DE69107275T2 - Heizanlagesteuereinrichtung für einen Luft-Brennstoff-Verhältnissensor. - Google Patents

Heizanlagesteuereinrichtung für einen Luft-Brennstoff-Verhältnissensor.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizeinrichtungs- Steuervorrichtung für einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Sensor, welcher ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Motors erfaßt.
  • Aus der JP-A-61 99 852 ist ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Detektor bekannt, in dem ein variabler Widerstand in einem Verbinder vorgesehen ist und in Reihe mit einer Heizeinrichtung angeschlossen ist.
  • Gegenwärtig ist ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor vorgesehen in einem Abgassystem zum genauen Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der angesaugten Mischung einer Brennkraftmaschine. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erfaßt eine Abgaszusammensetzung, welche mit dem Luft- Kraftstoff-Verhältnis korreliert ist, wodurch eine Kraftstoff-Zuführungsgröße durch eine Rückkoppelungssteuerung gesteuert wird.
  • In solch einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor ist eine Heizeinrichtung vorgesehen zum Heizen des Sensorelements zum Verhindern einer Verschlechterung einer Charakteristik des Sensors und zum Beseitigen der Temperaturabhängigkeit davon. Verschiedene Heizeinrichtungssteuerungen sind vorgeschlagen zum Aufrechterhalten des Sensorelements auf einem konstanten Wert einer Aktivierungstemperatur oder darüber. als Steuerung dieser Art wie beschrieben in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nummer 35 347/1986, ist eine Heizeinrichtungsteuervorrichtung bekannt, bei der eine Brückenschaltung einschließlich der Heizeinrichtung als ein Element vorgesehen ist und die Heizeinrichtung gesteuert wird durch Fließenlassen eines Stroms in einer Weise, daß diese Brücke abgeglichen ist. Eine Erklärung für dieses herkömmliche Beispiel wird mit Bezug auf die Zeichnung gegeben werden.
  • Figur 1 ist ein Gesamtkonstruktionsdiagramm eines Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems einschließlich einer Heizsteuervorrichtung eines Luft-Kraftsstoff-Verhältnis- Sensors. Figur 2 ist ein Konstruktionsdiagramm einer Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsvorrichtung des Sensors, enthaltend einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor und die herkömmliche Heizeinrichtungs-Steuervorrichtung. Das Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystem, welches die Heizeinrichtungs-Steuervorrichtung eines Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors enthält, die in Figur 1 gezeigt ist, ist ähnlich der vorliegenden Erfindung, welche später erwähnt werden wird. Beim Beschreiben der herkömmlichen Heizeinrichtungs-Steuervorrichtung des Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors wird eine Erklärungs gegeben werden unter Benutzung von Figur 1 und mit Bezug auf Figur 2.
  • In Figur 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 einen Motor, 2 eine Abgasleitung, 3 einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, der an der Abgasleitung 2 installiert ist, 4 eine Ansaugluftleitung, 5 ein Drosselventil, 6 einen Drosselpositionssensors des Drosselventils 5, 7 einen Ansaugluftmengensensor, 8 einen Motorengeschwindigkeitssensor, 9 eine Batterie, und 10 ein Kraftstoffeinspritzventil.
  • Andererseits ist der Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 3 verbunden mit der Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Erfassungsvorrichtung 40, über den Kabelbaum 21 auf der Sensorseite (Zuführungsdraht 21l, Verbinder 21c), und der Kabelbaum 20 auf der Seite der Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Erfassungsvorrichtung (Zuführungsdraht 20l, Verbinder 20c).
  • Weiterhin bezeichnet ein Bezugszeichen 50 eine Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung, welche in einem Antriebsraum installiert ist sowie die Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Erfassungsvorrichtung 40. In der Zeichnung sind die Ansaugluftmenge Qa, der Drosselöffnungsgrad Theta und die Motorendrehzahl Ne, welche die Zustandsgrößen zum Zeigen eines Laufzustands des Motors 1 sind, jeweils erfaßt durch den Ansaugluftmengensensor 7, den Drosselventilpositionssensor 6 und den Motorengeschwindigkeitssensor 8 und werden gesandt an die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung 50.
