JPS61122559A - 酸素濃度測定装置 - Google Patents
酸素濃度測定装置Info
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- JPS61122559A JPS61122559A JP59246879A JP24687984A JPS61122559A JP S61122559 A JPS61122559 A JP S61122559A JP 59246879 A JP59246879 A JP 59246879A JP 24687984 A JP24687984 A JP 24687984A JP S61122559 A JPS61122559 A JP S61122559A
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- oxygen
- oxygen sensor
- oxygen concentration
- air
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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
- G01N27/416—Systems
- G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
- G01N27/4175—Calibrating or checking the analyser
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
- G01N33/0029—Cleaning of the detector
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (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】
（技術分野）
本発明は酸素濃度測定装置、詳しくは酸素センサを用い
て被測定ガスの酸素濃度を広範囲に精度よく検出する酸
素濃度測定装置に関する。
て被測定ガスの酸素濃度を広範囲に精度よく検出する酸
素濃度測定装置に関する。
（従来技術）
近時、エンジンの燃費、排気対策等の要求を満たすため
、希薄領域においても空燃比がフィードバック制御され
る傾向にあり、このような空燃比は、通常、排気中の酸
素濃度をパラメータとして酸素センサにより検出される
。
、希薄領域においても空燃比がフィードバック制御され
る傾向にあり、このような空燃比は、通常、排気中の酸
素濃度をパラメータとして酸素センサにより検出される
。
このため、リッチからリーンまで、空燃比を広範囲に検
出可能を酸素センサ（例えば、特開昭５９−６７４５５
号公報、特開昭５９−４６３５０号公報参照）が種々開
発されている しかしながら、このような従来の酸素濃度測定装置にあ
っては、酸素センサの主要部が排気に直接晒される構成
であるため、酸素センサがリッチ空燃比の燃焼排気ガス
に長時間晒されていると、排気中のカーボンやＨＣ成分
等の不要物（以下、不要付着物という）がその表面や電
極等に堆積しやすい。すなわち、このような酸素センサ
によればリッチ空燃比にフィードバック制御することが
できる反面、このリッチ空燃比への制御状態が長時間継
続される可能性があり、かかる場合、上記堆積を招きや
すい。このため、酸素センサ表面の目詰まりや電極間で
の電流リーク等を起こすおそれがあり、空燃比の検出精
度が低下して空燃比の制御精度の悪化が予想される。
出可能を酸素センサ（例えば、特開昭５９−６７４５５
号公報、特開昭５９−４６３５０号公報参照）が種々開
発されている しかしながら、このような従来の酸素濃度測定装置にあ
っては、酸素センサの主要部が排気に直接晒される構成
であるため、酸素センサがリッチ空燃比の燃焼排気ガス
に長時間晒されていると、排気中のカーボンやＨＣ成分
等の不要物（以下、不要付着物という）がその表面や電
極等に堆積しやすい。すなわち、このような酸素センサ
によればリッチ空燃比にフィードバック制御することが
