JPH01155261A - 酸素濃度検出装置 - Google Patents

酸素濃度検出装置

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JPH01155261A
JPH01155261A JP62316568A JP31656887A JPH01155261A JP H01155261 A JPH01155261 A JP H01155261A JP 62316568 A JP62316568 A JP 62316568A JP 31656887 A JP31656887 A JP 31656887A JP H01155261 A JPH01155261 A JP H01155261A
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heater
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中島 豊平
Toshiyuki Mieno
三重野 敏幸
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は酸素濃度検出装置に関し、特に、酸素イオン伝
導性固体電解質部材に電極対を設けて構成された酸素濃
度検出部の温度を該検出部を加熱する電流加熱素子の温
度特性のばらつきに拘らず所定温度に維持し得る酸素濃
度検出装置に関する。
背景技術 かかる酸素濃度検出装置として、特開昭57−2039
40号公報に示された装置が公知である。
この酸素濃度検出装置においては、酸素濃度の測定精度
を向上させる為酸素濃度検出部を加熱する電流加熱素子
(以下、単にヒータ素子と称する。)とブリッジ回路を
構成する基準抵抗の抵抗値をヒータ素子の温度特性に応
じたものとし、ブリッジ回路の電位平衡を保つことによ
り、ヒータ素子の温度特性が統一されていなくてもヒー
タ素子の温度延いては酸素濃度検出部の温度を所定の目
標温度に維持し得る様な構成となっている。
しかし乍ら、上述の構成においては、ヒータ素子の温度
特性とこれに応じて選択される基準抵抗の抵抗値とは比
例関係にあることを要し、また、製造時に生ずるヒータ
素子の温度特性のばらつきは比較的狭い範囲内で生ずる
ことから、ヒータ素子の温度特性に応じた抵抗値を有す
る抵抗として入手の難しい特注部品を用いなければなら
ないという不都合があった。
発明の概要 本発明は、上述の事情に鑑み、入手の困難な回路部品を
用いずとも、ヒータ素子の温度特性のばらつきに拘らず
ヒータ素子を所定の目標温度に維持し得る酸素濃度検出
装置を提供することを目的としている。
本発明による酸素濃度検出装置においては、酸素イオン
伝導性固体電解質部材に電極対を設けると共に気体拡散
制限域を設けて酸素濃度検出部を構成し、該検出部を加
熱するヒータ素子の目標温度における抵抗値に対応した
抵抗値を有する補正抵抗器を設け、補正抵抗器に対して
並列接続される基準抵抗器とヒータ素子とからブリッジ
回路を構成し電位平衡保持手段によりヒータ素子への給
電量を制御してブリッジ回路の電位平衡を保持する構成
となっている。
実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図及び第2図は本発明による酸素濃度検出装置を示
している。本装置において、酸素濃度検出器1は例えば
内燃エンジン排気管内に配設され、酸素濃度検出器1の
入出力がコネクタ2を介してE CU (Electr
onlc Control Unlt)3に接続されて
いる。コネクタ2は検出器1側のコネクタ2aとECU
B側のコネクタ2bとからなり、コネクタ2aは検出器
1と共に検出ユニットUを構成している。検出器側のコ
ネクタ2aには後に詳述する補正抵抗器4が設けられて
いる。
酸素濃度検出器1の保護ケース5内には第2図に示すよ
うに酸素イオン伝導性固体電解質部材6が設けられてい
る。酸素イオン伝導性固体電解質部材6内には気体拡散
制限域として気体滞留室7が形成されている。気体滞留
室7は固体電解質部材6外部から被測定気体の排気ガス
を導入する導入孔8に連通し、導入孔8は内燃エンジン
の排気管(図示せず)内において排気ガスが気体滞留室
7内に流入し易いように位置される。また酸素イオン伝
導性固体電解質部材1には外気等を導入する参照気体室
9が気体滞留室7と壁を隔てるように形成されている。
気体滞留室7の参照気体室9とは反対側の壁部内には電
極保護孔10が形成されている。気体滞留室7と参照気
体室9との間の壁部及び気体滞留室7と電極保護孔10
との間の壁部には電極対12a、12b、lla、ll
bが各々形成されている。固体電解質部材6及び電極対
11a、llbが酸素ポンプ素子15として、固体電解
質部材1及び電極対12a、12bが電池素子16とし
て各々作用する。また参照気体室9の外壁面及び電極保
護孔10の外壁面にヒータ素子20が各々設けられてい
る。ヒータ素子20は電気的に互いに直列に接続されて
おり、酸素ポンプ素子15及び電池素子16を均等に加
