JPH0363559A

JPH0363559A - 酸素センサ特性評価方法および装置

Info

Publication number: JPH0363559A
Application number: JP1199046A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Matsukane; 松金　勇志
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1991-03-19
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: JP2608146B2

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、酸素センサの特性を経済的に有利に、しかも
高い信頼性をもって評価する方法および装置に関するも
のである。

（背景技術）自動車排ガス中の酸素濃度の検出に用いられる酸素セン
サは、その開発乃至製造に際して、その特性を個々に測
定することが一般に行なわれている。

ところで、かかる酸素センサの特性の測定乃至評価は、
エンジン実機にセンサを取り付けて行うことが最も望ま
しく、従来にあっては、この手法が専ら採用されていた
が、かかるエンジン実機を用いた測定は、エンジンの種
類、制御システム、稼動条件等により異なる上、設備が
高価となって経済的に不利であるといった事情があり、
また測定所要時間が長く、工数が多いといった事情もあ
ることから、決して実用的とは言い難く、そのために、
近年においては、モデルガス法、燃焼ガス法、添加ガス
法等の、所謂ガス代替法と称される手法が専ら採用され
ている。

ところが、それらモデルガス法、燃焼ガス法、添加ガス
法等の従来のガス代替法は、経済性乃至は測定結果の信
頼性の面で必ずしも充分とは言い難く、未だ改良の余地
があるのが実情である。

すなわち、モデルガス法は、ボンベガス等を用いて、自
動車排ガスに類似の組成のモデルガスを作り、そのモデ
ルガスを電気炉等で加熱したガスを測定ガスとして用い
て、酸素センサ特定を測定する手法であり、測定結果の
厳密性、安定性で優れていることから、研究的分野には
適しているものの、高価なガスを多量に消費することか
ら、生産現場での量産酸素センサの特性評価に用いた場
合には、経済的に著しく不利になるといった不具合があ
るのである。

また、燃焼ガス法は、プロパン、都市ガス等の燃料ガス
を燃焼させて得られる燃焼排ガスを測定ガスとして用い
る手法であり、経済性および装置の簡便性で優れている
ことから、生産現場での量産酸素センサの特性評価に用
いられてはいるものの、燃焼ガスがほぼ完全燃焼して、
測定ガス中の未燃ガス成分がエンジン実機の排ガス中の
それと比較して著しく少なくなることから、エンジン実
機での測定結果との相関性が大幅に劣り、信頼性に欠け
るといった問題があるのである。

更に、添加ガス法は、燃焼ガス法で得られる燃焼排ガス
中にＣｏ、Ｈ，、Ｎｏ等の未燃ガス成分を加えて測定ガ
スとするものであり、エンジン実機との相関性は優れて
いるものの、モデルガス法はどではないにしろ高価なガ
スを比較的多量に必要とするため、やはり、モデルガス
法と同様に、量産される酸素センサの特性測定に用いた
場合において、経済的に著しく劣るといった問題を内在
しているのである。

（解決課題）ここにおいて、本発明は、このような事情を背景として
為されたものであり、その解決すべき課題とするところ
は、測定ガス中の未燃ガス成分を経済的に有利に増加さ
せて、エンジン実機の排ガス組成に近い組成の測定ガス
を経済的に有利に生成し、もってエンジン実機との相関
性を高めて、信頼性の高い評価結果を経済的に有利に得
ることのできる酸素センサの評価方法および装置を提供
することにある。

（解決手段）そして、かかる課題を解決するために、本発明手法にあ
っては、所定の空気過剰率の測定ガスを酸素センサに供
給して、該酸素センサから出力される信号に基づいて該
酸素センサの特性を評価するに際して、少なくとも二つ
の燃焼装置を用いて、互いに異なる空燃比で混合された
燃料ガスと空気との混合ガスを燃焼し、それら燃焼装置
から排出される燃焼排ガスを相互に混合して、その混合
した燃焼排ガスを前記測定ガスとして用いることとした
のである。