できる反面、このリッチ空燃比への制御状態が長時間継
続される可能性があり、かかる場合、上記堆積を招きや
すい。このため、酸素センサ表面の目詰まりや電極間で
の電流リーク等を起こすおそれがあり、空燃比の検出精
度が低下して空燃比の制御精度の悪化が予想される。
（発明の目的）
そこで本発明は、排気管内が所定酸素濃度以上（例えば
、所定のリーン空燃比）の状態になると、所定時間酸素
センサのヒータへの供給電力を増大させることにより、
ヒータの発生熱を大きくして酸素センサに堆積した不要
付着物を焼却し、酸素センサの機能低下を防止すること
を目的としている。
、所定のリーン空燃比）の状態になると、所定時間酸素
センサのヒータへの供給電力を増大させることにより、
ヒータの発生熱を大きくして酸素センサに堆積した不要
付着物を焼却し、酸素センサの機能低下を防止すること
を目的としている。
（発明の構成）
本発明による酸素濃度測定装置はぞの全体構成図を第１
図に示すように、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度
検出用素子部と、該素子部を加熱するヒータと、を有す
る酸素センサａと、被測へ 定ガスが所定酸素
濃度異状の状態にあるか否かを判別し、所定酸素濃度異
状の状態にあるとき所定時間加熱増大信号を出力する判
別手段すと、加熱増大信号が人力されるとヒータへの供
給電力を増大させるヒータ制御手段Ｃと、を備えており
、酸素センサａの不要付着物を焼却するものである。
図に示すように、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度
検出用素子部と、該素子部を加熱するヒータと、を有す
る酸素センサａと、被測へ 定ガスが所定酸素
濃度異状の状態にあるか否かを判別し、所定酸素濃度異
状の状態にあるとき所定時間加熱増大信号を出力する判
別手段すと、加熱増大信号が人力されるとヒータへの供
給電力を増大させるヒータ制御手段Ｃと、を備えており
、酸素センサａの不要付着物を焼却するものである。
（実施例）
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第２〜７図は本発明の一実施例を示す図であであり、本
発明をエンジンの排気中の酸素濃度、すなわち空燃比を
検出する装置に通用した例である。
発明をエンジンの排気中の酸素濃度、すなわち空燃比を
検出する装置に通用した例である。
まず、構成を説明すると、第２図において、１はエンジ
ンであり、吸入空気はエアクリーナ２より吸気管３を通
して各気筒に供給され燃料は噴射信号Ｓｔに基づいてイ
ンジェクタ４により噴射される。そして、気筒内で燃焼
した排気は排気管５を通して触媒コンバータ６に導入さ
れ、触媒コンバータ６内で排気中の有害成分（Ｃｏ、Ｈ
ＣｌＮ０ｘ）を三元触媒により清浄化して排出される。
ンであり、吸入空気はエアクリーナ２より吸気管３を通
して各気筒に供給され燃料は噴射信号Ｓｔに基づいてイ
ンジェクタ４により噴射される。そして、気筒内で燃焼
した排気は排気管５を通して触媒コンバータ６に導入さ
れ、触媒コンバータ６内で排気中の有害成分（Ｃｏ、Ｈ
ＣｌＮ０ｘ）を三元触媒により清浄化して排出される。
吸入空気の流量Ｑａはエアフローメータ７により検出さ
れ、吸気管３内の絞り弁８によって制御される。ウォー
タジャケットを流れる冷却水の温度Ｔｗは水温センサ９
により検出され、排気中の酸素濃度は酸素センサ１０に
より検出される。また、エンジン１の回転数Ｎはクラン
ク角センサ１１により検出される。これら記各センサ７
．９．１０．１１からの信号はコントロールユニット１
２に入力されており、コントロールユニット１２はこれ
らのセンサ情報に基づいて空燃比制御および酸素センサ
１０のヒータへの通電制御を行うもので、詳細な構成は
後述する。
れ、吸気管３内の絞り弁８によって制御される。ウォー
タジャケットを流れる冷却水の温度Ｔｗは水温センサ９
により検出され、排気中の酸素濃度は酸素センサ１０に
より検出される。また、エンジン１の回転数Ｎはクラン
ク角センサ１１により検出される。これら記各センサ７
．９．１０．１１からの信号はコントロールユニット１