熱すると共に固体電解質部材6内の保温性の向上を図っ
ている。
酸素イオン伝導性固体電解質部材1としては、ZrO2
(二酸化ジルコニウム)が用いられ、電極11aないし
12bとしてはpt(白金)が用いられる。
第2図に示す様にECU3は酸素ポンプ素子15及び電
池素子16からなる酸素濃度検出部の温度をヒータ素子
20への給電量を制御することにより所定温度に維持す
る温度制御回路3aと、酸素濃度検出部の出力を測定す
る酸素濃度検出回路3bとから構成されている。酸素濃
度検出回路3bは吸気2次空気供給路に設けられた電磁
弁21に酸素濃度検出部から得られる排気ガス中の酸素
濃度を表わす信号を供給する。この信号に応じ、電磁弁
21は2次空気の供給量を調整し空燃比を調整するので
ある。温度制御回路3aはヒータ素子20と共にブリッ
ジ回路を形成する三つの基準抵抗器25,26,27、
比較器28及び電力増幅器としてのトランジスタ29か
ら構成されており、基準抵抗器27はヒータ素子20に
直列に接続されている。基準抵抗器27とヒータ素子2
0との直列回路には基準抵抗器25及び26からなる直
列回路が並列に接続されている。また、基準抵抗器27
とヒータ素子20とからなる直列回路及び基準抵抗器2
5.26からなる直列回路にはスイッチング素子たるト
ランジスタ29のコレクタ・エミッタ間を介して所定の
電圧v8が印加される。ヒータ素子20及び基準抵抗器
27による分圧電圧Voと、基準抵抗器25.26によ
る分圧電圧v1とは比較回路28の入力端に各々供給さ
れ、分圧電圧VO+ V+の比較の結果としての ゛比
較回路28の出力信号がトランジスタ29のベースに供
給される。ところで、本実施例においては、ヒータ素子
20の温度特性に応じた抵抗値を有する補正抵抗器4が
コネクタ2aに設けられており、補正抵抗器4は基準抵
抗器25に並列に接続されている。従って、分圧電圧v
1は結局基準抵抗器25.26と補正抵抗器4とによる
分圧電圧となる。
かかる構成においては、酸素濃度検出部の温度低下に伴
いヒータ素子20の温度が低下してヒータ素子20の抵
抗値R,が所定値以下に下がると分圧電圧Voが分圧電
圧v1に対して上昇し比較回路28の出力レベルが高レ
ベルとなり、トランジスタ29がオンとなる。トランジ
スタ29のオンにより電圧v8がヒータ素子20及び基
準抵抗器27の直列回路に印加され、ヒータ素子20に
ヒータ電流が流れ、ヒータ素子20の発熱により酸素濃
度検出部の温度が上昇する。一方、酸素濃度検出部の温
度上昇に伴いヒータ素子20の温度が上昇してヒータ素
子20の抵抗値RHが所定値を上回ると、分圧電圧vo
が分圧電圧v1に対して低下し比較回路28の出力レベ
ルが低レベルとなり、トランジスタ29がオフとなる。
トランジスタ29のオフによりヒータ素子20への給電
が断たれ、ヒータ素子20及び酸素濃度検出部の温度が
低下する。かかる動作を繰返すことにより、ヒータ素子
20の抵抗値が所定値に等しくなるようにヒータ電流が
制御される。上述のことから明らかな様に、比較回路2
8及びトランジスタ29がヒータ素子20への給電量を
制御することによりブリッジ回路の電位平衡を保持する
電位保持手段として作用する。
ところで、ヒータ素子20の温度特性に応じた抵抗値R
Lを有する補正抵抗器4は次の如く選択される。先ず、
個々に製造された酸素濃度検出器1毎に所定温度におけ
るヒータ素子20の抵抗値RHを測定し、ブリッジ回路
を構成する基準抵抗器25.26.27の抵抗値を決定
する際に基準゛   とされた基準ヒータ素子の該所定
温度における抵抗値RHSとの差(RHs −RH)に
応じ選択されるのである。ここで、本発明においては、
補正抵抗器4は基準抵抗器25に並列に接続されている
為、上記選択による補正抵抗器4の抵抗値の変更は基準
抵抗器25との並列接続の合成抵抗値を変更することと
なり、また、上記温度制御が目標とする基準ヒータ素子
の目標温度(目標抵抗値)においてブリッジ回路の電位
平衡が成立する様に基準抵抗器の抵抗値が定められてい
るので、ブリッジ回路の電位平衡を保持することにより
、同温で基準ヒータ素子より高い抵抗値を示すヒータ素
子に対しては基準ヒータ素子に対する給電量よりも少な
い給電をなし得、逆に、同温で低い抵抗値を示すヒータ
素子に対しては基準ヒータ素子に対する給電量よりも多
い給電をなし得、常にヒータ素子20の温度を目標温度
に維持できるのである。
また、従来例として示した特開昭57−203940号
公報のガスセンサにおいては、ブリッジ回路を構成する
基準抵抗そのものとしてヒータ素子の温度特性と比例関
係にある抵抗値を有した抵抗器を選択しなければならな
いのに対し、本発明の場合には補正抵抗器4の変更によ
り基準抵抗器25との並列の合成抵抗値を変更すること
ととしているので、補正抵抗器4として用意すべき抵抗
器の抵抗値のきざみ幅がヒータ素子の温度特性の差(R
HS −RH)に比して大きなもので済み、JIS規格
で定められた入手の容易な抵抗器で賄えるのである。
