JP2010151804A - Device and method for gas sensor control - Google Patents

Device and method for gas sensor control Download PDF

Info

Publication number
JP2010151804A
JP2010151804A JP2009260735A JP2009260735A JP2010151804A JP 2010151804 A JP2010151804 A JP 2010151804A JP 2009260735 A JP2009260735 A JP 2009260735A JP 2009260735 A JP2009260735 A JP 2009260735A JP 2010151804 A JP2010151804 A JP 2010151804A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
abnormality
gas sensor
wiring
control device
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009260735A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5213132B2 (en
Inventor
Norikazu Ieda
典和 家田
Yoshinori Inoue
義規 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP2009260735A priority Critical patent/JP5213132B2/en
Publication of JP2010151804A publication Critical patent/JP2010151804A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5213132B2 publication Critical patent/JP5213132B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas sensor control device which can reduce false detection of wrong wiring without requiring wasted time for restoration to gas concentration measuring action when the trouble of wrong wiring is solved. <P>SOLUTION: The gas sensor control device 5 is connected to a gas sensor 8 having cells 14 and 24 with a pair of electrodes on solid electrolytes 13 and 23, while having a sensor drive circuit 52. The gas sensor control device 5 includes a command means which outputs the command for setting de-energized status and energized status of the sensor drive circuit 52 to the cells 14 and 24, a setting means 55 for setting the sensor drive circuit 52 to de-energized status or energized status, and a wrong wiring detection means 58 for detecting wrong wiring of the sensor drive circuit 52 or the gas sensor 8. Further the gas sensor control device 5 includes an abnormality determining means which instructs the command means to output de-energization command and then output energization command for abnormal return identification processing when wrong wiring is detected, identifying the abnormality if the wrong wiring problem is not solved even by abnormal return identification processing. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、固体電解質体および該固体電解質体に設けられた一対の電極を備えるセルを少なくとも1つ以上有するガスセンサの通電状態を制御するセンサ制御装置およびセンサ制御方法に関する。   The present invention relates to a sensor control apparatus and a sensor control method for controlling the energization state of a gas sensor having at least one cell including a solid electrolyte body and a pair of electrodes provided on the solid electrolyte body.

自動車等の内燃機関の燃費向上や燃焼制御を行うガスセンサとして、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサが知られている。又、自動車の排気ガス規制の強化に伴い、排気ガス中の窒素酸化物(NOx)量の低減が要求されており、NOx濃度を直接測定できるNOxセンサが開発されている。
これらのガスセンサは、ジルコニア等の酸素イオン伝導性の固体電解質の表面に一対の電極を形成してなるセルを1つないし複数備えたガスセンサ素子を有し、このガスセンサ素子からの出力に基づいて特定ガスの濃度検出を行っている。
2. Description of the Related Art An oxygen sensor that detects an oxygen concentration in exhaust gas is known as a gas sensor that improves fuel consumption and controls combustion in an internal combustion engine such as an automobile. In addition, with the tightening of exhaust gas regulations for automobiles, reduction of the amount of nitrogen oxides (NOx) in exhaust gas is required, and NOx sensors capable of directly measuring NOx concentration have been developed.
These gas sensors have a gas sensor element having one or a plurality of cells formed by forming a pair of electrodes on the surface of an oxygen ion conductive solid electrolyte such as zirconia, and are specified based on the output from the gas sensor element. The gas concentration is detected.

これらのガスセンサとして、2つのセル(酸素濃度検知セルおよび酸素ポンプセル)を測定室を挟むように配置し、測定室に拡散抵抗体を介して被測定ガスを導入して被測定ガスに含まれる酸素を検知する全領域空燃比センサ(以下、UEGOセンサともいう)が知られている。さらに、2つのセル(酸素濃度検知セルおよび酸素ポンプセル)に加え、NOxガス濃度を検知するセルを配置し、合計3つのセルを有するNOxガスセンサも知られている。   As these gas sensors, two cells (an oxygen concentration detection cell and an oxygen pump cell) are arranged so as to sandwich the measurement chamber, and the gas to be measured is introduced into the measurement chamber via a diffusion resistor, and oxygen contained in the gas to be measured. A full-range air-fuel ratio sensor (hereinafter also referred to as UEGO sensor) is known. Furthermore, in addition to two cells (oxygen concentration detection cell and oxygen pump cell), a NOx gas sensor having a total of three cells in which cells for detecting NOx gas concentration are arranged is also known.

このようなガスセンサにはセンサ駆動回路が接続され、センサ駆動回路を介してセルに通電し、セルの出力に基づいて被測定ガス中の特定ガス濃度を測定しており、センサ駆動回路を含めてガスセンサ制御装置と称される。又、セルへの通電状態として、ガスセンサを保護するための保護用通電状態、非活性状態のガスセンサに微小電流が通電されている活性前通電状態、特定ガスの濃度を測定するためのガス濃度測定用通電状態などがある。
このうち、保護用通電状態は、セルとセンサ駆動回路との間の導通を電気的に遮断して、ガスセンサに電流が流れないようにし、ガスセンサを保護する。また、活性前通電状態は、微小電流を通電することで、例えば酸素濃度検知セルの基準酸素室に基準濃度となる酸素を蓄積し、ガス濃度測定に備えるモードである。
A sensor driving circuit is connected to such a gas sensor, and the cell is energized through the sensor driving circuit, and the specific gas concentration in the gas to be measured is measured based on the output of the cell, including the sensor driving circuit. It is called a gas sensor control device. In addition, the energized state of the cell includes a protective energized state for protecting the gas sensor, a pre-activated energized state in which a minute current is passed through the inactive gas sensor, and a gas concentration measurement for measuring the concentration of a specific gas. There is an energized state.
Among these, the energizing state for protection electrically cuts off the conduction between the cell and the sensor drive circuit, prevents current from flowing through the gas sensor, and protects the gas sensor. In addition, the pre-activation energization state is a mode in which oxygen serving as a reference concentration is accumulated in, for example, a reference oxygen chamber of an oxygen concentration detection cell by supplying a minute current, and prepared for gas concentration measurement.

ところで、センサ駆動回路またはガスセンサの配線(通電ライン)には、バッテリーやグランドとの短絡、あるいは、断線といった配線異常が生じることがある。そして、かかる配線異常が生じているにもかかわらず、特定ガスの濃度を測定するためのガス濃度測定用通電状態が継続すると、ガスセンサに過大な電流が流れてガスセンサが破損する虞がある。
このようなことから、配線異常を検出した場合に、センサ駆動回路側とガスセンサとの接続を電気的に遮断して保護用通電状態とし、その後、異常内容と異常発生箇所とを診断する技術が開発されている(特許文献1参照)。これにより、配線異常が生じた場合にもガスセンサに過電流が流れ続けることがなくなり、ガスセンサを破損させないようにしている。
Incidentally, wiring abnormalities such as short-circuiting or disconnection from the battery or ground may occur in the wiring (energization line) of the sensor drive circuit or gas sensor. In spite of the occurrence of the wiring abnormality, if the gas concentration measurement energization state for measuring the concentration of the specific gas continues, an excessive current may flow through the gas sensor and the gas sensor may be damaged.
For this reason, when a wiring abnormality is detected, the technology for diagnosing the content of the abnormality and the location where the abnormality has occurred is established by electrically disconnecting the connection between the sensor drive circuit side and the gas sensor and setting the current state for protection. It has been developed (see Patent Document 1). Thereby, even when a wiring abnormality occurs, an overcurrent does not continue to flow through the gas sensor, so that the gas sensor is not damaged.

また、配線異常を認識せずに、他の通電状態からガス濃度測定用通電状態に切り替える指令がセンサ駆動回路に出力されると、同様にガスセンサに過大な電流が流れてガスセンサが破損する虞がある。
このようなことから、直前の状態が活性前通電状態であるときにのみ、ガス濃度測定用通電状態への切り替えを許容することで、ガスセンサを破損させずに異常を検出する技術が開発されている(特許文献2参照)。これにより、仮に配線異常が生じていても、ガスセンサに微小電流を流す活性前通電状態であれば、ガスセンサの印加電圧が正常範囲を逸脱することから配線異常を検出できる。
In addition, if a command to switch from another energized state to an energized state for gas concentration measurement is output to the sensor drive circuit without recognizing a wiring abnormality, an excessive current flows through the gas sensor and the gas sensor may be damaged in the same manner. is there.
For this reason, a technology has been developed that detects an abnormality without damaging the gas sensor by allowing switching to the gas concentration measurement energization state only when the immediately preceding state is the pre-activation energization state. (See Patent Document 2). As a result, even if a wiring abnormality has occurred, the wiring abnormality can be detected because the applied voltage of the gas sensor deviates from the normal range in the pre-activation energization state in which a minute current is supplied to the gas sensor.

特許第3833687号公報Japanese Patent No. 3833687 特開2008−70194号公報JP 2008-70194 A

ところで、従来のガスセンサ制御装置の場合、異常を一度でも検出すると、直ちに異常であると確定してセンサの作動を停止したり、保護用通電状態に移行したりしていた。しかしながら、配線が正常であるにも係らずノイズ等の影響で異常であると誤検出することがあり、また、そのような誤検出の場合には配線異常が直ちに解消することもあり、異常検出のたびにセンサの作動を停止すると、ガス濃度測定用動作への復帰に無駄な時間を要することになる。特に、短絡の関係で、配線異常の誤検出が発生する傾向がある。
また、従来のガスセンサ制御装置の場合、配線異常が誤検出でないか否かを確認しようとすると、新たな通電状態や回路を設定する必要があり、センサ駆動回路に余分な回路部品等が必要となって回路が大きくなる等の不具合が生じる。
By the way, in the case of the conventional gas sensor control device, when an abnormality is detected even once, it is immediately determined as an abnormality and the operation of the sensor is stopped, or the protective energization state is shifted. However, even though the wiring is normal, it may be erroneously detected as abnormal due to the influence of noise, etc.In addition, in such a case, the wiring abnormality may be resolved immediately, and abnormality detection If the operation of the sensor is stopped each time, it takes time to return to the gas concentration measurement operation. In particular, there is a tendency that a wiring abnormality is erroneously detected due to a short circuit.
In addition, in the case of a conventional gas sensor control device, it is necessary to set a new energization state or circuit when trying to check whether or not a wiring abnormality is a false detection, and extra circuit parts are required for the sensor drive circuit. This causes problems such as an increase in the circuit.

そこで、本発明は、センサ駆動回路又はガスセンサの配線異常の有無を正確に判断でき、また、配線異常が解消した場合にもガス濃度測定用動作への復帰に無駄な時間を要しないガスセンサ制御装置の提供を目的とする。   Therefore, the present invention can accurately determine the presence or absence of a wiring abnormality of a sensor drive circuit or a gas sensor, and even when the wiring abnormality is resolved, a gas sensor control device that does not require wasted time for returning to the gas concentration measurement operation The purpose is to provide.

上記課題を解決するため、本発明のガスセンサ制御装置は、固体電解質体および該固体電解質体に設けられた一対の電極を備えるセルを少なくとも1つ以上有するガスセンサに接続され、前記ガスセンサを駆動するため前記セルに通電するセンサ駆動回路を備えたガスセンサ制御装置であって、前記ガスセンサ制御装置はさらに、前記センサ駆動回路の前記セルへの非通電状態と通電状態とを設定するための指令を出力する指令手段と、前記指令を受け取り、前記非通電状態又は前記通電状態に前記センサ駆動回路を設定する設定手段と、前記センサ駆動回路又は前記ガスセンサの配線異常を検出する配線異常検出手段と、前記配線異常検出手段が前記配線異常を検出した場合に、前記指令手段に対し、前記非通電状態を示す非通電指令を出力し、その後に前記通電状態を示す通電指令を出力する異常復帰確認処理を行うよう指示する一方、当該異常復帰確認処理によって前記配線異常が解消されるか否かを判断する判断処理を行う判断手段と、前記判断処理の結果に基づいて、前記配線異常を確定させるか否かを決定する異常確定手段と、を備える。   In order to solve the above problems, a gas sensor control device of the present invention is connected to a gas sensor having at least one cell including a solid electrolyte body and a pair of electrodes provided on the solid electrolyte body, and drives the gas sensor. A gas sensor control device comprising a sensor drive circuit for energizing the cell, wherein the gas sensor control device further outputs a command for setting a non-energized state and an energized state of the sensor drive circuit to the cell. Command means; setting means for receiving the command and setting the sensor driving circuit in the non-energized state or the energized state; wiring abnormality detecting means for detecting a wiring abnormality of the sensor driving circuit or the gas sensor; and the wiring When the abnormality detection means detects the wiring abnormality, a non-energization command indicating the non-energized state is issued to the command means. And a determination means for performing a determination process for determining whether or not the wiring abnormality is resolved by the abnormality recovery confirmation process while instructing to perform an abnormality recovery confirmation process for outputting an energization command indicating the energization state. And an abnormality determining means for determining whether to determine the wiring abnormality based on the result of the determination process.

このような構成とすると、配線異常を一度検出しても、直ちに異常であると確定してガスセンサの作動を停止せず、一旦通電状態に戻して配線異常の有無を再度検出することにより、配線異常の誤検出を防止すると共に、配線異常が直ぐに解消する場合に無駄にガスセンサの作動を停止するのを防止することができる。   With such a configuration, even if a wiring abnormality is detected once, it is immediately determined that it is abnormal and the operation of the gas sensor is not stopped. It is possible to prevent erroneous detection of the abnormality and to prevent the operation of the gas sensor from being wasted when the wiring abnormality is resolved immediately.

さらに、上記のガスセンサ制御装置であって、前記異常確定手段は、前記判断処理により前記配線異常が解消されていないと判断された場合に、前記判定手段による前記異常復帰確認処理を少なくともさらに1回繰り返すよう指示し、該異常復帰確認処理を合計2回以上の所定回数行っても前記判断処理にて前記配線異常が解消されない場合に、前記配線異常を確定させる態様を採ると良い。   Further, in the gas sensor control device described above, the abnormality determination unit performs the abnormality return confirmation processing by the determination unit at least once more when the determination processing determines that the wiring abnormality has not been eliminated. It is preferable to adopt a mode in which the wiring abnormality is determined when the wiring abnormality is not resolved by the determination process even if the abnormality recovery confirmation processing is performed a predetermined number of times of a total of two or more times.

このような構成によれば、異常復帰確認処理を少なくとも2回以上行うため、配線異常の誤検出や偶発的な配線異常が解消される可能性がさらに高くなり、配線異常検出のたびにセンサの作動を停止してガス濃度測定用動作への復帰に無駄を要する事態がさらに抑制される。   According to such a configuration, since the abnormality recovery confirmation process is performed at least twice, there is a higher possibility that an erroneous detection of a wiring abnormality and an accidental wiring abnormality will be resolved. The situation where waste is required to stop the operation and return to the gas concentration measurement operation is further suppressed.

さらに、上記のガスセンサ制御装置であって、前記セルが活性化状態となるように加熱されるヒータであって、前記ガスセンサに設けられるヒータを制御するヒータ制御回路を備え、前記ヒータ制御回路は、前記配線異常検出手段にて最初に前記配線異常を検出してから前記異常確定手段にて前記配線異常を確定させるか否かを決定するまでの期間、前記ヒータを最大電圧未満で、且つ、前記セルの活性化温度を維持可能な電圧以上の中間電圧にて通電する態様を採ると良い。   Furthermore, in the gas sensor control device described above, the heater is heated so that the cell is activated, and includes a heater control circuit that controls a heater provided in the gas sensor, and the heater control circuit includes: A period from when the wiring abnormality is first detected by the wiring abnormality detection means until it is determined whether or not the wiring abnormality is confirmed by the abnormality confirmation means, the heater is less than the maximum voltage, and the It is good to take the aspect which supplies with an intermediate voltage more than the voltage which can maintain the activation temperature of a cell.