２に入力されており、コントロールユニット１２はこれ
らのセンサ情報に基づいて空燃比制御および酸素センサ
１０のヒータへの通電制御を行うもので、詳細な構成は
後述する。
第３．４図は酸素センサ１０の分解斜視図およびその断
面図である。これらの図において、基板２１は絶縁性を
有する基板であり、基板２１上にはヒータ２２を介して
チャンネル状の大気導入部詔を形成した大気導入板２４
が積層される。その上に、酸素イオン伝導性の板状固体
電解質２５が積層され、固体電解質２５の下面には基準
電極２６が、それに対応する上面にはポンプ電極２７と
センサ電極２８がそれぞれ印刷により設けられる。さら
に、この固体電解質２５の上に排気を導入するガス導入
部２９を窓状に形成した板状体３０が積層され、その上
にガスの拡散を規制する（例えば、リーン時には矢印方
向への拡散を規制する）手段としての小孔３１を設けた
板状体３２が積層される。なお、３３．３４はヒータ２
２のリード線、３５〜３７はそれぞれ基準電極２６、ポ
ンプ電極２７、センサ電極２８のリード線である。
面図である。これらの図において、基板２１は絶縁性を
有する基板であり、基板２１上にはヒータ２２を介して
チャンネル状の大気導入部詔を形成した大気導入板２４
が積層される。その上に、酸素イオン伝導性の板状固体
電解質２５が積層され、固体電解質２５の下面には基準
電極２６が、それに対応する上面にはポンプ電極２７と
センサ電極２８がそれぞれ印刷により設けられる。さら
に、この固体電解質２５の上に排気を導入するガス導入
部２９を窓状に形成した板状体３０が積層され、その上
にガスの拡散を規制する（例えば、リーン時には矢印方
向への拡散を規制する）手段としての小孔３１を設けた
板状体３２が積層される。なお、３３．３４はヒータ２
２のリード線、３５〜３７はそれぞれ基準電極２６、ポ
ンプ電極２７、センサ電極２８のリード線である。
ポンプ電極ｒと基準電極２６は固体電解質２５に酸素イ
オンの移動を生じさせて上下両面間の酸素分圧比を一定
に保つポンプ電流Ｉｐを流すための電極を構成し、セン
サ電極あと基準電極２６は固体電解質２５の両面間の酸
素分圧比によって発生する電圧を検出するための電極を
構成する。そして、上記大気導入板２４、固体電解質怒
、基準電極２６、ポンプ電極２７、センサ電極２８、板
状体３０および板状体３２は排気中の酸素濃度を検出す
る素子部３８を構成する。
オンの移動を生じさせて上下両面間の酸素分圧比を一定
に保つポンプ電流Ｉｐを流すための電極を構成し、セン
サ電極あと基準電極２６は固体電解質２５の両面間の酸
素分圧比によって発生する電圧を検出するための電極を
構成する。そして、上記大気導入板２４、固体電解質怒
、基準電極２６、ポンプ電極２７、センサ電極２８、板
状体３０および板状体３２は排気中の酸素濃度を検出す
る素子部３８を構成する。
第５図は、コントロールユニット１２の＋ｙｔ成ヲ示す
ブロック図である。この図において、コントロールユニ
・７ト１２は空燃比検出回路４１、スイッチ回路４２、
Ａ／Ｄ変換器４３〜４６、ドライバ回路４７およびマイ
クロコンピュータ４８により構成される。
ブロック図である。この図において、コントロールユニ
・７ト１２は空燃比検出回路４１、スイッチ回路４２、
Ａ／Ｄ変換器４３〜４６、ドライバ回路４７およびマイ
クロコンピュータ４８により構成される。
空燃比検出回路４１は、目標電圧−Ｖａを発生する電圧
源４９、差動アンプ５０、抵抗Ｒ１、電流供給回路５１
および電流検出回路５２により構成される。差動アンプ
５０は酸素センサ１０の素子部３８における基準電極２
６に対するセンサ電極２８の電位（以下、センサ電圧と
いう）Ｖｓを目標電圧（−Ｖａ）と比較してその差値（
ΔＶ）（ΔＶ＝Ｖｓ−（−Ｖａ））を算出する。電流供
給回路５１は差値Δ■が零になるように素子部３８のポ
ンプ電極２７からのポンプ電流Ｉｐを流し出す（あるい
は流し込む）。すなわちΔＶが正のときはＩｐを増やし
、負のときはＩｐを減らす。電流検出回路５２は抵抗Ｒ
１の両端間の電位差によりポンプ電流Ｉｐを電圧Ｖｔ（
Ｖ ｉ ＱＣＴ ｐ ）に変換して検出する。なお、ポ
