combustion voltage of 1.0 V and the sensor output B at the correction voltage, it can be determined whether the value B is the limit current.
【0039】補正用電圧は1.2V以上であるならどの
電圧値でもよいのだが、あまり電圧が高いと電子電導の
影響で限界電流が得られなくなるためその上限値を1.
8Vとした。また、この印加電圧の変更は時々行うこと
とした。The correction voltage may be any voltage value as long as it is 1.2 V or more, but if the voltage is too high, the limiting current cannot be obtained due to the influence of electron conduction, so the upper limit value is set to 1.
8V. Moreover, it was decided that this change of the applied voltage would be performed from time to time.
【0040】そこで、燃焼用電圧値における耐久品のセ
ンサ出力値Aと初期品のセンサ出力値(域値)Eとの関
係と、この関係で決定されるセンサ補正用電圧値と、燃
焼用電圧値でのセンサ出力Aと補正用電圧値でのセンサ
出力Bとの関係で限界電流であると判断できるための関
係について整理した。この関係を(表1)に示す。Therefore, the relationship between the sensor output value A of the durable product and the sensor output value (range value) E of the initial product at the combustion voltage value, the sensor correction voltage value determined by this relationship, and the combustion voltage The relationship between the sensor output A in terms of the value and the sensor output B in the case of the correction voltage value so that it can be determined that the current is the limiting current is summarized. This relationship is shown in (Table 1).
【0041】なお、A/Eが+1.2以上の場合は、セ
ンサ故障と判断した。これは、Eの1.2倍値を予め記
憶された値E1とし、この値E1以上の値にAがなる場
合はセンサが故障した場合であるためである。また、A
/Eが0.6以下の場合は、センサ故障と判断した。こ
れは、Eの0.6倍値を予め記憶された値E2とし、こ
の値E2以下の値にAがなる場合はセンサが故障した場
合であるためである。When A / E was +1.2 or more, it was determined that the sensor was faulty. This is because 1.2 times the value of E is set as the value E1 stored in advance, and when A is equal to or larger than the value E1, it means that the sensor has failed. Also, A
When / E is 0.6 or less, it is determined that the sensor has failed. This is because 0.6 times the value of E is set as the previously stored value E2, and when A becomes a value equal to or smaller than this value E2, it means that the sensor has failed.
【0042】[0042]
【表1】 [Table 1]
【0043】図6は本発明の第2の実施例である燃焼機
器のブロック図である。第2実施例において第1実施例
と相違する点は、電圧変更手段12がセンサ出力Aを測
定した後に常に作動し、しかも序め記憶された電圧値に
素子駆動用直流電源6の電圧を常に変更させる構成とし
た事である。FIG. 6 is a block diagram of a combustion device which is a second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that the voltage changing means 12 always operates after measuring the sensor output A, and the voltage of the element driving DC power supply 6 is always set to the stored voltage value. It is a configuration to change.
【0044】図7は、本発明の第2実施例である燃焼機
器の制御流れのフローチャートである。第1実施例の制
御流れと相違する点は、ステップ22の印加電圧のアッ
プであり、ステップ21のセンサ出力Aの読み取り直後
に行われることである。以下、詳細に説明する。FIG. 7 is a flow chart of the control flow of the combustion equipment according to the second embodiment of the present invention. The difference from the control flow of the first embodiment is that the applied voltage is increased in step 22, which is performed immediately after reading the sensor output A in step 21. The details will be described below.
【0045】燃焼が停止して大気が流入し、燃焼時に作
動させた状態の限界電流式酸素センサが大気中に曝され
た時からスタートする。まずステップ20で、限界電流
式酸素センサは燃焼用電圧値での作動状態で大気中に所
定時間曝される。所定時間経過するとステップ21で、
限界電流式酸素センサの大気中でのセンサ出力Aを読み
取る。ステップ22では、限界電流式酸素センサに印加
する電圧が高く変更される。ステップ23では、印加電
圧の変更後大気中に所定時間曝される。ステップ24で
は、印加電圧が高く変更された限界電流式酸素センサの
大気中でのセンサ出力Bを読み取る。ステップ25で
は、燃焼用電圧でのセンサ出力Aと、印加電圧が高く変
更されたセンサ出力Bとの比較が行われ、限界電流か否
かが判断される。限界電流と判断された場合はステップ
26に進み、センサ出力Bに基づいて空燃比目標値の補
正を行い、ステップ27で補正された新しい空燃比目標
値の設定を行う。一方、限界電流でないと判断された場
合はステップ28に進み、警報を発する。The combustion is stopped, the atmosphere is introduced, and the limiting current type oxygen sensor in the state of being operated at the time of combustion is started when the oxygen sensor is exposed to the atmosphere. First, in step 20, the limiting current type oxygen sensor is exposed to the atmosphere for a predetermined time while operating at the combustion voltage value. When a predetermined time has passed, in step 21,
The sensor output A in the atmosphere of the limiting current type oxygen sensor is read. In step 22, the voltage applied to the limiting current type oxygen sensor is changed to a high voltage. In step 23, after the applied voltage is changed, it is exposed to the atmosphere for a predetermined time. In step 24, the sensor output B in the atmosphere of the limiting current type oxygen sensor in which the applied voltage is changed to high is read. In step 25, the sensor output A at the combustion voltage is compared with the sensor output B in which the applied voltage is changed to be high, and it is determined whether or not the current is the limit current. When it is determined that the current is the limit current, the routine proceeds to step 26, where the air-fuel ratio target value is corrected based on the sensor output B, and the new air-fuel ratio target value corrected at step 27 is set. On the other hand, when it is determined that the current is not the limit current, the process proceeds to step 28 and an alarm is issued.
【0046】限界電流式酸素センサの大気中における電
圧電流特性は図4で説明する。使用初期品は、電圧0.
6V以上において限界電流特性である。燃焼排ガス中で
使用する際は排ガス中水分の影響を回避するために、印
加電圧を1.0V以下に設定する必要がある。印加電圧
を1.0Vに設定して燃焼排ガス中で使用すると、燃焼
が停止して大気が流入した雰囲気下では、使用初期品の
電流(センサ出力)はEとなり、値Eを予め記憶させた
域値とする。The voltage-current characteristics of the limiting current type oxygen sensor in the atmosphere will be described with reference to FIG. The initial product has a voltage of 0.
It is a limiting current characteristic at 6 V or higher. When used in combustion exhaust gas, it is necessary to set the applied voltage to 1.0 V or less in order to avoid the influence of moisture in exhaust gas. When the applied voltage is set to 1.0 V and used in combustion exhaust gas, the current (sensor output) of the initial product used is E in an atmosphere in which combustion has stopped and the atmosphere has flowed in, and the value E was stored in advance. It is a threshold.
【0047】一方、耐久試験品は、限界電流特性が電圧
1.2V以上で得られる。従って、燃焼用電圧1.0V
に設定して燃焼排ガス中で使用すると、燃焼が停止して
大気が流入した雰囲気下では、耐久試験品のセンサ出力
はAとなり、限界電流特性が得られない。そのため、大
気中で酸素濃度が正しく計測できる限界電流特性を得る
ためには、印加電圧を1.2V以上の補正用電圧に設定
する必要がありセンサ出力Bが得られる。On the other hand, the durability test product has a limiting current characteristic at a voltage of 1.2 V or more. Therefore, combustion voltage 1.0V
When used in combustion exhaust gas after setting to, the sensor output of the endurance test product becomes A in the atmosphere where combustion is stopped and the air flows in, and the limiting current characteristic cannot be obtained. Therefore, in order to obtain the limiting current characteristic that oxygen concentration can be correctly measured in the atmosphere, the applied voltage needs to be set to a correction voltage of 1.2 V or more, and the sensor output B can be obtained.
【0048】限界電流式酸素センサの酸素濃度−電流特
性は図5で説明する。使用初期品は、燃焼用電圧1.0
Vでの電流(センサ出力)が酸素濃度に対して全領域で
直線関係にある。大気中(酸素濃度20.6%)でのセ
ンサ出力はEであり、空燃比制御する酸素濃度を9.0
%とすると対応する目標値はXとなる。センサ出力が酸
素濃度に対して全領域でほぼ直線関係であるため、目標
値XはEの0.44倍となる。The oxygen concentration-current characteristics of the limiting current type oxygen sensor will be described with reference to FIG. The initial product is a burning voltage of 1.0
The current (sensor output) at V has a linear relationship with the oxygen concentration in all regions. The sensor output in the atmosphere (oxygen concentration 20.6%) is E, and the oxygen concentration for air-fuel ratio control is 9.0.
%, The corresponding target value is X. Since the sensor output has a substantially linear relationship with the oxygen concentration in all regions, the target value X is 0.44 times E.
【0049】耐久試験品は、燃焼用電圧1.0Vでのセ
ンサ出力が酸素濃度約17%までは直線関係でありそれ
以後の酸素濃度では変化せず一定値となる。そのため、
大気中(酸素濃度20.6%)でのセンサ出力Aでは酸
素濃度の計測ができない。しかし、電圧値を高くした補
正用電圧(例えば1.6V)でのセンサ出力は酸素濃度
に対して全領域で直線関係にある。The endurance test product had a linear relationship until the sensor output at a combustion voltage of 1.0 V up to an oxygen concentration of about 17%, and does not change with the oxygen concentration thereafter and becomes a constant value. for that reason,
The oxygen concentration cannot be measured with the sensor output A in the atmosphere (oxygen concentration 20.6%). However, the sensor output at a correction voltage (for example, 1.6 V) with a high voltage value has a linear relationship with the oxygen concentration in all regions.
【0050】大気中(酸素濃度20.6%)でのセンサ
出力はBであり、空燃比制御する酸素濃度を9.0%と
すると対応する目標値はYとなる。補正用電圧値でのセ
ンサ出力が酸素濃度に対して全領域でほぼ直線関係であ
るため、目標値Yは値Bの0.44倍である。この0.
44倍は、酸素濃度の9.0%を20.6%で除した値
の0.44倍である。このことより限界電流が得られる
と、大気中でのセンサ出力を0.44倍することで、酸
素濃度9.0%となるための空燃比制御目標値が得られ
ることがわかる。このことで空燃比制御目標値の補正が
できる。The sensor output in the atmosphere (oxygen concentration 20.6%) is B, and the corresponding target value is Y when the oxygen concentration for air-fuel ratio control is 9.0%. The target value Y is 0.44 times the value B because the sensor output at the correction voltage value has a substantially linear relationship with the oxygen concentration in all regions. This 0.
44 times is 0.44 times the value obtained by dividing 9.0% of the oxygen concentration by 20.6%. From this, it is understood that when the limiting current is obtained, the air-fuel ratio control target value for achieving the oxygen concentration of 9.0% can be obtained by multiplying the sensor output in the atmosphere by 0.44. This makes it possible to correct the air-fuel ratio control target value.
【0051】さて、燃焼用電圧1.0Vでのセンサ出力
Aと補正用電圧(1.6V)でのセンサ出力Bとを比較
すると、値Bが限界電流であるため、値Aは値Bの約
0.82倍となる。値Aが値Bの約0.82倍となって
いる理由は、値Bが限界電流であるためである。一方、
仮に値Bが限界電流でないと仮定すると、その値は値B
よりはるかに大きな値となるはずであり、値Aとの比率
は前述の値よりはるかに小さい値となる。このことよ
り、燃焼用電圧1.0Vでのセンサ出力Aと補正用電圧
(1.6V)でのセンサ出力Bとを比較すると、値Bが
限界電流であるか否かが判断できる。補正用電圧は1.
