JP2002318219A

JP2002318219A - 酸素センサのヒータ制御装置

Info

Publication number: JP2002318219A
Application number: JP2001123241A
Authority: JP
Inventors: Shigeto Hosoi; 重人細井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2002-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】アルコール混合燃料を用いるエンジンの排気管
に装着される酸素センサにおいて、素子を加熱するため
のヒータへの通電を、素子に付着した水分が蒸発した時
点で速やかに開始させる。【解決手段】燃料中のアルコール濃度に基づいて、排気
中の水分量を推定し、前記水分量と外気温度とから凝縮
水分量を求める。更に、前記凝縮水分が蒸発するのに必
要な吸入空気量を、凝縮水分量と始動時の水温とから求
め、実際の吸入空気量の始動からの積算値が、前記蒸発
に必要と判断した量に達した時点から、ヒータへの通電
を開始させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酸素センサのヒー
タ制御装置に関し、詳しくは、始動時にヒータへの通電
開始を遅延させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、エンジンの排気管に設けられ
る酸素センサにおいて、素子を加熱するために設けられ
るヒータへの通電開始を、始動から素子に付着した水分
が蒸発するまでの間遅延させることで、熱衝撃による素
子割れを防止することが知られている（特開平８−２３
２７４６号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アルコール
混合燃料を使用するエンジンの場合、アルコール濃度に
よって発生する水分量が異なり、水分が蒸発するのに要
する期間もアルコール濃度によって大きく変化するが、
従来では、上記のような燃料性状の違いによる蒸発期間
の違いに対応できる構成ではなかった。

【０００４】このため、アルコール濃度によって、水分
が蒸発する前にヒータへの通電が開始され、素子割れが
発生したり、逆に、水分が蒸発して素子が乾燥している
にも関わらずに、ヒータへの通電が開始されず、これに
より、酸素センサの活性、引いては、酸素センサを用い
た空燃比フィードバック制御の開始が遅れ、排気性状を
悪化させてしまうことがあった。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、アルコール混合燃料を使用するエンジンにおい
て、酸素センサの素子に水分が付着した状態でのヒータ
への通電開始を確実に回避しつつ、水分が蒸発した後速
やかに通電を開始させることができる酸素センサのヒー
タ制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１記載
の発明は、アルコール混合燃料を用いるエンジンの排気
管に設けられると共に、素子を加熱するためのヒータを
備えた酸素センサのヒータ制御装置であって、アルコー
ル混合燃料におけるアルコール濃度を検出するアルコー
ル濃度検出手段と、前記アルコール濃度に基づいてヒー
タへの通電開始を遅延させる期間を設定する遅延期間設
定手段と、エンジンの始動から前記遅延期間が経過して
から前記ヒータへの通電を開始させるヒータ通電制御手
段と、を含んで構成される。

【０００７】かかる構成によると、酸素センサに付着し
た水分が蒸発するのに要する期間に関与するアルコール
濃度に応じて、始動からヒータへの通電を開始するまで
の遅延期間が変更される。請求項２記載の発明では、前
記遅延期間設定手段が、アルコール濃度に基づいて排気
中の水分量を推定する排気中水分量推定手段を備え、該
手段で推定された排気中の水分量に基づいて前記遅延期
間を設定する構成とした。

【０００８】かかる構成によると、酸素センサに対する
水分付着量に関わる排気中の水分量を、アルコール濃度
によって推定し、該推定結果から遅延期間を設定する。
請求項３記載の発明では、外気温度を検出する外気温度
検出手段を備え、遅延期間設定手段が、アルコール濃度
と外気温度とに基づいて前記遅延期間を設定する構成と
した。

【０００９】かかる構成によると、排気中の水分量を示
すアルコール濃度と、エンジン停止後の排気管の温度環
境を示す外気温度とに基づいて、遅延期間が設定され
る。請求項４記載の発明では、遅延期間設定手段が、ア
ルコール濃度に基づいて排気中の水分量を推定する排気
中水分量推定手段と、排気中の水分量と外気温度とに基
づいて排気管における凝縮水分量を推定する凝縮水分量
推定手段と、を含んで構成され、前記凝縮水分量に基づ
いて遅延期間を設定する構成とした。