本構成では、一旦配線異常が検出され、その配線異常が確定するまでの間、セルを活性化温度以上に加熱するためのヒータを通電制御するヒータ制御回路を用いて、中間電圧でヒータを適度に加熱するようにしている。そのため、偶発的な配線異常が検出されて、その後に配線異常が確定せずに、ガスセンサを通常動作(ガス濃度測定用動作)に復帰させる場合にも、ガスセンサが冷えることを抑制できるため、速やかな復帰を促すことができる。一方、一旦配線異常が検出された場合に、当該配線異常が確定するケースもあり、その際にヒータを最大電圧で加熱すると無駄な電力消費となるが、本発明では中間電圧でヒータを加熱することから、電力消費の負担を低減することができる。   In this configuration, a heater control circuit that controls the energization of the heater for heating the cell to the activation temperature or higher is used until the wiring abnormality is detected and the wiring abnormality is confirmed. To heat up. Therefore, even if an accidental wiring abnormality is detected, and the wiring abnormality is not confirmed after that, the gas sensor can be prevented from cooling down even when the gas sensor is returned to the normal operation (gas concentration measurement operation). Can be promoted. On the other hand, once a wiring abnormality is detected, there is a case where the wiring abnormality is confirmed. If the heater is heated at the maximum voltage at that time, useless power consumption is caused. In the present invention, the heater is heated at an intermediate voltage. As a result, the burden of power consumption can be reduced.

さらに、上記のガスセンサ制御装置であって、前記ヒータ制御回路は、前記異常確定手段にて前記配線異常が確定された場合に、前記ヒータを非通電にする態様を採ると良い。   Furthermore, in the gas sensor control device described above, the heater control circuit may take a mode in which the heater is de-energized when the abnormality in wiring is determined by the abnormality determination means.

この構成では、異常確定後はヒータを非通電するので、異常確定後もヒータを用いてセル(ガスセンサ)を加熱し続けてガスセンサが過昇温によって損傷するのを防止することができると共に、無駄な電力消費を抑えることができる。   In this configuration, since the heater is de-energized after the abnormality is confirmed, the cell (gas sensor) can be continuously heated using the heater even after the abnormality is confirmed, and the gas sensor can be prevented from being damaged due to excessive temperature rise. Power consumption can be reduced.

上記課題を解決するため、本発明のガスセンサ制御方法は、固体電解質体および該固体電解質体に設けられた一対の電極を備えるセルを少なくとも1つ以上有するガスセンサに接続され、前記ガスセンサを駆動するため前記セルに通電するセンサ駆動回路を備えたガスセンサ制御装置の制御方法であって、前記センサ駆動回路は、前記セルへの非通電状態または通電状態が外部の指令により設定される構成をなしており、前記センサ駆動回路又は前記ガスセンサの配線異常を検出する配線異常検出過程と、前記配線異常を検出した場合に、前記センサ駆動回路に対して、前記非通電状態を示す非通電指令を出力し、その後に前記通電状態を示す通電指令を出力する異常復帰確認処理を行う一方、前記異常復帰確認処理によって前記配線異常が解消される否かを判断する判断処理を行う判断過程と、前記判断処理の結果に基づいて、前記配線異常を確定させるか否かを決定する異常確定過程と、を有する。   In order to solve the above problems, a gas sensor control method of the present invention is connected to a gas sensor having at least one cell including a solid electrolyte body and a pair of electrodes provided on the solid electrolyte body, and drives the gas sensor. A control method of a gas sensor control device comprising a sensor drive circuit for energizing the cell, wherein the sensor drive circuit has a configuration in which a non-energized state or an energized state to the cell is set by an external command A wiring abnormality detection process for detecting a wiring abnormality of the sensor driving circuit or the gas sensor, and when detecting the wiring abnormality, a non-energization command indicating the non-energized state is output to the sensor driving circuit, Thereafter, an abnormal return confirmation process for outputting an energization command indicating the energization state is performed, while the abnormal wiring check is performed by the abnormal return confirmation process Having a determination process of performing determination processing for determining whether to be erased, based on the result of the determination process, and a abnormality confirmation process of determining whether to confirm the wiring anomaly.

また、上記のガスセンサ制御方法であって、前記異常確定過程は、前記判断処理にて前記配線異常が解消されていないと判断された場合に、前記判断過程による前記異常復帰確認処理を少なくともさらに1回繰り返し、前記異常復帰確認処理を合計2回以上の所定回数行っても前記判断過程にて前記配線異常が解消されない場合に、前記配線異常を確定させる、態様を採ると良い。   Further, in the gas sensor control method described above, in the abnormality determination process, when it is determined in the determination process that the wiring abnormality is not solved, the abnormality return confirmation process according to the determination process is further performed at least 1 It is preferable to adopt a mode in which the wiring abnormality is determined when the wiring abnormality is not resolved in the determination process even if the abnormality recovery confirmation processing is performed a predetermined number of times twice or more in total.

また、上記のガスセンサ制御方法であって、前記ガスセンサ制御装置は、さらに、前記セルが活性化状態となるように加熱されるヒータであって、前記ガスセンサに設けられるヒータを制御するヒータ制御回路を備えており、前記配線異常検出過程にて最初に前記配線異常を検出してから前記異常確定過程にて前記配線異常を確定させるか否かを決定するまでの期間、前記ヒータを最大電圧未満で、且つ、前記セルの活性化温度を維持可能な電圧異常の中間電圧にて通電するように、前記ヒータ制御回路を制御する、態様を採ると良い。   Further, in the gas sensor control method, the gas sensor control device further includes a heater that is heated so that the cell is activated, and a heater control circuit that controls the heater provided in the gas sensor. A period of time from when the wiring abnormality is first detected in the wiring abnormality detection process until it is determined whether or not the wiring abnormality is to be determined in the abnormality determination process; And it is good to take the aspect which controls the said heater control circuit so that it supplies with the intermediate voltage of the voltage abnormality which can maintain the activation temperature of the said cell.

さらに、上記のガスセンサ制御方法であって、前記異常確定過程にて前期配線異常が確定された場合に、前記ヒータを非通電にするように、前記ヒータ制御回路を制御する、態様を採ると良い。   Further, the gas sensor control method may be configured to control the heater control circuit so that the heater is de-energized when a previous wiring abnormality is determined in the abnormality determination process. .

これらの各ガスセンサ制御方法は、上記のガスセンサ制御装置と同様の作用効果を得ることができる。   Each of these gas sensor control methods can obtain the same effects as the above gas sensor control device.

電子制御ユニットを備える内燃機関制御システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of an internal combustion engine control system provided with an electronic control unit. 電子制御ユニットの概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure of an electronic control unit. 各通電状態(作動モード)に対する各スイッチの状態を表した説明図である。It is explanatory drawing showing the state of each switch with respect to each energized state (operation mode). 第1実施形態における異常確定処理のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the abnormality confirmation process in 1st Embodiment. 第2実施形態における異常確定処理のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the abnormality confirmation process in 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施形態について説明する。
A.第1実施形態:
図1は、本発明の実施形態に係るガスセンサ制御装置(電子制御ユニット;ECU)5を含む、内燃機関制御システム1の構成を示す概略図である。なお、内燃機関制御システム1は、内燃機関(エンジン)の運転状態を制御するための各種制御処理を実行し、被測定ガス(排気ガス)に含まれる特定ガス(酸素)の濃度を検出する処理を実行している。
内燃機関制御システム1は、電子制御ユニット5、ガスセンサ8を備え、ガスセンサ8はエンジンの排気管に取り付けられている。電子制御ユニット5は、ガスセンサ8(センサ素子10)を制御するセンサ制御回路2、エンジン制御装置9(以下、「エンジンCPU」9ともいう)、ヒータ43を制御するヒータ制御回路60を備え、センサ制御回路2はセンサ駆動回路52を含んでいる。エンジン制御装置9は、ヒータ制御回路60に接続され、センサ素子10の温度が作動温度(以降、活性化温度ともいう、たとえば550〜900℃)となるようにヒータ制御回路60を制御する。又、エンジン制御装置9は、伝送ケーブル71を介してセンサ制御回路2に接続されてセンサ制御回路2を制御する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
A. First embodiment:
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an internal combustion engine control system 1 including a gas sensor control device (electronic control unit; ECU) 5 according to an embodiment of the present invention. The internal combustion engine control system 1 executes various control processes for controlling the operating state of the internal combustion engine (engine), and detects the concentration of the specific gas (oxygen) contained in the gas to be measured (exhaust gas). Is running.
The internal combustion engine control system 1 includes an electronic control unit 5 and a gas sensor 8, and the gas sensor 8 is attached to an exhaust pipe of the engine. The electronic control unit 5 includes a sensor control circuit 2 that controls the gas sensor 8 (sensor element 10), an engine control device 9 (hereinafter also referred to as “engine CPU” 9), and a heater control circuit 60 that controls the heater 43. The control circuit 2 includes a sensor drive circuit 52. The engine control device 9 is connected to the heater control circuit 60 and controls the heater control circuit 60 so that the temperature of the sensor element 10 becomes an operating temperature (hereinafter also referred to as an activation temperature, for example, 550 to 900 ° C.). The engine control device 9 is connected to the sensor control circuit 2 via the transmission cable 71 and controls the sensor control circuit 2.

ガスセンサ8は、被測定ガス(排気ガス)中の酸素濃度を広域にわたって検出するセンサ素子10と、センサ素子10を作動温度に保つためのヒータ43とを備え、いわゆる全領域空燃比センサとして動作する。又、センサ素子10は、酸素ポンプセル14と、多孔質拡散層18と、酸素濃度検知セル24と、補強板30とを備えている。ガスセンサ8の詳細な構成については後述する。   The gas sensor 8 includes a sensor element 10 that detects an oxygen concentration in a gas to be measured (exhaust gas) over a wide area, and a heater 43 that keeps the sensor element 10 at an operating temperature, and operates as a so-called full-range air-fuel ratio sensor. . The sensor element 10 includes an oxygen pump cell 14, a porous diffusion layer 18, an oxygen concentration detection cell 24, and a reinforcing plate 30. The detailed configuration of the gas sensor 8 will be described later.

センサ制御回路2は、ガスセンサ8に電気的に接続されるセンサ駆動回路52等を備えている。センサ駆動回路52は、ガスセンサ8(酸素ポンプセル14および酸素濃度検知セル24)に通電してこれらの駆動制御を行い、酸素ポンプセル14の出力(ガス検出信号)や素子インピーダンス(実際は、酸素濃度検知セル24の素子インピーダンスに応じて変化するインピーダンス信号Vrpvs)を検出する。センサ制御回路2は、検出されたガス検出信号および素子抵抗値信号をエンジン制御装置9に出力する。
なお、センサ制御回路2は、例えばASIC(特定用途向け集積回路)として実現することができる。又、ガス検出信号は、被測定ガス中の酸素濃度に応じて変化し、酸素濃度を測定するために用いられる。一方、素子インピーダンス(インピーダンス信号)は、ガスセンサ8の内部抵抗値を示し、ガスセンサ8の温度に応じて相関関係をもって変化するが、素子インピーダンスの検出及びガスセンサ8の温度の算出は公知の手法を用いて行うことができるため、詳細は省略する。
The sensor control circuit 2 includes a sensor drive circuit 52 and the like that are electrically connected to the gas sensor 8. The sensor drive circuit 52 energizes the gas sensor 8 (the oxygen pump cell 14 and the oxygen concentration detection cell 24) to perform drive control thereof, and outputs the oxygen pump cell 14 (gas detection signal) and the element impedance (actually, the oxygen concentration detection cell). The impedance signal Vrpvs) that changes according to the element impedance of 24 is detected. The sensor control circuit 2 outputs the detected gas detection signal and element resistance value signal to the engine control device 9.
The sensor control circuit 2 can be realized as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), for example. The gas detection signal changes according to the oxygen concentration in the gas to be measured, and is used for measuring the oxygen concentration. On the other hand, the element impedance (impedance signal) indicates the internal resistance value of the gas sensor 8 and changes with a correlation according to the temperature of the gas sensor 8, but the detection of the element impedance and the calculation of the temperature of the gas sensor 8 use known methods. The details are omitted.

センサ制御回路2(センサ駆動回路52)は、Vs+端子、COM端子、Ip+端子を備え、これらの各端子は、電子制御ユニット5の第1接続端子15、第2接続端子17、第3接続端子19にそれぞれ電気的に接続されている。そして、第1接続端子15及び配線61を介して、後述するセンサ素子10の第2検知電極28がセンサ制御回路2のVs+端子に電気的に接続されている。また、第2接続端子17及び配線62を介して、センサ素子10の第1検知電極22および第2ポンプ電極16がセンサ制御回路2のCOM端子に電気的に接続されている。同様に、第3接続端子19及び配線63を介して、センサ素子10の第1ポンプ電極12がセンサ制御回路2のIp+端子に電気的に接続されている。このようにして、ガスセンサ8にセンサ駆動回路52が電気的に接続され、ガス検出信号や素子抵抗値信号を検知するようになっている。   The sensor control circuit 2 (sensor drive circuit 52) includes a Vs + terminal, a COM terminal, and an Ip + terminal. These terminals are the first connection terminal 15, the second connection terminal 17, and the third connection terminal of the electronic control unit 5, respectively. 19 are electrically connected to each other. A second detection electrode 28 of the sensor element 10 to be described later is electrically connected to the Vs + terminal of the sensor control circuit 2 through the first connection terminal 15 and the wiring 61. Further, the first detection electrode 22 and the second pump electrode 16 of the sensor element 10 are electrically connected to the COM terminal of the sensor control circuit 2 through the second connection terminal 17 and the wiring 62. Similarly, the first pump electrode 12 of the sensor element 10 is electrically connected to the Ip + terminal of the sensor control circuit 2 via the third connection terminal 19 and the wiring 63. In this way, the sensor drive circuit 52 is electrically connected to the gas sensor 8 to detect a gas detection signal or an element resistance value signal.

制御部55は、センサ制御回路2での各種制御処理を実行するロジック回路で構成することができる。   The control unit 55 can be configured by a logic circuit that executes various control processes in the sensor control circuit 2.

エンジン制御装置9は、中央演算処理装置としてのCPUと、データやプログラムなどを格納する記憶部(RAMおよびROM)と、外部機器との間で信号の入出力を行う入力ポートおよび出力ポートと、を備えるマイクロコンピュータで構成することができる。エンジン制御装置9は、記憶部に格納されたプログラムに基づいてCPUが各種演算処理を実行し、演算やデータ転送などの命令の実行を制御する。また、エンジン制御装置9は、入力ポートに入力された信号を、入力ポート用レジスタの内容に反映し、出力ポート用レジスタに格納された内容を、出力ポートに信号として出力する。
そして、エンジン制御装置9は、センサ制御回路2から出力されるガス検出信号Vipに基づき酸素濃度を演算する。エンジン制御装置9は、演算により得られた酸素濃度を用いてエンジンの燃焼制御(空燃比制御)などを実行することで、内燃機関の運転状態を制御する。
The engine control device 9 includes a CPU as a central processing unit, storage units (RAM and ROM) for storing data, programs, and the like, and an input port and an output port for inputting and outputting signals between external devices, It can comprise with a microcomputer provided with. In the engine control device 9, the CPU executes various arithmetic processes based on a program stored in the storage unit, and controls the execution of instructions such as arithmetic and data transfer. Further, the engine control device 9 reflects the signal input to the input port in the contents of the input port register, and outputs the content stored in the output port register as a signal to the output port.
The engine control device 9 calculates the oxygen concentration based on the gas detection signal Vip output from the sensor control circuit 2. The engine control device 9 controls the operating state of the internal combustion engine by executing engine combustion control (air-fuel ratio control) or the like using the oxygen concentration obtained by the calculation.

