JPS62174647A - 酸素濃度検出装置 - Google Patents

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】 良肛光１ 本発明はエンジン排気ガス等の気体中の酸素濃度を検出
する酸素濃度検出装置に関する。

ｌ旦且韮 内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等を目的として
、排気ガス中の酸素濃度を検出し、この検出結果に応じ
てエンジンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィ
ードバック制御する空燃比制御装置がある。

このような空燃比制御１］装置に用いられる酸素濃度検
出装置として被測定気体中の酸素濃度に比例した出力を
発生するものがある。例えば、平板状の酸素イオン伝導
性固体電解質部材の自主面に電極対を設けて固体電解質
部材の一方の電極面が気体滞留室の一部をなしてその気
体滞留室が被測定気体と導入孔を介して連通ずるように
した限界電流方式の酸素濃度検出装置が特開昭５２−７
２２８６号公報に開示されている。この酸素濃度検出装
置においては、酸素イオン導電性固体電解質部材と電極
対とが酸素ポンプ素子として作用して間隙空側電極が負
極になるように電極間に電流を供給すると、負極面側に
て気体滞留室内気体中の酸素ガスがイオン化して固体型
Ｖｆ？質部材内を正極面側に移動し正極面から酸素ガス
として放出される。

このときの電極間に流れ１ｑる限界電流値は印加電圧に
拘らずほぼ一定となりかつ被測定気体中の酸素濃度に比
例するのでその限界電流値を検出すれば被測定気体中の
酸素濃度を測定することができる。しかしながら、かか
る酸素濃度検出装置を用いて空燃比を制御する場合に排
気ガス中の１！２ｘｅ度からは混合気の空燃比が理論空
燃比よりリーンの範囲でしか酸素濃度に比例した出力が
得られないので目標空燃比をリッチ領域に設定した空燃
比制御は不可能であった。また空燃比がリーン及びリッ
チ領域にて排気ガス中の酸素濃度に比例した出力が得ら
れる酸素濃度検出装置としては２つの平板状の酸素イオ
ン導電性固体電解質部材台々に電極対を設けて２つの固
体電解質部材の−ｈの電極部名々が気体滞留苗の一部を
なしてその気体滞留室が被測定気体と導入孔を介して連
通し一方の固体電解質部材の他方の電極面が大気室に面
するようにした装置が特開昭５９−１９２９５５号に開
示されている。この酸素濃度検出装置においては一方の
酸素イオン導電性固体電解質部材と電極対とが酸素′ａ
度比検出電池素子として作用し他方の酸素イオンＳ電性
固体電解質材と電極対とが酸素ポンプ素子として作用す
るようになっている。

酸素濃度比検出電池素子の電極間の発生電圧が基ｔＩ！
電圧以上のとき酸素ポンプ素子内を酸素イオンが気体′
Ｉｒ１密室側電極に向って移動するように電流を供給し
、酸素濃度比検出型ＷＭ素子の電極間の発生電圧が基準
電圧以下のとき酸素ポンプ素子内を酸素イオンが気体滞
留室側とは反対側の電極に向って移動するように電流を
供給することによりリーン及びリッチ領域の空燃比にお
いて電流値は酸素濃度に比例するのである。

かかる酸素ｎ度比例出力型のＲ木製度検出装置において
は、導入孔を小さくするほと酸素濃度検出誤差が小さく
なり、供給混合気の空燃比を高精度で制御することかで
き排気浄化性能の向上を図ることができる。逆に、導入
孔を大きくするほど酸素濃度検出誤差は大きくなるが、
酸素濃度変化に対する応答性が向上する。このように酸
素濃度検出誤差と応答性とは相反する関係にある。しか
しながら、エンジンの運転状態によっては排気浄化性能
よりも高応答性の酸素濃度検出出力に応じて供給混合気
の空燃比を制御して良好な運転性を得た方が望ましい場
合があるので単に排気浄化性能を向上させると運転性が
犠牲になるという問題点があった。