また、前記課題を解決するために、本発明装置にあって
は、所定の空気過剰率のガスを酸素センサに供給して、
該酸素センサから出力される信号に基づいて該酸素セン
サの特性を評価する酸素センサ特性評価装置において、
（ａ）互いに異なる空燃比で混合された燃料ガスと空気
との混合ガスを燃焼する複数の燃焼装置と、（ｂ）それ
ら燃焼装置から排出される燃焼排ガスを混合して、該混
合した燃焼排ガスを前記所定の空気過剰率のガスとして
前記酸素センサに供給する排ガス混合部とを、含むこと
としたのである。

ここで、各燃焼装置から排出される燃焼排ガスの空気過
剰率は、長時間使用しているとドリフトが生じて変動す
るため、このドリフトによる変動を防止する上で、各燃
焼装置と排ガス混合部との間に、各対応する燃焼装置か
ら排ガス混合部に排出される燃焼排ガスの空気過剰率を
検出する検出手段をそれぞれ設けると共に、それら検出
手段で検出された空気過剰率が各対応する燃焼装置から
の燃焼排ガスについて予め設定された空気過剰率と一致
するように、各燃焼装置で燃焼される混合ガスの空燃比
を調節する空燃比調節手段を設けることが好ましい。

また、センサ特性の測定に際して、測定ガスの空気過剰
率を変更制御するために燃焼混合ガスの空燃比が変更制
御せしめられる燃焼装置については、その空燃比の変更
制御を所定の外部信号に基づいて行わせるようにするこ
とも可能であるが、それらの燃焼装置について、燃焼混
合ガスの空燃比を酸素センサの出力信号に基づいて制御
する空燃比制御手段をそれぞれ設けて、それらの燃焼装
置における空燃比を酸素センサの出力信号に基づいてフ
ィードバック制御させるようにしてもよい。

この場合、燃焼混合ガスの空燃比が変更制御せしめられ
る燃焼装置は、少なくとも一つあれば足りるが、燃焼混
合ガスの空燃比が全ての燃焼装置で変更制御されるよう
になっている場合には、全ての燃焼装置について空燃比
制御手段が設けられることとなる。

更に、各燃焼装置からの燃焼排ガスを混合しただけでは
未燃ガス成分が足りないような場合には、その未燃ガス
成分の不足分を補う意味で、酸化性ガス或いは還元性ガ
ス、若しくはそれらの両方を供給可能なガス供給手段を
排ガス混合部に接続するようにしてもよい。

（作用）従来の燃焼ガス法のように、単に一つの燃焼装置を用い
て測定ガスを得るようにした場合には、酸素センサ特性
の測定のために必要な空気過剰率の測定ガスを得るため
に、理想空燃比に極めて近い状態の空燃比で混合した混
合ガスを燃焼装置で燃焼させることが必要となり、従っ
て、前述のように、その燃焼排ガス中の未燃成分は著し
く少なくなる。

しかし、本発明手法のように、複数の燃焼装置を用い、
それら複数の燃焼装置で互いに異なる空燃比の混合ガス
を燃焼させて、それら複数の燃焼装置からの燃焼排ガス
を混合して測定ガスとした場合には、それら燃焼装置で
の燃焼は、燃料ガス量が空気量に比して過少なり−ン状
態、若しくは燃料ガス量が空気量に比して過剰なリッチ
状態で行なわれることとなり、リーン状態で燃焼が行わ
れた燃焼装置からの燃焼排ガス中には酸素残留量が多く
、またリッチ状態で燃焼が行われた燃焼装置からの燃焼
排ガス中には未燃ガス残留量、特に酸素センサの特性測
定に影響の大きいＣＯの残留量が多くなって、それらが
混合して得られる測定ガスのガス成分が実際のエンジン
の排ガス成分により近くなる。