発明の詳細 な説明した様に、本発明による酸素濃度検出装置におい
ては、酸素イオン伝導性固体電解質部材に電極対を設け
ると共に気体拡散制限域を設けて酸素濃度検出部を構成
し、該検出部を加熱するヒータ素子の目標温度における
抵抗値に対応した抵抗値を有する補正抵抗器を検出ユニ
ットに設け、補正抵抗器に対して並列接続される基準抵
抗器とヒータ素子とからブリッジ回路を構成し電位平衡
保持手段によりヒータ素子への給電量を制御してブリッ
ジ回路の電位平衡を保持する構成となっているので、入
手の容易な抵抗器を用いてヒータ素子の温度特性のばら
つきにも拘らずヒータ素子を目標温度に維持でき、測定
精度の良い酸素濃度検出器を提供できる。また、該補正
抵抗器を検出ユニットに設けているので、個々に製造さ
れた検出ユニット同士の互換性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による酸素濃度検出装置を示す概略図、
第2図は本発明による酸素濃度検出装置の回路図である
。 主要部分の符号の説明 1・・・・・・酸素濃度検出器 2・・・・・・コネクタ    3・・・・・・ECU
4・・・・・・補正抵抗値 6・・・・・・酸素イオン伝導性固体電解質部材15・
・・・・・酸素ポンプ素子 16・・・・・・電池素子   20・・・・・・ヒー
タ素子25.26.27・・・・・・基準抵抗器28・
・・・・・比較器    29・旧・・トランジスタU
・・・・・・検出ユニット 出願人   本田技研工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  酸素イオン伝導性の固体電解質部材によって被測定気
    体を導入する気体拡散制限域を形成し前記固体電解質部
    材を挾む電極対間にポンプ電流を供給して酸素イオンを
    前記固体電解質部材を介して伝導せしめることにより前
    記気体拡散制限域内の酸素濃度を調整しつつ前記ポンプ
    電流値によって前記被測定気体中の酸素濃度を検出する
    酸素濃度検出部と、前記固体電解質部材を加熱する電流
    加熱素子と、前記電流加熱素子の目標温度における抵抗
    値に対応した抵抗値を有する補正抵抗器とからなる検出
    ユニット、及び  前記補正抵抗器に対して並列接続されかつ前記電流加
    熱素子と共にブリッジ回路を構成する基準抵抗器と、前
    記電流加熱素子への給電量を制御して前記ブリッジ回路
    の電位平衡を保持する電位平衡保持手段からなることを
    特徴とする酸素濃度検出装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02259459A (ja) * 1989-03-30 1990-10-22 Ngk Spark Plug Co Ltd 酸素濃度検出センサ
US5182519A (en) * 1990-10-22 1993-01-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Heater control device for an air-fuel ratio sensor
JP2000081415A (ja) * 1998-07-16 2000-03-21 Magneti Marelli Spa 酸素線形センサ試験装置
JP2003515165A (ja) * 1999-11-25 2003-04-22 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト ガスセンサのための駆動制御回路及び駆動制御方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02259459A (ja) * 1989-03-30 1990-10-22 Ngk Spark Plug Co Ltd 酸素濃度検出センサ
US5182519A (en) * 1990-10-22 1993-01-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Heater control device for an air-fuel ratio sensor
US5279145A (en) * 1990-10-22 1994-01-18 Mitsubishi Denki K.K. Heater control device for an air-fuel ratio sensor
JP2000081415A (ja) * 1998-07-16 2000-03-21 Magneti Marelli Spa 酸素線形センサ試験装置
JP2003515165A (ja) * 1999-11-25 2003-04-22 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト ガスセンサのための駆動制御回路及び駆動制御方法

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