JP2016006384A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力供給部が故障してしまうことを抑制することのできる制御装置を提供すること。【解決手段】この制御装置４０は、第１ヒータ２２を有し排気通路１１０の第１位置１１１ａを通過する排出ガスの状態を検知する第１センサ２０から出力される検知信号を受信する第１受信部４１１と、第２ヒータ３２を有し第１位置１１１ａとは異なる第２位置１１２ａを通過する排出ガスの状態を検知する第２センサ３０から出力される検知信号を受信する第２受信部４１２と、第１ヒータ２２及び第２ヒータ３２に電力を供給する電力供給部４２と、第１ヒータ２２への電力の供給を開始した第１時刻から遅延時間が経過した第２時刻に、第２ヒータ３２への電力の供給を開始するよう、電力供給部４２の制御を行う制御部４３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関に繋がれた排気通路を流れる排出ガスの状態を検知するための制御装置に関する。

例えば自動車用ガソリンエンジンのような内燃機関は、燃料の燃焼により生じた排出ガスを外部に排出する。排出ガスには窒素酸化物や一酸化炭素などの有害物質が含まれるため、当該有害物質が少なくなるよう、内燃機関には空燃比を最適化するための制御装置が一般に備えられている。このような制御装置は、排出ガスの状態をセンサによって検知しながら、内燃機関に対する燃料供給量及び空気供給量を調整することにより、空燃比を理論空燃比に近づけるものである（例えば、下記特許文献１を参照）。

上記のセンサとしては、Ａ／ＦセンサやＯ₂センサが用いられることが多い。これらは、排出ガスが流れる流路である排気通路に取り付けられて、排気通路内外の酸素濃度差に応じた電気信号を出力するセンサである。Ａ／Ｆセンサ及びＯ₂センサは、いずれも、固体電解質と、固体電解質を加熱して活性化するためのヒータとを備えた構成となっている。

Ａ／Ｆセンサは、排気通路内の酸素濃度に応じて連続的に変化する電気信号を出力するものである。よって、空燃比の変化に応じた高精度の制御が可能となる。一方、Ｏ₂センサは、理論空燃比における酸素濃度を境に階段状に変化する電気信号を出力するものである。

例えば、排気通路のうち排出ガスを浄化するための触媒コンバータよりも上流側となる位置にＡ／Ｆセンサを配置し、触媒コンバータよりも下流側となる位置にＯ₂センサを配置した構成とすることで、空燃比の制御を高精度に行うことが可能となる。また、当該構成においては、触媒コンバータの性能劣化を検知することも可能となる。このように、排気通路には上記のセンサ（Ａ／ＦセンサやＯ₂センサ）が一つだけではなく複数配置されるのが一般的である。

特開２０００−９７９０２号公報

排出ガスの状態を検知する際、Ａ／ＦセンサやＯ₂センサは、ヒータの発熱により固体電解質の温度を上昇させて、固体電解質を活性化させた状態、つまり酸素イオンが固体電解質内を通過し得る状態を保つ必要がある。内燃機関の制御装置は、センサのヒータに電力を供給するための電力供給部を備えている。排気通路に複数のセンサが配置されている場合には、電力供給部から複数のヒータに電力が供給される。

制御装置の起動時（例えば内燃機関の始動時）には、電力供給部からそれぞれのヒータへの電力供給が開始されるのであるが、電力供給が開始された時点で電力供給部が故障する可能性が考えられる。電力供給部に流れる電流は、各ヒータに流れる電流の総和となるため、電力供給部の故障を回避する観点からは、各ヒータに流れうる電流を重ねあわせた電流が流れたとしても故障しないように電力供給部の許容電流値を設定する必要がある。しかしながら、従来の制御装置では電力供給部の故障対策が考慮されていなかった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関に繋がれた排気通路を流れる排出ガスの状態を検知するための制御装置であって、起動時にセンサへの電力供給部が故障してしまうことを抑制することのできる制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る制御装置は、電力の供給を受けて発熱する第１ヒータ（２２）を有し、内燃機関（１００）に繋がれた排気通路（１１０）の第１位置（１１１ａ）を通過する排出ガスの状態を検知する第１センサ（２０）から出力される検知信号を受信する第１受信部（４１１）と、電力の供給を受けて発熱する第２ヒータ（３２）を有し、前記排気通路において前記第１位置とは異なる第２位置（１１２ａ）を通過する前記排出ガスの状態を検知する第２センサ（３０）から出力される検知信号を受信する第２受信部（４１２）と、前記第１ヒータ及び前記第２ヒータに電力を供給する電力供給部（４２）と、前記第１ヒータへの電力の供給を開始した第１時刻から遅延時間が経過した第２時刻に、前記第２ヒータへの電力の供給を開始するよう、前記電力供給部の制御を行う制御部（４３）と、を備える。

電力供給部が故障することの具体的な対策としては、電力供給部の許容電流値が、全てのヒータに流れうる電流の総和よりも大きなものとなるように、電力供給部の構成部品を選定し、場合によっては保護回路を設けることが考えられる。しかしながら、このような対策は電力供給部の部品コストが大きなものとなってしまうために好ましくない。特に、センサ数が増えた場合に、確保すべき許容電流がその個数分だけ加算されてしまうため、電力供給部の部品コストが跳ね上がってしまう。また、センサ数が増えるたびに、その合算電流に耐えうるように電力供給部を再構成する必要があるため、汎用性のある制御装置を構成することができない。

そこで、本発明者は、制御装置を起動する際に電力供給部に流れる電流瞬間的なものであることに着目した。制御装置を起動すると、第１ヒータ及び第２ヒータに流れる電流は瞬間的に上昇し、その後経時的に低下し定常状態となるため、この経時変化を利用して本発明に想到したものである。このような知見に基づいてなされた本発明では、第１ヒータ及び第２ヒータに対する電力供給部からの電力供給が、同時ではなく異なるタイミングで開始される。第１ヒータに対する電力供給の開始時には、電力供給部から第１ヒータに大きな電流が出力されるのであるが、当該電流は遅延時間が経過する間に減少して行く。第２ヒータに対する電力供給は、当該遅延時間が経過した後、すなわち、電力供給部から出力される電流が減少した後に開始される。このため、電力供給の開始時において第１ヒータに流れる最大の電流（以下、「第１最大電流」とも称する）と、電力供給の開始時において第２ヒータに流れる最大の電流（以下、「第２最大電流」とも称する）とが、電力供給部から同時に出力されてしまうことが無い。