【００１０】かかる構成によると、排気中の水分量を示
すアルコール濃度と、エンジン停止後の排気管における
水分の凝縮を左右する外気温度とに基づいて、排気管内
における凝縮水分量を推定し、この凝縮水分量に基づい
て遅延期間を設定する。請求項５記載の発明では、遅延
期間設定手段が、凝縮水分が蒸発する期間を、凝縮水分
量に基づき推定する蒸発期間推定手段を含んで構成さ
れ、前記蒸発期間に基づいて遅延期間を設定する構成と
した。

【００１１】かかる構成によると、酸素センサに対して
付着した水分が蒸発する間だけ、ヒータへの通電を遅延
させれば良いので、前記凝縮水分量の蒸発に要する期間
を推定して、これを遅延期間とする。請求項６記載の発
明では、排気ガス量を検出する排気ガス量検出手段を備
える一方、遅延期間設定手段が、凝縮水分量に基づい
て、遅延期間に相当する排気ガス量の目標積算値を設定
する目標値設定手段を含んで構成され、ヒータ通電制御
手段が、エンジンの始動からの排気ガス量の積算値が、
前記目標値設定手段で設定された目標積算値に到達して
から、ヒータへの通電を開始させる構成とした。

【００１２】かかる構成によると、凝縮水分量が蒸発す
るのに要する排気ガスの積算量が目標値として設定さ
れ、始動から排気ガス量の積算値が前記目標値に到達す
るまでの期間を遅延期間とし、前記目標に到達した時点
でヒータへの通電を開始させる。請求項７記載の発明で
は、排気ガス量検出手段が、排気ガス量に比例するエン
ジンの吸入空気量を検出する構成とした。

【００１３】かかる構成によると、排気ガス量と吸入空
気量とが略一致するので、排気ガス量の代わりに、燃料
噴射量の制御などに用いられる吸入空気量のデータを、
ヒータへの通電開始タイミングを判別するのに用いる。
請求項８記載の発明では、エンジン温度を検出するエン
ジン温度検出手段を備え、目標値設定手段が、前記凝縮
水分量、及び、始動時に検出されたエンジン温度に基づ
いて排気ガス量の目標積算値を設定する構成とした。

【００１４】かかる構成によると、酸素センサに付着し
た水分が蒸発するのに要する排気ガス量の積算値の目標
を、始動時のエンジン温度に基づいて変更する。尚、エ
ンジン温度は、一般に冷却水温度で代表される。請求項
９記載の発明では、エンジンの運転状態を検出する運転
状態検出手段と、前記排気ガス量の目標積算値及び／又
はエンジン始動からの排気ガス量の積算値を、前記運転
状態に基づいて補正する補正手段と、を設ける構成とし
た。

【００１５】かかる構成によると、水分の蒸発速度に関
わるエンジンの運転状態に応じて排気ガス量の目標積算
値、及び／又は、実際の排気ガス量の積算値が補正され
る。請求項１０記載の発明では、前記運転状態検出手段
が、エンジンの運転状態としてエンジン負荷及びエンジ
ン回転速度を検出し、前記補正手段が、前記エンジン負
荷及びエンジン回転速度から推定される排気温度に基づ
いて、前記排気ガス量の目標積算値及び／又はエンジン
始動からの排気ガス量の積算値を補正する構成とした。

【００１６】かかる構成によると、水分の蒸発速度に関
わる排気温度が、エンジン負荷及びエンジン回転速度か
ら推定され、この推定した排気温度に応じて排気ガス量
の目標積算値、及び／又は、実際の排気ガス量の積算値
が補正される。

【００１７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、燃料のア
ルコール濃度によって水分の蒸発に要する期間が異なる
ことに対応して遅延期間が設定されるので、アルコール
濃度が変化しても、素子に水分が付着した状態でヒータ
への通電が開始されることを回避しつつ、水分が蒸発し
た後速やかに通電を開始させることができるという効果
がある。