  • Das Luftkraftstoff-Verhältnis der Mischung der angesaugten Luft, die eingeführt wird durch das Drosselventil 5, und Kraftstoff, der injiziert wird durch das Kraftstoffeinspritzventil 10 in der Ansaugluftleitung, wird erfaßt durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 3, der an der Abgasleitung 2 installiert ist, unter Benutzung der Luft-Krafstoff-Verhältnis-Erfassungsvorrichtung 40, von der eine Ausgabe gesendet wird von der Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Erfassungsvorrichtung 40 an die Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Steuervorrichtung 50.
  • Wie in Figur 2 gezeigt besteht der Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensor 3 aus dem Sensorelement 31 und der Heizeinrichtung 32. Das Sensorelement 31 besteht aus dem Sauerstoffpumpenelement 31a, der Sauerstoffkonzentrationszelle 31b, dem Abgasdiffusionselement 31c und dem Standardsauerstoffelement 31d.
  • Die Temperatur des Sensorelements 31 ist aufrecht zu erhalten auf einer konstanten Temperatur oberhalb einer Aktivierungstemperatur, sogar falls sich die Abgastemperatur ändert durch den Laufzustand des Motors 1. Zu diesem Zweck ist eine Brückenschaltung gebildet durch den Heizeinrichtungswiderstand Rh der Heizeinrichtung 32 und die Widerstände R1, R2 und R3 in der Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Erfassungsvorrichtung 40. In der Heizeinrichtungssteuerschaltung einschließlich dieser Brückenschaltung wird eine Abgleichspannung erfaßt durch den Differentialverstärker OP1 und gesteuert durch den Integralverstärker OP2. Das Steuerresultat wird rückgekoppelt an den Puffer OP3, durch den der Steuertransistor Tr getrieben wird. Der Antriebsstrom fließt den Weg des Verbinders 20d, des Zuführungsdrahts 20l, des Verbinders 21c, des Zuführungsdrahts 21l, der Heizeinrichtung 32, des Zuführungsdrahts 212, des Verbinders 21c, des Zuführungsdrahts 202, des Verbinders 20c, und des Widerstandes R1. Der Antriebsstrom wird so gesteuert, daß die Temperatur des Wärmewiderstands R1 ein vorbestimmter Zielwert wird, d.h. eine vorbestimmte konstante Temperatur.
  • Wenn der Motor 1 angetrieben wird, wird die Heizeinrichtung 32 angetrieben, und die Temperatur davon wird eine konstante Temperatur, welche bestimmt ist durch die Brückenschaltung, und das Sensorelement 38 aktiviert, die Sauerstoffkonzentrationszelle 31b erzeugt eine elektromotorische Kraft Vs, welche übereinstimmt mit einer Sauerstoffkonzentrationsdifferenz des Abgasdiffusionselements 31c und des Standardsauerstoffelements 31d.
  • Wenn die elektromotorische Kraft Vs gesteuert wird durch Fließenlassen des Steuerstroms Ip in dem Sauerstoffpumpenelement 31a, so daß sie eine vorbestimmte konstante Spannung Vref durch den Differential-Integral- Verstärker OP4 in der Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Erfassungsvorrichtung 40 wird, wird der Steuerstrom Ip proportional zum Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Die Steuervorrichtung Ip wird erfaßt durch den Erfassungswiderstand Ro und wird verstärkt durch den Differntialverstärker P5, durch den die Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Ausgabe Vout erhalten wird.
  • Die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung 50 berechnet die Kraftstoffeinspritzmenge, welche kompatibel ist mit der tatsächlichen Ansaugluftmenge, in konkreter Weise eine Ventilöffnungszeit des Kraftstoffeinspritzventils 9 basierend auf gespeicherten Programmen und Daten, so daß ein vorher bestimmtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis erhalten wird aus der Information der Drehzahl Ne, der Ansaugluftmenge Qa, dem Drosselventilöffnungsgrad Theta, der Batteriespannung VB und dergleichen. Weiterhin steuert die Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Steuervorrichtung 50 die Kraftstoffeinspritzgröße durch eine Rückkoppelungssteuerung durch Einspritzen von Kraftstoff entsprechend der Ventilöffnungszeit von dem Kraftstoffeinspritzventil 10, so daß das Luft-Kraftstoff- Verhältnis des Motors 1 das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird.
