JPS5817351A - 温度・酸素濃度検出装置 - Google Patents
温度・酸素濃度検出装置Info
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- JPS5817351A JPS5817351A JP56115512A JP11551281A JPS5817351A JP S5817351 A JPS5817351 A JP S5817351A JP 56115512 A JP56115512 A JP 56115512A JP 11551281 A JP11551281 A JP 11551281A JP S5817351 A JPS5817351 A JP S5817351A
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- JP
- Japan
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- temperature
- sensor
- oxygen concentration
- circuit
- signal
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- Pending
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/4065—Circuit arrangements specially adapted therefor
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- Pathology (AREA)
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本卑明は内燃−関部O排気ガスの温度と酸素濃度とを岡
−のセンサを用−て機拳する温度・酸素濃度検出装置!
に関するものである。
−のセンサを用−て機拳する温度・酸素濃度検出装置!
に関するものである。
体来O温度七ンサは電子伝導、イオン伝導を利用したサ
ーミスタをM−九ものと、熱電封式温度計を用いておル
、又、酸素濃度検出II(以下0曹セン?)は酸素イオ
ン伝導体のνμコニア(ZrOa)半導体による酸素濃
淡電池を用−て匹る。
ーミスタをM−九ものと、熱電封式温度計を用いておル
、又、酸素濃度検出II(以下0曹セン?)は酸素イオ
ン伝導体のνμコニア(ZrOa)半導体による酸素濃
淡電池を用−て匹る。
従来は内燃JI&関都の排気ガスの温度は湿度センナ、
酸素濃IR紘酸素濃淡電池を利用し九0m17号をそれ
ぞれ11々KM−てお)非常にコストが高いものと1に
りて−る。
酸素濃IR紘酸素濃淡電池を利用し九0m17号をそれ
ぞれ11々KM−てお)非常にコストが高いものと1に
りて−る。
不発明紘上記欠点を解消できる温度・酸素濃度検出装置
を提供することを目的とする。
を提供することを目的とする。
即ち、本発明は従来の0麿セシ号の酸素濃度に依存する
超電力を利用しない時間範囲で、かつ被測定気体の酸素
濃!Rが設定値に対して過剰匈にある時、Os−にン1
0内部インピーダンスを検出して温度な測定するように
構成することによ)、従来の0諺セン号をNいて温度測
定を行うことができ、従来の温度センtが省略でき、非
常に安価でかつ取付スペース中取付工数の点からも来月
的に有利なものが得られる。
超電力を利用しない時間範囲で、かつ被測定気体の酸素
濃!Rが設定値に対して過剰匈にある時、Os−にン1
0内部インピーダンスを検出して温度な測定するように
構成することによ)、従来の0諺セン号をNいて温度測
定を行うことができ、従来の温度センtが省略でき、非
常に安価でかつ取付スペース中取付工数の点からも来月
的に有利なものが得られる。
以下1本発明を図面に示す芙施例を用いて説明する。5