2V以上であるならどの電圧値でもよいのだが、あまり
電圧が高いと電子電導の影響で限界電流が得られなくな
るためその上限を1.8Vとした。Now, comparing the sensor output A at the combustion voltage of 1.0 V and the sensor output B at the correction voltage (1.6 V), the value B is the limiting current, and therefore the value A is equal to the value B. It is about 0.82 times. The reason why the value A is about 0.82 times the value B is that the value B is the limiting current. on the other hand,
Assuming that the value B is not the limiting current, the value is the value B.
It should be a much larger value, and the ratio with the value A is a much smaller value than the above value. From this, by comparing the sensor output A at the combustion voltage of 1.0 V and the sensor output B at the correction voltage (1.6 V), it can be determined whether the value B is the limit current. The correction voltage is 1.
Any voltage value may be used as long as it is 2 V or more, but if the voltage is too high, the limit current cannot be obtained due to the influence of electron conduction, so the upper limit was set to 1.8 V.
【0052】燃焼用電圧値における耐久品のセンサ出力
Aと初期品のセンサ出力Eとの関係、変更後の電圧値、
耐久試験品において1.0Vのセンサ出力Aと電圧変更
後のセンサ出力Bとの関係で限界電流であると判断でき
るための関係を整理した。それを(表2)に示す。The relationship between the sensor output A of the durable product and the sensor output E of the initial product at the combustion voltage value, the changed voltage value,
In the durability test product, the relationship between the sensor output A of 1.0 V and the sensor output B after the voltage change so that it can be determined that the current is the limiting current is arranged. It is shown in (Table 2).
【0053】なお、A/Eが+1.2以上の場合は、セ
ンサ故障と判断した。これは、Eの1.2倍値を予め記
憶された値E1とし、この値E1以上の値にAがなる場
合はセンサが故障した場合であるためである。また、A
/Eが0.6以下の場合は、センサ故障と判断した。こ
れは、Eの0.6倍値を予め記憶された値E2とし、こ
の値E2以下の値にAがなる場合はセンサが故障した場
合であるためである。When A / E was +1.2 or more, it was determined that the sensor was faulty. This is because 1.2 times the value of E is set as the value E1 stored in advance, and when A is equal to or larger than the value E1, it means that the sensor has failed. Also, A
When / E is 0.6 or less, it is determined that the sensor has failed. This is because 0.6 times the value of E is set as the previously stored value E2, and when A becomes a value equal to or smaller than this value E2, it means that the sensor has failed.
【0054】[0054]
【表2】 [Table 2]
【0055】図8は本発明の第3実施例である燃焼機器
のブロック図である。第3実施例において第1実施例と
相違する点は、限界電流性判断手段(II)においてセン
サ出力が暖気起動時にオーバーシュートするかで限界電
流性を判断する構成としたことである。13はセンサ補
正出力検出手段であり、大気中で限界電流式酸素センサ
5を電圧変更手段12で高くした電圧値で暖気起動さ
せ、その際のセンサ出力Bを測定する。19は限界電流
性判断手段(II)であり、センサ補正出力検出手段13
で測定されたセンサ出力が暖気起動時にオーバーシュー
トするかで限界電流性を判断する。15は空燃比目標値
補正手段であり、限界電流性判断手段(II)19で限界
電流と判断された場合に作動して、センサ補正出力検出
手段13で測定された安定時のセンサ出力Bに基づい
て、空燃比目標値設定手段9に設定された空燃比目標値
の補正を行う。FIG. 8 is a block diagram of a combustion device which is a third embodiment of the present invention. The third embodiment differs from the first embodiment in that the limiting current characteristic determining means (II) determines the limiting current characteristic based on whether the sensor output overshoots during warm-up startup. Reference numeral 13 denotes a sensor correction output detecting means, which warms up the limiting current type oxygen sensor 5 in the atmosphere with the voltage value increased by the voltage changing means 12, and measures the sensor output B at that time. Reference numeral 19 is a limiting current characteristic judging means (II), which is a sensor correction output detecting means 13
The limiting current property is judged by the overshoot of the sensor output measured in step 2 at warm-up startup. Reference numeral 15 is an air-fuel ratio target value correcting means, which operates when the limiting current property determining means (II) 19 determines that the current is the limiting current, and outputs the stable sensor output B measured by the sensor correction output detecting means 13. Based on this, the air-fuel ratio target value set in the air-fuel ratio target value setting means 9 is corrected.
【0056】図9は、本発明の第3実施例である燃焼機
器の制御流れのフローチャートである。第1実施例の制
御流れとは、加熱用直流電源および素子駆動用直流電源
の作動停止など異なる制御流れとなっている。以下、詳
細に説明する。FIG. 9 is a flow chart of the control flow of the combustion equipment according to the third embodiment of the present invention. The control flow of the first embodiment is different from that of the heating DC power supply and the element driving DC power supply. The details will be described below.
【0057】燃焼が停止して大気が流入し、限界電流式
酸素センサが大気中に曝された時からスタートする。ま
ずステップ40で加熱用直流電源の作動が停止し、ステ
ップ41で素子駆動用直流電源の作動が停止する。その
後ステップ42で、限界電流式酸素センサは大気中に所
定時間曝されその温度が室温付近まで低下する。所定時
間経過すると、ステップ43で素子駆動用直流電源が印
加電圧を高くして作動し、さらにステップ44で加熱用
直流電源が作動して暖気起動される。するとステップ4
5で限界電流式酸素センサの大気中でのセンサ出力が定
期的に読み取る。ステップ46ではセンサ出力が暖気起
動時にオーバーシュートするか否が判定される。オーバ
ーシュートして限界電流と判断された際はステップ47
に進み、大気中に所定時間曝され安定時のセンサ出力B
を読み取る。その後、ステップ48に進み、センサ出力
Bに基づいて空燃比目標値の補正を行う。ステップ49
では、補正された新しい空燃比目標値の設定を行う。一
方、オーバーシュートせず限界電流でないと判断された
場合はステップ50に進み、警報を発する。It starts when the combustion is stopped, the atmosphere flows in, and the limiting current type oxygen sensor is exposed to the atmosphere. First, in step 40, the operation of the heating DC power supply is stopped, and in step 41, the operation of the element driving DC power supply is stopped. After that, in step 42, the limiting current type oxygen sensor is exposed to the atmosphere for a predetermined time and its temperature is lowered to near room temperature. After a lapse of a predetermined time, in step 43, the element driving DC power supply is operated by increasing the applied voltage, and further in step 44, the heating DC power supply is operated and warmed up. Then step 4
At 5, the sensor output in the atmosphere of the limiting current type oxygen sensor is read periodically. In step 46, it is determined whether or not the sensor output overshoots during warm-up startup. When it is judged that the current is the limit current due to overshooting, step 47
Output, sensor output B when stable after being exposed to the atmosphere for a predetermined time
Read. After that, the routine proceeds to step 48, where the air-fuel ratio target value is corrected based on the sensor output B. Step 49
Then, the corrected new air-fuel ratio target value is set. On the other hand, if it is determined that the current does not overshoot and the current is not the limit current, the process proceeds to step 50 to issue an alarm.
【0058】図10は、本発明の第3実施例である燃焼
機器に用いられる限界電流式酸素センサの暖気起動特性
であり、素子駆動用直流電源と加熱用直流電源が同時に
作動して際の大気中におけるセンサ出力の過渡変化であ
る。良品(耐久品)は、補正用電圧値1.6Vで暖気起
動させた場合にセンサ出力がオーバーシュートしてお
り、限界電流特性が得られる場合の過渡変化を示す。そ
して所定時間経過するとセンサ出力は安定し、安定時の
センサ出力Bを読み取った。寿命品(比較品)は、セン
サ出力がオーバーシュートせず限界電流特性が得られな
い場合の過渡変化である。FIG. 10 is a warm-up starting characteristic of the limiting current type oxygen sensor used in the combustion equipment according to the third embodiment of the present invention, which is obtained when the element driving DC power supply and the heating DC power supply are simultaneously operated. It is a transient change of the sensor output in the atmosphere. The non-defective product (durable product) shows a transient change in the case where the sensor output overshoots when the warm-up start is performed at the correction voltage value of 1.6 V and the limiting current characteristic is obtained. Then, the sensor output became stable after a lapse of a predetermined time, and the sensor output B when stable was read. The lifetime product (comparative product) is a transient change when the sensor output does not overshoot and the limiting current characteristic cannot be obtained.
【0059】限界電流式酸素センサの酸素濃度−電流特
性は図5で説明する。限界電流特性が得られる耐久品の
大気中(酸素濃度20.6%)でのセンサ出力はBであ
り、空燃比制御する酸素濃度を9.0%とすると対応す
る目標値はYとなる。補正用電圧値でのセンサ出力が酸
素濃度に対して全領域でほぼ直線関係であるため、目標
値YはBの0.44倍である。この0.44倍は、酸素
濃度の9.0%を20.6%で除した値の0.44倍で
ある。このことより限界電流が得られると、大気中での
センサ出力Bを0.44倍することで、酸素濃度9.0
%となるための空燃比制御目標値が得られることがわか
る。このことで空燃比制御目標値の補正ができる。The oxygen concentration-current characteristics of the limiting current type oxygen sensor will be described with reference to FIG. The sensor output in the atmosphere (oxygen concentration 20.6%) of a durable product capable of obtaining the limiting current characteristic is B, and when the oxygen concentration for air-fuel ratio control is 9.0%, the corresponding target value is Y. Since the sensor output at the correction voltage value has a substantially linear relationship with the oxygen concentration in all regions, the target value Y is 0.44 times B. This 0.44 times is 0.44 times the value obtained by dividing 9.0% of the oxygen concentration by 20.6%. When the limiting current is obtained from this, the sensor output B in the atmosphere is multiplied by 0.44 to obtain an oxygen concentration of 9.0.
It can be seen that the air-fuel ratio control target value for achieving the% can be obtained. This makes it possible to correct the air-fuel ratio control target value.
