JP2511086B2 - 酸素濃度センサのヒ―タ温度制御装置 - Google Patents
酸素濃度センサのヒ―タ温度制御装置Info
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- JP2511086B2 JP2511086B2 JP62332841A JP33284187A JP2511086B2 JP 2511086 B2 JP2511086 B2 JP 2511086B2 JP 62332841 A JP62332841 A JP 62332841A JP 33284187 A JP33284187 A JP 33284187A JP 2511086 B2 JP2511086 B2 JP 2511086B2
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は内燃エンジンの排気ガス中の酸素濃度を検出
する酸素濃度センサのヒータ温度制御装置に関する。
する酸素濃度センサのヒータ温度制御装置に関する。
背景技術 内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等のために排
気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検出し、
エンジンに供給される混合気の空気量、又は燃料量を酸
素濃度センサによる検出値に応じて調整することにより
供給混合気の空燃比をフィードバック制御する空燃比制
御装置が例えば、特開昭62−225943号公報により知られ
ている。
気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検出し、
エンジンに供給される混合気の空気量、又は燃料量を酸
素濃度センサによる検出値に応じて調整することにより
供給混合気の空燃比をフィードバック制御する空燃比制
御装置が例えば、特開昭62−225943号公報により知られ
ている。
このような空燃比制御装置に用いられる酸素濃度セン
サにおいては、通常、酸素イオン伝導性固体電解質材か
らなる酸素濃度検出素子が設けられている。酸素濃度検
出素子は特に酸素濃度比例型の素子の場合にはエンジン
の定常運転時の排気ガス温度より十分高い温度にしない
と、活性状態とならず所望の酸素濃度検出特性が得られ
ない。よって、酸素濃度検出素子を加熱する電熱ヒータ
が設けられ、エンジン運転が開始されると、ヒータにヒ
ータ温度制御装置から電流が供給されヒータが発熱する
ようになっている。
サにおいては、通常、酸素イオン伝導性固体電解質材か
らなる酸素濃度検出素子が設けられている。酸素濃度検
出素子は特に酸素濃度比例型の素子の場合にはエンジン
の定常運転時の排気ガス温度より十分高い温度にしない
と、活性状態とならず所望の酸素濃度検出特性が得られ
ない。よって、酸素濃度検出素子を加熱する電熱ヒータ
が設けられ、エンジン運転が開始されると、ヒータにヒ
ータ温度制御装置から電流が供給されヒータが発熱する
ようになっている。
かかるヒータ温度制御装置においては、酸素濃度検出
素子の温度を適切な温度に維持するためにヒータ抵抗値
が所定値になるようにヒータに電流を供給することが行
なわれている。これは、第１図に実線ａで示すように酸
素濃度検出素子の温度はヒータ抵抗値に比例するからで
ある。しかしながら、ヒータ抵抗値と酸素濃度検出素子
の温度との関係は第１図に破線b,cで示したように排気
ガス温度や排気流量によってばらつきを生ずる。
素子の温度を適切な温度に維持するためにヒータ抵抗値
が所定値になるようにヒータに電流を供給することが行
なわれている。これは、第１図に実線ａで示すように酸
素濃度検出素子の温度はヒータ抵抗値に比例するからで
ある。しかしながら、ヒータ抵抗値と酸素濃度検出素子
の温度との関係は第１図に破線b,cで示したように排気
ガス温度や排気流量によってばらつきを生ずる。
第２図は排気ガス温度が高い場合（TexhH）及び低い
場合（TexhL）のヒータ位置と酸素濃度検出素子位置と