  • Dabei wird, da der Heizeinrichtungswiderstand auf einen konstanten Wert gesteuert wird durch die Heizeinrichtungssteuervorrichtung, die Temperatur des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 3 in einem kleinen Änderungsbereich gesteuert trotz der Änderung des Laufzustandes des Motors 1.
  • Jedoch ist die Heizeinrichtungs-Steuervorrichtung des herkömmlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors wie oben aufgebaut, wobei die Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Erfassungsvorrichtung 40 einschließlich der Heizeinrichtungs-Steuervorrichtung normalerweise in einem Antriebsraum angeordnet ist. Deshalb muß die Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungseinrichtung 40 verbunden werden mit den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 3 über den langen Kabelbaum 20. Der Einfluß des Zuführungsdrahtwiderstands und des Verbinderkontaktwiderstands des Kabelbaums 20 auf die Heizeinrichtungs-Steuertemperatur ist nicht vernachlässigbar. Dementsprechend ist in solch einer Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungseinrichtung 40 die Abgleichsbedingung der Brückenschaltung aus Figur 2
  • (Rh + 2Rl + 4Rc) / R1 = R2 / R3 (1)
  • wobei Rl ein Widerstand des Zuführungsdrahts 20l zwischen dem Verbinder 20c und der Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Erfassungsvorrichtung 40 ist und Rc der Kontaktwiderstand des Verbinders ist. Normalerweise ist der Widerstand des Zuführungsdrahts 21l vernachlässigbar, da die Zuführungsdrahtlänge kurz ist im Vergleich mit der des Zuführungsdrahts 20l.
  • Im allgemeinen hat die Heizeinrichtung einen Platin- Widerstandskörper. Der Zielsteuerwiderstand R1 als Betriebstemperatur ist so eingestellt, daß eine Abgleichbedingung der Brücke
  • Rh /Rl = R2 / R3 (2)
  • wird. Deshalb wird der tatsächliche Zielwiderstandswert der Heizeinrichtung niedriger als der Einstellwert aufgrund der Widerstände des Zuführungsdrahts des Verbinders (2Rl + 4Rc). Deshalb wird die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Sensor 3 um diesen Betrag erniedrigt.
  • Die Temperaturerniedrigungsabweichung aufgrund dieses Widerstands (2Rl + 4Rc) wird etwa 70ºC, der Sensorwiderstand Rl des Zuführungsdrahts 20l ist etwa 150mOhm da die Länge des Zuführungsdrahts normalerweise etwa 5m ist, der Kontaktwiderstand des Verbinders ist einige 10mOhm, und der Temperaturgradient der Heizeirnichtung 32 bezüglich des Widerstands ist etwa 150º C. Deshalb wird im Bereich, in dem die Abgastemperatur des Motors niedriger ist, die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors niedriger als ein Toleranzwert, was das Abgas und das Fahrvermögen verschlechtert.
  • Wenn weiterhin die Temperatur in dem Motorenraum erhöht ist und der Zuführungsdrahtwiderstand Rl erhöht ist, wird diese Temperaturerniedrigungstendenz weiter signifikant, was die Sensoren verschlechtert.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, daß obige Problem zu lösen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Heizeinrichtungs-Steuerschaltung eines Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors zu schaffen, welche in der Lage ist in die Erniedrigung der Sensortemperatur auf ein Minimum zu beschränken, sogar wenn die Kabelbaumlänge zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor und der Erfassungsschaltung lang eingestellt ist, und welche keine Verschlechterung des Abgases und des Fahrvermögens oder die Verschlechterung des Sensors verursacht.
  • Diese Aufgabe wird gelöst nach Anspruch 1.
