JPH07117527B2 - 酸素濃度検出装置 - Google Patents
酸素濃度検出装置Info
- Publication number
- JPH07117527B2 JPH07117527B2 JP62332845A JP33284587A JPH07117527B2 JP H07117527 B2 JPH07117527 B2 JP H07117527B2 JP 62332845 A JP62332845 A JP 62332845A JP 33284587 A JP33284587 A JP 33284587A JP H07117527 B2 JPH07117527 B2 JP H07117527B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- oxygen
- circuit
- oxygen concentration
- output terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/4065—Circuit arrangements specially adapted therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は被測定気体中の酸素濃度に比例した出力を発生
する酸素濃度検出装置に関する。
する酸素濃度検出装置に関する。
背景技術 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酸素濃度検出装置によって
検出し、この酸素濃度検出装置の出力信号に応じてエン
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例えば、特公昭55−3533
号公報により公知である。
て、排気ガス中の酸素濃度を酸素濃度検出装置によって
検出し、この酸素濃度検出装置の出力信号に応じてエン
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例えば、特公昭55−3533
号公報により公知である。
このような空燃比制御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、すなわち排気空燃比
に比例した出力を発生するものがある。例えば、2つの
平板状の酸素イオン伝導性固体電解質材各々に電極対を
設けて酸素ポンプ素子及び電池素子を形成し、酸素ポン
プ素子及び電池素子の一方の電極面各々が気体滞留室の
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
して連通し電池素子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。
かかる酸素濃度センサにおいては、気体滞留室内の酸素
濃度を常に所定濃度(例えば、0)に保持するように電
池素子の発生電圧と所定基準電圧とを比較してその比較
結果に応じて酸素ポンプ素子の電極間にポンプ電流を供
給し、そのポンプ電流値を酸素濃度に比例した出力とし
て検出するようになっている。
置として被測定気体中の酸素濃度、すなわち排気空燃比
に比例した出力を発生するものがある。例えば、2つの
平板状の酸素イオン伝導性固体電解質材各々に電極対を
設けて酸素ポンプ素子及び電池素子を形成し、酸素ポン
プ素子及び電池素子の一方の電極面各々が気体滞留室の
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
して連通し電池素子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。
かかる酸素濃度センサにおいては、気体滞留室内の酸素
濃度を常に所定濃度(例えば、0)に保持するように電
池素子の発生電圧と所定基準電圧とを比較してその比較
結果に応じて酸素ポンプ素子の電極間にポンプ電流を供
給し、そのポンプ電流値を酸素濃度に比例した出力とし
て検出するようになっている。
ところで、かかる酸素濃度検出装置においては、電池素
子の発生電圧に応じて酸素ポンプ素子に流れるポンプ電
流を変化させて気体滞留室内の酸素濃度をフィードバッ
ク制御するような構成になっているのでポンプ電流値の
変化の周波数によっては位相回転(位相遅れ)が生ず
る。位相回転が180゜を越えた周波数においてループ利
得が1以上の場合には発振を起こす可能性がある。特
に、酸素ポンプ素子及び電池素子からなる酸素濃度検出
素子の検出ゲイン(ポンプ電流の単位変化量に対する電
池素子の発生電圧変化量)が第1図に示すように高周波