１１立ｌＩ そこで、本発明の目的は運転性を犠牲にすることなく排
気浄化性能の向上を図ることができる酸素Ｕ度検出装置
を提供することである。

本発明の酸素濃度検出装置は各々が酸素イオン伝導性固
体電解質壁部を有する第１及び第２気体滞留苗を形成し
第１気体滞留室が第１気体拡散制限手段を介して内燃エ
ンジンの排気管内に連通しかつ第２気体滞留室が第２気
体拡散制限手段を介して第１気体滞留室に連通ずるよう
にされた基体と、第１気体滞留室の電解質壁部の内外壁
面上にこれを挟んで対向するが如く設けられた２つの第
１電極対と、第２気体滞留室の電ｊｌ？質壁部の内外壁
面上にこれを挟んで対向するが如く設けられた２つの第
２電極対と、エンジンの運転状態に応じて２つの第１電
極対の一方の電極対間及び２つの第２電極対の一方の電
極対間のいずれか一方に選択的に電流を供給しその供給
電流値に応じた酸素濃度検出値を出力する電流供給手段
とを含むことを特徴としている。

支−呈−１ 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温度検出装置を用
いた空燃比制御装置を示している。木装冒においては、
はぼ立方体状の酸素イオン伝導性固体電解質部材１が設
けられている。酸素イオン伝導性固体電解質部材１内に
は第１及び第２気体滞留室２，３が形成されている。第
１気体滞留室２は固体電解質部材１外部から被測定気体
の排気ガスを導入する導入孔４に連通し、導入孔４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
第１気体滞留室２内に流入し易いように位置される。第
１気体滞留室２と第２気体滞留室３との間の壁部には連
通孔５が形成され、第２気体滞留室３内に排気ガスが導
入孔４、第１気体滞留室３、そして連通孔５を介して導
入されるようになっている。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ｖ６が第１
及び第２気体滞留室２，３と壁を隔てるように形成され
ている。第１及び第２気体滞留室２．３の参照気体室６
とは反対側の壁部内にはＩ？４保護保護孔形成されてい
る。第１気体滞留室２と参照気体室６との間の壁部及び
第１気体滞留室２と電極保護孔７との間の壁部には電極
対１１ａ、１１ｂ。

１２ａ、１２ｂが各々形成され、また第２気体滞留室３
と参照気体室６との間の壁部及び第２気体滞留室３と電
極保護孔７との間の壁部には電極対１３ａ、１３ｂ、１
４ａ、１４ｂが各々形成すしている。固体電解質部材１
及び電極対１ｉａ、ｉｌｂが第１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が第
１電池素子１６として各々作用する。また固体電解質部
材１及び電極対１３ａ、１３ｂが第２酸素ポンプ素子１
７として、固体電解質部材１及び電極対１４ａ、１４ｂ
が第２電池素子１８として各々作用する。また参照気体
室６の外壁面及び電極保護孔７の外壁面にヒータ素子１
９．２０が各々設けられている。ヒータ素子１９．２０
は電気的に互いに並列に接続されており、第１及び第１
酸素ポンプ素子１５．１７並びに第１及び第２電池素子
１６゜１８を均等に加熱すると共に固体電解質部材１内
の保温性の向上を図っている。なお、酸素イオン伝導性
固体電解質部材１は複数の断片から一体に形成される。

また第１及び第２気体滞留空の壁部を全て酸素イオン伝
導性固体電解質から形成する必要はなく、少なくとも電
極対を設ける部分だけがその固体電解質からなれば良い
。

酸素イオン伝導性固体電解質部材１としては、Ｚｒ０ｚ
（二酸化ジルコニウム）が用いられ、電極１１ａないし
１４ｂとしてはＰｔ（白金）が用いられる。

第１及び第２ｖｉ素ポンプ素子１５．１７並びに第１及
び第２電池素子１６．１’８には電流供給回路２１が接
続されている。第２図に示すように電流供給回路２１は
差動増幅回路２２．２３．電流検出抵抗２４，２５．基
準電圧源２６．２７及び切替回路２８．２９からなる。