【００１８】請求項２記載の発明によると、アルコール
濃度によって異なる排気中の水分量に応じて最適な遅延
期間を設定できるという効果がある。請求項３，４記載
の発明によると、燃料のアルコール濃度と外気温度か
ら、エンジンの停止中における凝縮水分量を精度良く推
定でき、以って、最適な遅延期間を設定できるという効
果がある。

【００１９】請求項５記載の発明によると、凝縮水分量
の蒸発に要する期間を推定し、該蒸発に要する期間を遅
延期間として設定することができるという効果がある。
請求項６記載の発明によると、凝縮水分量の蒸発に要す
る期間を、蒸発に要する排気ガス量の積算値として判断
するので、蒸発が完了する時点をより精度良く判定でき
るという効果がある。

【００２０】請求項７記載の発明によると、燃料噴射量
の制御などに用いられる吸入空気量のデータから、水分
の蒸発に要する排気ガスの積算量を判断できるので、排
気ガス量を検出するセンサの設置を不要として、システ
ムコストを抑えることができるという効果がある。請求
項８記載の発明によると、蒸発に要する排気ガスの積算
量が、始動時のエンジン温度によって異なることに対応
して、前記積算量の目標を精度良く設定させることがで
きるという効果がある。

【００２１】請求項９記載の発明によると、始動後のエ
ンジンの運転状態による蒸発速度の違いに対応して、水
分蒸発の進行をより精度良く推定できるという効果があ
る。請求項１０記載の発明によると、始動後の排気温度
による蒸発速度の違いに対応して、水分蒸発の進行をよ
り精度良く推定できるという効果がある。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は、実施形態におけるエンジン
のシステム構成図である。図１に示すエンジン１には、
エアクリーナ２，吸気ダクト３，スロットルチャンバ
４，吸気マニホールド５を介して空気が吸引される。

【００２３】前記スロットルチャンバ４は、スロットル
バルブ４ａをスロットルモータ４ｂで開閉駆動する構成
である。前記吸気マニホールド５のブランチ部には、各
気筒毎に燃料噴射弁６が設けられ、該燃料噴射弁６から
噴射される燃料によって混合気が形成され、該混合気
は、燃焼室内で点火プラグ７による火花点火によって着
火燃焼する。

【００２４】尚、本実施形態におけるエンジン１は、ア
ルコール（例えばエタノール）とガソリンの混合燃料を
用いる。前記点火プラグ７には、それぞれにイグニッシ
ョンコイル８が設けられている。エンジン１からの排気
ガスは、排気マニホールド９，マニホールド触媒１０，
排気ダクト１１，消音器１２を介して大気中に放出され
る。

【００２５】また、図示省略した燃料タンク内で発生し
た燃料蒸気を吸着するキャニスタ１３が設けられてお
り、該キャニスタ１３とスロットルチャンバ４の下流側
とを連通するパージ通路１４に介装されるパージコント
ロールバルブ１５を開くと、キャニスタ１３にエンジン
１の吸入負圧が作用して、キャニスタ１３から脱離した
燃料蒸気がエンジン１に吸引されるようになっている。

【００２６】前記スロットルモータ４ｂ、燃料噴射弁
６、イグニッションコイル８、パージコントロールバル
ブ１５は、マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコ
ントロールユニット２０（以下、ＥＣＵ２０と略す。）
によって制御される。前記ＥＣＵ２０には、各種センサ
からの検出信号が入力され、これら検出信号に基づく演
算処理によって、前記燃料噴射弁６等に対して制御信号
を出力する。

【００２７】前記各種センサとしては、スロットルチャ
ンバ４の上流側でエンジン１の吸入空気量を検出するエ
アーフローメータ２１，スロットル開度を検出するスロ
ットルセンサ２２，エンジン１の冷却水温度を検出する
水温センサ２３（エンジン温度検出手段），シリンダブ
ロックに設けられノッキング振動を検出するノックセン
サ２４，クランク角を検出するクランク角センサ２５，
燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度セン
サ２６（アルコール濃度検出手段），前記マニホールド
触媒１０の上流側で燃焼混合気の空燃比と密接な関係に
ある排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ２７，前記
エアーフローメータ２１と一体的に設けられ吸気温を検
出する吸気温センサ２８（外気温度検出手段）が設けら
れている。