さらに、エンジン制御装置9は、センサ制御回路2への後述する通電状態を切り替える指令(以下、適宜「切替指令」という)を出力する指令出力処理、異常の確定処理も実行している。なお、上記した指令(切替指令)が特許請求の範囲の「指令」に相当する。また、エンジン制御装置9が特許請求の範囲の「指令手段」に相当する。   Furthermore, the engine control device 9 also executes a command output process for outputting a command (hereinafter referred to as “switching command” as appropriate) for switching an energization state, which will be described later, to the sensor control circuit 2 and an abnormality determination process. The above-described command (switching command) corresponds to a “command” in the claims. The engine control device 9 corresponds to “command means” in the claims.

次に、ガスセンサ8の構成について説明する。
酸素ポンプセル14は、部分安定化ジルコニアにより板状に形成された酸素イオン伝導性固体電解質体13と、その表面と裏面のそれぞれに主として白金で形成された第1ポンプ電極12、第2ポンプ電極16を有している。第1ポンプ電極12は、配線63を介して電子制御ユニット5の第3接続端子19に電気的に接続されており、第2ポンプ電極16は、配線62を介して電子制御ユニット5の第2接続端子17に電気的に接続されている。なお、第1ポンプ電極12は、多孔質保護層29に覆われており、多孔質保護層29により被毒物質などから保護されている。
酸素濃度検知セル24は、部分安定化ジルコニアにより板状に形成された酸素イオン伝導性固体電解質体23と、その表面と裏面のそれぞれに主として白金で形成された第1検知電極22、第2検知電極28を有している。第1検知電極22は、配線62を介して電子制御ユニット5の第2接続端子17に電気的に接続されており、第2ポンプ電極16とも電気的に接続されている。第2検知電極28は、配線61を介して電子制御ユニット5の第1接続端子15に電気的に接続されている。
Next, the configuration of the gas sensor 8 will be described.
The oxygen pump cell 14 includes an oxygen ion conductive solid electrolyte body 13 formed in a plate shape by partially stabilized zirconia, and a first pump electrode 12 and a second pump electrode 16 formed mainly of platinum on the front and back surfaces, respectively. have. The first pump electrode 12 is electrically connected to the third connection terminal 19 of the electronic control unit 5 through the wiring 63, and the second pump electrode 16 is connected to the second pump of the electronic control unit 5 through the wiring 62. It is electrically connected to the connection terminal 17. The first pump electrode 12 is covered with a porous protective layer 29 and is protected from poisonous substances by the porous protective layer 29.
The oxygen concentration detection cell 24 includes an oxygen ion conductive solid electrolyte body 23 formed in a plate shape by partially stabilized zirconia, a first detection electrode 22 formed mainly of platinum on each of the front and back surfaces, and a second detection electrode. An electrode 28 is provided. The first detection electrode 22 is electrically connected to the second connection terminal 17 of the electronic control unit 5 via the wiring 62 and is also electrically connected to the second pump electrode 16. The second detection electrode 28 is electrically connected to the first connection terminal 15 of the electronic control unit 5 via the wiring 61.

酸素ポンプセル14と酸素濃度検知セル24との間には、両セル14,24を電気的に絶縁し、絶縁性材料(アルミナなど)を主体とする絶縁層(図示せず)が介装され、その絶縁層の一部に多孔質拡散層18が設けられている。多孔質拡散層18は、センサ素子10の内部に導入される被測定ガスの拡散律速を行うため、絶縁性材料(アルミナなど)を主体として多孔質状に形成されている。なお、多孔質拡散層18の代わりに、上記絶縁層の側壁に拡散律側部として小孔を配設してもよい。
酸素ポンプセル14と酸素濃度検知セル24との間には、多孔質拡散層18および上記絶縁層(図示省略)により包囲された中空状の測定室20が形成されている。測定室20は、多孔質拡散層18(詳細には、多孔質部)を介して測定ガス雰囲気と連通されている。また、測定室20の上面に第2ポンプ電極16が露出し、測定室20の下面に第1検知電極22が露出している。
Between the oxygen pump cell 14 and the oxygen concentration detection cell 24, an insulating layer (not shown) mainly composed of an insulating material (such as alumina) is interposed between the cells 14 and 24, A porous diffusion layer 18 is provided in a part of the insulating layer. The porous diffusion layer 18 is formed in a porous shape mainly composed of an insulating material (such as alumina) in order to control the diffusion of the gas to be measured introduced into the sensor element 10. Instead of the porous diffusion layer 18, a small hole may be provided on the side wall of the insulating layer as a diffusion regulation side portion.
A hollow measurement chamber 20 surrounded by the porous diffusion layer 18 and the insulating layer (not shown) is formed between the oxygen pump cell 14 and the oxygen concentration detection cell 24. The measurement chamber 20 is communicated with the measurement gas atmosphere via the porous diffusion layer 18 (specifically, the porous portion). Further, the second pump electrode 16 is exposed on the upper surface of the measurement chamber 20, and the first detection electrode 22 is exposed on the lower surface of the measurement chamber 20.

又、酸素濃度検知セル24のうち測定室20への対向面と反対側の面に補強板30が積層され、センサ素子10の全体的な強度を向上させている。補強板30は、各固体電解質体13,23と略同じ大きさであり、セラミックを主体とする材料にて板状に形成されている。
そして、第2検知電極28は、補強板30と酸素イオン伝導性固体電解質体23との間に挟み込まれて外部と遮断され、第2検知電極28の周囲には密閉空間としての基準酸素室26が形成されている。従って、第2検知電極28から第1検知電極22に向かう方向に微小な定電流Icpを通電し、測定室20から第2検知電極28の側に酸素をポンピングすることにより、基準酸素室26に略一定濃度の酸素が蓄積される。このようにして基準酸素室26の酸素は、酸素濃度を検出する際の基準濃度となる。
In addition, a reinforcing plate 30 is laminated on the surface opposite to the surface facing the measurement chamber 20 in the oxygen concentration detection cell 24 to improve the overall strength of the sensor element 10. The reinforcing plate 30 is substantially the same size as the solid electrolyte bodies 13 and 23, and is formed in a plate shape with a material mainly made of ceramic.
The second detection electrode 28 is sandwiched between the reinforcing plate 30 and the oxygen ion conductive solid electrolyte body 23 and is cut off from the outside, and a reference oxygen chamber 26 as a sealed space around the second detection electrode 28. Is formed. Accordingly, a small constant current Icp is applied in the direction from the second detection electrode 28 to the first detection electrode 22, and oxygen is pumped from the measurement chamber 20 to the second detection electrode 28 side, thereby causing the reference oxygen chamber 26 to enter. A substantially constant concentration of oxygen is accumulated. In this way, the oxygen in the reference oxygen chamber 26 becomes a reference concentration for detecting the oxygen concentration.

一方、センサ素子10の酸素ポンプセル14に対向するようにして、平板状のヒータ43が配置されている。ヒータ43は、アルミナを主体とする材料にて形成され、その内部には、白金を主体とする材料にて形成されたヒータ配線72を備えている。ヒータ43は、後述するヒータ制御回路60から供給される電圧(電力)により、センサ素子10の温度が活性化温度(この実施形態では、830℃)以上となるように制御される。また、ヒータ配線72の両端は、ヒータ制御回路60に電気的に接続されている。そして、ヒータ43による加熱によって、センサ素子10(の酸素ポンプセル14および酸素濃度検知セル24)が活性化し、ガス検出(酸素検出)が可能となる。   On the other hand, a flat heater 43 is disposed so as to face the oxygen pump cell 14 of the sensor element 10. The heater 43 is formed of a material mainly composed of alumina, and has a heater wiring 72 formed of a material mainly composed of platinum therein. The heater 43 is controlled by a voltage (electric power) supplied from a heater control circuit 60 described later so that the temperature of the sensor element 10 is equal to or higher than an activation temperature (830 ° C. in this embodiment). Further, both ends of the heater wiring 72 are electrically connected to the heater control circuit 60. The sensor element 10 (the oxygen pump cell 14 and the oxygen concentration detection cell 24) is activated by the heating by the heater 43, and gas detection (oxygen detection) becomes possible.

次に、ガスセンサ8(センサ素子10)の動作について説明する。
まず、被測定ガス(排気ガス)が、多孔質拡散層18を介して測定室20に拡散する。このとき、エンジンに供給される混合気(つまり、測定室20中の被測定ガス)が理論空燃比に保たれている状態では、測定室20と酸素濃度の基準となる基準酸素室26との間の酸素濃度差により、酸素濃度検知セル24に450[mV]の起電力が発生する(第1検知電極22と第2検知電極28との間に450[mV]の電位差が生じる)。
ところで、エンジンに供給される混合気の空燃比の変化に応じて、排気ガスに含まれる酸素濃度は変化し、測定室20に含まれる被測定ガス中の酸素濃度も変化する。そこで、本実施形態の内燃機関制御システム1では、第1検知電極22と第2検知電極28との間の電位差が450[mV]に保たれるように、センサ制御回路2によって酸素ポンプセル14に流れるIp電流を制御する。つまり、測定室20の雰囲気が理論空燃比と同じ状態になるようにIp電流を制御することで、酸素ポンプセル14によって酸素のポンピングが行われる。
Next, the operation of the gas sensor 8 (sensor element 10) will be described.
First, the gas to be measured (exhaust gas) diffuses into the measurement chamber 20 through the porous diffusion layer 18. At this time, in a state where the air-fuel mixture supplied to the engine (that is, the gas to be measured in the measurement chamber 20) is maintained at the stoichiometric air-fuel ratio, the measurement chamber 20 and the reference oxygen chamber 26 that serves as a reference for the oxygen concentration. Due to the difference in oxygen concentration, an electromotive force of 450 [mV] is generated in the oxygen concentration detection cell 24 (a potential difference of 450 [mV] is generated between the first detection electrode 22 and the second detection electrode 28).
By the way, according to the change of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine, the oxygen concentration contained in the exhaust gas changes, and the oxygen concentration in the measurement gas contained in the measurement chamber 20 also changes. Therefore, in the internal combustion engine control system 1 of the present embodiment, the sensor control circuit 2 causes the oxygen pump cell 14 to maintain the potential difference between the first detection electrode 22 and the second detection electrode 28 at 450 [mV]. The flowing Ip current is controlled. That is, oxygen pumping is performed by the oxygen pump cell 14 by controlling the Ip current so that the atmosphere in the measurement chamber 20 is in the same state as the stoichiometric air-fuel ratio.

そして、酸素ポンプセル14は、一対の電極間(第1ポンプ電極12,第2ポンプ電極16)に通電される電流の通電方向に応じて、測定室20からの酸素の汲み出し、または測定室20への酸素の汲み入れを切換可能に構成されている。また、酸素ポンプセル14は、一対の電極間に通電される電流の大きさに応じて、酸素のポンピング量を調整可能に構成されている。このため、このIp電流の通電状態(通電方向、電流値など)に基づいて、被測定ガス中の酸素濃度を演算することができる。   The oxygen pump cell 14 pumps out oxygen from the measurement chamber 20 or supplies it to the measurement chamber 20 depending on the direction of current flowing between the pair of electrodes (the first pump electrode 12 and the second pump electrode 16). The pumping of oxygen can be switched. Further, the oxygen pump cell 14 is configured to be capable of adjusting the pumping amount of oxygen in accordance with the magnitude of the current passed between the pair of electrodes. Therefore, the oxygen concentration in the gas to be measured can be calculated based on the energization state (energization direction, current value, etc.) of the Ip current.

次に、図2に基づいて、電子制御ユニット5の構成および動作について説明する。図2は、電子制御ユニット5の概略構成を示す回路図である。電子制御ユニット5は、上述したように、センサ制御回路2と、ヒータ制御回路60と、エンジン制御装置9と、を備えている。   Next, the configuration and operation of the electronic control unit 5 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit diagram showing a schematic configuration of the electronic control unit 5. As described above, the electronic control unit 5 includes the sensor control circuit 2, the heater control circuit 60, and the engine control device 9.

センサ制御回路2は、センサ駆動回路52、端子電圧出力回路54、制御部55、差動増幅回路57、異常検出回路58を備えている。   The sensor control circuit 2 includes a sensor drive circuit 52, a terminal voltage output circuit 54, a control unit 55, a differential amplifier circuit 57, and an abnormality detection circuit 58.

センサ駆動回路52は、酸素ポンプセル14を駆動するIp電流を流すためのオペアンプ32、Ip電流の制御特性を改善するためのPID制御回路56、第2検知電極28の周囲(基準酸素室26)の酸素濃度を一定に保つよう酸素濃度検知セル24に定電流Icpを流すための定電流源46、Ip電流の制御目標電圧を供給する定電圧源48、を備えている。
また、センサ駆動回路52は、センサ素子10との接続端子(Vs+端子、COM端子、Ip+端子)、PID制御回路56の特性を決める素子を外付けするための端子(P1端子、P2端子、Pout端子)、及びエンジン制御装置9から出力された通電状態の切換指令に応じてセンサ駆動回路52の通電状態(作動モード)を変更するためのスイッチSW1〜SW5、を備えている。なお、センサ駆動回路52の作動モードとは、センサ素子10への通電状態を表す。
The sensor drive circuit 52 includes an operational amplifier 32 for flowing an Ip current for driving the oxygen pump cell 14, a PID control circuit 56 for improving the control characteristic of the Ip current, and the periphery of the second detection electrode 28 (reference oxygen chamber 26). A constant current source 46 for supplying a constant current Icp to the oxygen concentration detection cell 24 so as to keep the oxygen concentration constant, and a constant voltage source 48 for supplying a control target voltage for the Ip current are provided.
The sensor drive circuit 52 is connected to the sensor element 10 (Vs + terminal, COM terminal, Ip + terminal) and terminals for externally determining elements that determine the characteristics of the PID control circuit 56 (P1 terminal, P2 terminal, Pout). Terminal) and switches SW1 to SW5 for changing the energization state (operation mode) of the sensor drive circuit 52 in accordance with the energization state switching command output from the engine control device 9. The operation mode of the sensor drive circuit 52 represents the energization state to the sensor element 10.