  • Die Figuren zeigen im einzelnen:
  • Figur 1 ein Konstruktionsdiagramm zum Zeigen eines Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Steuersystems, auf das die Heizeinrichtungs-Steuervorrichtung des Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors im herkömmlichen Fall und bei der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
  • Figur 2 ein Schaltungsdiagramm zum Zeigen einer Konstruktion der Luft-Kraftstoff-Verhälntis-Erfassungsvorrichtung, auf die die Heizeinrichtungs-Steuervorrichtung des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensors des herkömmlichen Falls und der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
  • Figur 3 ein Schaltungsdiagramm zum Zeigen einer Ausführungsform der Heizeinrichtungs-Steuervorrichtung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors nach der vorliegenden Erfindung;
  • Figur 4 eine Explosionsansicht zum Zeigen einer Ausführungsform eines Kabelbaumabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • Figuren 5 und 6 Konstruktionsdiagramme von Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Steuersystemen auf die die Heizeinrichtungssteuervorrichtungen des Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
  • Eine Erklärung wird gegeben werden für eine Ausführungsform der Heizeinrichtungssteuervorrichtung des Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors nach der vorliegenden Erfindung mit BEzug auf die Zeichnung. Das Gesamtkonstruktionsdiagramm zum Zeigen des Luft-Kraftsstoff-Verhältnis-Steuersystems einschließlich der Heizeinrichtungs-Steuervorrichtung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung ist gleich wie Figur 1, und der Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensor davon und die Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Erfassungsvorrichtung davon sind dieselben wie die in Figur 2. Jedoch ist die Konstruktion der Heizeinrichtungs- Steuervorrichtung in Figur 3 verschieden von der beim herkömmlichen Beispiel.
  • Figur 3 ist ein Schaltungsdiagramm zum Zeigen einer Auführungsform der Konstruktion der Heizeinrichtungs- Steuervorrichtung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors nach der vorliegenden Erfindung. In Figur 3 bezeichnet ein Bezugszeichen 203 einen Antriebszuführungsdraht, welcher den Steuertransistor Tr in der Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Erfassungsvorrichtung 40 mit der Heizeinrichtung 40 verbindet, 204 einen Steuerzuführungsdraht, welcher geshuntet ist von dem Antriebszuführungsdraht 203 neben dem Verbinder 20c und welcher verbunden ist mit dem gegenüberliegenden Gegenstand R2 für die Brücke der Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungseinrichtung 40, 205 einen Steuerzuführungsdraht, welcher den Verbindungspunkt der Heizeinrichtung 32 und des Stromerfassungswiderstandes Rs verbindet, welcher verbunden ist mit der Heizeinrichtung 32 in Reihenschaltung und angeordnet ist neben dem Verbinder 20c, und dem Minus-Anschluß des Differentialverstärkers OP1 in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungsvorrichtung 40, 206 einen Steuerzuführungsdraht, welcher die Masseseite des Stromerfassungswiderstands Rs und den gegenüberliegenden Widerstand Rl verbindet, und 207 den Antriebszuführungsdraht, welcher die Masseseite des Stromerfassungswiderstandes Rs und Masse verbindet.
  • Figur 4 ist ein Explosionsansicht zum Zeigen einer Ausführungsform der Konstruktion des Kabelbaumabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Antriebszuführungsdraht 203 und der Steuerzuführungsdraht 204 sind verbunden durch den verstemmten Verbindungsanschluß 208 neben dem Verbinder 20c. Der Steuerzuführungsdraht 205 ist in ähnlicher Weise verbunden mit dem Stromerfassungswiderstand Rs durch den gestemmten Verbindungsanschluß 208 neben dem Verbinder 20c. Der Steuerzuführungsdraht 206 und der Antriebszuführungsdraht 207 sind ähnlich verbunden mit dem anderen Ende des Stromerfassungswiderstandes Rs. Weiterhin ist der aus diesen bestehende Körper eng bedeckt mit dem Wärmeschrumpfschlauch 209.
  • Da fast kein Strom fließen gelassen wird in den Steuerzuführungsdrähten 204, 205 und 206, ist es möglich feine Drähte zu benutzen im Vergleich zu den Antriebszuführungsdrähten. Der Drahtdurchmesser des Kabelbaums 20 wird nicht beträchtlich groß. Die anderen Konstruktionen sind dieselben wie die beim herkömmlichen Beispiel. Dieselben Notationen werden denselben Teilen wie denen in Figuren 1 und 2 gegeben.
  • Als nächstes wird eine Erklärung für den Betrieb gegeben werden. Wenn in Figur 3 der Antriebsstrom fließen gelassen wird an die Brücke von der Batteriespannung VB durch den Steuertransistor Tr, den Antriebszuführungsdraht 203 und den Antriebszuführungsdraht 207, wird das Potential an dem Verbindungspunkt zwischen dem gegenüberliegenden Widerständen R2 und R1 der Brücke eingegeben an den Plus- Anschluß des Differentialverstärkers OP1, und das Potential am Verbindungspunkt zwischen dem Heizeinrichtungswiderstand Rh und dem Stromerfassungswiderstand Rs wird eingegeben an den Minus-Anschluß des Differentialverstärkers OP1. Die Fehlerspannung wird verstärkt durch den Differntialverstärker OP1 und wird ausgegeben an den Integrator OP2.