【００２８】前記アルコール濃度センサ２６は、燃料の
電導率（抵抗），静電容量，温度に基づいて混合燃料中
のアルコール濃度を検出する公知のセンサである。前記
酸素センサ２７は、図２に示すように、排気管内に突出
して設けられるジルコニアチューブ３０を有してなり、
このジルコニアチューブ３０外側の排気ガス中の酸素濃
度と、内側の大気中の酸素濃度との差に応じた起電力を
発生する構成であり、前記ジルコニアチューブ３０の内
側には、素子を加熱するためのロッド状のヒータ３１が
挿置されている。

【００２９】但し、酸素センサ２７を上記のジルコニア
チューブ型のセンサに限定するものではなく、特開２０
０１−０１３１０７号公報に開示されるように、ヒータ
を備えたプレート型のセンサであっても良い。また、前
記クランク角センサ２５の検出信号に基づき、前記ＥＣ
Ｕ２０においてエンジン回転速度が算出される。

【００３０】前記ＥＣＵ２０は、前記ヒータ３１への通
電を制御する機能を有しており、以下、前記ＥＣＵ２０
による前記通電制御の様子を、図３のフローチャートに
従って詳細に説明する。尚、本実施形態において、遅延
期間設定手段，ヒータ通電制御手段，排気中水分量推定
手段，凝縮水分量推定手段，蒸発期間推定手段，目標値
設定手段としての機能は、前記図３のフローチャートに
示すように、前記ＥＣＵ２０がソフトウエア的に備えて
いる。

【００３１】図３のフローチャートにおいて、ステップ
Ｓ１では、スタータスイッチがＯＮになったか否かを判
別し、スタータスイッチがＯＮされると、ステップＳ２
へ進み、前記アルコール濃度センサ２６からの検出信号
に基づいて燃料中のアルコール濃度を検出する。ステッ
プＳ３では、上記ステップＳ２で検出したアルコール濃
度に基づいて、排気中の水分量（単位排気重量当たりの
水分重量）を算出する。

【００３２】例えば、アルコールとしてエタノールＣ₂
Ｈ₅ＯＨを用いる場合であって、ガソリンの代表組成を
イソオクタンＣ₈Ｈ₁₈とすると、エタノール及びイソオ
クタンの燃焼式は、それぞれ以下のようになる。Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ＋３Ｏ₂→２ＣＯ₂＋３Ｈ₂ＯＣ₈Ｈ₁₈＋12.5Ｏ₂→８ＣＯ₂＋９Ｈ₂Ｏここで、アルコール濃度が分かれば、空燃比を一定とす
ると、単位吸気重量当たりの各燃料の重量が求められ、
更に、上記燃焼式から単位排気重量当たりの水分重量
（kg/kg）が求められることになる。

【００３３】ステップＳ３では、予めアルコール濃度毎
に前記水分量を記憶した図４に示すようなテーブルを参
照し、そのときのアルコール濃度に対応する水分量（kg
/kg）を検索する。ステップＳ４では、吸気温センサ２
８で検出される吸気温を外気温度相当として読み込む。

【００３４】そして、ステップＳ５では、前記水分量と
外気温度とから、排気管内に凝縮する水分量Ｗcondeを
求める。具体的には、図５に示すように、外気温度毎に
気体で存在できる水分量が飽和水蒸気線として表される
ので、そのときの水分量のうち気体で存在できる水分量
を除いた部分が凝縮する水分量となる。

【００３５】ステップＳ６では、始動時のエンジン温度
を代表する始動時の冷却水温度を検出する。ステップＳ
７では、前記ステップＳ５で求めた凝縮水分量の蒸発に
必要とされる吸入空気量の総量（吸入空気量の積算値）
を、以下のようにして設定する。予め基準の凝縮水分量
Ｗbaseのときに、水分の蒸発に必要とされる吸入空気量
の総量を、各水温条件毎に実験的に求め、図６に示すよ
うにテーブルデータとして記憶させておく。