数域で小さくなるので高周波数域において発振を起こす
ことが考えられる。
子の発生電圧に応じて酸素ポンプ素子に流れるポンプ電
流を変化させて気体滞留室内の酸素濃度をフィードバッ
ク制御するような構成になっているのでポンプ電流値の
変化の周波数によっては位相回転(位相遅れ)が生ず
る。位相回転が180゜を越えた周波数においてループ利
得が1以上の場合には発振を起こす可能性がある。特
に、酸素ポンプ素子及び電池素子からなる酸素濃度検出
素子の検出ゲイン(ポンプ電流の単位変化量に対する電
池素子の発生電圧変化量)が第1図に示すように高周波
数域で小さくなるので高周波数域において発振を起こす
ことが考えられる。
発明の概要 そこで、本発明の目的は、発振を防止しかつポンプ電流
値を正確に検出し得る酸素濃度検出装置を提供すること
である。
値を正確に検出し得る酸素濃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においては、酸素イオン伝導
性固体電解質材及びこれを挟む一対の電極から各々が構
成されかつ相互間に拡散制限域を形成する酸素ポンプ素
子及び電池素子からなり酸素ポンプ素子及び電池素子の
一方の電極が共通接続された酸素濃度検出素子と、酸素
ポンプ素子及び電池素子の共通接続ラインに一端が接続
された電流電圧変換回路と、該電流電圧変換回路の変換
出力端子電位と電池素子の他方の電極電位との電位差に
応じた電圧を発生する差動アンプと、該差動アンプの出
力電圧と所定基準電圧との偏差に応じた電圧を酸素ポン
プ素子及び電流電圧変換回路の直列回路に印加する電圧
印加手段と、非反転入力端子が基準電位に維持されかつ
反転入力端子と出力端子との間に電流電圧変換回路の両
端が接続された演算増幅回路とからなる酸素濃度検出装
置であり、電流電圧変換回路は共通接続ラインと変換電
圧出力端子との間に接続された抵抗と、演算増幅回路の
出力端子と反転入力端子との間に接続された分圧回路
と、該分圧回路の分圧点と変換電圧出力端子との間に接
続された容量性インピーダンス素子とからなることを特
徴としている。
性固体電解質材及びこれを挟む一対の電極から各々が構
成されかつ相互間に拡散制限域を形成する酸素ポンプ素
子及び電池素子からなり酸素ポンプ素子及び電池素子の
一方の電極が共通接続された酸素濃度検出素子と、酸素
ポンプ素子及び電池素子の共通接続ラインに一端が接続
された電流電圧変換回路と、該電流電圧変換回路の変換
出力端子電位と電池素子の他方の電極電位との電位差に
応じた電圧を発生する差動アンプと、該差動アンプの出
力電圧と所定基準電圧との偏差に応じた電圧を酸素ポン
プ素子及び電流電圧変換回路の直列回路に印加する電圧
印加手段と、非反転入力端子が基準電位に維持されかつ
反転入力端子と出力端子との間に電流電圧変換回路の両
端が接続された演算増幅回路とからなる酸素濃度検出装
置であり、電流電圧変換回路は共通接続ラインと変換電
圧出力端子との間に接続された抵抗と、演算増幅回路の
出力端子と反転入力端子との間に接続された分圧回路
と、該分圧回路の分圧点と変換電圧出力端子との間に接
続された容量性インピーダンス素子とからなることを特
徴としている。
実 施 例 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明す
る。
る。
第2図に本発明による内燃エンジン用酸素濃度検出装置
においては、酸素イオン伝導性固体電解質材1内には気
体拡散制限域として気体滞留室2が形成されている。気
体滞留室2は固体電解質材1外部から被測定気体の排気
ガスを導入する導入孔3に連通し、導入孔3は図示しな
い内燃エンジンの排気管内において排気ガスが気体滞留
室2内に流入し易いように位置される。また酸素イオン
伝導性固体電解質材1には大気を導入する大気基準室4
が気体滞留室2と壁を隔てるように形成されている。気
体滞留室2と大気基準室4との間の壁部及び大気基準室
4とは反対側の壁部には電極対6a,6b,5a,5bが各々形成
されている。固体電解質材1及び電極対5a,5bが酸素ポ
ンプ素子7として作用し、固体電解質材1及び電極対6
a,6bが電池素子8として作用する。また大気基準室4の
外壁面にはヒート素子9が設けられている。
においては、酸素イオン伝導性固体電解質材1内には気
体拡散制限域として気体滞留室2が形成されている。気
体滞留室2は固体電解質材1外部から被測定気体の排気
ガスを導入する導入孔3に連通し、導入孔3は図示しな
い内燃エンジンの排気管内において排気ガスが気体滞留
室2内に流入し易いように位置される。また酸素イオン
伝導性固体電解質材1には大気を導入する大気基準室4
