JP2003107041A

JP2003107041A - ガス濃度センサのヒータ制御装置

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Publication number: JP2003107041A
Application number: JP2002169060A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Haneda; 聡羽田; Hidekazu Kurokawa; 英一黒川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2003-04-09
Anticipated expiration: 2022-06-10
Also published as: JP3985590B2; US6578563B2; DE10234199B4; DE10234199A1; US20030019486A1

Abstract

(57)【要約】【課題】センサ素子の過剰な温度上昇を抑制し、ひいて
はセンサ素子の保護を図ること。【解決手段】Ａ／Ｆセンサ３０は、固体電解質体を用い
たセンサ素子、並びに該センサ素子を活性状態に加熱す
るためのヒータ３９を有する。空燃比検出装置１５内の
マイコン２０は、Ａ／Ｆセンサ３０の素子インピーダン
スを検出し、該検出した素子インピーダンスと目標値と
の偏差に基づいてヒータ制御量を算出する。また、マイ
コン２０は、センサ活性化に際し素子インピーダンスが
活性途中の所定値に達するまでは積分項の増加を抑える
よう制限を加えてヒータ制御量を算出し、素子インピー
ダンスが前記所定値に達した以後、積分項の制限を解除
しヒータ制御量を算出する。例えば、素子抵抗がセンサ
活性途中の所定値に達するまでは積分項を使わずにヒー
タ制御量を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス濃度センサの
ヒータ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車用エンジンにおいては、一
般にＡ／Ｆセンサ等のガス濃度センサによる検出結果に
基づき空燃比制御が実施される。ガス濃度センサはジル
コニア製の固体電解質体を用いたセンサ素子を有し、こ
のセンサ素子により空燃比（酸素濃度）を精度良く検出
するにはセンサ素子の温度を所定の活性温度に維持する
必要がある。通常は同センサにヒータを内蔵しヒータの
通電量（デューティ比）を制御している。こうしたヒー
タ制御の手法として、例えばヒータへの供給電力を制御
したり、センサ素子の活性温度相当の目標値に素子抵抗
をフィードバック制御したりするものが知られている。

【０００３】より具体的には、ガス濃度センサの早期活
性のために、エンジン始動当初は最大通電量（例えばデ
ューティ比１００％）でヒータを通電し、その後、素子
抵抗の検出値と目標値との偏差に応じてフィードバック
制御を実施するものが知られている。フィードバック制
御としては一般に、比例項や積分項等を用いた制御が実
施される。この場合、ガス濃度センサの活性途中（昇温
途中）では素子抵抗の偏差が大きく、積分項が次第に増
大する。従って、素子抵抗が目標値に到達した時には、
過剰な積分値の蓄積により素子抵抗が目標値に対してオ
ーバーシュートする。オーバーシュートが発生すると、
その分センサ素子の温度が過剰に上昇する。これによ
り、センサ素子が過熱に至り、素子の損傷を招くおそれ
が生ずる。

【０００４】また、ガス濃度センサが一旦活性化した後
でも、排ガス温度の変化などの温度環境の急激な変化が
生じると、フィードバック制御が追従できず、やはりセ
ンサ素子の過熱やそれに伴う素子損傷のおそれが生ず
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
着目してなされたものであって、その目的とするところ
は、センサ素子の過剰な温度上昇を抑制し、ひいてはセ
ンサ素子の保護を図ることができるガス濃度センサのヒ
ータ制御装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、素子抵抗検出手段によりガス濃度センサの素子抵抗
が検出される。ヒータ制御量算出手段により、素子抵抗
の検出値と目標値との偏差に基づき積分項が算出され、
更にその積分項を用いてヒータ制御量が算出される。そ
して、前記算出されたヒータ制御量によりヒータ通電が
制御される。また特に、前記ヒータ制御量算出手段によ
れば、センサ活性化に際し素子抵抗が活性途中の所定値
に達するまでは積分項の増加を抑えるよう制限を加えて
ヒータ制御量が算出され、素子抵抗が前記所定値に達し
た以後、積分項の制限を解除しヒータ制御量が算出され
る。

【０００７】要するに、例えばガス濃度センサの冷間状
態からヒータ通電が開始される場合、前述の通り積分項
が過剰に蓄積されると、素子抵抗が目標値に到達する際
にオーバーシュートを招き、センサ素子の過熱により素
子破壊等を招くおそれが生じる。これに対し本発明で
は、センサ活性途中において積分項の算出が制限される
ため、素子抵抗が目標値に到達する際のオーバーシュー
トが防止できる。その結果、センサ素子の過剰な温度上
昇を抑制し、ひいてはセンサ素子の保護を図ることがで
きる。

【０００８】なお本明細書において、「ガス濃度センサ
の活性途中」とは、ガス濃度センサが冷間状態から活性
化される途中を意味するだけでなく、ガス濃度センサが
一旦活性化されたものの素子温低下により非活性とな
り、再度活性化される途中をも意味するものである。

【０００９】ヒータ制御量算出手段としてより具体的に
は、以下の請求項２〜６の発明が適用できる。すなわ
ち、・請求項２の発明では、素子抵抗がセンサ活性途中の所
定値に達するまでは積分項を使わずにヒータ制御量を算
出する。・請求項３の発明では、素子抵抗がセンサ活性途中の所
定値に達するまでは素子抵抗の偏差に応じた比例項を用
いてヒータ制御量を算出し、前記所定値に達した後は比
例項及び積分項を用いてヒータ制御量を算出する。・請求項４の発明では、素子抵抗がセンサ活性途中の所
定値に達するまでは積分項のゲインを０付近の値に制限
する。・請求項５の発明では、素子抵抗がセンサ活性途中の所
定値に達した時に積分項のリセットを行う。・請求項６の発明では、積分項の最大値を所定のガード
値で制限する。

【００１０】上記請求項２〜６の発明では何れも、セン
サ活性途中において適切なヒータ通電制御が実施でき
る。因みに、上記請求項５では、積分項を０又は０付近
の値にリセットすれば良い。

【００１１】また、請求項７に記載の発明では、ガス濃
度センサの起動当初にヒータを最大通電量又はその付近
で通電する昇温時ヒータ制御手段を備え、この昇温時ヒ
ータ制御手段による通電制御の後、前記ヒータ制御量算
出手段により算出したヒータ制御量での通電制御に移行
する。これにより、ガス濃度センサの早期活性化を図る
ことができる。