因に、第１図は、本発明手法に従う測定ガス生成手法に
従って得られた測定ガス中ＯＣＯ量および０２量と、従
来の燃焼ガス法に従う測定ガス生成手法に従って得られ
た測定ガス中のＣＯ量およびＯｔ量とを、実機エンジン
の排ガス中のそれらと比較して示すグラフであるが、そ
の図から明らかなように、本発明手法に従う測定ガス生
成手法によって得られた測定ガス中ＯＣＯ量および０２
量は、各燃焼装置での空燃比の設定条件が互いに異なる
の、■の二つの測定結果の何れにおいても、従来の燃焼
ガス法で得られた測定ガスのそれに比べて、空気過剰率
：λが０．９０〜１．１０付近の広い範囲において、エ
ンジン実機の排ガス中のそれに著しく近くなっているの
である。

なお、第２図は、上記の、■の測定に用いた装置を示し
ており、２，４は、それぞれ、燃焼装置としてのガスバ
ーナを、また６は、それらガスバーナ２．４からの燃焼
排ガスを混合して測定ガスを生成する排ガス混合部を、
更に８，１０は、ＣＯ量および０２量を測定するための
ガス分析計および酸素濃度検知器を示している。そして
、ここでは、かかる装置を用いて、ガスバーナ２からの
燃焼排ガスの空気過剰率がＡとなるように、燃料ガス供
給装置１２および空気供給装置１４からガスバーナ２に
燃料ガスおよび空気を供給する一方、ガスバーナ４から
の燃焼排ガスの空気過剰率がＢとなるように、燃料ガス
供給装置１６および空気供給装置１８からガスバーナ４
に燃料ガスと空気とを供給して、それら空気過剰率の差
；　Ａ−Ｂを０．０８に設定した条件下で、前記第１図
の■の測定を行ない、またそれら空気過剰、率の差：Ａ
−Ｂを０．１２に設定した条件下で、前記■の測定を行
なった。

このように、本発明手法によれば、燃料ガスを燃焼して
得た燃焼排ガスから測定ガスを得る極めて簡単且つ安価
な手段で、未燃ガス成分の多い、実際のエンジンの排ガ
ス組成により近い組成の測定ガスを得ることができるの
であり、それ故、酸素センサの出力信号としても、実機
エンジンでの測定結果により近い状態の信号が得られる
こととなって、その出力信号に基づく評価結果も実機エ
ンジンにおける測定値との相関性が高い、より信頼性が
高いものとなるのである。

また、本発明によれば、第１図の測定結果から明らかな
ように、各燃焼装置での空燃比の設定によって未燃ガス
成分を調整することができるため、エンジンの多様な状
態に対応することもできるのである。

そして、本発明装置によれば、かかる手法を有利に実施
できるのであり、かかる手法を実施する本発明装置にお
いて、前述の如き検出手段と空燃比調節手段とを設ける
ようにすれば、ドリフトによる誤差を良好に抑制して、
より信頼性の高い測定結果を得ることができるのである
。

また、本発明装置において、前述の如き空燃比制御手段
を設ければ、エンジン実機での制御状態により近い状態
で酸素センサの特性評価を行うことができるのであり、
更に、前述の如きガス供給手段を排ガス混合部に接続す
れば、測定ガス中の未燃ガス成分を必要に応じて増加で
きるため、エンジンのより多様な状態での特性評価が可
能となるのである。なお、かかるガス供給手段は、未燃
ガス成分の不足を補うためだけに用いられるため、従来
のモデルガス手法に比べては勿論、添加ガス手法に比べ
ても、酸化性ガス乃至は還元性ガスの消費量が極めて小
さく抑制されて、それに要する費用も著しく小さく抑制
されるのである。

（実施例）以下、本発明をより一層具体的に明らかにするために、
その幾つかの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

先ず、第３図には、本発明に従う酸素センサ特性評価装
置の一例が示されている。そこにおいて、２０．２２は
、燃焼装置としてのガスバーナであり、それらガスバー
ナ２０，２２には、主燃料ガス供給装置２４．２６から
プロパン等の燃料ガスが一定の流量で継続的に供給され
るようになっていると共に、主空気供給装置２８．３０
から一定の流量で空気が継続的に供給されるようになっ
ている。また、それらガスバーナ２０，２２には、それ
ぞれ、電磁弁駆動装置３１によって開閉駆動される電磁
弁３２．３４を介して副燃料ガス供給装置３６．３８が
接続されると共に、同じく電磁弁駆動装置３１によって
開閉駆動される電磁弁４０．４２を介して副空気供給装
置４４．４６が接続されており、電磁弁３２．３４の弁
開時において、副燃料ガス供給装置３６．３８からプロ
パン等の燃料ガスが、また電磁弁４０．４２の弁開時に
おいて、副空気供給装置４４．４６から空気が、それぞ
れ所定流量でガスバーナ２０，２２に供給されるように
なっている。