  • Dieser Integralverstärker OP2 steuert den Antriebstrom durch Antreiben des Steuertransistors Tr durch den Puffer OP3, so daß die Fehlerspannung 0 wird, d.h. die Brücke abgeglichen ist.
  • Bei solch einer Konstruktion wird der Antriebsstrom, welcher in der Brücke fließt, geshuntet von dem Verbindungspunkt v für die Zuführungsdrähte 203 und 204 an die jeweiligen Elemente der Brücke. Verglichen mit dem Strom, der in dem Reihenwiderstand des Widerstandes Rh der Heizeinrichtung 32 und des Stromerfassungswiderstandes Rs (Rh + Rs) fließt, ist der Strom, welcher von den gegenüberliegenden Widerständen der Brücke (R2 + R1) durch die Steuerdrähte 204 und 206 fließt, vernachlässigbar, da (R2 + R1) > > (Rh + Rs).
  • Weiterhin ist der Strom, der geshuntet wird an den Minus- Anschluß des Integralverstärkers OP1 durch den Zuführungsdraht 205 vernachlässigbar, da die Eingangsimpedanz des Differentialverstärkers OP1 groß ist.
  • Wie oben erwähnt fließt der Antriebsstrom hauptsächlich in dem Heizeinrichtungswiderstand R1 und dem Stromerfassungswiderstand Rs durch die Zuführungsdrähte 203 und 207, und fließt nicht in den Steuerzuführungsdrähten 205 und 206. Weiterhin ist bei den Widerständen der Steuerzuführungsdrähte Rc < < R1 < = R2. Da der Abgleichpotential-Erfassungspunkt am Ende des langen Zuführungdrahts 201 angeordnet ist, ist die Abgleichbedingung der Brücke
  • (Rh + 2Rc) / Rs = R2 / R1 (3)
  • Deshalb kann der Einfluß des Zuführungsdrahts 201 des langen Kabelbaums 20 enternt werden.
  • Da der Kontaktwiderstand Rc des Verbinders einige 10mOhm ist, wie oben erwähnt, und die Temperatur Erniedrigungsabweichung durch diesen Kontaktwiderstand etwa 10º C oder weniger wird im Vergleich mit etwa 70º C bei der herkömmlichen Vorrichtung, kann bei dieser ausführungsform die Temperatur der Heizeinrichtung 32 auf fast die Zieltemperatur gesteuert werden. Deshalb wird durch Verhindern der Erniedrigung der Temperatur des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensors aufgrund des Widerstandes des Kabelbaums auf einen Minimalwert die Heizungssteuerung des Lutt-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors möglich, welche nicht die Verschlechterung des Fahrvermögens oder die Verschlechterung des Sensors verursacht.
  • Weiterhin ist in dieser Ausführungsform, wie gezeigt in Figur 2 ein Fall gezeigt, bei dem der Stromerfassungswiderstand Rs angeordnet ist neben dem Verbinder 20c des Kabelbaums 20. Jedoch kann der Stromerfassungswiderstand eingegliedert sein in den Verbinder 20c und eine Verbindung mit dem Zuführungsdraht haben.
  • Figur 5 ist ein Konstruktionsdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Heizeinrichtungs-Steuervorrichtung des Luft-Kraftstoff-Steuersensors gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Verbindungspunkt der Zuführungsdrähte 203 und 204 ist vorgesehen in dem Kabelbaum 21 auf der Sensorseite. Der Stromerfassungswiderstand Rs ist eingegliedert in den Verbinder 21c auf der Sensorseite oder angeordnet neben dem Verbinder 21c des Kabelbaums 21 auf der Sensorseite.
  • Bei dieser Ausführungsform wird die Abgleichbedingung der Brücke dieselbe wie Gleichung (2). Verglichen mit der vorhergehenden Ausführungsform ist die Anzahl von Stiften des Verbinders auf der Sensorseite erhöht. Da sie jedoch eine komplette 4-Anschluß-Konstruktion darstellt, hat dies einen Effekt, bei dem ein Einfluß des Widerstandes des Kabelbaums vollständig entfernt ist.