【００３６】ステップＳ７では、ステップＳ６で検出し
た冷却水温度に対応する吸入空気量の総量Ｑを前記図６
に示すテーブルから検索し、これを、ステップＳ５で求
めた凝縮水分量Ｗcondeと基準凝縮水分量Ｗbaseとの比
に基づいて補正して、推定される凝縮水分量Ｗcondeに
対応する吸入空気量の総量Ｑを求め、これを目標積算値
Ｑintegにセットする。

【００３７】Ｑinteg＝Ｑ＊Ｗconde／Ｗbase 尚、凝縮水分量の蒸発は、排気ガス量の増大に応じて進
行するが、本実施形態では、排気ガス量が吸入空気量に
比例することから、排気ガス量を示すデータとして吸入
空気量を用いるようにしてある。従って、本実施形態に
おいて、排気ガス量検出手段は、前記エアーフローメー
タ２１が相当する。

【００３８】ステップＳ８では、エアーフローメータ２
１で検出される吸入空気量を読み込む。ステップＳ９で
は、ステップＳ８で検出された吸入空気量を、例えば１
０sec毎に積算して積算値Ｑtotalを求める。ステップＳ
１０では、前記目標積算値Ｑintegと前記積算値Ｑtotal
とを比較し、Ｑtotal＞Ｑintegとなるまでは、ステップ
Ｓ８に戻って吸入空気量の積算を継続させる。

【００３９】そして、Ｑtotal＞Ｑintegになった時点、
即ち、エンジン１が始動されてからの吸入空気量（排気
ガス量）の積算値Ｑtotalが、排気管内の凝縮水分量の
蒸発に必要とされる値を超えた時点で、ステップＳ１１
へ進み、前記酸素センサ２７のヒータ３１への通電を開
始する。従って、吸入空気量の積算値Ｑtotalが目標値
Ｑintegに到達するのに要する期間内では、ヒータ３１
への通電が行われず、始動後前記期間だけ通電開始が遅
延される。

【００４０】前記吸入空気量の積算値Ｑtotalが目標値
Ｑintegに到達するのに要する期間は、アルコール濃
度，始動時水温，外気温度に基づき推定される水分の蒸
発に要する期間に相当する。このため、アルコール濃度
が変化しても、水分が蒸発して酸素センサ２７が乾燥し
た状態でヒータ３１への通電を開始させることができ、
熱衝撃による素子割れの発生を回避できる一方、推定さ
れる蒸発期間が経過した時点で直ちに通電を開始させる
ことができるから、通電開始が不当に遅れ、以って、酸
素センサ２７の出力に基づく空燃比フィードバック制御
の開始が遅れることを回避できる。

【００４１】尚、簡易的には、前記推定した凝縮水分量
に基づいて、ヒータへの通電開始を遅延させる時間を設
定し、始動から前記遅延時間が経過した時点でヒータへ
の通電を開始させても良いが、上記のように、遅延期間
を、要求される吸入空気量の総量として判断する構成と
することで、より高精度に通電開始を制御でき、より早
い時期での通電開始が可能となる。

【００４２】ところで、エンジン１が始動された後、ア
イドル状態のまま放置される場合や、直ぐに走行状態に
移行する場合など、多様な運転パターンが想定され、上
記の吸入空気量（排気ガス量）の積算値に基づく判断で
は、上記運転パターンによる排気温度の違いに充分に対
応できない。そこで、図７のフローチャートに示すよう
に、蒸発判定処理に対して、始動後の運転状態による補
正を施すことが好ましい。

【００４３】図７のフローチャートにおいて、ステップ
Ｓ２１〜ステップＳ２８では、図３のフローチャートに
おけるステップＳ１〜ステップＳ８と同様な処理を行う
ので、説明を省略する。ステップＳ２９では、シリンダ
吸入空気量に比例する基本燃料噴射量とエンジン回転速
度とに基づいてそのときの排気温度を推定する。