なお、ここでは、上記各燃料ガス供給装置および空気供
給装置に流量制御機能を有するマスフローコントローラ
が用いられている。

一方、各ガスバーナ２０，２２は、それらで燃焼された
燃焼排ガスを排出するための排出管５０゜５２を介して
、それらについて共通に設けられた排ガス混合部４８に
接続されている。そして、各ガスバーナ２０，２２から
排出された燃焼排ガスがその排ガス混合部４８で混合さ
れて測定ガスが生成されるようになっており、その測定
ガスが、酸素センサ５６の取付部が設けられた筒状ボー
ト５４に、つまり筒状ボート５４の取付部に取り付けら
れる酸素センサ５６に、供給されるようになっている。

そして、この筒状ボート５４の取付部に取り付けられた
酸素センサ５６にデータ処理装置５８が接続されて、従
来と同様に、そのデータ処理装置５８において、その酸
素センサ５６からの出力信号に基づいて、応答特性や制
御点等の酸素センサ５６の特性が測定されるようになっ
ている。

なお、データ処理装置５８でのデータ処理操作は、プロ
グラマ６０で設定された周期に従って、電磁弁駆動装置
３１による電磁弁３２．３４と４０．４２との択一的な
開閉作動に同期して行なわれる。

このような評価装置によって酸素センサ５６の特性を評
価するには、主燃料ガス供給装置！２４からガスバーナ
２０への燃料ガス供給量を主燃料ガス供給装置２６から
ガスバーナ２２へのそれよりも一定量多く設定する一方
、主空気供給装置２８からガスバーナ２０への空気供給
量を主空気供給装置３０からガスバーナ２２へのそれよ
りも一定量少なく設定する。そして、これにより、主燃
料ガス供給装置２４からの燃料ガスと主空気供給装置２
８からの空気との混合ガス（ベースガス）の燃焼時にお
いて、ガスバーナ２０から排出される燃焼排ガスの空気
過剰率が化学量論比よりも一定量：Δλだけ小さくなる
ようにする一方、主燃料ガス供給装置２６からの燃料ガ
スと主空気供給装置３０からの空気との混合ガス（ベー
スガス）の燃焼時において、ガスバーナ２２から排出さ
れる燃焼排ガスの空気過剰率が化学量論比よりも一定ｉ
Ｅ：Δλだけ大きくなるように為し、それらベースガス
の燃焼排ガスが混合される排ガス混合部４８において、
その混合ガス（測定ガス）の空気過剰率：λが化学量論
比（λ＝１）となるようにする。

そして、主燃料ガス供給装置２４．２６からの燃料ガス
流出量および主空気供給装置２８．３０からの空気流出
量をこのように設定した状態で、プログラマ６０で設定
した所定の周期で電磁弁３２．３４と４０．４２とを択
一的に開閉制御し、副燃料ガス供給装置３６．３８およ
び副空気供給装置４４．４６から燃料ガスと空気とを各
対応するガスバーナ２０，２２に交互に流入させて、排
ガス混合部４日で混合・生成される測定ガスの空気過剰
率：λをリッチ状態（λ〈１）とり−ン状態（λ〉１）
とで交互に切換え、かかる切換作動下で得られる酸素セ
ンサ５６からの出力信号に基づいて、従来と同様にして
、応答特性や制御点等の酸素センサ５６の特性を測定す
る。