【００１２】また、請求項８に記載の発明では、前記ヒ
ータ制御量算出手段は、素子抵抗の目標値付近に設定し
た制御範囲に対し素子抵抗の検出値が素子温上昇側に外
れた場合、積分項のゲイン又は比例項のゲインの少なく
とも何れかを上げる。この場合、前記制御範囲よりも高
温側領域において素子抵抗値の収束性が向上し、センサ
素子の過剰な温度上昇が抑制できる。故に本発明では、
センサ活性時におけるセンサ素子の過熱防止に加え、活
性後のセンサ素子の過熱防止も図ることができる。

【００１３】一方、請求項９に記載の発明では、ヒータ
制御量算出手段により、素子抵抗の検出値と目標値との
偏差に基づいてヒータ制御量が算出され、該算出された
ヒータ制御量によりヒータ通電が制御される。また特
に、前記ヒータ制御量算出手段によれば、素子抵抗の目
標値付近に設定した制御範囲に対し素子抵抗の検出値が
素子温上昇側に外れた場合、素子抵抗の偏差に応じて算
出する積分項のゲイン又は比例項のゲインの少なくとも
何れかが上げられる。

【００１４】例えばガス濃度センサの周辺温度が上昇す
る場合、素子抵抗は制御範囲を外れて変化し、素子抵抗
の偏差が素子温上昇側に増大する。この場合、積分項の
ゲイン又は比例項のゲインの少なくとも何れかを上げる
ことにより、素子抵抗が目標値にいち早く復帰する。そ
の結果、センサ素子の過剰な温度上昇を抑制し、ひいて
はセンサ素子の保護を図ることができる。

【００１５】また、ガス濃度センサは、図７に示す温度
特性を有し、素子抵抗（素子インピーダンス）はその大
小に応じて素子温度に対する感度が相違する。そこで、
請求項１０に記載したように、素子抵抗の偏差に基づく
フィードバック制御範囲内において、センサ素子の温度
特性に基づき、素子抵抗が小さいほど積分項のゲイン又
は比例項のゲインの少なくとも何れかを上げると良い。

【００１６】請求項１１に記載の発明では、ヒータ制御
量算出手段により、素子抵抗の検出値と目標値との偏差
に基づいてヒータ制御量が算出され、該算出されたヒー
タ制御量によりヒータ通電が制御される。また特に、前
記ヒータ制御量算出手段によれば、素子抵抗の最終的な
目標値よりも高い別の目標値が設定され、センサ活性化
に際し当初は前記別の目標値が用いられ、その後最終的
な目標値に切り替えられる。

【００１７】この場合、センサ活性化に際しての素子抵
抗は一旦別の目標値に達した後、オーバーシュートする
が、この際、センサ素子の過剰な温度上昇が生じること
はない。そして、その後に目標値が切り替えられること
で、素子抵抗が最終的な目標値に収束する。その結果、
本発明においても、センサ素子の過剰な温度上昇を抑制
し、ひいてはセンサ素子の保護を図ることができるよう
になる。

【００１８】前記目標値を切り替えるタイミングとし
て、請求項１２，請求項１３の発明が適用できる。つま
り、請求項１２に記載したように、素子抵抗が一旦前記
別の目標値に達しオーバーシュートした後、再度当該別
の目標値に達した時に前記別の目標値から前記最終的な
目標値に切り替えると良い。或いは、請求項１３に記載
したように、素子抵抗が一旦前記別の目標値に達した
後、所定時間経過した時に前記別の目標値から前記最終
的な目標値に切り替えると良い。

【００１９】また、請求項１４に記載したように、前記
最終的な目標値＋１０Ωの範囲内に、少なくとも１つの
前記別の目標値を設定すると良い。この場合、別の目標
値は１つに限定されず、２つ以上段階的に設定すること
も可能である。また、最終的な目標値＋５Ωの範囲内に
設定することも可能である。最終的な目標値に対してど
れだけ離して別の目標値を設定するかは、オーバーシュ
ート量を考慮して定められれば良い。

【００２０】特に、前記ガス濃度センサが車載エンジン
から排出される排ガス成分を検出するための排ガスセン
サである場合（請求項１５）、エンジン運転状態に応じ
て排ガス温度が変動し、ガス濃度センサの温度環境が大
きく変わる。かかる場合、本発明が特に有効に活用で
き、所望のセンサ活性化制御が実現できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、この
発明を空燃比検出装置として具体化した第１の実施の形
態を図面に従って説明する。本実施の形態における空燃
比検出装置は、自動車に搭載されるガソリンエンジンに
適用されるものであって、空燃比制御システムにおいて
は空燃比検出装置による検出結果を基にエンジンへの燃
料噴射量を所望の空燃比にて制御する。また、空燃比制
御装置においては、限界電流式空燃比センサ（Ａ／Ｆセ
ンサ）の検出結果を用い排ガス中の酸素濃度から空燃比
を検出することとしており、該Ａ／Ｆセンサを活性状態
に保つべく、素子インピーダンス（素子抵抗）を検出す
ると共にセンサ内蔵のヒータを通電制御する。以下、詳
細に説明する。

【００２２】図１は、本実施の形態における空燃比検出
装置の概要を示す全体構成図である。図１において、空
燃比検出装置１５は、その内部演算の中枢をなすマイク
ロコンピュータ（以下、マイコン２０という）を備え、
マイコン２０は燃料噴射制御や点火制御等を実現するた
めのエンジン制御ＥＣＵ１６に対して相互に通信可能に
接続されている。Ａ／Ｆセンサ３０は、エンジン１０の
エンジン本体１１から延びる排気管１２に取り付けられ
ており、マイコン２０から指令される電圧の印加に伴
い、排ガス中の酸素濃度に比例したリニアな空燃比検出
信号（センサ電流信号）を出力する。

【００２３】マイコン２０は、各種の演算処理を実行す
るための周知のＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等により構成さ
れ、所定の制御プログラムに従い後述するバイアス制御
回路２４やヒータ制御回路２６を制御する。マイコン２
０は、バッテリ電源＋Ｂの給電を受けて動作する。

【００２４】Ａ／Ｆセンサ３０は、固体電解質体を有す
るセンサ素子にヒータを積層して配置し、これら固体電
解質体とヒータとを一体化してなる、いわゆる積層型セ
ンサにて構成されている。以下、Ａ／Ｆセンサ３０のセ
ンサ素子構造について図２を用いて説明する。なお、セ
ンサ素子は長尺状をなし、図２には長手方向に直交する
方向での断面構造を示す。