!施例として最@Kom濃度嗣御装flKクーて記すと
、第111KORセン量の基本構造を示し、第2図OO
曹濃度、即ち酸素濃度過剰率λに対する0曹センサの起
電力(Vewf+))を示す、第1図KThhてセン号
は固体電解貿1の内側にガス透過性のあるpt(白金を
主成分とする)電極2゜3を設け、W!に耐久性を特K
111p要とする場合は検出ガス側のpt電413の上
に多孔質0セツ這!り、例えばアルミナ、スピネp、ジ
μ二二1醇f)’:x−ティンダ4を設け、構造的KP
tlIE柩2は基準酸素側(例えば大気〕に、Ptl極
3杜検出ガス側(例えば排気ガス)にのみさらされる構
造とし、pt電JI2.3からそれぞれ出力端子C,D
を設ける。
!施例として最@Kom濃度嗣御装flKクーて記すと
、第111KORセン量の基本構造を示し、第2図OO
曹濃度、即ち酸素濃度過剰率λに対する0曹センサの起
電力(Vewf+))を示す、第1図KThhてセン号
は固体電解貿1の内側にガス透過性のあるpt(白金を
主成分とする)電極2゜3を設け、W!に耐久性を特K
111p要とする場合は検出ガス側のpt電413の上
に多孔質0セツ這!り、例えばアルミナ、スピネp、ジ
μ二二1醇f)’:x−ティンダ4を設け、構造的KP
tlIE柩2は基準酸素側(例えば大気〕に、Ptl極
3杜検出ガス側(例えば排気ガス)にのみさらされる構
造とし、pt電JI2.3からそれぞれ出力端子C,D
を設ける。
ここで検出ガス側を400’Cの排気ガスとし、排気ガ
スの酸素濃度過剰率λがlよシ小さい時のリッチ側では
約0.9Vの起電力が発生する。この出力を利用して排
気ガスのλを1の近傍に#I御することができる。
スの酸素濃度過剰率λがlよシ小さい時のリッチ側では
約0.9Vの起電力が発生する。この出力を利用して排
気ガスのλを1の近傍に#I御することができる。
次に、第3図に基本的@@Vステムを構成するプロ!夕
図を示す、まず1oは第1図で説明し九−麿セン量で1
等価回路の状態で示してあ夛、#1センサ10は一般に
排気浄化装鐙内又社その近傍に設置される。20dll
濃度過剰率λの大小関係を判定して判別信号を発生する
比較器、25は−1センtlOQ#m濃度検m応答性に
起因する制御ずれを補償するためO遅延回路、30はエ
ンジン制御装置で、エンジン(内燃機関)の作動状―を
示す運転パフメー#および遅延回路25の出力を入力と
して、エンジンが要求する最適な燃料供給量を求め、気
化論中燃料噴射装置などの燃料調量装量4Gを制御して
エンジン50に与える燃料供給量を調量する公知の構成
である。6Gは触媒など排気浄化装置である0以上は従
来よシ一般K11l用されてき九Vステム構成である。
図を示す、まず1oは第1図で説明し九−麿セン量で1
等価回路の状態で示してあ夛、#1センサ10は一般に
排気浄化装鐙内又社その近傍に設置される。20dll
濃度過剰率λの大小関係を判定して判別信号を発生する
比較器、25は−1センtlOQ#m濃度検m応答性に
起因する制御ずれを補償するためO遅延回路、30はエ
ンジン制御装置で、エンジン(内燃機関)の作動状―を
示す運転パフメー#および遅延回路25の出力を入力と
して、エンジンが要求する最適な燃料供給量を求め、気
化論中燃料噴射装置などの燃料調量装量4Gを制御して
エンジン50に与える燃料供給量を調量する公知の構成
である。6Gは触媒など排気浄化装置である0以上は従
来よシ一般K11l用されてき九Vステム構成である。
そして、70は#諺セン?10の出力を切替える切替回
路で、#曹噸ンすの出力端を比較器20に接続するか、
又は温度検出回路90に接続するかを外部からO切替信
号に応じて制御するものである。5oFi、切替制御回
路で、比較!620の出力を入力とし、その出力がリッ
チ(混合気が濃い)状態を示す信号からり一ノ(混合気