すなわち、酸素センサ５６の応答特性は、例えば、第４
図の（ａ）および中）に示されているように、酸素セン
サ５６の出力信号のレベル変動中心の０゜４５Ｖをスレ
ッショールドレベルとして、測定ガスがリッチ状態にあ
る状態下で電磁弁が切り換えられてから、酸素センサ５
６の出力信号レベルがそのスレッショールドレベルより
も下回るまでのリッチ／リーン応答時間：　ＴＲ３と、
測定ガスがリーン状態にある状態下で、電磁弁が切り換
えられてから、酸素センサ５６の出力信号レベルがその
スレッシゴールドレベルを上回るまでのリーン／リッチ
応答時間：　’ｒ’Ｌｓとを測定し、それらの和の逆数
：　１　／　（Ｔ＊ｓ＋ＴＬｓ）を求めて、それを指標
とする。

また、酸素センサ５６の制御点は、それらリッチ／リー
ン応答時間：Ｔ”＊ｓとリーン／リッチ応答時間：　Ｔ
’ｔｓとの比：Ｔ、ｌｓ／Ｔいを求めて、それを指標と
する。

このように、本実施例装置によれば、応答特性や制御点
等の酸素センサ５６の特性を、従来装置と同様に測定す
ることができるのである。そして、本実施例装置におい
ては、それら特性の測定に際して、前述のように、二つ
のガスバーナ２０，２２が用いられ、一方のガスバーナ
２０においては、燃料ガス量が理想空燃比よりも過剰な
状態の混合ガスが燃焼され、また他方のガスバーナ２２
においては、燃料ガスが理想空燃比よりも過少な状態の
混合ガスが燃焼されて、それらの燃焼排ガスが排ガス混
合部４８で混合されて測定ガスが生成されるようになっ
ているため、燃料ガスの燃焼によって測定ガスを生成す
る簡便で安価な手法でありながら、従来の燃焼ガス法よ
りも測定ガス中の未燃ガス成分を大幅に増加させて、エ
ンジン実機の排ガスの組成に近い測定ガスを得ることが
できるのであり、それ故、上記応答特性や制御点等の酸
素センサ５６の特性測定結果として、実機エンジンにお
ける測定値との相関性が高い、信頼性の高い評価結果を
得ることができるのである。

因に、第５図は、本実施例装置を用いて測定した酸素セ
ンサ５６の応答特性の指標としてのリッチ／リーン応答
時間；ＴＲ３とリーン／リッチ応答時間：ＴＬｓとの和
の逆数：　１／　（Ｔ１１３＋ＴＬ！＋）と、それら酸
素センサ５６を実機エンジンに搭載して測定した応答特
性の指標としてのエンジンフィードバック制御周波数と
の関係を示すものであるが、それらの間には、従来の燃
焼ガス法の場合よりも、極めて高い相関性が認められる
のである。

また、第６図は、本実施例装置を用いて測定した酸素セ
ンサ５６の制御点の指標としてのりフチ／リーン応答時
間：Ｔ”ｍｓとリーン／リッチ応答時間：　Ｔｔｇとの
比：Ｔ□／ＴＬ−と、それら酸素センサ５６を実機エン
ジンに搭載して測定したエンジン制御点の空気過剰率の
関係を示すものであるが、それらの間においても、従来
の燃焼ガス法の場合よりも、著しく高い相関性が認めら
れている。

つまり、これらのことから、本実施例が、従来の燃焼ガ
ス法に比して、エンジン代替法としてより高い信頼性を
有しているが認識されるのである。

なお、第５図および第６図の測定に際しては、燃料ガス
としてプロパンを用い、一方のガスバーナ２０において
、ベースガス燃焼時の燃焼排ガスの空気過剰率を０．９
４に設定する一方、他方のガスバーナ２２において、ベ
ースガス燃焼時の燃焼排ガスの空気過剰率を１．０６に
設定した。

