JPH01169349A - 空燃比検出装置 - Google Patents
空燃比検出装置Info
- Publication number
- JPH01169349A JPH01169349A JP62327026A JP32702687A JPH01169349A JP H01169349 A JPH01169349 A JP H01169349A JP 62327026 A JP62327026 A JP 62327026A JP 32702687 A JP32702687 A JP 32702687A JP H01169349 A JPH01169349 A JP H01169349A
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- JP
- Japan
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- air
- fuel ratio
- sensor
- detection
- signal
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- Granted
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は内燃機関の空燃比検出装置に係り、特に限界電
流を検出する空燃比検出装置に関する。
流を検出する空燃比検出装置に関する。
従来の空燃比検出装置は、特開昭５８−４８７４９号公
報に記載のようにエンジンの運転状態に応じてリーン空
燃比で制御するか、λ＝１で制御するかを決めそれに応
じてセンサの駆動を限界電流検知と起電力検知に切換え
るとなっていた。しかしエンジン始動直後の制御方法の
点については考慮されていなかった。
報に記載のようにエンジンの運転状態に応じてリーン空
燃比で制御するか、λ＝１で制御するかを決めそれに応
じてセンサの駆動を限界電流検知と起電力検知に切換え
るとなっていた。しかしエンジン始動直後の制御方法の
点については考慮されていなかった。
上記従来技術は、理論空燃比および希薄空燃比を測定可
能なリーンセンサの有する欠点、すなわちλ；１近傍で
の検出精度が悪いため、λ＝１でステップ変化する起電
力測定型に切替えて検出精度を高めようとするもので、
燃料リーン空燃比域ではジルコニアの酸素ポンプ作用を
利用して限界電流を測定する駆動回路を作動させ、理論
空燃比点近傍では濃淡電池の起電力を測定する駆動回路
に切替えて、それぞれ空燃比を検出するとなっていた。
能なリーンセンサの有する欠点、すなわちλ；１近傍で
の検出精度が悪いため、λ＝１でステップ変化する起電
力測定型に切替えて検出精度を高めようとするもので、
燃料リーン空燃比域ではジルコニアの酸素ポンプ作用を
利用して限界電流を測定する駆動回路を作動させ、理論
空燃比点近傍では濃淡電池の起電力を測定する駆動回路
に切替えて、それぞれ空燃比を検出するとなっていた。
本発明の目的は、リニア空燃比センサの有する欠点、す
なわち酸素ポンピング電流は検出素子が６５０℃〜７０
０’Ｃに加熱されないと正常に流れず、始動後暖機まで
の間は検出精度が著しく低下するということを改善する
ものである。
なわち酸素ポンピング電流は検出素子が６５０℃〜７０
０’Ｃに加熱されないと正常に流れず、始動後暖機まで
の間は検出精度が著しく低下するということを改善する
ものである。
上記目的は、起電力測定までの暖機時間が、酸素イオン
電流測定までの暖機時間の１／３〜１１５と短かいとい
う実験データから、限界電流方式により空燃比を測定出
来るようになるまでの期間は、起電力測定のいわゆる濃
淡電池０２センサとして使用することにより達成される
。
電流測定までの暖機時間の１／３〜１１５と短かいとい
う実験データから、限界電流方式により空燃比を測定出
来るようになるまでの期間は、起電力測定のいわゆる濃
淡電池０２センサとして使用することにより達成される
。
したがって、始動暖機径検出素子が６５ｏ℃〜７００℃
まで加熱されるまでは起電力測定を行い、その後限界電
流を測定するように働くので、始動暖機時の検出精度を
向上できる。
まで加熱されるまでは起電力測定を行い、その後限界電
流を測定するように働くので、始動暖機時の検出精度を
向上できる。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明に係わる内燃機関の空燃比制御に係わる
空燃比検出装置のブロック図である。空燃比センサ１は
検出電極１１．基準電極１２．排ガス導入孔１３．大気
導入室１４とヒータ部１５から成っており、センサ温度
検出回路部２と、ヒータ駆動回路部３により温度調節さ
れる。空燃比検出装置は内燃機関の始動と同時に作動を
開始し、ヒータへの通電がオンされセンサの加熱が行な
われる。センサ１は初め理論空燃比検出回路部４と接続
され、酸素濃淡電池の起電力信号を検出しその出力Ｖｓ
を空燃比制御装置１０へ与える。センサ１が十分加熱さ
れ、酸素イオンをポンピングして精度良く空燃比を測定
可能になったら、その信号を切換スイッチ６に送り、起
電力検出から酸素イオン電流検出のリニア空燃比検出回
路部５へ、センサ１の接続を切替える。同時にセンサ温
度検出回路部からは空燃比制御装置１０へ、切替え信号
を与え、リニア出力信号Ｖｏに切替え、以後このＶＯに
より空燃比制御を行なうようにした。この切替のタイミ
ングとしては、センサの温度が設定値に到達して温調が