ンプ電流Ｉｐは実線矢印で示す方向を正（Ｖｉも正）、
破線矢印で示す逆方向を負とする。
源４９、差動アンプ５０、抵抗Ｒ１、電流供給回路５１
および電流検出回路５２により構成される。差動アンプ
５０は酸素センサ１０の素子部３８における基準電極２
６に対するセンサ電極２８の電位（以下、センサ電圧と
いう）Ｖｓを目標電圧（−Ｖａ）と比較してその差値（
ΔＶ）（ΔＶ＝Ｖｓ−（−Ｖａ））を算出する。電流供
給回路５１は差値Δ■が零になるように素子部３８のポ
ンプ電極２７からのポンプ電流Ｉｐを流し出す（あるい
は流し込む）。すなわちΔＶが正のときはＩｐを増やし
、負のときはＩｐを減らす。電流検出回路５２は抵抗Ｒ
１の両端間の電位差によりポンプ電流Ｉｐを電圧Ｖｔ（
Ｖ ｉ ＱＣＴ ｐ ）に変換して検出する。なお、ポ
ンプ電流Ｉｐは実線矢印で示す方向を正（Ｖｉも正）、
破線矢印で示す逆方向を負とする。
そして、目標電圧ｖａを素子部３８のガス導入部２９内
の酸素濃度が所定値に維持されているとき、１
すなわち固体電解質２５の両面間の酸素分圧比が所定
値となるときのセンサ電圧Ｖｓに相当する値に設定して
お（ことより、電流検出回路５２によって検出されるポ
ンプ電流ｒｐに比例した検出電圧Ｖｉは、第６図に示す
ように空燃比と一義的に対応するようになる。したがっ
て、この検出電圧Ｖｔを利用すれば空燃比をリッチ域か
らリーン域まで広範囲に亘って連続的に精度よく検出す
ることができる。
の酸素濃度が所定値に維持されているとき、１
すなわち固体電解質２５の両面間の酸素分圧比が所定
値となるときのセンサ電圧Ｖｓに相当する値に設定して
お（ことより、電流検出回路５２によって検出されるポ
ンプ電流ｒｐに比例した検出電圧Ｖｉは、第６図に示す
ように空燃比と一義的に対応するようになる。したがっ
て、この検出電圧Ｖｔを利用すれば空燃比をリッチ域か
らリーン域まで広範囲に亘って連続的に精度よく検出す
ることができる。
スイッチ回路４２はヒータ制御手段としての機能を有し
、例えば第７図に示すようにトランジスタＱ１により構
成される。トランジスタＱ１は通電制御信号ｓｈが（Ｈ
）であるときＯＮとなってバッテリ５３からの直流電圧
ｖｂを酸素センサ１０のヒータｎに供給し、〔Ｌ〕であ
るときＯＦＦとなって該供給を停止する。通電制御信号
ｓｈは〔Ｈ〕となる時間が所定周期内でデユーティ制御
される信号であり、後述するように空燃比が所定のリー
ン空燃比となったとき（Ｈ）である時間が長くなってヒ
ータ２２の発熱量を増大させる。すなわち、所定のリー
ン空燃比になると、トランジスタＱ１の所定周期内にお
けるオンデユーテイ期間が長くなる。本実施例では、上
述の条件下でオンデユーテイ期間の長くなるときの通電
制御信号ｓｈが加熱増大信号に相当する。Ａ／Ｄ変換器
４３〜４５はそれぞれ空燃比検出回路４１、エアフロー
メータ７および水温センサ９からの各信号をＡ／Ｄ変換
し、Ａ／Ｄ変換器４６はバッテリ５３の直流電圧ｖｂを
Ａ／Ｄｉｍしてマイクロコンピュータ４８に出力する。
、例えば第７図に示すようにトランジスタＱ１により構
成される。トランジスタＱ１は通電制御信号ｓｈが（Ｈ
）であるときＯＮとなってバッテリ５３からの直流電圧
ｖｂを酸素センサ１０のヒータｎに供給し、〔Ｌ〕であ
るときＯＦＦとなって該供給を停止する。通電制御信号
ｓｈは〔Ｈ〕となる時間が所定周期内でデユーティ制御
される信号であり、後述するように空燃比が所定のリー
ン空燃比となったとき（Ｈ）である時間が長くなってヒ
ータ２２の発熱量を増大させる。すなわち、所定のリー
ン空燃比になると、トランジスタＱ１の所定周期内にお
けるオンデユーテイ期間が長くなる。本実施例では、上
述の条件下でオンデユーテイ期間の長くなるときの通電
制御信号ｓｈが加熱増大信号に相当する。Ａ／Ｄ変換器
４３〜４５はそれぞれ空燃比検出回路４１、エアフロー
メータ７および水温センサ９からの各信号をＡ／Ｄ変換
し、Ａ／Ｄ変換器４６はバッテリ５３の直流電圧ｖｂを
Ａ／Ｄｉｍしてマイクロコンピュータ４８に出力する。
また、ドライバ回路４７はマイクロコンピュータ４８か
ら出力される燃料噴射量に対応するインジェクタ駆動パ
ルスＰｉをインジェクタ４の作動可能な噴射信号Ｓｉに
