[其他]空燃比檢測系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86101890
• 申請日: 1986-02-27
• 公開（公告）號: CN86101890A
• 公開（公告）日: 1986-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大須賀稔;大山宜茂
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: F02D33/00
• 分類號: F02D33/00;G01N27/12;G01N27/26
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 趙越

本發(fā)明涉及一個(gè)用于檢測空燃比的系統(tǒng)，特別是能夠使用該系統(tǒng)控制內(nèi)燃機(jī)的空燃比。

常規(guī)的空燃比傳感器，如美國專利號No.3691023和No.4158166中所公開的，包括一個(gè)具有擴(kuò)散型電阻的固體電解質(zhì)，以這樣的方式工作，氧氣從擴(kuò)散電阻引出，當(dāng)氧氣的濃度降至零時(shí)測量電流值（被稱作臨界電流值）。在此方法中，過量空氣率λ的測量是可能的，只是在待測氣體中含有氧氣的區(qū)域，即，過量率空氣等于1.0或大于1.0的區(qū)域，如果λ值小于1.0，測量λ值是不可能的。

當(dāng)測量區(qū)域的λ值低于1.0時(shí)，改變施加于λ值在1.0的固體電解質(zhì)的電壓是必要的，象日本專利未審查公布號No.166039/80所陳述的。這需要一個(gè)新的裝置用于檢測λ等于1.0的點(diǎn)，使該系統(tǒng)更復(fù)雜。

按照圖12所示的美國汽車工程師學(xué)會（SAE）論文810433中所公開的方法，另一方面，電流施加于一個(gè)固體電解質(zhì)上而極性相反，燃燒室中的氧化濃度，根據(jù)施加氧負(fù)荷和卸去氧負(fù)荷而變化，所以，隨著濃度變化的電動勢的變化能由其它固體電解質(zhì)檢測。電動勢每次達(dá)到預(yù)定值時(shí)，極性反向，利用這一事實(shí)，此反向周期與氧氣濃度成正比例。在美國專利號No.3907657中公開的另一方法中，燃燒室中擴(kuò)散的氧氣是由氣流逐出的，利用時(shí)間τ的數(shù)值與氧氣濃度成比例的現(xiàn)象，在燃燒室中的氧氣濃度降至零以前的時(shí)間τ是由在固體電解質(zhì)上電極之間的電動勢的變化計(jì)算的。在預(yù)先確定的容積燃燒室中氧氣的絕對數(shù)量是以這兩種方法測定的，它易受由體積和溫度或壓力的長期變化的影響。此外，預(yù)定的容積是由單個(gè)孔徑形成的，如果孔徑有阻礙，影響就更大。這些系統(tǒng)的其它缺點(diǎn)是由于整個(gè)傳感器容易受到燃燒廢氣的影響，在λ值小于1.0的區(qū)域測量其值是不可能的。

在日本專利未審定公布號No.192852/82中公布了進(jìn)一步的常規(guī)系統(tǒng)，其中，用于檢測固體電解質(zhì)的溫度的方法包括帶有交變電流的電解質(zhì)，溫度周期測量或溫度測量部件。這樣的一個(gè)方法是已知的，即，電解質(zhì)的溫度是從發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)或者其排氣溫度測定的（日本實(shí)用新型未審定公布號No.103265/84，日本專利未審定公布號188054/84）。然而，這些系統(tǒng)具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)或受間接影響，沒有足夠的溫度檢測精度。

本發(fā)明的目的是提供一個(gè)空燃比檢測系統(tǒng)，能夠在很大范圍內(nèi)檢測過量空氣率，而不受溫度變化的影響。

根據(jù)本發(fā)明，可提供一個(gè)系統(tǒng)和一個(gè)方法，在氧氣供入固體電解質(zhì)旁的擴(kuò)散電阻中去，又以相反的路徑從擴(kuò)散電阻中排出，氧氣的濃度是從電流數(shù)量隨著氧氣運(yùn)動的變化測定的，所以，過量空氣率能在很大范圍內(nèi)檢測而不受溫度變化的影響。

圖1是根據(jù)本發(fā)明用于解釋傳感器實(shí)施方案的示意圖。

圖2是表明圖1A中圓圈圍繞的主要部位的放大示意圖。

圖3A，3B和3C是用于解釋本發(fā)明基本工作原理的示意圖。

圖4A是表明提供給固體電解質(zhì)的電流和固體電解質(zhì)側(cè)面間出現(xiàn)的電壓之間的關(guān)系的波形圖。

圖4B是表示過量空氣率和傳感過程間關(guān)系的輸出特性的示意圖。

圖5是表明用于驅(qū)動傳感器的電路的示意圖。

圖6A，6B和6C是用于解釋本發(fā)明工作原理的示意圖。

圖7是表明本發(fā)明實(shí)施方案的總體結(jié)構(gòu)圖。

圖8A至8D是用于解釋圖7所示的實(shí)施方案的工作原理和效果的示意圖。

圖9A，9B和9C是用于解釋本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的工作過程示意圖。

圖10是表明用于實(shí)現(xiàn)參考圖9A，9B和9C解釋的實(shí)施方案的總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11A，11B和12是表明又一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。

圖13A，13B和14是表示進(jìn)一步的實(shí)施方案的示意圖。

圖15A和15B表示了進(jìn)一步的實(shí)施方案示意圖。

圖16A，16B和17是表示又一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。

圖18A，18B和19是表示不同實(shí)施方案的示意圖。

圖20是表明又一不同實(shí)施方案的示意圖。

圖21A和21B是表明又一不同實(shí)施方案的示意圖。

圖22A和22B還是表明不同實(shí)施方案的示意圖。

圖23和24是表明其它不同實(shí)施方案的示意圖。

圖25是用于解釋溫度補(bǔ)償?shù)牧硪粋€(gè)原理。

圖26是用于解釋在信號傳感時(shí)間內(nèi)保持電壓設(shè)定的示意圖。

圖27是表明本發(fā)明另一實(shí)施方案的總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖28是表示特性隨溫度變化的實(shí)例的示意圖。

圖29A，29B和30是表示本發(fā)明又一實(shí)施方案的示意圖。