が薄%/−h)状態を示す信号に変化し丸時点を検出し
、その後の所定期間だけ切替信号を切替a路70に与え
、その期間だけ0■セン号出力端を温度検出回路90に
接続するように制御して−る。9Gは温度検出回路て、
#雪センサの温jlK応じた内部抵抗変化特性を利用し
てその抵抗値変化から0雪センサ近傍の温度を検出する
ものである。91.92は#麿センサ10の内部抵抗を
検出するための検出抵抗であシ、93は各抵抗91・9
2の接続点に発生する分圧電圧の大きさを判定して温度
を検出する温度判定回路である。
路で、#曹噸ンすの出力端を比較器20に接続するか、
又は温度検出回路90に接続するかを外部からO切替信
号に応じて制御するものである。5oFi、切替制御回
路で、比較!620の出力を入力とし、その出力がリッ
チ(混合気が濃い)状態を示す信号からり一ノ(混合気
が薄%/−h)状態を示す信号に変化し丸時点を検出し
、その後の所定期間だけ切替信号を切替a路70に与え
、その期間だけ0■セン号出力端を温度検出回路90に
接続するように制御して−る。9Gは温度検出回路て、
#雪センサの温jlK応じた内部抵抗変化特性を利用し
てその抵抗値変化から0雪センサ近傍の温度を検出する
ものである。91.92は#麿センサ10の内部抵抗を
検出するための検出抵抗であシ、93は各抵抗91・9
2の接続点に発生する分圧電圧の大きさを判定して温度
を検出する温度判定回路である。
本突施例では温度検出時点として#諺濃度の判定直後の
所定期間とし、しかも内部電池構造による#麿セン雫出
力が低Vべ〜になるリーン状一時を選定し、これにより
0黛センサ出力の継時的変動および温度に応じ九変動に
よる温度検出精度の悪影響を極゛力防いでiる。
所定期間とし、しかも内部電池構造による#麿セン雫出
力が低Vべ〜になるリーン状一時を選定し、これにより
0黛センサ出力の継時的変動および温度に応じ九変動に
よる温度検出精度の悪影響を極゛力防いでiる。
次に、上記構成によるその作動の概要を第4図に示す信
号波形図を用いて説明する。まず第4図内は低周波数で
変化するθ宏センサ10の出力電圧であシ、通常のas
ラフイードバック制御時はその出力電圧を比較1120
にて基準電圧Vrefと比較して第4図■に示す判別信
号を発生している。
号波形図を用いて説明する。まず第4図内は低周波数で
変化するθ宏センサ10の出力電圧であシ、通常のas
ラフイードバック制御時はその出力電圧を比較1120
にて基準電圧Vrefと比較して第4図■に示す判別信
号を発生している。
−走遅砥回路25は判別1号O立上り時と立下シ時には
各々別々の遅延時間Tm−T、&を与え、第4図0に示
すような遅延し九判別信号を発生している。セしてエン
ジン制御装置30における図示しない積分処理部では遅
延回路25からの判別信号を積分処理し、しかも信号反
転毎にスキップを与えて第亀図11NK示すような0■
フイードパ!り補正用信号を形成し、この信号レベμに
応じて0■フイードパ!り補正量を決定している。そこ
で、仁の装置30は基本的な運転パラメータおよびその
#麿フィードバック補正量に応じて最適な燃料供給量を
求め、燃料lIl量装置40を制御している。
各々別々の遅延時間Tm−T、&を与え、第4図0に示
すような遅延し九判別信号を発生している。セしてエン
ジン制御装置30における図示しない積分処理部では遅
延回路25からの判別信号を積分処理し、しかも信号反
転毎にスキップを与えて第亀図11NK示すような0■
フイードパ!り補正用信号を形成し、この信号レベμに
応じて0■フイードパ!り補正量を決定している。そこ
で、仁の装置30は基本的な運転パラメータおよびその
#麿フィードバック補正量に応じて最適な燃料供給量を
求め、燃料lIl量装置40を制御している。
他方、切替制御回路80は、比較器20よシリーン状態
を判定するり−ン判別信号(第4図@)を検出するとそ