本発明によれば、電力供給部から出力される電流を、第１最大電流と第２最大電流との合計よりも常に小さくすることができる。このため、電力供給部の許容電流値を過剰に大きくしておかなくても、起動時に電力供給部が故障してしまうことを抑制することができる。

ところで、内燃機関の始動直後から排出ガスが排出されることに鑑みれば、第１ヒータ及び第２ヒータに対しては可能な限り早いタイミングで電力の供給を開始し、排出ガスの状態検知を早期に開始することが望ましい。しかしながら、遅延時間が短すぎる場合には、第１ヒータに流れる電流が第１最大電流から僅かしか低下していない状態で、第２ヒータに電流が供給され始めてしまう。その結果、電力供給部から出力される電流が許容電流値を超えてしまう可能性がある。

そこで、本発明においては、第２時刻において第１ヒータに流れる電流値と第２ヒータに流れる電流値との合算値が、電力供給部に支障をきたさない範囲の上限の電流値である上限値を超えないように遅延時間が定められることが好ましい。このような態様によれば、起動時に電力供給部が故障しない範囲で、遅延時間を可能な限り短くすることができ、排出ガスの状態検知を早期に開始することができる。

本発明によれば、内燃機関に繋がれた排気通路を流れる排出ガスの状態を検知するための制御装置であって、起動時にセンサへの電力供給部が故障してしまうことを抑制することのできる制御装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る制御装置が内燃機関及びそれに繋がる排気系に取り付けられた状態を模式的に示す図である。 図１に示された制御装置において、ヒータに印可される電圧の時間変化、及びヒータに供給される電流の時間変化を示すグラフである。 図１に示された制御装置において、ヒータに供給される電流の時間変化を示すグラフである。 図１に示された制御装置において、ヒータに印可される電圧の時間変化、及びヒータに供給される電流の時間変化を示すグラフである。 図１に示された制御装置の動作を示すフローチャートである。 ヒータの温度と、設定される遅延時間との関係を示す図である。 内燃機関を冷却する冷却水の温度と、設定される遅延時間との関係を示す図である。 従来の制御装置において、ヒータに印可される電圧の時間変化、及びヒータに供給される電流の時間変化を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本発明の実施形態に係る制御装置４０を含む制御システム１０の制御対象である内燃機関１００は、火花点火式の自動車用ガソリンエンジンである。図１に模式的に示されるように、内燃機関１００には、吸気管１０１と排気管１１０とが接続されている。

吸気管１０１は、空気と燃料とが混ざり合った混合気を内燃機関１００に供給するための配管である。吸気管１０１には、吸気管１０１内へ空気の供給量を調整するためのスロットル弁（不図示）と、吸気管１０１内への燃料の供給量調整するための燃料噴射弁（不図示）とが取り付けられている。スロットル弁の開度によって吸気管１０１内へ空気の供給量が変化し、燃料噴射弁の開弁時間によって吸気管１０１内への燃料の供給量が変化する。制御装置４０は、燃料噴射弁から噴射される燃料の供給量を主に調整することによって、内燃機関１００に供給される混合気の空燃比を理論空燃比に近づける制御を行う。

排気管１１０は、内燃機関１００に繋げられた配管であって、内燃機関１００における燃料の燃焼により生じた排出ガスを外部に排出するための排気通路である。排気管１１０は、上流側の配管である上流配管１１１と、下流側の配管である下流配管１１２と、触媒コンバータ１２０とを備えている。触媒コンバータ１２０は、上流配管１１１と下流配管１１２との間に配置されている。内燃機関１００において生じた排出ガスは、上流配管１１１、触媒コンバータ１２０、及び下流配管１１２を順に流れた後、下流配管１１２の下流側端部に形成された開口である排出口１１４から外部に排出される。

触媒コンバータ１２０は、排出ガスに含まれる有害物質を酸化又は還元により浄化するものであって、触媒であるプラチナ、パラジウム、ロジウムを担持した触媒担体１２１を内部に有する。排出ガスに含まれる炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物は、これら触媒に触れることによりそれぞれ浄化された後、下流配管１１２を流れて排出口１１４から外部に排出される。

制御システム１０は、第１センサ２０と、第２センサ３０と、水温センサ７０と、気温センサ８０と、制御装置４０とを備えている。第１センサ２０は、内燃機関１００において生じた排出ガスの状態（酸素濃度）を検知するためのＡ／Ｆセンサであり、上流配管１１１の第１位置１１１ａに備えられている。第１センサ２０は一般的な構成のＡ／Ｆセンサであって、板状に形成された固体電解質２１と、固体電解質２１を加熱するためのセラミックヒータ２２（第１ヒータ）とを有している。

固体電解質２１の一方側の面には検出電極が配置されており、上流配管１１１内の排出ガスが多孔質体を通過して当該面に到達するよう構成されている。また、固体電解質２１の他方側の面には基準電極が形成されており、基準酸素濃度の気体、すなわち大気が当該面に到達するよう構成されている。第１センサ２０によって排出ガスの状態が検知される際には、固体電解質２１は、セラミックヒータ２２によって加熱されて高温となった状態、すなわち、酸素イオンを透過させ得るように活性化した状態に維持される。また、検出電極と基準電極との間には電圧が印可される。このような状態において、上流配管１１１の内部の酸素濃度と、外部（大気）の酸素濃度との差（濃度差）が生じると、当該濃度差に略比例した大きさの電流が検出電極と基準電極との間（固体電解質２１）を流れる。つまり、上流配管１１１内の排出ガスの酸素濃度が高いほど大きな電流が流れる。第１センサ２０は、この電流に基づいて電気信号を生成し、制御装置４０に向けて検知信号として出力する。又は、電流そのものが検知信号として制御装置４０に直接入力される構成であってもよい。制御装置４０は、検知信号を受信すると、あらかじめ記憶されている電流値と空燃比との関係に基づいて空燃比を算出する。このように、第１センサ２０は、上流配管１１１の内部の酸素濃度に応じて連続的に変化する電気信号を出力するセンサである。

第２センサ３０は、触媒コンバータ１２０を通過した後の排出ガスの状態（酸素濃度）を検知するためのＯ₂センサであり、下流配管１１２の第２位置１１２ａに備えられている。第２センサ３０は一般的な構成のＯ₂センサであって、板状に形成された固体電解質３１と、固体電解質３１を加熱するためのセラミックヒータ３２（第２ヒータ）とを有している。