の温度状態を示している。この図からはヒータ発熱量、
すなわち目標温度が同一であっても排気ガス温度が高い
場合にはヒータ位置での温度は目標温度より非常に高く
なり、逆に排気ガス温度が低い場合にはヒータ位置での
温度が目標温度付近であっても酸素濃度検出素子位置で
の温度は目標温度よりも低くなることが分かる。この原
因として排気ガス温度とヒータ位置での温度との差によ
り熱伝達量が異なるためと考えられる。すなわち、高排
気ガス温度の時には排気ガスはヒータを加熱するように
作用するが、低排気ガス温度の時には排気ガスはヒータ
を冷却するように作用するためである。またヒータ位置
と酸素濃度検出素子位置との間は所定の距離を有してい
るのでヒータ温度を目標温度に制御しても酸素濃度検出
素子位置での温度は目標温度より低下し、特に高排気ガ
ス温度の状態ほどその低下度合は大きい。よって、酸素
濃度検出素子温度を目標温度に維持するためにヒータ抵
抗値を所定値に制御しようとしても第３図に示すように
排気ガス温度が変化すると、酸素濃度検出素子の温度が
変動する。しかしながら、酸素濃度検出素子の温度が高
過ぎたり、低過ぎると酸素濃度検出精度の悪化だけでな
く、素子自身の耐久性が悪化する。また、排気ガス流量
が変化した場合にも同様にヒータの温度変化を招き、そ
の結果、酸素濃度検出素子の温度が変動することが分か
った。
場合（TexhL）のヒータ位置と酸素濃度検出素子位置と
の温度状態を示している。この図からはヒータ発熱量、
すなわち目標温度が同一であっても排気ガス温度が高い
場合にはヒータ位置での温度は目標温度より非常に高く
なり、逆に排気ガス温度が低い場合にはヒータ位置での
温度が目標温度付近であっても酸素濃度検出素子位置で
の温度は目標温度よりも低くなることが分かる。この原
因として排気ガス温度とヒータ位置での温度との差によ
り熱伝達量が異なるためと考えられる。すなわち、高排
気ガス温度の時には排気ガスはヒータを加熱するように
作用するが、低排気ガス温度の時には排気ガスはヒータ
を冷却するように作用するためである。またヒータ位置
と酸素濃度検出素子位置との間は所定の距離を有してい
るのでヒータ温度を目標温度に制御しても酸素濃度検出
素子位置での温度は目標温度より低下し、特に高排気ガ
ス温度の状態ほどその低下度合は大きい。よって、酸素
濃度検出素子温度を目標温度に維持するためにヒータ抵
抗値を所定値に制御しようとしても第３図に示すように
排気ガス温度が変化すると、酸素濃度検出素子の温度が
変動する。しかしながら、酸素濃度検出素子の温度が高
過ぎたり、低過ぎると酸素濃度検出精度の悪化だけでな
く、素子自身の耐久性が悪化する。また、排気ガス流量
が変化した場合にも同様にヒータの温度変化を招き、そ
の結果、酸素濃度検出素子の温度が変動することが分か
った。
発明の概要 そこで、本発明の目的は、酸素濃度検出素子の温度を
適切な温度に維持することができる酸素濃度センサのヒ
ータ温度制御装置を提供することである。
適切な温度に維持することができる酸素濃度センサのヒ
ータ温度制御装置を提供することである。
本願第１の発明による酸素濃度センサのヒータ温度制
御装置においては、排気ガス温度を検出する温度検出手
段と、検出された排気ガス温度に応じた目標ヒータ抵抗
値を設定する設定手段と、ヒータの抵抗値が目標ヒータ
抵抗値に等しくなるようにヒータに電圧を印加する電圧
印加手段とからなることを特徴としている。また本願第
２の発明による酸素濃度センサのヒータ温度制御装置に
おいては、排気ガス温度を検出する温度検出手段と、エ
ンジンの排気ガス流量を検出する流量検出手段と、検出
された排気ガス温度及び排気ガス流量に応じた目標ヒー
タ抵抗値を設定する設定手段と、ヒータの抵抗値が目標
ヒータ抵抗値に等しくなるようにヒータに電圧を印加す
る電圧印加手段とからなることを特徴としている。
御装置においては、排気ガス温度を検出する温度検出手
段と、検出された排気ガス温度に応じた目標ヒータ抵抗
値を設定する設定手段と、ヒータの抵抗値が目標ヒータ