次に、本発明の別の実施例を第７図に基づいて詳細に説
明する。なお、ここでは、前記実施例と異なる点につい
てのみ、詳述する。

すなわち、本実施例においては、各ガスバーナ２０．２
２と排ガス混合部４８とを結ぶ排出管５０．５２に対し
て、各ガスバーナ２０，２２からの燃焼排ガスの空気過
剰率を測定するための第一および第二のＡ／Ｆ計６２；
６４が設けられており、各燃焼排ガスの空気過剰率を表
す信号がそれらＡ／Ｆ計６２．６４から流量制御回路６
６．６８にそれぞれ供給されるようになっている。そし
て、それら流量制御回路６６．６８は、予め設定された
目標空気過剰率と３、それらＡ／Ｆ計６２゜６４からの
信号が表す実際の空気過剰率とを比較して、それらが一
致するように、主燃料ガス供給装置２４．２６から各ガ
スバーナ２０，２２への燃料ガス供給量を調節するよう
になっており、これにより、長期間の使用によって生じ
るドリフトによって、各ガスバーナ２０，２２から排出
される燃焼排ガスの空気過剰率が変化しないようにされ
ている。つまり、これにより、ドリフトに起因する測定
誤差の発生が良好に防止され得るようになっているので
あり、このことから明らかなように、ここでは、Ａ／Ｆ
計６２．６４が検出手段を構成していると共に、流量制
御回路６６．６８が空燃比調節手段を構成しているので
ある。

なお、かかる流量制御回路６６．６８による空気過剰率
の補正操作は、各電磁弁を閉状態に設定して、各ガスバ
ーナ２０，２２にベースガスだけを流入させた状態で行
なわれる。

また、流量制御回路６６．６８による空気過剰率の補正
操作は、主空気供給装置２８．３０からの空気流出量を
調節することによって行うようにすることもできる。

一方、本実施例装置においては、酸素センサ５６に対し
、該酸素センサ５６の出力信号をその出力信号のレベル
変動中心の０．４５　Ｖのスレッショールドレベルと比
較して、酸素センサ５６の出力信号レベルが該スレッシ
ョールドレベルを上回るとき、および下回るときに電磁
弁切換信号を出力するフィードバック制御回路７０が接
続されている。そして、ここでは、かかるフィードバッ
ク制御回路７０からの電磁弁切換信号によって電磁弁駆
動装置３１が制御されて、副燃料ガス供給装置３６．３
８に対応した電磁弁３２．３４と、副空気供給装置４４
．４６に対応した電磁弁４０．４２とが交互に開閉駆動
されるようになっており、これにより、酸素センサ５６
の応答特性に応じた周期で酸素センサ５６の出力が増減
させられるようになっている。つまり、かかる酸素セン
サ出力の振動周波数、換言すれば、本実施例装置のフィ
ードバック周波数を測定することにより、その測定結果
を指標として酸素センサ５６の応答特性を知ることがで
きるのであり、ここでは、フィードバック制御回路７０
に接続された計測装置７２において、そのフィードバッ
ク周波数が測定されるようになっている。

なお、上述の説明から明らかなように、ここでは、フィ
ードバック制御回路７０と、このフィードバック制御回
路７０によって制御される電磁弁駆動装置３１、並びに
かかる電磁弁駆動装置３１によって開閉制御されて、ガ
スバーナ２０，２２で燃焼される混合ガスの空燃比を変
更せしめる電磁弁３２．３４および４０．４２とから、
空燃比制御手段が構成されている。

また、本実施例装置においては、酸素センサ５６が配設
される筒状ボート５４に第三のＡ／Ｆ計７４が設けられ
ており、このＡ／Ｆ計７４によって酸素センサ５６に供
給された測定ガスの空気過剰率：λが測定されて、その
測定信号が計測装置７２に供給されるようになっている
。そして、かかる計測装置７２において、このＡ／Ｆ計
７４で測定された空気過剰率：λの平均値が酸素センサ
５６の制御点として求められるようになっている。

なお、第８図は、酸素センサ５６の出力信号（起電力）
と、電磁弁３２．３４および４０．４２の開閉状態と、
Ａ／Ｆ計７４の出力信号との時間的な変動関係を示して
いる。