固体電解質３１の一方側の面には検出電極が配置されており、下流配管１１２内の排出ガスが多孔質体を通過して当該面に到達するよう構成されている。また、固体電解質３１の他方側の面には基準電極が形成されており、基準酸素濃度の気体、すなわち大気が当該面に到達するよう構成されている。第２センサ３０によって排出ガスの状態が検知される際には、固体電解質３１は、セラミックヒータ３２によって加熱されて高温となった状態、すなわち、酸素イオンを透過させ得るように活性化した状態に維持される。また、検出電極と基準電極との間には電圧が印可される。このような状態においては、下流配管１１２の内部の酸素濃度と、外部の酸素濃度との差（濃度差）に起因して、検出電極と基準電極との間（固体電解質３１）を電流が流れるのであるが、濃度差が所定値を超えたところで当該起電流の大きさは急激に（階段状に）変化する。第２センサ３０は、この電流に基づいて電気信号を生成し、制御装置４０に向けて検知信号として出力する。又は、電流そのものが検知信号として制御装置４０に直接入力される構成であってもよい。尚、上記の「所定値」とは、内燃機関１００に供給される混合気の空燃比が理論空燃比であるときの、下流配管１１２内の酸素濃度の値である。制御装置４０は、検知信号を受信すると、電流値とあらかじめ記憶されている閾値とを比較することにより、下流配管１１２の内部の酸素濃度が理論空燃比における酸素濃度よりも大きいか否かを判定する。このように、第２センサ３０は、下流配管１１２の内部の酸素濃度が理論空燃比における酸素濃度よりも大きいか否かを示す電気信号を出力するセンサである。

内燃機関１００にはラジエータ（不図示）が備えられている。当該ラジエータと内燃機関１００との間には、内燃機関１００を冷却するための冷却水が循環している。水温センサ７０は、循環する冷却水の温度を検知するためのセンサである。

気温センサ８０は、外気の温度を測定するためのセンサである。水温センサ７０によって測定された冷却水の温度、及び気温センサ８０によって測定された外気の温度は、次に説明する制御装置４０にそれぞれ入力される。

制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インタフェースを備えたコンピュータシステムであり、所謂ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と称されるものである。制御装置４０は、第１センサ２０から受信した電気信号（上流配管１１１内の酸素濃度）及び第２センサ３０から受信した電気信号（下流配管１１２内の酸素濃度）に基づいて、スロットル弁の開度を調整するとともに、燃料噴射弁の開弁時間を調整することにより、空燃比を理論空燃比に近づける制御を行う。

制御装置４０は、信号受信部４１と、電力供給部４２と、制御部４３とを備えている。信号受信部４１は、第１受信部４１１と、第２受信部４１２とを備えている。第１受信部４１１は、第１センサ２０から出力された電気信号を受信するための入力ポートである。第２受信部４１２は、第２センサ３０から出力された電気信号を受信するための入力ポートである。第１受信部４１１と第１センサ２０とは信号線５１で繋がっている。第１センサ２０から出力された電気信号は信号線５１を介して伝達され、第１受信部４１１に入力される。同様に、第２受信部４１２と第２センサ３０とは信号線６１で繋がっている。第２センサ３０から出力された電気信号は信号線６１を介して伝達され、第２受信部４１２に入力される。

電力供給部４２は、第１センサ２０のセラミックヒータ２２、及び第２センサ３０のセラミックヒータ３２のそれぞれに対し、発熱に必要な電力を供給するための出力ポートである。電力供給部４２とセラミックヒータ２２とは電力線５２で繋がっている。電力供給部４２から出力された電力は、電力線５２を介してセラミックヒータ２２に供給される。同様に、電力供給部４２とセラミックヒータ３２とは電力線６２で繋がっている。電力供給部４２から出力された電力は、電力線６２を介してセラミックヒータ３２に供給される。尚、セラミックヒータ２２に対する電力の供給と、セラミックヒータ３２に対する電力の供給は、それぞれ独立に（異なるタイミングで）行うことが可能となっている。電力供給部４２は、セラミックヒータ２２とセラミックヒータ３２とのそれぞれに独立して電力を供給することが可能なように構成されているが、その電力を生成する部分は共通化されているので、セラミックヒータ２２に流れる電流とセラミックヒータ３２に流れる電流とが重ね合わされた電流が流れる。

制御部４３は、コンピュータシステムである制御装置４０の中枢をなす部分であって、スロットル弁、燃料噴射弁、及び電力供給部４２のそれぞれに対する制御を実行する部分である。セラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２のそれぞれに電圧が印可されるタイミングや印可電圧の大きさは、制御部４３によって制御される。

図２を参照しながら、制御システム１０の起動時における動作について説明する。図２の（Ａ）は、横軸に時間を取り、縦軸にセラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２それぞれに印加される電圧を取った図である。図２の（Ｂ）は、横軸に時間を取り、縦軸にセラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２それぞれに流れる電流を取った図である。図２の（Ｃ）は、横軸に時間を取り、縦軸に電力供給部４２に流れる電流を取った図である。

図２の（Ａ）に示された線Ｇ１０は、電力供給部４２からの電力供給に伴いセラミックヒータ２２に印可される電圧の時間変化を表している。同じく図２の（Ａ）に示された線Ｇ２０は、電力供給部４２からの電力供給に伴いセラミックヒータ３２に印可される電圧の時間変化を表している。

図２の（Ｂ）に示された線Ｇ３０は、電力供給部４２からの電力供給に伴いセラミックヒータ２２を流れる電流（以下、「第１電流」とも称する）の時間変化を表している。同じく図２の（Ｂ）に示された線Ｇ４０は、電力供給部４２からの電力供給に伴いセラミックヒータ３２を流れる電流（以下、「第２電流」とも称する）の時間変化を表している。図２の（Ｃ）に示された線Ｇ５０は、セラミックヒータ２２を流れる第１電流と、セラミックヒータ３２を流れる第２電流とを合計した電流、すなわち、電力供給部４２から出力される全体の電流（以下、「合計電流」とも称する）の時間変化を表している。