  • Figur 6 ist ein Konstruktionsdiagramm zum Zeigen einer weiteren Ausführungsform der Heizeinrichtungs- Steuervorrichtung des Luft-Kraftstoff-Verhältnissensors nach der vorliegenden Erfindung. Die Heizeinrichtung verwendet nicht eine Brücke. Die konstante Steuerung des Heizeinrichtungswiderstands wird durchgeführt durch Erfassen der Heizeinrichtungsspannung Vh und dem Heizeinrichtungstrom Ih. In der Zeichnung wird die Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Steuervorrichtung 50 zur Steuerung benutzt.
  • Die Differenzspannung V2 ((Rh + 2Rc) x Ih) zwischen dem Zuführungsdrähten 204 und 205 wird eingegeben an den Differentialverstärker OP7 durch die Spannung Vh in der Heizeinrichtung 32 erfaßt wird. Die differentielle Spannung V1 (Rs x Ih) zwischen den Zuführungsdrähten 205 und 206 wird eingegeben an den Differentialverstärker OP6 wodurch der elektrische Strom Ih, der in der Heizeinrichtung 42 fließen gelassen wird, erfaßt wird.
  • Die Ausgaben der Differntialverstärker OP6 und OP7 werden A/D-transformiert durch den Analog/Digital-Umwandler 50a (im weiteren A/D). Unter Benutzung der Ausgaben des A/D- Umwandlers 50a wird (Rh + 2Rc) = V2/V1 x Rs berechnet. Ein Antriebssignal wird ausgegeben an die Ausgabenschnittstelle im weiteren I/F 50c, so daß der linksseitige Widerstandswert der Gleichung ein Zielwert wird, d.h. V2/V1 wird ein vorbestimmter konstanter Wert. Durch Antreiben des Steuertransistors Tr durch den Puffer OP8 wird die Steuerung so durchgeführt, daß der Widerstand (Rh + 2Rc) konstant wird.
  • Ein Bezugszeichen 50d ist ein RAM, welches zeitweise das Berechnungsresultat speichert und ausliest von dem Mikroprozessor 50 oder dergleichen, und 50e ein ROM, welches das Berechnungsprogramm des Mikroprozessors 50b speichert.
  • In der Ausführungssform von Figur 6 kann ein Effekt, welcher mit der ersten Ausführungsform vergleichbar ist, erhalten werden. Die Verbesserung des S/N-Verhältnisses der Steuerung wird erwartet, da es nicht nötig ist, eine feine unausgeglichene Spannung der Brücke unter Benutzung eines langen Zuführungsdrahts 20l zu erfassen.
  • Weiterhin ist in der Ausführungsform von Figur 6 ein Fall gezeigt, in dem der Stromerfassungswiderstand Rs auf der Kabelbaumseite 20 angeordnet ist. Jedoch kann ein Effekt ähnlich dem der zweiten Ausführungsform erhalten werden durch Anordnen des Stromerfassungswiderstandes auf der Kabelbaumseite 21.

Claims (1)

  1. Heizeinrichtungs-Steuervorrichtung für einen Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, umfassend:
    einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (3) mit einem Sensorelement (31), welcher einen Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Zustand des Abgases eines Motors erfaßt, und einer Heizeinrichtung (32), welche das Sensorelement (31) beheizt;
    eine Heizeinrichtungs-Stromfluß-Steuereinrichtung (40; 50) zum Steuern eines Wertes eines Widerstands der Heizeinrichtung, ein Zielwiderstandswert zu sein;
    einen Kabelbaum (20) mit einem Paar von Verbindern (20c) an beiden Enden davon, welcher eine Verbindung schafft zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (3) und der Heizeinrichtungs-Stromfluß-Steuereinrichtung (40); und
    einen Stromerfassungswiderstand (Rs), der eingegliedert ist in den Verbinder auf der Seite des Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors oder vorgesehen ist neben dem Verbinder auf der Seite des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors, und welcher mit der Heizeinrichtung (32) in Reihe geschaltet ist;
    wobei beide Enden des Stromerfassungswiderstandes zusätzlich verbunden sind mit jeweiligen Steuerdrähten (205; 206) die geshuntet sind mit der Heizeinrichtung-Stromfluß- Steuereinrichtung (40; 50).
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