【0060】図11は本発明の第4実施例である燃焼機
器のブロック図である。第3実施例と相違する点は、印
加電圧決定手段11においてセンサ出力Aから印加電圧
値が決定され、この決定された電圧値での暖気起動にお
けるオーバーシュートから限界電流性を判断する構成と
したことである。11は印加電圧決定手段であり、セン
サ出力検出手段10で測定したセンサ出力Aと予め記憶
された域値Eと比較しその比較値に基づいて印加電圧値
の決定を行う。12は電圧変更手段であり、印加電圧決
定手段11で決定された印加電圧にするために、素子駆
動用直流電源6が印加する電圧を高く変更する。13は
センサ補正出力検出手段であり、大気中で限界電流式酸
素センサ5を電圧変更手段12で高くした電圧値で暖気
起動させ、その際のセンサ出力Bを測定する。19は限
界電流性判断手段(II)であり、センサ補正出力検出手
段13で測定されたセンサ出力が暖気起動時にオーバー
シュートするかで限界電流性を判断する。15は空燃比
目標値補正手段であり、限界電流性判断手段(II)19
で限界電流と判断された場合に作動して、センサ補正出
力検出手段13で測定された安定時のセンサ出力Bに基
づいて、空燃比目標値設定手段9に設定された空燃比目
標値の補正を行う。FIG. 11 is a block diagram of a combustion device according to a fourth embodiment of the present invention. The difference from the third embodiment is that the applied voltage value is determined from the sensor output A in the applied voltage determination means 11, and the limiting current characteristic is determined from the overshoot at the warm-up start at the determined voltage value. That is. Reference numeral 11 denotes an applied voltage determination means, which compares the sensor output A measured by the sensor output detection means 10 with a prestored threshold value E and determines the applied voltage value based on the comparison value. Reference numeral 12 is a voltage changing means, which changes the voltage applied by the element driving DC power supply 6 to a high value in order to make the applied voltage determined by the applied voltage determining means 11. Reference numeral 13 denotes a sensor correction output detecting means, which warms up the limiting current type oxygen sensor 5 in the atmosphere with the voltage value increased by the voltage changing means 12, and measures the sensor output B at that time. Reference numeral 19 denotes a limiting current characteristic determining means (II), which determines the limiting current characteristic by whether the sensor output measured by the sensor correction output detecting means 13 overshoots at the time of warm-up start. Reference numeral 15 is an air-fuel ratio target value correcting means, which is a limiting current characteristic judging means (II) 19
Is operated when it is determined to be the limit current in step S1, and the correction of the air-fuel ratio target value set in the air-fuel ratio target value setting means 9 is performed based on the stable sensor output B measured by the sensor correction output detection means 13. I do.
【0061】図12は、本発明の第4実施例である燃焼
機器の制御流れのフローチャートである。第3実施例の
制御流れと相違する点は、ステップ61でセンサ出力A
を読み取り、ステップ62でセンサ出力Aから印加電圧
を決定した後に、加熱用直流電源および素子駆動用直流
電源の作動停止を行う制御流れとしたことである。燃焼
が停止して大気が流入し、限界電流式酸素センサが大気
中に曝された時からスタートする。まずステップ60
で、限界電流式酸素センサが作動状態で大気中に所定時
間曝される。所定時間経過するとステップ61で、限界
電流式酸素センサの大気中でのセンサ出力Aを読み取
る。ステップ62では、大気中でのセンサ出力Aと予め
記憶させた域値Eとの比較が行われ、センサ出力Aと域
値Eの大小に応じて印加電圧が決定される。ステップ6
3で加熱用直流電源の作動が停止し、ステップ64で素
子駆動用直流電源の作動が停止する。その後ステップ6
5で所定時間経過すると、限界電流式酸素センサは大気
中に所定時間曝されその温度が室温付近まで低下する。
ステップ66では電圧値を高くして素子駆動用直流電源
が作動して、さらにステップ67で加熱用直流電源が作
動して暖気起動される。するとステップ68で限界電流
式酸素センサの大気中でのセンサ出力が定期的に読み取
る。ステップ69ではセンサ出力が暖気起動時にオーバ
ーシュートするか否が判定される。オーバーシュートし
て限界電流と判断された際はステップ70に進み、大気
中に所定時間曝され安定時のセンサ出力Bを読み取る。
その後、ステップ71に進み、センサ出力Bに基づいて
空燃比目標値の補正を行う。ステップ72では、補正さ
れた新しい空燃比目標値の設定を行う。一方、オーバー
シュートせず限界電流でないと判断された場合はステッ
プ73に進み、警報を発する。FIG. 12 is a flow chart of the control flow of the combustion equipment according to the fourth embodiment of the present invention. The difference from the control flow of the third embodiment is that the sensor output A in step 61.
Is read and the applied voltage is determined from the sensor output A in step 62, and then the operation of the heating DC power supply and the element driving DC power supply is stopped. It starts when the combustion stops and the atmosphere flows in, and the limiting current type oxygen sensor is exposed to the atmosphere. First step 60
Then, the limiting current type oxygen sensor is exposed to the atmosphere for a predetermined time in an operating state. When a predetermined time has elapsed, in step 61, the sensor output A of the limiting current type oxygen sensor in the atmosphere is read. In step 62, the sensor output A in the atmosphere is compared with the threshold value E stored in advance, and the applied voltage is determined according to the magnitude of the sensor output A and the threshold value E. Step 6
At step 3, the operation of the heating DC power supply is stopped, and at step 64, the operation of the element driving DC power supply is stopped. Then step 6
After a lapse of a predetermined time at 5, the limiting current type oxygen sensor is exposed to the atmosphere for a predetermined time and its temperature drops to around room temperature.
In step 66, the voltage value is increased to activate the element driving DC power supply, and in step 67, the heating DC power supply is activated to start warming up. Then, in step 68, the sensor output of the limiting current type oxygen sensor in the atmosphere is periodically read. In step 69, it is determined whether or not the sensor output overshoots during warm-up startup. When it is determined that the current is overshooting and the current is the limiting current, the routine proceeds to step 70, where the sensor output B is read when it is exposed to the atmosphere for a predetermined time and stable.
After that, the routine proceeds to step 71, where the air-fuel ratio target value is corrected based on the sensor output B. In step 72, the corrected new air-fuel ratio target value is set. On the other hand, when it is determined that the current does not overshoot and the current is not the limit current, the process proceeds to step 73 to issue an alarm.
【0062】本発明の第4実施例である燃焼機器に用い
られる限界電流式酸素センサの暖気起動特性は図10で
説明する。これは、素子駆動用直流電源と加熱用直流電
源が同時に作動して際の大気中におけるセンサ出力の過
渡変化である。良品(耐久品)は、補正用電圧値で暖気
起動させた場合にセンサ出力がオーバーシュートしてお
り、限界電流特性が得られる場合の過渡変化を示す。そ
して所定時間経過するとセンサ出力は安定し、安定時の
センサ出力Bを読み取った。寿命品(比較品)は、セン
サ出力がオーバーシュートせず限界電流特性が得られな
い場合の過渡変化である。The warm-up starting characteristic of the limiting current type oxygen sensor used in the combustion equipment according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This is a transient change in the sensor output in the atmosphere when the element driving DC power supply and the heating DC power supply operate simultaneously. The non-defective product (durable product) shows a transient change when the sensor output overshoots when the warm-up start is performed with the correction voltage value and the limiting current characteristic is obtained. Then, the sensor output became stable after a lapse of a predetermined time, and the sensor output B when stable was read. The lifetime product (comparative product) is a transient change when the sensor output does not overshoot and the limiting current characteristic cannot be obtained.
【0063】限界電流式酸素センサの酸素濃度−電流特
性は図5で説明する。限界電流特性が得られる耐久品の
大気中(酸素濃度20.6%)でのセンサ出力はBであ
り、空燃比制御する酸素濃度を9.0%とすると対応す
る目標値はYとなる。補正用電圧値でのセンサ出力が酸
素濃度に対して全領域でほぼ直線関係であるため、目標
値Yはセンサ出力Bの0.44倍である。この0.44
倍は、酸素濃度の9.0%を20.6%で除した値であ
る。このことより限界電流が得られると、大気中でのセ
ンサ出力Bを0.44倍することで、酸素濃度9.0%
となるための空燃比制御目標値が得られることがわか
る。The oxygen concentration-current characteristics of the limiting current type oxygen sensor will be described with reference to FIG. The sensor output in the atmosphere (oxygen concentration 20.6%) of a durable product capable of obtaining the limiting current characteristic is B, and when the oxygen concentration for air-fuel ratio control is 9.0%, the corresponding target value is Y. The target value Y is 0.44 times the sensor output B because the sensor output at the correction voltage value has a substantially linear relationship with the oxygen concentration in the entire region. This 0.44
Double is the value obtained by dividing 9.0% of the oxygen concentration by 20.6%. When the limiting current is obtained from this, the sensor output B in the atmosphere is multiplied by 0.44 to obtain an oxygen concentration of 9.0%.
It can be seen that the air-fuel ratio control target value for achieving
【0064】燃焼用電圧値における耐久品のセンサ出力
値Aと初期品のセンサ出力値(域値)Eとの関係と、こ
の関係で決定されるセンサ補正用電圧値、の関係につい
て整理した。この関係を(表3)に示す。The relationship between the sensor output value A of the durable product and the sensor output value (zone value) E of the initial product in the voltage value for combustion and the sensor correction voltage value determined by this relationship were summarized. This relationship is shown in (Table 3).
【0065】補正用電圧は、あまり電圧が高いと電子電
導の影響で限界電流が得られなくなるためその上限を
1.8Vとした。The upper limit of the correction voltage is set to 1.8 V because if the voltage is too high, the limiting current cannot be obtained due to the influence of electron conduction.
【0066】なお、A/Eが+1.2以上の場合は、セ
ンサ故障と判断した。これは、Eの1.2倍値を予め記
憶された値E1とし、この値E1以上の値にAがなる場
合はセンサが故障した場合であるためである。また、A
/Eが0.6以下の場合は、センサ故障と判断した。こ
れは、Eの0.6倍値を予め記憶された値E2とし、こ
の値E2以下の値にAがなる場合はセンサが故障した場
合であるためである。When A / E was +1.2 or more, it was determined that the sensor was faulty. This is because 1.2 times the value of E is set as the value E1 stored in advance, and when A is equal to or larger than the value E1, it means that the sensor has failed. Also, A
When / E is 0.6 or less, it is determined that the sensor has failed. This is because 0.6 times the value of E is set as the previously stored value E2, and when A becomes a value equal to or smaller than this value E2, it means that the sensor has failed.
【0067】[0067]
【表3】 [Table 3]
【0068】図13は本発明の第5実施例である燃焼機
器のブロック図である。第1から第4までの実施例と相
違する点は、大気中のセンサ出力Aの値から空燃比制御
が可能か否かを判断する構成としたことである。18は
センサ出力良否検定手段であり、センサ出力Aが予め記
憶された値E1未満でありしかも値E2以上かを比較す
る。予め記憶された値E1は予め記憶させた域値Eより
大きい値であり、予め記憶された値E2は予め記憶させ
た域値Eより小さい値である。センサ出力検定手段10
でセンサ出力Aが予め記憶された値E1未満でありしか
も値E2以上と判定された場合、空燃比制御手段8で空
燃比制御を行う。一方、センサ出力検定手段でセンサ出
力Aが予め記憶された値E1以上または値E2未満と判
定された場合は、警報発生手段17で警報を発生する。FIG. 13 is a block diagram of a combustion device which is a fifth embodiment of the present invention. The difference from the first to fourth embodiments is that the configuration determines whether the air-fuel ratio control is possible from the value of the sensor output A in the atmosphere. Reference numeral 18 denotes a sensor output quality checking means, which compares whether the sensor output A is less than a prestored value E1 and is equal to or more than a value E2. The pre-stored value E1 is larger than the pre-stored threshold value E, and the pre-stored value E2 is smaller than the pre-stored threshold value E. Sensor output verification means 10
If it is determined that the sensor output A is less than the pre-stored value E1 and is equal to or more than the value E2, the air-fuel ratio control means 8 performs the air-fuel ratio control. On the other hand, when the sensor output verification unit determines that the sensor output A is greater than or equal to the value E1 stored in advance or less than the value E2, the alarm generation unit 17 issues an alarm.