第１酸素ポンプ素子１５の外側電極１１８は切替回路２
８のスイッチ２８ａ、電流検出抵抗２４を介して差動増
幅回路２２の出力端に接続され、内側電極１１ｂは切替
回路２つのスイッチ２９ａを介してアースされるように
なっている。第１電池素子１６の外側電極１２８は差動
増幅回路２２の反転入力端に接続され、内側電極１２ｂ
は切替回路２９のスイッチ２９ｂを介してアースされる
ようになっている。

同様に第２酸素ポンプ素子１７の外側電極１３ａは切替
回路２８のスイッチ２８ｂ、電流検出＋１を抗２５を介
して差動増幅回路２３の出力端に接続され、内側電極１
３ｂは切替回路２９のスイッチ２９ａを介してアースさ
れるようになっている。第２電池素子１８の外側電極１
４ａは差動増幅回路２３の反転入力端に接続され、内側
電極１４ｂは切替回路２９のスイッチ２９ｂを介してア
ースされるようになっている。差動増幅回路２２のノ１
反転入力端には基準電圧源２６が接続され、差動増幅回
路２３の非反転入力端には基準電圧源２７が接続されて
いる。基準電圧源２６．２７の出力電圧は理論空燃比に
相当する電圧（例えば、０．４Ｖ）である。電流検出抵
抗２４の両端間が第１センサの出力をなし、電流検出抵
抗２５の両端間が第２センサの出力をなしている。電流
検出抵抗２４．２５の両端電圧は差動入力のＡ／Ｄ変換
器３１を介して空燃比制御回路３２に供給され、電流検
出抵抗２４．２５を流れるポンプ電流値１ｐ（１）、１
ｐ（２）が空燃比制御回路３２に読み込まれる。空燃比
制御回路３２はマイクロコンピュータからなる。空燃比
制御回路３２にはエンジン回転数、吸気管内絶対圧、冷
却水温等を検出する複数の運転パラメータ検出センサ（
図示せず）が接続されると共に、また駆動回路３３を介
して電磁弁３４が接続されている。電磁弁３４はエンジ
ン気化器絞り弁下流の吸気マニホールド内に連通ずる吸
気２次空気供給通路（図示せず）に設けられている。ま
た空燃比制御回路３２は切替回路２８゜２９のスイッチ
切替動作を制御し、空燃比制御回路３２からの指令に応
じて駆動回路３０が切替回路２８．２９を駆動する。な
お、差動増幅回路２２．２３には正負の電源電圧が供給
される。

一方、ヒータ素子１９．２０には電流がヒータ電流供給
回路３５から供給されてヒータ素子１９゜２０が発熱し
て酸素ポンプ素子１５．１７及び電池素子１６．１８を
排気ガスより高い適温に加熱する。

かかる構成においては、排気管内の排気ガスが導入孔４
から第１気体滞留室２内に流入し拡散する。また第１気
体滞留室２内の排気ガスは連通孔５から第２気体滞留室
３内に流入し拡散する。

切替回路２８．２９において、第２図の如くスイッチ２
８ａＩｆｉ電極１１ａを電流検出抵抗２４に接続し、ス
イッチ２８ｂが電極１３ａの接続ラインを開放し、スイ
ッチ２９ａが電極１１ｂをアースしかつ電極１３ｂの接
続ラインを開放し、またスイッチ２９ｂが電極１２ｂを
アースしかつ電極１４ｂの接続ラインを開放する選択位
置にされると、第１センサの選択状態になる。