抵抗値に等しくなるようにヒータに電圧を印加する電圧
印加手段とからなることを特徴としている。また本願第
２の発明による酸素濃度センサのヒータ温度制御装置に
おいては、排気ガス温度を検出する温度検出手段と、エ
ンジンの排気ガス流量を検出する流量検出手段と、検出
された排気ガス温度及び排気ガス流量に応じた目標ヒー
タ抵抗値を設定する設定手段と、ヒータの抵抗値が目標
ヒータ抵抗値に等しくなるようにヒータに電圧を印加す
る電圧印加手段とからなることを特徴としている。
実 施 例 以下、本発明の実施例につき添付図面を参照しつつ詳
細に説明する。
細に説明する。
第４図は本発明によるヒータ温度制御装置を備えた酸
素濃度センサの酸素濃度検出素子を示している。この酸
素濃度検出素子においては、酸素イオン伝導性固体電解
質材１内に気体拡散制限域として気体滞留室２が形成さ
れている。気体滞留室２は固体電解質材１外部から被測
定気体の排気ガスを導入する導入孔３に連通し、導入孔
３は図示しない内燃エンジンの排気管内において排気ガ
スが気体滞留室２内に流入し易いように位置される。ま
た酸素イオン伝導性固体電解質材１には大気を導入する
大気基準室４が気体滞留室２と壁を隔てるように形成さ
れている。気体滞留室２の大気基準室４とは反対側の壁
部内には電極保護孔５が形成されている。気体滞留室２
と電極保護孔５との間の壁部には電極対6a,6bが形成さ
れ、気体滞留室２と大気基準室４との間の壁部には電極
対7a,7bが各々形成されている。固体電解質材１及び電
極対6a,6bが酸素ポンプ素子８として作用し、固体電解
質材１及び電極対7a,7bが電池素子９として作用する。
また大気基準室４及び電極保護孔５の各外壁面には電熱
ヒータ10a,10bが設けられている。ヒータ10a,10bは互い
に並列に接続されている。
素濃度センサの酸素濃度検出素子を示している。この酸
素濃度検出素子においては、酸素イオン伝導性固体電解
質材１内に気体拡散制限域として気体滞留室２が形成さ
れている。気体滞留室２は固体電解質材１外部から被測
定気体の排気ガスを導入する導入孔３に連通し、導入孔
３は図示しない内燃エンジンの排気管内において排気ガ
スが気体滞留室２内に流入し易いように位置される。ま
た酸素イオン伝導性固体電解質材１には大気を導入する
大気基準室４が気体滞留室２と壁を隔てるように形成さ
れている。気体滞留室２の大気基準室４とは反対側の壁
部内には電極保護孔５が形成されている。気体滞留室２
と電極保護孔５との間の壁部には電極対6a,6bが形成さ
れ、気体滞留室２と大気基準室４との間の壁部には電極
対7a,7bが各々形成されている。固体電解質材１及び電
極対6a,6bが酸素ポンプ素子８として作用し、固体電解
質材１及び電極対7a,7bが電池素子９として作用する。
また大気基準室４及び電極保護孔５の各外壁面には電熱
ヒータ10a,10bが設けられている。ヒータ10a,10bは互い
に並列に接続されている。
酸素イオン伝導性固体電解質材１としては、ZrO2（二
酸化ジルコニウム）が用いられ、電極6aないし7bとして
はPt（白金）が用いられる。
酸化ジルコニウム）が用いられ、電極6aないし7bとして
はPt（白金）が用いられる。
電池素子９の電極7a,7b間には気体滞留室２と大気基
準室４との酸素濃度差に応じた電圧が発生し、その電圧
は図示しないポンプ電流制御手段に供給される。ポンプ
電流制御手段は電池素子９の発生電圧が理論空燃比に対
応する基準電圧に等しくなるように酸素ポンプ素子８の
電極6a,6b間にポンプ電流を供給する。
準室４との酸素濃度差に応じた電圧が発生し、その電圧
は図示しないポンプ電流制御手段に供給される。ポンプ
電流制御手段は電池素子９の発生電圧が理論空燃比に対
応する基準電圧に等しくなるように酸素ポンプ素子８の
電極6a,6b間にポンプ電流を供給する。
第５図に示すようにヒータ10a,10bには直列に電流検
出抵抗11が接続されている。ヒータ10a,10bの両端電圧
及び電流検出抵抗11の両端電圧はA/D変換器12に供給さ