【0069】図14は、本発明の第5の実施例である燃
焼機器の制御流れのフローチャートである。燃焼が停止
して大気が流入し、燃焼用電圧値で作動させた状態の限
界電流式酸素センサが大気中に曝された時からスタート
する。まずステップ80で、限界電流式酸素センサが作
動状態で大気中に所定時間曝される。所定時間経過する
とステップ81で、限界電流式酸素センサの大気中での
センサ出力Aを読み取る。ステップ82では、大気中で
のセンサ出力Aと予め記憶された値E1との比較が行わ
れ、センサ出力Aが値E1未満ならステップ83に進
み、センサ出力Aが値E1以上ならステップ85に進
む。ステップ83では、大気中でのセンサ出力Aと予め
記憶された値E2との比較が行われ、センサ出力Aが値
E2以上ならステップ84に進み、センサ出力Aが値E
2以下ならステップ85に進む。ステップ84は空燃比
制御が可能と判断し、ステップ85は警報発生を指示す
る。FIG. 14 is a flowchart showing the control flow of the combustion equipment according to the fifth embodiment of the present invention. It starts from the time when the combustion is stopped, the atmosphere flows in, and the limiting current type oxygen sensor in the state of being operated at the voltage value for combustion is exposed to the atmosphere. First, at step 80, the limiting current type oxygen sensor is exposed to the atmosphere for a predetermined time in an operating state. When a predetermined time has passed, in step 81, the sensor output A of the limiting current type oxygen sensor in the atmosphere is read. In step 82, the sensor output A in the atmosphere is compared with the value E1 stored in advance. If the sensor output A is less than the value E1, the process proceeds to step 83, and if the sensor output A is the value E1 or more, the process proceeds to step 85. . In step 83, the sensor output A in the atmosphere is compared with the value E2 stored in advance. If the sensor output A is the value E2 or more, the process proceeds to step 84, and the sensor output A is the value E2.
If it is 2 or less, the process proceeds to step 85. In step 84, it is judged that the air-fuel ratio control is possible, and in step 85, an alarm is issued.
【0070】図15は、本発明の第5実施例である燃焼
機器の効果特性図である。使用初期品は、大気中では電
圧0.6V以上において限界電流が得られる。さて燃焼
排ガス中で使用する際は、排ガス中水分の影響を回避す
るために印加電圧を1.0V以下に設定する必要があ
る。従って印加電圧1.0V設定では、大気雰囲気下に
おいて電流(センサ出力)はEとなる。そこで、値Eを
予め記憶させた域値とする。また、燃焼雰囲気下の酸素
9%においても限界電流が得られ、印加電圧1.0Vで
の電流(センサ出力)はXとなる。FIG. 15 is an effect characteristic diagram of the combustion equipment according to the fifth embodiment of the present invention. In the initial use product, a limiting current is obtained at a voltage of 0.6 V or higher in the atmosphere. When used in combustion exhaust gas, it is necessary to set the applied voltage to 1.0 V or less in order to avoid the influence of moisture in exhaust gas. Therefore, when the applied voltage is set to 1.0 V, the current (sensor output) becomes E in the atmosphere. Therefore, the value E is set as a threshold value stored in advance. Further, the limiting current is obtained even when oxygen is 9% in the combustion atmosphere, and the current (sensor output) at the applied voltage of 1.0 V becomes X.
【0071】一方、耐久試験品は、電流が低下し大気中
では限界電流特性が電圧1.2V以上で得られる。従っ
て印加電圧1.0V設定では、大気雰囲気下においてセ
ンサ出力はAとなり、限界電流特性が得られない。しか
し燃焼雰囲気下の酸素9%においては限界電流が得ら
れ、印加電圧1.0Vでのセンサ出力はXとなる。On the other hand, in the durability test product, the current decreases and the limiting current characteristic is obtained at a voltage of 1.2 V or more in the atmosphere. Therefore, when the applied voltage is set to 1.0 V, the sensor output becomes A in the atmosphere and the limiting current characteristic cannot be obtained. However, a limiting current is obtained when oxygen is 9% in a combustion atmosphere, and the sensor output is X at an applied voltage of 1.0V.
【0072】さて限界電流の特性より印加電圧1.0V
設定では、大気中でのセンサ出力がX以上の場合におい
て、酸素9%での限界電流が得られる。このことより、
大気中でのセンサ出力Aが、Xより大きい値であるE2
以上あれば、酸素9%での限界電流が得られることとな
る。一方、限界電流を得るために形成した酸素拡散孔の
寸法が大きく拡大した場合は、センサ出力が大きくな
り、最悪の場合は限界電流が得られなくなる。そこで、
大気中でのセンサ出力が、予め記憶させたしきい値Eよ
り大きい値であるE1を予め設定しておれば、限界電流
が得られなくなる最悪事態の検定ができる。From the characteristics of the limiting current, the applied voltage 1.0V
With the setting, when the sensor output in the atmosphere is X or more, the limiting current at oxygen 9% is obtained. From this,
The sensor output A in the atmosphere is a value larger than X, E2
With the above, the limiting current at 9% oxygen can be obtained. On the other hand, when the size of the oxygen diffusion hole formed to obtain the limiting current is greatly expanded, the sensor output increases, and in the worst case, the limiting current cannot be obtained. Therefore,
If the sensor output in the atmosphere is set to E1 which is a value larger than the threshold value E stored in advance, the worst case test in which the limiting current cannot be obtained can be performed.
【0073】図16は本発明の第6実施例である燃焼機
器のブロック図である。第1から第5までの実施例と相
違する点は、空燃比制御を解除して燃焼を一時的に悪化
させ、得られるセンサ出力Zから燃焼機器の良否を判断
する構成としたことである。FIG. 16 is a block diagram of a combustion device which is a sixth embodiment of the present invention. The difference from the first to fifth embodiments is that the air-fuel ratio control is canceled to temporarily deteriorate the combustion, and the quality of the combustion equipment is judged from the obtained sensor output Z.
【0074】20は異常検出用設定手段であり、空燃比
制御手段8での制御を解除した状態において燃料供給手
段1または空気供給手段2のいずれかの一方の制御で燃
焼を悪くさせる状態にする。21は異常出力検出手段で
あり、異常検出用設定手段20での燃焼状態において限
界電流式酸素センサ5から得られるセンサ出力Zを測定
する。22は異常出力検定手段であり、異常出力検出手
段21で測定されたセンサ出力Zと予め記憶された値H
1および値H2との大小を比較する。17は警報発生手
段であり、異常出力検出手段21で得られるセンサ出力
Zが値H1以上または値H2未満の場合は警報を発す
る。異常検出用設定手段20は、燃焼直後もしくは燃焼
停止直前にを僅かな時間で駆動させると、効果的に燃焼
機器が作動する利点がある。Numeral 20 is an abnormality detecting setting means, which makes the combustion worse by the control of either the fuel supply means 1 or the air supply means 2 when the control by the air-fuel ratio control means 8 is released. . Reference numeral 21 denotes an abnormal output detection means, which measures the sensor output Z obtained from the limiting current type oxygen sensor 5 in the combustion state in the abnormality detection setting means 20. Reference numeral 22 denotes an abnormal output verification means, which is a sensor output Z measured by the abnormal output detection means 21 and a value H stored in advance.
1 and the value H2 are compared. Reference numeral 17 denotes an alarm generating means, which issues an alarm when the sensor output Z obtained by the abnormal output detecting means 21 is not less than the value H1 or less than the value H2. When the abnormality detection setting means 20 is driven for a short time immediately after combustion or immediately before combustion is stopped, there is an advantage that the combustion equipment operates effectively.
【0075】図17は、本発明の第6実施例である燃焼
機器の制御流れのフローチャートである。燃焼中であ
り、燃焼用電圧値で作動させた状態の限界電流式酸素セ
ンサが燃焼排ガス中に曝された時からスタートする。ま
ずステップ100で空燃比制御が解除される。そしてス
テップ101で異常検出用設定手段での燃焼に変更さ
れ、燃料供給手段または空気供給手段のいずれかの一方
の制御で目標値Xに対応する酸素濃度αより大きい酸素
濃度で燃焼をさせる。ステップ102で所定時間が経過
した後、ステップ103で排ガス中での限界電流式酸素
センサのセンサ出力Zを読み取る。ステップ104で
は、排ガス中でのセンサ出力Zと予め記憶された値H1
との比較が行われ、センサ出力Zが値H1未満ならステ
ップ105に進み、センサ出力Zが値H1以上ならステ
ップ107に進む。ステップ105では、センサ出力Z
と予め記憶された値H2との比較が行われ、センサ出力
Zが値H2以上ならステップ106に進み、センサ出力
Zが値H2以下ならステップ107に進む。ステップ1
06は空燃比制御が可能と判断し、ステップ107は警
報発生を指示する。FIG. 17 is a flowchart showing the control flow of the combustion equipment according to the sixth embodiment of the present invention. It starts when the limiting current type oxygen sensor in the state of being burned and operated at the voltage value for combustion is exposed to the combustion exhaust gas. First, at step 100, the air-fuel ratio control is released. Then, in step 101, the combustion is changed to the abnormality detecting setting means, and the combustion is performed at an oxygen concentration higher than the oxygen concentration α corresponding to the target value X by the control of either the fuel supply means or the air supply means. After a predetermined time has elapsed in step 102, the sensor output Z of the limiting current type oxygen sensor in the exhaust gas is read in step 103. In step 104, the sensor output Z in the exhaust gas and the previously stored value H1
If the sensor output Z is less than the value H1, the process proceeds to step 105, and if the sensor output Z is more than the value H1, the process proceeds to step 107. In step 105, the sensor output Z
Is compared with a previously stored value H2. If the sensor output Z is equal to or more than the value H2, the process proceeds to step 106, and if the sensor output Z is less than or equal to the value H2, the process proceeds to step 107. Step 1
In step 106, it is determined that the air-fuel ratio control is possible, and in step 107, an alarm is issued.
【0076】図18は、本発明の第6実施例である燃焼
機器の効果特性図である。(a)は燃焼排ガス中酸素濃度
とセンサ出力の関係であり、(b)は燃焼排ガス中酸素濃
度と排ガス中一酸化炭素濃度の関係である。FIG. 18 is an effect characteristic diagram of the combustion device according to the sixth embodiment of the present invention. (a) is the relationship between the oxygen concentration in the combustion exhaust gas and the sensor output, and (b) is the relationship between the oxygen concentration in the combustion exhaust gas and the carbon monoxide concentration in the exhaust gas.