開始する時期を選ぶことが出来る。すなわち初めヒータ
に通電が行なわれていたものが、設定値に達して通電が
停止され、又再び通電の０Ｎ−ＯＦＦが繰返され温調さ
れるので、最初の通電ＯＦＦの信号を用いることが出来
る。
空燃比検出装置のブロック図である。空燃比センサ１は
検出電極１１．基準電極１２．排ガス導入孔１３．大気
導入室１４とヒータ部１５から成っており、センサ温度
検出回路部２と、ヒータ駆動回路部３により温度調節さ
れる。空燃比検出装置は内燃機関の始動と同時に作動を
開始し、ヒータへの通電がオンされセンサの加熱が行な
われる。センサ１は初め理論空燃比検出回路部４と接続
され、酸素濃淡電池の起電力信号を検出しその出力Ｖｓ
を空燃比制御装置１０へ与える。センサ１が十分加熱さ
れ、酸素イオンをポンピングして精度良く空燃比を測定
可能になったら、その信号を切換スイッチ６に送り、起
電力検出から酸素イオン電流検出のリニア空燃比検出回
路部５へ、センサ１の接続を切替える。同時にセンサ温
度検出回路部からは空燃比制御装置１０へ、切替え信号
を与え、リニア出力信号Ｖｏに切替え、以後このＶＯに
より空燃比制御を行なうようにした。この切替のタイミ
ングとしては、センサの温度が設定値に到達して温調が
開始する時期を選ぶことが出来る。すなわち初めヒータ
に通電が行なわれていたものが、設定値に達して通電が
停止され、又再び通電の０Ｎ−ＯＦＦが繰返され温調さ
れるので、最初の通電ＯＦＦの信号を用いることが出来
る。
第２図は、タイマー回路部７により、理論空燃比検出回
路部４とリニア空燃比検出回路部５を切替える場合のブ
ロック図を示すものである。この場合の切替までの時間
は、始動時の内燃機関冷却水温等により厳密には異なる
が、最も冷却状態にある場合からのセンサ暖機に要する
時間を使用することが出来る。
路部４とリニア空燃比検出回路部５を切替える場合のブ
ロック図を示すものである。この場合の切替までの時間
は、始動時の内燃機関冷却水温等により厳密には異なる
が、最も冷却状態にある場合からのセンサ暖機に要する
時間を使用することが出来る。
第３図はセンサの昇温特性を示すもので、起電力測定が
可能となり理論空燃比検出が出来る温度約３５０℃に達
する時間がｔｓ（秒）であり、酸素イオンポンピングに
よるリニア空燃比検出が可能となる約７００℃に達する
時間がｔｏ（秒）である。
可能となり理論空燃比検出が出来る温度約３５０℃に達
する時間がｔｓ（秒）であり、酸素イオンポンピングに
よるリニア空燃比検出が可能となる約７００℃に達する
時間がｔｏ（秒）である。
実験によりば通常ｔｓは１０秒前後でありｔｏは３０−
６０秒と長いことが確認されている。従って、第１図あ
るいは第２図の実施例による空燃比検出の切替えにより
、始動直後は従来のオンーオフ形０２センサとして使用
することにより空燃比検出が出来ない期間を短縮するこ
とが出来高精度の空燃比制御が可能となった。
６０秒と長いことが確認されている。従って、第１図あ
るいは第２図の実施例による空燃比検出の切替えにより
、始動直後は従来のオンーオフ形０２センサとして使用
することにより空燃比検出が出来ない期間を短縮するこ
とが出来高精度の空燃比制御が可能となった。
第４図は起電力ｖｓの出力特性を示すものであり、第５
図はリニア空燃比検出回路による出力（Ｖ ｏ ）に示
すものである。ポンプ電流１ｐはリッチ側でマイナス、
リーン側でプラスとなり理論空燃比点ではＩＰ＝０であ
る。
図はリニア空燃比検出回路による出力（Ｖ ｏ ）に示
すものである。ポンプ電流１ｐはリッチ側でマイナス、
リーン側でプラスとなり理論空燃比点ではＩＰ＝０であ
る。
本発明によれば、酸素イオンポンピング現象を利用した
、リニア空燃比検出センサの欠点である活性化時間の増
大をカバーすることが出来るので高精度かつ効率の良い
空燃比制御が出来る。
、リニア空燃比検出センサの欠点である活性化時間の増
大をカバーすることが出来るので高精度かつ効率の良い
空燃比制御が出来る。
第１図、第２図は本発明の一実施例のブロック図、第３
図はセンサ加熱時の昇温データの一例、第４図は理論空
燃比検出回路による空燃比−出力特性、第５図はりニア
空燃比検出回路による、空燃比−出力特性である。 １・・・空燃比センサ、２・・・センサ温度検出回路部
、３・・・ヒータ駆動回路部、４・・・理論空燃比検出
回路部、５・・・リニア空燃比検出回路部、６・・・切
替スイッチ、７・・・タイマー回路、１０・・・空燃比
制御装置。 率１囚 期２−図
図はセンサ加熱時の昇温データの一例、第４図は理論空
燃比検出回路による空燃比−出力特性、第５図はりニア
空燃比検出回路による、空燃比−出力特性である。 １・・・空燃比センサ、２・・・センサ温度検出回路部
、３・・・ヒータ駆動回路部、４・・・理論空燃比検出
回路部、５・・・リニア空燃比検出回路部、６・・・切
替スイッチ、７・・・タイマー回路、１０・・・空燃比
制御装置。 率１囚 期２−図
Claims (1)
- １、基準極と検出極および固体電解質、前記検出極にガ
ス拡散を律速する部材を設けた検出素子と、前記検出素
子を加熱するヒータおよびその駆動回路部と、前記検出
素子の濃淡電池の起電力を測定する回路部と、前記検出
素子の限界電流を検出してガス成分を燃料リッチから燃
料リーンの全域にわたり測定する駆動回路部とからなる
燃焼ガスの空気と燃料の混合比を計測する空燃比検出装
置において、ヒータに通電を開始してから検出素子の温