このような評価装置においても、測定ガスの生成手法は
前記実施例と同様であるため、前記実施例と同様の効果
を得ることができるのである。

因に、第９図は、本実施例装置を用いて測定した酸素セ
ンサ５６の応答特性の指標としてのフィードバック制御
周波数と、それら酸素センサ５６を実機エンジンに搭載
して測定した応答特性の指標としてのエンジンフィード
バック制御周波数との関係を示すものであり、また、第
１０図は、本実施例装置を用いて測定した酸素センサ５
６の制御点の空気過剰率と、それら酸素センサ５６を実
機エンジンに搭載して測定した制御点の空気過剰率との
関係を示すものであるが、それらの何れにおいても、従
来の燃焼ガス法に比して、著しく高い相関性が認められ
るのであり、このことから、本実施例が、前記実施例と
同様に、従来の燃焼ガス法に比して、エンジン代替法と
してより高い信頼性を有していることが認められるので
ある。

なお、上記第９図および第１０図の測定に際しても、前
記第５図および第６図の測定の時と同様に、プロパンを
燃料ガスとして用いる一方、一方のガスバーナ２０にお
いて、ベースガス燃焼時の燃焼排ガスの空気過剰率を０
．９４に設定すると共に、他方のガスバーナ２２におい
て、ベースガス燃焼時の燃焼排ガスの空気過剰率を１．
０６に設定した。

以上、本発明の幾つかの実施例を詳細に説明したが、本
発明がそれらの具体例に限定されるものではなく、その
趣旨を逸脱しない範囲内において、種々なる変更、修正
、改良等を施した態様で実施できることは勿論である。

例えば、前記第二の実施例では、酸素センサ５６の特性
の測定に際して、二つのガスバーナ２０゜２２の両方の
燃焼排ガスの空気過剰率が同時に変更制御されるように
なっていたため、空燃比制御手段がそれらガスバーナ２
０，２２の双方について設けられていたが、一方のガス
バーナの燃焼排ガスの空気過剰率だけが変更制御される
ようになっている場合には、その一方のガスバーナにつ
いてだけ空燃比制御手段を設ければよい。

また、前記実施例では、燃焼装置としてのガスバーナが
何れも単に二つ用いられていただけであったが、３つ以
上の燃焼装置を用いて本発明装置を構成することも可能
である。