【００４４】尚、前記基本燃料噴射量は、エンジン負荷
を代表するパラメータとして用いている。また、前記基
本燃料噴射量は、エアーフローメータ２１で検出される
吸入空気量及びクランク角センサ２５によって検出され
るエンジン回転速度に基づいて算出されるから、エアー
フローメータ２１及びクランク角センサ２５が運転状態
検出手段に相当する。

【００４５】ステップＳ３０では、前記推定された排気
温度が高いときほど、吸入空気量の検出値を増大する補
正を行う（補正手段）。ステップＳ３１では、排気温度
に応じた補正が加えられた吸入空気量を、前回までの積
算値に加算して積算値の今回値とする。そして、ステッ
プＳ３２で、前記積算値が目標に到達したか否かを判断
し、目標を超えた時点で、ステップＳ３３へ進みヒータ
への通電を開始させる。

【００４６】前述のように、吸入空気量の積算値が目標
に到達した時点で、凝縮水分が蒸発したものと推定し、
酸素センサ２７のヒータ３１に対する通電を開始させる
から、吸入空気量の検出値を増大することで、より早い
時点で凝縮水分の蒸発が判定されることになる。同じ排
気ガス量であっても、そのときの排気温度が高いほど凝
縮水分の蒸発が早いので、推定される排気温度が高いと
きほど吸入空気量の検出値を増大補正することで、結果
的に蒸発完了が早く判断されるようにして、高い排気温
度環境下における蒸発に適合する判断が行えるようにし
たものである。

【００４７】上記では、吸入空気量の検出値（吸入空気
量の積算値）を排気温度に応じて補正する構成とした
が、代わりに、目標積算値を排気温度に応じて補正する
構成としても良い。図８のフローチャートは、上記のよ
うに排気温度に応じて目標積算値を補正する実施形態を
示すものである。

【００４８】この図８のフローチャートにおいて、ステ
ップＳ４１〜ステップＳ４９では、図３のフローチャー
トにおけるステップＳ１〜ステップＳ９と同様な処理を
行うので、説明を省略する。ステップＳ５０では、シリ
ンダ吸入空気量に比例する基本燃料噴射量とエンジン回
転速度とに基づいてそのときの排気温度を推定する。

【００４９】ステップＳ５１では、前記推定した排気温
度が高いときほど、目標積算値をより大きく減少補正す
る。目標積算値を減少させることで、より早い時点で凝
縮水分の蒸発が判定されることになるから、推定される
排気温度が高いときほど蒸発完了が早く判断されること
になり、高い排気温度環境下における蒸発に適合する判
断が行えるようになる。

【００５０】そして、ステップＳ５２で、前記補正され
た目標値と実際の積算値とを比較し、実際値が目標を超
えた時点で、ステップＳ５３へ進みヒータへの通電を開
始させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンのシステム構成図。