れる。またA/D変換器12には絶対圧センサ13及び排気温
センサ14が接続されている。絶対圧センサ13はエンジン
吸気管（図示せず）内に設けられ吸気管内絶対圧に応じ
たレベルの電圧を発生し、排気温センサ14はZrO2セラミ
ックサーミスタからなりエンジン排気管内に設けられ排
気ガス温度に応じたレベルの電圧を発生する。A/D変換
器12によってディジタル化された各電圧信号はマイクロ
プロセッサ15に供給される。マイクロプロセッサ15には
駆動回路16が接続され、駆動回路16はマイクロプロセッ
サ15の指令に応じた電圧をヒータ10a,10b及び抵抗11か
らなる直列回路に印加する。またマイクロプロセッサ15
には記憶素子としてROM21及びRAM22が接続されている。
出抵抗11が接続されている。ヒータ10a,10bの両端電圧
及び電流検出抵抗11の両端電圧はA/D変換器12に供給さ
れる。またA/D変換器12には絶対圧センサ13及び排気温
センサ14が接続されている。絶対圧センサ13はエンジン
吸気管（図示せず）内に設けられ吸気管内絶対圧に応じ
たレベルの電圧を発生し、排気温センサ14はZrO2セラミ
ックサーミスタからなりエンジン排気管内に設けられ排
気ガス温度に応じたレベルの電圧を発生する。A/D変換
器12によってディジタル化された各電圧信号はマイクロ
プロセッサ15に供給される。マイクロプロセッサ15には
駆動回路16が接続され、駆動回路16はマイクロプロセッ
サ15の指令に応じた電圧をヒータ10a,10b及び抵抗11か
らなる直列回路に印加する。またマイクロプロセッサ15
には記憶素子としてROM21及びRAM22が接続されている。
一方、クランク角センサ17はエンジンのクランクシャ
フト（図示せず）の回転に同期したパルス、例えば、TD
Cパルスを発生する。クランク角センサ17の出力パルス
は波形整形回路18を介してカウンタ19に供給される。カ
ウンタ19は波形整形回路18の出力パルスの発生間隔をク
ロックパルス発生回路（図示せず）から出力されるクロ
ックパルス数によって計測してエンジン回転数Neデータ
としてマイクロプロセッサ15に供給する。
フト（図示せず）の回転に同期したパルス、例えば、TD
Cパルスを発生する。クランク角センサ17の出力パルス
は波形整形回路18を介してカウンタ19に供給される。カ
ウンタ19は波形整形回路18の出力パルスの発生間隔をク
ロックパルス発生回路（図示せず）から出力されるクロ
ックパルス数によって計測してエンジン回転数Neデータ
としてマイクロプロセッサ15に供給する。
かかる構成においては、A/D変換器12から吸気管内絶
対圧PBA、排気ガス温度Texh、ヒータ10a,10bの両端電圧
VH及び電流検出抵抗11の両端電圧として検出されるヒー
タ電流IHの各情報、またカウンタ19からエンジン回転数
Neを表わす情報がマイクロプロセッサ15に各々供給され
る。
対圧PBA、排気ガス温度Texh、ヒータ10a,10bの両端電圧
VH及び電流検出抵抗11の両端電圧として検出されるヒー
タ電流IHの各情報、またカウンタ19からエンジン回転数
Neを表わす情報がマイクロプロセッサ15に各々供給され
る。
マイクロプロセッサ15は所定周期毎に次に示すように
各情報に基づいて駆動回路16の印加電圧を設定する。
各情報に基づいて駆動回路16の印加電圧を設定する。
マイクロプロセッサ15は第６図に示すように先ず、吸
気管内絶対圧PBA、排気ガス温度Texh、ヒータ10a,10bの
両端電圧VH、ヒータ電流IH、及びエンジン回転数Neを読
み込み（ステップ51）、読み込んだ絶対圧PBA及びエン
ジン回転数Neから排気ガス流量Ｑを算出する（ステップ
52）。排気ガス流量Ｑは例えば、Ｑ＝Ｋ×Ne×PBAなる
式によって算出される。この式においてＫは定数であ
る。排気ガス流量Ｑの算出後、算出した排気ガス流量Ｑ
及び読み込んだ排気ガス温度Texhに応じてヒータ10a,10
bの目標抵抗値RTARを設定する（ステップ53）。排気ガ
ス流量Ｑ及び排気ガス温度Texhと目標抵抗値RTARとの関
