JPS5822945A

JPS5822945A - 酸素センサ性能評価装置

Info

Publication number: JPS5822945A
Application number: JP12202781A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kitahara; 剛北原; Kimitake Sone; 曽根　公毅
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1981-08-04
Filing date: 1981-08-04
Publication date: 1983-02-10

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】この発明は、酸素センサの性能を評価（検査）する装置
に関する、一般に、エンジン等の排気中の酸素濃度を検出して、こ
れを空燃比の制御にフィードバックする酸素センサには
、比較的高精度の検出性能が要求される。

このため、従来でＦ、１例えば第１図に示すような装置
！管用いて、酸素センサ１の性能を評価、判定し、良品
を選出している。

図中２は、燃焼ガス発生装置で、エアデンベ３からの空
気とプロパンがンペ４からのゾロノクンガスとか、配管
途中に設けられた流量または圧力制御弁５，６により、
予め決められた量で・櫂−ナテスタ７へ供給され、８の
点火装置によって着火されると燃焼ガスを発生する。

バーナテスタ７ＫＦｉ、ｔた制御用エアダンべ９からの
空気と制御用プロパンがンペ１０からのグロノｆンガス
とか、それぞれリニア開度特性の電磁９ｐＨ，１２を介
して適宜供給されるようになっている、このうち、電磁弁１２（またｔｉｌｌ）は、電磁弁駆動
回路１３によシ開閉され、その開閉時間および開度は、
三角波発生装置１４からの信号によりコントロールされ
る。ｆｃだし、この際電磁弁１１（またＦｉｌ　２　）
Ｆｉ、全閉、全開あるいは定開度に保たれる。

三角波発生装置１４は、第２図の囚に示すような波形お
よび周期Ｔの三角波信号を出力し、これに応じて＊ａ弁
１２は、その信号の下ピーク値Ｐで全閉、信号か高くな
るにしたがって開き、上ビーク値Ｑで全開となるように
制御でれる。

つま夛、バーナテスタ７の燃焼ガス中にプロパンガス（
または空気）ｔ１周周期で三角波状的に増減しながら供
給し、試験ガスを生成する。これにより、空燃比制御装
置１５′ｔ−構成している。

この場合、試験ガスは、三角波発生装置１１４からの信
号の中心値Ｒ（上下ピーク値Ｐ、Ｑの平均値）で、理論
空燃比となるようＫ、前述の流量（ｔたは圧力）制御弁
５．６の開度や電磁弁１１の開［が設定されている。

そして、この試験ガスは、テスタ配管１６に導入され、
その途中に被検査用の酸素センサ１が取付けられる。

酸素センサ１は、試験ガスの空燃比変化に応じた信号を
出力し、その信号はデータ処理装ｆ１１１７と記録装ｆ
Ｉｔ１８に送られる。

データ処理装置１１７では、その信号會第２図の０３）
に示すような波形に処理し、上ピーク出力と下ピーク出
力との平均基準値Ｓより高出力の信号時間ｔをデータと
して測定、認識する。

一方、このデータ処理装置！ｔ１７には、前記三角波発
生装置１４から電磁弁１２に開閉指令する三角波信号（
第２図の囚）か入力される。

そして、データ処理装置１７は、その三角波信号の周期
Ｔと、酸素センサ１からの波形処理後の信号時間ｔとを
比較し、その比ｔ／Ｔを検出する。

具体的には、ｔ／Ｔ１ｒ多周期にわｆｃシ平均測定し、
その結果から酸素センサ１の性能を評価する。

この場合、ｔ／Ｔか１／２に近い程良品と判定される。

しかしながら、この従来装置にあっては、試験ガスの空
燃比制御が、グロノ９ンガス等の流量制御もしくけ圧力
制御によシ行なわれていたため、空燃比の設定が難しく
、また環境の変化によって設定空燃比に狂いが生じて、
酸素センサの性能を評価する上での誤差が大きくなって
しまうという問題かあった。

そこで本発明は、酸素センサの近傍にマスタセフｆ１ｉ
取付け、このマスタセンサからの検出信号に基づいて試
験ガスの空燃比ｔフィードバック制御することによシ、
その設定精Ｉｎ高め、測定誤差管著しく低減した酸素セ
ンサ性能評価装置管提供することを目的とする。

以下、本発明の笑施例ｔ−図面に基づいて説明する。

第３図で、２はエアがンベ３からの空気と、プロパンガ
スぺ４からのプロノ々ンガスＪ：ｋｉ４−ｔｆスタフ円
で燃焼させて、燃焼ガスを発生する装置であシ、バーナ
テスタ７円には、その燃焼ガスの空燃比會増減するよう
に制御用プロパンがンベ１０がらのプロパンガス（また
は制御用エアがンペ９からの空気）が、電磁弁１２の開
閉に応じた量で供給されるようにしている。