【0077】使用初期品は、空燃比制御目標値をXとす
ると対応する酸素濃度はαとなる。さて異常検出のため
に、空燃比制御目標値Xに対応する酸素濃度αより大き
い酸素濃度で燃焼をさせると、得られるセンサ出力Zは
目標値Xより大きい値となる。そこで、目標値Xより大
きい下限値H2を設定すると、センサ出力Zは下限値H
2より大きな値となる。一方、センサ出力Zが上限値H
1であると酸素濃度はηとなり、この酸素濃度η以上の
燃焼では不完全燃焼を起こし一酸化炭素を多量に発生す
る。そこで、センサ出力Zが上限値H1以上の値となる
と警報を発して異常を知らせるようにした。In the initial product, when the air-fuel ratio control target value is X, the corresponding oxygen concentration is α. When the combustion is performed at an oxygen concentration higher than the oxygen concentration α corresponding to the air-fuel ratio control target value X for detecting an abnormality, the obtained sensor output Z becomes a value larger than the target value X. Therefore, if a lower limit value H2 that is larger than the target value X is set, the sensor output Z will have a lower limit value H
It becomes a value larger than 2. On the other hand, the sensor output Z is the upper limit value H
When it is 1, the oxygen concentration becomes η, and incomplete combustion occurs when the oxygen concentration is η or more, and a large amount of carbon monoxide is generated. Therefore, when the sensor output Z exceeds the upper limit value H1, an alarm is issued to notify the abnormality.
【0078】耐久試験品(特性低下品)は、空燃比制御
目標値をXとすると対応する酸素濃度はβとなり、本来
の酸素濃度αとは異なる濃度で燃焼するため僅かに不完
全燃焼を起こす。異常検出のために、目標値Xに対応す
る酸素濃度αより大きい酸素濃度で燃焼をさせると、こ
の濃度は下限値H2に対応する酸素濃度εより低濃度で
あるため、得られるセンサ出力Zは下限値H2より小さ
い値となる。このため警報を発して異常が判明する。特
に、下限値H2を目標値Xと同一値とすると、異常が明
白に判明する。When the air-fuel ratio control target value is X, the corresponding oxygen concentration of the durability test product (characteristic deterioration product) is β, and the product burns at a concentration different from the original oxygen concentration α, causing a slight incomplete combustion. . When the combustion is carried out at an oxygen concentration higher than the oxygen concentration α corresponding to the target value X for detecting an abnormality, this concentration is lower than the oxygen concentration ε corresponding to the lower limit value H2, so the obtained sensor output Z is The value is smaller than the lower limit value H2. Therefore, an alarm is issued and the abnormality is found. In particular, if the lower limit value H2 is set to the same value as the target value X, the abnormality becomes apparent.
【0079】耐久試験品(特性上昇品)は、空燃比制御
目標値をXとすると対応する酸素濃度はγとなり、本来
の酸素濃度αより低濃度で燃焼するが正常燃焼である。
しかし異常検出のために、目標値Xに対応する酸素濃度
αより大きい酸素濃度で燃焼をさせると、この濃度は下
限値H2に対応する酸素濃度ζより高濃度であるため、
得られるセンサ出力Zは下限値H2より大きい値とな
る。しかし、上限値H1に対応する酸素濃度ιより高濃
度であるため、得られるセンサ出力Zは上限値H1より
大きい値となる。このため警報を発して異常が判明す
る。The endurance test product (characteristic-enhanced product) has a corresponding oxygen concentration of γ when the air-fuel ratio control target value is X, and burns at a lower concentration than the original oxygen concentration α, but is normal combustion.
However, when the combustion is performed at an oxygen concentration higher than the oxygen concentration α corresponding to the target value X for detecting an abnormality, this concentration is higher than the oxygen concentration ζ corresponding to the lower limit value H2.
The obtained sensor output Z becomes a value larger than the lower limit value H2. However, since the concentration is higher than the oxygen concentration ι corresponding to the upper limit value H1, the obtained sensor output Z becomes a value larger than the upper limit value H1. Therefore, an alarm is issued and the abnormality is found.
【0080】以上のように、異常検出用設定手段20を
用いて、空燃比制御を解除して空燃比制御目標値Xに対
応する酸素濃度αより大きい酸素濃度で燃焼をさせる
と、耐久試験品の特性低下または特性上昇が判別でき
る。従って、限界電流式酸素センサの特性変化により、
空燃比制御目標値Xに対応する酸素濃度αと異なる酸素
濃度で燃焼が起こることが防止できる。また、センサ出
力Zが下限値H2より小さい値となった場合は、空燃比
制御目標値をXより小さい値に変更すると、耐久試験品
の特性低下があっても本来の酸素濃度αに近似の酸素濃
度で燃焼することができる。また、センサ出力Zが上限
値H1より大きい値となった場合は、空燃比制御目標値
をXより大きい値に変更すると、耐久試験品の特性上昇
があっても本来の酸素濃度αに近似の酸素濃度で燃焼す
ることができる。この機能を有する目標値設定手段23
を併設した。As described above, when the abnormality detecting setting means 20 is used to release the air-fuel ratio control and to burn at an oxygen concentration higher than the oxygen concentration α corresponding to the air-fuel ratio control target value X, a durability test product is obtained. It is possible to discriminate the characteristic deterioration or characteristic increase. Therefore, due to changes in the characteristics of the limiting current type oxygen sensor,
It is possible to prevent combustion from occurring at an oxygen concentration different from the oxygen concentration α corresponding to the air-fuel ratio control target value X. Further, when the sensor output Z becomes a value smaller than the lower limit value H2, if the target value of the air-fuel ratio control is changed to a value smaller than X, even if the characteristics of the endurance test product are deteriorated, the original oxygen concentration α is approximated. It can burn at oxygen concentrations. Further, when the sensor output Z becomes a value larger than the upper limit value H1, if the air-fuel ratio control target value is changed to a value larger than X, even if the characteristics of the endurance test product increase, the oxygen concentration will be close to the original oxygen concentration α. It can burn at oxygen concentrations. Target value setting means 23 having this function
Was added.
【0081】本発明の燃焼機器には、燃焼停止後に限界
電流式酸素センサ5を作動させ大気に曝した際のセンサ
出力Aを測定するセンサ出力検出手段10と、センサ出
力Aと予め記憶された上限値E1および下限値E2との
大小を比較するセンサ出力良否検出手段18と、センサ
出力Aが上限値E1以上または下限値E2未満の場合は
警報を発する警報発生手段17を、さらに付与する構成
も可能である。このことで、限界電流式酸素センサの寿
命が判断でき、不完全燃焼を起こすことない燃焼機器が
得られる。特に、燃焼停止直後に酸素センサを燃焼用電
圧値で作動させ大気に曝した際のセンサ出力Aを測定す
ると、効果的に燃焼機器が作動する利点がある。なお、
予め記憶された値E1は、燃焼用電圧値を印加させて大
気に曝した際の使用初期品のセンサ出力Eより大きい値
である。また、予め記憶された値E2は、センサ出力E
より小さくしかも空燃比目標値より大きい値である。In the combustion equipment of the present invention, the sensor output detection means 10 for measuring the sensor output A when the limiting current type oxygen sensor 5 is activated and exposed to the atmosphere after the combustion is stopped, and the sensor output A are stored in advance. A configuration is further provided in which a sensor output quality detecting means 18 for comparing the upper limit value E1 and the lower limit value E2 with each other and an alarm generating means 17 for issuing an alarm when the sensor output A is equal to or more than the upper limit value E1 or less than the lower limit value E2 are provided. Is also possible. As a result, the life of the limiting current type oxygen sensor can be determined, and a combustion device that does not cause incomplete combustion can be obtained. In particular, when the oxygen sensor is operated at the combustion voltage value immediately after the combustion is stopped and the sensor output A when exposed to the atmosphere is measured, there is an advantage that the combustion device operates effectively. In addition,
The value E1 stored in advance is a value larger than the sensor output E of the initial product in use when the combustion voltage value is applied and exposed to the atmosphere. The value E2 stored in advance is the sensor output E
It is smaller and larger than the air-fuel ratio target value.
【0082】また、本発明の燃焼機器は、限界電流性判
断手段14もしくは限界電流性判断手段(II)19にお
いて限界電流が得られないと判断された場合は、作動し
て警報を発する警報発生手段17を付与した構成も可能
である。このことで、限界電流式酸素センサの寿命が判
断でき、不完全燃焼を起こすことない燃焼機器が得られ
る。また、警報発生手段17で警報が発せられた場合、
燃焼を停止する燃焼停止手段25、空燃比制御を解除す
る空燃比制御解除手段24を必要に応じてさらに併用す
ると、一層信頼性の高い燃焼機器が得られる。特に、燃
焼停止手段25は、複数回の警報で作動する様にすると
燃焼機器の信頼性がますます向上する。Further, in the combustion apparatus of the present invention, when the limiting current property judging means 14 or the limiting current property judging means (II) 19 judges that the limiting current cannot be obtained, the combustor is activated to generate an alarm. A configuration provided with the means 17 is also possible. As a result, the life of the limiting current type oxygen sensor can be determined, and a combustion device that does not cause incomplete combustion can be obtained. When an alarm is issued by the alarm generating means 17,
If the combustion stopping means 25 for stopping the combustion and the air-fuel ratio control releasing means 24 for canceling the air-fuel ratio control are further used as required, a more reliable combustion device can be obtained. In particular, if the combustion stopping means 25 is activated by a plurality of alarms, the reliability of the combustion equipment will be further improved.
【0083】[0083]
(1)本発明は、大気中において限界電流式酸素センサ
を燃焼用電圧値より最適な値で高くした電圧値で作動さ
せ、得られるセンサ出力Bが限界電流性であるかを判断
した後センサ出力Bに基づいて空燃比目標値を補正する
手段を付与した燃焼機器である。従って短時間でセンサ
出力Bが得られしかも、精度が高い正しい酸素濃度が常
に得られ不完全燃焼を起こすことない長寿命の燃焼機器
が得られる。(1) The present invention operates the limiting current type oxygen sensor in the atmosphere at a voltage value that is higher than the combustion voltage value by an optimum value, and determines whether the obtained sensor output B has the limiting current property or not. The combustion device is provided with means for correcting the air-fuel ratio target value based on the output B. Therefore, a sensor output B can be obtained in a short time, and a highly accurate correct oxygen concentration can always be obtained, and a long-life combustion device that does not cause incomplete combustion can be obtained.
【0084】(2)本発明は、大気中において限界電流
式酸素センサを燃焼用電圧値より高くした電圧値で作動
させ、得られるセンサ出力Bが限界電流性であるかを判
断した後センサ出力Bに基づいて空燃比目標値を補正す
る手段を付与した燃焼機器である。従って、精度が高い
正しい酸素濃度が常に得られ、不完全燃焼を起こすこと
ない長寿命の燃焼機器が得られる。(2) In the present invention, the limiting current type oxygen sensor is operated in the atmosphere at a voltage value higher than the combustion voltage value, and it is judged whether the obtained sensor output B has the limiting current property or not. The combustion device is provided with a means for correcting the air-fuel ratio target value based on B. Therefore, a highly accurate correct oxygen concentration can always be obtained, and a long-life combustion device that does not cause incomplete combustion can be obtained.
【0085】(3)本発明は、大気中において限界電流
式酸素センサを燃焼用電圧値より高くした電圧値で作動
させ、得られるセンサ出力Bが限界電流性であるかをそ
のオーバーシュウートで判断した後センサ出力Bに基づ
いて空燃比目標値を補正する手段を付与した燃焼機器で
ある。従って、精度が高い正しい酸素濃度が常に得ら
れ、不完全燃焼を起こすことない長寿命の燃焼機器が得
られる。(3) In the present invention, the limiting current type oxygen sensor is operated in the atmosphere at a voltage value higher than the combustion voltage value, and whether or not the obtained sensor output B has the limiting current property is over-shut. The combustion device is provided with a means for correcting the air-fuel ratio target value based on the sensor output B after the judgment. Therefore, a highly accurate correct oxygen concentration can always be obtained, and a long-life combustion device that does not cause incomplete combustion can be obtained.