係は第７図に示す如くであり、目標抵抗値RTARは排気ガ
ス流量Ｑの低下に従って高く設定され、また排気ガス温
度Texhが所定温度範囲（例えば、300〜600℃）では排気
ガス温度Texhの上昇に従って低く設定される。かかる目
標抵抗値RTARの設定データはROM21に予めデータマップ
として書き込まれているので、マイクロプロセッサ15は
排気ガス流量Ｑ及び排気ガス温度Texhに対応する目標抵
抗値RTARをデータマップから検索して設定する。なお、
排気ガス流量Ｑ毎に排気ガス温度Texhと目標抵抗値RTAR
との関数式を記憶しておき、かかる関数式によって目標
抵抗値RTARを算出しても良い。
気管内絶対圧PBA、排気ガス温度Texh、ヒータ10a,10bの
両端電圧VH、ヒータ電流IH、及びエンジン回転数Neを読
み込み（ステップ51）、読み込んだ絶対圧PBA及びエン
ジン回転数Neから排気ガス流量Ｑを算出する（ステップ
52）。排気ガス流量Ｑは例えば、Ｑ＝Ｋ×Ne×PBAなる
式によって算出される。この式においてＫは定数であ
る。排気ガス流量Ｑの算出後、算出した排気ガス流量Ｑ
及び読み込んだ排気ガス温度Texhに応じてヒータ10a,10
bの目標抵抗値RTARを設定する（ステップ53）。排気ガ
ス流量Ｑ及び排気ガス温度Texhと目標抵抗値RTARとの関
係は第７図に示す如くであり、目標抵抗値RTARは排気ガ
ス流量Ｑの低下に従って高く設定され、また排気ガス温
度Texhが所定温度範囲（例えば、300〜600℃）では排気
ガス温度Texhの上昇に従って低く設定される。かかる目
標抵抗値RTARの設定データはROM21に予めデータマップ
として書き込まれているので、マイクロプロセッサ15は
排気ガス流量Ｑ及び排気ガス温度Texhに対応する目標抵
抗値RTARをデータマップから検索して設定する。なお、
排気ガス流量Ｑ毎に排気ガス温度Texhと目標抵抗値RTAR
との関数式を記憶しておき、かかる関数式によって目標
抵抗値RTARを算出しても良い。
このようにして目標抵抗値RTARを設定した後、読み込
んだヒータ10a,10bの両端電圧VH及びヒータ電流IHから
ヒータ10a,10bのヒータ抵抗値RH（＝VH/IH）を算出する
（ステップ54）。次いで、ヒータ抵抗値RHと目標抵抗値
RTARとの差ΔＲ（＝RH−RTAR）を算出し（ステップ5
5）、この差ΔＲに応じた印加電圧指令を駆動回路16に
対して発生する（ステップ56）。ΔＲ≧０のときには駆
動回路16からヒータ10a,10b及び抵抗11からなる直列回
路への印加電圧を低下させ、ΔＲ＜０のときには印加電
圧を上昇させるように印加電圧指令が発生される。駆動
回路16は印加電圧指令に応じてヒータ10a,10b及び抵抗1
1からなる直列回路への印加電圧を上昇又は減少させ
る。かかる直列回路への印加電圧が上昇するとヒータの
発熱温度が上昇し、その結果、ヒータ抵抗値RHが増加す
る。また直列回路への印加電圧が低下するとヒータの発
熱温度が低下し、その結果、ヒータ抵抗値RHが減少す
る。すなわち、ヒータ抵抗値RHが目標抵抗値RTARに等し
くなるようにかかる直列回路への印加電圧が制御され
る。
んだヒータ10a,10bの両端電圧VH及びヒータ電流IHから
ヒータ10a,10bのヒータ抵抗値RH（＝VH/IH）を算出する
（ステップ54）。次いで、ヒータ抵抗値RHと目標抵抗値
RTARとの差ΔＲ（＝RH−RTAR）を算出し（ステップ5
5）、この差ΔＲに応じた印加電圧指令を駆動回路16に
対して発生する（ステップ56）。ΔＲ≧０のときには駆
動回路16からヒータ10a,10b及び抵抗11からなる直列回
路への印加電圧を低下させ、ΔＲ＜０のときには印加電
圧を上昇させるように印加電圧指令が発生される。駆動
回路16は印加電圧指令に応じてヒータ10a,10b及び抵抗1
1からなる直列回路への印加電圧を上昇又は減少させ
る。かかる直列回路への印加電圧が上昇するとヒータの
発熱温度が上昇し、その結果、ヒータ抵抗値RHが増加す