時刻ｔ０において内燃機関１００が始動されると、同時に制御システム１０が起動されて、セラミックヒータ２２への電力の供給が開始される。時刻ｔ０から時刻ｔ２までの間においては、比較的小さい電圧Ｖ₁₀がセラミックヒータ２２に印可される（線Ｇ１０参照）。時刻ｔ２以降は、電圧Ｖ₁₀よりも大きな電圧Ｖ₂₀がセラミックヒータ２２に印可される。このように印可電圧を階段状に増加させるのは、急激な温度上昇に伴うセラミックヒータ２２の破損を防止するためである。

一方、セラミックヒータ３２への電力の供給は、時刻ｔ０においては開始されず、時刻ｔ０から遅延時間ｔｄ１が経過した時刻ｔ１において開始される。時刻ｔ１は、上記の時刻ｔ２よりも前の時刻である。このように、本実施形態においては、セラミックヒータ２２への電力の供給と、セラミックヒータ３２への電力の供給とが同時には開始されない。その理由については後に説明する。

時刻ｔ１から時刻ｔ３までの間においては、比較的小さい電圧Ｖ₁₀がセラミックヒータ３２に印可される（線Ｇ２０参照）。時刻ｔ３以降は、電圧Ｖ₁₀よりも大きな電圧Ｖ₂₀がセラミックヒータ３２に印可される。このように印可電圧を階段状に増加させるのは、急激な温度上昇に伴うセラミックヒータ３２の破損を防止するためである。尚、本実施形態においては、セラミックヒータ２２に印可される電圧の値（Ｖ₁₀，Ｖ₂₀）と、セラミックヒータ３２に印可される電圧の値（Ｖ₁₀，Ｖ₂₀）とが互いに等しくなっており、電圧を印可又は増加させるタイミングのみが互いに異なっている。しかしながら、それぞれのセラミックヒータに印可される電圧の値は、互いに異なっていてもよい。

内燃機関１００が始動された直後においては、排気管１１０のうち触媒コンバータ１２０よりも下流側の部分（下流配管１１２）の内壁面には、水滴が付着していることある。従って、下流配管１１２に備えられたセラミックヒータ３２にも水滴が付着している可能性がある。このように水滴が付着している状態においてセラミックヒータ３２の温度を大きく上昇させると、セラミックヒータ３２において大きな温度ムラ（場所による温度差）が生じてしまい、局所的な熱膨張によってセラミックヒータ３２が割れてしまう恐れがある。

そこで、本実施形態においては、セラミックヒータ３２に電圧Ｖ₁₀が印可されている時間（時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間）が、セラミックヒータ２２に電圧Ｖ₂₀が印可されている時間（時刻ｔ０から時刻ｔ２までの時間）よりも長くなっている。比較的小さい電圧Ｖ₁₀を長時間印可し、セラミックヒータ３２を緩やかに温度上昇させながら水滴を蒸発させることで、上記のようにセラミックヒータ３２が割れてしまうことを防止している。尚、セラミックヒータ３２に電圧Ｖ₂₀が印可され始めるタイミング（本実施形態では時刻ｔ３）は、内燃機関１００が始動された時刻ｔ０から一定の時間（固定された長さの時間）が経過した時点としてもよいのであるが、内燃機関１００を冷却する冷却水の温度が上昇して所定温度を超えたことが水温センサ７０によって確認された時点としてもよい。

時刻ｔ０においてセラミックヒータ２２に電圧Ｖ₁₀が印可され始めると、セラミックヒータ２２には第１電流が流れ始める（線Ｇ３０参照）。このとき、印可される電圧Ｖ₁₀は一定なのであるが、第１電流は当初から一定とはならない。電圧Ｖ₁₀が印可され始めた時刻ｔ０において、セラミックヒータ２２には大きな電流（過電流）が流れてしまう。その後は、セラミックヒータ２２を流れる第１電流は次第に減少して行き、略一定の電流に近づいていく。電圧Ｖ₁₀が印可された際にセラミックヒータ２２に流れる過電流の最大値（時刻ｔ０における第１電流）を、以下では最大電流Ｉ₁₀と表記する。

セラミックヒータ２２に電圧Ｖ₂₀が印可され始めた時点（時刻ｔ２）においても、上記のような過電流が再び生じる。電圧Ｖ₂₀が印可され始めた時刻ｔ２において、セラミックヒータ２２には再び過電流が流れてしまう（線Ｇ３０参照）。その後は、セラミックヒータ２２を流れる第１電流は次第に減少して行き、略一定の電流に近づいていく。電圧Ｖ₂₀が印可された際にセラミックヒータ２２に流れる過電流の最大値（時刻ｔ２における第１電流）を、以下では最大電流Ｉ₂₀と表記する。

セラミックヒータ２２の場合と同様に、セラミックヒータ３２においても上記のような過電流が流れる。時刻ｔ１においてセラミックヒータ３２に電圧Ｖ₁₀が印可され始めると、セラミックヒータ３２には過電流が流れてしまう（線Ｇ４０参照）。その後は、セラミックヒータ３２を流れる第２電流は次第に減少して行き、略一定の電流に近づいていく。

セラミックヒータ３２に電圧Ｖ₂₀が印可され始めた時点（時刻ｔ３）においても、上記のような過電流が再び生じる。線Ｇ４０に示されるように、電圧Ｖ₂₀が印可され始めた時刻ｔ３において、セラミックヒータ３２には再び過電流が流れてしまう。その後は、セラミックヒータ３２を流れる第２電流は次第に減少して行き、略一定の電流に近づいていく。

尚、本実施形態では、セラミックヒータ２２の電気抵抗値とセラミックヒータ３２の電気抵抗値は互いに略等しくなっている。このため、電圧Ｖ₁₀が印可された際にセラミックヒータ３２に流れる過電流の最大値（時刻ｔ１における第２電流）は、最大電流Ｉ₁₀に略等しい。また、電圧Ｖ₂₀が印可された際にセラミックヒータ３２に流れる過電流の最大値（時刻ｔ３における第２電流）は、最大電流Ｉ₂₀に略等しい。

以上のように、セラミックヒータ２２には、電圧を印可又は上昇させたそれぞれの時点（時刻ｔ０，ｔ２）において過電流が流れる。同様に、セラミックヒータ３２には、電圧を印可又は上昇させたそれぞれの時点（時刻ｔ１，ｔ３）において過電流が流れる。このため、線Ｇ５０に示されるように、電力供給部４２から出力される合計電流も、過電流が流れるそれぞれの時刻ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３において大きくなっている。