が気体滞留室2と壁を隔てるように形成されている。気
体滞留室2と大気基準室4との間の壁部及び大気基準室
4とは反対側の壁部には電極対6a,6b,5a,5bが各々形成
されている。固体電解質材1及び電極対5a,5bが酸素ポ
ンプ素子7として作用し、固体電解質材1及び電極対6
a,6bが電池素子8として作用する。また大気基準室4の
外壁面にはヒート素子9が設けられている。
酸素イオン伝導性固体電解質材1としては、ZrO2(二酸
化ジルコニウム)が用いられ、電極5aないし6bとしては
Pt(白金)が用いられる。
化ジルコニウム)が用いられ、電極5aないし6bとしては
Pt(白金)が用いられる。
酸素ポンプ素子7の電極5bと電池素子8の電極6bとは共
通接続される共に演算増幅回路11の反転入力端子に接続
されている。演算増幅回路11の非反転入力端子には基準
電圧源14から出力される基準電圧Vr1(例えば、2.5V)
が供給される。演算増幅回路11の反転入力端子と出力端
子との間には位相補正用の抵抗12及び電流検出用の抵抗
13の直列回路が接続されている。抵抗12には更に抵抗21
及びコンデンサ22の直列回路が並列に接続されている。
その直列回路において抵抗21は演算増幅回路11の反転入
力端子側に配置され、コンデンサ22は抵抗13側に配置さ
れている。抵抗21の抵抗値は抵抗12の抵抗値(例えば、
10Ω)より十分に大きく、例えば、100KΩである。この
抵抗12,13,21及びコンデンサ22が電流電圧変換回路20を
形成しており、抵抗21とコンデンサ22との接続点が電流
電圧変換回路20の変換出力端子となり差動増幅回路15の
非反転入力端子に接続されている。差動増幅回路15は電
池素子8の電極6aの電位とかかる変換出力端子電位との
電位差に応じた電圧を出力する。この差動増幅回路15の
出力電圧は差動増幅回路16に供給される。差動増幅回路
16は差動増幅回路15の出力電圧と基準電圧源17から出力
される基準電圧Vr2との差電圧に応じた電圧を出力す
る。基準電圧源17による基準電圧Vr2は理論空燃比に相
当する電圧(例えば、0.45V)である。差動増幅回路16
の出力端子は酸素ポンプ素子7の電極5aに接続されてい
る。演算増幅回路11の出力端子電圧VOUTが酸素濃度検出
出力となる。
通接続される共に演算増幅回路11の反転入力端子に接続
されている。演算増幅回路11の非反転入力端子には基準
電圧源14から出力される基準電圧Vr1(例えば、2.5V)
が供給される。演算増幅回路11の反転入力端子と出力端
子との間には位相補正用の抵抗12及び電流検出用の抵抗
13の直列回路が接続されている。抵抗12には更に抵抗21
及びコンデンサ22の直列回路が並列に接続されている。
その直列回路において抵抗21は演算増幅回路11の反転入
力端子側に配置され、コンデンサ22は抵抗13側に配置さ
れている。抵抗21の抵抗値は抵抗12の抵抗値(例えば、
10Ω)より十分に大きく、例えば、100KΩである。この
抵抗12,13,21及びコンデンサ22が電流電圧変換回路20を
形成しており、抵抗21とコンデンサ22との接続点が電流
電圧変換回路20の変換出力端子となり差動増幅回路15の
非反転入力端子に接続されている。差動増幅回路15は電
池素子8の電極6aの電位とかかる変換出力端子電位との
電位差に応じた電圧を出力する。この差動増幅回路15の
出力電圧は差動増幅回路16に供給される。差動増幅回路
16は差動増幅回路15の出力電圧と基準電圧源17から出力
される基準電圧Vr2との差電圧に応じた電圧を出力す
る。基準電圧源17による基準電圧Vr2は理論空燃比に相
当する電圧(例えば、0.45V)である。差動増幅回路16
の出力端子は酸素ポンプ素子7の電極5aに接続されてい
る。演算増幅回路11の出力端子電圧VOUTが酸素濃度検出
出力となる。
かかる構成においては、電池素子8の電極6a,6b間には
気体滞留室2内と大気基準室4との酸素濃度差に応じた
電圧VSが発生する。この電圧VSと演算増幅回路11の反転
入端子電圧Vaとが加算されて差動増幅回路15の反転入力
端子に供給される。一方、演算増幅回路11の反転入力端
子電圧Vaはポンプ電流値IPが変化しても演算増幅回路11
によって非反転入力端子電圧、すなわち基準電圧源14の
出力電圧Vr1にほぼ等しくなる。差動増幅回路15は電圧V
S+Vaと変換出力端子電圧Vbとの差電圧に応じた電圧を
出力する。差動増幅回路15の出力電圧は差動増幅回路16
において基準電圧源17の出力電圧Vr2と比較される。
気体滞留室2内と大気基準室4との酸素濃度差に応じた