る。また直列回路への印加電圧が低下するとヒータの発
熱温度が低下し、その結果、ヒータ抵抗値RHが減少す
る。すなわち、ヒータ抵抗値RHが目標抵抗値RTARに等し
くなるようにかかる直列回路への印加電圧が制御され
る。
第８図は本発明の他の実施例を示している。このヒー
タ温度制御装置においては、ヒータ10a,10b及び抵抗11
からなる直列回路に並列に抵抗23,24からなる直列回路
が接続されてブリッジ回路が形成されている。このブリ
ッジ回路には電圧VBがNPNトランジスタ25のコレクタ・
エミッタ間を介して印加される。抵抗11の両端電圧Va及
び抵抗24の両端電圧Vbは差動増幅回路26に供給されてい
る。差動増幅回路26の出力電圧はトランジスタ25のベー
スに供給される。すなわち、電圧Va,Vbの差電圧に応じ
た電流がトランジスタ25からヒータ10a,10bに供給され
る。また抵抗24には並列に可変抵抗器27が接続され、こ
の可変抵抗器27の制御端はマイクロプロセッサ15に接続
されている。マイクロプロセッサ15は上記した目標抵抗
値RTARに応じて可変抵抗器27の抵抗値を調整する。可変
抵抗器27の抵抗値が変化すると電圧Vbが変化し、これに
よりヒータ抵抗値RHが目標抵抗値RTARに等しくなるよう
にブリッジ回路の印加電圧が制御される。なお、可変抵
抗器27の代わりに抵抗24に並列に抵抗及びオンオフスイ
ッチの直列回路を接続して目標抵抗値RTARに応じてオン
オフスイッチをオン又はオフするようにしても良い。
タ温度制御装置においては、ヒータ10a,10b及び抵抗11
からなる直列回路に並列に抵抗23,24からなる直列回路
が接続されてブリッジ回路が形成されている。このブリ
ッジ回路には電圧VBがNPNトランジスタ25のコレクタ・
エミッタ間を介して印加される。抵抗11の両端電圧Va及
び抵抗24の両端電圧Vbは差動増幅回路26に供給されてい
る。差動増幅回路26の出力電圧はトランジスタ25のベー
スに供給される。すなわち、電圧Va,Vbの差電圧に応じ
た電流がトランジスタ25からヒータ10a,10bに供給され
る。また抵抗24には並列に可変抵抗器27が接続され、こ
の可変抵抗器27の制御端はマイクロプロセッサ15に接続
されている。マイクロプロセッサ15は上記した目標抵抗
値RTARに応じて可変抵抗器27の抵抗値を調整する。可変
抵抗器27の抵抗値が変化すると電圧Vbが変化し、これに
よりヒータ抵抗値RHが目標抵抗値RTARに等しくなるよう
にブリッジ回路の印加電圧が制御される。なお、可変抵
抗器27の代わりに抵抗24に並列に抵抗及びオンオフスイ
ッチの直列回路を接続して目標抵抗値RTARに応じてオン
オフスイッチをオン又はオフするようにしても良い。
上記した各実施例においては、検出した排気ガス温度
及び排気ガス流量に応じて目標抵抗値RTARを設定し、ヒ
ータ抵抗値RHが目標抵抗値RTARに等しくなるようにヒー
タ10a,10bに電流を供給したが、検出した排気ガス温度
のみに応じて目標抵抗値RTARを設定し、ヒータ抵抗値RH
が目標抵抗値RTARに等しくなるようにヒータ10a,10bに
電圧を供給しても酸素濃度検出素子の温度を適温に良好
に制御することができる。
及び排気ガス流量に応じて目標抵抗値RTARを設定し、ヒ
ータ抵抗値RHが目標抵抗値RTARに等しくなるようにヒー
タ10a,10bに電流を供給したが、検出した排気ガス温度
のみに応じて目標抵抗値RTARを設定し、ヒータ抵抗値RH
が目標抵抗値RTARに等しくなるようにヒータ10a,10bに
電圧を供給しても酸素濃度検出素子の温度を適温に良好
に制御することができる。
発明の効果 以上の如く、本発明の酸素濃度センサのヒータ温度制
御装置においては、排気ガス温度に応じて目標抵抗値を
設定し、ヒータ抵抗値が目標抵抗値に等しくなるように
ヒータに電圧を印加するので、排気ガス温度が変化して
も酸素濃度検出素子を目標温度に良好に制御することが
できる。また排気ガス温度と共に排気ガス流量に応じて
目標抵抗値を設定し、ヒータ抵抗値が目標抵抗値に等し