【0086】(4)本発明は、大気中において限界電流
式酸素センサを燃焼用電圧値より最適な値で高くした電
圧値で作動させ、得られるセンサ出力Bが限界電流性で
あるかをそのオーバーシュウートで判断した後センサ出
力Bに基づいて空燃比目標値を補正する手段を付与した
燃焼機器である。従って、短時間でセンサ出力Bが得ら
れしかもその精度が高い正しい酸素濃度が常に得られ、
不完全燃焼を起こすことない長寿命の燃焼機器が得られ
る。(4) In the present invention, the limiting current type oxygen sensor is operated in the atmosphere at a voltage value which is higher than the combustion voltage value by an optimum value, and whether the obtained sensor output B has the limiting current characteristic is determined. The combustion device is provided with a means for correcting the target value of the air-fuel ratio based on the sensor output B after the judgment of the overshoot. Therefore, the sensor output B can be obtained in a short time, and the correct oxygen concentration with high accuracy can always be obtained,
A long-life combustion device that does not cause incomplete combustion can be obtained.
【0087】(5)本発明は、大気中において限界電流
式酸素センサを燃焼用電圧値で作動させた際のセンサ出
力Aが予め記憶された上限値E1および下限値E2より
大小かを判断する手段を付与した燃焼機器である。従っ
て、限界電流式酸素センサの寿命が判断でき、不完全燃
焼を起こすことない燃焼機器が得られる。(5) According to the present invention, it is judged whether the sensor output A when the limiting current type oxygen sensor is operated at the combustion voltage value in the atmosphere is larger or smaller than the upper limit value E1 and the lower limit value E2 stored in advance. It is a combustion device provided with means. Therefore, the life of the limiting current type oxygen sensor can be determined, and a combustion device that does not cause incomplete combustion can be obtained.
【0088】(6)本発明は、排ガス中酸素濃度を高く
した燃焼状態における限界電流式酸素センサのセンサ出
力Zが予め記憶された上限値H1および下限値H2より
大小かを判断する手段を付与した燃焼機器である。従っ
て、限界電流式酸素センサの寿命が判断でき、不完全燃
焼を起こすことない燃焼機器が得られる。(6) The present invention provides means for judging whether the sensor output Z of the limiting current type oxygen sensor in the combustion state in which the oxygen concentration in the exhaust gas is increased is larger than the upper limit value H1 and the lower limit value H2 stored in advance. It is a burning equipment. Therefore, the life of the limiting current type oxygen sensor can be determined, and a combustion device that does not cause incomplete combustion can be obtained.
【図1】本発明の第1の実施例である燃焼機器のブロッ
ク図FIG. 1 is a block diagram of a combustion device that is a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例である燃焼機器の制御流
れのフローチャートFIG. 2 is a flow chart of a control flow of the combustion device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例である燃焼機器に用いる限界電
流式酸素センサの素子の一部破断斜視図FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of an element of a limiting current type oxygen sensor used in a combustion device according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例である燃焼機器に用いる限界電
流式酸素センサの特性特性図FIG. 4 is a characteristic characteristic diagram of a limiting current type oxygen sensor used in a combustion device according to an embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例である燃焼機器に用いる限界電
流式酸素センサの特性図FIG. 5 is a characteristic diagram of a limiting current type oxygen sensor used in a combustion device according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2の実施例である燃焼機器のブロッ
ク図FIG. 6 is a block diagram of a combustion device according to a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第2の実施例である燃焼機器の制御流
れのフローチャートFIG. 7 is a flow chart of a control flow of the combustion device according to the second embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第3の実施例である燃焼機器のブロッ
ク図FIG. 8 is a block diagram of a combustion device that is a third embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第3の実施例である燃焼機器の制御流
れのフローチャートFIG. 9 is a flow chart of the control flow of the combustion device according to the third embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第3実施例および第4実施例である
燃焼機器に用いる限界電流式酸素センサの特性図FIG. 10 is a characteristic diagram of a limiting current type oxygen sensor used in a combustion device according to a third embodiment and a fourth embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第4の実施例である燃焼機器のブロ
ック図FIG. 11 is a block diagram of a combustion device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第4の実施例である燃焼機器の制御
流れのフローチャートFIG. 12 is a flow chart of the control flow of the combustion device according to the fourth embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第5の実施例である燃焼機器のブロ
ック図FIG. 13 is a block diagram of a combustion device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第5の実施例である燃焼機器の制御
流れのフローチャートFIG. 14 is a flowchart of a control flow of a combustion device that is a fifth embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第5の実施例である燃焼機器に用い
る限界電流式酸素センサの特性図FIG. 15 is a characteristic diagram of a limiting current type oxygen sensor used in a combustion device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図16】本発明の第6の実施例である燃焼機器のブロ
ック図FIG. 16 is a block diagram of a combustion device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図17】本発明の第6の実施例である燃焼機器の制御
流れのフローチャートFIG. 17 is a flowchart of the control flow of the combustion device according to the sixth embodiment of the present invention.
【図18】(a)本発明の第6の実施例である燃焼機器
に用いる限界電流式酸素センサの特性図 (b)本発明の第6の実施例である燃焼機器の酸素濃度
−一酸化炭素発生量特性図FIG. 18 (a) is a characteristic diagram of a limiting current type oxygen sensor used in a combustion device according to a sixth embodiment of the present invention. (B) Oxygen concentration-monoxide of the combustion device according to the sixth embodiment of the present invention. Carbon generation characteristic diagram
【図19】従来の燃焼機器のブロック図FIG. 19 is a block diagram of a conventional combustion device.
1 燃料供給手段 2 空気供給手段 3 燃焼部 4 排ガス流路 5 限界電流式酸素センサ 6 素子駆動用直流電源 7 電流検出手段 8 空燃比制御手段 9 空燃比目標値設定手段 10 センサ出力検出手段 11 印加電圧決定手段 12 電圧変更手段 13 センサ補正出力検出手段 14 限界電流性判断手段 15 空燃比目標値補正手段 16 加熱用直流電源 17 警報発生手段 18 センサ出力良否検定手段 19 限界電流性判断手段(II) 20 異常検出用設定手段 21 異常出力検出手段 22 異常出力良否検定手段 23 目標設定手段 24 空燃比制御解除手段 25 燃焼停止手段 30 酸素イオン導電性固体電解質 31a カソード電極 32 螺旋型硝子膜 33 シール板 34 酸素拡散孔 35 加熱部 1 Fuel Supply Means 2 Air Supply Means 3 Combustion Section 4 Exhaust Gas Flow Path 5 Limiting Current Type Oxygen Sensor 6 Element Driving DC Power Supply 7 Current Detection Means 8 Air-Fuel Ratio Control Means 9 Air-Fuel Ratio Target Value Setting Means 10 Sensor Output Detection Means 11 Application Voltage determining means 12 Voltage changing means 13 Sensor correction output detecting means 14 Limiting current characteristic judging means 15 Air-fuel ratio target value correcting means 16 Heating DC power supply 17 Alarm generating means 18 Sensor output quality checking means 19 Limiting current characteristic judging means (II) 20 Abnormality Detection Setting Means 21 Abnormal Output Detection Means 22 Abnormal Output Quality Checking Means 23 Target Setting Means 24 Air-Fuel Ratio Control Releasing Means 25 Combustion Stopping Means 30 Oxygen Ion Conductive Solid Electrolytes 31a Cathode Electrodes 32 Helical Glass Membrane 33 Seal Plates 34 Oxygen diffusion hole 35 Heating part
Claims (20)
と、排ガス流路と、前記排ガス流路内に配置した限界電
流式酸素センサと、前記酸素センサ内に配置した電極に
電圧を印加させる素子駆動用直流電源と、前記電極と前
記素子駆動用直流電源との閉回路内に配置してセンサ出
力を得るための電流検出手段と、空燃比目標値を設定し
その信号を発する空燃比目標値設定手段と、前記酸素セ
ンサからのセンサ出力に基づいて前記空燃比目標値設定
手段で設定された空燃比目標値になるように前記燃料供
給手段または前記空気供給手段のいずれかの一方の制御
をおこなう空燃比制御手段とを有する燃焼機器におい
て、非燃焼時に前記酸素センサを燃焼用電圧値で印加さ
せて大気に曝した際のセンサ出力Aを測定するセンサ出
力検出手段と、前記センサ出力検出手段で測定されたセ
ンサ出力Aと予め記憶された域値Eと比較しその比較値
に基づいて印加電圧値を決定する印加電圧決定手段と、
前記印加電圧決定手段で決定された印加電圧にするため
に前記素子駆動用直流電源が印加する電圧を高く変更す
る電圧変更手段と、前記酸素センサを前記電圧変更手段
で高くされた電圧値で大気中で印加させた際のセンサ出
力Bを測定するセンサ補正出力検出手段と、前記センサ
補正出力検出手段で測定されたセンサ出力Bとセンサ出
力検出手段で測定されたセンサ出力Aを比較して限界電
流性を判断する限界電流性判断手段と、前記限界電流性
判断で限界電流と判断された場合に作動して前記センサ
補正出力検出手段で測定されたセンサ出力Bに基づいて
前記空燃比目標値設定手段で設定される空燃比目標値を
補正する空燃比目標値補正手段とを付与した燃焼機器。1. A fuel supply unit, an air supply unit, a combustion unit, an exhaust gas flow passage, a limiting current type oxygen sensor arranged in the exhaust gas flow passage, and a voltage applied to an electrode arranged in the oxygen sensor. An element driving DC power source to be applied, a current detecting means arranged in a closed circuit of the electrode and the element driving DC power source to obtain a sensor output, and an air source for setting an air-fuel ratio target value and issuing a signal thereof. One of the fuel supply means or the air supply means so that the air-fuel ratio target value set by the air-fuel ratio target value setting means based on the sensor output from the fuel ratio target value setting means and the oxygen sensor is reached. In a combustion device having an air-fuel ratio control means for controlling the above, a sensor output detection means for measuring the sensor output A when the oxygen sensor is applied at a combustion voltage value during non-combustion and exposed to the atmosphere, And applying a voltage determining means for determining the applied voltage compared to the basis of the comparison value with the measured sensor output A previously and stored frequency values E by capacitors output detecting unit,
Voltage changing means for changing the voltage applied by the element driving DC power supply to the applied voltage determined by the applied voltage determining means, and the oxygen sensor for the atmosphere with the voltage value increased by the voltage changing means. The sensor correction output detecting means for measuring the sensor output B when the voltage is applied inside, and the sensor output B measured by the sensor correction output detecting means and the sensor output A measured by the sensor output detecting means are compared to the limit. The limiting current characteristic determining means for determining the current characteristic, and the air-fuel ratio target value based on the sensor output B measured by the sensor correction output detecting means, which operates when the limiting current characteristic is determined to be the limiting current. Combustion equipment provided with air-fuel ratio target value correction means for correcting the air-fuel ratio target value set by the setting means.