【図２】酸素センサの断面図。

【図３】ヒータ通電制御の第１実施形態を示すフローチ
ャート。

【図４】アルコール濃度と排気中の水分量との相関を示
すグラフ。

【図５】排気中水分量のうちの気体で存在できる水分量
と外気温度との相関を示すグラフ。

【図６】始動時水温と凝縮水分量の蒸発に必要とされる
吸入空気量との相関を示すグラフ。

【図７】ヒータ通電制御の第２実施形態を示すフローチ
ャート。

【図８】ヒータ通電制御の第３実施形態を示すフローチ
ャート。

【符号の説明】

１…エンジン６…燃料噴射弁２０…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２１…エアーフローメータ２３…水温センサ２５…クランク角センサ２６…アルコール濃度センサ２７…酸素センサ２８…吸気温度センサ３１…ヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｎ 27/22 Ｇ０１Ｎ 27/58 ＢＦターム(参考） 2G004 BB01 BJ02 BL08 2G060 AA05 AC02 AE17 AF07 AF10 KA06 3G084 AA03 AA05 BA00 BA09 CA01 CA02 CA03 DA00 DA10 EA04 EA11 EC01 FA02 FA07 FA10 FA15 FA20 FA25 FA27 FA28 FA29 FA33 FA36 FA38 3G091 AA20 AB01 BA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルコール混合燃料を用いるエンジンの排
気管に設けられると共に、素子を加熱するためのヒータ
を備えた酸素センサのヒータ制御装置であって、前記アルコール混合燃料におけるアルコール濃度を検出
するアルコール濃度検出手段と、該アルコール濃度検出手段で検出されたアルコール濃度
に基づいてヒータへの通電開始を遅延させる期間を設定
する遅延期間設定手段と、エンジンの始動から前記遅延期間が経過してから前記ヒ
ータへの通電を開始させるヒータ通電制御手段と、を含んで構成されたことを特徴とする酸素センサのヒー
タ制御装置。
【請求項２】前記遅延期間設定手段が、前記アルコール濃度に基づいて排気中の水分量を推定す
る排気中水分量推定手段を備え、前記排気中の水分量に基づいて前記遅延期間を設定する
ことを特徴とする請求項１記載の酸素センサのヒータ制
御装置。
【請求項３】外気温度を検出する外気温度検出手段を備
え、前記遅延期間設定手段が、前記アルコール濃度と外気温
度とに基づいて前記遅延期間を設定することを特徴とす
る請求項１記載の酸素センサのヒータ制御装置。
【請求項４】前記遅延期間設定手段が、前記アルコール濃度に基づいて排気中の水分量を推定す
る排気中水分量推定手段と、前記排気中の水分量と前記外気温度とに基づいて排気管
における凝縮水分量を推定する凝縮水分量推定手段と、を含んで構成され、前記凝縮水分量に基づいて前記遅延期間を設定すること
を特徴とする請求項３記載の酸素センサのヒータ制御装
置。
【請求項５】前記遅延期間設定手段が、前記凝縮水分が蒸発する期間を、前記凝縮水分量に基づ
き推定する蒸発期間推定手段を含んで構成され、前記蒸発期間に基づいて前記遅延期間を設定することを
特徴とする請求項４記載の酸素センサのヒータ制御装
置。
【請求項６】排気ガス量を検出する排気ガス量検出手段
を備える一方、前記遅延期間設定手段が、前記凝縮水分量に基づいて、前記遅延期間に相当する排
気ガス量の目標積算値を設定する目標値設定手段を含ん
で構成され、前記ヒータ通電制御手段が、エンジンの始動からの排気ガス量の積算値が、前記目標
値設定手段で設定された目標積算値に到達してから、ヒ
ータへの通電を開始させることを特徴とする請求項４記
載の酸素センサのヒータ制御装置。
【請求項７】前記排気ガス量検出手段が、排気ガス量に
比例するエンジンの吸入空気量を検出することを特徴と
する請求項６記載の酸素センサのヒータ制御装置。
【請求項８】エンジン温度を検出するエンジン温度検出
手段を備え、前記目標値設定手段が、前記凝縮水分量、及び、始動時
に検出されたエンジン温度に基づいて排気ガス量の目標
積算値を設定することを特徴とする請求項６又は７記載
の酸素センサのヒータ制御装置。
【請求項９】エンジンの運転状態を検出する運転状態検
出手段と、前記排気ガス量の目標積算値及び／又はエンジン始動か
らの排気ガス量の積算値を、前記運転状態に基づいて補
正する補正手段と、を設けたことを特徴とする請求項６〜８のいずれか１つ
に記載の酸素センサのヒータ制御装置。
【請求項１０】前記運転状態検出手段が、エンジンの運
転状態としてエンジン負荷及びエンジン回転速度を検出
し、前記補正手段が、前記エンジン負荷及びエンジン回転速
度から推定される排気温度に基づいて、前記排気ガス量
の目標積算値及び／又はエンジン始動からの排気ガス量
の積算値を補正することを特徴とする請求項９記載の酸
素センサのヒータ制御装置。