さらに、センサ駆動回路52はCOM端子17に接続されるVcent点を備え、Vcent点には、PID制御回路56の後述する出力端、オペアンプ32の反転入力端子、オペアンプ34の出力端子が接続されている。なお、オペアンプ34の出力端子はスイッチSW1を介してVcent端子に接続されている。又、オペアンプ34の反転入力端子は出力端子に接続され、オペアンプ34の非反転入力端子には基準電圧3.6Vが印加されている。つまり、オペアンプ34はVcent端子に基準電圧3.6Vを印加すると共に、センサ素子10の異常診断を行う異常診断用電流などを供給する回路である。
なお、Vcent点には、配線62,第2接続端子17および抵抗素子R1を介して第2ポンプ電極16が接続されている。
Further, the sensor driving circuit 52 includes a Vcent point connected to the COM terminal 17, and an output terminal (described later) of the PID control circuit 56, an inverting input terminal of the operational amplifier 32, and an output terminal of the operational amplifier 34 are connected to the Vcent point. Yes. The output terminal of the operational amplifier 34 is connected to the Vcent terminal via the switch SW1. Further, the inverting input terminal of the operational amplifier 34 is connected to the output terminal, and the reference voltage 3.6 V is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 34. That is, the operational amplifier 34 is a circuit that applies a reference voltage of 3.6 V to the Vcent terminal and supplies an abnormality diagnosis current for performing an abnormality diagnosis of the sensor element 10.
The second pump electrode 16 is connected to the Vcent point via the wiring 62, the second connection terminal 17, and the resistance element R1.

Ip+端子には、分圧回路65およびオペアンプ32の出力端子が接続されている。分圧回路65は、定電源電圧を分圧する2つの抵抗素子R7,R8を備え、抵抗素子R7,R8の接続点がスイッチSW4を介してIp+端子に接続されている。また、オペアンプ32の出力端子はスイッチSW3を介してIp+端子に接続されている。なお、抵抗素子R8の一端は接地されている。
オペアンプ32の反転入力端子には、Vcent端子および抵抗素子R2を介してPID制御回路56が接続され、オペアンプ32の非反転入力端子には基準電圧3.6Vが印加されている。つまり、オペアンプ32は、センサ素子10(詳細には、酸素濃度検知セル24)への通電電流を制御する負帰還回路の一部を構成している。
The voltage dividing circuit 65 and the output terminal of the operational amplifier 32 are connected to the Ip + terminal. The voltage dividing circuit 65 includes two resistance elements R7 and R8 that divide the constant power supply voltage, and the connection point of the resistance elements R7 and R8 is connected to the Ip + terminal via the switch SW4. The output terminal of the operational amplifier 32 is connected to the Ip + terminal via the switch SW3. One end of the resistance element R8 is grounded.
A PID control circuit 56 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 32 via the Vcent terminal and the resistance element R2, and a reference voltage of 3.6 V is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 32. That is, the operational amplifier 32 constitutes a part of a negative feedback circuit that controls a current flowing to the sensor element 10 (specifically, the oxygen concentration detection cell 24).

PID制御回路56は、酸素濃度検知セル24の制御目標電圧である450mVと、酸素濃度検知セル24の出力電圧Vsとの偏差量ΔVsをPID演算し、上述の負帰還制御の制御特性を改善する機能を有している。PID制御回路56は、オペアンプ36,40、抵抗R3〜R5、コンデンサC1〜C3、を備えている。
PID制御回路56の入力端(オペアンプ40の反転入力端子)には、オペアンプ42の出力端子が接続され、オペアンプ42の非反転入力端子がVs+端子に接続されている。つまり、酸素濃度検知セル24の出力電圧Vsがオペアンプ42を介してPID制御回路56に入力される。なお、オペアンプ42の反転入力端子は出力端子に接続されている。
又、Vs+端子には、スイッチSW5を介して定電流源46が接続されている。定電流源46は、酸素濃度検知セル24の第2検知電極28の周囲(基準酸素室26)の酸素濃度を一定に保つために、酸素濃度検知セル24に流される定電流Icp(例えば、17μA)を供給する回路である。
The PID control circuit 56 performs a PID operation on a deviation amount ΔVs between the control target voltage 450 mV of the oxygen concentration detection cell 24 and the output voltage Vs of the oxygen concentration detection cell 24 to improve the control characteristics of the negative feedback control described above. It has a function. The PID control circuit 56 includes operational amplifiers 36 and 40, resistors R3 to R5, and capacitors C1 to C3.
The input terminal of the PID control circuit 56 (the inverting input terminal of the operational amplifier 40) is connected to the output terminal of the operational amplifier 42, and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 42 is connected to the Vs + terminal. That is, the output voltage Vs of the oxygen concentration detection cell 24 is input to the PID control circuit 56 via the operational amplifier 42. Note that the inverting input terminal of the operational amplifier 42 is connected to the output terminal.
A constant current source 46 is connected to the Vs + terminal via the switch SW5. The constant current source 46 is a constant current Icp (for example, 17 μA) that is passed through the oxygen concentration detection cell 24 in order to keep the oxygen concentration around the second detection electrode 28 (reference oxygen chamber 26) of the oxygen concentration detection cell 24 constant. ).

又、オペアンプ40の反転入力端子には、抵抗素子を介してオペアンプ38の出力端子が接続されている。オペアンプ38の非反転入力端子には定電圧源48が接続され、オペアンプ38の反転入力端子は出力端子に接続されている。つまり、定電圧源48の出力は、オペアンプ38を介してオペアンプ40の反転入力端子に入力され、Ip電流を制御する制御目標となる電圧である450mVがオペアンプ40を介してPID制御回路56に供給される。
オペアンプ40の出力端子はP1端子に接続され、オペアンプ40の非反転入力端子はVcent端子に接続されている。又、オペアンプ40の出力端子と反転入力端子の間に抵抗素子が介装されている。P1端子には、抵抗R5とコンデンサC3とコンデンサC2との第1直列回路の抵抗R5側と、抵抗R4とR3との第2直列回路のR4側が並列に接続されている。又、第1直列回路のコンデンサC3とコンデンサC2の接続点がP2端子に接続されている。同様に、第2直列回路の抵抗R4とR3の接続点もP2端子に接続されている。さらに、コンデンサC2と抵抗R3はコンデンサC1に接続され、コンデンサC1はPout端子に接続されている。
The output terminal of the operational amplifier 38 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 40 through a resistance element. A constant voltage source 48 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 38, and the inverting input terminal of the operational amplifier 38 is connected to the output terminal. That is, the output of the constant voltage source 48 is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 40 via the operational amplifier 38, and 450 mV, which is a control target for controlling the Ip current, is supplied to the PID control circuit 56 via the operational amplifier 40. Is done.
The output terminal of the operational amplifier 40 is connected to the P1 terminal, and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 40 is connected to the Vcent terminal. Further, a resistance element is interposed between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier 40. The P1 terminal is connected in parallel to the resistor R5 side of the first series circuit of the resistor R5, the capacitor C3, and the capacitor C2, and the R4 side of the second series circuit of the resistors R4 and R3. The connection point between the capacitor C3 and the capacitor C2 of the first series circuit is connected to the P2 terminal. Similarly, the connection point between the resistors R4 and R3 of the second series circuit is also connected to the P2 terminal. Further, the capacitor C2 and the resistor R3 are connected to the capacitor C1, and the capacitor C1 is connected to the Pout terminal.

そして、P2端子はオペアンプ36の反転入力端子に接続され、PID制御回路56の出力端(オペアンプ36の出力端子)は、スイッチSW2を介してPout端子に接続されている。一方、オペアンプ36の非反転入力端子には基準電圧3.6Vが印加されている。
Pout端子は、抵抗素子R2を介してVcent点に接続され、PID制御回路56の出力端(コンデンサC1)は、抵抗素子R2及び抵抗素子R1を介してCOM端子に接続されている。
なお、抵抗R3〜R5、コンデンサC1〜C3は、P1端子及びP2端子に装着されPID制御回路56の制御特性を決めるために備えられている。
又、Vs+端子とIp+端子との間には、センサ駆動回路52の発振を防止するために、抵抗R6とコンデンサC4との直列回路からなる発振防止回路59が挿入されている。
The P2 terminal is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 36, and the output terminal of the PID control circuit 56 (the output terminal of the operational amplifier 36) is connected to the Pout terminal via the switch SW2. On the other hand, a reference voltage of 3.6 V is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 36.
The Pout terminal is connected to the Vcent point via the resistance element R2, and the output terminal (capacitor C1) of the PID control circuit 56 is connected to the COM terminal via the resistance element R2 and the resistance element R1.
Resistors R3 to R5 and capacitors C1 to C3 are provided to determine the control characteristics of the PID control circuit 56 attached to the P1 terminal and the P2 terminal.
Further, an oscillation preventing circuit 59 composed of a series circuit of a resistor R6 and a capacitor C4 is inserted between the Vs + terminal and the Ip + terminal in order to prevent oscillation of the sensor drive circuit 52.

次に、センサ制御回路2が有する他の回路54、57、58について説明する。
端子電圧出力回路54は制御部55を介し、Vs+端子、COM端子、Ip+端子の各端子電圧をエンジン制御装置9に対して出力する。なお、図中では接続ラインが省略されているが、端子電圧出力回路54の入力端子は、Vs+端子、COM端子、Ip+端子にそれぞれ接続されている。
差動増幅回路57は、抵抗素子R2の両端電圧(具体的には、Vcent点とPout点の両端電圧)をガス検出信号としてエンジン制御装置9の入力ポートに出力する。この電圧は、酸素ポンプセル14に流れるIp電流を抵抗素子R2にて電圧変換したものである。なお、伝送ケーブル71を介して、ガス検出信号をエンジン制御装置9の入力ポートに出力しても良い。
Next, other circuits 54, 57, and 58 included in the sensor control circuit 2 will be described.
The terminal voltage output circuit 54 outputs the terminal voltages of the Vs + terminal, the COM terminal, and the Ip + terminal to the engine control device 9 via the control unit 55. Although connection lines are omitted in the figure, the input terminals of the terminal voltage output circuit 54 are connected to the Vs + terminal, the COM terminal, and the Ip + terminal, respectively.
The differential amplifier circuit 57 outputs the voltage across the resistor element R2 (specifically, the voltage across the Vcent point and the Pout point) to the input port of the engine control device 9 as a gas detection signal. This voltage is obtained by converting the Ip current flowing through the oxygen pump cell 14 by the resistance element R2. Note that the gas detection signal may be output to the input port of the engine control device 9 via the transmission cable 71.

次に、異常検出回路58は、ウィンドコンパレータ58a、58b、58cとOR回路58dで構成され、各コンパレータ58a、58b、58cの出力端子が並列にOR回路58dの入力端子に接続されている。そして、図中では接続ラインが省略されているが、各コンパレータの入力端子は、Vs+端子、COM端子、Ip+端子にそれぞれ接続されている。
各ウィンドコンパレータ58a、58b、58cは、それぞれ、Vs+端子、COM端子、Ip+端子の各端子電圧が所定の電圧範囲内であるときにローレベル信号を出力し、各端子電圧が所定の電圧範囲外であるときにハイレベル信号を出力するように構成されている。
Next, the abnormality detection circuit 58 includes window comparators 58a, 58b and 58c and an OR circuit 58d, and the output terminals of the comparators 58a, 58b and 58c are connected in parallel to the input terminal of the OR circuit 58d. Although the connection lines are omitted in the figure, the input terminals of the comparators are connected to the Vs + terminal, the COM terminal, and the Ip + terminal, respectively.
Each of the window comparators 58a, 58b, and 58c outputs a low level signal when each terminal voltage of the Vs + terminal, the COM terminal, and the Ip + terminal is within a predetermined voltage range, and each terminal voltage is out of the predetermined voltage range. Is configured to output a high level signal.

Vs+端子の端子電圧は、通常、COM端子の基準電圧3.6Vに酸素濃度検知セル24の出力電圧Vs(450mV)を加えた値である4.05Vに保たれている。ところが、Vs+端子に接続された配線61等(Vs+ラインとも称する)が何らかの原因により電源電位やグランド電位に短絡すると、Vs+端子の端子電圧は電源電位やグランド電位となる。すると、センサ素子10に過大な異常電流が流れ、センサ素子10が破損するおそれがある。そこで、ウィンドコンパレータ58aは、Vs+端子の端子電圧と予め設定された閾値とを比較し、Vs+端子の端子電圧が閾値を超えたときにハイレベル信号を出力するように構成されている。
具体的には、ウィンドコンパレータ58aの閾値の上限を9V、又は、センサ素子制御回路50の電源電圧の変動を考慮して、電源電圧から所定値(例えば、1.5V)減じた所定電圧値に設定すると共に、閾値の下限をグランドレベルの0Vにグランド浮きを考慮した1Vに設定する。そして、Vs+端子の端子電圧が上限値の9V又は所定電圧値を超えて上昇したとき、或いは、Vs+端子の端子電圧が下限値の1Vを超えて下降したときに、ウィンドコンパレータ58aは、ハイレベル信号を出力するように構成されている。
The terminal voltage of the Vs + terminal is normally maintained at 4.05 V, which is a value obtained by adding the output voltage Vs (450 mV) of the oxygen concentration detection cell 24 to the reference voltage 3.6 V of the COM terminal. However, when the wiring 61 or the like (also referred to as a Vs + line) connected to the Vs + terminal is short-circuited to the power supply potential or the ground potential for some reason, the terminal voltage of the Vs + terminal becomes the power supply potential or the ground potential. Then, an excessive abnormal current flows through the sensor element 10 and the sensor element 10 may be damaged. Therefore, the window comparator 58a is configured to compare the terminal voltage of the Vs + terminal with a preset threshold value and output a high level signal when the terminal voltage of the Vs + terminal exceeds the threshold value.
Specifically, the upper limit of the threshold value of the window comparator 58a is set to 9V or a predetermined voltage value obtained by subtracting a predetermined value (for example, 1.5V) from the power supply voltage in consideration of the fluctuation of the power supply voltage of the sensor element control circuit 50. In addition to setting, the lower limit of the threshold is set to 1 V taking ground floating into 0 V of the ground level. When the terminal voltage at the Vs + terminal rises above the upper limit value of 9V or a predetermined voltage value, or when the terminal voltage at the Vs + terminal falls below the lower limit value of 1V, the window comparator 58a It is configured to output a signal.

COM端子の端子電圧は、通常、オペアンプ32により基準電圧3.6Vになるように制御されている。ところが、COM端子に接続された配線62等(COMラインとも称する)が何らかの原因により電源電圧やグランドレベルに短絡すると、Vs+端子と同様、COM端子の端子電圧は電源電位やグランド電位となる。そこで、ウィンドコンパレータ58bは、COM端子の端子電圧と予め設定された閾値とを比較し、COM端子の端子電圧が閾値を超えたときにハイレベル信号を出力するように構成されている。具体的には、ウィンドコンパレータ58aと同様に、ウィンドコンパレータ58bの閾値の上限を9Vまたは所定電圧値に設定すると共に、閾値の下限を1Vに設定する。そして、COM端子の端子電圧が上限値の9Vを超えて上昇したとき、或いは、COM端子の電位が下限値の1Vを超えて下降したときに、ウィンドコンパレータ58bは、ハイレベル信号を出力するように構成されている。   The terminal voltage of the COM terminal is normally controlled by the operational amplifier 32 so that the reference voltage is 3.6V. However, when the wiring 62 or the like (also referred to as a COM line) connected to the COM terminal is short-circuited to the power supply voltage or the ground level for some reason, the terminal voltage of the COM terminal becomes the power supply potential or the ground potential, like the Vs + terminal. Therefore, the window comparator 58b is configured to compare the terminal voltage of the COM terminal with a preset threshold value and output a high level signal when the terminal voltage of the COM terminal exceeds the threshold value. Specifically, similarly to the window comparator 58a, the upper limit of the threshold of the window comparator 58b is set to 9V or a predetermined voltage value, and the lower limit of the threshold is set to 1V. When the terminal voltage of the COM terminal rises above the upper limit value of 9V, or when the potential of the COM terminal falls below the lower limit value of 1V, the window comparator 58b outputs a high level signal. It is configured.