従来は、一対のヒータに通電する場合に、このような遅延時間を意図的に設定することは行われていなかった。ここで、仮に遅延時間ｔｄ１が０となってしまった場合、換言すればセラミックヒータ２２への電力供給とセラミックヒータ３２への電力供給とが時刻ｔ０において同時に開始されてしまった場合に生じる現象について、図８を参照しながら説明する。図８の（Ａ）は、横軸に時間を取り、縦軸にセラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２それぞれに印加される電圧を取った図である。図８の（Ｂ）は、横軸に時間を取り、縦軸にセラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２それぞれに流れる電流を取った図である。図８の（Ｃ）は、横軸に時間を取り、縦軸に電力供給部４２に流れる電流を取った図である。

図８の（Ａ）に示された線Ｇ１２は、セラミックヒータ２２に印可される電圧の時間変化を表しており、図２の線Ｇ１０と同一の遷移をたどる線である。同じく図８の（Ａ）に示された線Ｇ２２は、セラミックヒータ３２に印可される電圧の時間変化を表しており、図２の線Ｇ２０を遅延時間ｔｄ１の分だけ左にシフトさせたグラフとなっている。図８において、セラミックヒータ３２に印可される電圧が電圧Ｖ₁₀から電圧Ｖ₂₀に変化する時刻ｔ３１は、図２の時刻ｔ３よりも遅延時間ｔｄ１だけ早い時刻となっている。

図８の（Ｂ）に示された線Ｇ３２は、セラミックヒータ２２に流れる第１電流の時間変化を表しており、図２の線Ｇ３０と同一の遷移をたどる線である。同じく図８の（Ｂ）に示された線Ｇ４２は、セラミックヒータ３２に流れる第２電流の時間変化を表しており、図２の線Ｇ４０を遅延時間ｔｄ１の分だけ左にシフトさせたグラフとなっている。図８の（Ｃ）に示された線Ｇ５２は、セラミックヒータ２２に流れる第１電流と、セラミックヒータ３２に流れる第２電流とを合計した合計電流の時間変化を表している。

従来の制御においては、各セラミックヒータ２２、２３に対する電力の供給開始タイミングについての特段の考慮がなされていなかった。このため、図８に示されるように、セラミックヒータ２２への電力供給とセラミックヒータ３２への電力供給とが、時刻ｔ０において同時に開始されることがあった。この場合、時刻ｔ０において電力供給部４２から出力される合計電流の大きさは、セラミックヒータ２２に流れる過電流の最大値（最大電流Ｉ₁₀）と、セラミックヒータ３２に流れる過電流の最大値（最大電流Ｉ₁₀）とを重ね合わせた大きさ、すなわち最大電流Ｉ₁₀の２倍の大きさの電流が流れてしまう。その結果、電力供給部４２の許容電流値Ｉ_THを超えた電流が時刻ｔ０において出力されてしまい（線Ｇ５２参照）、電力供給部４２が故障してしまう可能性がある。尚、許容電流値Ｉ_THとは、電力供給部４２が故障することなく外部に出力し得る電流の最大値（電力供給部に支障をきたさない範囲の上限の電流値）であり、電力供給部４２を構成する各種電子部品及び保護回路の仕様によって定まる固有の値である。

電力供給部４２の故障を回避する観点から、従来は許容電流値Ｉ_THを十分に大きく設定しておく必要があった。具体的には、セラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２の両方に対して同時に最大電流Ｉ₁₀を供給し得る程度に、許容電流値Ｉ_THが大きな値となるよう、電力供給部４２の構成部品（例えば保護回路）を選定する必要があった。しかしながら、このような対策は電力供給部４２の部品コストが大きなものとなってしまうために好ましいものではなかった。

そこで、本実施形態では、許容電流値Ｉ_THを大きくするのではなく、セラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２のそれぞれに対する電力供給のタイミングを工夫することにより、電力供給部４２が故障してしまうことを防止している。具体的には、図２に基づいて説明したように、セラミックヒータ２２への電力の供給を開始した時刻ｔ０（第１時刻）から遅延時間ｔｄ１が経過した時刻ｔ１（第２時刻）に、セラミックヒータ３２への電力の供給を開始するよう、制御部４３による電力供給部４２の制御が行われる。このような電力供給のタイミングの工夫は、以下で説明するように渦電流が瞬間的なものであり、セラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２を流れる電流が、電流を流し始めた時点（時刻ｔ０、ｔ２）をピークにして次第に減少していくものであるところに着目してなされたものである。

図２の（Ｂ）に示されるように、時刻ｔ０、すなわちセラミックヒータ２２に対する電力供給の開始時には、セラミックヒータ２２に流れる第１電流は最大電流Ｉ₁₀となり、この時点をピークにしてその後は次第に減少して行く（線Ｇ３０参照）。セラミックヒータ３２に対する電力供給部４２からの電力供給は、時刻ｔ０から遅延時間ｔｄ１が経過した後（時刻ｔ１）、すなわち、電力供給部４２からから出力される第１電流が減少して最大電流Ｉ₁₀よりも小さくなった後に開始される。

このため、電力供給の開始時において、セラミックヒータ２２に流れる第１電流と、セラミックヒータ３２に流れる第２電流とが、同時にそれぞれの最大値（最大電流Ｉ₁₀）となってしまうことが無い。その結果、電力供給部４２から出力される合計電流の値は、時刻ｔ０及び時刻ｔ１のいずれにおいても最大電流Ｉ₁₀の２倍よりも小さな値となり、許容電流値Ｉ_THを超えてしまうことが無い（線Ｇ５０参照）。

このように、制御システム１０では、電力供給部４２から出力される電流が、セラミックヒータ２２に流れる過電流の最大値（最大電流Ｉ₁₀）と、セラミックヒータ３２に流れる過電流の最大値（最大電流Ｉ₁₀）とを重ね合わせた大きさよりも常に小さくなっている。このため、電力供給部４２の許容電流値Ｉ_THを過剰に大きくすることなく、電力供給部４２が過電流によって故障してしまうことが防止されている。