【００２５】Ａ／Ｆセンサ３０において、部分安定化ジ
ルコニアよりなる酸素イオン導電性の固体電解質体３１
は長方形板状をなしており、その一方の面には排ガス側
電極３２が設けられ、他方の面には基準ガス室３７と対
面する基準ガス側電極３３が設けられている。固体電解
質体３１には、気孔率１０％程度のアルミナセラミック
よりなる多孔質拡散抵抗層３４と、緻密でガスシール性
のアルミナセラミックよりなるガス遮蔽層３５とが積層
されている。

【００２６】また、固体電解質体３１には、電気絶縁性
を有し且つ緻密でガスを透過させないアルミナセラミッ
クよりなるスペーサ３６が積層されており、スペーサ３
６には、基準ガス室３７として機能する溝部３６ａが設
けられている。また、スペーサ３６にはヒータ基板３８
が積層され、そのヒータ基板３８に、通電により発熱す
るヒータ（抵抗素子）３９が設けられている。

【００２７】前記図１の説明に戻る。図１において、Ａ
／Ｆセンサ３０に電圧を印加するためのバイアス指令信
号Ｖｒはマイコン２０からＤ／Ａ変換器２１に入力さ
れ、同Ｄ／Ａ変換器２１にてアナログ信号Ｖｂに変換さ
れた後、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２２に入力され
る。そして、ＬＰＦ２２にてアナログ信号Ｖｂの高周波
成分が除去された出力電圧Ｖｃはバイアス制御回路２４
に入力される。バイアス制御回路２４は、Ａ／Ｆ検出時
には所定の印加電圧特性に基づきその時々のＡ／Ｆ値に
対応した電圧をＡ／Ｆセンサ３０に印加し、素子インピ
ーダンス検出時には所定周波数信号よりなる単発的で且
つ所定の時定数を持った電圧をＡ／Ｆセンサ３０に印加
する。

【００２８】バイアス制御回路２４内の電流検出回路２
５は、Ａ／Ｆセンサ３０への電圧印加時にそれに伴って
流れる電流値を検出する。電流検出回路２５にて検出さ
れた電流値のアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器２３を介し
てマイコン２０に入力される。また、Ａ／Ｆセンサ３０
のヒータ３９は、ヒータ制御回路２６によりその動作が
制御される。つまり、ヒータ制御回路２６は、マイコン
２０からの指令に従い、Ａ／Ｆセンサ３０の素子インピ
ーダンスに応じてヒータ３９への通電をデューティ制御
する。

【００２９】次に、上記の如く構成される空燃比検出装
置１５の作用を説明する。図３は、マイコン２０により
実施されるメインルーチンの概要を示すフローチャート
であり、同ルーチンはマイコン２０への電源投入に伴い
起動される。

【００３０】図３において、先ずステップ１００では、
前回のＡ／Ｆ検出時から所定時間Ｔａが経過したか否か
を判別する。所定時間Ｔａは、Ａ／Ｆ値の検出周期に相
当する時間であって、例えばＴａ＝４ｍｓｅｃ程度に設
定される。そして、ステップ１００がＹＥＳであること
を条件にステップ１１０に進み、Ａ／Ｆ値の検出処理を
実施する。このＡ／Ｆ値の検出処理では、その時々のセ
ンサ電流に応じた印加電圧を設定すると共に、その電圧
をＡ／Ｆセンサ３０の電極３２，３３間に印加し、その
時のセンサ電流を電流検出回路２５により検出する。そ
して、該検出したセンサ電流をＡ／Ｆ値に変換する。

【００３１】Ａ／Ｆ値の検出後、ステップ１２０では、
前回の素子インピーダンス検出時から所定時間Ｔｂが経
過したか否かを判別する。所定時間Ｔｂは、素子インピ
ーダンスＺＡＣの検出周期に相当する時間であって、例
えばエンジン運転状態に応じて１２８ｍｓｅｃ、２ｓｅ
ｃ等の時間が選択的に設定される。そして、ステップ１
２０がＹＥＳであることを条件に、ステップ１３０で素
子インピーダンスＺＡＣを検出すると共に、続くステッ
プ１４０でヒータ通電制御を実施する。素子インピーダ
ンスＺＡＣの検出処理、ヒータ通電制御については後で
詳しく説明する。

【００３２】次に、前記図３のステップ１３０における
素子インピーダンスＺＡＣの検出手順を図４を用いて説
明する。なお本実施の形態では、素子インピーダンスＺ
ＡＣの検出に際し、掃引法を用いていわゆる「交流イン
ピーダンス」を求めることとしている。

【００３３】図４において、先ずステップ１３１では、
バイアス指令信号Ｖｒを操作し、それまでのＡ／Ｆ検出
用の印加電圧に対して電圧を正側に数１０〜１００μｓ
ｅｃ程度の時間で単発的に変化させる。また、ステップ
１３２では、その時の電圧変化量ΔＶと電流検出回路２
５により検出したセンサ電流の変化量ΔＩとを読み取
る。続くステップ１３３では、前記ΔＶ値及びΔＩ値か
ら素子インピーダンスＺＡＣを算出し（ＺＡＣ＝ΔＶ／
ΔＩ）、その後元の図３のルーチンに戻る。

【００３４】上記の処理によれば、前記図１のＬＰＦ２
２並びにバイアス制御回路２４を介し、所定の時定数を
持たせた電圧が単発的にＡ／Ｆセンサ３０に印加され
る。その結果、当該電圧の印加から所定時間経過後に電
流変化量ΔＩ（ピーク電流）が検出され、その時の電圧
変化量ΔＶと電流変化量ΔＩとから素子インピーダンス
ＺＡＣが検出される（ＺＡＣ＝ΔＶ／ΔＩ）。かかる場
合、ＬＰＦ２２を介して単発的な電圧をＡ／Ｆセンサ３
０に印加することにより、過度なピーク電流の発生が抑
制され、信頼性の高い素子インピーダンスＺＡＣが検出
できる。

【００３５】上記の如く求められる素子インピーダンス
ＺＡＣは、素子温に対して図７に示す関係を有する。す
なわち、素子温が低いほど、素子インピーダンスＺＡＣ
は飛躍的に大きくなる。なお上記構成では、インピーダ
ンス検出に際し、センサ印加電圧を一時的に切り換えた
が、これに代えて、センサ素子に流れる電流を一時的に
切り換えても良く、何れにしてもその都度の電流変化量
と電圧変化量とから素子インピーダンスが検出される。

