[其他]空氣-燃料比檢測器

無效

• 申請號: 85106541
• 申請日: 1985-08-30
• 公開（公告）號: CN85106541A
• 公開（公告）日: 1987-03-18
• 發明（設計）人: 鈴木清光;三木政之;笹山隆生;鈴木敏孝;佐藤信夫;上野定寧;池上昭
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G01N27/46
• 分類號: G01N27/46
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 欒本生

本發明涉及一種空氣-燃料比檢測器。該檢測器可從汽車排出的廢氣成分中檢測出汽車現時工作狀態下的空氣-燃料比。更具體地說，本發明涉及一種用于汽車的空氣-燃料比檢測器，該檢測器適于對燃料的富油到貧油區的汽車整個工作范圍的空氣-燃料比進行檢測。

如同美國專利第4210510號所述，通常所用的空氣-燃料比檢測器都有一空心管子型式的氧氣傳感器。把鉑電極置于固態二氧化鋯電解質的兩側，把其中一個鉑電極置于大氣中而另一電極則置于廢氣之中。這種空氣管型氧氣傳感器從電動勢E的突變點檢測空氣-燃料比（通常把電動勢的突變點稱之為“理想的空氣-燃料比”，而且在該點空氣超量比λ＝1）。該電動勢E是由廢氣中氧氣部分壓力與作為參考的大氣的差值而逐步產生的。然而，這種傳感器所檢測的僅僅是空氣-燃料比大于還是小于λ＝1，而不能檢測λ＞1的貧油區和λ＜1的富油區內空氣-燃料比狀態的變化。

因此，如果美國專利4292158號所公布的，近來研制了一種空氣-燃料比檢測器。它可測量廢氣中的氧濃度并根據該氧濃度檢測空氣-燃料比。在這種空氣-燃料比檢測器中，把鉑電極置于固態二氧化鋯電解質的兩表面，并且把具有一個空間擴散室的罩子裝配到固態電解質的一個表面上。在罩上開有一個擴散孔，氧氣便從該孔中流通。把該空氣-燃料比檢測器作為一個整體暴露在廢氣之中，并利用固態二氧化鋯電解質的性質實現泵氧現象。當把一予定電壓加到一電池的兩個電極之間并測量泵氧電流Ip的變化時，該泵氧電流的大小是與環境的氧濃度成正比的。因此，便可測出空氣-燃料比λ。

但是，這種傳感器不能檢測理想的空氣-燃料比，盡管它可以檢測在貧油區域內（λ＞1）的空氣-燃料比。

雖然現有發明的發明者通過將兩種檢測裝置集成組合而制成了一種檢測器，但人們發現這兩種檢測裝置相互干擾，而且在貧油區域的空氣-燃料比和理想的空氣-燃料比的檢測精度都低。

本發明的第一個目的是要提供一種空氣-燃料比檢測器，該檢測器可以精確地檢測貧油區域的空氣-燃料比和理想的空氣-燃料比。

本發明的另一個目的是提供一種空氣-燃料比檢測器，它可以從貧油區到富油區檢測空氣-燃料比。

在本發明中每個貧油電池和理想的空氣-燃料比電池共用一個電極。

而且，根據本發明，在貧油電池上所施加的電壓控制理想的空氣-燃料比電池的電壓，以便也能測量富油時的空氣-燃料比。

圖1表示使用本發明的內燃機總系統圖;

圖2到圖5表示本發明一個具體實施方案的結構及其工作原理;

圖6到圖8表示本發明另一實施方案的結構及其工作原理;

圖9到圖18表示本發明的電池的變型例;

圖19到圖22表示本發明的第三實施方案的結構及其工作原理;

圖23到圖28表示本發明第四個實施方案的結構及其工作原理;

圖29到圖30表示本發明第五個實施方案的結構及其工作原理;

首先，我們將參考圖1對用于本發明的空氣-燃料比檢測器的空氣-燃料比控制器結構進行概括地描述。

該附圖解釋了系統的一個實施例，其中，把從空氣-燃料比檢測器100（它是由一個空氣-燃料比電池100C和一個檢測器驅動電路100D組成的）、空氣流傳感器102、水溫傳感器103、曲軸傳感器104這樣一類傳感器而來的發動機信息送入控制器105并用來控制噴油閥106、點火線圈107、怠速控制閥108、廢氣回流控制閥109和燃料泵110?？諝?燃料比傳感器100是該系統重要裝置中的一個。從電池101將一電壓加給空氣-燃料比檢測器以便使其工作。

除非是在比如加速這樣一類需要功率的情況時，一般把常規的內燃機控制在理想的空氣-燃料比上（空氣-燃料比A/F＝14.7，空氣超量比λ＝1）。這是因為只有理想的空氣-燃料比檢測器可作為實際的空氣-燃料比檢測器，同時也是為了解決廢氣污染之緣故。眾所周知，貧油混合氣的燃料效率最大，因此，希望是至少在怠速和輕負載情況下把內燃機控制為貧油混合狀態;因此，重要的是在這些范圍中能夠對空氣-燃料比進行高精度檢測的貧油檢測器。

現在，將參考圖2描述本發明的一個實施方案。