ところで、内燃機関１００の始動直後から排出ガスが排出されることに鑑みれば、セラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２に対しては可能な限り早いタイミングで電力の供給が開始され、空燃比を最適化するための制御が早期に開始されることが望ましい。しかしながら、遅延時間ｔｄ１が短すぎる場合には、セラミックヒータ２２に流れる電流が最大電流Ｉ₁₀から僅かしか低下していない状態で、セラミックヒータ３２に電流が供給され始めてしまう。その結果、電力供給部４２から出力される合計電流が許容電流値Ｉ_THを超えてしまう可能性がある。

そこで、本実施形態における遅延時間ｔｄ１は、セラミックヒータ３２に電流が供給され始めても合計電流が許容電流値Ｉ_THを超えてしまうことの無い範囲で、可能な限り短い時間として設定されている。

つまり、セラミックヒータ３２に第２電流が供給され始めた時点（時刻ｔ１）における合計電流は、遅延時間ｔｄ１が経過する間に低下した第１電流（図２に示されるように、その大きさを電流Ｉ₀₇とする）と、第２電流（最大電流Ｉ₁₀）との合計となるのであるが、その大きさが許容電流値Ｉ_THを僅かに下回るよう、遅延時間ｔｄ１の長さが設定されている。換言すれば、許容電流値Ｉ_THから第２電流の最大値（最大電流Ｉ₁₀）を差し引いた電流値を上限電流と定義したときに、第１電流が最大電流Ｉ₁₀から低下して上限電流を僅かに下回るまでに要する時間となるよう、遅延時間ｔｄ１の長さが設定されている。

時刻ｔ２における合計電流は、当該時刻における第１電流（最大電流Ｉ₂₀）と、第２電流（図２に示されるように、その大きさを電流Ｉ₀₈とする）との合計となる。また、時刻ｔ３における合計電流は、当該時刻における第１電流（図２に示されるように、その大きさを電流Ｉ₀₉とする）と、第２電流（最大電流Ｉ₂₀）との合計となる。本実施形態においては、時刻ｔ１においてのみならず、時刻ｔ２及び時刻ｔ３においても合計電流が許容電流値Ｉ_THを超えることの無い範囲で、遅延時間ｔｄ１が可能な限り短くなるように設定されている。このため、電力供給部４２が故障することを確実に防止しながらも、セラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２のそれぞれの温度を早期に上昇させて、空燃比を最適化するための制御を早期に開始することが可能となっている。

セラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２は、電流が通過して発熱する部分が金属（タングステン）により構成されている。このため、その電気抵抗は常に一定ではなく、温度が低いほど電気抵抗は小さくなり、温度が高いほど電気抵抗は大きくなる。セラミックヒータ２２に流れる第１電流の大きさ、及びセラミックヒータ３２に流れる第２電流の大きさも、それぞれセラミックヒータ２２の温度及びセラミックヒータ３２の温度によって変化する。

図３に示された線Ｇ３０は、図２に示された線Ｇ３０と同一の線であって、セラミックヒータ２２に流れる第１電流の時間変化を表している。また、図３に示された線Ｇ３１は、セラミックヒータ２２を流れる第１電流の時間変化であって、線Ｇ３０の場合よりもセラミックヒータ２２が低温となっているときにおける、第１電流の時間変化を表している。セラミックヒータ２２に印可される電圧は、図２の線Ｇ１２で表される電圧と同一である。

線Ｇ３１に表されているように、セラミックヒータ２２が低温となっているときには、電気抵抗が小さくなることに伴い、セラミックヒータ２２を流れる第１電流が大きくなっている。具体的には、時刻ｔ０における第１電流は、最大電流Ｉ₁₀よりも大きな電流（最大電流Ｉ₁₀ａ）となっている。また、時刻ｔ２における第１電流は、最大電流Ｉ₂₀よりも大きな電流（最大電流Ｉ₂₀ａ）となっている。更に、時刻ｔ１における第１電流は、電流Ｉ₀₇よりも大きな電流（電流Ｉ₀₇ａ）となっている。

従って、セラミックヒータ２２が低温となっているときにおいて、図２の線Ｇ２０の場合と同様に時刻ｔ１において第２電流の供給が開始された場合には、合計電流は、電流Ｉ₀₇よりも大きな電流Ｉ₀₇ａに第２電流の最大値（最大電流Ｉ₁₀）を加えたものとなる。その結果、低温時においては合計電流が許容電流値Ｉ_THを超えてしまう可能性がある。

更に、セラミックヒータ２２が低温となっているときには、セラミックヒータ３２も低温となっており、セラミックヒータ３２にも電流が流れやすくなっている可能性が高い。従って、合計電流が許容電流値Ｉ_THを超えてしまう可能性は更に高くなる。

そこで、本実施形態では、遅延時間（ｔｄ１）の長さが常に固定されているのではなく、電流供給の開始時におけるセラミックヒータ２２の温度に基づいて、遅延時間が適切な長さとなるように設定される構成となっている。つまり、合計電流が許容電流値Ｉ_THを超えることの無い範囲で、遅延時間が可能な限り短くなるように、セラミックヒータ２２の温度に基づいて遅延時間が設定される構成となっている。

低温時、すなわち外気温が低く、セラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２のいずれもの温度が（図２の場合よりも）低温となっているときにおいて、制御装置４０により行われる制御を、図４を参照しながら説明する。図４の（Ａ）は、横軸に時間を取り、縦軸にセラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２それぞれに印加される電圧を取った図である。図４の（Ｂ）は、横軸に時間を取り、縦軸にセラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２それぞれに流れる電流を取った図である。図４の（Ｃ）は、横軸に時間を取り、縦軸に電力供給部４２に流れる電流を取った図である。

図４の（Ａ）に示された線Ｇ１１は、低温時においてセラミックヒータ２２に印可される電圧の時間変化を表しており、図２の線Ｇ１０と同一の遷移をたどる線である。同じく図４の（Ａ）に示された線Ｇ２１は、低温時においてセラミックヒータ３２に印可される電圧の時間変化を表している。線Ｇ２１の波形は、図２に示された線Ｇ２０の波形と同一であるが、セラミックヒータ３２に電圧が印可され始めるタイミングにおいて線Ｇ２０と異なっている。

図４の（Ｂ）に示された線Ｇ３１は、低温時においてセラミックヒータ２２を流れる第１電流の時間変化を表しており、図３に示された線Ｇ３１と同一の遷移をたどる線である。同じく図４の（Ｂ）に示された線Ｇ４１は、低温時においてセラミックヒータ３２を流れる第２電流の時間変化を表している。図４の（Ｃ）に示された線Ｇ５０は、セラミックヒータ２２を流れる第１電流と、セラミックヒータ３２を流れる第２電流とを合計した合計電流の時間変化を表している。