Ip+端子においても、Ip+端子に接続された配線63等(Ip+ラインとも称する)が何らかの原因により電源電圧やグランドレベルに短絡すると、Ip+端子の端子電圧は電源電位やグランド電位となる。そこで、ウィンドコンパレータ58cは、Ip+端子の端子電圧と予め設定された閾値とを比較し、Ip+端子の端子電圧が閾値を超えたときにハイレベル信号を出力するように構成されている。具体的には、Ip+端子の端子電圧が入力されるウィンドコンパレータ58cにおいても、ウィンドコンパレータ58bと同様に、基準電圧3.6Vを挟むように、閾値の上限を9V又は所定電圧値に設定すると共に、閾値の下限を1Vに設定する。そして、Ip+端子の端子電圧が上限値の9V又は所定電圧値を超えて上昇したとき、或いは、Ip+端子の端子電圧が下限値の1Vを超えて下降したときに、ウィンドコンパレータ58cは、ハイレベル信号を出力するように構成されている。   Also in the Ip + terminal, when the wiring 63 or the like (also referred to as an Ip + line) connected to the Ip + terminal is short-circuited to the power supply voltage or the ground level for some reason, the terminal voltage of the Ip + terminal becomes the power supply potential or the ground potential. Therefore, the window comparator 58c is configured to compare the terminal voltage of the Ip + terminal with a preset threshold value and output a high level signal when the terminal voltage of the Ip + terminal exceeds the threshold value. Specifically, in the window comparator 58c to which the terminal voltage of the Ip + terminal is input, the upper limit of the threshold is set to 9V or a predetermined voltage value so as to sandwich the reference voltage 3.6V, similarly to the window comparator 58b. The lower limit of the threshold is set to 1V. When the terminal voltage at the Ip + terminal rises above the upper limit value of 9V or a predetermined voltage value, or when the terminal voltage at the Ip + terminal falls below the lower limit value of 1V, the window comparator 58c It is configured to output a signal.

OR回路58dは、各ウィンドコンパレータ58a、58b、58cからの信号の論理和を算出し、各ウィンドコンパレータ58a、58b、58cの何れかからハイレベル信号が入力されたときに、異常検出フラグDIAGをDIAG=1としエンジン制御装置9に出力する。尚、Vs+端子、COM端子、Ip+端子の各端子電圧が所定の電圧範囲内であるときは、異常検出回路58は異常検出フラグDIAGをDIAG=0とし、エンジン制御装置9に出力する。このように、異常検出回路58は、Vs+ライン、COMライン、Ip+ラインの何れかで短絡異常が発生して、Vs+端子、COM端子、Ip+端子の端子電圧が閾値を超えて異常電圧値となった場合(換言すれば、センサ素子10に異常が発生した場合)に、異常検出フラグDIAGをDIAG=1とする機能を有する。   The OR circuit 58d calculates the logical sum of the signals from the window comparators 58a, 58b, and 58c, and sets the abnormality detection flag DIAG when a high level signal is input from any of the window comparators 58a, 58b, and 58c. DIAG = 1 and output to the engine controller 9. When the terminal voltages of the Vs + terminal, the COM terminal, and the Ip + terminal are within a predetermined voltage range, the abnormality detection circuit 58 sets the abnormality detection flag DIAG to DIAG = 0 and outputs it to the engine control device 9. As described above, the abnormality detection circuit 58 has a short circuit abnormality in any one of the Vs + line, the COM line, and the Ip + line, and the terminal voltages of the Vs + terminal, the COM terminal, and the Ip + terminal exceed the threshold values and become abnormal voltage values. In other words (in other words, when an abnormality occurs in the sensor element 10), the abnormality detection flag DIAG has a function of setting DIAG = 1.

以上のように構成されたセンサ駆動回路52は、エンジン制御装置9からの指令により各スイッチSW1〜SW5のON/OFFを切り換えてセンサ駆動回路52自身の通電状態(作動モード)を、ガス濃度測定用通電状態、センサ保護用通電状態、活性前通電状態のいずれかに設定する。各通電状態については後述する。
なお、エンジン制御装置9は、センサ駆動回路52の通電状態を切り換えるための指令(詳細には、各スイッチSW1〜SW5のON/OFF制御を行う制御信号)を出力ポートから出力し、伝送ケーブル71を介してセンサ制御回路2(の制御部55)に対して指令を出力する。そして、制御部55がセンサ駆動回路52の通電状態を切り換える(設定する)。
従って、制御部55及び各スイッチSW1〜SW5が特許請求の範囲の「設定手段」に相当する。また、センサ保護用通電状態(非通電状態)に設定するための指令が特許請求の範囲の「非通電指令」に相当し、活性前通電状態(通電状態)に設定するための指令が特許請求の範囲の「通電指令」に相当する。
The sensor drive circuit 52 configured as described above switches ON / OFF of each of the switches SW1 to SW5 in response to a command from the engine control device 9, and changes the energized state (operation mode) of the sensor drive circuit 52 itself to measure the gas concentration. Set to one of the energizing state for sensor, the energizing state for sensor protection, or the energizing state before activation. Each energized state will be described later.
The engine control device 9 outputs a command for switching the energization state of the sensor drive circuit 52 (specifically, a control signal for performing ON / OFF control of the switches SW1 to SW5) from the output port, and the transmission cable 71 Command to the sensor control circuit 2 (the control unit 55). Then, the control unit 55 switches (sets) the energization state of the sensor drive circuit 52.
Therefore, the control unit 55 and the switches SW1 to SW5 correspond to “setting means” in the claims. The command for setting the sensor protection energization state (non-energization state) corresponds to the “non-energization command” in the claims, and the command for setting the pre-activation energization state (energization state) is claimed. It corresponds to the “energization command” in the range of

また、抵抗素子R2の両端電圧を示すガス検出信号は、差動増幅回路57を介して直接エンジン制御装置9の入力ポートに入力される。さらに、異常検出回路58からの異常検出フラグDIAGは、直接エンジン制御装置9の入力ポートに入力される。一方、端子電圧出力回路54からの出力信号は、制御部55に入力され、伝送ケーブル71を介してエンジン制御装置9の入力ポートに入力される。なお、公知の手法によって別途に検出されるセンサ素子10の内部抵抗値を反映した素子抵抗値信号も、図2に示していないが、制御部55に入力され、伝送ケーブル71を介してエンジン制御装置9の入力ポートに入力される。   Further, the gas detection signal indicating the voltage across the resistance element R <b> 2 is directly input to the input port of the engine control device 9 via the differential amplifier circuit 57. Further, the abnormality detection flag DIAG from the abnormality detection circuit 58 is directly input to the input port of the engine control device 9. On the other hand, an output signal from the terminal voltage output circuit 54 is input to the control unit 55 and input to the input port of the engine control device 9 via the transmission cable 71. Although not shown in FIG. 2, an element resistance value signal reflecting the internal resistance value of the sensor element 10 that is separately detected by a known technique is also input to the control unit 55 and controlled by the engine via the transmission cable 71. Input to the input port of the device 9.

このように、エンジン制御装置9は、センサ駆動回路52の通電状態を制御することができると共に、異常検出回路58及び端子電圧出力回路54からの入力信号に基づき、センサ素子10の異常の有無を検出することができる。具体的には、エンジン制御装置9は、入力された各端子電圧の状態が予め定められた識別条件のうちどの条件に当てはまるかを識別することによって、異常が発生した端子とその異常内容(電源短絡(VBショート)、グランドショートなど)を検出することができる。   As described above, the engine control device 9 can control the energization state of the sensor drive circuit 52, and can determine whether the sensor element 10 is abnormal based on the input signals from the abnormality detection circuit 58 and the terminal voltage output circuit 54. Can be detected. Specifically, the engine control device 9 identifies which terminal among the predetermined identification conditions the state of each input terminal voltage applies to, and the terminal where the abnormality has occurred and its abnormality content (power supply Short circuit (VB short), ground short, etc.) can be detected.

次に、図3を参照して、各スイッチSW1〜SW5のON/OFFを切り換えたときの、センサ駆動回路52の通電状態(作動モード)を説明する。   Next, referring to FIG. 3, the energization state (operation mode) of the sensor drive circuit 52 when the switches SW1 to SW5 are switched ON / OFF will be described.

ここで、センサ保護用通電状態は、センサ素子10とセンサ駆動回路52との電気的接続を遮断し、ガスセンサ8に電流が流れないようにして保護する状態である。
又、ガス濃度測定用通電状態は、酸素濃度検知セル24の両電極間の電圧が所望の値になるように、酸素ポンプセル14に流れる電流の値および方向を制御し、ガス濃度測定ができるようにする状態である。
活性前通電状態は、ガスセンサ8(の2つのセル14、24)に過電圧が印加されないよう、酸素濃度検知セル24と酸素ポンプセル14の少なくとも一方が有する両電極に対し、微小電流が通電されている状態である。より具体的な活性前通電状態としては、酸素濃度検知セル24に設けられた一対の電極のうち、測定室に面しない側の電極28を外部に対し閉塞した構成のガスセンサである場合において、電極28を内部酸素基準源として働かせるために、酸素濃度検知セル24に微小な電流を流す通電状態を挙げることができる。
なお、センサ保護用通電状態が特許請求の範囲の「非通電状態」に相当し、ガス濃度測定用通電状態及び活性前通電状態が特許請求の範囲の「通電状態」に相当する。
Here, the energization state for sensor protection is a state in which the electrical connection between the sensor element 10 and the sensor drive circuit 52 is cut off to protect the gas sensor 8 from current flow.
Further, in the energized state for gas concentration measurement, the value and direction of the current flowing through the oxygen pump cell 14 are controlled so that the voltage between both electrodes of the oxygen concentration detection cell 24 becomes a desired value so that the gas concentration can be measured. It is a state to make.
In the energized state before activation, a minute electric current is applied to both electrodes of at least one of the oxygen concentration detection cell 24 and the oxygen pump cell 14 so that an overvoltage is not applied to the gas sensor 8 (the two cells 14, 24). State. As a more specific pre-activation energized state, in the case of a gas sensor having a configuration in which the electrode 28 on the side not facing the measurement chamber is closed to the outside of the pair of electrodes provided in the oxygen concentration detection cell 24, In order to use 28 as an internal oxygen reference source, an energized state in which a minute current is supplied to the oxygen concentration detection cell 24 can be exemplified.
It should be noted that the energized state for sensor protection corresponds to the “non-energized state” in the claims, and the energized state for gas concentration measurement and the energized state before activation correspond to the “energized state” in the claims.

まず、ガス濃度測定用通電状態においては、センサ駆動回路52のスイッチSW2、SW3、SW5をONとし、スイッチSW1、SW4をOFFとする。ガス濃度測定用通電状態は、酸素のポンピングなどのために、ガスセンサ8(詳細には、酸素ポンプセル14)に対して比較的大きな電流を通電することができる状態に設定する作動モードである。このとき、酸素ポンプセル14に通電可能な最大電流値は、オペアンプ32およびオペアンプ36の電流駆動能力により定められており、本実施形態では、20[mA]程度に設定されている。   First, in the gas concentration measurement energization state, the switches SW2, SW3, and SW5 of the sensor drive circuit 52 are turned on, and the switches SW1 and SW4 are turned off. The gas concentration measurement energization state is an operation mode in which a relatively large current can be supplied to the gas sensor 8 (specifically, the oxygen pump cell 14) for oxygen pumping or the like. At this time, the maximum current value that can be supplied to the oxygen pump cell 14 is determined by the current drive capability of the operational amplifier 32 and the operational amplifier 36, and is set to about 20 [mA] in this embodiment.

そして、例えば、被測定ガスが燃料供給過剰(リッチ)となる場合には、測定室20の酸素濃度が理論空燃比よりも欠乏し、酸素濃度検知セル24の出力電圧Vsが制御目標電圧である450mVよりも高くなる。従って、制御目標電圧と出力電圧Vsとの偏差量ΔVsが発生し、その偏差量ΔVsがPID制御回路56によってPID演算され、オペアンプ32によってフィードバックされる。このため、不足分の酸素を酸素ポンプセル14により測定室20に汲み込むためのIp電流が酸素ポンプセル14に流れることになる。
一方、被測定ガスが燃料供給不足(リーン)となる場合には、測定室20の酸素濃度が理論空燃比よりも過剰となり、酸素濃度検知セル24の出力電圧Vsが制御目標電圧450mVよりも低くなるので、上述と同様にオペアンプ32によって偏差量ΔVsがフィードバックされて、過剰分の酸素を酸素ポンプセル14により測定室20から汲み出すためのIp電流が酸素ポンプセル14に流れるようになる。
このようにして、Ip電流の通電状態(通電方向、電流値など)に基づいて、被測定ガス中の酸素濃度を演算することができる。
For example, when the gas to be measured becomes excessively rich (rich) in the fuel supply, the oxygen concentration in the measurement chamber 20 is deficient than the theoretical air-fuel ratio, and the output voltage Vs of the oxygen concentration detection cell 24 is the control target voltage. It becomes higher than 450 mV. Therefore, a deviation amount ΔVs between the control target voltage and the output voltage Vs is generated, and the deviation amount ΔVs is PID-calculated by the PID control circuit 56 and fed back by the operational amplifier 32. For this reason, an Ip current for pumping the insufficient oxygen into the measurement chamber 20 by the oxygen pump cell 14 flows into the oxygen pump cell 14.
On the other hand, when the gas to be measured becomes insufficient in fuel supply (lean), the oxygen concentration in the measurement chamber 20 becomes excessive than the theoretical air-fuel ratio, and the output voltage Vs of the oxygen concentration detection cell 24 is lower than the control target voltage 450 mV. Therefore, the deviation amount ΔVs is fed back by the operational amplifier 32 in the same manner as described above, and an Ip current for pumping excess oxygen from the measurement chamber 20 by the oxygen pump cell 14 flows to the oxygen pump cell 14.
In this manner, the oxygen concentration in the gas to be measured can be calculated based on the energization state (energization direction, current value, etc.) of the Ip current.

次に、センサ保護用通電状態では、センサ駆動回路52のスイッチSW1〜SW5の全てがOFFとなる。このため、オペアンプ32、34、36、定電流源46からセンサ素子10に入力される信号はOFFとなり、センサ駆動回路52からセンサ素子10への通電が遮断される。従って、配線異常が発生した場合に、エンジン制御装置9からの指令に基づき、センサ駆動回路52をセンサ保護用通電状態に設定することで、センサ素子10に異常電流が継続して流れるのを防ぐことができ、センサ素子10を保護できる。   Next, in the sensor protection energization state, all the switches SW1 to SW5 of the sensor drive circuit 52 are turned off. For this reason, the signals input to the sensor element 10 from the operational amplifiers 32, 34, and 36 and the constant current source 46 are turned OFF, and the energization from the sensor drive circuit 52 to the sensor element 10 is interrupted. Accordingly, when a wiring abnormality occurs, the sensor drive circuit 52 is set to the sensor protection energization state based on a command from the engine control device 9 to prevent the abnormal current from continuously flowing through the sensor element 10. The sensor element 10 can be protected.