電圧VSが発生する。この電圧VSと演算増幅回路11の反転
入端子電圧Vaとが加算されて差動増幅回路15の反転入力
端子に供給される。一方、演算増幅回路11の反転入力端
子電圧Vaはポンプ電流値IPが変化しても演算増幅回路11
によって非反転入力端子電圧、すなわち基準電圧源14の
出力電圧Vr1にほぼ等しくなる。差動増幅回路15は電圧V
S+Vaと変換出力端子電圧Vbとの差電圧に応じた電圧を
出力する。差動増幅回路15の出力電圧は差動増幅回路16
において基準電圧源17の出力電圧Vr2と比較される。
エンジンに供給された混合気の空燃比がリーン方向に変
化している場合には電池素子8の電極6a,6b間に発生す
る電圧VSが低下する。電圧VSの低下により電圧VS+Vaと
電圧Vbとの差電圧に応じた電圧Vcが基準電圧源17の出力
電圧Vr2より低くなると、差動増幅回路16の出力レベル
が正レベルになり、この正レベル電圧が酸素ポンプ素子
7の電極5aに印加される。よって、ポンプ電流が酸素ポ
ンプ素子7、電流電圧変換回路20を流れ、そして演算増
幅回路11に流れ込む。酸素ポンプ素子7には電極5aから
電極5bに向ってポンプ電流が流えるので気体滞留室2内
の酸素が電極5bにてイオン化して酸素ポンプ素子7内を
移動して電極5aから酸素ガスとして放出され、気体滞留
室2内の酸素が汲み出される。
化している場合には電池素子8の電極6a,6b間に発生す
る電圧VSが低下する。電圧VSの低下により電圧VS+Vaと
電圧Vbとの差電圧に応じた電圧Vcが基準電圧源17の出力
電圧Vr2より低くなると、差動増幅回路16の出力レベル
が正レベルになり、この正レベル電圧が酸素ポンプ素子
7の電極5aに印加される。よって、ポンプ電流が酸素ポ
ンプ素子7、電流電圧変換回路20を流れ、そして演算増
幅回路11に流れ込む。酸素ポンプ素子7には電極5aから
電極5bに向ってポンプ電流が流えるので気体滞留室2内
の酸素が電極5bにてイオン化して酸素ポンプ素子7内を
移動して電極5aから酸素ガスとして放出され、気体滞留
室2内の酸素が汲み出される。
気体滞留室2内の酸素の汲み出しにより気体滞留室2内
の排気ガスと大気基準室4内の大気の間に酸素濃度差が
生ずる。この酸素濃度差に応じた電圧VSが電池素子8の
電極6a,6b間に発生し、この電圧VSは電圧Vaに加算され
て差動増幅回路15の反転入力端子に供給される。差動増
幅回路15の出力電圧は電圧VS+Vaと電圧Vbとの差電圧に
比例した電圧となるのでポンプ電流値IPは排気ガス中の
酸素濃度に比例する。
の排気ガスと大気基準室4内の大気の間に酸素濃度差が
生ずる。この酸素濃度差に応じた電圧VSが電池素子8の
電極6a,6b間に発生し、この電圧VSは電圧Vaに加算され
て差動増幅回路15の反転入力端子に供給される。差動増
幅回路15の出力電圧は電圧VS+Vaと電圧Vbとの差電圧に
比例した電圧となるのでポンプ電流値IPは排気ガス中の
酸素濃度に比例する。
空燃比がリッチ方向に変化する場合には電圧VSが上昇す
る。これにより差動増幅回路15の出力電圧Vcが基準電圧
源17の出力電圧Vr2を越えると、差動増幅回路16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
ルにより酸素ポンプ素子7の電極5a,5b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5bから電極5a方向に流れるので外部の酸素
が電極5aにてイオン化して酸素ポンプ素子7内を移動し
て電極5bから酸素ガスとして気体滞留室2内に放出さ
れ、酸素が気体滞留室2内に汲み込まれる。従って、気
体滞留室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IP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。
る。これにより差動増幅回路15の出力電圧Vcが基準電圧
源17の出力電圧Vr2を越えると、差動増幅回路16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
ルにより酸素ポンプ素子7の電極5a,5b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5bから電極5a方向に流れるので外部の酸素
が電極5aにてイオン化して酸素ポンプ素子7内を移動し
て電極5bから酸素ガスとして気体滞留室2内に放出さ
れ、酸素が気体滞留室2内に汲み込まれる。従って、気