増幅して出力する。
ら出力される燃料噴射量に対応するインジェクタ駆動パ
ルスＰｉをインジェクタ４の作動可能な噴射信号Ｓｉに
増幅して出力する。
マイクロコンピュータ４８は判別手段としての機能を有
し、ＣＰＵ５５、ＲＯＭ５６、ＲＡＭ５７、ＮＶＭ（不
揮発性データメモリ）５８およびＩ１０ボート５９によ
り構成される。ＣＰＵ５５はＲＯＭ５６に書き込まれて
いるプログラムに従ってＩ１０ポート５９より必要とす
る外部データを取り込んだり、またＲＡＭ５７およびＮ
ＶＭ５８との間でデータの授受を行ったりしながら演算
処理し、必要に応じて処理したデータをＩ１０ポート５
９へ出力する。■１０ポート５９にはＡ／Ｄ変換器４３
〜４６および運転状態検出手段１３からの信号が入力さ
れるとともに、１１０ポート５９からはインジェクタ駆
動パルスＰｉおよび通電制御信号ｓｈが出力される。Ｒ
ＯＭ５６はＣＰＵ５５における演算プログラムを格納し
ており、ＲＡＭ５７およびＮＶＭ５８は演算に使用する
データをマツプ等の形で記憶している。
し、ＣＰＵ５５、ＲＯＭ５６、ＲＡＭ５７、ＮＶＭ（不
揮発性データメモリ）５８およびＩ１０ボート５９によ
り構成される。ＣＰＵ５５はＲＯＭ５６に書き込まれて
いるプログラムに従ってＩ１０ポート５９より必要とす
る外部データを取り込んだり、またＲＡＭ５７およびＮ
ＶＭ５８との間でデータの授受を行ったりしながら演算
処理し、必要に応じて処理したデータをＩ１０ポート５
９へ出力する。■１０ポート５９にはＡ／Ｄ変換器４３
〜４６および運転状態検出手段１３からの信号が入力さ
れるとともに、１１０ポート５９からはインジェクタ駆
動パルスＰｉおよび通電制御信号ｓｈが出力される。Ｒ
ＯＭ５６はＣＰＵ５５における演算プログラムを格納し
ており、ＲＡＭ５７およびＮＶＭ５８は演算に使用する
データをマツプ等の形で記憶している。
次に、作用を説明する。
一般に、酸素センサは高温でかつカーボン成分等が入り
混じっているという排気被測定対象物としており、測定
環境の厳しい条件下にある。また、例えば空燃比を連続
的に検出するために、拡散電流（ポンプ電流）を酸素濃
度に応じて変化させる等、特有の構造を必要としている
。従来は、空燃比の検出という機能に重点がおかれてお
り、厳しい環境下での検出態勢を良好に維持していくと
いう点でやや不十分である。
混じっているという排気被測定対象物としており、測定
環境の厳しい条件下にある。また、例えば空燃比を連続
的に検出するために、拡散電流（ポンプ電流）を酸素濃
度に応じて変化させる等、特有の構造を必要としている
。従来は、空燃比の検出という機能に重点がおかれてお
り、厳しい環境下での検出態勢を良好に維持していくと
いう点でやや不十分である。
そこで本実施例では、酸素センナの検出精度が低下する
主原因はカーボン、ＨＣ成分の付着によるという点に着
目して、カーボン等の付着が予想される条件下でこれを
推定、判別し、カーボン等が付着、堆積したと判別した
とき酸素センサ１０のヒータ２２への供給電力を増大さ
せることで、不要付着物を焼切り、除去している。
主原因はカーボン、ＨＣ成分の付着によるという点に着
目して、カーボン等の付着が予想される条件下でこれを
推定、判別し、カーボン等が付着、堆積したと判別した
とき酸素センサ１０のヒータ２２への供給電力を増大さ
せることで、不要付着物を焼切り、除去している。
第８図はＲＯＭ５６に書き込まれているヒータ通電制御
のプログラムを示すフローチャートであり、図中Ｐ、〜
Ｐ１はフローチャートの各ステップを示している。本プ
ログラムは所定時間毎に１度実行される。
のプログラムを示すフローチャートであり、図中Ｐ、〜
Ｐ１はフローチャートの各ステップを示している。本プ
ログラムは所定時間毎に１度実行される。
まず、Ｐ、で他のルーチン（図示時）において演算され
た基本噴射量’ｒｐおよび最終噴射量Ｔｉから現在の運
転域がリッチ運転域でありか否かを判別する。これらの
各噴射量ＴＰ、Ｔｉはそれぞれ次式■、■に従って演算
される。
た基本噴射量’ｒｐおよび最終噴射量Ｔｉから現在の運
転域がリッチ運転域でありか否かを判別する。これらの
各噴射量ＴＰ、Ｔｉはそれぞれ次式■、■に従って演算