活性前通電状態では、センサ駆動回路52のスイッチSW1、SW4、SW5がONとなり、スイッチSW2、SW3がOFFとなる。このとき、スイッチSW3がOFFであるため、酸素ポンプセル14を駆動しているオペアンプ32からは電流が供給されなくなり、また、スイッチSW2がOFFのため、オペアンプ36からも電流が供給されなくなるので、酸素ポンプセル14における酸素濃度検知セル24の出力に基づいた電流制御(フィードバック制御)は、停止される。
また、スイッチSW1、SW4、SW5がONであるため、酸素ポンプセル14および酸素濃度検知セル24には、オペアンプ34、定電流源46、分圧回路65から微小な定電流Icpが供給されることになる。これにより、第1検知電極22から第2検知電極28の側に酸素をポンピングし、第2検知電極28の周囲に形成された基準酸素室26に略一定濃度の酸素を蓄積する。
In the energization state before activation, the switches SW1, SW4, and SW5 of the sensor drive circuit 52 are turned on, and the switches SW2 and SW3 are turned off. At this time, since the switch SW3 is OFF, no current is supplied from the operational amplifier 32 driving the oxygen pump cell 14, and no current is supplied from the operational amplifier 36 because the switch SW2 is OFF. Current control (feedback control) based on the output of the oxygen concentration detection cell 24 in the pump cell 14 is stopped.
Further, since the switches SW1, SW4, and SW5 are ON, the oxygen pump cell 14 and the oxygen concentration detection cell 24 are supplied with a small constant current Icp from the operational amplifier 34, the constant current source 46, and the voltage dividing circuit 65. Become. Thus, oxygen is pumped from the first detection electrode 22 to the second detection electrode 28 side, and oxygen having a substantially constant concentration is accumulated in the reference oxygen chamber 26 formed around the second detection electrode 28.

このように、活性前通電状態では、センサ素子10に対して微小な電流しか供給しないことから、配線異常が発生した場合であっても過大な電流が供給されることがないため、センサ素子10の破損(ブラックニングなど)が発生し難くなる。
又、上記したように、エンジン制御装置9は、入力された各端子電圧の状態に基づいて配線異常を検出するが、活性前通電モードでは各端子電圧が低いため、センサ素子10が破損することなく、配線異常の検出を行うことができる。
In this way, in the energized state before activation, only a very small current is supplied to the sensor element 10, and therefore an excessive current is not supplied even when a wiring abnormality occurs. Damage (blackening, etc.) is less likely to occur.
Further, as described above, the engine control device 9 detects the wiring abnormality based on the state of each input terminal voltage. However, since each terminal voltage is low in the pre-activation energization mode, the sensor element 10 is damaged. Therefore, it is possible to detect a wiring abnormality.

例えば、配線62がグランドショートしている配線異常の状態で、ガス濃度測定用通電状態に設定すると、オペアンプ32から酸素ポンプセル14、配線62を介してグランドラインに至る通電経路が形成されるとともに、オペアンプ32における電流駆動能力の最大電流がオペアンプ32から酸素ポンプセル14に供給されてしまう。この場合には、酸素ポンプセル14に過大な電流が通電される状態となり、短時間でセンサ素子10の破損(ブラックニングなど)に至ることになる。これに対し、配線62がグランドショートしている場合に、活性前通電状態であれば、分圧回路65から酸素ポンプセル14、配線62を介してグランドラインに至る通電経路が形成されるものの、分圧回路65から酸素ポンプセル14に供給される電流は微小である。このため、酸素ポンプセル14に過大な電流が通電されることはなく、短時間でセンサ素子10の破損(ブラックニングなど)に至るのを防止できる。   For example, when the gas concentration measurement energization state is set in the wiring abnormality state in which the wiring 62 is short-circuited, an energization path from the operational amplifier 32 to the ground line via the oxygen pump cell 14 and the wiring 62 is formed. The maximum current of the current driving capability in the operational amplifier 32 is supplied from the operational amplifier 32 to the oxygen pump cell 14. In this case, an excessive current is applied to the oxygen pump cell 14, and the sensor element 10 is damaged (blackening or the like) in a short time. On the other hand, when the wiring 62 is short-circuited and the pre-activation energized state, an energization path from the voltage dividing circuit 65 to the ground line through the oxygen pump cell 14 and the wiring 62 is formed. The current supplied from the pressure circuit 65 to the oxygen pump cell 14 is very small. For this reason, an excessive current is not supplied to the oxygen pump cell 14, and the sensor element 10 can be prevented from being damaged (blackening or the like) in a short time.

次に、本発明の特徴部分である、エンジン制御装置9(より詳細には、エンジン制御装置9のCPU)で実行される異常確定処理の内容について説明する。
本発明は、ガスセンサの配線異常を一度検出しても、直ちに異常であると確定してセンサの作動を停止等せず、一旦通電状態に戻して配線異常の有無を再度検出することにより、配線異常の誤検出を防止している。
なお、本実施形態においては、エンジン制御装置9でメインルーチンであるセンサ通電制御処理を行い、上記した異常確定処理は、サブルーチンとして呼び出されて実行される。従って、まず、メインルーチンであるセンサ通電制御処理について説明する。
Next, the contents of the abnormality confirmation process executed by the engine control device 9 (more specifically, the CPU of the engine control device 9), which is a characteristic part of the present invention, will be described.
Even if a gas sensor wiring abnormality is detected once, the present invention immediately determines that it is abnormal and does not stop the operation of the sensor. It prevents false detection of abnormalities.
In the present embodiment, the sensor energization control process, which is the main routine, is performed by the engine control device 9, and the abnormality determination process described above is called and executed as a subroutine. Therefore, the sensor energization control process that is the main routine will be described first.

まず、エンジン制御装置9は、内燃機関制御システム1の電源ONで起動するとともに初期化処理(内部変数などの初期化など)を実行し、初期化処理が完了した後、以下のような各種制御処理を開始する。
各種制御処理としては、センサ制御回路2からのガス検出信号などに基づき排気ガス中の特定ガス濃度(酸素濃度)を検出する特定ガス濃度検出処理や、センサ制御回路2に対して通電状態の切換指令を出力する指令出力処理や、ガス検出信号に基づき検出した特定ガス濃度を用いてエンジンの空燃比制御を行うための空燃比制御処理など、がある。
First, the engine control device 9 is activated when the internal combustion engine control system 1 is turned on and executes an initialization process (such as initialization of internal variables). After the initialization process is completed, the following various controls are performed. Start processing.
Various control processes include a specific gas concentration detection process for detecting a specific gas concentration (oxygen concentration) in the exhaust gas based on a gas detection signal from the sensor control circuit 2, and switching of the energization state for the sensor control circuit 2. There are command output processing for outputting a command, air-fuel ratio control processing for performing air-fuel ratio control of the engine using a specific gas concentration detected based on a gas detection signal, and the like.

そして、エンジン制御装置9は、自動車の電源オンで処理を開始し、初期化処理の完了後、各種制御処理の1つとして、センサ素子10に対する通電状態を制御するためのセンサ通電制御処理を実行する。センサ通電制御処理では、各種条件に基づいてセンサ素子10への通電状態として最適な通電状態を判定し、判定結果の通電状態に応じた切換指令をセンサ制御回路2に対して出力する処理を実行する。
最適な通電状態の判定方法としては、例えば、センサ起動直後のような条件下では、活性前通電状態を最適な通電状態として判定し、センサ素子10が活性化状態となる条件下では、ガス濃度測定用通電状態を最適な通電状態として判定する。
一方、配線異常(配線短絡など)発生時には、後述する異常確定処理を行う。
なお、エンジン制御装置9は、センサ制御回路2から現在の通電状態を表す現在状態フラグを受信しており、現在状態フラグに基づいて現在の通電状態を知ることができる。なお、エンジン制御装置9自身において、センサ制御回路2の現在の通電状態を認識しておき、センサ制御回路2から現在状態フラグを受信せずに、センサ素子10に対する通電状態を認識するようにしても良い。
Then, the engine control device 9 starts the process when the automobile is turned on, and executes the sensor energization control process for controlling the energization state of the sensor element 10 as one of various control processes after the initialization process is completed. To do. In the sensor energization control process, an optimum energization state is determined as an energization state to the sensor element 10 based on various conditions, and a process of outputting a switching command corresponding to the energization state of the determination result to the sensor control circuit 2 is executed. To do.
As an optimal energization state determination method, for example, under conditions such as immediately after sensor activation, the pre-activation energization state is determined as the optimal energization state, and under conditions where the sensor element 10 is activated, the gas concentration The measurement energization state is determined as the optimum energization state.
On the other hand, when a wiring abnormality (such as a wiring short circuit) occurs, an abnormality confirmation process described later is performed.
The engine control device 9 receives a current state flag indicating the current energization state from the sensor control circuit 2, and can know the current energization state based on the current state flag. The engine control device 9 itself recognizes the current energization state of the sensor control circuit 2 and recognizes the energization state of the sensor element 10 without receiving the current state flag from the sensor control circuit 2. Also good.

最適な通電状態のより具体的な判定方法としては、ガスセンサの素子抵抗値信号に基づいて、ガスセンサが活性化しているか否かを判定し、活性化していない場合には、活性前通電状態を最適な通電状態として判定し、活性化している場合には、ガス濃度測定用通電状態を最適な通電状態として判定する。そして、異常検出回路58によってガスセンサまたは通電経路が異常であると判定された場合には、後述する異常確定処理を行う。また、異常検出回路58によってガスセンサまたは通電経路の異常が解消されたと判定された場合には、ガスセンサの素子抵抗値信号に基づいて最適な通電状態が判定される。
なお、素子抵抗値信号は、ガスセンサ8を構成する酸素ポンプセル14及び酸素濃度検知セル24のいずれかに、所定の大きさの電流又は電圧を定期的に供給し、そのときにセルを介して得られる信号を指すものである。なお、この素子抵抗値信号は、公知の手法(回路構成)によって取得することができるものであるため、本実施形態での説明は省略する。但し、具体的には、酸素濃度検知セル24に対し定期的に所定の大きさの電流を流し、そのときに酸素濃度検知セル24を介して得られる出力をサンプルホールドし、このサンプルホールドした出力を素子抵抗値信号として、エンジン制御装置9に出力するようにしている。
As a more specific determination method of the optimum energized state, it is determined whether or not the gas sensor is activated based on the element resistance value signal of the gas sensor. If it is not activated, the energized state before activation is optimized. When it is determined that the current state is active and activated, the current state for gas concentration measurement is determined as the optimum current state. When the abnormality detection circuit 58 determines that the gas sensor or the energization path is abnormal, an abnormality determination process described later is performed. In addition, when the abnormality detection circuit 58 determines that the abnormality of the gas sensor or the energization path has been eliminated, the optimum energization state is determined based on the element resistance value signal of the gas sensor.
The element resistance value signal is obtained by periodically supplying a current or voltage of a predetermined magnitude to one of the oxygen pump cell 14 and the oxygen concentration detection cell 24 constituting the gas sensor 8, and then obtained via the cell. Signal. Since the element resistance value signal can be obtained by a known method (circuit configuration), description in this embodiment is omitted. However, specifically, a current of a predetermined magnitude is periodically passed to the oxygen concentration detection cell 24, and the output obtained through the oxygen concentration detection cell 24 at that time is sample-held, and this sample-held output Is output to the engine control device 9 as an element resistance value signal.

次に、図4を参照して、上記異常確定処理について説明する。
異常確定処理が起動されると、まず、エンジン制御装置9は、メインルーチンであるセンサ通電制御処理での判定結果に応じ、異常検出回路58によってガスセンサ8またはセンサ駆動回路52の配線異常が検出されたか否かを判定する(ステップS10)。
ステップS10で配線異常が検出された場合はステップS12に移行し、エンジン制御装置9は、センサ駆動回路52をセンサ保護用通電状態(非通電状態)に切り換える指令を出力ポートから制御部55に出力する。ステップS12は、配線異常が検出されたガスセンサを保護するための処理である。制御部55は、エンジン制御装置9と同様な初期化処理の完了後、上記指令を受信し、指令に基づいてセンサ駆動回路52の各スイッチSW1〜SW5のオン/オフを設定する。
一方、ステップS10で配線異常が検出されなかった場合、エンジン制御装置9は、ステップS26に移行する。
Next, the abnormality determination process will be described with reference to FIG.
When the abnormality confirmation process is started, first, the engine control device 9 detects the wiring abnormality of the gas sensor 8 or the sensor drive circuit 52 by the abnormality detection circuit 58 according to the determination result in the sensor energization control process which is the main routine. It is determined whether or not (step S10).
If a wiring abnormality is detected in step S10, the process proceeds to step S12, and the engine control device 9 outputs a command for switching the sensor drive circuit 52 to the sensor protection energization state (non-energization state) from the output port to the control unit 55. To do. Step S12 is a process for protecting the gas sensor in which the wiring abnormality is detected. The control unit 55 receives the command after completion of the initialization process similar to that of the engine control device 9, and sets each switch SW1 to SW5 of the sensor drive circuit 52 on / off based on the command.
On the other hand, if no wiring abnormality is detected in step S10, the engine control device 9 proceeds to step S26.

ステップS12からステップS14に移行し、エンジン制御装置9は、異常回数nがn=3であるか否かを判定する。異常回数nは後述するステップS22でインクリメントされ、ステップS26でクリアされる。
そして、ステップS14でn=3である場合、ステップS24に移行し、エンジン制御装置9は異常を確定し、処理を終了する。異常を確定した場合、例えばエンジン制御装置9はセンサ保護用通電状態のまま、センサ異常ランプを点灯させる等の処理を行う。
The process proceeds from step S12 to step S14, and the engine control device 9 determines whether or not the number of abnormal times n is n = 3. The abnormal number n is incremented in step S22, which will be described later, and cleared in step S26.
If n = 3 in step S14, the process proceeds to step S24, where the engine control device 9 determines an abnormality and ends the process. When the abnormality is determined, for example, the engine control device 9 performs processing such as lighting the sensor abnormality lamp while the sensor protection energization state is maintained.

一方、ステップS14でn=3でない場合、ステップS16に移行し、エンジン制御装置9はセンサ駆動回路52を活性前通電状態(通電状態)に切り換える指令を出力ポートから制御部55に出力する。なお、本発明においては、ステップS16の「通電状態」として特にガス濃度測定用通電状態と活性前通電状態とを区別せず、ガスセンサが通電されていればよいが、活性前通電状態を選択することが好ましい。これは、ステップS12のセンサ保護用通電状態から直接ガス濃度測定用通電状態に移行すると、センサの破損を招くことがあるからである。   On the other hand, if n = 3 is not satisfied in step S14, the process proceeds to step S16, and the engine control device 9 outputs a command for switching the sensor drive circuit 52 to the pre-activation energization state (energization state) from the output port to the control unit 55. In the present invention, as the “energized state” in step S16, the gas sensor is not particularly distinguished between the energized state for gas concentration measurement and the energized state before activation, as long as the gas sensor is energized. It is preferable. This is because if the sensor protection energization state in step S12 is shifted directly to the gas concentration measurement energization state, the sensor may be damaged.