【００３６】次に、ヒータ通電制御の概要を説明する。
本実施の形態では、素子インピーダンスＺＡＣの検出値
と目標値との偏差に応じてヒータ通電をＦ／Ｂ制御する
こととしており、基本的には、比例項（Ｐ項）と積分項
（Ｉ項）とを算出しその算出値に基づいてＰＩ制御を実
施する。また特に素子インピーダンスＺＡＣに応じて比
例項・積分項のゲインを可変に設定する。なお、制御手
法としては上記比例項、積分項に微分項を加えたＰＩＤ
制御手法を用いることも可能であるが、本実施の形態で
は便宜上、ＰＩ制御手法を用いた適用例を説明する。

【００３７】ここで、積分項ゲインと比例項ゲインの設
定の概要を図８を用いて説明する。つまり、図８
（ａ），（ｂ）に示すように、素子インピーダンスＺＡ
Ｃの目標値を「ＺＡＣｔｇ」とした時、その目標値付近
にはインピーダンス制御範囲が設定されている。例え
ば、目標値ＺＡＣｔｇを２８Ωとした時、インピーダン
ス制御範囲は２６〜３０Ωの範囲（ＺＡＣｔｇ±２Ω）
で設定される。この場合、インピーダンス制御範囲より
も低インピーダンス側（高温側）では、素子温の過剰な
上昇を抑えるべく積分項ゲイン、比例項ゲインが大きな
値に設定される。図のＴＨ１は、インピーダンス制御範
囲の下限値であり、ゲイン切り替えのしきい値でもある
（本実施の形態では、ＴＨ１＝２６Ω）。但し、ＰＩ制
御に際し、積分項ゲイン、比例項ゲインの少なくとも何
れか一方を大きくすれば良い。

【００３８】また、図８（ａ）中のしきい値ＴＨ２は、
センサ活性途中のインピーダンス降下時（すなわち、素
子温上昇時）に通過するインピーダンス値であり、この
しきい値ＴＨ２よりも高インピーダンス側（低温側）で
は積分項ゲインが０若しくは極小さな値に制限される
（本実施の形態では、ＴＨ２＝４８Ω）。

【００３９】要するに、本実施の形態では上記図８の関
係を考慮してヒータ通電のＦ／Ｂ制御を実施し、センサ
起動時を含め素子インピーダンスＺＡＣが変化する際、
以下の（Ａ）〜（Ｃ）の形態でヒータＦ／Ｂ制御が適宜
実施される。但し下記の数式においてＫｐ１，Ｋｐ２は
比例定数（比例項ゲイン）であり、Ｋｐ２はＫｐ１の約
２倍程度の定数である。Ｋｉは積分定数（積分項ゲイ
ン）である。（Ａ）素子インピーダンスＺＡＣがしきい
値ＴＨ２（４８Ω）以上の場合、積分項は使わず比例項
のみでヒータ３９の駆動Ｄｕｔｙ（ヒータ制御量）が算
出される。つまり、

【００４０】

【数１】により駆動Ｄｕｔｙが算出される。（Ｂ）素子インピー
ダンスＺＡＣがＴＨ１〜ＴＨ２（２６〜４８Ω）の場
合、比例定数Ｋｐ１、積分定数Ｋｉを用いて駆動Ｄｕｔ
ｙが算出される。つまり、

【００４１】

【数２】により駆動Ｄｕｔｙが算出される。（Ｃ）素子インピー
ダンスＺＡＣがしきい値ＴＨ１（２６Ω）以下の場合、
比例定数Ｋｐ２、積分定数Ｋｉを用いて駆動Ｄｕｔｙが
算出される。つまり、

【００４２】

【数３】により駆動Ｄｕｔｙが算出される。

【００４３】次いで、マイコン２０によるヒータ通電の
制御手順を図５のフローチャートを用いて説明する。な
おこの図５の処理は、前記図３のステップ１４０で呼び
出されるサブルーチンである。

【００４４】図５において、先ずステップ１４１では、
昇温時ヒータ制御の実施条件を判定する。具体的には、
素子インピーダンスＺＡＣが所定のしきい値ＴＨ３（例
えば６５Ω）以上であるか否か、或いはエンジン始動時
からの経過時間が所定時間前であるか否かを判別する。
例えば、エンジン始動直後でありＡ／Ｆセンサ３０の素
子温が未だ低い場合には、素子インピーダンスＺＡＣが
ＴＨ３以上でありステップ１４１がＹＥＳとなる。この
場合、ステップ１４２に進んで昇温時ヒータ制御を実施
し、その後元の図３のルーチンに戻る。ステップ１４２
では基本的に、デューティ比１００％の全通電制御が実
施される。

【００４５】また、素子温が上昇すると、ステップ１４
１がＮＯとなる。この場合、ステップ１４３では、その
時の素子インピーダンスＺＡＣがしきい値ＴＨ２（４８
Ω）よりも小さいか否かを判別し、続くステップ１４４
では、同じく素子インピーダンスＺＡＣがしきい値ＴＨ
１（２６Ω）よりも小さいか否かを判別する。

【００４６】ＺＡＣ≧ＴＨ２の場合、ステップ１４５に
進み、積分項を使わずに駆動Ｄｕｔｙを算出する。すな
わち、上記（１）式を用いて駆動Ｄｕｔｙを算出する。
その後、ステップ１４９では、駆動Ｄｕｔｙのガード処
理を実施し、元の図３のルーチンに戻る。駆動Ｄｕｔｙ
のガード処理では、図６（ｂ）に示すように、駆動Ｄｕ
ｔｙが所定のガード値以上であるか否かを判別し（ステ
ップ１４９ａ）、ＹＥＳであれば、駆動Ｄｕｔｙをガー
ド値で制限する（ステップ１４９ｂ）。

【００４７】また、ＴＨ１≦ＺＡＣ＜ＴＨ２の場合に
は、ステップ１４６で上記（２）式を用いて駆動Ｄｕｔ
ｙを算出し、ＺＡＣ＜ＴＨ１の場合には、ステップ１４
７で上記（３）式を用いて駆動Ｄｕｔｙを算出する。そ
の後、ステップ１４８では、上記（２）式又は（３）式
により算出した駆動Ｄｕｔｙのうち、積分項Ｄｕｔｙの
値（ΣＫｉ（ＺＡＣｔｇ−ＺＡＣ））を対象にガード処
理を実施する。更に続くステップ１４９では、駆動Ｄｕ
ｔｙのガード処理を実施し、元の図３のルーチンに戻
る。積分項Ｄｕｔｙのガード処理では、図６（ａ）に示
すように、積分項Ｄｕｔｙの値が所定のガード値以上で
あるか否かを判別し（ステップ１４８ａ）、ＹＥＳであ
れば、積分項Ｄｕｔｙをガード値で制限する（ステップ
１４８ｂ）。駆動Ｄｕｔｙ処理は、前述した図６（ｂ）
の通りである。

【００４８】上記ステップ１４８，１４９で使うガード
値は、その都度の素子温のレベルに応じて個々に設定さ
れると良い。一例として、素子インピーダンスＺＡＣが
制御範囲から低インピーダンス側（高温側）に外れた場
合（ステップ１４４がＹＥＳの場合）、ガード値を下げ
ると良い。

【００４９】因みに、Ａ／Ｆセンサ３０が一旦活性化さ
れた後に、排ガス温度の低下等により素子インピーダン
スＺＡＣがしきい値ＴＨ２（４８Ω）以上に増大する場
合、すなわち不活性状態となる場合も考えられる。かか
る場合、ヒータ通電によるＡ／Ｆセンサ３０の再活性化
に際し、素子インピーダンスＺＡＣが再度しきい値ＴＨ
２（４８Ω）未満となる時に、それまで蓄積されている
積分項をリセットすると良い。具体的には、ＺＡＣ＜Ｔ
Ｈ２となった時点で（ステップ１４３がＹＥＳとなる初
回に）、積分項を０又は０付近の値にリセットする。

【００５０】なお本実施の形態では、図３のステップ１
３０（図４の処理）が特許請求の範囲に記載した「素子
抵抗検出手段」に、図５のステップ１４５〜１４７が同
「ヒータ制御量算出手段」に、図５のステップ１４２が
同「昇温時ヒータ制御手段」にそれぞれ相当する。ま
た、しきい値ＴＨ２が「センサ活性途中の所定値」に相
当する。

【００５１】図９は、エンジン始動時（センサ起動時）
における駆動Ｄｕｔｙ、積分項Ｄｕｔｙ、素子インピー
ダンスＺＡＣの変化を示すタイムチャートである。さて
図９では、エンジン始動当初は駆動Ｄｕｔｙ＝１００％
の全通電制御が実施され、ＺＡＣ≦ＴＨ３（６５Ω）と
なるｔ１のタイミング以降、ヒータ通電Ｆ／Ｂ制御が開
始される。詳しくは、ｔ１直後には比例項のみを用いて
駆動Ｄｕｔｙが算出され、積分項Ｄｕｔｙは０のまま保
持される。そして、ＺＡＣ＜ＴＨ２となるｔ２のタイミ
ングでは、積分項の算出が開始される。つまり、ｔ２以
降、比例項及び積分項によるＰＩ制御が開始される。ま
た、ｔ１〜ｔ３の期間では駆動Ｄｕｔｙがガードされ、
ｔ３のタイミングでは素子インピーダンスＺＡＣが目標
値ＺＡＣｔｇを下回るため偏差の向きが変わり、それ以
降駆動Ｄｕｔｙがガード値から離れる。

【００５２】かかる場合、センサ活性途中（昇温途中）
では積分項が過剰に増え、素子インピーダンスＺＡＣが
目標値ＺＡＣｔｇに到達する際にオーバーシュートを招
く原因となるが、本実施の形態では、積分項の算出が制
限されるために目標到達時のオーバーシュートが防止で
きる。

【００５３】なお、Ａ／Ｆセンサ３０の活性化後に燃料
カットが行われると、排気温の低下に伴い一時的に素子
温が低下するが、その際にはそれまでの積分項と比例項
とによりＤｕｔｙの算出が行われる。それ故、こうした
一時的な温度変化時にもヒータ制御性が確保できる。

【００５４】以上詳述した本実施の形態によれば、Ａ／
Ｆセンサ３０が活性化される際のセンサ素子の過剰な温
度上昇を抑制し、ひいてはセンサ素子の保護を図ること
ができる。

【００５５】また、Ａ／Ｆセンサ３０が一旦活性化され
た後に、例えば排ガス温度（センサ周辺温度）の上昇等
により素子インピーダンスＺＡＣが制御範囲を外れる場
合、比例項のゲインを上げることで素子インピーダンス
ＺＡＣが目標値にいち早く復帰する。故に本実施の形態
では、センサ活性時におけるセンサ素子の過熱防止に加
え、活性化後のセンサ素子の過熱防止も図ることができ
る。

【００５６】（第２の実施の形態）次に、本発明におけ
る第２の実施の形態について、上述した第１の実施の形
態との相違点を中心に説明する。図１０は、本実施の形
態におけるヒータ制御手順を示すフローチャートであ
り、この処理は前述の図５の処理に置き換えて実施され
る。

【００５７】図１０において、先ずステップ１６１，１
６２では、前記図５同様、昇温時ヒータ制御の実施条件
が成立することを条件に昇温時ヒータ制御（デューティ
比１００％の全通電制御）を実施する。

【００５８】また、昇温時制御を抜けると、ステップ１
６３では、その時の素子インピーダンスＺＡＣがしきい
値ＴＨ１（２６Ω）よりも小さいか否かを判別する。Ｚ
ＡＣ≧ＴＨ１の場合には、ステップ１６４で上記（２）
式を用いて駆動Ｄｕｔｙを算出し、ＺＡＣ＜ＴＨ１の場
合には、ステップ１６５で上記（３）式を用いて駆動Ｄ
ｕｔｙを算出する。

【００５９】その後、ステップ１６６では、上記算出し
た駆動Ｄｕｔｙのうち、積分項Ｄｕｔｙの値（ΣＫｉ
（ＺＡＣｔｇ−ＺＡＣ））を対象にガード処理を実施す
る。続くステップ１６７では、駆動Ｄｕｔｙのガード処
理を実施する。ステップ１６６，１６７の詳細は、前記
図６に示す通りである。なお本実施の形態では、図１０
のステップ１６４，１６５が特許請求の範囲に記載した
「ヒータ制御量算出手段」に相当し、ステップ１６２が
同「昇温時ヒータ制御手段」に相当する。

【００６０】図１１は、エンジン始動時（センサ起動
時）における駆動Ｄｕｔｙ、積分項Ｄｕｔｙ、素子イン
ピーダンスＺＡＣの変化を示すタイムチャートである。
さて図１１では、前記図９と同様、エンジン始動当初は
駆動Ｄｕｔｙ＝１００％の全通電制御が実施され、ＺＡ
Ｃ≦ＴＨ３（６５Ω）となるｔ１１のタイミング以降、
ヒータ通電Ｆ／Ｂ制御が開始される。この場合、ｔ１１
のタイミングでは積分項（積分項Ｄｕｔｙ）の算出が開
始され、比例項及び積分項によるＰＩ制御が開始され
る。但し、目標到達時のオーバーシュートの発生を抑制
すべく、積分項Ｄｕｔｙの最大値は所定のガード値で制
限される。ｔ１２のタイミングでは素子インピーダンス
ＺＡＣが目標値ＺＡＣｔｇを下回るため偏差の向きが変
わり、それ以降積分項Ｄｕｔｙ、駆動Ｄｕｔｙがガード
値から離れる。

【００６１】以上詳述した本実施の形態によれば、前述
の第１の実施の形態と同様に、Ａ／Ｆセンサ３０が活性
化される際のセンサ素子の過剰な温度上昇を抑制し、ひ
いてはセンサ素子の保護を図ることができる。

【００６２】（第３の実施の形態）本実施の形態では、
Ａ／Ｆセンサ３０が非活性状態から活性状態に移行する
際に、素子インピーダンスの目標値を２段階に設定する
ものであり、その２つの目標値は、「最終的な目標値Ｔ
Ｇ１」と「別の目標値ＴＧ２」である。実際には、ＴＧ
１＝２８Ω程度であるのに対し、目標値ＴＧ２は、目標
値ＴＧ１よりも高インピーダンス側（すなわち低温側）
に設定され、例えばＴＧ２＝ＴＧ１＋５Ω程度、すなわ
ちＴＧ２＝３３Ω程度である。なお、本実施の形態にお
いても既述の構成が適用できる（図１，図２等）。

【００６３】図１２は、エンジン始動時における素子イ
ンピーダンスＺＡＣの変化を示すタイムチャートであ
る。図１２において、センサ素子の昇温に際し当初は目
標値としてＴＧ２が設定され、素子インピーダンスＺＡ
Ｃは目標値ＴＧ２になるよう昇温される。このとき、素
子インピーダンスＺＡＣが目標値ＴＧ２に到達すると、
一旦オーバーシュートし、再度目標値ＴＧ２に達する
（タイミングｔａ，ｔｂ）。タイミングｔｂでは、目標
値がＴＧ２からＴＧ１に切り替えられる。これにより、
タイミングｔｂ以後、素子インピーダンスＺＡＣが目標
値ＴＧ１に収束する。

【００６４】なお、目標値をＴＧ２からＴＧ１に切り替
えるタイミングは、素子インピーダンスＺＡＣがＴＧ２
に達した後、所定時間（例えば数秒程度）が経過したタ
イミングであっても良い。

【００６５】以上第３の実施の形態によれば、素子イン
ピーダンスＺＡＣは別の目標値ＴＧ２に対してオーバー
シュートするが、最終的な目標値ＴＧ１に対してはオー
バーシュートすることなく収束する。従って、上記実施
の形態と同様に、Ａ／Ｆセンサ３０が活性化される際の
センサ素子の過剰な温度上昇を抑制し、ひいてはセンサ
素子の保護を図ることができるようになる。

【００６６】前記別の目標値ＴＧ２は、最終的な目標値
ＴＧ１に対して＋１０Ωの範囲内にあれば良い。最終的
な目標値ＴＧ１に対してどれだけ離して別の目標値ＴＧ
２を設定するかは、オーバーシュート量などを考慮して
定められれば良い。

【００６７】また、別の目標値ＴＧ２として、２つ以上
の目標値を設定することも可能である。例えば、最終的
な目標値が２８Ωの場合に、３４Ω→３１Ω→２８Ωの
順に目標値を切り替えることなどが可能である。

【００６８】なお本発明は、上記以外に次の形態にて具
体化できる。上記第１の実施の形態では、センサ活性化
に際し素子インピーダンスＺＡＣが所定のしきい値ＴＨ
２に達するまでは積分項を使わずに駆動Ｄｕｔｙを算出
することとし、これは積分項ゲインを０にすることと同
意であるが、これに代えて、積分項ゲインを０付近の値
に制限するようにしても良い。かかる場合にも、センサ
活性化時において積分項に制限を加えられ、所望の効果
が達せられる。

【００６９】上記第１の実施の形態では、センサ活性化
に際し比例項だけのＰ制御の開始後、素子インピーダン
スＺＡＣがしきい値ＴＨ２に達したことを判定して比例
項及び積分項によるＰＩ制御を開始したが、この構成を
変更する。例えば、比例項だけのＰ制御の開始後、一定
時間の経過後にＰＩ制御を開始する。ＰＩ制御を開始す
るタイミングは、実験結果等による見込みで行う。

【００７０】上記各実施の形態では、インピーダンス制
御範囲よりも低インピーダンス側（高温側）で比例項ゲ
インを上げるよう構成したが（上記図５のステップ１４
６，１４７）、これに代えて、積分項ゲインを上げるよ
うにしても良い。又は、比例項ゲイン及び積分項ゲイン
を共に上げるようにしても良い。

【００７１】また、Ａ／Ｆセンサ３０において、素子イ
ンピーダンスＺＡＣはその大小に応じて素子温度に対す
る感度が相違する（図７参照）。そこで、素子インピー
ダンスのＦ／Ｂ制御範囲内において、センサ素子の温度
特性に基づき、素子インピーダンスＺＡＣが小さいほど
積分項のゲイン又は比例項のゲインの少なくとも何れか
を上げるようにしても良い。つまりこのとき、積分項の
ゲイン、比例項のゲイン、又は積分項のゲイン＋比例項
のゲインの何れかを上げる。図７で言えば、積分項ゲイ
ン、比例項ゲインが総じて左上がりの特性を持つよう構
成すれば良い。

【００７２】駆動Ｄｕｔｙを算出するための演算式とし
て、素子インピーダンスＺＡＣをパラメータとする基本
項を用いるようにしても良い。すなわち、素子インピー
ダンスＺＡＣが低いほど大きく、逆に素子インピーダン
スＺＡＣが高いほど小さくなるようマップ或いは演算式
にて基本項（基本Ｄｕｔｙ）を算出し、その基本項に比
例項・積分項を加算して駆動Ｄｕｔｙを算出する（駆動
Ｄｕｔｙ＝基本項＋比例項＋積分項）。

【００７３】かかる場合、センサ活性化に際し素子イン
ピーダンスが活性途中の所定値に達するまでは、基本項
のみで駆動Ｄｕｔｙを算出し、その後、素子インピーダ
ンスが前記所定値に達すると、基本項に積分項を加算し
て駆動Ｄｕｔｙを算出するようにしても良い。

【００７４】本発明に適用可能なガス濃度センサは上記
図２のＡ／Ｆセンサに限定されず、それ以外に図１３や
図１４の構成のセンサを適用する。この場合、検出セル
は複数個有するものであっても良い。また、排ガス中の
ＮＯｘ濃度、ＨＣ濃度、ＣＯ濃度等を検出するガス濃度
センサであっても良い。

【００７５】図１３のＡ／Ｆセンサ１００は、酸素ポン
プセル１０１、酸素センサセル１０２及び加熱シート１
０３を有し、それらが適宜スペーサ１０４，１０５等を
介して積層配置されている。酸素ポンプセル１０１は、
シート状の固体電解質体１２１と、その両面に配置され
た一対のポンプ電極１２２，１２３とから構成される。
また、酸素センサセル１０２は、同様にシート状の固体
電解質体１２４と、その両面に配置された一対のセンサ
電極１２５，１２６とから構成される。

【００７６】スペーサ１０４，１０５はセラミック等の
絶縁材料にて形成され、各々に排ガスを導入する測定ガ
ス室１２７と、大気を導入する基準ガス室１２８とが形
成されている。加熱シート１０３は、図の上下２枚の絶
縁シート１３１，１３２とその間に印刷されたヒータ
（抵抗素子）１３３とを有する。

【００７７】上記構成のＡ／Ｆセンサ１００では、拡散
通路１２９を介して測定ガス室１２７内に排ガスが導入
され、酸素ポンプセル１０１は測定ガス室１２７内の酸
素濃度に応じた電流を出力する。これにより、排ガスの
酸素濃度が検出される。また、酸素センサセル１０２
は、測定ガス室１２７に導入した排ガスの酸素濃度に応
じた起電力を発生し、その起電力が一定となるように、
ポンプ電極１２２，１２３間に電圧が印加される。

【００７８】別のセンサ構造を図１４に示す。図１４で
は、センサ素子の縦断面を（ａ）に示し、（ａ）のＢ−
Ｂ線断面を（ｂ）に示す。図１４のガスセンサ１５０
は、酸素ポンプセル１５１、酸素センサセル１５２及び
酸素濃淡電池１５３を備えており、酸素ポンプセル１５
１を構成する固体電解質体１５４と、酸素センサセル１
５２及び酸素濃淡電池１５３を構成する固体電解質体１
５５とが積層配置されている。また更に、固体電解質体
１５５には別の固体電解質体１５６が積層されている。
固体電解質体１５４，１５５の間には拡散抵抗層１５７
が設けられ、固体電解質体１５４，１５５と拡散抵抗層
１５７とに囲まれて測定ガス室１５８が形成されてい
る。測定ガス室１５８には拡散抵抗層１５７を介して排
ガスが導入される。

【００７９】酸素ポンプセル１５１は、固体電解質体１
５４の両面に形成された一対の電極１６１，１６２を有
し、酸素センサセル１５２は、固体電解質体１５５の両
面に形成された一対の電極１６３，１６４を有する。ま
た、酸素濃淡電池１５３は、固体電解質体１５５上で何
れも測定ガス室１５８側に形成された一対の電極１６
５，１６６を有する。つまり、図１４（ｂ）に示すよう
に、電極１６３，１６５，１６６は同一の固体電解質体
１５５上に形成されている。但し、酸素濃淡電池１５３
の電極１６５，１６６は、一方が触媒活性度の高い活性
電極であり、他方が触媒不活性である不活性電極であ
る。ヒータユニット１７０は、抵抗素子であるヒータ１
７１を有し、酸素ポンプセル１５１の外側に接合され
る。

【００８０】上記図１４のガスセンサ１５０では、酸素
ポンプセル１５１にて排ガス中の酸素濃度が検出され
る。酸素センサセル１５２には測定ガス室１５８内の酸
素濃度に応じた起電力が発生し、この起電力が一定とな
るように、酸素ポンプセル１５１の電極１６１，１６２
間に電圧が印加される。このとき、酸素濃淡電池１５３
では、酸素消費量が活性電極１６５側で大きいことか
ら、不活性電極１６６近傍における酸素濃度は活性電極
１６５近傍の酸素濃度より高くなる。そのため、酸素濃
淡電池１５３を構成する一対の電極１６５，１６６間に
は、不活性電極１６６側を正とし、排ガス中の所定可燃
性ガスの濃度に応じた濃淡電池起電力が発生する。これ
により、排ガス中の所定の可燃性ガス濃度が検出でき
る。

【００８１】また、排ガス以外のガスを被測定ガスとす
ることも可能である。何れにしても、固体電解質体を用
いたセンサ素子と、該センサ素子を活性状態に過熱する
ためのヒータを有するガス濃度センサであれば本発明が
適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態における空燃比検出装置の概
要を示す構成図。

【図２】センサ素子の要部断面図。

【図３】マイコンによるメインルーチンを示すフローチ
ャート。

【図４】素子インピーダンスの検出手順を示すフローチ
ャート。

【図５】ヒータ通電の制御手順を示すフローチャート。

【図６】（ａ），（ｂ）はＤｕｔｙガード処理を示すフ
ローチャート。

【図７】素子インピーダンスと素子温との関係を示す
図。

【図８】（ａ）は積分項ゲインを、（ｂ）は比例項ゲイ
ンを示す図。

【図９】エンジン始動時におけるＤｕｔｙ及び素子イン
ピーダンスの推移を示すタイムチャート。

【図１０】第２の実施の形態におけるヒータ通電の制御
手順を示すフローチャート。

【図１１】エンジン始動時におけるＤｕｔｙ及び素子イ
ンピーダンスの推移を示すタイムチャート。

【図１２】エンジン始動時における素子インピーダンス
の推移を示すタイムチャート。

【図１３】別のガス濃度センサを示す断面図。

【図１４】（ａ），（ｂ）は別のガス濃度センサを示す
断面図。

【符号の説明】

１０…エンジン、１５…空燃比検出装置、２０…マイコ
ン、３０…Ａ／Ｆセンサ、３１…固体電解質体、３９…
ヒータ、１００…Ａ／Ｆセンサ、１３３…ヒータ、１５
０…ガスセンサ、１７１…ヒータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G004 BB04 BC02 BE04 BF01 BJ02 BK05 BL08 BL14 BL16 2G060 AA08 AD01 AE40 AF07 AG08 AG11 EB04 GA03 HB06 HC12 5H323 AA38 BB05 CA09 CB02 DA03 DB10 EE01 EE14 FF03 GG07 KK05 LL01 LL22 LL27 LL29 MM06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体電解質体を用いたセンサ素子、並びに
該センサ素子を活性状態に加熱するためのヒータを有す
るガス濃度センサと、前記ガス濃度センサの素子抵抗を検出する素子抵抗検出
手段と、素子抵抗の検出値と目標値との偏差に基づき積分項を算
出し、その積分項を用いてヒータ制御量を算出するヒー
タ制御量算出手段とを備え、前記算出したヒータ制御量
によりヒータ通電を制御するガス濃度センサのヒータ制
御装置において、前記ヒータ制御量算出手段は、センサ活性化に際し素子
抵抗が活性途中の所定値に達するまでは積分項の増加を
抑えるよう制限を加えてヒータ制御量を算出し、素子抵
抗が前記所定値に達した以後、積分項の制限を解除しヒ
ータ制御量を算出することを特徴とするガス濃度センサ
のヒータ制御装置。
【請求項２】前記ヒータ制御量算出手段は、素子抵抗が
センサ活性途中の所定値に達するまでは積分項を使わず
にヒータ制御量を算出する請求項１に記載のガス濃度セ
ンサのヒータ制御装置。
【請求項３】前記ヒータ制御量算出手段は、素子抵抗が
センサ活性途中の所定値に達するまでは素子抵抗の偏差
に応じた比例項を用いてヒータ制御量を算出し、前記所
定値に達した後は比例項及び積分項を用いてヒータ制御
量を算出する請求項１に記載のガス濃度センサのヒータ
制御装置。
【請求項４】前記ヒータ制御量算出手段は、素子抵抗が
センサ活性途中の所定値に達するまでは積分項のゲイン
を０付近の値に制限する請求項１に記載のガス濃度セン
サのヒータ制御装置。
【請求項５】前記ヒータ制御量算出手段は、素子抵抗が
センサ活性途中の所定値に達した時に積分項のリセット
を行う請求項１に記載のガス濃度センサのヒータ制御装
置。
【請求項６】前記ヒータ制御量算出手段は、積分項の最
大値を所定のガード値で制限する請求項１に記載のガス
濃度センサのヒータ制御装置。
【請求項７】ガス濃度センサの起動当初にヒータを最大
通電量又はその付近で通電する昇温時ヒータ制御手段を
備え、この昇温時ヒータ制御手段による通電制御の後、
前記ヒータ制御量算出手段により算出したヒータ制御量
での通電制御に移行する請求項１〜６の何れかに記載の
ガス濃度センサのヒータ制御装置。
【請求項８】前記ヒータ制御量算出手段は、素子抵抗の
目標値付近に設定した制御範囲に対し素子抵抗の検出値
が素子温上昇側に外れた場合、積分項のゲイン又は比例
項のゲインの少なくとも何れかを上げる請求項１〜７の
何れかに記載のガス濃度センサのヒータ制御装置。
【請求項９】固体電解質体を用いたセンサ素子、並びに
該センサ素子を活性状態に加熱するためのヒータを有す
るガス濃度センサと、前記ガス濃度センサの素子抵抗を検出する素子抵抗検出
手段と、素子抵抗の検出値と目標値との偏差に基づいてヒータ制
御量を算出するヒータ制御量算出手段とを備え、前記算
出したヒータ制御量によりヒータ通電を制御するガス濃
度センサのヒータ制御装置において、前記ヒータ制御量算出手段は、素子抵抗の目標値付近に
設定した制御範囲に対し素子抵抗の検出値が素子温上昇
側に外れた場合、素子抵抗の偏差に応じて算出する積分
項のゲイン又は比例項のゲインの少なくとも何れかを上
げることを特徴とするガス濃度センサのヒータ制御装
置。
【請求項１０】素子抵抗の偏差に基づくフィードバック
制御範囲内において、センサ素子の温度特性に基づき、
素子抵抗が小さいほど積分項のゲイン又は比例項のゲイ
ンの少なくとも何れかを上げる請求項１〜９の何れかに
記載のガス濃度センサのヒータ制御装置。
【請求項１１】固体電解質体を用いたセンサ素子、並び
に該センサ素子を活性状態に加熱するためのヒータを有
するガス濃度センサと、前記ガス濃度センサの素子抵抗を検出する素子抵抗検出
手段と、素子抵抗の検出値と目標値との偏差に基づいてヒータ制
御量を算出するヒータ制御量算出手段とを備え、前記算
出したヒータ制御量によりヒータ通電を制御するガス濃
度センサのヒータ制御装置において、前記ヒータ制御量算出手段は、素子抵抗の最終的な目標
値よりも高い別の目標値を設定し、センサ活性化に際し
当初は前記別の目標値を用い、その後最終的な目標値に
切り替えることを特徴とするガス濃度センサのヒータ制
御装置。
【請求項１２】素子抵抗が一旦前記別の目標値に達しオ
ーバーシュートした後、再度当該別の目標値に達した時
に前記別の目標値から前記最終的な目標値に切り替える
請求項１１記載のガス濃度センサのヒータ制御装置。
【請求項１３】素子抵抗が一旦前記別の目標値に達した
後、所定時間経過した時に前記別の目標値から前記最終
的な目標値に切り替える請求項１１記載のガス濃度セン
サのヒータ制御装置。
【請求項１４】前記最終的な目標値＋１０Ωの範囲内
に、少なくとも１つの前記別の目標値を設定した請求項
１１〜１３の何れかに記載のガス濃度センサのヒータ制
御装置。
【請求項１５】前記ガス濃度センサは、車載エンジンか
ら排出される排ガス成分を検出するための排ガスセンサ
である請求項１〜１４の何れかに記載のガス濃度センサ
のヒータ制御装置。