この第１センサの選択状態には、先ず、エンジン供給混
合気の空燃比がリーン領域のときには差動増幅回路２２
の出力レベルが正レベルになり、この正レベル電圧が抵
抗２４及び第１酸素ポンプ素子１５の直列回路に供給さ
れる。よって、第１酸素ポンプ素子１５の電極１１ａ、
１１ｂ間にポンプ電流が流れる。このポンプ電流は電＄
Ｕ１１ａから電極１１ｂに向って流れるので第１気体滞
留室２内の酸素が電極１１ｂにてイオン化して第１酸素
ポンプ素子１５内を移動して電極１１ａから酸素ガスと
して放出され、第１気体滞留室２内の酸素が汲み出され
る。

第１気に？ｌｉ留室２内の酸素の汲み出しにより第１気
体滞留室２内の排気ガスと参照気体室６内の気体の間に
酸素濃度差が生ずる。この酸素濃度差によって電池素子
１６の電極１２ａ、１２ｂ間に電圧Ｖｓが発生する。こ
の電圧Ｖｓは差動増幅回路２２の反転入力端に供給され
る。差動増幅回路２２の出力電圧は電圧Ｖｓと基準電圧
源２６の出力電圧Ｖｒ＋　との差電圧に比例した電圧と
なるのでポンプ電流値は排気ガス中の酸素濃度に比例す
る。

リッチ領域の空燃比のときには電圧Ｖｓが基準電圧源２
６の出力電圧Ｖｒ＋を越える。よって、差動増幅回路２
２の出力レベルが正レベルから負レベルに反転する。こ
の負レベルにより第１酸素ポンプ素子１５の電極１１ａ
、１１ｂ間に流れるポンプ電流が減少し、電流方向が反
転する。すなわち、ポンプ電流は電極１１ｂから電極１
１ａ方向に流れるので外部の酸素が電極１１ａにてイオ
ン化して第１酸素ポンプ素子１５内を移動して電極１１
ｂから酸素ガスとして第１気体滞留室２内に放出され、
酸素が第１気体滞留至２内に汲み込まれる。従って、第
１気体？Ｉｉｌ留室２内の酸素濃度が常に一定になるよ
うにポンプ電流を供給することにより酸素を汲み込んだ
り、汲み出したりするのでポンプ電流値１ｐ及び差動増
幅回路２２の出力電圧はリーン及びリッチ領域にて排気
ガス中の酸素濃度に各々比例するのである。第３図の実
線ａはそのポンプ電流値ＩＰを示している。

ポンプ電流値ＩＰは電荷をｅ、ＩＪ導入孔による排気ガ
スに対する拡散係数をσｏ１排気ガス中の酸素濃度をＰ
ｏｅＸｈ、第１気体滞留室２内の酸素濃度をＰｏＶとす
ると、次式の如くで表わすことができる。

Ｉｐ＝４ｅσｏ　（Ｐｏａｘｈ　−Ｐｏｖ　ｉ・・・・
１１）ここで、拡散係数σ０は導入孔４の面積をＡ、ボ
ルツマン定数をｋ、絶対温度を下、導入孔４の長さを９
、拡散定数をＤとすると、次式の如く表わすことができ
る。

σｏ　＝Ｄ−Ａ／ｋＴ　Ｑ　　・・・・・・（２）次に
、スイッチ２８ａが電極１１ａの接続ラインを開放し、
スイッチ２８ｂが電極１３ａを電流検出抵抗２５に接続
し、スイッチ２９ａＩｆｉ電極１３ｂをアースしかつ電
極１１ｂの接続ラインを開放し、またスイッチ２９ｂが
電極１４ｂをアースしかつ電極１２ｂの接続ラインを開
放する選択位置にされると、第２ｔ？ン勺の選択状態と
なる。