次に、ステップS18に移行し、エンジン制御装置9は所定時間の異常判定待ち処理を行う。この異常判定待ち処理は、ステップS10で配線異常を検出した後、直ちに異常であると確定せずにステップS16でガスセンサ8に通電し、ガスセンサの異常状態が変化するか否かを待つものである。これにより、配線異常の誤検出を防止すると共に、配線異常が直ぐに解消して正常に回復するような場合に無駄なセンサの停止を防止している。ステップS18の待ち時間は、エンジン制御装置9が適宜備えるタイマによってカウントすればよい。   Next, the process proceeds to step S18, and the engine control device 9 performs an abnormality determination waiting process for a predetermined time. This abnormality determination waiting process is to wait for whether or not the abnormal state of the gas sensor is changed by energizing the gas sensor 8 in step S16 without immediately determining that it is abnormal after detecting the wiring abnormality in step S10. . This prevents erroneous detection of wiring abnormality and prevents unnecessary sensor stoppage when the wiring abnormality is resolved immediately and recovered normally. The waiting time in step S18 may be counted by a timer provided in the engine control device 9 as appropriate.

次に、ステップS20に移行し、エンジン制御装置9は、異常検出回路58によってガスセンサ8またはセンサ駆動回路52の配線異常が再度検出されたか否かを判定する。ステップS20の処理は、ステップS18の待ち時間によってガスセンサの状態が変化して配線異常が解消したか否かを判断する処理であり、ステップS20で配線異常が検出されない場合、ステップS26へ移行する。ステップS26では、エンジン制御装置9は、配線異常がなかったものとして処理を終了すると共に、異常回数nをn=0にクリアする。ステップS26の処理を終了すると、メインルーチンであるセンサ通電制御処理へ戻る。   Next, the process proceeds to step S20, and the engine control device 9 determines whether or not the abnormality detection circuit 58 has detected the wiring abnormality of the gas sensor 8 or the sensor drive circuit 52 again. The process of step S20 is a process of determining whether or not the wiring abnormality is resolved by changing the state of the gas sensor according to the waiting time of step S18. If no wiring abnormality is detected in step S20, the process proceeds to step S26. In step S <b> 26, the engine control device 9 finishes the process on the assumption that there is no wiring abnormality, and clears the abnormality frequency n to n = 0. When the process of step S26 is finished, the process returns to the sensor energization control process which is the main routine.

一方、ステップS20で配線異常が検出された場合、ステップS22へ移行し、エンジン制御装置9は異常回数nをインクリメントし、ステップS12へ戻る。
以上に述べたエンジン制御装置9にて実行されるステップS12〜S16の処理が、特許請求の範囲の「異常復帰確認処理」に相当し、ステップS20の処理が、特許請求の範囲の「判断処理」に相当する。異常復帰確認処理は、配線異常が検出された際に、センサ保護用通電状態(非通電状態)から活性前通電状態(通電状態)に切り換え、さらに所定時間の異常判定待ち処理を行って異常復帰(配線異常の解消)がされたか否かを確認する処理である。
このように、ガスセンサの配線異常を一度検出しても、直ちに異常であると確定してセンサの作動を停止等せず、一旦通電状態に戻して配線異常の有無を再度検出することにより、配線異常の誤検出を防止すると共に、配線異常が直ぐに解消する場合に無駄なセンサの停止を防止することができる。
On the other hand, if a wiring abnormality is detected in step S20, the process proceeds to step S22, and the engine control device 9 increments the number of times of abnormality n and returns to step S12.
The processing in steps S12 to S16 executed by the engine control device 9 described above corresponds to the “abnormal return confirmation processing” in the claims, and the processing in step S20 is “judgment processing in the claims”. Is equivalent to. The abnormal recovery confirmation process switches from the sensor protection energized state (non-energized state) to the pre-energized energized state (energized state) when a wiring abnormality is detected, and then performs an abnormality determination wait process for a predetermined time to recover from the abnormal condition. This is a process for confirming whether or not (wiring abnormality is eliminated).
In this way, even if a wiring abnormality of the gas sensor is detected once, it is immediately determined that it is abnormal and the operation of the sensor is not stopped. It is possible to prevent erroneous detection of an abnormality, and it is possible to prevent useless sensor stoppage when a wiring abnormality is resolved immediately.

なお、この実施形態では、ステップS14でn=3のときに異常を確定している。このため、異常復帰確認処理を最大で3回繰り返し、配線異常の解消等の余地を多く与えている。異常復帰確認処理を1回のみ行う(ステップS14でn=1を判定基準とする)ようにしてもよいが、異常復帰確認処理を2回以上行うと、配線異常の誤検出や偶発的な配線異常が解消される可能性がさらに高くなり、配線異常検出のたびにセンサの作動を停止してガス濃度測定用動作への復帰に無駄を要する事態がさらに抑制される。
また、この実施形態では、ステップS22でn=3にインクリメントされた場合にステップS12に戻ることにより、活性前通電状態(通電状態)からセンサ保護用通電状態(非通電状態)に切り替えている。そして、非通電状態になった後、ステップS24で異常確定している。このようにすると、ガスセンサを非通電で保護してから異常を確定するので、ガスセンサの破損をより一層防止することができる。
In this embodiment, abnormality is determined when n = 3 in step S14. For this reason, the abnormality recovery confirmation process is repeated up to three times to give a lot of room for eliminating the wiring abnormality. The abnormal return confirmation processing may be performed only once (n = 1 is set as a determination criterion in step S14). However, if the abnormal recovery confirmation processing is performed twice or more, erroneous detection of wiring abnormality or accidental wiring is performed. The possibility that the abnormality is eliminated is further increased, and the situation in which the operation of the sensor is stopped each time a wiring abnormality is detected and the return to the gas concentration measurement operation is unnecessary is further suppressed.
In this embodiment, when n = 3 is incremented in step S22, the process returns to step S12 to switch from the pre-activation energized state (energized state) to the sensor protection energized state (non-energized state). Then, after entering the non-energized state, the abnormality is confirmed in step S24. If it does in this way, since an abnormality will be decided after protecting a gas sensor by non-energization, damage to a gas sensor can be prevented further.

なお、本実施形態において、異常検出回路58、エンジン制御装置9、及び、当該エンジン制御装置9にて実行されるステップS10の処理が、特許請求の範囲に記載の「配線異常検出手段」に相当する。また、異常検出回路58によって配線異常が検出されたか否かを判定するステップS10の処理が、特許請求の範囲に記載の「配線異常検出過程」に相当する。
さらに、本実施形態において、エンジン制御装置9、及び、当該エンジン制御装置9にて実行されるステップS12〜S22の一連の処理が、特許請求の範囲の「判断手段」に相当し、上記ステップS12〜S22の一連の処理が、特許請求の範囲の「判断過程」に相当する。
また、本実施形態において、エンジン制御装置9、及び、当該エンジン制御装置9にて実行されるステップS24の処理が、特許請求の範囲の「異常確定手段」に相当し、上記ステップS24の処理が、特許請求の範囲の「異常確定過程」に相当する。
In the present embodiment, the abnormality detection circuit 58, the engine control device 9, and the process of step S10 executed by the engine control device 9 correspond to the “wiring abnormality detection means” described in the claims. To do. Further, the process of step S10 for determining whether or not a wiring abnormality is detected by the abnormality detection circuit 58 corresponds to the “wiring abnormality detection process” described in the claims.
Further, in the present embodiment, the engine control device 9 and a series of processes of steps S12 to S22 executed by the engine control device 9 correspond to “judgment means” in the claims, and the above-described step S12. The series of processes of S22 corresponds to the “determination process” in the claims.
In the present embodiment, the engine control device 9 and the process of step S24 executed by the engine control device 9 correspond to “abnormality determination means” in the claims, and the process of step S24 described above is performed. This corresponds to the “abnormality determination process” in the claims.

B.第2実施形態:
図5は、本発明の第2実施形態の異常確定処理であって、ガスセンサ制御装置を備えた内燃機関制御システムにおいて実行される異常確定処理を示すフローチャートである。第2実施形態の内燃機関制御システムは、第1実施形態の内燃機関制御システム1と比較して、異常確定処理の内容が相違するだけで、その他のソフトウェアの構成やハードウェアの構成は同一である。この異常確定処理は、第1実施形態の図4に対応したものであり、図4に示す異常確定処理に、ヒータ制御回路60によるヒータ43の通電制御を加えた処理にあたる。
B. Second embodiment:
FIG. 5 is a flowchart showing an abnormality confirmation process according to the second embodiment of the present invention, which is executed in the internal combustion engine control system provided with the gas sensor control device. The internal combustion engine control system of the second embodiment is different from the internal combustion engine control system 1 of the first embodiment only in the content of the abnormality confirmation process, and the other software configuration and hardware configuration are the same. is there. This abnormality confirmation process corresponds to FIG. 4 of the first embodiment, and corresponds to a process in which the heater control circuit 60 adds energization control to the heater 43 to the abnormality confirmation process shown in FIG.

まず、この第2実施形態の異常確定処理は、第1実施形態と同様に、エンジン制御装置9でメインルーチンとして実行されるセンサ通電制御処理とは別のサブルーチンとして実行される。なお、エンジン制御装置9では、異常確定処理とは別に、ヒータ制御回路60を用いたヒータ43の通電制御として、以下に示す通常制御処理を実行する。この通常制御処理は、センサ素子10が活性化状態でないときは、ヒータ43を最大電圧(本実施形態では、バッテリー電圧である12V)にて通電制御する一方、センサ素子10が活性化状態にあるときは、当該活性化状態が維持されるように、別途に検出されるガスセンサの素子抵抗値信号に基づいて、センサ素子10が目標の素子抵抗値となるように、ヒータ43に供給する電圧をPWM通電制御する処理である。なお、ヒータ43に供給する電圧を素子抵抗値信号に基づいて通電制御する手法は、特開平10−48180号公報等にて公知であるため、これ以上の説明は省略する。   First, the abnormality determination process of the second embodiment is executed as a subroutine different from the sensor energization control process executed as a main routine in the engine control device 9 as in the first embodiment. Note that the engine control device 9 executes the following normal control process as the energization control of the heater 43 using the heater control circuit 60 separately from the abnormality determination process. In the normal control process, when the sensor element 10 is not activated, the heater 43 is energized and controlled at the maximum voltage (in this embodiment, 12 V which is the battery voltage), while the sensor element 10 is activated. In order to maintain the activated state, the voltage supplied to the heater 43 is set so that the sensor element 10 has the target element resistance value based on the element resistance value signal of the gas sensor separately detected. This is a process for controlling the PWM energization. Note that a method for controlling energization of the voltage supplied to the heater 43 based on the element resistance value signal is known in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-48180 and the like, and further description thereof is omitted.

さて、第2実施形態の異常確定処理が開始されると、第1実施形態と同じステップS10、S12を実行する。そして、ステップS10で肯定判定(ステップS10:YES)され、ステップS12の処理が終了すると、ステップS13に移行する。このS13では、別途にエンジン制御装置9にて実行されている上述したヒータ制御回路60を用いた通常制御処理を中断し、ヒータ43を最大電圧未満で、且つ、センサ素子10の活性化温度を維持可能な電圧以上の中間電圧(本実施形態では8V)にて通電する中間ヒート処理を、ヒータ制御回路60を用いて実行する。この中間ヒート処理は、バッテリー電源の電圧を検出し、ヒータ43に中間電圧(本実施形態では8V)が印加されるように、ヒータ43に供給される電圧をPWM通電制御する処理である。このような中間ヒータ処理を実行することで、その後に配線異常が解消された場合にも、センサ素子10が過昇温されずに、且つ、冷えることが抑制されるため、センサ素子10にダメージを与えずに速やかに復帰させることが可能となる。   Now, when the abnormality confirmation process of 2nd Embodiment is started, the same step S10 and S12 as 1st Embodiment will be performed. Then, an affirmative determination is made in step S10 (step S10: YES), and when the process of step S12 ends, the process proceeds to step S13. In S13, the normal control process using the heater control circuit 60, which is separately executed by the engine control device 9, is interrupted, and the heater 43 is set to a temperature lower than the maximum voltage and the activation temperature of the sensor element 10 is set. An intermediate heat process of energizing at an intermediate voltage (8 V in the present embodiment) that is equal to or higher than a sustainable voltage is executed using the heater control circuit 60. This intermediate heat process is a process for detecting the voltage of the battery power supply and performing PWM energization control on the voltage supplied to the heater 43 so that the intermediate voltage (8 V in this embodiment) is applied to the heater 43. By performing such an intermediate heater process, the sensor element 10 is not excessively heated and is prevented from being cooled even when the wiring abnormality is subsequently eliminated. It is possible to quickly return without giving

ステップS13の処理が終了すると、第1実施形態と同様のステップS14の処理を実行し、ステップS14にて否定判定(ステップS14:No)されると、第1実施形態と同様のステップS16,S18,S20の処理を実行する。そして、ステップS20にて否定判定(ステップS20:No)されると、ステップS21に移行する。このステップS21では、上述したヒータ制御回路60を用いた通常制御処理の実行を指示する。この指示を受けた際に、エンジン制御装置9にて既にヒータ43に対する通常制御処理が実行されていれば、継続してその通常制御処理が実行される。一方、上記指示を受けた際に、ヒータ43に対してステップS13や後述するステップS25の通電制御が実行されていれば、それらの通電制御を中断し、通常制御処理が再度実行されることになる。ステップS21の処理が終了すると、ステップS26に移行し、第1実施形態と同様のステップS26の処理が終了すると、次回の異常診断処理の実行まで待機となる。
また、ステップS20にて肯定判定(ステップS20:Yes)されると、ステップS22に移行し、第1実施形態と同様のステップS22の処理が終了すると、ステップS12に戻って、以降の処理を繰り返し実行する。
When the process of step S13 is completed, the process of step S14 similar to that of the first embodiment is executed. If a negative determination is made in step S14 (step S14: No), steps S16 and S18 similar to those of the first embodiment are performed. , S20 is executed. If a negative determination is made in step S20 (step S20: No), the process proceeds to step S21. In this step S21, execution of normal control processing using the heater control circuit 60 described above is instructed. When receiving this instruction, if the engine control device 9 has already executed the normal control process for the heater 43, the normal control process is continuously executed. On the other hand, when receiving the above instruction, if energization control in step S13 or step S25 described later is performed on the heater 43, the energization control is interrupted and the normal control process is performed again. Become. When the process of step S21 ends, the process proceeds to step S26, and when the process of step S26 similar to the first embodiment ends, the process waits until the next abnormality diagnosis process is executed.
If an affirmative determination is made in step S20 (step S20: Yes), the process proceeds to step S22, and when the process of step S22 similar to the first embodiment is completed, the process returns to step S12 and the subsequent processes are repeated. Execute.

一方、ステップS14肯定判定(ステップS14:Yes)されると、ステップS24に移行し、エンジン制御装置9にて異常を確定し、ステップS25に移行する。ステップS25では、ヒータ43を非通電とする処理を実行する。これにより、中間ヒート処理のもとで通電制御されていたヒータ43の加熱が中止され、センサ素子10の過昇温が防止されると共に、無駄な電力消費が抑えられる。   On the other hand, if an affirmative determination is made in step S14 (step S14: Yes), the process proceeds to step S24, the abnormality is determined in the engine control device 9, and the process proceeds to step S25. In step S25, a process for deenergizing the heater 43 is executed. Thereby, the heating of the heater 43 that has been energized and controlled under the intermediate heat treatment is stopped, the excessive temperature rise of the sensor element 10 is prevented, and unnecessary power consumption is suppressed.