体滞留室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IP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。
一方、演算増幅回路11の出力端子電圧VOUTは次式の如く
ほぼなる。
ほぼなる。
VOUT=(RS+RP)IP+Va …(1) ここで、RSは抵抗12の抵抗値、RPは抵抗13の抵抗値であ
る。
る。
すなわち、電圧Vaが基準電圧源14の出力電圧Vr1に等し
くなるように演算増幅回路11が作動するので電圧VOUTは
ポンプ電流値IPに比例した値となり、排気ガス中の酸素
濃度に応じて変化する。
くなるように演算増幅回路11が作動するので電圧VOUTは
ポンプ電流値IPに比例した値となり、排気ガス中の酸素
濃度に応じて変化する。
かかる本発明による酸素濃度検出装置においては、電流
電圧変換回路20の変換出力端子における周波数特性が第
3図に示すようにハイパス特性になっている。高周波数
域ではコンデンサ22の交流抵抗は低くなり、コンデンサ
22の両端が短絡した状態とほぼ同じとなる。よって、変
換出力端子電圧Vbは抵抗12と抵抗13の接続ライン電圧に
ほぼ等しくなり、抵抗12により酸素濃度検出素子の高周
波数域における検出ゲインが第4図の実線aの如く見掛
け上は確保される。
電圧変換回路20の変換出力端子における周波数特性が第
3図に示すようにハイパス特性になっている。高周波数
域ではコンデンサ22の交流抵抗は低くなり、コンデンサ
22の両端が短絡した状態とほぼ同じとなる。よって、変
換出力端子電圧Vbは抵抗12と抵抗13の接続ライン電圧に
ほぼ等しくなり、抵抗12により酸素濃度検出素子の高周
波数域における検出ゲインが第4図の実線aの如く見掛
け上は確保される。
一方、低周波数域ではコンデンサ22の交流抵抗は高くな
り、コンデンサ22が接続されていない状態とほぼ同じと
なるので変換出力端子電圧Vbは電圧Vaに等しくなる。よ
って、抵抗12による電圧降下を防止することができるの
で電池素子8の発生電圧VSに対応した電圧が作動増幅回
路15から得られる。
り、コンデンサ22が接続されていない状態とほぼ同じと
なるので変換出力端子電圧Vbは電圧Vaに等しくなる。よ
って、抵抗12による電圧降下を防止することができるの
で電池素子8の発生電圧VSに対応した電圧が作動増幅回
路15から得られる。
発明の効果 以上の如く、本発明の酸素濃度検出装置においては、電
流電圧変換回路内の分圧回路の一方の位相補正抵抗に抵
抗及び容量正インピーダンス素子からなる直列回路が接
続され、この抵抗と容量性インピーダンス素子との接続
点が変換出力端子とされている。この変換出力端子電位
と電池素子の他方の電極電位との電位差に応じた電圧を
差動アンプが発生し、該差動アンプの出力電圧と所定基
準電圧との偏差に応じた電圧が酸素ポンプ素子及び電流
電圧変換回路の直列回路に印加される。よって、電流電
圧変換回路内の位相補正抵抗を大きく設定すれば、酸素
濃度検出素子の高周波数域における検出ゲインを見掛け
上十分に確保することができるので、高周波数域におけ
る位相遅れを補正して発振を防止することができる。低
周波数域においては位相補正抵抗を無視することができ
るのでその位相補正抵抗による電圧降下が極めて小さく
なり、電池素子の発生電圧に対応したポンプ電流が酸素
ポンプ素子に流れる故、ポンプ電流値、すなわち酸素濃
度を正確に検出することができる。
流電圧変換回路内の分圧回路の一方の位相補正抵抗に抵
抗及び容量正インピーダンス素子からなる直列回路が接
続され、この抵抗と容量性インピーダンス素子との接続
点が変換出力端子とされている。この変換出力端子電位
と電池素子の他方の電極電位との電位差に応じた電圧を
差動アンプが発生し、該差動アンプの出力電圧と所定基
準電圧との偏差に応じた電圧が酸素ポンプ素子及び電流
電圧変換回路の直列回路に印加される。よって、電流電
圧変換回路内の位相補正抵抗を大きく設定すれば、酸素
濃度検出素子の高周波数域における検出ゲインを見掛け
上十分に確保することができるので、高周波数域におけ
る位相遅れを補正して発振を防止することができる。低
周波数域においては位相補正抵抗を無視することができ
るのでその位相補正抵抗による電圧降下が極めて小さく
なり、電池素子の発生電圧に対応したポンプ電流が酸素
ポンプ素子に流れる故、ポンプ電流値、すなわち酸素濃
度を正確に検出することができる。
第1図は従来の酸素濃度比例型の酸素濃度検出装置の周
波数−酸素濃度検出レベル特性を示す図、第2図は本発
明の実施例を示す回路図、第3図は第2図の装置中にお
ける電流電圧変換回路の変換出力周波数特性を示す図、