の所定時間(T8)後よシ遅砥した妙−ン判別信号(第
4図l0))を検出する琥での期間だけ切替信号(第4
図@)を発生する。そこで、切替回路70の働きKより
#虐センナの出力端をその期間だけ温度検出回路909
IK接続する。このとき温度判定回路93tj抵抗91
・92の接続点に発生する電圧を、一つを含む複数の基
準電圧と比較して#雪センサ10又はその近傍の1II
I!ILを判定し温度検出信号を発生する。この温度検
出信号は例えば排気系の異常温度を監視する温度警報用
信号として利用でき、又0gセンナ1oの活性判別信号
としても利用できる。
を判定するり−ン判別信号(第4図@)を検出するとそ
の所定時間(T8)後よシ遅砥した妙−ン判別信号(第
4図l0))を検出する琥での期間だけ切替信号(第4
図@)を発生する。そこで、切替回路70の働きKより
#虐センナの出力端をその期間だけ温度検出回路909
IK接続する。このとき温度判定回路93tj抵抗91
・92の接続点に発生する電圧を、一つを含む複数の基
準電圧と比較して#雪センサ10又はその近傍の1II
I!ILを判定し温度検出信号を発生する。この温度検
出信号は例えば排気系の異常温度を監視する温度警報用
信号として利用でき、又0gセンナ1oの活性判別信号
としても利用できる。
なお、切替信号の発生期間中は比較器20の人の判別信
号を発生するように構成しである。
号を発生するように構成しである。
次に、1Ms図は第3図にボすプロ!り図の一具陣例を
示すものである。藺ず切#囲路70Fi双方向に導通可
能なアナログスイッチ又はりV−からなるスイッチで構
成されており、また切替制御回路80は比較器200判
別信号を所定時間で8だけ遅延するディレー回路81お
よびフリップ70νデ82から構成され、ディレー回路
81の出力立上シ時点でフリップフロシブ82が七テト
サしてQ出力KHレペ〜信号を発生し、遅嫌回路25よ
り判別信号の立上)時点でリセツトされる。従つてQ出
力がHレベμになる期間の与スイッチ72が導逸し、そ
の他の期間はスイッチ71が導通することになる。また
温度検出回路90は比較1m931゜932.933を
含み、それぞれ別個に設定された基準電圧と入力電圧と
を比較して判別信号を発生するものである。これらの基
準電圧は例えば0!センサが活性、不活性状態にあるか
否かを判定する値であシ、また0雪センサ雰囲気温度が
異常高温状蘭にあるか否かを判定する値に設定されてい
る。
示すものである。藺ず切#囲路70Fi双方向に導通可
能なアナログスイッチ又はりV−からなるスイッチで構
成されており、また切替制御回路80は比較器200判
別信号を所定時間で8だけ遅延するディレー回路81お
よびフリップ70νデ82から構成され、ディレー回路
81の出力立上シ時点でフリップフロシブ82が七テト
サしてQ出力KHレペ〜信号を発生し、遅嫌回路25よ
り判別信号の立上)時点でリセツトされる。従つてQ出
力がHレベμになる期間の与スイッチ72が導逸し、そ
の他の期間はスイッチ71が導通することになる。また
温度検出回路90は比較1m931゜932.933を
含み、それぞれ別個に設定された基準電圧と入力電圧と
を比較して判別信号を発生するものである。これらの基
準電圧は例えば0!センサが活性、不活性状態にあるか
否かを判定する値であシ、また0雪センサ雰囲気温度が
異常高温状蘭にあるか否かを判定する値に設定されてい
る。
なお、温度検出動作は上記の如くり一ン状類時に毎回性
なうものに限らず、必要に応じて切替制御回路80を鯛
御し、所定回数り一ン状tm発生毎、または必要に応じ
九任意の時点で行なうようKしてもよい、i九、温度検
出タイミングは上記ではり−ン判別信号発生時点よシ所
定時間Ts後に設定しであるが、この時間T8は一定で
も良いし、運転状態によって変化させても良−0 葦た、温度検出タイミングを寮現する構成は上記1j!