と、排ガス流路と、前記排ガス流路内に配置した限界電
流式酸素センサと、前記酸素センサ内に配置した電極に
電圧を印加する素子駆動用直流電源と、前記電極と前記
素子駆動用直流電源との閉回路内に配置してセンサ出力
を得るための電流検出手段と、空燃比目標値を設定しそ
の信号を発する空燃比目標値設定手段と、前記酸素セン
サからのセンサ出力に基づいて前記空燃比目標値設定手
段の空燃比目標値になるように前記燃料供給手段または
前記空気供給手段のいずれかの一方の制御をおこなう空
燃比制御手段を有する燃焼機器において、非燃焼時に前
記酸素センサを燃焼用電圧値で印加させ大気に曝した際
のセンサ出力Aを測定するセンサ出力検出手段と、前記
素子駆動用直流電源が印加する電圧を高くする電圧変更
手段と、前記酸素センサを前記電圧変更手段で高く変更
された電圧値で印加させ大気に曝した際のセンサ出力B
を測定するセンサ補正出力検出手段と、前記センサ補正
出力検出手段で測定されたセンサ出力Bとセンサ出力検
出手段で測定されたセンサ出力Aを比較して限界電流性
を判断する限界電流性判断手段と、前記限界電流性判断
で限界電流と判断された場合に作動して前記センサ補正
出力検出手段で測定されたセンサ出力Bに基づいて前記
空燃比目標値設定手段で設定される空燃比目標値を補正
する空燃比目標値補正手段とを付与した燃焼機器。2. A voltage is supplied to a fuel supply means, an air supply means, a combustion section, an exhaust gas flow path, a limiting current type oxygen sensor arranged in the exhaust gas flow path, and an electrode arranged in the oxygen sensor. An element driving DC power source to be applied, a current detecting means for obtaining a sensor output by being arranged in a closed circuit of the electrode and the element driving DC power source, and an air source for setting a target value of the air-fuel ratio and issuing a signal thereof. Fuel ratio target value setting means and control of one of the fuel supply means or the air supply means so that the air-fuel ratio target value of the air-fuel ratio target value setting means becomes the air-fuel ratio target value based on the sensor output from the oxygen sensor. In a combustion device having an air-fuel ratio control means, a sensor output detection means for measuring the sensor output A when the oxygen sensor is applied at a combustion voltage value and exposed to the atmosphere during non-combustion, and the element driving DC power supply And voltage changing means but to increase a voltage to be applied, the sensor output when the oxygen sensor was exposed to air is applied at high change voltage value at the voltage changing means B
The sensor correction output detecting means for measuring the sensor current, the sensor output B measured by the sensor correction output detecting means and the sensor output A measured by the sensor output detecting means are compared to judge the limiting current characteristic. And an air-fuel ratio target value set by the air-fuel ratio target value setting means on the basis of the sensor output B measured by the sensor correction output detection means which operates when the limit current is judged to be the limit current. A combustion device provided with an air-fuel ratio target value correction means for correcting
と、排ガス流路と、前記排ガス流路内に配置した限界電
流式酸素センサと、前記酸素センサ内に配置した電極に
電圧を印加する素子駆動用直流電源と、前記電極と前記
素子駆動用直流電源との閉回路内に配置してセンサ出力
を得るための電流検出手段と、空燃比目標値を設定しそ
の信号を発する空燃比目標値設定手段と、前記酸素セン
サからのセンサ出力に基づいて前記空燃比目標値設定手
段の空燃比目標値になるように前記燃料供給手段または
前記空気供給手段のいずれかの一方の制御をおこなう空
燃比制御手段を有する燃焼機器において、前記素子駆動
用直流電源が印加する電圧を高くする電圧変更手段と、
非燃焼時に前記酸素センサを前記電圧変更手段により燃
焼用電圧値より高い電圧値で暖気起動させ大気に曝した
際のセンサ出力Bを測定するセンサ補正出力検出手段
と、前記センサ補正出力検出手段で測定されたセンサ出
力Bが起動時にオーバーシュートするかで限界電流性を
判断する限界電流性判断手段(II)と、前記限界電流性
判断(II)で限界電流と判断された場合に作動して前記
センサ補正出力検出手段で測定されたセンサ出力Bに基
づいて前記空燃比目標値設定手段で設定される空燃比目
標値を補正する空燃比目標値補正手段とを付与した燃焼
機器。3. A fuel supply means, an air supply means, a combustion section, an exhaust gas passage, a limiting current type oxygen sensor arranged in the exhaust gas passage, and a voltage applied to an electrode arranged in the oxygen sensor. An element driving DC power source to be applied, a current detecting means for obtaining a sensor output by being arranged in a closed circuit of the electrode and the element driving DC power source, and an air source for setting a target value of the air-fuel ratio and issuing a signal thereof. Fuel ratio target value setting means and control of one of the fuel supply means or the air supply means so that the air-fuel ratio target value of the air-fuel ratio target value setting means becomes the air-fuel ratio target value based on the sensor output from the oxygen sensor. In a combustion device having an air-fuel ratio control means for performing, a voltage changing means for increasing the voltage applied by the element driving DC power source,
The sensor correction output detecting means for measuring the sensor output B when the oxygen sensor is warmed up to a voltage value higher than the combustion voltage value by the voltage changing means and exposed to the atmosphere during non-combustion, and the sensor correction output detecting means. Limiting current property judging means (II) for judging the limiting current property depending on whether the measured sensor output B overshoots at the time of starting, and it operates when it is judged as the limiting current by the limiting current property judgment (II). Combustion equipment provided with air-fuel ratio target value correction means for correcting the air-fuel ratio target value set by the air-fuel ratio target value setting means based on the sensor output B measured by the sensor correction output detection means.
と、排ガス流路と、前記排ガス流路内に配置した限界電
流式酸素センサと、前記酸素センサ内に配置した電極に
電圧を印加する素子駆動用直流電源と、前記電極と前記
素子駆動用直流電源との閉回路内に配置してセンサ出力
を得るための電流検出手段と、空燃比目標値を設定しそ
の信号を発する空燃比目標値設定手段と、前記酸素セン
サからのセンサ出力に基づいて前記空燃比目標値設定手
段の空燃比目標値になるように前記燃料供給手段または
前記空気供給手段のいずれかの一方の制御をおこなう空
燃比制御手段を有する燃焼機器において、非燃焼時に限
界電流式酸素センサを燃焼用電圧値で印加させて大気に
曝した際のセンサ出力Aを測定するセンサ出力検出手段
と、前記センサ出力検出手段で測定されたセンサ出力A
と予め記憶された域値Eと比較しその比較値に基づいて
印加電圧値を決定する印加電圧決定手段と、前記印加電
圧決定手段で決定された印加電圧にするために前記素子
駆動用直流電源が印加する電圧を高くする電圧変更手段
と、非燃焼時に前記酸素センサを前記電圧変更手段によ
り燃焼用電圧値より高い電圧値で暖気起動させ大気に曝
した際のセンサ出力Bを測定するセンサ補正出力検出手
段と、前記センサ補正出力検出手段で測定されたセンサ
出力Bが起動時にオーバーシュートするかで限界電流性
を判断する限界電流性判断手段(II)と、前記限界電流
性判断(II)で限界電流と判断された場合に作動して前
記センサ補正出力検出手段で測定されたセンサ出力Bに
基づいて前記空燃比目標値設定手段で設定される空燃比
目標値を補正する空燃比目標値補正手段とを付与した燃
焼機器。4. A voltage is applied to a fuel supply unit, an air supply unit, a combustion unit, an exhaust gas passage, a limiting current type oxygen sensor arranged in the exhaust gas passage, and an electrode arranged in the oxygen sensor. An element driving DC power source to be applied, a current detecting means for obtaining a sensor output by being arranged in a closed circuit of the electrode and the element driving DC power source, and an air source for setting a target value of the air-fuel ratio and issuing a signal thereof. Fuel ratio target value setting means and control of one of the fuel supply means or the air supply means so that the air-fuel ratio target value of the air-fuel ratio target value setting means becomes the air-fuel ratio target value based on the sensor output from the oxygen sensor. In a combustion device having an air-fuel ratio control means, a sensor output detection means for measuring a sensor output A when a limiting current type oxygen sensor is applied at a combustion voltage value at the time of non-combustion and exposed to the atmosphere; Measured by the detecting means sensor output A
And an applied voltage determining means for determining an applied voltage value based on the comparison value with a prestored threshold value E, and the element driving DC power supply for making the applied voltage determined by the applied voltage determining means. And a sensor correction for measuring the sensor output B when the oxygen sensor is exposed to the atmosphere by warming up the oxygen sensor at a voltage value higher than the combustion voltage value by the voltage changing means during non-combustion. Output detection means, limit current characteristic determination means (II) for determining the limit current characteristic depending on whether the sensor output B measured by the sensor correction output detection means overshoots at startup, and the limit current characteristic determination (II). The air-fuel ratio target value set by the air-fuel ratio target value setting means is corrected based on the sensor output B measured by the sensor correction output detection means when the air-fuel ratio target value is determined to be the limit current. A combustion device provided with a fuel ratio target value correction means.
と、排ガス流路と、前記排ガス流路内に配置した限界電
流式酸素センサと、前記酸素センサ内に配置した電極に
電圧を印加する素子駆動用直流電源と、前記電極と前記
素子駆動用直流電源との閉回路内に配置してセンサ出力
を得るための電流検出手段と、空燃比目標値を設定しそ
の信号を発する空燃比目標値設定手段と、前記酸素セン
サからのセンサ出力に基づいて前記空燃比目標値設定手
段の空燃比目標値になるように前記燃料供給手段または
前記空気供給手段のいずれかの一方の制御をおこなう空
燃比制御手段を有する燃焼機器において、非燃焼時に前
記酸素センサを燃焼用電圧値で印加させ大気に曝した際
のセンサ出力Aを測定するセンサ出力検出手段と、予め
記憶された上限値E1を燃焼用電圧値を印加させて大気
に曝した際の使用初期品のセンサ出力である域値Eより
大きい値とし予め記憶された下限値E2を域値Eより小
さくしかも空燃比目標値より大きい値とした場合の上限
値E1および下限値E2と前記センサ出力検出手段で測
定されたセンサ出力Aとの大小を比較するセンサ出力良
否検定手段と、前記センサ出力良否検出手段で上限値E
1以上または下限値E2未満の場合は警報を発する警報
発生手段とを付与した燃焼機器。5. A voltage is supplied to the fuel supply means, the air supply means, the combustion section, the exhaust gas passage, the limiting current type oxygen sensor arranged in the exhaust gas passage, and the electrode arranged in the oxygen sensor. An element driving DC power source to be applied, a current detecting means for obtaining a sensor output by being arranged in a closed circuit of the electrode and the element driving DC power source, and an air source for setting a target value of the air-fuel ratio and issuing a signal thereof. Fuel ratio target value setting means and control of one of the fuel supply means or the air supply means so that the air-fuel ratio target value of the air-fuel ratio target value setting means becomes the air-fuel ratio target value based on the sensor output from the oxygen sensor. In a combustion device having an air-fuel ratio control means, a sensor output detection means for measuring the sensor output A when the oxygen sensor is applied at a combustion voltage value and exposed to the atmosphere during non-combustion, and an upper limit value stored in advance 1 is set to a value larger than the threshold value E which is the sensor output of the initial use product when a combustion voltage value is applied and exposed to the atmosphere, and the lower limit value E2 stored in advance is smaller than the threshold value E and more than the air-fuel ratio target value. A sensor output pass / fail test means for comparing the upper limit value E1 and the lower limit value E2 in the case of a large value with the sensor output A measured by the sensor output detection means, and an upper limit value E for the sensor output pass / fail detection means.