第4図は第2図の装置の周波数−酸素濃度検出レベル特
性を示す図である。 主要部分の符号の説明 1……酸素イオン伝導性固体電解質材 2……気体滞留室 3……導入孔 4……大気基準室 7……酸素ポンプ素子 8……電池素子 11……演算増幅回路 14,17……基準電圧源 15,16……差動増幅回路 20……電流電圧変換回路
波数−酸素濃度検出レベル特性を示す図、第2図は本発
明の実施例を示す回路図、第3図は第2図の装置中にお
ける電流電圧変換回路の変換出力周波数特性を示す図、
第4図は第2図の装置の周波数−酸素濃度検出レベル特
性を示す図である。 主要部分の符号の説明 1……酸素イオン伝導性固体電解質材 2……気体滞留室 3……導入孔 4……大気基準室 7……酸素ポンプ素子 8……電池素子 11……演算増幅回路 14,17……基準電圧源 15,16……差動増幅回路 20……電流電圧変換回路
Claims (1)
- 【請求項1】酸素イオン伝導性固体電解質材及びこれを
挟む一対の電極から各々が構成されかつ相互間に拡散制
限域を形成する酸素ポンプ素子及び電池素子からなり前
記酸素ポンプ素子及び電池素子の一方の電極が共通接続
された酸素濃度検出素子と、前記酸素ポンプ素子及び電
池素子の共通接続ラインに一端が接続された電流電圧変
換回路と、前記電流電圧変換回路の変換出力端子電位と
前記電池素子の他方の電極電位との電位差に応じた電圧
を発生する差動アンプと、該差動アンプの出力電圧と所
定基準電圧との偏差に応じた電圧を前記酸素ポンプ素子
及び電流電圧変換回路の直列回路に印加する電圧印加手
段と、非反転入力端子が基準電位に維持されかつ反転入
力端子と出力端子との間に前記電流電圧変換回路の両端
が接続された演算増幅回路とからなる酸素濃度検出装置
であって、前記電流電圧変換回路は前記共通接続ライン
と前記変換電圧出力端子との間に接続された抵抗と、前
記演算増幅回路の出力端子と反転入力端子との間に接続
された分圧回路と、前記分圧回路の分圧点と前記変換電
圧出力端子との間に接続された容量性インピーダンス素
子とからなることを特徴とする酸素濃度検出装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62332845A JPH07117527B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 酸素濃度検出装置 |
US07/290,955 US4877511A (en) | 1987-12-28 | 1988-12-28 | Oxygen concentration-sensing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62332845A JPH07117527B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 酸素濃度検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0320661A JPH0320661A (ja) | 1991-01-29 |
JPH07117527B2 true JPH07117527B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=18259434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62332845A Expired - Fee Related JPH07117527B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 酸素濃度検出装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4877511A (ja) |
JP (1) | JPH07117527B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2100045T3 (es) * | 1993-03-01 | 1997-06-01 | Ford Motor Co | Circuito de corriente de reproduccion y vigilancia del oxigeno del gas de escape. |
JP3846058B2 (ja) * | 1998-09-04 | 2006-11-15 | 株式会社デンソー | ガス濃度検出装置 |
JP4005273B2 (ja) * | 1998-09-16 | 2007-11-07 | 株式会社デンソー | ガス濃度検出装置 |