この第２セン勺の選択状態には上記した第１センリの選
択状態と同様の動作により第２気体滞留亨３内の酸素′
ａ度が常に一定になるようにポンプ電流が第２酸素ポン
プ素子１７の電極１３ａ、１３ｂ間に供給されて酸素が
汲み込まれたり、汲み出されたりするのでポンプ電流値
１ｐ及び差動増幅回路２３の出力電圧はリーン及びリッ
チ領域にて排気ガス中の酸素濃度に各々比例するのであ
る。

この第２センサ選択状態のポンプ電流値１ｐは上記した
式（１）において拡散係数σ０を導入孔４及び連通孔５
によるものとし、またＰｏＶを第２気体滞留室３内の酸
素濃度とすることにより表わされる。ポンプ電流値１ｐ
の大きさは第４図に示すように空燃比のリーン及びリッ
チ領域において拡散係数σ０の大きさに反比例する拡散
抵抗が大きくなるほど小さくなることが明らかになって
いる。よって、第２センサ選択状態には第１センザ選択
状態よりも拡散抵抗が大となるので第３図の破線すの如
くポンプ電流値１ｐの大きさはリーン及びリッチ領域に
おいて小さくなり、連通孔５の大きさ及び長さを調整す
ることにより第３図に示すように第２センサ選択状態に
おけるリッチ領域のポンプ電流値特性が第１セン＋ｊ選
択状態におけるリーン領域のポンプ電流値特性にＩｐ　
＝Ｏにて直線的に連続するのである。また差動増幅回路
２２．２３の出力電圧特性も０（Ｖ）にて直線的に連続
したものになる。

空燃比制御回路３２は次の如く動作する。空燃比制御回
路３２は、第５図に示すように先ず、エンジンが過渡運
転状態であるか否かを複数の運転パラメータ検出センサ
の出力レベルに応じて判別する（ステップ６１）。加速
等の過渡運転状態には応答性の向上のために第１セン＋
１選択指令を駆動回路３０に対して発生しくステップ６
２）、第１センサが選択されたことを表わすためにフラ
グＦｓに“Ｏ″がセットされる（ステップ６３）。

次いで、Ａ／Ｄ変換ｒ！５３１から出力される第１セン
サのポンプ電流１ａｒｐ（１）を読み込んでそのポンプ
電流値Ｉｐ（１）に対応する酸素濃度検出出力１直ＬＯ
２が上限値ＬＨより大であるか、又は］・限値ＬＬより
小であるか否かを判別する（ステップ６４．６５＞。Ｌ
Ｌ≦ＬＯ２≦ＬＨならば、供給混合気の空燃比が超リー
ン、又超リッチでもないので第］センリの酸素濃度検出
出力値ＬＯ２が理論空燃比より小なるリッチ目標空燃比
に対応する目標値１　ｒｅ４１より大であるか否かを判
別する（ステップ６６）。しｏ２≦Ｌ　ｒ＋Ｊ１ならば
、供給混合気の空燃比がリップ目標空燃比よりリッチで
あるので駆動回路３３に対して電磁弁３４の開弁駆動指
令を発生しくステップ６７）　、Ｌ、０２　＞Ｌｒｅ４
１ならば、供給混合気の空燃比がリッチ目標空燃比より
リーンであるので駆動回路３３に対して電磁弁３４の開
弁駆動停止指令を発生する（ステップ６８）。