される。
Ｔ ｐ −Ｋ Ｘ Ｑ ａ ／ Ｎ ・
−−−−一■但し、Ｋ：定数 Ｔｉ−ＴｐＸＣＯＥＦｘα＋Ｔｓ −・−■なお、基
本噴射量’ｒｐは略理論空燃比近傍の５ 値と
なるように演算される。また、０式中、ｃＯＥＦは各種
増量係数であり、例えば冷却水温Ｔｗ等に基づいて基本
噴射量Ｔｐを各種増量補正するものである。αは空燃比
を目標空燃比にフィードバック制御するときの空燃比補
正係数であり、ＴＳはインジェクタ４の応答遅れ（むだ
時間）を補正するための係数である。
−−−−一■但し、Ｋ：定数 Ｔｉ−ＴｐＸＣＯＥＦｘα＋Ｔｓ −・−■なお、基
本噴射量’ｒｐは略理論空燃比近傍の５ 値と
なるように演算される。また、０式中、ｃＯＥＦは各種
増量係数であり、例えば冷却水温Ｔｗ等に基づいて基本
噴射量Ｔｐを各種増量補正するものである。αは空燃比
を目標空燃比にフィードバック制御するときの空燃比補
正係数であり、ＴＳはインジェクタ４の応答遅れ（むだ
時間）を補正するための係数である。
リッチ運転域であるときはＰ２でリッチカウンタのカウ
ント値Ｃ１を付着予測値Ｇｏ、と比較する。リッチカウ
ンタは空燃比がリッチ側に制御され始めてからの経過時
間をカウントするもので、そのカウント値Ｃ，は本ルー
チンの実行毎にインクリメントされる。Ｃ１＜Ｃｏ、の
ときはＰ３でリッチカウンタをインクリメントし、ＣＩ
≧Ｃ。
ント値Ｃ１を付着予測値Ｇｏ、と比較する。リッチカウ
ンタは空燃比がリッチ側に制御され始めてからの経過時
間をカウントするもので、そのカウント値Ｃ，は本ルー
チンの実行毎にインクリメントされる。Ｃ１＜Ｃｏ、の
ときはＰ３でリッチカウンタをインクリメントし、ＣＩ
≧Ｃ。
１になると酸素センサ１０に不要付着物が堆積したと判
断しＰ４で焼却フラグＦＨをセットしてリターンする。
断しＰ４で焼却フラグＦＨをセットしてリターンする。
焼却フラグＦＨはヒータ２２への供給電力を増大して（
すなわち、加熱増大信号を出力して）不要付着物を焼却
するか否かを表すもので、増大するときセット（ＦＨ−
１）され、増大しないときリセット（ＦＨ＝Ｏ）される
。したがって、Ｐ４で焼却フラグＦＨがセットされると
、酸素センサ１０への不要付着物の堆積が予測され、次
に述べるように所定のリーン空燃比に移行したときこれ
を焼却するようにフローが流れる。
すなわち、加熱増大信号を出力して）不要付着物を焼却
するか否かを表すもので、増大するときセット（ＦＨ−
１）され、増大しないときリセット（ＦＨ＝Ｏ）される
。したがって、Ｐ４で焼却フラグＦＨがセットされると
、酸素センサ１０への不要付着物の堆積が予測され、次
に述べるように所定のリーン空燃比に移行したときこれ
を焼却するようにフローが流れる。
すなわち、Ｐｌでリッチ運転域にないときは、Ｐ、で焼
却フラグＦＨがセットされているか否かを判別する。Ｆ
Ｈ＝０のときはＰ６で通電制御信号ｓｈを出力するとと
もに、Ｐ７で焼却カウンタのカウント値Ｃ２をクリア（
Ｃ２＝ ０ ）シてリターンする。一方、ＦＨ＝ １の
ときはＰ８で現在の運転域が所定のリーン運転域である
か否かを判別し、所定のリーン運転域でなければＰ６に
ジャンプする。また、所定のリーン運転域であればＰ。
却フラグＦＨがセットされているか否かを判別する。Ｆ
Ｈ＝０のときはＰ６で通電制御信号ｓｈを出力するとと
もに、Ｐ７で焼却カウンタのカウント値Ｃ２をクリア（
Ｃ２＝ ０ ）シてリターンする。一方、ＦＨ＝ １の
ときはＰ８で現在の運転域が所定のリーン運転域である
か否かを判別し、所定のリーン運転域でなければＰ６に
ジャンプする。また、所定のリーン運転域であればＰ。
で焼却カウンタのカウント値ｃ２を焼却完了カウント値
ＣＯ２と比較する。焼却カウンタは焼却期間（加熱増大
信号の出力期間）を計測するカウンタであり、焼却期間
は不要付着物の焼却可能範囲内で所定値に設定される。
ＣＯ２と比較する。焼却カウンタは焼却期間（加熱増大
信号の出力期間）を計測するカウンタであり、焼却期間
は不要付着物の焼却可能範囲内で所定値に設定される。
なお、このＣｏ２なる値と上述した付着予測値Ｃｏ、と
は相互に関連性をもたせてそれぞれ適切な固定値、ある