施例の如く切替回路70を用iるものに限らず、鉤えば
第6@に示す釦(#m−にンサ1Gの出力端を比較器2
0および温度検出回路90に常時接続しておき、また両
者が相互干渉しなi程度に入力インピーダンスを高くし
ておき、切替Jii11−回路80の出力に応じて比較
11934の比較動作を制御するようにしても!ili
!現できる。その際、比較器20の基準電圧vre f
Kは抵抗91・92によるバイアス分を加えるように
し、0諺センサ出力の一判別を防止するように構成する
必要がある。
なうものに限らず、必要に応じて切替制御回路80を鯛
御し、所定回数り一ン状tm発生毎、または必要に応じ
九任意の時点で行なうようKしてもよい、i九、温度検
出タイミングは上記ではり−ン判別信号発生時点よシ所
定時間Ts後に設定しであるが、この時間T8は一定で
も良いし、運転状態によって変化させても良−0 葦た、温度検出タイミングを寮現する構成は上記1j!
施例の如く切替回路70を用iるものに限らず、鉤えば
第6@に示す釦(#m−にンサ1Gの出力端を比較器2
0および温度検出回路90に常時接続しておき、また両
者が相互干渉しなi程度に入力インピーダンスを高くし
ておき、切替Jii11−回路80の出力に応じて比較
11934の比較動作を制御するようにしても!ili
!現できる。その際、比較器20の基準電圧vre f
Kは抵抗91・92によるバイアス分を加えるように
し、0諺センサ出力の一判別を防止するように構成する
必要がある。
以上述べたように、本発明では、#黛センす自身を02
濃度検出用と排気系の温度検出用とに無用できる九め、
わざわざ温度センサを設ける必要がなくな)、コスト的
にも、ま九紋付スペースや工数の点からも実用上極めて
有利である。
濃度検出用と排気系の温度検出用とに無用できる九め、
わざわざ温度センサを設ける必要がなくな)、コスト的
にも、ま九紋付スペースや工数の点からも実用上極めて
有利である。
第1図および第2図は#1センサの基本構造を示す部分
断面図および出力特性図、第3図および第4図は本発明
の一実施例を示すブロック図およびその作−misに供
する信号妓影図、第5図は第311KMすプロ!り図の
一具体例を示す回路図。 第6図は本発明の池の*總例を示すブロック図である。 10−酸素濃度検出器であるe雪センサ、20−・比較
器、 25−・・遅砥回路、30−・・エンジン鯛御鋏
置、70−切替回路、go−切II#制御回路、90一
温度検出回路。 代瑠人弁瑠士 岡S @
断面図および出力特性図、第3図および第4図は本発明
の一実施例を示すブロック図およびその作−misに供
する信号妓影図、第5図は第311KMすプロ!り図の
一具体例を示す回路図。 第6図は本発明の池の*總例を示すブロック図である。 10−酸素濃度検出器であるe雪センサ、20−・比較
器、 25−・・遅砥回路、30−・・エンジン鯛御鋏
置、70−切替回路、go−切II#制御回路、90一
温度検出回路。 代瑠人弁瑠士 岡S @
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 固体電解質から構成される酸素濃度検出器およびζO酸
素濃度検出@0出力にて被測定気体の酸素濃度を検出す
る酸素濃度検出MINにおいて。 前記被測定気体の酸素濃度が設定値に対して過剰側にあ
る状−のとき、前記酸素濃度検出!IO内部インピーダ
ンスを検出して温度を測定するように構成したことを特
徴とする温度・酸素濃度検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56115512A JPS5817351A (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | 温度・酸素濃度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56115512A JPS5817351A (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | 温度・酸素濃度検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5817351A true JPS5817351A (ja) | 1983-02-01 |
Family
ID=14664353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56115512A Pending JPS5817351A (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | 温度・酸素濃度検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5817351A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008151547A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Toyota Motor Corp | エンジン排気ガスの分析装置、及び、排気ガス分析方法 |
-
1981
- 1981-07-22 JP JP56115512A patent/JPS5817351A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008151547A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Toyota Motor Corp | エンジン排気ガスの分析装置、及び、排気ガス分析方法 |
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