JP2003023114A (ja) | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Fujitsu Ltd | 半導体集積回路装置およびその製造方法 |
CN101281162B (zh) * | 2008-05-21 | 2011-02-16 | 宁波大学 | 变频型氧传感器 |
US9669322B2 (en) | 2014-04-15 | 2017-06-06 | Tomy Company, Ltd. | Toy top |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60128350A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 空燃比検知方法および装置 |
JPH079417B2 (ja) * | 1986-03-27 | 1995-02-01 | 本田技研工業株式会社 | 酸素濃度センサの異常検出方法 |
JPS6319548A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-27 | Honda Motor Co Ltd | 酸素濃度検出装置 |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP62332845A patent/JPH07117527B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-12-28 US US07/290,955 patent/US4877511A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0320661A (ja) | 1991-01-29 |
US4877511A (en) | 1989-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6383354B1 (en) | Gas concentration sensing apparatus | |
US4769124A (en) | Oxygen concentration detection device having a pair of oxygen pump units with a simplified construction | |
KR900005587B1 (ko) | 공연비 검출장치(空然比檢出裝置) | |
US4622126A (en) | Engine air/fuel ratio sensing device | |
JPS6230948A (ja) | 空燃比検出装置 | |
JPS60128350A (ja) | 空燃比検知方法および装置 | |
US6763697B2 (en) | Method and device for operating a linear lambda probe | |
JPH07117527B2 (ja) | 酸素濃度検出装置 | |
JPS61272439A (ja) | エンジンの空燃比検出装置 | |
JPH10153576A (ja) | 空燃比センサ | |
KR100230537B1 (ko) | 가스 혼합물 내의 성분 농도의 측정 장치 | |
JP6110262B2 (ja) | センサ制御装置 | |
JPH07104324B2 (ja) | 空燃比検出装置 | |
JPH0750070B2 (ja) | 酸素濃度検出装置 | |
EP0126590A2 (en) | Air-to-fuel ratio sensor for engine | |
JPS62123350A (ja) | 空燃比検出装置 | |
JPH0672863B2 (ja) | 酸素濃度検出装置 | |
JPH0745004Y2 (ja) | 酸素センサ | |
JPS61161445A (ja) | 空燃比検出装置 | |
JPS6236551A (ja) | 酸素濃度検出装置 | |
JPH0643982B2 (ja) | 内燃機関制御装置 | |
JPH1114593A (ja) | ガス成分濃度検出装置 | |
JPS62249046A (ja) | 内燃機関用酸素センサ | |
JPH04204371A (ja) | 空熱比センサーの駆動回路 | |
JPS61144563A (ja) | 空燃比検出方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |