JP2005003500A

JP2005003500A - Heater control device

Info

Publication number: JP2005003500A
Application number: JP2003167021A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Hattori; 一孝服部
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-06-11
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2005-01-06
Anticipated expiration: 2023-06-11
Also published as: JP4329419B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heater control device detecting heater currents flowing in a plurality of heaters using one detector and without stopping ordinary heater drive control. <P>SOLUTION: Two air-fuel ratio sensors are arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine. The heaters driven according to a duty ratio are built in these air-fuel ratio sensors respectively. ECU sets a first heater in an on condition when starting a new duty cycle (steps 112, 114). A second heater is set in an on condition after a prescribed period t1 (steps 120, 122). For each heater, under a condition where only one heater is on, the heater current flowing through the heater is detected (steps 128, 150). Based on the heater current, the abnormality of each heater is detected during normal control (steps 126-150). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒータ制御装置に係り、特に、内燃機関の排気通路に配置される排気ガスセンサのヒータを制御するうえで好適な制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、特開平７−４３３３６号公報に開示されているように、内燃機関の排気通路に、排気空燃比を検出するための空燃比センサを複数個備えたシステムが知られている。これらの空燃比センサは、それぞれヒータを備えており、ヒータが適切に制御されることで、センサ素子温が所定の活性温度に保たれる。
【０００３】
上記従来の装置は、個々のセンサを流れるヒータ電流を各々制御するためのスイッチ素子を備えている。また、この装置は、複数のヒータに対して共通に用いられる故障検出用回路を備えている。この装置は、通常の制御時には、個々のヒータが目標温度となるように、上記のスイッチ素子が各々制御される。一方、異常を検出する際には、上記のスイッチ素子が１つずつＯＮまたはＯＦＦとされ、その際に個々のヒータにおいて適正な電圧降下が生ずるか否かが判断される。上記従来の装置によれば、ヒータ毎に故障判定用の回路を個別に設ける必要がなく、一つの検出回路で複数のヒータ付空燃比センサの故障を検出することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−４３３３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置では、故障が発生しているヒータを特定する際に、ヒータを１つずつ検査するために、通常のヒータ駆動制御を一旦停止することが必要となる。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、１つの検出回路を用いつつ、通常のヒータ駆動制御を停止することなく、複数のヒータの各々を流通するヒータ電流を検出することのできる排気ガスセンサのヒータ制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、複数のヒータをデューティ駆動するヒータ制御装置であって、
所望の発熱量を得るためのデューティ比をそれぞれのヒータについて１００より小さい値で設定するデューティ比設定手段と、
それぞれのヒータのデューティＯＮタイミングをヒータ毎に変更して前記デューティ比で前記ヒータを駆動するヒータ駆動手段と、
前記複数のヒータを流れる電流の合計値を検知する合計電流検知手段と、
１つのヒータのみがＯＮである状況下で検知される前記合計値を当該ヒータを流れるヒータ電流として検出する処理を前記複数のヒータのすべてについて行うヒータ電流検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明は、複数のヒータをデューティ駆動するヒータ制御装置であって、
それぞれのヒータについて１００より小さいデューティ比を設定するデューティ比設定手段と、
前記複数のヒータの各々を所定の電流検出用ＯＮ期間に渡り１つだけＯＮとするヒータ駆動手段と、
前記複数のヒータを流れる電流の合計値を検知する合計電流検知手段と、
何れのヒータの電流検出用ＯＮ期間とも重ならない期間に、それぞれのヒータを、前記デューティ比と前記電流検出用ＯＮ期間との差分だけＯＮとする第２のヒータ駆動手段と、
各々のヒータに対応する前記電流検出用ＯＮ期間に検知される前記合計値を当該ヒータを流れるヒータ電流として検出する処理を前記複数のヒータのすべてについて行うヒータ電流検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第３の発明は、複数のヒータをデューティ駆動するヒータ制御装置であって、
それぞれのヒータについて１００より小さいデューティ比を設定するデューティ比設定手段と、
所定の電流検出用ＯＮ期間毎に前記複数のヒータのすべてを順次ＯＮするヒータ駆動手段と、
前記複数のヒータを流れる電流の合計値を検知する合計電流検知手段と、
前記ヒータがＯＮ状態にあるか否かを判別する通電状態判別手段と、
それぞれのヒータがＯＮされた時点での前記合計値を当該ヒータを流れる電流の基本データとして検知する基本データ検知手段と、
それぞれのヒータがＯＮされた時点で、既にＯＮとなっているヒータを特定するＯＮヒータ特定手段と、
前記基本データから前記ＯＮヒータ特定手段により特定されたヒータを流れるヒータ電流の合計を差し引くことで、当該ヒータを流れるヒータ電流を検出する処理を前記複数のヒータのすべてについて行うヒータ電流検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、前記ヒータ駆動手段は、最後にＯＮされるヒータのデューティＯＮタイミングをデューティ周期の終点から遡って設定することを特徴とする。
【００１１】
また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、前記デューティ比設定手段は、前記ヒータ電流の取得に要する測定期間と、ヒータ総数から１を差し引いた数との積で算出される期間以上のデューティＯＦＦ期間が確保されるように前記ディーティ比を設定することを特徴とする。
【００１２】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、前記ヒータ電流に基づいて、前記ヒータの異常を検出する異常検出手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第７の発明は、第６の発明において、前記複数のヒータは、内燃機関の排気通路に配置される複数の排気ガスセンサにそれぞれ組み込まれており、
内燃機関の排気温度に基づいて、前記異常検出の際に用いる判定値を設定する異常判定値設定手段を備え、
前記異常検出手段は、前記ヒータ電流と前記判定値とに基づき、前記ヒータの異常を検出することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１のヒータ制御装置を搭載した内燃機関１０を示す。内燃機関１０には、吸気通路１２および排気通路１４が連通している。排気通路１４には、触媒１６が配置されている。触媒１６の上流および下流には、空燃比センサ１８、２０が配置されている。空燃比センサ１８、２０は、排気ガス中の酸素濃度に応じた出力を発するセンサである。排気ガス中の酸素濃度は、排気空燃比と相関を有している。このため、空燃比センサ１８、２０によれば、触媒１６の上流および下流で、排気ガスの空燃比を検出することができる。
【００１６】
空燃比センサ１８、２０は、所定の活性温度に加熱されることにより正常な出力特性を発揮する。このため、空燃比センサ１８、２０の内部にはそれぞれヒータが組み込まれている。空燃比センサ１８、２０には、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）３０が接続されている。ＥＣＵ３０は、車両のＩＧスイッチがオンされた後、空燃比センサ１８、２０の温度が上記の活性温度に維持されるように、それらのヒータを制御する。
【００１７】
図２は、図１に示すＥＣＵ３０が備えるヒータ制御回路の回路図である。図２において、符号３２、３４は、各々空燃比センサ１８、２０に内蔵されるヒータを示す。以下、空燃比センサ１８に内蔵されるヒータを「第１のヒータ３２」、空燃比センサ２０に内蔵されるヒータを「第２のヒータ３４」と称す。第１のヒータ３２および第２のヒータ３４の一端には、それぞれ電源電圧＋Ｂが供給されている。また、第１のヒータ３２および第２のヒータ３４の他端には、それぞれＥＣＵ３０が備える第１の駆動部３６および第２の駆動部３８が接続されている。第１の駆動部３６と第２の駆動部３８は、同様の内部構造を有している。以下、それらの代表例として、第１の駆動部３６について説明する。
【００１８】
第１の駆動部３６は、直列に接続された抵抗４０とスイッチ素子４２を備えている。スイッチ素子４２のゲートには、第１のポート４４が接続されている。ＥＣＵ３０は、必要に応じて、この第１のポート４４にＯＮ指令を発することによりスイッチ素子４２をＯＮ状態とすることで、第１のヒータ３２を通電させることができる。ＥＣＵ３０は、また、第２の駆動部３８に対応する第２のポート４６を備えている。ＥＣＵ３０は、必要に応じて、この第２のポート４６にＯＮ指令を発することによりスイッチ素子４２をＯＮ状態とすることで、第２のヒータ３４を通電させることができる。
【００１９】
更に、ＥＣＵ３０は、第１のヒータ３２および第２のヒータ３４を流れるヒータ電流を検出するための検出部４８を備えている。検出部４８は、抵抗５０を備えている。抵抗５０は、第１の駆動部３６を介して第１のヒータ３２と直列に接続されていると共に、第２の駆動部３８を介して第２のヒータ３４と直列に接続されている。検出部４８は、また、オペアンプ５２を備えている。オペアンプ５２の出力端子は、抵抗５４を介して接地されていると共に、抵抗５６を介して反転入力端子に帰還されている。また、オペアンプ５２の反転入力端子には、抵抗５８を介して抵抗５０の高圧側の電位が供給されている。他方、オペアンプ５２の非反転入力端子には、電源電圧を抵抗６０、６２で分圧することにより生成された基準電圧が供給されている。
【００２０】
上記の構成によれば、オペアンプ５２の出力端子には、抵抗５０を流れる電流に応じた電圧が表れる。ＥＣＵ３０は、オペアンプ５２の出力電圧をディジタル信号に変換するＡＤＣ６４を備えている。ＥＣＵ３０において、第１のポート４４がＯＮ出力を発すると、抵抗５０には、第１のヒータ３２を流れる電流が流通する。この場合、ＥＣＵ３０は、ＡＤＣ６４から第１のヒータ３２を流れる電流に応じた信号を取り出すことができる。また、ＥＣＵ３０において、第２のポート４６がＯＮ出力を発すると、抵抗５０には、第２のヒータ３４を流れる電流が流通する。この場合、ＥＣＵ３０は、ＡＤＣ６４から第２のヒータ３４を流れる電流に応じた信号を取り出すことができる。
【００２１】
従って、ＥＣＵ３０は、第１のポート４４のみをＯＮとすることにより、或いは、第２のポート４６のみをＯＮとすることにより、第１のヒータ３２を流れる電流および第２のヒータ３４を流れる電流をそれぞれ個別に検出することができる。
【００２２】
図３は、図２に示すヒータ制御回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。具体的には、図３（Ａ）は、第１のヒータ３２がデューティ駆動される様子を、また、図３（Ｂ）は、第２のヒータ３４がデューティ駆動される様子を示す。更に、図３（Ｃ）は、ＡＤＣ６４から取り出される電圧波形（便宜上、反転させた波形）を示す。
【００２３】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、ＥＣＵ３０は、第１のヒータ３２および第２のヒータ３４を、それぞれ適当なデューティ比で駆動する。その結果、空燃比センサ１８、２０の素子温は、いずれも所定の活性温度に制御される。
【００２４】
第１のヒータ３２および第２のヒータ３４がこのように制御されるにあたり、双方のヒータが共にＯＮされている期間中は、ＡＤＣ６４に、２つのヒータを流れる電流の和に応じた電圧が表れる。この場合、個々のヒータを流れる電流を個別に検知することはできない。そこで、本実施形態では、通常のヒータ駆動制御時において、個々のヒータの電流値を検出可能とすべく、第１のヒータ３２および第２のヒータ３４のＯＮタイミングをずらすことにより一方のヒータのみがＯＮとなる期間を設けることとした。
【００２５】
より具体的には、図３に示すように、第１のヒータ３２は、所定のデューティ周期Ｔの開始時にＯＮされ、デューティ比に対応する期間ＯＮ状態にされた後にＯＦＦされる。第２のヒータ３４は、第１のヒータ３２のＯＮタイミングから所定期間ｔ_１経過後にＯＮされ、周期Ｔが終了するまでの間、所定期間ＯＮ状態とされる。この所定期間ｔ_１は、ヒータ電流取得のために必要な測定期間αと等しくなるように設定されている。尚、期間ｔ_１は、ｔ_１≧αであればよい。
【００２６】
図３中に示す▲１▼の期間は、第１のヒータ３２のみがＯＮ状態とされる期間を示す。図３中に示す▲２▼の期間は、第１のヒータ３２および第２のヒータ３４が共にＯＮ状態となる期間である。また、図３中に示す▲３▼の期間は、第２のヒータ３４のみがＯＮ状態とされる期間である。第１のヒータ３２を流通するヒータ電流は、▲１▼の期間で検出することができ、第２のヒータ３４を流通するヒータ電流は、▲３▼の期間で検出することができる。
【００２７】
本実施形態では、第１および第２のヒータ３２、３４のデューティ比は、それぞれ１００％にならないよう上限を設けている。また、その上限値は、それぞれのＯＦＦ期間がヒータ電流取得のために必要な測定期間α以上の期間となるように設定されている。このような設定によれば、第１および第２のヒータ３２、３４の何れか一方のみがＯＮ状態となる期間が必ず測定期間α以上の期間として確保されるため、個々のヒータを流れる電流を確実に測定することができる。
【００２８】
以下、図４乃至図７を参照して、本実施形態において、ＥＣＵ３０が実行する処理の内容を具体的に説明する。
図４（Ａ）は、ＥＣＵ３０が第１のヒータ３２を所望のデューティ比で駆動するために実行するルーチンのフローチャートである。また、図４（Ｂ）は、ＥＣＵ３０が第２のヒータ３４を所望のデューティ比で駆動するために実行するルーチンのフローチャートである。
【００２９】
図４（Ａ）に示すルーチンでは、先ず、空燃比センサ１８の素子温度が検出される（ステップ１００）。素子温度は、センサ素子の抵抗値と相関を有している。このため、本ステップでは、センサ素子の抵抗値から素子温度を推定することができる。
【００３０】
次に、上記ステップ１００で得られた素子温度推定値と素子温度の目標値との偏差が算出される（ステップ１０２）。次いで、上記の偏差に基づき、第１のヒータ３２の駆動に要求されるデューティ比ＤＵＴＹが算出される（ステップ１０４）。
【００３１】
次に、上記ステップ１０４の処理により算出されたデューティ比ＤＵＴＹが、上限値ＭＡＸ以上か否かが判定される（ステップ１０６）。
その結果、ＤＵＴＹ≧ＭＡＸの成立が判定された場合は、デューティ比ＤＵＴＹが上限値ＭＡＸに置き換えられる（ステップ１０８）。
【００３２】
上記ステップ１０６において、ＤＵＴＹ≧ＭＡＸが成立しないと判定された場合は、デューティ比ＤＵＴＹの要求値が０％か否かが判定される（ステップ１１０）。
その結果、ＤＵＴＹ＝０％の成立が判定された場合は、後述するステップ１１８において、第１のヒータ３２がＯＦＦ状態とされた後、今回の処理サイクルが終了される。
【００３３】
上記ステップ１１０において、ＤＵＴＹ＝０％が成立しないと判定された場合は、上記ステップ１０４で算出されたデューティ比ＤＵＴＹを用いて、以下の処理が行われる。ここでは、先ず、第１のヒータ３２のＯＮタイミングが到来したか否かが判定される（ステップ１１２）。既述した通り、本実施形態では、デューティ周期の開始時を第１のヒータ３２のＯＮタイミングとしている。従って、本ステップでは、新たなデューティ周期の開始時が到来したか否かが判別される。本ステップ１１２の処理は、第１のヒータ３２のＯＮタイミングが到来するまで、繰り返し実行される。
【００３４】
上記ステップ１１２において、第１のヒータ３２のＯＮタイミングが到来したと判別されると、第１のヒータ３２がＯＮ状態とされる（ステップ１１４）。その後、第１のヒータ３２は、上述した処理により算出されたデューティ比ＤＵＴＹに対応するＯＮ期間が経過した時点で（ステップ１１６）、ＯＦＦされる（ステップ１１８）。
上記ルーチンの処理によれば、第１のヒータ３２を図３（Ａ）に示すような波形でデューティ駆動することができる。
【００３５】
次に、図４（Ｂ）に示すフローチャートを用いて、ＥＣＵ３０が第２のヒータ３４をデューディ駆動する際に実行するルーチンについて説明する。尚、図４（Ｂ）において、上記図４（Ａ）に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
図４（Ｂ）に示すルーチンは、ステップ１１２、１１４、および１１８がそれぞれステップ１２０、１２２、および１２４に置き換えられている点を除き、図４（Ａ）に示すルーチンと同様である。
【００３６】
図４（Ｂ）に示すルーチンでは、デューティ比ＤＵＴＹの算出処理の後、第１のヒータ３２がＯＮされてから所定期間ｔ_１が経過したか否かが判定される（ステップ１２０）。このステップ１２０の処理は、第１のヒータ３２がＯＮされてから所定期間ｔ_１を経過するまで、繰り返し実行される。
【００３７】
上記ステップ１２０において、第１のヒータ３２がＯＮされてから所定期間ｔ_１が経過したと判別されると、第２のヒータ３４がＯＮ状態とされる（ステップ１２２）。その後、デューティ比ＤＵＴＹに対応するＯＮ期間が経過すると（ステップ１１６）、第２のヒータ３４がＯＦＦされて（ステップ１２４）、今回の処理サイクルが終了する。
【００３８】
上記ルーチンによれば、第２のヒータ３４を図３（Ｂ）に示すような波形でデューティ駆動することができる。このため、上記図４（Ａ）および（Ｂ）に示すルーチンによれば、第１のヒータ３２および第２のヒータ３４のＯＮタイミングをずらして、一方のヒータのみがＯＮとなる期間を設けることができる。
【００３９】
本実施形態では、上記手法で第１および第２のヒータ３２、３４を駆動しつつ、以下に説明する手法により、各ヒータについての異常判定を実行することができる。
図５は、図１に示すＥＣＵ３０が第１のヒータ３２の異常を判定するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、このルーチンは、ヒータの駆動に用いられるデューティ周期Ｔ毎に実行されるものとする。
【００４０】
図５に示すルーチンでは、先ず、今回の周期Ｔで使用されるデューティ比ＤＵＴＹがヒータ電流の検出に最低限必要なデューティ比α／Ｔ以上か否かが判定される（ステップ１２６）。
その結果、ＤＵＴＹ≧（α／Ｔ）が成立しないと判定された場合は、ヒータ異常検出処理が行われずに本ルーチンの処理が終了される。
【００４１】
一方、ＤＵＴＹ≧（α／Ｔ）の成立が判定されると、第１のヒータ３２を流通するヒータ電流Ｉが取得される（ステップ１２８）。既述した通り、本実施形態では、第１のヒータ３２がＯＮ状態とされた後、所定期間ｔ_１は第１のヒータ３２のみが通電される。このため、ＥＣＵ３０は、第１のヒータ３２のみがＯＮ状態とされた直後に、ＡＤＣ６４の出力を取り込むことで、第１のヒータ３２を流れるヒータ電流Ｉを取得することができる。
【００４２】
次に、今回のデューティ比ＤＵＴＹがその上限値に張り付いた状態にあるか否かが判定される（ステップ１３０）。本実施形態では、ヒータ電流Ｉが素子温を目標温度とするのに不十分である場合に、デューティ比ＤＵＴＹが増やされる。従って、デューティ比ＤＵＴＹは、ヒータ電流Ｉ不足の状態が継続することで、上限値に達する。換言すると、デューティ比ＤＵＴＹが上限値に達していない場合は、ヒータ電流Ｉが十分に確保されていると判断することができ、一方、デューティ比ＤＵＴＹが上限値に達している場合は、ヒータ電流Ｉが不足している可能性が高いと判断できる。
【００４３】
図５に示すルーチンでは、上記ステップ１３０において、今回のデューティ比ＤＵＴＹが上限値に張り付いていると判定されると、先ず、断線の有無を判断するため、ヒータ電流Ｉが判定値Ｉ_Ｌより大きいか否かが判定される（ステップ１３２）。ヒータが断線している場合には、ヒータには電流が流通しない。判定値Ｉ_Ｌは、そのようなヒータの断線を判定するために設定された小さな電流値である。このため、ヒータ電流Ｉ＞Ｉ_Ｌの不成立が認められる場合は、ヒータの断線が判定できる。
【００４４】
図５に示すルーチンでは、上記ステップ１３２において、ヒータ電流Ｉ＞Ｉ_Ｌが成立しないと判定された場合は、第１のヒータ３２の断線が判定された後（ステップ１３４）、今回の処理サイクルが終了される。一方、上記ステップ１３２において、ヒータ電流Ｉ＞Ｉ_Ｌの成立が判定された場合は、次に、ヒータ性能の低下を判断するための判定値Ｉ_Ｍが読み出される（ステップ１３６）。
【００４５】
ヒータの性能が低下したか否かは、ヒータに適当な電流が流通するか否かにより判断することができる。つまり、ヒータは、その抵抗が大きくなり、十分な電流を流通させることができなくなった場合に性能が低下したと判断すべきものである。具体的には、本実施形態のシステムでは、デューティ比ＤＵＴＹが上限値に張り付いた状態でヒータ電流Ｉが十分に流れていない場合に、ヒータの性能低下を判断することができる。上記の判定値Ｉ_Ｍは、その判断を下すための判定値である。
【００４６】
図６中に符号Ｉ_Ｍを付して示す曲線は、判定値Ｉ_Ｍと推定排気温との関係を示す。また、符号Ｉを付して示す曲線は、正常なヒータ電流Ｉと排気温との関係を示す。内燃機関の始動後におけるヒータの温度は、排気温の上昇と共に上昇する。従って、暖機の過程では、ヒータ温度と排気温の間に相関が認められる。ヒータの抵抗は、ヒータの温度が高いほど大きくなる。つまり、暖機の過程では、ヒータの抵抗は排気温度が上がるにつれて大きくなる。従って、ヒータ電流Ｉは、図６に示すように、排気温度が上昇するにつれて小さな値となる。ヒータ電流Ｉが上記のような温度特性を示すため、ヒータの性能低下を判断するうえでは、その判定値にも温度特性を与えることが望ましい。そこで、本実施形態では、図６に示すように、判定値Ｉ_Ｍを排気温度に応じて変化させることとした。すなわち、ＥＣＵ３０は、図６に示すように、排気温との関係で定めた判定値Ｉ_Ｍのマップを記憶している。そして、上記ステップ１３６では、このマップを参照して排気温に対応する判定値Ｉ_Ｍが設定される。尚、上記ステップ１３２において用いられる判定値Ｉ_Ｌは、一定値であり、排気温との関係では図６に示すように表すことができる。
【００４７】
ここで、本実施形態のＥＣＵ３０は、排気温とヒータ通電積算時間（または積算吸入空気量）との関係で定めたマップを記憶しており、既述した排気温の推定値はヒータ通電積算時間（または積算吸入空気量）に基づいて算出するものとする。尚、ここでは、推定排気温に基づいて判定値Ｉ_Ｍを設定することとしているが、ヒータ温度を推定し、その推定値より判定値Ｉ_Ｍを設定してもよい。
【００４８】
図５に示すルーチンでは、次に、ヒータ電流Ｉが判定値Ｉ_Ｍより大きいか否かが判定される（ステップ１３８）。
その結果、ヒータ電流Ｉ＞Ｉ_Ｍが成立しないと判定された場合は、十分な電流が流通していないと判断され、第１のヒータ３２の性能低下が判定される（ステップ１４０）。
【００４９】
上記ステップ１３８において、ヒータ電流Ｉ＞Ｉ_Ｍの成立が判定された場合は、ヒータ電流Ｉが十分に流通していると判断できる。この場合、第１のヒータ３２が正常状態にあると判定される（ステップ１４２）。
【００５０】
一方、上記ステップ１３０において、今回のデューティ比ＤＵＴＹがその上限値に張り付いていないと判定された場合、すなわち、ヒータ電流Ｉが十分に確保されていると判断できる場合には、次いで、ヒータが過電流であるか否かを判断するための判定値Ｉ_Ｈが読み出される（ステップ１４４）。ＥＣＵ３０は、図６に示すように、排気温との関係で定めた判定値Ｉ_Ｈのマップを記憶している。判定値Ｉ_Ｈには、既述した判定値Ｉ_Ｍと同様の温度特性が与えられている。そして、上記ステップ１４４では、このマップを参照して排気温に対応する判定値Ｉ_Ｈが設定される。
【００５１】
図５に示すルーチンでは、次に、ヒータ電流Ｉが判定値Ｉ_Ｈより大きいか否かが判定される（ステップ１４６）。
その結果、ヒータ電流Ｉ＞Ｉ_Ｈの成立が判定された場合は、第１のヒータ３２が過電流状態であると判定される（ステップ１４８）。
【００５２】
上記ステップ１４６において、ヒータ電流Ｉ＞Ｉ_Ｈが成立しないと判定された場合は、次いで、上記ステップ１３６、１３８の処理が実行され、第１のヒータ３２が正常状態にあるか、或いは、その性能が低下しているかが判定される。
【００５３】
以上説明した通り、図５に示すルーチンによれば、第１のヒータ３２のみがＯＮである状況下でＡＤＣ６４の出力を見ることで、第１のヒータ３２を流れるヒータ電流Ｉを正確に検知することができる。そのうえで、ヒータ電流Ｉを判定値Ｉ_Ｌ、Ｉ_Ｍ、Ｉ_Ｈと比較することで、第１のヒータ３２の異常を判定することができる。また、ここでは、図６に示すように、判定値Ｉ_Ｍ、Ｉ_Ｈに温度特性を与えているため、排気温、或いは、ヒータ温度に関わらず、第１のヒータ３２に異常が生じているか否かを正確に判定することができる。
【００５４】
次に、ＥＣＵ３０が第２のヒータ３４の異常を判定するために実行する処理について説明する。図７は、その処理を実現するためにＥＣＵ３０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、このルーチンは、ヒータの駆動に用いられるデューティ周期Ｔ毎に実行されるものとする。また、図７において、上記図５に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００５５】
図７に示すルーチンは、図５に示すルーチンのステップ１２８の処理がステップ１５０の処理に置き換えられている点を除き、図５に示すルーチンと同様である。すなわち、図７に示すルーチンは、第２のヒータ３４のヒータ電流Ｉを取得するタイミングが、第１のヒータ３２の取得タイミングと異なる他は図５に示すルーチンと同様である。
【００５６】
図７に示すルーチンでは、ステップ１５０において、第２のヒータ３４を流通するヒータ電流Ｉが取得される。既述した通り、本実施形態の設定では、第１のヒータ３２がＯＦＦ状態とされた後、所定期間は第２のヒータ３４のみが通電される。このため、ＥＣＵ３０は、第１のヒータ３２がＯＦＦ状態とされた直後に、ＡＤＣ６４の出力を取り込むことで、第２のヒータ３４を流れるヒータ電流Ｉを取得することができる。
【００５７】
図７に示すルーチンでは、上記ステップ１５０の処理により取得された第２のヒータ３４のヒータ電流Ｉに基づいて、それ以降の処理が実行される。図５に示すルーチンの場合と同様の原理により、第２のヒータ３４の異常判定が行われる。上記図７に示すルーチンによれば、図６に示すマップを参照して、第２のヒータ３４を流れるヒータ電流Ｉを正確に検知することができ、また、排気温やヒータ温度に関わらず、第２のヒータ３４の異常判定を正確に行うことができる。
【００５８】
以上説明した通り、本実施形態のシステムによれば、通常のヒータ駆動制御時において、個々のヒータ電流Ｉを検出することが可能となる。更に、そのヒータ電流Ｉに基づいて、個々のヒータの異常判定を行うことができる。
【００５９】
ところで、上述した実施の形態１においては、第１のヒータ３２がＯＮされてから所定期間ｔ_１が経過した時点を、第２のヒータ３４のＯＮタイミングとしているが、そのタイミングの決定手法はこれに限定されるものではない。すなわち、第１のヒータ３２と第２のヒータ３４のデューティ比は、それぞれ独立して設定されるものである。このため、実施の形態１の決定手法によると、第１のヒータ３２がＯＮである期間中に第２のヒータ３４がＯＦＦされる事態が生じ得る。この場合、第２のヒータ３４のみがＯＮとなる期間が確保できないことになる。これに対して、例えば、第２のヒータ３４のＯＮタイミングを、そのＯＮ期間の終点がデューティ周期Ｔの終点と一致するように設定すれば、第２のヒータ３４のみがＯＮとなる期間を常に確保することができる。このため、第２のヒータ３４のＯＮタイミングは、デューティ周期Ｔの終点から遡って設定することとしてもよい。
【００６０】
尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ３０が、上記ステップ１０４〜１０８の処理を実行することにより前記第１乃至第３の発明における「デューティ比設定手段」が、図４に示すルーチン中の一連の処理を実行することにより前記第１の発明における「ヒータ駆動手段」が、上記ステップ１２８および１５０の処理を実行することにより前記第１の発明における「ヒータ電流検出手段」がそれぞれ実現されている。また、検出部４８およびＡＤＣ６４が前記第１乃至第３の発明における「合計電流検知手段」に相当している。
また、ＥＣＵ３０が、図５および図７に示すルーチン中の一連の処理を実行することにより前記第６の発明における「異常検出手段」が実行されている。
また、ＥＣＵ３０が、上記ステップ１３６および１４４の処理を実行することにより前記第７の発明における「異常判定値設定手段」が実現されている。また、空燃比センサ１８、２０が前記第７の発明における「排気ガスセンサ」に相当している。
【００６１】
実施の形態２．
次に、図８乃至図１０を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態では、内部にヒータが組み込まれている空燃比センサを４つ備える内燃機関に、本発明を適用した例を示す。尚、このような構成は、例えば、Ｖ型エンジンにおいて用いられることがある。
【００６２】
図８は、本実施形態において用いられるＥＣＵ７０が備えるヒータ制御回路の回路図である。尚、図８において、上記図２に示す構成要素と同一の部分には、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。図８において、符号７２、７４、７６、７８は、本実施形態が備える４つの空燃比センサに内蔵されるヒータをそれぞれ示している。以下、これらの４つのヒータを「第１のヒータ７２」、「第２のヒータ７４」、「第３のヒータ７６」、「第４のヒータ７８」と称す。
【００６３】
図８に示すヒータ制御回路は、ヒータの総数が２つから４つに変更されたことに伴う変更、すなわち、ヒータ３２、３４がヒータ７２、７４、７６、７８に変更されている点、更に、ヒータ７６に対応した第３の駆動部８０および第３のポート８４、並びにヒータ７８に対応した第４の駆動部８２および第４のポート８６が追加されている点を除き、図２に示す回路と同様である。
【００６４】
上記の構成によれば、ＥＣＵ７０は、第１乃至第４のポート４４、４６、８４、８６のいずれか１つのポートのみをＯＮとすることにより、第１乃至第４のヒータ７２、７４、７６、７８のうち、ＯＮされたポートに対応するヒータを流れる電流をそれぞれ個別に検出することができる。
【００６５】
図９は、図８に示すヒータ制御回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。具体的には、図９（Ａ）乃至図９（Ｄ）は、それぞれ第１乃至第４のヒータ７２、７４、７６、７８がデューティ駆動される様子を示す。更に、図９（Ｅ）は、ＡＤＣ６４から取り出される電圧波形（便宜上、反転させた波形）を示す。
【００６６】
本実施形態では、通常のヒータ駆動制御時において、個々のヒータの電流値を検出可能とすべく、第１乃至第４のヒータ７２、７４、７６、７８が１つだけＯＮとなる期間（図９中にｔ_２で示す期間）を、それぞれのヒータについて設けることとしている。尚、所定期間ｔ_２は、実施の形態１における期間ｔ_１と同様に、ヒータ電流取得のために必要な測定期間α以上の値である。
【００６７】
より具体的には、図９に示すように、第１のヒータ７２は、所定のデューティ周期Ｔの開始時にＯＮされ、期間ｔ_２だけＯＮ状態とされた後にＯＦＦされる。第２のヒータ７４は、第１のヒータ７２がＯＦＦされた時点でＯＮされ、期間ｔ_２だけＯＮ状態とされた後にＯＦＦされる。更に、第３のヒータ７６についても、第２のヒータ７４と同様にしてＯＮ、ＯＦＦされる。次いで、第４のヒータ７８は、第３のヒータ７６がＯＦＦされた時点でＯＮされ、以後、デューティ比に対応するＯＮ期間が経過した後にＯＦＦされる。
【００６８】
本実施形態では、第４のヒータ７８がＯＮされた後に、期間ｔ_２が経過すると、第１乃至第３のヒータ７２、７４、７６は共にＯＮとされ、その後、所望のデューティ比を実現するのに必要な期間だけＯＮ状態に維持される。このような設定によれば、１つのデューティ期間中に、個々のヒータにつき所望のＯＮ期間を確保しつつ、すべてのヒータにつきその期間を確保することができる。このため、ＥＣＵ７０は、何れのヒータ７２、７４、７６、７８についても、そのヒータのみを流れるヒータ電流を検出することができる。以下、それぞれのヒータに対応する期間ｔ_２を「電流検出用ＯＮ期間」と称し、その期間の開始タイミングを「電流検出用ＯＮタイミング」と称する。
【００６９】
本実施形態では、第１乃至第４のヒータ７２、７４、７６、７８のデューティ比に上限値を設けている。ここで、第１のヒータ７２を例に説明すると、他のヒータにおいて、ヒータ電流検出が行われている期間中は、第１のヒータ７２がＯＦＦ状態とされている必要がある。このため、本実施形態では、デューティ比の上限値は、それぞれのヒータにおけるＯＦＦ期間が３α（３つのヒータがヒータ電流取得のために必要な測定時間）以上の期間となるように設定されている。このような設定によれば、それぞれ唯一のヒータのみがＯＮ状態となる期間が必ず確保されるため、個々のヒータを流れる電流を確実に測定することができる。
【００７０】
以下、図１０を参照して、本実施形態において、ＥＣＵ７０が実行する処理の内容を具体的に説明する。
図１０（Ａ）は、ＥＣＵ７０が第１のヒータ７２を所望のデューティ比で駆動するために実行するルーチンのフローチャートである。また、図１０（Ｂ）は、ＥＣＵ７０が第４のヒータ７８を所望のデューティ比で駆動するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１０において、実施の形態１における上記図４に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。また、第２および第３のヒータ７４、７６に対する処理については、図１０（Ａ）のフローチャートを引用して、第１のヒータ７２に対する処理と異なる点のみ説明する。
【００７１】
図１０（Ａ）に示すルーチンは、ステップ１１２がステップ１５２〜１６０に置き換えられている点を除き、図４（Ａ）に示すルーチンと同様である。
図１０（Ａ）に示すルーチンでは、デューティ比ＤＵＴＹの算出処理の後（ステップ１００〜１１０）、第１のヒータ７２の電流検出用ＯＮタイミングが到来したか否かが判定される（ステップ１５２）。既述した通り、本実施形態では、デューティ周期の開始時を第１のヒータ３２の電流検出用ＯＮタイミングとしている。従って、本ステップでは、新たなデューティ周期の開始時が到来したか否かが判別される。本ステップ１５２の処理は、そのＯＮタイミングが到来するまで、繰り返し実行される。
【００７２】
上記ステップ１５２において、第１のヒータ７２の電流検出用ＯＮタイミングが到来したと判別されると、第１のヒータ７２がＯＮ状態とされる（ステップ１５４）。その後、電流検出用ＯＮ期間が経過した時点で、第１のヒータ７２が一時ＯＦＦされる（ステップ１５６）。
【００７３】
次に、上記ステップ１０４で算出されたデューティ比ＤＵＴＹに対応するＯＮ期間が、電流検出用ＯＮ期間以上か否かが判定される（ステップ１５８）。
その結果、上記ステップ１５８において、デューティＯＮ期間が電流検出用ＯＮ期間以上でないと判定された場合は、電流検出用ＯＮ期間のみで、第１のヒータ７２のデューティＯＮ期間が確保されたと判断され、その後速やかに今回の処理サイクルが終了する。
【００７４】
一方、上記ステップ１５８において、デューティＯＮ期間が電流検出用ＯＮ期間以上であると判定された場合は、以後、残りのデューティＯＮ期間が経過するまで、第１のヒータ７２をＯＮ状態とする必要がある。記述した通り、第１のヒータ７２は、残りのヒータの電流検出用ＯＮ期間がすべて終了するまで、つまり、第４のヒータ７８の電流検出用ＯＮ期間が終了するまでＯＦＦとしておく必要がある。このため、ここでは、第４のヒータ７８の電流検出用ＯＮ期間が終了したか否かが判定される（ステップ１６０）。尚、本ステップ１６０の処理は、第４のヒータ７８の電流検出用ＯＮ期間が終了するまで、繰り返し実行される。
【００７５】
上記ステップ１６０において、第４のヒータ７８の電流検出用ＯＮ期間が終了したと判定されると、その後、残りのデューティＯＮ期間が経過するまで第１のヒータ７２をＯＮとする処理が実行された後、今回の処理サイクルが終了する（ステップ１６２〜１６６）。
上記ルーチンによれば、第１のヒータ７２を図９（Ａ）に示すような波形でデューティ駆動することができる。
【００７６】
次に、ＥＣＵ７０が第２または第３のヒータ７４、７６をデューディ駆動するための処理について説明する。これらの処理は、実質的に図１０（Ａ）に示すルーチンと同様の処理を行うことで実現される。但し、本実施形態では、既述した通り、第２のヒータ７４の電流検出用ＯＮタイミングを第１のヒータ７２の電流検出用ＯＮ期間の終了時とし、また、第３のヒータ７６の電流検出用ＯＮタイミングを第２のヒータ７４の電流検出用ＯＮ期間の終了時としている。このため、それらのＯＮタイミングを判定するステップ（上記ステップ１５２に対応するステップ）では、それぞれ第１のヒータ７２の電流検出用ＯＮ期間、或いは、第２のヒータ７４の電流検出用ＯＮ期間が終了したかを判定するものとする。
【００７７】
次に、図１０（Ｂ）に示すフローチャートを用いて、ＥＣＵ７０が第４のヒータ７８をデューディ駆動するための処理について説明する。図１０（Ｂ）に示すルーチンにおいて、デューティ比ＤＵＴＹの算出処理（ステップ１００〜１１０）については、図１０（Ａ）の場合と同様である。このＤＵＴＹ算出処理が終了すると、先ず、第４のヒータ７８の電流検出用ＯＮタイミングが到来したか否かが判定される（ステップ１６８）。具体的には、第３のヒータ７６のＯＮ期間が終了したか否かが判定される。ここで、第４のヒータ７８の電流検出用ＯＮタイミングが到来したと判別されると、第４のヒータ７８がＯＮ状態とされる（ステップ１７０）。第４のヒータ７８については、他のヒータと異なり、電流検出用ＯＮ期間の終了時に、その駆動を停止する必要がない。このため、図１０（Ｂ）に示すルーチンでは、以後、デューティＯＮ期間が経過するまで第４のヒータ７８をＯＮとする処理が実行された後、今回の処理サイクルが終了する（ステップ１７２、１７４）。
上記ルーチンによれば、第４のヒータ７８を図９（Ｄ）に示すような波形でデューティ駆動することができる。
【００７８】
以上説明した一連のルーチンの処理によれば、何れのヒータ７２、７４、７６、７８についても、それぞれのデューティ周期Ｔ中にヒータ電流検出用のＯＮ期間を設けることができ、そのうえ、それぞれのヒータを所望のデューティ比で駆動することができる。従って、本実施形態の装置によれば、４つのヒータをそれぞれ所望のデューティ比で駆動しつつ、それらを流れるヒータ電流Ｉを個別に検知することができる。更に、ＥＣＵ７０に、それらのヒータ電流Ｉを対象として、図５または図７に対応するルーチンを実行させることにより、４つのヒータの各々につき異常判定を行うことができる。
【００７９】
尚、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ７０が、図１０に示すルーチン中の一連の処理を実行することにより前記第２の発明における「ヒータ駆動手段」および「第２のヒータ駆動手段」が、上記ステップ１２８および１５０と同様の処理を実行することにより前記第２の発明における「ヒータ電流検出手段」が、それぞれ実現されている。
【００８０】
実施の形態３．
次に、図１１および図１２を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施形態の装置は、実施の形態２の場合と同様のシステム構成で実現できる（図８参照）。但し、本実施形態において、ＥＣＵ７０は、実施の形態２の場合とは異なる手法で、４つのヒータをデューティ駆動し、また、実施の形態２の場合とは異なる手法で個々のヒータを流れるヒータ電流を取得する。
【００８１】
図１１は、図８に示すヒータ制御回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。具体的には、図１１（Ａ）乃至図１１（Ｄ）は、それぞれ第１乃至第４のヒータ７２、７４、７６、７８がデューティ駆動される様子を示す。更に、図１１（Ｅ）は、ＡＤＣ６４から取り出される電圧波形（便宜上、反転させた波形）を示す。
【００８２】
図１１（Ａ）乃至図１１（Ｄ）に示すように、第１乃至第４のヒータ７２、７４、７６、７８が所定期間ｔ_３毎に順次ＯＮ状態とされる。また、それらのヒータは、個々のヒータにつき設定されたＯＮ期間だけ継続的にＯＮ状態とされ、その期間が終了した時点でＯＦＦとされる。尚、所定期間ｔ_３は、実施の形態２における期間ｔ_２と同様に、ヒータ電流取得のために必要な測定期間α以上の値である。また、ヒータの駆動デューティには、実施の形態２の場合と同様に、３α以上のＯＦＦ期間が確保されるように設定されている。尚、第１乃至第４のヒータ７２、７４、７６、７８を、図１１（Ａ）乃至図１１（Ｄ）に示すように駆動する手法は、原理的に図４や図１０に示すルーチンで用いられる手法と同じであるため、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【００８３】
上記設定によれば、第１のヒータ７２がＯＮされた後の所定期間ｔ_３では、第１のヒータ７２のみＯＮされる期間が確保されるため、この期間で第１のヒータ７２を流通する電流を検出することができる。第１のヒータを流れる電流が検知できると、第２のヒータ７４がＯＮされた後に尚、第１のヒータ７２がＯＮされていても、その時点で検出される電流から上記第１のヒータ７２を流れる電流を差し引くことで、第２のヒータ７４を流通する電流を算出することができる。以下、第３および第４のヒータ７６，７８についても、同様の手法により、その都度得られた電流値から既知の電流値を差し引くことでヒータ電流を算出することができる。
【００８４】
以下、図１２を参照して、本実施形態において、ＥＣＵ７０が個々のヒータを流れる電流を検知するために実行する処理の内容を具体的に説明する。
【００８５】
第１のヒータ７２を流れる電流については、実施の形態１の場合と同様に、第１のヒータ７２がＯＮされた直後に、ＡＤＣ６４の出力を取り込むことで取得することができる。尚、この電流は、以下、符号Ｉ_ＨＴ１を付して記すものとする。
【００８６】
第２のヒータ７４については、図１２（Ａ）に示すような手順でそこを流れる電流Ｉ_ＨＴ２を取得することができる。すなわち、ここでは、先ず、第１のヒータ７２がＯＮ状態にあるか否かが判定される（ステップ１７６）。
その結果、上記ステップ１７６において、第１のヒータ７２がＯＮ状態でないと判定された場合は、第２のヒータ７４のみがＯＮ状態であると判断できる。この場合、ＡＤＣ６４の出力信号に対応する電流（以下「Ｉ_ＯＵＴ」とする）が、第２のヒータ７４を流れるヒータ電流Ｉ_ＨＴ２として取得される（ステップ１７８）。
【００８７】
一方、上記ステップ１７６において、第１のヒータ７２がＯＮ状態にあると判定された場合は、第１のヒータ７２と第２のヒータ７４が共にＯＮ状態にあると判断できる。この場合は、ＡＤＣ６４の出力信号に対応する電流Ｉ_ＯＵＴから第１のヒータ７２を流れる電流Ｉ_ＨＴ１を差し引くことで、第２のヒータ７４を流れるヒータ電流Ｉ_ＨＴ２を取得することができる（ステップ１８０）。
【００８８】
第３のヒータ７６については、図１２（Ｂ）に示すような手順でそこを流れる電流Ｉ_ＨＴ３を取得することができる。すなわち、ここでは、先ず、第１および第２のヒータ７２、７４が共にＯＦＦ状態にあるか否かが判定される（ステップ１８２）。
その結果、上記ステップ１８２において、第１および第２のヒータ７２、７４が共にＯＦＦ状態にあると判定された場合は、第３のヒータ７６のみがＯＮ状態であると判断できる。この場合、ＡＤＣ６４の出力信号に対応する電流Ｉ_ＯＵＴが、第３のヒータ７６を流れるヒータ電流Ｉ_ＨＴ３として取得される（ステップ１８４）。
【００８９】
一方、上記ステップ１８２において、第１および第２のヒータ７２、７４が共にＯＦＦ状態でないと判定された場合は、ＡＤＣ６４の出力信号に対応する電流Ｉ_ＯＵＴからＯＮ状態にあるヒータを流れる電流の和を差し引くことで第３のヒータ７６を流れるヒータ電流Ｉ_ＨＴ３を取得することができる（ステップ１８６）。
【００９０】
第４のヒータ７８については、図１２（Ｃ）に示すような手順でそこを流れる電流Ｉ_ＨＴ４を取得することができる。尚、この手順（ステップ１８８〜１９２）は、実質的に図１２（Ｂ）に示す手順と同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００９１】
上記の処理によれば、第１乃至第４のヒータ７２、７４、７６、７８を流れるヒータ電流Ｉ_ＨＴ１〜Ｉ_ＨＴ４を個別に取得することができる。本実施形態では、ＥＣＵ７０に、これらの電流Ｉ_ＨＴ１〜Ｉ_ＨＴ４を対象として図５または図７に示すルーチンを実行させることにより、各ヒータの異常判定を行うことができる。
【００９２】
尚、上述した実施の形態３においては、ＥＣＵ７０が、図４に示すルーチン中の処理と同様の処理を実行することにより前記第３の発明における「ヒータ駆動手段」が、上記ステップ１７６、１８２、１８８の処理を実行することにより前記第３の発明における「通電状態判別手段」および「ＯＮヒータ特定手段」が、図１２中に示すルーチン中の一連の処理を実行することにより前記第３の発明における「ヒータ電流検出手段」が、それぞれ実現されている。また、ＡＤＣ６４の出力信号に対応する電流Ｉ_ＯＵＴが第３の発明における「基本データ」に、検出部４８およびＡＤＣ６４が第３の発明における「基本データ検知手段」に、それぞれ相当している。
【００９３】
ところで、上述した実施の形態１〜３においては、ＥＣＵ３０およびＥＣＵ７０の制御対象がヒータを備える空燃比センサ（排気ガス中の酸素濃度に応じた出力を発するセンサ）に限定されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、ヒータを備えていれば空燃比センサに限らず、排気空燃比がリッチであるかリーンであるかに応じた出力を発する酸素センサに適用することとしてもよい。更に、本発明は、ヒータ付空燃比センサに限らず、１つの検出回路を用いつつ複数の制御対象をデューティ駆動させる制御装置に適用することとしてもよい。
【００９４】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
第１の発明によれば、複数のヒータにそれぞれ所望の熱量を発生させながら、すべてのヒータにつき、１つのヒータのみがＯＮとなる期間を確保することができる。このため、本発明によれば、１つの検出回路を用いつつ、通常のヒータ駆動制御を停止することなく、複数のヒータの各々を流通するヒータ電流を個別に検出することができる。
【００９５】
第２の発明によれば、それぞれのヒータにつき、１つのヒータのみがＯＮとなる所定の電流検出用ＯＮ期間に検出される電流を当該ヒータを流れるヒータ電流として確実に検出することができる。このため、本発明によれば、１つの検出回路を用いつつ、通常のヒータ駆動制御を停止することなく、複数のヒータの各々を流通するヒータ電流を個別に検出することができる。
【００９６】
第３の発明によれば、１番目にＯＮされるヒータ（以下、「第１のヒータ」と称す）については、既にＯＮとなっているヒータがないため、基本データを当該ヒータを流れるヒータ電流として検出することができる。２番目にＯＮされるヒータ（以下、「第２のヒータ」と称す）については、第２のヒータがＯＮされた時点で第１のヒータがＯＮ状態であれば、第１のヒータを流れるヒータ電流（既知）を、基本データから差し引くことで、当該ヒータを流れるヒータ電流を検出することができる。一方、第１のヒータが既にＯＦＦされている場合は、今回検知された基本データを当該ヒータを流れるヒータ電流として検出することができる。本発明によれば、複数のヒータの各々を流れるヒータ電流を上記の手法で順次検出することができる。このため、本発明によれば、１つの検出回路を用いつつ、通常のヒータ駆動制御を停止することなく、複数のヒータの各々を流通するヒータ電流を個別に検出することができる。
【００９７】
第４の発明によれば、最後にＯＮされるヒータのみがＯＮとなる期間を、デューティ周期の終点近傍に設定することができる。このため、本発明によれば、他のヒータのデューティ比に関わらず、最後にＯＮされるヒータを流れるヒータ電流を確実に検出することができる。
【００９８】
第５の発明によれば、個々のヒータが１つだけＯＮとなる期間をヒータ電流の取得に要する測定期間以上に確保することができる。このため、本発明によれば、個々のヒータを流れるヒータ電流を確実に検出することができる。
【００９９】
第６の発明によれば、ヒータ電流に基づいて、個々のヒータの異常を検出することができる。このため、本発明によれば、１つの検出回路を用いつつ、通常のヒータ駆動制御を停止することなく、複数のヒータの各々について異常を検出することができる。
【０１００】
第７の発明によれば、排気温度に基づいて、異常判定のための判定値を適宜変更することができる。このため、本発明によれば、排気温度がヒータ温度に及ぼす影響に左右されることなく、複数のヒータの各々について異常を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のヒータ制御装置を搭載した内燃機関を示す図である。
【図２】図１に示すＥＣＵが備えるヒータ制御回路の回路図である。
【図３】図２に示すヒータ制御回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】図１に示すＥＣＵが実施の形態１のヒータを所望のデューティ比で駆動するために実行するルーチンのフローチャートである。
【図５】図１に示すＥＣＵが第１のヒータの異常を判定するために実行するルーチンのフローチャートである。
【図６】図５または図７に示すルーチン中で判定値Ｉ_Ｍ、Ｉ_Ｈを算出する際に参照されるマップの一例を示す図である。
【図７】図１に示すＥＣＵが第２のヒータの異常を判定するために実行するルーチンのフローチャートである。
【図８】実施の形態２および実施の形態３のＥＣＵが備えるヒータ制御回路の回路図である。
【図９】実施の形態２のおいて、図８に示すヒータ制御回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】図８に示すＥＣＵが実施の形態２のヒータを所望のデューティ比で駆動するために実行するルーチンのフローチャートである。
【図１１】実施の形態３において、図８に示すヒータ制御回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】実施の形態３において、図８に示すＥＣＵがヒータ電流取得のために実行する処理の詳細を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０内燃機関
１４排気通路
１８、２０空燃比センサ
３０、７０ＥＣＵ
３２、７２第１のヒータ
３４、７４第２のヒータ
７６第３のヒータ
７８第４のヒータ
６４ＡＤＣ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heater control device, and more particularly to a control device suitable for controlling a heater of an exhaust gas sensor disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-43336, a system is known in which a plurality of air-fuel ratio sensors for detecting an exhaust air-fuel ratio are provided in an exhaust passage of an internal combustion engine. Each of these air-fuel ratio sensors includes a heater, and the sensor element temperature is maintained at a predetermined activation temperature by appropriately controlling the heater.
[0003]
The conventional apparatus includes switch elements for controlling the heater currents flowing through the individual sensors. In addition, this apparatus includes a failure detection circuit that is commonly used for a plurality of heaters. In this apparatus, at the time of normal control, each of the switch elements is controlled such that each heater has a target temperature. On the other hand, when detecting an abnormality, each of the switch elements is turned ON or OFF one by one, and at that time, it is determined whether or not an appropriate voltage drop occurs in each heater. According to the above-described conventional apparatus, it is not necessary to provide a failure determination circuit for each heater, and a failure of a plurality of heater-equipped air-fuel ratio sensors can be detected by a single detection circuit.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-43336
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional apparatus described above, it is necessary to temporarily stop normal heater drive control in order to inspect the heaters one by one when identifying the heater in which the failure has occurred.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems. A heater current flowing through each of a plurality of heaters can be obtained without stopping normal heater drive control while using one detection circuit. An object of the present invention is to provide a heater control device for an exhaust gas sensor that can be detected.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first invention is a heater control apparatus for driving a plurality of heaters with a duty,
Duty ratio setting means for setting a duty ratio for obtaining a desired heat generation amount to a value smaller than 100 for each heater;
A heater driving means for changing the duty ON timing of each heater for each heater and driving the heater at the duty ratio;
A total current detecting means for detecting a total value of currents flowing through the plurality of heaters;
Heater current detecting means for performing processing for detecting the total value detected under the condition that only one heater is ON as a heater current flowing through the heater for all of the plurality of heaters;
It is characterized by providing.
[0008]
The second invention is a heater control device for driving a plurality of heaters with a duty,
Duty ratio setting means for setting a duty ratio smaller than 100 for each heater;
Heater driving means for turning on only one of the plurality of heaters for a predetermined current detection ON period;
A total current detecting means for detecting a total value of currents flowing through the plurality of heaters;
A second heater driving means for turning on each heater by a difference between the duty ratio and the current detection ON period in a period that does not overlap with any heater current detection ON period;
Heater current detecting means for performing processing for detecting the total value detected during the current detection ON period corresponding to each heater as a heater current flowing through the heater for all of the plurality of heaters;
It is characterized by providing.
[0009]
The third invention is a heater control device for driving a plurality of heaters with a duty,
Duty ratio setting means for setting a duty ratio smaller than 100 for each heater;
Heater driving means for sequentially turning on all of the plurality of heaters for each predetermined current detection ON period;
A total current detecting means for detecting a total value of currents flowing through the plurality of heaters;
Energization state determination means for determining whether or not the heater is in an ON state;
Basic data detection means for detecting the total value at the time when each heater is turned on as basic data of current flowing through the heater;
ON heater specifying means for specifying a heater that is already ON when each heater is turned ON;
A heater current detecting means for performing a process for detecting the heater current flowing through the heater by subtracting the total of the heater currents flowing through the heater specified by the ON heater specifying means from the basic data;
It is characterized by providing.
[0010]
In addition, a fourth invention is characterized in that, in any one of the first to third inventions, the heater driving means sets the duty ON timing of the heater to be turned on last from the end point of the duty cycle. To do.
[0011]
In a fifth aspect based on any one of the first to fourth aspects, the duty ratio setting means is a product of a measurement period required for obtaining the heater current and a number obtained by subtracting 1 from the total number of heaters. The duty ratio is set so that a duty OFF period equal to or greater than the calculated period is secured.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, an abnormality detection unit that detects an abnormality of the heater based on the heater current is provided.
[0013]
In a seventh aspect based on the sixth aspect, the plurality of heaters are respectively incorporated in a plurality of exhaust gas sensors arranged in an exhaust passage of the internal combustion engine,
An abnormality determination value setting means for setting a determination value used in detecting the abnormality based on an exhaust temperature of the internal combustion engine;
The abnormality detecting means detects an abnormality of the heater based on the heater current and the determination value.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[0015]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows an internal combustion engine 10 equipped with a heater control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. An intake passage 12 and an exhaust passage 14 communicate with the internal combustion engine 10. A catalyst 16 is disposed in the exhaust passage 14. Air-fuel ratio sensors 18 and 20 are disposed upstream and downstream of the catalyst 16. The air-fuel ratio sensors 18 and 20 are sensors that emit an output corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas. The oxygen concentration in the exhaust gas has a correlation with the exhaust air-fuel ratio. Therefore, the air-fuel ratio sensors 18 and 20 can detect the air-fuel ratio of the exhaust gas upstream and downstream of the catalyst 16.
[0016]
The air-fuel ratio sensors 18 and 20 exhibit normal output characteristics when heated to a predetermined activation temperature. For this reason, a heater is incorporated in each of the air-fuel ratio sensors 18 and 20. An ECU (Electronic Control Unit) 30 is connected to the air-fuel ratio sensors 18 and 20. ECU30 controls those heaters so that the temperature of air-fuel ratio sensors 18 and 20 is maintained at the above-mentioned activation temperature after the IG switch of the vehicle is turned on.
[0017]
FIG. 2 is a circuit diagram of a heater control circuit provided in ECU 30 shown in FIG. In FIG. 2, reference numerals 32 and 34 denote heaters incorporated in the air-fuel ratio sensors 18 and 20, respectively. Hereinafter, the heater built in the air-fuel ratio sensor 18 is referred to as “first heater 32”, and the heater built in the air-fuel ratio sensor 20 is referred to as “second heater 34”. A power supply voltage + B is supplied to one end of each of the first heater 32 and the second heater 34. Further, a first drive unit 36 and a second drive unit 38 provided in the ECU 30 are connected to the other ends of the first heater 32 and the second heater 34, respectively. The first drive unit 36 and the second drive unit 38 have the same internal structure. Hereinafter, the first drive unit 36 will be described as a representative example thereof.
[0018]
The first drive unit 36 includes a resistor 40 and a switch element 42 connected in series. A first port 44 is connected to the gate of the switch element 42. The ECU 30 can energize the first heater 32 by turning on the switch element 42 by issuing an ON command to the first port 44 as necessary. The ECU 30 also includes a second port 46 corresponding to the second drive unit 38. The ECU 30 can energize the second heater 34 by turning on the switch element 42 by issuing an ON command to the second port 46 as necessary.
[0019]
The ECU 30 further includes a detection unit 48 for detecting the heater current flowing through the first heater 32 and the second heater 34. The detection unit 48 includes a resistor 50. The resistor 50 is connected in series with the first heater 32 via the first drive unit 36 and is connected in series with the second heater 34 via the second drive unit 38. The detection unit 48 also includes an operational amplifier 52. The output terminal of the operational amplifier 52 is grounded via a resistor 54 and fed back to an inverting input terminal via a resistor 56. The inverting input terminal of the operational amplifier 52 is supplied with the potential on the high voltage side of the resistor 50 via the resistor 58. On the other hand, a reference voltage generated by dividing the power supply voltage by the resistors 60 and 62 is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 52.
[0020]
According to the above configuration, a voltage corresponding to the current flowing through the resistor 50 appears at the output terminal of the operational amplifier 52. The ECU 30 includes an ADC 64 that converts the output voltage of the operational amplifier 52 into a digital signal. In the ECU 30, when the first port 44 emits an ON output, a current flowing through the first heater 32 flows through the resistor 50. In this case, the ECU 30 can extract a signal corresponding to the current flowing through the first heater 32 from the ADC 64. In the ECU 30, when the second port 46 emits an ON output, a current flowing through the second heater 34 flows through the resistor 50. In this case, the ECU 30 can extract a signal corresponding to the current flowing through the second heater 34 from the ADC 64.
[0021]
Therefore, the ECU 30 sets the current flowing through the first heater 32 and the current flowing through the second heater 34 by turning on only the first port 44 or turning on only the second port 46. Can be detected individually.
[0022]
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the heater control circuit shown in FIG. Specifically, FIG. 3A shows a state in which the first heater 32 is duty-driven, and FIG. 3B shows a state in which the second heater 34 is duty-driven. Further, FIG. 3C shows a voltage waveform (waveform inverted for convenience) taken out from the ADC 64.
[0023]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the ECU 30 drives the first heater 32 and the second heater 34 with appropriate duty ratios, respectively. As a result, the element temperatures of the air-fuel ratio sensors 18 and 20 are both controlled to a predetermined activation temperature.
[0024]
When the first heater 32 and the second heater 34 are controlled in this way, a voltage corresponding to the sum of the currents flowing through the two heaters appears in the ADC 64 while both heaters are ON. . In this case, the currents flowing through the individual heaters cannot be detected individually. Therefore, in this embodiment, during normal heater drive control, only one heater is shifted by shifting the ON timing of the first heater 32 and the second heater 34 so that the current value of each heater can be detected. It was decided to provide a period during which is turned on.
[0025]
More specifically, as shown in FIG. 3, the first heater 32 is turned on at the start of a predetermined duty cycle T, and is turned off after being turned on for a period corresponding to the duty ratio. The second heater 34 has a predetermined period t from the ON timing of the first heater 32. ₁ It is turned on after elapse of time and is kept on for a predetermined period until the period T ends. This predetermined period t ₁ Is set to be equal to the measurement period α necessary for obtaining the heater current. Period t ₁ T ₁ It is sufficient if ≧ α.
[0026]
A period {circle around (1)} shown in FIG. 3 indicates a period during which only the first heater 32 is turned on. A period (2) shown in FIG. 3 is a period in which both the first heater 32 and the second heater 34 are in the ON state. 3 is a period in which only the second heater 34 is turned on. The heater current flowing through the first heater 32 can be detected during the period (1), and the heater current flowing through the second heater 34 can be detected during the period (3).
[0027]
In the present embodiment, an upper limit is set so that the duty ratios of the first and second heaters 32 and 34 do not become 100%. The upper limit value is set so that each OFF period is equal to or longer than the measurement period α necessary for obtaining the heater current. According to such a setting, the period during which only one of the first and second heaters 32 and 34 is in an ON state is always ensured as a period longer than the measurement period α. It can be measured reliably.
[0028]
Hereinafter, with reference to FIG. 4 thru | or FIG. 7, the content of the process which ECU30 performs in this embodiment is demonstrated concretely.
FIG. 4A is a flowchart of a routine that the ECU 30 executes to drive the first heater 32 at a desired duty ratio. FIG. 4B is a flowchart of a routine that the ECU 30 executes to drive the second heater 34 at a desired duty ratio.
[0029]
In the routine shown in FIG. 4A, first, the element temperature of the air-fuel ratio sensor 18 is detected (step 100). The element temperature has a correlation with the resistance value of the sensor element. Therefore, in this step, the element temperature can be estimated from the resistance value of the sensor element.
[0030]
Next, the deviation between the element temperature estimated value obtained in step 100 and the element temperature target value is calculated (step 102). Next, based on the deviation, a duty ratio DUTY required for driving the first heater 32 is calculated (step 104).
[0031]
Next, it is determined whether the duty ratio DUTY calculated by the process of step 104 is equal to or greater than the upper limit value MAX (step 106).
As a result, when it is determined that DUTY ≧ MAX is established, the duty ratio DUTY is replaced with the upper limit value MAX (step 108).
[0032]
If it is determined in step 106 that DUTY ≧ MAX is not satisfied, it is determined whether the required value of the duty ratio DUTY is 0% (step 110).
As a result, when it is determined that DUTY = 0% is established, the processing cycle of this time is ended after the first heater 32 is turned off in step 118 described later.
[0033]
If it is determined in step 110 that DUTY = 0% is not satisfied, the following processing is performed using the duty ratio DUTY calculated in step 104. Here, it is first determined whether or not the ON timing of the first heater 32 has arrived (step 112). As described above, in this embodiment, the start timing of the duty cycle is the ON timing of the first heater 32. Therefore, in this step, it is determined whether or not the start time of a new duty cycle has arrived. The process of step 112 is repeatedly executed until the ON timing of the first heater 32 comes.
[0034]
If it is determined in step 112 that the ON timing of the first heater 32 has arrived, the first heater 32 is turned on (step 114). Thereafter, the first heater 32 is turned off (step 118) when the ON period corresponding to the duty ratio DUTY calculated by the above-described processing has elapsed (step 116).
According to the processing of the above routine, the first heater 32 can be duty-driven with a waveform as shown in FIG.
[0035]
Next, a routine executed when the ECU 30 performs the duty drive of the second heater 34 will be described with reference to a flowchart shown in FIG. In FIG. 4B, the same steps as those shown in FIG. 4A are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
The routine shown in FIG. 4B is similar to the routine shown in FIG. 4A except that steps 112, 114, and 118 are replaced with steps 120, 122, and 124, respectively.
[0036]
In the routine shown in FIG. 4B, after the duty ratio DUTY calculation process, a predetermined period t after the first heater 32 is turned on. ₁ It is determined whether or not elapses (step 120). The process of step 120 is performed for a predetermined period t after the first heater 32 is turned on. ₁ It is repeatedly executed until elapses.
[0037]
In the above step 120, a predetermined period t after the first heater 32 is turned on. ₁ When it is determined that elapses, the second heater 34 is turned on (step 122). Thereafter, when the ON period corresponding to the duty ratio DUTY elapses (step 116), the second heater 34 is turned off (step 124), and the current processing cycle ends.
[0038]
According to the above routine, the second heater 34 can be duty-driven with a waveform as shown in FIG. For this reason, according to the routine shown in FIGS. 4A and 4B, the ON timing of the first heater 32 and the second heater 34 is shifted to provide a period in which only one heater is ON. Can do.
[0039]
In the present embodiment, the abnormality determination for each heater can be executed by the method described below while driving the first and second heaters 32 and 34 by the above method.
FIG. 5 is a flowchart of a routine that the ECU 30 shown in FIG. 1 executes to determine whether the first heater 32 is abnormal. This routine is executed every duty cycle T used for driving the heater.
[0040]
In the routine shown in FIG. 5, it is first determined whether or not the duty ratio DUTY used in the current cycle T is equal to or higher than the minimum duty ratio α / T necessary for detecting the heater current (step 126).
As a result, when it is determined that DUTY ≧ (α / T) is not established, the heater abnormality detection process is not performed and the process of this routine is terminated.
[0041]
On the other hand, when it is determined that DUTY ≧ (α / T) is established, the heater current I flowing through the first heater 32 is acquired (step 128). As described above, in the present embodiment, after the first heater 32 is turned on, the predetermined period t ₁ Only the first heater 32 is energized. For this reason, the ECU 30 can acquire the heater current I flowing through the first heater 32 by capturing the output of the ADC 64 immediately after only the first heater 32 is turned on.
[0042]
Next, it is determined whether or not the current duty ratio DUTY is stuck to the upper limit value (step 130). In the present embodiment, when the heater current I is insufficient to make the element temperature the target temperature, the duty ratio DUTY is increased. Therefore, the duty ratio DUTY reaches the upper limit value by continuing the state where the heater current I is insufficient. In other words, if the duty ratio DUTY has not reached the upper limit value, it can be determined that the heater current I is sufficiently secured, while if the duty ratio DUTY has reached the upper limit value, the heater current I It can be determined that there is a high possibility that I is insufficient.
[0043]
In the routine shown in FIG. 5, when it is determined in step 130 that the current duty ratio DUTY is stuck to the upper limit value, first, the heater current I is set to the determination value I to determine whether or not there is a disconnection. _L It is determined whether it is larger (step 132). When the heater is disconnected, no current flows through the heater. Judgment value I _L Is a small current value set in order to determine such a disconnection of the heater. For this reason, the heater current I> I _L If the failure is not established, the disconnection of the heater can be determined.
[0044]
In the routine shown in FIG. 5, in step 132, the heater current I> I _L If it is determined that is not established, the disconnection of the first heater 32 is determined (step 134), and the current processing cycle is terminated. On the other hand, in step 132, the heater current I> I _L Is determined, the determination value I for determining a decrease in heater performance is next determined. _M Is read out (step 136).
[0045]
Whether or not the performance of the heater has deteriorated can be determined by whether or not an appropriate current flows through the heater. That is, the heater should be judged to have deteriorated in performance when its resistance increases and sufficient current cannot be passed. Specifically, in the system of the present embodiment, when the heater current I is not sufficiently flowing while the duty ratio DUTY is stuck to the upper limit value, it is possible to determine the performance degradation of the heater. Above judgment value I _M Is a determination value for making the determination.
[0046]
In FIG. _M The curve indicated with is the judgment value I. _M And the estimated exhaust temperature. A curve denoted by reference numeral I indicates the relationship between the normal heater current I and the exhaust temperature. The temperature of the heater after the start of the internal combustion engine rises as the exhaust temperature rises. Therefore, in the warm-up process, a correlation is recognized between the heater temperature and the exhaust temperature. The heater resistance increases as the heater temperature increases. That is, in the warm-up process, the heater resistance increases as the exhaust temperature increases. Accordingly, as shown in FIG. 6, the heater current I becomes a smaller value as the exhaust gas temperature rises. Since the heater current I exhibits the temperature characteristics as described above, it is desirable to give the temperature characteristics to the determination value in determining the deterioration of the heater performance. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. _M Was changed according to the exhaust temperature. That is, as shown in FIG. 6, the ECU 30 determines the determination value I determined in relation to the exhaust temperature. _M Remember the map. In step 136, the determination value I corresponding to the exhaust gas temperature is referred to this map. _M Is set. The determination value I used in step 132 is as follows. _L Is a constant value and can be expressed as shown in FIG. 6 in relation to the exhaust temperature.
[0047]
Here, the ECU 30 of the present embodiment stores a map defined by the relationship between the exhaust temperature and the heater energization integrated time (or integrated intake air amount), and the estimated value of the exhaust temperature described above is the heater energization integrated time. It is calculated based on (or integrated intake air amount). Here, the determination value I is based on the estimated exhaust temperature. _M However, the heater temperature is estimated and the judgment value I is determined from the estimated value. _M May be set.
[0048]
Next, in the routine shown in FIG. _M It is determined whether it is larger (step 138).
As a result, the heater current I> I _M When it is determined that is not established, it is determined that a sufficient current is not flowing, and a decrease in performance of the first heater 32 is determined (step 140).
[0049]
In step 138, the heater current I> I _M Can be determined that the heater current I is sufficiently flowing. In this case, it is determined that the first heater 32 is in a normal state (step 142).
[0050]
On the other hand, if it is determined in step 130 that the current duty ratio DUTY does not stick to the upper limit value, that is, if it can be determined that the heater current I is sufficiently secured, the heater is then turned on. Determination value I for determining whether or not an overcurrent occurs _H Is read out (step 144). As shown in FIG. 6, the ECU 30 determines the determination value I determined in relation to the exhaust temperature. _H Remember the map. Judgment value I _H Includes the determination value I described above. _M The same temperature characteristics are given. In step 144, the map is referred to and a determination value I corresponding to the exhaust temperature is obtained. _H Is set.
[0051]
Next, in the routine shown in FIG. _H It is determined whether it is larger (step 146).
As a result, the heater current I> I _H Is determined, it is determined that the first heater 32 is in an overcurrent state (step 148).
[0052]
In step 146, the heater current I> I _H If it is determined that is not established, then the processing of steps 136 and 138 is performed, and it is determined whether the first heater 32 is in a normal state or its performance is degraded.
[0053]
As described above, according to the routine shown in FIG. 5, the heater current I flowing through the first heater 32 is accurately detected by observing the output of the ADC 64 under the condition that only the first heater 32 is ON. be able to. In addition, the heater current I is set to the judgment value I. _L , I _M , I _H By comparing with the above, abnormality of the first heater 32 can be determined. Also, here, as shown in FIG. _M , I _H Therefore, it is possible to accurately determine whether or not an abnormality has occurred in the first heater 32 regardless of the exhaust gas temperature or the heater temperature.
[0054]
Next, processing executed by the ECU 30 to determine whether the second heater 34 is abnormal will be described. FIG. 7 is a flowchart of a routine executed by the ECU 30 in order to realize the processing. This routine is executed every duty cycle T used for driving the heater. In FIG. 7, the same steps as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
[0055]
The routine shown in FIG. 7 is the same as the routine shown in FIG. 5 except that the process of step 128 of the routine shown in FIG. 5 is replaced with the process of step 150. That is, the routine shown in FIG. 7 is the same as the routine shown in FIG. 5 except that the timing at which the heater current I of the second heater 34 is acquired is different from the timing at which the first heater 32 is acquired.
[0056]
In the routine shown in FIG. 7, in step 150, the heater current I flowing through the second heater 34 is acquired. As described above, in the setting of the present embodiment, only the second heater 34 is energized for a predetermined period after the first heater 32 is turned off. Therefore, the ECU 30 can acquire the heater current I flowing through the second heater 34 by taking in the output of the ADC 64 immediately after the first heater 32 is turned off.
[0057]
In the routine shown in FIG. 7, the subsequent processing is executed based on the heater current I of the second heater 34 acquired by the processing in step 150. The abnormality determination of the second heater 34 is performed based on the same principle as in the routine shown in FIG. According to the routine shown in FIG. 7, the heater current I flowing through the second heater 34 can be accurately detected with reference to the map shown in FIG. 6, and regardless of the exhaust temperature or the heater temperature, The abnormality determination of the second heater 34 can be performed accurately.
[0058]
As described above, according to the system of the present embodiment, it is possible to detect individual heater currents I during normal heater drive control. Further, based on the heater current I, it is possible to determine the abnormality of each heater.
[0059]
By the way, in the above-described first embodiment, a predetermined period t after the first heater 32 is turned on. ₁ However, the timing determination method is not limited to this. That is, the duty ratios of the first heater 32 and the second heater 34 are set independently. For this reason, according to the determination method of the first embodiment, the second heater 34 may be turned off during the period in which the first heater 32 is on. In this case, a period during which only the second heater 34 is ON cannot be secured. On the other hand, for example, if the ON timing of the second heater 34 is set so that the end point of the ON period coincides with the end point of the duty cycle T, the period in which only the second heater 34 is ON is always set. Can be secured. For this reason, the ON timing of the second heater 34 may be set retroactively from the end point of the duty cycle T.
[0060]
In the first embodiment described above, the ECU 30 executes the processing of steps 104 to 108, so that the “duty ratio setting means” in the first to third inventions in the routine shown in FIG. The “heater driving means” in the first invention is realized by executing a series of processes, and the “heater current detecting means” in the first invention is realized by executing the processes of steps 128 and 150. Yes. The detector 48 and the ADC 64 correspond to the “total current detecting means” in the first to third inventions.
Further, the “abnormality detecting means” in the sixth aspect of the present invention is executed by the ECU 30 executing a series of processes in the routines shown in FIGS. 5 and 7.
Further, the “abnormality determination value setting means” according to the seventh aspect of the present invention is implemented by the ECU 30 executing the processes of steps 136 and 144 described above. The air-fuel ratio sensors 18 and 20 correspond to the “exhaust gas sensor” in the seventh invention.
[0061]
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to an internal combustion engine including four air-fuel ratio sensors in which heaters are incorporated is shown. Such a configuration may be used in, for example, a V-type engine.
[0062]
FIG. 8 is a circuit diagram of a heater control circuit provided in the ECU 70 used in the present embodiment. In FIG. 8, the same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified. In FIG. 8, reference numerals 72, 74, 76, and 78 denote heaters built in the four air-fuel ratio sensors provided in the present embodiment. Hereinafter, these four heaters are referred to as “first heater 72”, “second heater 74”, “third heater 76”, and “fourth heater 78”.
[0063]
The heater control circuit shown in FIG. 8 is changed in accordance with the total number of heaters being changed from two to four, that is, the heaters 32 and 34 are changed to heaters 72, 74, 76, and 78. 2 except that a third drive unit 80 and a third port 84 corresponding to the heater 76 and a fourth drive unit 82 and a fourth port 86 corresponding to the heater 78 are added. It is the same as the circuit.
[0064]
According to the above configuration, the ECU 70 turns on only one of the first to fourth ports 44, 46, 84, 86 to turn on the first to fourth heaters 72, 74, 76. , 78, the currents flowing through the heaters corresponding to the turned-on ports can be individually detected.
[0065]
FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of the heater control circuit shown in FIG. Specifically, FIGS. 9A to 9D show how the first to fourth heaters 72, 74, 76, and 78 are duty-driven, respectively. Further, FIG. 9E shows a voltage waveform (waveform inverted for convenience) taken out from the ADC 64.
[0066]
In the present embodiment, during normal heater drive control, a period during which only one of the first to fourth heaters 72, 74, 76, 78 is turned on so that the current value of each heater can be detected (see FIG. T in 9 ₂ The period indicated by is provided for each heater. The predetermined period t ₂ Is the period t in the first embodiment. ₁ Similarly to the above, the value is equal to or longer than the measurement period α necessary for obtaining the heater current.
[0067]
More specifically, as shown in FIG. 9, the first heater 72 is turned on at the start of a predetermined duty cycle T, and the period t ₂ Only after being turned on, it is turned off. The second heater 74 is turned on when the first heater 72 is turned off, and the period t ₂ Only after being turned on, it is turned off. Further, the third heater 76 is turned on and off in the same manner as the second heater 74. Next, the fourth heater 78 is turned on when the third heater 76 is turned off, and thereafter turned off after an ON period corresponding to the duty ratio has elapsed.
[0068]
In the present embodiment, after the fourth heater 78 is turned on, the period t ₂ After the elapse of time, the first to third heaters 72, 74, and 76 are all turned on, and thereafter maintained in the ON state only for a period necessary to realize a desired duty ratio. According to such a setting, it is possible to ensure the period for all the heaters while ensuring a desired ON period for each heater during one duty period. For this reason, the ECU 70 can detect the heater current flowing through only the heater 72, 74, 76, 78. Hereinafter, the period t corresponding to each heater ₂ Is referred to as “current detection ON period”, and the start timing of the period is referred to as “current detection ON timing”.
[0069]
In the present embodiment, upper limit values are provided for the duty ratios of the first to fourth heaters 72, 74, 76, and 78. Here, the first heater 72 will be described as an example. In the other heaters, the first heater 72 needs to be in the OFF state during the period in which the heater current is detected. For this reason, in the present embodiment, the upper limit value of the duty ratio is set so that the OFF period of each heater is equal to or longer than 3α (measurement time required for three heaters to acquire heater current). . According to such a setting, a period in which only one heater is in an ON state is always ensured, so that the current flowing through each heater can be reliably measured.
[0070]
Hereinafter, with reference to FIG. 10, the content of the process which ECU70 performs in this embodiment is demonstrated concretely.
FIG. 10A is a flowchart of a routine that the ECU 70 executes to drive the first heater 72 with a desired duty ratio. FIG. 10B is a flowchart of a routine that the ECU 70 executes to drive the fourth heater 78 with a desired duty ratio. In FIG. 10, the same steps as those shown in FIG. 4 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified. Further, regarding the processing for the second and third heaters 74 and 76, only the points different from the processing for the first heater 72 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0071]
The routine shown in FIG. 10 (A) is the same as the routine shown in FIG. 4 (A) except that step 112 is replaced by steps 152-160.
In the routine shown in FIG. 10A, after the duty ratio DUTY calculation process (steps 100 to 110), it is determined whether or not the current detection ON timing of the first heater 72 has arrived (step 152). . As described above, in this embodiment, the start timing of the duty cycle is the ON timing for current detection of the first heater 32. Therefore, in this step, it is determined whether or not the start time of a new duty cycle has arrived. The process of step 152 is repeatedly executed until the ON timing arrives.
[0072]
If it is determined in step 152 that the current detection ON timing of the first heater 72 has arrived, the first heater 72 is turned on (step 154). Thereafter, when the current detection ON period elapses, the first heater 72 is temporarily turned off (step 156).
[0073]
Next, it is determined whether or not the ON period corresponding to the duty ratio DUTY calculated in step 104 is equal to or longer than the current detection ON period (step 158).
As a result, if it is determined in step 158 that the duty ON period is not equal to or longer than the current detection ON period, it is determined that the duty ON period of the first heater 72 is secured only in the current detection ON period. Thereafter, the current processing cycle ends immediately.
[0074]
On the other hand, if it is determined in step 158 that the duty ON period is equal to or longer than the current detection ON period, it is necessary to turn on the first heater 72 until the remaining duty ON period elapses thereafter. is there. As described, the first heater 72 needs to be turned off until the current detection ON period of the remaining heaters is completed, that is, until the current detection ON period of the fourth heater 78 is completed. Therefore, it is determined here whether or not the current detection ON period of the fourth heater 78 has ended (step 160). Note that the process of step 160 is repeatedly executed until the current detection ON period of the fourth heater 78 is completed.
[0075]
If it is determined in step 160 above that the current detection ON period of the fourth heater 78 has ended, then processing for turning on the first heater 72 is performed until the remaining duty ON period elapses. Thereafter, the current processing cycle ends (steps 162 to 166).
According to the above routine, the first heater 72 can be duty-driven with a waveform as shown in FIG.
[0076]
Next, a process for the ECU 70 to drive the second or third heaters 74 and 76 in a duty manner will be described. These processes are realized by performing substantially the same process as the routine shown in FIG. However, in the present embodiment, as described above, the current detection ON timing of the second heater 74 is set to the end of the current detection ON period of the first heater 72, and the current detection of the third heater 76 is performed. The ON timing is set to the end of the current detection ON period of the second heater 74. Therefore, in the step of determining the ON timing (step corresponding to step 152 above), the current detection ON period of the first heater 72 or the current detection ON period of the second heater 74 is ended. It shall be determined whether or not
[0077]
Next, a process for the ECU 70 to drive the fourth heater 78 due to the duty will be described with reference to a flowchart shown in FIG. In the routine shown in FIG. 10B, the duty ratio DUTY calculation process (steps 100 to 110) is the same as that in FIG. When this DUTY calculation process ends, it is first determined whether or not the current detection ON timing of the fourth heater 78 has arrived (step 168). Specifically, it is determined whether or not the ON period of the third heater 76 has ended. If it is determined that the current detection ON timing of the fourth heater 78 has arrived, the fourth heater 78 is turned on (step 170). Unlike the other heaters, the fourth heater 78 does not need to stop driving at the end of the current detection ON period. For this reason, in the routine shown in FIG. 10B, after this, the process of turning on the fourth heater 78 is executed until the duty ON period elapses, and then the current processing cycle ends (steps 172 and 174). ).
According to the above routine, the fourth heater 78 can be duty-driven with a waveform as shown in FIG.
[0078]
According to the processing of the series of routines described above, any heater 72, 74, 76, 78 can be provided with an ON period for detecting the heater current during each duty cycle T. Can be driven at a desired duty ratio. Therefore, according to the apparatus of the present embodiment, it is possible to individually detect the heater current I flowing through each of the four heaters while driving them at a desired duty ratio. Furthermore, by making the ECU 70 execute the routine corresponding to FIG. 5 or 7 for the heater current I, abnormality determination can be performed for each of the four heaters.
[0079]
In the above-described second embodiment, the ECU 70 executes a series of processes in the routine shown in FIG. 10 so that the “heater driving means” and the “second heater driving means” in the second invention are achieved. The “heater current detecting means” in the second aspect of the present invention is implemented by executing the same processing as in steps 128 and 150 described above.
[0080]
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 11 and FIG. The apparatus of the present embodiment can be realized with the same system configuration as that of the second embodiment (see FIG. 8). However, in this embodiment, the ECU 70 duty-drives the four heaters by a method different from that in the second embodiment, and the heater current flowing through the individual heaters by a method different from that in the second embodiment. To get.
[0081]
FIG. 11 is a timing chart for explaining the operation of the heater control circuit shown in FIG. Specifically, FIGS. 11A to 11D show how the first to fourth heaters 72, 74, 76, and 78 are duty-driven, respectively. Further, FIG. 11E shows a voltage waveform (waveform inverted for convenience) taken out from the ADC 64.
[0082]
As shown in FIG. 11A to FIG. 11D, the first to fourth heaters 72, 74, 76, 78 are in a predetermined period t. ₃ Each is sequentially turned on. In addition, these heaters are continuously turned on for an ON period set for each heater, and are turned off when the period ends. The predetermined period t ₃ Is the period t in the second embodiment. ₂ Similarly to the above, the value is equal to or longer than the measurement period α necessary for obtaining the heater current. Further, similarly to the case of the second embodiment, the heater driving duty is set so as to ensure an OFF period of 3α or more. The method of driving the first to fourth heaters 72, 74, 76, 78 as shown in FIGS. 11A to 11D is a routine shown in FIGS. 4 and 10 in principle. Since it is the same as the method used, the detailed description is abbreviate | omitted here.
[0083]
According to the above setting, the predetermined period t after the first heater 72 is turned on. ₃ Then, since the period during which only the first heater 72 is turned on is secured, the current flowing through the first heater 72 can be detected during this period. If the current flowing through the first heater can be detected, even if the first heater 72 is turned on after the second heater 74 is turned on, the first heater 72 is detected from the current detected at that time. The current flowing through the second heater 74 can be calculated by subtracting the current flowing through. Hereinafter, with respect to the third and fourth heaters 76 and 78, the heater current can be calculated by subtracting a known current value from the current value obtained each time in the same manner.
[0084]
Hereinafter, with reference to FIG. 12, in the present embodiment, the content of the process executed by the ECU 70 to detect the current flowing through each heater will be specifically described.
[0085]
The current flowing through the first heater 72 can be acquired by capturing the output of the ADC 64 immediately after the first heater 72 is turned on, as in the case of the first embodiment. This current is hereinafter referred to as I _HT1 It shall be noted with
[0086]
For the second heater 74, the current I flowing therethrough in the procedure as shown in FIG. _HT2 Can be obtained. That is, here, it is first determined whether or not the first heater 72 is in the ON state (step 176).
As a result, when it is determined in step 176 that the first heater 72 is not in the ON state, it can be determined that only the second heater 74 is in the ON state. In this case, the current corresponding to the output signal of the ADC 64 (hereinafter referred to as “I _OUT )), The heater current I flowing through the second heater 74 _HT2 (Step 178).
[0087]
On the other hand, if it is determined in step 176 that the first heater 72 is in the ON state, it can be determined that both the first heater 72 and the second heater 74 are in the ON state. In this case, the current I corresponding to the output signal of the ADC 64 _OUT Current I flowing through the first heater 72 _HT1 Is subtracted from the heater current I flowing through the second heater 74. _HT2 Can be obtained (step 180).
[0088]
For the third heater 76, the current I flowing therethrough is as shown in FIG. _HT3 Can be obtained. That is, here, it is first determined whether or not both the first and second heaters 72 and 74 are in the OFF state (step 182).
As a result, when it is determined in step 182 that both the first and second heaters 72 and 74 are in the OFF state, it can be determined that only the third heater 76 is in the ON state. In this case, the current I corresponding to the output signal of the ADC 64 _OUT Is the heater current I flowing through the third heater 76 _HT3 (Step 184).
[0089]
On the other hand, if it is determined in step 182 that both the first and second heaters 72 and 74 are not in the OFF state, the current I corresponding to the output signal of the ADC 64 is determined. _OUT Heater current I flowing through the third heater 76 by subtracting the sum of the current flowing through the heater in the ON state from _HT3 Can be obtained (step 186).
[0090]
For the fourth heater 78, the current I flowing therethrough in the procedure as shown in FIG. _HT4 Can be obtained. This procedure (steps 188 to 192) is substantially the same as the procedure shown in FIG.
[0091]
According to the above processing, the heater current I that flows through the first to fourth heaters 72, 74, 76, 78. _HT1 ~ I _HT4 Can be obtained individually. In the present embodiment, these currents I are supplied to the ECU 70. _HT1 ~ I _HT4 By executing the routine shown in FIG. 5 or FIG. 7 for the target, abnormality determination of each heater can be performed.
[0092]
In the third embodiment described above, the ECU 70 executes the same process as the process in the routine shown in FIG. 4, so that the “heater driving means” in the third aspect of the invention is the steps 176, 182, By executing the process 188, the “energization state determining means” and the “ON heater specifying means” in the third invention execute the series of processes in the routine shown in FIG. The “heater current detecting means” in FIG. Further, the current I corresponding to the output signal of the ADC 64 _OUT Corresponds to “basic data” in the third invention, and the detector 48 and the ADC 64 correspond to “basic data detection means” in the third invention.
[0093]
In the first to third embodiments described above, the control target of the ECU 30 and the ECU 70 is limited to an air-fuel ratio sensor (a sensor that generates an output corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas) provided with a heater. Is not limited to this. That is, the present invention is not limited to an air-fuel ratio sensor provided with a heater, but may be applied to an oxygen sensor that emits an output according to whether the exhaust air-fuel ratio is rich or lean. Furthermore, the present invention is not limited to an air-fuel ratio sensor with a heater, and may be applied to a control device that drives a plurality of objects to be controlled while using a single detection circuit.
[0094]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
According to the first invention, it is possible to ensure a period in which only one heater is ON for all the heaters while generating a desired amount of heat in each of the plurality of heaters. For this reason, according to the present invention, it is possible to individually detect the heater current flowing through each of the plurality of heaters without stopping normal heater drive control while using one detection circuit.
[0095]
According to the second invention, for each heater, the current detected during the predetermined current detection ON period when only one heater is ON can be reliably detected as the heater current flowing through the heater. For this reason, according to the present invention, it is possible to individually detect the heater current flowing through each of the plurality of heaters without stopping normal heater drive control while using one detection circuit.
[0096]
According to the third invention, since there is no heater that is already turned on for the heater that is turned on first (hereinafter referred to as “first heater”), the heater current that flows through the heater is used. Can be detected as For the heater that is turned on secondly (hereinafter referred to as “second heater”), if the first heater is in the ON state when the second heater is turned on, the heater that flows through the first heater The heater current flowing through the heater can be detected by subtracting the current (known) from the basic data. On the other hand, when the first heater is already turned off, the basic data detected this time can be detected as the heater current flowing through the heater. According to the present invention, the heater current flowing through each of the plurality of heaters can be sequentially detected by the above method. For this reason, according to the present invention, it is possible to individually detect the heater current flowing through each of the plurality of heaters without stopping normal heater drive control while using one detection circuit.
[0097]
According to the fourth aspect of the invention, it is possible to set a period in which only the heater that is turned on last is ON in the vicinity of the end point of the duty cycle. Therefore, according to the present invention, it is possible to reliably detect the heater current flowing through the heater that is turned on last regardless of the duty ratio of the other heaters.
[0098]
According to the fifth aspect of the invention, it is possible to ensure a period during which only one individual heater is turned on more than the measurement period required for obtaining the heater current. For this reason, according to this invention, the heater current which flows through each heater can be detected reliably.
[0099]
According to the sixth aspect, it is possible to detect an abnormality of each heater based on the heater current. For this reason, according to the present invention, it is possible to detect an abnormality in each of the plurality of heaters without stopping normal heater drive control while using one detection circuit.
[0100]
According to the seventh aspect, the determination value for abnormality determination can be appropriately changed based on the exhaust gas temperature. Therefore, according to the present invention, an abnormality can be accurately detected for each of the plurality of heaters without being influenced by the influence of the exhaust temperature on the heater temperature.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an internal combustion engine equipped with a heater control apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a heater control circuit provided in the ECU shown in FIG.
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the heater control circuit shown in FIG. 2;
4 is a flowchart of a routine executed by the ECU shown in FIG. 1 to drive the heater of the first embodiment at a desired duty ratio. FIG.
FIG. 5 is a flowchart of a routine executed by the ECU shown in FIG. 1 to determine whether the first heater is abnormal.
6 is a decision value I in the routine shown in FIG. 5 or FIG. _M , I _H It is a figure which shows an example of the map referred when calculating.
FIG. 7 is a flowchart of a routine that is executed by the ECU shown in FIG. 1 in order to determine abnormality of the second heater.
FIG. 8 is a circuit diagram of a heater control circuit provided in the ECUs of the second and third embodiments.
9 is a timing chart for explaining the operation of the heater control circuit shown in FIG. 8 in Embodiment 2. FIG.
FIG. 10 is a flowchart of a routine executed by the ECU shown in FIG. 8 to drive the heater according to the second embodiment at a desired duty ratio.
11 is a timing chart for explaining the operation of the heater control circuit shown in FIG. 8 in Embodiment 3. FIG.
12 is a flowchart showing details of a process executed by the ECU shown in FIG. 8 to acquire a heater current in the third embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Internal combustion engine
14 Exhaust passage
18, 20 Air-fuel ratio sensor
30, 70 ECU
32, 72 1st heater
34, 74 Second heater
76 Third heater
78 Fourth heater
64 ADC

Claims

A heater control device for driving a plurality of heaters with a duty,
Duty ratio setting means for setting a duty ratio for obtaining a desired heat generation amount to a value smaller than 100 for each heater;
A heater driving means for changing the duty ON timing of each heater for each heater and driving the heater at the duty ratio;
A total current detecting means for detecting a total value of currents flowing through the plurality of heaters;
Heater current detecting means for performing processing for detecting the total value detected under the condition that only one heater is ON as a heater current flowing through the heater for all of the plurality of heaters;
A heater control device comprising:

A heater control device for driving a plurality of heaters with a duty,
Duty ratio setting means for setting a duty ratio smaller than 100 for each heater;
Heater driving means for turning on only one of the plurality of heaters for a predetermined current detection ON period;
A total current detecting means for detecting a total value of currents flowing through the plurality of heaters;
A second heater driving means for turning on each heater by a difference between the duty ratio and the current detection ON period in a period that does not overlap with any heater current detection ON period;
Heater current detecting means for performing processing for detecting the total value detected during the current detection ON period corresponding to each heater as a heater current flowing through the heater for all of the plurality of heaters;
A heater control device comprising:

A heater control device for driving a plurality of heaters with a duty,
Duty ratio setting means for setting a duty ratio smaller than 100 for each heater;
Heater driving means for sequentially turning on all of the plurality of heaters for each predetermined current detection ON period;
A total current detecting means for detecting a total value of currents flowing through the plurality of heaters;
Energization state determination means for determining whether or not the heater is in an ON state;
Basic data detection means for detecting the total value at the time when each heater is turned on as basic data of current flowing through the heater;
ON heater specifying means for specifying a heater that is already ON when each heater is turned ON;
A heater current detecting means for performing a process for detecting the heater current flowing through the heater by subtracting the total of the heater currents flowing through the heater specified by the ON heater specifying means from the basic data;
A heater control device comprising:

4. The heater control device according to claim 1, wherein the heater driving unit sets a duty ON timing of a heater that is turned ON lastly retroactively from an end point of a duty cycle. 5.

The duty ratio setting means sets the duty ratio so that a duty OFF period equal to or greater than a period calculated by a product of a measurement period required for obtaining the heater current and a number obtained by subtracting 1 from the total number of heaters is secured. The heater control device according to any one of claims 1 to 4, wherein

The heater control apparatus according to claim 1, further comprising an abnormality detection unit that detects an abnormality of the heater based on the heater current.

The plurality of heaters are respectively incorporated in a plurality of exhaust gas sensors disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine,
An abnormality determination value setting means for setting a determination value used in detecting the abnormality based on an exhaust temperature of the internal combustion engine;
The heater control device according to claim 6, wherein the abnormality detection unit detects an abnormality of the heater based on the heater current and the determination value.