図３を参照しながら説明したように、低温時においてはセラミックヒータ２２に電流（第１電流）が流れやすくなっている。このため、線Ｇ２０の場合と同一の時刻ｔ１においてセラミックヒータ３２への電力供給が開始されると、その時点で合計電流が許容電流値Ｉ_THを超えてしまう可能性がある。また、その後の時刻ｔ２においてセラミックヒータ２２には再び大きな電流が流れるため、時刻ｔ２でも合計電流が許容電流値Ｉ_THを超えてしまう可能性がある。

そこで、線Ｇ４１に表されているように、低温時には、時刻ｔ２よりも後である時刻ｔ１０において、セラミックヒータ３２への電力供給が開始される。このときに設定される遅延時間ｔｄ２は、時刻ｔ０から時刻ｔ１０までの時間であって、図２に示された遅延時間ｔｄ１よりも長い時間となっている。

セラミックヒータ２２の電気抵抗、及びセラミックヒータ３２の電気抵抗は、いずれも図２の場合よりも低くなっており、それぞれのセラミックヒータに電流が流れやすくなっている。しかしながら、低温時においては、遅延時間ｔｄ１よりも長い遅延時間ｔｄ２が設定されている。第１電流が十分に低下してから第２電流の供給が開始されるため、合計電流が許容電流値Ｉ_THを超えてしまうことが無い。

また、遅延時間ｔｄ２は、セラミックヒータ３２に電流が供給され始めても合計電流が許容電流値Ｉ_THを超えてしまうことの無い範囲で、可能な限り短い時間として設定されている。

つまり、セラミックヒータ３２に第２電流が供給され始めた時点（時刻ｔ１０）における合計電流は、遅延時間ｔｄ２が経過する間に低下した第１電流（電流Ｉ₀₉ａ）と、第２電流（最大電流Ｉ₁₀ａ）との合計となるのであるが、その大きさが許容電流値Ｉ_THを僅かに下回るよう、遅延時間ｔｄ２の長さが設定されている。換言すれば、許容電流値Ｉ_THから低温時における第２電流の最大値（最大電流Ｉ₁₀ａ）を差し引いた電流値を上限電流と定義したときに、第１電流が最大電流Ｉ₁₀ａから低下して上限電流を僅かに下回るまでに要する時間となるよう、遅延時間ｔｄ２の長さが設定されている。

また、時刻ｔ３０における合計電流は、当該時刻における第１電流（図４に示されるように、その大きさを電流Ｉ₀₈ａとする）と、第２電流（最大電流Ｉ₂₀ａ）との合計となる。本実施形態においては、時刻ｔ１０においてのみならず、時刻ｔ３０においても合計電流が許容電流値Ｉ_THを超えることの無い範囲で、低温時における遅延時間ｔｄ２が可能な限り短くなるように設定されている。このため、電力供給部４２が故障することを防止しながらも、セラミックヒータ２２及びセラミックヒータ３２のそれぞれの温度を早期に上昇させて、空燃比を最適化するための制御を早期に開始することが可能となっている。

このように、本実施形態に係る制御システム１０では、セラミックヒータ２２の温度に応じて遅延時間ｔｄ１又は遅延時間ｔｄ２が設定される構成となっている。制御システム１０の起動時に行われる処理の流れについて、図５を参照しながら説明する。

内燃機関１００が始動されると同時に制御システム１０が起動され、制御装置４０による制御が開始される。当該制御の最初のステップＳ０１では、セラミックヒータ２２の温度に基づき、遅延時間の長さが設定される。具体的には、セラミックヒータ２２の温度が所定の閾値よりも高ければ、短い遅延時間ｔｄ１が設定される。セラミックヒータ２２の温度が閾値以下であれば、長い遅延時間ｔｄ２が設定される。セラミックヒータ２２の温度は、セラミックヒータ２２に直接またはその近傍に取り付けられた温度センサによって取得される。

続くステップＳ０２では、制御部４３により、電力供給部４２からセラミックヒータ２２への電力の供給が開始される。尚、直前のステップＳ０１の処理は瞬時に行われるため、ステップＳ０２が実行される時刻は、制御システム１０が起動された時刻ｔ０と同一の時刻となっている。

続くステップＳ０３では、ステップＳ０１が行われた時刻ｔ０から、設定された遅延時間（ｔｄ１又はｔｄ２）が経過したか否かが判定される。遅延時間が経過していなければステップＳ０３の処理が繰り返される。遅延時間が経過していれば、ステップＳ０４に移行する。

続くステップＳ０４では、制御部４３により、電力供給部４２からセラミックヒータ３２への電力の供給が開始される。以上のような処理が制御システム１０の起動時において実行されるため、セラミックヒータ２２の温度に応じた適切な遅延時間（ｔｄ１又はｔｄ２）が設定される。

本実施形態においては、上記のように、セラミックヒータ２２の温度は、セラミックヒータ２２に直接またはその近傍に取り付けられた温度センサによって取得される。しかしながら、他の方法でセラミックヒータ２２の温度が取得または推定されることとしてもよい。例えば、セラミックヒータ２２に印可された電圧と、それに伴って流れる電流とから電気抵抗が算出され、当該電気抵抗に基づいてセラミックヒータ２２の温度が推定されることとしてもよい。

算出された電気抵抗に基づいて温度が推定され、温度に基づいて遅延時間が設定される態様に替えて、算出された電気抵抗が所定の閾値よりも高いかどうかに基づいて、遅延時間ｔｄ１又は遅延時間ｔｄ２のいずれかが設定される態様としてもよい。具体的には、算出された電気抵抗が所定の閾値よりも高い場合には遅延時間ｔｄ１が設定され、算出された電気抵抗が所定の閾値以下である場合には遅延時間ｔｄ２が設定される態様としてもよい。

また、セラミックヒータ２２の温度が、第１センサ２０の素子抵抗値に基づいて推定される態様としてもよい。第１センサ２０の素子抵抗値とは、固体電解質２１を通過する電流が受ける電気抵抗である。このような素子抵抗値は、酸素濃度が既知の排出ガスが排気管１１０を通過する際における、固体電解質２１への印可電圧と通過電流との関係から算出することができる。