本発明は上記の第1,第2実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。例えば、センサ素子10として全領域空燃比センサを取り上げたが、これに限られず、上記センサ素子10にもう1つのセルを追加して、2つの測定室を備えたNOxセンサに適用することも可能である。
但し、NOxセンサの場合、ガスセンサの制御を1個のマイクロコンピュータ(コントローラ)が一括して行うので、指令手段、設定手段、配線異常検出手段がいずれも1個のコントローラ上に実現されている。又、コントローラがガスセンサ制御装置に相当する。
The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and it goes without saying that the present invention covers various modifications and equivalents included in the spirit and scope of the present invention. For example, the full-range air-fuel ratio sensor is taken up as the sensor element 10, but the present invention is not limited to this, and another cell can be added to the sensor element 10 and applied to a NOx sensor having two measurement chambers. It is.
However, in the case of the NOx sensor, since one microcomputer (controller) controls the gas sensor at a time, the command means, setting means, and wiring abnormality detection means are all realized on one controller. The controller corresponds to a gas sensor control device.

また、上記の第2実施形態では、ステップS24にて異常が確定された場合に、ヒータ43を非通電とする処理を実行したが、ステップS24にて異常が確定した後でも、ヒータ43を非通電とせずに、ヒータ43を中間ヒート処理のまま継続して通電制御しても良い。   Further, in the second embodiment, the process of deenergizing the heater 43 is executed when the abnormality is determined in step S24. However, the heater 43 is not turned on even after the abnormality is determined in step S24. Instead of energizing, the heater 43 may be continuously energized while being subjected to the intermediate heat treatment.

1 内燃機関制御システム
2 センサ制御回路
5 ガスセンサ制御装置(電子制御ユニット)
8 ガスセンサ
9 エンジン制御装置
10 センサ素子
13、23 固体電解質体
14、24 セル(酸素ポンプセル、酸素濃度検知セル)
12、16 一対の電極(第1ポンプ電極、第2ポンプ電極)
22、28 一対の電極(第1検知電極、第2検知電極)
43 ヒータ
52 センサ駆動回路
55 制御部
58 異常検出回路
60 ヒータ制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine control system 2 Sensor control circuit 5 Gas sensor control apparatus (electronic control unit)
8 Gas sensor 9 Engine control device 10 Sensor element 13, 23 Solid electrolyte body 14, 24 cell (oxygen pump cell, oxygen concentration detection cell)
12, 16 A pair of electrodes (first pump electrode, second pump electrode)
22, 28 A pair of electrodes (first detection electrode, second detection electrode)
43 Heater 52 Sensor Drive Circuit 55 Control Unit 58 Abnormality Detection Circuit 60 Heater Control Circuit

Claims (8)

固体電解質体および該固体電解質体に設けられた一対の電極を備えるセルを少なくとも1つ以上有するガスセンサに接続され、前記ガスセンサを駆動するため前記セルに通電するセンサ駆動回路を備えたガスセンサ制御装置であって、
前記ガスセンサ制御装置はさらに、前記センサ駆動回路の前記セルへの非通電状態と通電状態とを設定するための指令を出力する指令手段と、
前記指令を受け取り、前記非通電状態又は前記通電状態に前記センサ駆動回路を設定する設定手段と、
前記センサ駆動回路又は前記ガスセンサの配線異常を検出する配線異常検出手段と、
前記配線異常検出手段が前記配線異常を検出した場合に、前記指令手段に対し、前記非通電状態を示す非通電指令を出力し、その後に前記通電状態を示す通電指令を出力する異常復帰確認処理を行うよう指示する一方、当該異常復帰確認処理によって前記配線異常が解消されるか否かを判断する判断処理を行う判断手段と、
前記判断処理の結果に基づいて、前記配線異常を確定させるか否かを決定する異常確定手段と、
を備えるガスセンサ制御装置。
A gas sensor control device comprising a sensor driving circuit connected to a gas sensor having at least one cell including a solid electrolyte body and a pair of electrodes provided on the solid electrolyte body, and energizing the cell to drive the gas sensor. There,
The gas sensor control device further includes command means for outputting a command for setting a non-energized state and an energized state to the cell of the sensor drive circuit,
Setting means for receiving the command and setting the sensor drive circuit in the non-energized state or the energized state;
Wiring abnormality detection means for detecting wiring abnormality of the sensor driving circuit or the gas sensor;
When the wiring abnormality detection means detects the wiring abnormality, the abnormality return confirmation processing that outputs a non-energization command indicating the non-energized state to the command means and then outputs an energization command indicating the energized state. Determination means for performing determination processing to determine whether or not the wiring abnormality is resolved by the abnormality recovery confirmation processing,
An abnormality determining means for determining whether to determine the wiring abnormality based on a result of the determination process;
A gas sensor control device comprising:
請求項1に記載のガスセンサ制御装置であって、
前記異常確定手段は、前記判断処理により前記配線異常が解消されていないと判断された場合に、前記判断手段による前記異常復帰確認処理を少なくともさらに1回繰り返すよう指示し、該異常復帰確認処理を合計2回以上の所定回数行っても前記判断処理にて前記配線異常が解消されない場合に、前記配線異常を確定させる、
ガスセンサ制御装置。
The gas sensor control device according to claim 1,
The abnormality confirmation means instructs the abnormality recovery confirmation process by the determination means to be repeated at least once more when the wiring abnormality is determined not to be resolved by the determination process, and the abnormality recovery confirmation process is performed. If the wiring abnormality is not resolved by the determination process even if the predetermined number of times is two or more in total, the wiring abnormality is confirmed.
Gas sensor control device.
請求項1または請求項2に記載のガスセンサ制御装置であって、
前記セルが活性化状態となるように加熱されるヒータであって、前記ガスセンサに設けられるヒータを制御するヒータ制御回路を備え、
前記ヒータ制御回路は、前記配線異常検出手段にて最初に前記配線異常を検出してから前記異常確定手段にて前記配線異常を確定させるか否かを決定するまでの期間、前記ヒータを最大電圧未満で、且つ、前記セルの活性化温度を維持可能な電圧以上の中間電圧にて通電する、
ガスセンサ制御装置。
The gas sensor control device according to claim 1 or 2,
A heater that is heated so that the cell is activated, and includes a heater control circuit that controls a heater provided in the gas sensor;
The heater control circuit sets the heater to a maximum voltage during a period from when the wiring abnormality detection unit first detects the wiring abnormality to when the abnormality determination unit determines whether to determine the wiring abnormality. Less than and energizing at an intermediate voltage higher than the voltage capable of maintaining the activation temperature of the cell,
Gas sensor control device.
請求項3に記載のガスセンサ制御装置であって、
前記ヒータ制御回路は、前記異常確定手段にて前記配線異常が確定された場合に、前記ヒータを非通電にする、
ガスセンサ制御装置。
The gas sensor control device according to claim 3,
The heater control circuit deenergizes the heater when the wiring abnormality is confirmed by the abnormality confirmation means.
Gas sensor control device.
固体電解質体および該固体電解質体に設けられた一対の電極を備えるセルを少なくとも1つ以上有するガスセンサに接続され、前記ガスセンサを駆動するため前記セルに通電するセンサ駆動回路を備えたガスセンサ制御装置の制御方法であって、
前記センサ駆動回路は、前記セルへの非通電状態または通電状態が外部の指令により設定される構成をなしており、
前記センサ駆動回路又は前記ガスセンサの配線異常を検出する配線異常検出過程と、
前記配線異常を検出した場合に、前記センサ駆動回路に対し、前記非通電状態を示す非通電指令を出力し、その後に前記通電状態を示す通電指令を出力する異常復帰確認処理を行う一方、前記異常復帰確認処理によって前記配線異常が解消される否かを判断する判断処理を行う判断過程と、
前記判断処理の結果に基づいて、前記配線異常を確定させるか否かを決定する異常確定過程と、を有する
ことを特徴とするガスセンサ制御方法。
A gas sensor control device including a sensor driving circuit connected to a gas sensor having at least one cell including a solid electrolyte body and a pair of electrodes provided on the solid electrolyte body, and energizing the cell to drive the gas sensor A control method,
The sensor drive circuit has a configuration in which the non-energized state or the energized state of the cell is set by an external command,
Wiring abnormality detection process for detecting wiring abnormality of the sensor drive circuit or the gas sensor;
When the wiring abnormality is detected, a non-energization command that indicates the non-energized state is output to the sensor drive circuit, and then an abnormality return confirmation process that outputs an energization command that indicates the energized state is performed. A determination process for performing a determination process for determining whether or not the wiring abnormality is resolved by the abnormality return confirmation process;
A gas sensor control method comprising: an abnormality determination process for determining whether to determine the wiring abnormality based on a result of the determination process.
請求項5に記載のガスセンサ制御装置であって、
前記異常確定過程は、前記判断処理にて前記配線異常が解消されていないと判断された場合に、前記判断過程による前記異常復帰確認処理を少なくともさらに1回繰り返し、前記異常復帰確認処理を合計2回以上の所定回数行っても前記判断過程にて前記配線異常が解消されない場合に、前記配線異常を確定させる、
ガスセンサ制御方法。
The gas sensor control device according to claim 5,
In the abnormality determination process, when it is determined in the determination process that the wiring abnormality has not been resolved, the abnormality recovery confirmation process in the determination process is repeated at least once more, and the abnormality recovery confirmation process is totaled 2 If the wiring abnormality is not resolved in the determination process even if the predetermined number of times is performed, the wiring abnormality is confirmed.
Gas sensor control method.
請求項5または請求項6に記載のガスセンサ制御方法であって、
前記ガスセンサ制御装置は、さらに、前記セルが活性化状態となるように加熱されるヒータであって、前記ガスセンサに設けられるヒータを制御するヒータ制御回路を備えており、
前記配線異常検出過程にて最初に前記配線異常を検出してから前記異常確定過程にて前記配線異常を確定させるか否かを決定するまでの期間、前記ヒータを最大電圧未満で、且つ、前記セルの活性化温度を維持可能な電圧異常の中間電圧にて通電するように、前記ヒータ制御回路を制御する、
ガスセンサ制御方法。
The gas sensor control method according to claim 5 or 6, wherein:
The gas sensor control device further includes a heater that is heated so that the cell is activated, and includes a heater control circuit that controls a heater provided in the gas sensor,
A period from when the wiring abnormality is first detected in the wiring abnormality detection process until it is determined whether or not to determine the wiring abnormality in the abnormality determination process, the heater is less than the maximum voltage, and the Controlling the heater control circuit to energize at an intermediate voltage of abnormal voltage that can maintain the activation temperature of the cell;
Gas sensor control method.
請求項7に記載のガスセンサ制御方法であって、
前記異常確定過程にて前期配線異常が確定された場合に、前記ヒータを非通電にするように、前記ヒータ制御回路を制御する、
ガスセンサ制御方法。
The gas sensor control method according to claim 7,
Controlling the heater control circuit so that the heater is de-energized when a previous wiring abnormality is determined in the abnormality determination process;
Gas sensor control method.
JP2009260735A 2008-11-25 2009-11-16 Gas sensor control device and gas sensor control method Active JP5213132B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009260735A JP5213132B2 (en) 2008-11-25 2009-11-16 Gas sensor control device and gas sensor control method

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008299534 2008-11-25
JP2008299534 2008-11-25
JP2009260735A JP5213132B2 (en) 2008-11-25 2009-11-16 Gas sensor control device and gas sensor control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010151804A true JP2010151804A (en) 2010-07-08
JP5213132B2 JP5213132B2 (en) 2013-06-19

Family

ID=42571036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009260735A Active JP5213132B2 (en) 2008-11-25 2009-11-16 Gas sensor control device and gas sensor control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5213132B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016070883A (en) * 2014-10-01 2016-05-09 日本特殊陶業株式会社 Gas sensor system
JP2017090129A (en) * 2015-11-05 2017-05-25 富士通テン株式会社 Control device, and control method, for air-fuel ratio sensors
JPWO2022113172A1 (en) * 2020-11-24 2022-06-02
US11531014B2 (en) * 2019-08-28 2022-12-20 Ngk Insulators, Ltd. Gas sensor and gas sensor operation control method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006047278A (en) * 2004-06-29 2006-02-16 Ngk Spark Plug Co Ltd Abnormality diagnosis method and apparatus for gas concentration measuring device
JP2006208363A (en) * 2004-12-28 2006-08-10 Ngk Spark Plug Co Ltd Method and apparatus for diagnosing abnormality of gas-concentration measuring apparatus
JP2008070194A (en) * 2006-09-13 2008-03-27 Ngk Spark Plug Co Ltd Device and method for controlling sensor
JP2008275561A (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Ngk Spark Plug Co Ltd Sensor control device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006047278A (en) * 2004-06-29 2006-02-16 Ngk Spark Plug Co Ltd Abnormality diagnosis method and apparatus for gas concentration measuring device
JP2006208363A (en) * 2004-12-28 2006-08-10 Ngk Spark Plug Co Ltd Method and apparatus for diagnosing abnormality of gas-concentration measuring apparatus
JP2008070194A (en) * 2006-09-13 2008-03-27 Ngk Spark Plug Co Ltd Device and method for controlling sensor
JP2008275561A (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Ngk Spark Plug Co Ltd Sensor control device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016070883A (en) * 2014-10-01 2016-05-09 日本特殊陶業株式会社 Gas sensor system
JP2017090129A (en) * 2015-11-05 2017-05-25 富士通テン株式会社 Control device, and control method, for air-fuel ratio sensors
US11531014B2 (en) * 2019-08-28 2022-12-20 Ngk Insulators, Ltd. Gas sensor and gas sensor operation control method
US20230083340A1 (en) * 2019-08-28 2023-03-16 Ngk Insulators, Ltd. Gas sensor and gas sensor operation control method
JPWO2022113172A1 (en) * 2020-11-24 2022-06-02

Also Published As

Publication number Publication date
JP5213132B2 (en) 2013-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5140005B2 (en) Gas sensor control device and gas sensor control method
JP4646129B2 (en) Abnormality diagnosis method for gas concentration measuring device and abnormality diagnostic device for gas concentration measuring device
JP4704957B2 (en) Abnormality diagnosis method for gas sensor system and gas sensor system
JP4768796B2 (en) Gas sensor control device and gas sensor control method
JP4723444B2 (en) Sensor control device and sensor control method
JP3833687B2 (en) Abnormality diagnosis method for gas concentration measuring device and abnormality diagnostic device for gas concentration measuring device
US10451586B2 (en) Gas sensor system
US8393316B2 (en) Internal-combustion-engine control apparatus
US8377275B2 (en) Gas sensor control device and gas sensor control method
JP5213132B2 (en) Gas sensor control device and gas sensor control method
JP5096395B2 (en) Abnormality diagnosis method and gas concentration measuring device
US10316780B2 (en) Controller and abnormality detecting method of air-fuel-ratio sensor
JP5021601B2 (en) Gas sensor system
JP2003097342A (en) Abnormality detecting system for air-fuel ratio system
JP5047196B2 (en) Gas sensor control device and gas sensor control method
JP6943722B2 (en) Gas sensor controller
JP4893652B2 (en) Gas sensor control device
JP4699658B2 (en) Abnormality detection system for air-fuel ratio system
JP6684169B2 (en) Gas sensor control device
JP2017089440A (en) Abnormality detection device of air-fuel ratio sensor, control device of air-fuel ratio sensor, and abnormality detection method
JP6640652B2 (en) Sensor control device
JP6809927B2 (en) Gas sensor controller
JP2018128354A (en) Sensor controller
JP6097654B2 (en) Sensor control device and sensor control method
JP2018136221A (en) Sensor control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121017

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121030

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5213132

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160308

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250