いは運転条件によって変化する可変値に設定してもよい
。
は相互に関連性をもたせてそれぞれ適切な固定値、ある
いは運転条件によって変化する可変値に設定してもよい
。
さて、Ｐ、でＣ２＜Ｃｏ、のときはＰ、、３で加熱増大
信号を出力してヒータｎの発熱量を高め、Ｐｌ＋で焼却
カウンタをインクリメントとしてリターンする。これに
より、リーン空燃比という過剰酸素中で酸素センサ１０
がより一層加熱されて堆積した不要付着物の焼却が開始
される。そして、カウント値Ｃ２が０２≧ＣＯ□になる
と、不要付着慣の焼却が完了したと判断してＰｌ２で焼
却フラグＦＨをリセットするとともに、ＰＩ３でリッチ
カウンタをクリア（Ｃ，＝０）してＰ６に進む。
信号を出力してヒータｎの発熱量を高め、Ｐｌ＋で焼却
カウンタをインクリメントとしてリターンする。これに
より、リーン空燃比という過剰酸素中で酸素センサ１０
がより一層加熱されて堆積した不要付着物の焼却が開始
される。そして、カウント値Ｃ２が０２≧ＣＯ□になる
と、不要付着慣の焼却が完了したと判断してＰｌ２で焼
却フラグＦＨをリセットするとともに、ＰＩ３でリッチ
カウンタをクリア（Ｃ，＝０）してＰ６に進む。
このように、不要付着物の堆積が予測されるリッチ運転
域を所定時間径ると、次回のリーン運転域に移行したと
きヒータ２２への供給電力が増大されて不要付着物が焼
却される。そして、焼却後は再び通常のヒータ通電制御
が実行される。したがって、酸素センサ１０の機能低下
を防止することができ、空燃比制御の精度低下を避ける
ことができる。この場合、上記焼却は不要付着物の堆積
が予測されるときのみに限定されるため、不必要にヒー
タ電力が増大されず電力消費の浪費を避けることができ
る。
域を所定時間径ると、次回のリーン運転域に移行したと
きヒータ２２への供給電力が増大されて不要付着物が焼
却される。そして、焼却後は再び通常のヒータ通電制御
が実行される。したがって、酸素センサ１０の機能低下
を防止することができ、空燃比制御の精度低下を避ける
ことができる。この場合、上記焼却は不要付着物の堆積
が予測されるときのみに限定されるため、不必要にヒー
タ電力が増大されず電力消費の浪費を避けることができ
る。
なお、所定のリーン運転域はツユニルカット領域やエン
ジン停止中を含めてもよい。
ジン停止中を含めてもよい。
また、本発明は上記実施例に示したタイプの酸素センサ
に限らず、ヒータを有するものであればすべてに適用が
可能である。
に限らず、ヒータを有するものであればすべてに適用が
可能である。
（効果）
本発明によれば、酸素センサに堆積した不要付着物を焼
却することができ、酸素センサの機能低下を防止するこ
とができる。
却することができ、酸素センサの機能低下を防止するこ
とができる。
第１図は本発明の全体構成図、第２〜８図は本発明の一
実施例を示す図であり、第２図はその概略構成図、第３
図はその酸素センナの分解斜視図、第４図はその酸素セ
ンサの断面図、第５図はそのブロック構成図、第６図は
その空燃比と検出電圧との関係を示す図、第７図はその
スイッチ回へ 路の詳細な回路図、第８図はその
ヒータ通電制御のプログラムを示すフローチャートであ
る。 １−−−一エンジン、 １０・−−−−一酸素センサ、 １２−・−コントロールユニット（判別手段）、４２−
一一一・−スイッチ回路（ヒータ制御手段）。
実施例を示す図であり、第２図はその概略構成図、第３
図はその酸素センナの分解斜視図、第４図はその酸素セ
ンサの断面図、第５図はそのブロック構成図、第６図は
その空燃比と検出電圧との関係を示す図、第７図はその
スイッチ回へ 路の詳細な回路図、第８図はその
ヒータ通電制御のプログラムを示すフローチャートであ
る。 １−−−一エンジン、 １０・−−−−一酸素センサ、 １２−・−コントロールユニット（判別手段）、４２−
一一一・−スイッチ回路（ヒータ制御手段）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ａ）被測定ガスの酸素濃度を検出する酸素濃度検出用素
子部と、該素子部を加熱するヒータと、を有する酸素セ
ンサと、 ｂ）被測定ガスが所定酸素濃度以上の状態にあるか否か
