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JPS5817351A - 温度・酸素濃度検出装置 - Google Patents

温度・酸素濃度検出装置

Info

Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
sensor
oxygen concentration
circuit
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP56115512A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoto Miwa
直人 三輪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP56115512A priority Critical patent/JPS5817351A/ja
Publication of JPS5817351A publication Critical patent/JPS5817351A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/4065Circuit arrangements specially adapted therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
  • 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。

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
−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。
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。
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。
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。
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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 @

Claims (1)

  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。
JP56115512A 1981-07-22 1981-07-22 温度・酸素濃度検出装置 Pending JPS5817351A (ja)

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

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JP (1) JPS5817351A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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