一方、過渡運転状態ではないときにはエンジンが定常運
転状態であるか否かを複数の運転パラメータ検出センサ
の出力レベルに応じて判別する（ステップ６９）。定常
運転状態には排気浄化性能の向上のために精密な空燃比
制御が望ましいので第２セン＋ｊ選択指令を駆動回路３
０に対して発生しくステップ７０）、第２セン勺が選択
されたことを表わすためにフラグＦｓに１′がセットさ
れる（ステップ７１）。上記したステップ６４゜６５に
おいて１０２　〈Ｌ　Ｌｓ又はＬＯ２＞Ｌｌ−１ならば
、超リーン又は超リッチであるのでブラック、ニング現
象の発生を防止するためにステップ７０を実行して第２
センサを選択する。次いで、Ａ／Ｄ変換器３１から出力
される第２センサのポンプ電流値ＩＰ（２）を読み込ん
でそのポンプ電流値ＩＰ（２）に対応する酸素濃度検出
出力値ＬＯ２が理論空燃比より大なるリーン目標空燃比
に対応する目標値Ｌ　ｒｅｆ２より大であるか否かを判
別する（ステップ７２）。ＬＯ２≦Ｌ　ｒｅｒ２ならば
、供給混合気の空燃比がリーン目標空燃比よりリッチで
あるので駆動回路３３に対して電磁弁３４の開弁駆動指
令を発生しくステップ６７）、ＬＯ２＞Ｌｒｃｆ２なら
ば、供給混合気の空燃比がリーン目標空燃比よりリーン
であるので駆動回路３３に対して電磁弁３４の開弁駆動
停止指令を発生する（ステップ６８）。

定常運転状態でないときにはフラグＦｓが゛０”である
か否かを判別する（ステップ７３）。Ｆｓ−０ならば、
ステップ６４を実行し、Ｆｓ＝１ならば、ステップ７２
を実行する。

駆動回路３０は第１センサ選択指令に応じてスイッチ２
８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂを上記した第１ｔ！ン→
ノ選択位置に駆動し、その駆動状態は第２センナ選択指
令が空燃比制御回路３２から供給されるまで維持される
。また第２センサ選択指令に応じてスイッチ２８ａ、２
８ｂ、２９ａ、２９ｂを上記した第２センザ選択位置に
駆動し、その駆動状態は第１センサ選択指令が空燃比制
御回路３２から供給されるまで維持される。駆動回路３
３は開弁駆動指令に応じて電磁弁３４を開弁駆動して２
次空気をエンジン吸気？二ホールド内に供給することに
より空燃比をリーン化させ、開弁駆動停止指令に応じて
電磁弁３４の開弁駆動を停止して空燃比をリッチ化させ
る。かかる動作を所定周期毎に繰り返し実行することに
より供給混合気の空燃比を過渡運転状態にはリッチ目標
空燃比に制御し、定常運転状態にはリーン目標空燃比に
制御するのである。

上記した本発明の実施例においては、第１気体拡散１，
１１限手段として導入孔４が、また第２気体拡散制限手
段として連通孔５が用いられているが、これに限らず、
第６図に示すように第１気体滞留室２内の２つの第１電
極対間にギセップを形成しても良く、また第７図に示す
ようにアルミナ（ＡＱ２０ｘ）等の多孔質体３８．３９
を導入孔４及び連通孔５に充填し多孔質拡散層を形成し
ても良いのである。

また、上記した本発明の実施例においては、第１又は第
２センリの出力に応じて２次空気を供給することにより
供給混合気の空燃比を目標空燃比に制御しているが、こ
れに限らず、第１又は第２センサの出力に応じて燃料供
給口を調整することにより空燃比を制御しても良い。

及１と１里 以上の如く、本発明の酸素濃度検出装置においては、排
気管内に導入孔等の第１気体拡散制限手段を介して連通
する第１気体滞留室の電解質壁部の内外壁面上にこれを
挟んで対向するが如く第１電極対を２つ設けた第１セン
リと、第１気体滞留室に連通孔等の第２気体拡散制限手
段を介して連通ずる第２気体滞留室の電解質壁部の内外
壁面上にこれを挟んで対向するが如く第２電極対を２つ
設けた第２センサとのいずれか一方がエンジンの運転状
態に応じて選択作動する。よって、第８図に示すように
導入孔及び連通孔による拡散抵抗が小さくなるほど空燃
比のリッチ及びリーン領域において応答性が良くなるの
で過渡運転状態に拡散抵抗の小なる第１センサを選択す
ることにより良好な運転性を確保することができる。