更に、第７図に破線で示すように、空気等の酸化性ガス
若しくはＣ○やＨ２等の還元性ガスの少なくとも一方を
供給するためのガス供給装置７６を排ガス混合部４８に
接続して、それら酸化性ガスや還元性ガスを測定ガス中
に必要に応じて混入させるようにしてもよい。このよう
にしても、ガス供給装置７６から排ガス混合部４８に供
給される酸化性ガス乃至は還元性ガスの使用量は極めて
少なくて済むため、従来のモデルガス法や添加ガス法等
に比して、それに要する費用も極めて少なくて済むので
ある。なお、かかるガス供給装置７６から排ガス混合部
４８へのガスの流入制御は、電磁弁制御装置３１によっ
て図示しない電磁弁を開閉制御することによって行なわ
れることとなる。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明手法によれば、
燃料ガスを燃焼させる、従来の燃焼ガス手法と同様の簡
便且つ安価な手法で、エンジンの排ガス組成により類似
した組成の測定ガスを得ることができるため、従来の燃
焼ガス手法よりも信頼性の著しく高い評価結果を、従来
のモデルガス法や添加ガス法よりも経済的に極めて有利
に得ることができるのである。そして、本発明装置によ
れば、かかる本発明手法を好適に実施することができる
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明手法に従う生成手法に従って生成され
た測定ガス中の０２ＮおよびＣＯ量と、従来の燃焼ガス
法に従う生成手法に従って生成された測定ガス中の０２
量およびＣＯ量を、実際のエンジンの排ガス中のそれら
と比較して示すグラフであり、第２図は、本発明手法に
従う生成手法に従って測定ガスを生成して、その測定ガ
ス中の０２量とＣＯ量を測定した装置を示す図である。第３図は、本発明に従う酸素センサ評価装置の一例を示
す図であり、第４図の（ａ）および（ｂ）は、それぞれ
、第３図の装置における応答特性の評価に利用されるリ
ッチ／リーン応答時間：　ＴＲ８およびリーン／リッチ
応答時間：Ｔｔｓを説明するための図であり、第５図は
、第３図の装置を用いて測定した酸素センサの応答特性
の指標としての１／（Ｔ□＋Ｔ０．）と、エンジン実機
の応答特性の指標としてのエンジンフィードバック制御
周波数の関係を示すグラフであり、第６図は、同じく、
第３図の装置を用いて測定した酸素センサの制御点の指
標としてのＴＲ３／ＴＬ、と、エンジン実機の制御点の
空気過剰率との関係を示すグラフである。第７図は、本発明に従う酸素センサ評価装置の別の一例
を示す図であり、第８図は、第７図の装置における酸素
センサ出力と、各電磁弁の開閉制御状態と、第三のＡ／
Ｆ計の出力との関係を示す波形図であり、第９図は、第
７図の装置を用いて測定した酸素センサの応答特性の指
標としての装置フィードバック制御周波数と、エンジン
実機の応答特性の指標としてのエンジンフィードバック
制御周波数の関係を示すグラフであり、第１０図は、第
７図の装置を用いて測定した酸素センサの制御点の空気
過剰率と、エンジン実機の制御点の空気過剰率との関係
を示すグラフである。２０．２２：ガスバーナ（燃焼装置）２４．２６ｉ主燃料ガス供給装置２８．３０：主空気供給装置３１：電磁弁駆動装置３２．３４，４０．４２：電磁弁３６．３８：副燃料ガス供給装置４４．４６：副空気供給装置４日：排ガス混合部　　５０，５２：排出管５６：酸素
センサ　　　５８：データ処理装置６２．６４：Ａ／Ｆ
計（検出手段）６６．６８：流量制御回路（空燃比調節手段）７（ｌフ
ィードバック制御回路７２：計測装置　　　　７４：Ａ／Ｆ計６：ガス供給装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定の空気過剰率の測定ガスを酸素センサに供給
して、該酸素センサから出力される信号に基づいて該酸
素センサの特性を評価するに際して、少なくとも二つの燃焼装置を用いて、互いに異なる空燃
比で混合された燃料ガスと空気との混合ガスを燃焼し、
それら燃焼装置から排出される燃焼排ガスを相互に混合
して、その混合した燃焼排ガスを前記測定ガスとして用
いることを特徴とする酸素センサ特性評価方法。
（２）所定の空気過剰率の測定ガスを酸素センサに供給
して、該酸素センサから出力される信号に基づいて該酸
素センサの特性を評価する酸素センサ特性評価装置であ
って、互いに異なる空燃比で混合された燃料ガスと空気との混
合ガスを燃焼する複数の燃焼装置と、それら燃焼装置か
ら排出される燃焼排ガスを混合して、該混合した燃焼排
ガスを前記測定ガスとして前記酸素センサに供給する排
ガス混合部とを、含むことを特徴とする酸素センサ特性評価装置。
（３）前記複数の燃焼装置と前記排ガス混合部との間に
、各対応する燃焼装置から該排ガス混合部に排出される
燃焼排ガスの空気過剰率を検出する検出手段をそれぞれ
設けると共に、それら検出手段で検出された空気過剰率
が各対応する燃焼装置からの燃焼排ガスについて予め設
定された空気過剰率と一致するように、各燃焼装置で燃
焼される混合ガスの空燃比を調節する空燃比調節手段を
設けたことを特徴とする請求項（２）記載の酸素センサ
特性評価装置。
（４）前記複数の燃焼装置の少なくとも一つに対応して
、その燃焼装置にて燃焼せしめられる混合ガスの空燃比
を前記酸素センサの出力信号に基づいて制御する空燃比
制御手段を設けたことを特徴とする請求項（２）または
（３）記載の酸素センサ特性評価装置。
（５）酸化性ガスおよび還元性ガスの少なくとも一方を
供給可能なガス供給手段を前記排ガス混合部に接続して
なることを特徴とする請求項（２）乃至（４）の何れか
に記載の酸素センサ特性評価装置。