を判別し、所定酸素濃度以上の状態にあるとき所定時間
加熱増大信号を出力する判別手段と、 ｃ）加熱増大信号が入力されるとヒータへの供給電力を
増大させるヒータ制御手段と、 を備えたことを特徴とする酸素濃度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59246879A JPS61122559A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 酸素濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59246879A JPS61122559A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 酸素濃度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61122559A true JPS61122559A (ja) | 1986-06-10 |
Family
ID=17155096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59246879A Pending JPS61122559A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 酸素濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61122559A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075385A (ja) * | 2001-09-05 | 2003-03-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 抵抗変化式湿度センサのクリーニング方法 |
| WO2007048573A1 (de) * | 2005-10-24 | 2007-05-03 | Heraeus Sensor Technology Gmbh | Strömungssensorelement und dessen selbstreinigung |
| JP2013064604A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ制御装置及びガスセンサ制御方法 |
-
1984
- 1984-11-20 JP JP59246879A patent/JPS61122559A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075385A (ja) * | 2001-09-05 | 2003-03-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 抵抗変化式湿度センサのクリーニング方法 |
| WO2007048573A1 (de) * | 2005-10-24 | 2007-05-03 | Heraeus Sensor Technology Gmbh | Strömungssensorelement und dessen selbstreinigung |
| US7739908B2 (en) | 2005-10-24 | 2010-06-22 | Heraeus Sensor Technology Gmbh | Flow sensor element and its self-cleaning |
| EP2759811A3 (de) * | 2005-10-24 | 2014-09-10 | Heraeus Sensor Technology Gmbh | Strömungssensorelement und dessen Selbstreinigung |
| JP2013064604A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ制御装置及びガスセンサ制御方法 |
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