また第９図に示すように拡散抵抗が大なるほど空燃比の
リッチ及びリーン領域において酸素濃度検出装置が小さ
くなる。これは拡散抵抗の大なるほど排気ガス温度、排
気ガスの脈動及びυ１気ガス流量による影響が小さくな
るからである。よって、定常運転状態に拡散抵抗の大な
る第２　ｔンサを選択することにより供給混合気の空燃
比を高粘度で目標空燃比に制御することができ、排気浄
化性能の向上を図ることができる。

また第１０図に示すように所定の運転状態において空燃
比が超リーンのときに拡散抵抗が小なるとポンプ電流が
ブラックニング現象発生領域の値になる。これは空燃比
が超リッチのときにも同様である。よって、空燃比が超
リーン及び超リッチのときには拡散抵抗の大なる第２セ
ンリを選択することによりブラックニング現蒙の発生を
回避することができ、酸素ポンプ素子及び電池素子の急
速な劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ＞は本発明による酸素濃度検出装置の実施例
を示す平面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＩｂ−Ｉ
ｂ部分の断面図、第２図は空燃比制御装置を含む電流供
給回路を示す回路図、第３図は第１図の装置の出力特性
を示す図、第４図は拡散抵抗とポンプ電流値との関係を
示す特性図、第５図は空燃比制御回路の動性を示すフロ
ー図、第６図は本発明の他の実施例を示す断面図、第７
図（ａ）は本発明の他の実施例を示す平面図、第７図（
ｂ）は第７図（ａ）のＶ！　ｂ　−Ｖｌ　ｂ部分の断面
図、第８図ないし第１０図は拡散抵抗に係わる各種関係
を示す図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素イオン伝導性固体電＠質部材２．３
・・・・・・気体洲留室 ４・・・・・・導入孔 ５・・・・・・連通孔 ６・・・・・・気体参照室 １５．１７・・・・・・酸素ポンプ素子１６．１８・・
・・・・電池素子 １９．２０・・・・・・ヒータ素子 ２１・・・・・・電流供給回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）各々が酸素イオン伝導性固体電解質壁部を有する
   第１及び第２気体滞留室を形成し前記第１気体滞留室が
   第１気体拡散制限手段を介して内燃エンジンの排気管内
   に連通しかつ前記第２気体滞留室が第２気体拡散制限手
   段を介して前記第１気体滞留室に連通するようにされた
   基体と、前記第１気体滞留室の電解質壁部の内外壁面上
   にこれを挟んで対向するが如く設けられた２つの第１電
   極対と、前記第２気体滞留室の電解質壁部の内外壁面上
   にこれを挟んで対向するが如く設けられた２つの第２電
   極対と、エンジンの運転状態に応じて前記２つの第１電
   極対の一方の電極対間及び前記２つの第２電極対の一方
   の電極対間のいずれか一方に選択的に電流を供給しその
   供給電流値に応じた酸素濃度検出値を出力する電流供給
   手段とを含むことを特徴とする酸素濃度検出装置。
2. （２）前記電流供給手段は前記一方の第１電極対間に電
   流を供給するとき前記２つの第１電極対の他方の電極対
   間に発生した電圧と第１基準電圧との差電圧に応じた値
   の電流を前記一方の第１電極対間に供給し前記一方の第
   ２電極対間に電流を供給するとき前記２つの第２電極対
   の他方の電極対間に発生した電圧と第２基準電圧との差
   電圧に応じた値の電流を前記一方の第２電極対間に供給
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の酸素
   濃度検出装置。
3. （３）前記電流供給手段はエンジンの過渡運転状態のと
   きに前記一方の第１電極対間に電流を供給し、エンジン
   の定常運転状態のとき又は供給混合気の空燃比が超リー
   ン及び超リッチのときには前記一方の第２電極対間に電
   流を供給することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の酸素濃度検出装置。