そして、これによシ生成された試験ガスは、被検査用の
酸素センサ１を取付けたテスタ配管１６に導入されるが
、この酸素センサ１の近傍には、検出性能（分解能）の
極めて高いマスタセンサ１９が設置される。

マスタセンサ１９は、酸素センサｌと同じく試験ガスの
空燃比を検出し、その検出信号管三角波制御装置２０に
フィードバックする。

三角波制御装置２（１、第２図の（４）に示すような波
形、周期Ｔの三角波信号音出力すると共に、上記検出信
号に基づき三角波信号の直流分（中心値Ｒ）ｔ−増減し
て、電磁弁駆動回路１３に指令し、前記電磁弁１２に開
閉制御する。これによシ、制御用プロノぐンガスの供給
量管調整して空燃比を設定し、空燃比のフィードバック
制御手段が構成される。

具体的には、マスタセンサ１９からの検出信号を、三角
波制御装量２０内でまず第２図の■）のような波形に処
理する。そして、この処理後の信号から、その上ピーク
出力と下ピーク出力との平均基準値Ｓｏより高い出力の
信号時間ｔｏを過去数周期にわたって測定し、この時間
１．と例えば三角波信号の周期Ｔとの時間比が常に一定
（１：２が良い）となるように、三角波信号の中心値Ｒ
ｔ副制御て電磁弁１２に開閉する。

即ち、マスタセンサ１９の検出信号忙基づいて、三角波
制御装置１２０から出力される三角波信号な相対的に増
減し、空燃比を制御するのであシ、したがって三角波信
号の中心値Ｒでは、常に理論空燃比に維持されると共に
、理論空燃比を境にして空燃比は三角波信号に応じて一
定の周期で均等に増減されるのである。

その結果、常に設定通りの空燃比の試験ガスを供給する
ことができる。

なお、被検査用の酸素センサｉの検出信号は、三角波制
御装＠２０からの三角波信号と共に、データ処理装置１
１７と記録装置ｌ　８に入力され、従来例と同様にして
性能の評価判定がなされる。

このように、本笑施例では、被検査用の酸素センサ１の
近傍にマスタセンサ１９ｔ−取付け、このマスタセンサ
１９からの検出信号に基づいて試験ガスの空燃比をフィ
ードバック制御するように構成したので、空燃比の設定
が正確かつ容易になり、また環境、雰囲気が変化しても
空燃比か狂うことはなく、酸素センサ１の性能管極めて
高い精度で評価することができ、検査装量としての信頼
性が著しく向上する。

さらには、燃焼ガス発生装＆２のゾロ／ｌンガスと空気
の流量設定が、それ程正確でなくても、これを補なうこ
とができ、その影響が排除されると共に、装置の段取シ
が簡素化される。

以上説明した通り、本発明によれば、被検査用の酸素セ
ンサの近傍にマスタセンサラ設ケ、マスタセンサの検出
信号に基づいて試験ガスの空燃比ケフィードバック制御
するようにしたので、要求通シの空燃比を得ることがで
き、酸素センサの性能評価を適確に行なえるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の構成図、第２図（ＡＪＦｉ三角波信
号を示すグラフ、第２図（６）は波形処理された酸素セ
ンサの出力信号を示すグラフ、第３図は本発明の実施例
を示す構成図である。１・・・酸素センサ、２・・・燃焼ガス発生装量、３・
・・エア？ンペ、４・・・プロパンがンペ、５．６・・
・流量または圧力制御弁、７・・・／４−ナテスタ、８
・・・点火装置、９・・・制御用エアゲンベ、ｌＯ・−
・制御用ゾロノ臂ンがンベ、１１．１２・・・電磁弁、
１３・・・電磁弁駆動回路、１４・・・三角波発生装置
、１５・・・空燃比制御装置、１６・・・テスタ配管、
１７・・・データ処理装置、１　ｇ−・・記録装置、１
９・・・マスタセンサ、２０・・・三角波制御装置。特許出願人　　日童自動車株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１、燃焼ガスの発生装置と、そのガスの空燃比を一定局
期で増減する空燃比制御装置とで、被検査用の酸素セン
サの試験ガスを生成し、その空燃比に応じて出力される
センサ信号管データ処理装置と記録装置に入力して該酸
素センサの性能を評価する装置において、酸素センサの
近傍にマスタセンサを設け、このマスタセンサの検出信
号に基づいて試験ガスの空燃比をフィードバック制御す
る手段を設けたことを特徴とする酸素センサ性能評価装
置。２、前記制御手段は、マスタセンサの検出信号が平均基
準値より高い時間ｋｆｉｌｌＪ定し、この時間がある時
間周期に対して一定比となるように、空燃比を制御する
装置である特許請求の範囲第１項記載の酸素センサ性能
評価装置。