Combustion equipment provided with an alarm generating means for issuing an alarm when it is 1 or more or less than the lower limit value E2.
と、排ガス流路と、前記排ガス流路内に配置した限界電
流式酸素センサと、前記酸素センサ内に配置した電極に
電圧を印加して作動させる素子駆動用直流電源と、前記
電極と前記素子駆動用直流電源との閉回路内に配置して
センサ出力を得るための電流検出手段と、空燃比目標値
Xを設定しその信号を発する空燃比目標値設定手段と、
前記酸素センサからのセンサ出力に基づいて前記空燃比
目標値設定手段の空燃比目標値になるように前記燃料供
給手段または前記空気供給手段のいずれかの一方の制御
をおこなう空燃比制御手段を有する燃焼機器において、
前記空燃比制御手段での制御を解除し前記燃料供給手段
または前記空気供給手段のいずれかの一方の制御で空燃
比目標値Xに対応する酸素濃度値より大きい酸素濃度値
での燃焼状態にする異常検出用設定手段と、前記異常検
出用設定手段での燃焼状態において前記酸素センサから
のセンサ出力Zを測定する異常出力検出手段と、前記異
常出力検出手段で測定されたセンサ出力Zと予め記憶さ
れた目標値X以上の値である上限値H1および下限値H
2との大小を比較する出力異常検定手段と、前記出力異
常検出手段で前記酸素センサからのセンサ出力Zが上限
値H1以上または下限値H2未満の場合は警報を発する
警報発生手段とを付与した燃焼機器。6. A fuel supply means, an air supply means, a combustion section, an exhaust gas passage, a limiting current type oxygen sensor arranged in the exhaust gas passage, and a voltage applied to an electrode arranged in the oxygen sensor. An element driving DC power supply to be applied and operated, a current detecting means arranged in a closed circuit of the electrode and the element driving DC power supply to obtain a sensor output, and an air-fuel ratio target value X are set. Air-fuel ratio target value setting means for issuing a signal,
It has an air-fuel ratio control means for controlling either one of the fuel supply means or the air supply means so as to reach the air-fuel ratio target value of the air-fuel ratio target value setting means based on the sensor output from the oxygen sensor. In combustion equipment,
The control by the air-fuel ratio control means is released, and the combustion state is made at an oxygen concentration value larger than the oxygen concentration value corresponding to the air-fuel ratio target value X by the control of either the fuel supply means or the air supply means. Abnormality detection setting means, abnormal output detection means for measuring the sensor output Z from the oxygen sensor in the combustion state in the abnormality detection setting means, and sensor output Z measured by the abnormal output detection means are stored in advance. Upper limit value H1 and lower limit value H that are values equal to or greater than the set target value X
The output abnormality detecting means for comparing the magnitude with 2 and the alarm generating means for issuing an alarm when the sensor output Z from the oxygen sensor in the output abnormality detecting means is equal to or more than the upper limit value H1 or less than the lower limit value H2 are provided. Combustion equipment.
電圧値で印加させて大気に曝した際のセンサ出力Aを測
定するセンサ出力検出手段と、予め記憶された上限値E
1を燃焼用電圧値を印加させて大気に曝した際の使用初
期品のセンサ出力である域値Eより大きい値とし予め記
憶された下限値E2を域値Eより小さくしかも空燃比目
標値より大きい値とした場合の上限値E1および下限値
E2と前記センサ出力検出手段で測定されたセンサ出力
Aとの大小を比較するセンサ出力良否検定手段と、前記
センサ出力良否検定手段で上限値E1以上または下限値
E2未満の場合は警報を発する警報発生手段を付与した
請求項1または請求項2または請求項3または請求項4
または請求項6記載の燃焼機器。7. A sensor output detecting means for measuring a sensor output A when a limiting current type oxygen sensor is applied at a combustion voltage value at the time of non-combustion and exposed to the atmosphere, and an upper limit value E stored in advance.
1 is set to a value larger than the threshold value E which is the sensor output of the initial use product when a combustion voltage value is applied and exposed to the atmosphere, and the lower limit value E2 stored in advance is smaller than the threshold value E and more than the air-fuel ratio target value. A sensor output pass / fail test means for comparing the upper limit value E1 and the lower limit value E2 in the case of a large value with the sensor output A measured by the sensor output detection means, and an upper limit value E1 or more for the sensor output pass / fail test means. Alternatively, an alarm generating means for issuing an alarm when the value is less than the lower limit value E2 is provided, claim 1 or claim 2 or claim 3 or claim 4.
Alternatively, the combustion device according to claim 6.
行う請求項1または請求項2または請求項3または請求
項4記載の燃焼機器。8. The combustion apparatus according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the applied voltage is changed from time to time by the voltage changing means.
値を設け、上限値になると警報を発する警報発生手段を
付与した請求項1または請求項4記載の燃焼機器。9. The combustion apparatus according to claim 1, wherein an upper limit value is provided for the change of the applied voltage performed by the voltage changing means, and an alarm generating means for giving an alarm when the upper limit value is reached is provided.
判断手段(II)において限界電流が得られないと判断さ
れた場合に作動して警報を発する警報発生手段を付与し
た請求項1または請求項2または請求項3または請求項
4記載の燃焼機器。10. A method according to claim 1, further comprising alarm generating means for operating and issuing an alarm when the limiting current characteristic determining means or the limiting current characteristic determining means (II) determines that the limiting current cannot be obtained. The combustion device according to claim 2 or claim 3 or claim 4.
焼を停止する燃焼停止手段を付与した請求項5または請
求項6または請求項7または請求項9または請求項10
記載の燃焼機器。11. A combustion stopping means for stopping combustion according to an alarm issued by the alarm generating means is provided, or claim 5, 6, or 7 or 9 or 10.
The combustion device as described.
により燃焼を停止する燃焼停止手段を付与した請求項5
または請求項6または請求項7または請求項9または請
求項10記載の燃焼機器。12. A combustion stopping means for stopping combustion by a plurality of warnings issued by the warning generating means is provided.
Alternatively, the combustion device according to claim 6 or claim 7 or claim 9 or claim 10.
燃比制御を解除する空燃比制御解除手段を付与した請求
項5または請求項6または請求項7または請求項9また
は請求項10記載の燃焼機器。13. The combustion according to claim 5, wherein the air-fuel ratio control releasing means for releasing the air-fuel ratio control by an alarm issued by the alarm generating means is provided. machine.
出用設定手段を僅かな時間で駆動させる請求項6記載の
燃焼機器。14. The combustion apparatus according to claim 6, wherein the abnormality detection setting means is driven for a short time immediately after combustion or immediately before combustion is stopped.
燃焼用電圧値で作動させ大気に曝した際のセンサ出力A
を測定する請求項1または請求項2または請求項4また
は請求項5または請求項7記載の燃焼機器。15. A sensor output A when a limiting current type oxygen sensor is operated at a combustion voltage value immediately after combustion is stopped and exposed to the atmosphere.
The combustion device according to claim 1, 2 or 4, or 5 or 7, which measures
極が形成された酸素イオン導電性固体電解質焼結基板
と、前記固体電解質基板の片側に配置され前記電極を囲
むように配置された螺旋型硝子膜と、前記螺旋型硝子膜
の上部に配置された焼結性シール板とからなる構成であ
る請求項1または請求項2または請求項3または請求項
4または請求項5または請求項6記載の燃焼機器。16. A limiting current type oxygen sensor, an oxygen ion conductive solid electrolyte sintered substrate having platinum electrodes formed on both surfaces, and a spiral arranged on one side of the solid electrolyte substrate so as to surround the electrode. 7. A glass-type glass film, and a sinterable seal plate disposed on the upper part of the spiral-shaped glass film, claim 1 or claim 2, claim 3 or claim 4, claim 5 or claim 6. Combustion equipment described.
を1〜15wt%混合した白金電極と、前記白金電極膜が
両面に形成されたジルコニア系酸素イオン導電性固体電
解質焼結基板と、前記固体電解質基板の片側に配置され
前記電極を囲むように配置された熱膨張係数が固体電解
質と±10%以内で同じの螺旋型硝子膜と、前記螺旋型
硝子膜の上部に配置されたフォルステライト製焼結性シ
ール板とからなる構成である請求項1または請求項2ま
たは請求項3または請求項4または請求項5または請求
項6記載の燃焼機器。17. A limiting current type oxygen sensor, a platinum electrode mixed with 1 to 15 wt% of bismuth oxide, a zirconia-based oxygen ion conductive solid electrolyte sintered substrate having platinum electrode films formed on both surfaces, and the solid substance. A spiral glass film having the same coefficient of thermal expansion as the solid electrolyte within ± 10%, which is arranged on one side of the electrolyte substrate and surrounds the electrode, and made of forsterite arranged on the spiral glass film. The combustion device according to claim 1, 2 or 3, 3 or 4 or 5 or 6, which is configured to include a sinterable seal plate.
た請求項1または請求項2または請求項3または請求項
4または請求項5または請求項6記載の燃焼機器。18. The combustion apparatus according to claim 1, 2 or 3, 4 or 5 or 6, wherein a limiting current type oxygen sensor is provided with a heating section.
排ガス酸素濃度範囲における高酸素濃度側での燃焼が得
られるように設定した請求項6記載の燃焼機器。19. The combustion apparatus according to claim 6, wherein the air-fuel ratio target value X is set so as to obtain combustion on the high oxygen concentration side in the exhaust gas oxygen concentration range where good combustion is obtained.
の場合は空燃比目標値をXより大きい予め記憶された値
に変更し、センサ出力Zが下限値H2より小さい値の場
合は空燃比目標値をXより小さい予め記憶された値に変
更する目標値設定手段を併設した請求項6記載の燃焼機
器。20. When the sensor output Z is a value larger than the upper limit H1, the air-fuel ratio target value is changed to a prestored value larger than X, and when the sensor output Z is a value smaller than the lower limit H2, the air-fuel ratio is changed. 7. The combustion device according to claim 6, further comprising target value setting means for changing the target value to a prestored value smaller than X.
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| JP07247247A JP3079971B2 (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Combustion equipment |
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| JP07247247A JP3079971B2 (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Combustion equipment |
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| JP07247247A Expired - Lifetime JP3079971B2 (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Combustion equipment |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112654818A (en) * | 2018-06-28 | 2021-04-13 | 克利尔赛科技公司 | Variable composition gas mixture sensor |
-
1995
- 1995-09-26 JP JP07247247A patent/JP3079971B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112654818A (en) * | 2018-06-28 | 2021-04-13 | 克利尔赛科技公司 | Variable composition gas mixture sensor |
| CN112654818B (en) * | 2018-06-28 | 2023-10-20 | 克利尔赛科技公司 | Variable component gas mixture sensor |
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