度が所要の値に到達するか、または所定時間を経過する
までの第１の期間の間は前記検出素子は濃淡電池の起電
力で空燃比を計測させ、前記第１の期間経過後は限界電
流で空燃比を計測するように切換えて使う切換手段を設
けたことを特徴とする空燃比検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62327026A JP2624731B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 空燃比検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62327026A JP2624731B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 空燃比検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01169349A true JPH01169349A (ja) | 1989-07-04 |
| JP2624731B2 JP2624731B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=18194479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62327026A Expired - Lifetime JP2624731B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 空燃比検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2624731B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008095663A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Toyota Motor Corp | 空燃比制御装置 |
| JP2009080100A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-04-16 | Denso Corp | ガスセンサ |
| US7743759B2 (en) | 2007-02-07 | 2010-06-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Gas sensor controller |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59142449A (ja) * | 1983-02-04 | 1984-08-15 | Hitachi Ltd | 空燃比検出装置 |
| JPS60111953A (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | 機関の空燃比センサ |
| JPS61280560A (ja) * | 1985-06-06 | 1986-12-11 | Fujikura Ltd | 酸素濃度測定方法 |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP62327026A patent/JP2624731B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59142449A (ja) * | 1983-02-04 | 1984-08-15 | Hitachi Ltd | 空燃比検出装置 |
| JPS60111953A (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | 機関の空燃比センサ |
| JPS61280560A (ja) * | 1985-06-06 | 1986-12-11 | Fujikura Ltd | 酸素濃度測定方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008095663A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Toyota Motor Corp | 空燃比制御装置 |
| US7743759B2 (en) | 2007-02-07 | 2010-06-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Gas sensor controller |
| DE102008000245B4 (de) * | 2007-02-07 | 2010-10-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi | Gassensorsteuerung |
| JP2009080100A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-04-16 | Denso Corp | ガスセンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2624731B2 (ja) | 1997-06-25 |
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