算出された素子抵抗値に基づいて温度が推定され、温度に基づいて遅延時間が設定される態様に替えて、算出された素子抵抗値が所定の閾値よりも高いかどうかに基づいて、遅延時間ｔｄ１又は遅延時間ｔｄ２のいずれかが設定される態様としてもよい。具体的には、算出された素子抵抗値が所定の閾値よりも高い場合には遅延時間ｔｄ１が設定され、算出された素子抵抗値が所定の閾値以下である場合には遅延時間ｔｄ２が設定される態様としてもよい。

セラミックヒータ２２の温度のみならず、セラミックヒータ３２の温度をも取得または推定して、これらの温度に基づいて遅延時間が設定される態様としてもよい。例えば、セラミックヒータ２２の温度及びセラミックヒータ３２のいずれもが所定の閾値よりも低い場合には、遅延時間ｔｄ２よりもさらに長い遅延時間が設定されることとしてもよい。また、セラミックヒータ２２の温度及びセラミックヒータ３２のいずれもが所定の閾値よりも高い場合には、遅延時間ｔｄ１よりもさらに短い遅延時間が設定されることとしてもよい。このように、セラミックヒータ２２の温度及びセラミックヒータ３２の温度の両方に基づいて遅延時間が設定されれば、合計電流が許容電流値Ｉ_THを超えてしまうことをより確実に防止することができる。

セラミックヒータ２２の場合と同様に、セラミックヒータ３２の温度は直接取得されてもよく、セラミックヒータ３２の電気抵抗に基づいて推定されてもよい。また、第２センサ３０の素子抵抗値（固体電解質３１を通過する電流が受ける電気抵抗）に基づいて推定されてもよい。

水温センサ７０によって測定された冷却水の水温が所定の閾値よりも高いかどうかに基づいて、遅延時間ｔｄ１又は遅延時間ｔｄ２のいずれかが設定される態様としてもよい。具体的には、測定された冷却水の温度が所定の閾値よりも高い場合には遅延時間ｔｄ１が設定され、測定された冷却水の温度が所定の閾値以下である場合には遅延時間ｔｄ２が設定される態様としてもよい。

気温センサ８０によって測定された外気の温度が所定の閾値よりも高いかどうかに基づいて、遅延時間ｔｄ１又は遅延時間ｔｄ２のいずれかが設定される態様としてもよい。具体的には、測定された外気の温度が所定の閾値よりも高い場合には遅延時間ｔｄ１が設定され、測定された外気の温度が所定の閾値以下である場合には遅延時間ｔｄ２が設定される態様としてもよい。

尚、本実施形態では、セラミックヒータ２２の温度が所定の閾値よりも高いか否かに基づいて２つの遅延時間（ｔｄ１又はｔｄ２）のいずれかが設定される態様としたが、３つ以上の値（候補）の中から遅延時間が設定される態様としてもよい。図６に示されるように、セラミックヒータ２２の温度（横軸）と、設定されるべき遅延時間（縦軸）との関係を制御装置４０に記憶させておき、当該関係に基づいて、セラミックヒータ２２の温度に対応した遅延時間が設定される態様としてもよい。図６に示された例では、セラミックヒータ２２の温度が高いほど、短い遅延時間が設定される。セラミックヒータ２２の温度と、設定されるべき遅延時間との関係は、予め行われた実験やシミュレーションによって定められており、制御装置４０により記憶されている。

また、図７に示されるように、水温センサ７０により測定された冷却水の水温（横軸）と、設定されるべき遅延時間（縦軸）との関係を制御装置４０に記憶させておき、当該関係に基づいて、冷却水の水温に対応した遅延時間が設定される態様としてもよい。図７に示された例では、冷却水の水温が高いほど短い遅延時間が設定される。

これと同様に、気温センサ８０により測定された外気の温度と、設定されるべき遅延時間との関係を制御装置４０に記憶させておき、当該関係に基づいて、外気の温度に対応した遅延時間が設定される態様としてもよい。この場合にも、外気の温度が高いほど短い遅延時間が設定される。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示されたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

２０：第１センサ
３０：第２センサ
２２：セラミックヒータ（第１ヒータ）
３２：セラミックヒータ（第２ヒータ）
４１１：第１受信部
４１２：第２受信部
４２：電力供給部
４３：制御部
１００：内燃機関
１１０：排気通路
１１１ａ：第１位置
１１２ａ：第２位置

Claims (7)

1. 電力の供給を受けて発熱する第１ヒータ（２２）を有し、内燃機関（１００）に繋がれた排気通路（１１０）の第１位置（１１１ａ）を通過する排出ガスの状態を検知する第１センサ（２０）から出力される検知信号を受信する第１受信部（４１１）と、
   電力の供給を受けて発熱する第２ヒータ（３２）を有し、前記排気通路において前記第１位置とは異なる第２位置（１１２ａ）を通過する前記排出ガスの状態を検知する第２センサ（３０）から出力される検知信号を受信する第２受信部（４１２）と、
   前記第１ヒータ及び前記第２ヒータに電力を供給する電力供給部（４２）と、
   前記第１ヒータへの電力の供給を開始した第１時刻から遅延時間が経過した第２時刻に、前記第２ヒータへの電力の供給を開始するよう、前記電力供給部の制御を行う制御部（４３）と、を備えた制御装置。
2. 前記遅延時間は、前記第２時刻において前記第１ヒータに流れる電流値と前記第２ヒータに流れる電流値との合算値が、前記電力供給部に支障をきたさない範囲の上限の電流値である上限値を超えないように定められる、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記遅延時間は、前記第１ヒータの温度及び前記第２ヒータの温度のうち少なくともいずれか一方に基づいて設定される、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記遅延時間は、前記第１ヒータの電気抵抗値及び前記第２ヒータの電気抵抗値のうち少なくともいずれか一方に基づいて定められる、請求項２に記載の制御装置。
5. 前記遅延時間は、前記第１センサの素子抵抗値及び前記第２センサの素子抵抗値のうち少なくともいずれか一方に基づいて定められる、請求項２に記載の制御装置。
6. 前記遅延時間は、前記内燃機関を冷却する冷却水の温度に基づいて定められる、請求項２に記載の制御装置。
7. 前記遅延時間は、外気の温度に基づいて定められる、請求項２に記載の制御装置。

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