くなるようにヒータに電圧を印加すれば、酸素濃度検出
素子を目標温度により良好に制御することができる。よ
って、酸素濃度検出精度の悪化及び素子の劣化を防止す
ることができる。
御装置においては、排気ガス温度に応じて目標抵抗値を
設定し、ヒータ抵抗値が目標抵抗値に等しくなるように
ヒータに電圧を印加するので、排気ガス温度が変化して
も酸素濃度検出素子を目標温度に良好に制御することが
できる。また排気ガス温度と共に排気ガス流量に応じて
目標抵抗値を設定し、ヒータ抵抗値が目標抵抗値に等し
くなるようにヒータに電圧を印加すれば、酸素濃度検出
素子を目標温度により良好に制御することができる。よ
って、酸素濃度検出精度の悪化及び素子の劣化を防止す
ることができる。
第１図はヒータ抵抗値と酸素濃度検出素子温度との関係
を示す図、第２図はヒータ位置と酸素濃度検出素子位置
との温度状態を示す図、第３図は排気ガス温度と酸素濃
度検出素子温度との関係を示す図、第４図は本発明によ
るヒータ温度制御装置を備えた酸素濃度センサの酸素濃
度検出素子を示す図、第５図は本発明によるヒータ温度
制御装置の実施例を示す回路図、第６図は第５図の装置
中のマイクロプロセッサの動作を示すフロー図、第７図
は目標抵抗値設定特性を示す図、第８図は本発明の他の
実施例を示す回路図である。 主要部分の符号の説明 １……酸素イオン伝導性固体電解質材 ２……気体滞留室 ４……大気基準室 ８……酸素ポンプ素子 ９……電池素子 10a,10b……ヒータ 11……電流検出抵抗 13……絶対圧センサ 14……排気温センサ 17……クランク角センサ 19……カウンタ
を示す図、第２図はヒータ位置と酸素濃度検出素子位置
との温度状態を示す図、第３図は排気ガス温度と酸素濃
度検出素子温度との関係を示す図、第４図は本発明によ
るヒータ温度制御装置を備えた酸素濃度センサの酸素濃
度検出素子を示す図、第５図は本発明によるヒータ温度
制御装置の実施例を示す回路図、第６図は第５図の装置
中のマイクロプロセッサの動作を示すフロー図、第７図
は目標抵抗値設定特性を示す図、第８図は本発明の他の
実施例を示す回路図である。 主要部分の符号の説明 １……酸素イオン伝導性固体電解質材 ２……気体滞留室 ４……大気基準室 ８……酸素ポンプ素子 ９……電池素子 10a,10b……ヒータ 11……電流検出抵抗 13……絶対圧センサ 14……排気温センサ 17……クランク角センサ 19……カウンタ
Claims (2)
- 【請求項１】内燃エンジンの排気系に設けられ排気ガス
中の酸素濃度に応じた出力を発生する酸素濃度検出素子
及び該酸素濃度検出素子を加熱する電熱ヒータを有する
酸素濃度センサのヒータ温度制御装置であって、排気ガ
ス温度を検出する温度検出手段と、検出された排気ガス
温度に応じた目標ヒータ抵抗値を設定する設定手段と、
前記ヒータの抵抗値が目標ヒータ抵抗値に等しくなるよ
うに前記ヒータに電圧を印加する電圧印加手段とからな
ることを特徴とするヒータ温度制御装置。 - 【請求項２】内燃エンジンの排気系に設けられ排気ガス
中の酸素濃度に応じた出力を発生する酸素濃度検出素子
及び該酸素濃度検出素子を加熱する電熱ヒータを有する
酸素濃度センサのヒータ温度制御装置であって、排気ガ
ス温度を検出する温度検出手段と、エンジンの排気ガス
流量を検出する流量検出手段と、検出された排気ガス温
度及び排気ガス流量に応じた目標ヒータ抵抗値を設定す
る設定手段と、前記ヒータの抵抗値が目標ヒータ抵抗値
に等しくなるように前記ヒータに電圧を印加する電流供
給手段とからなることを特徴とするヒータ温度制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62332841A JP2511086B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 酸素濃度センサのヒ―タ温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62332841A JP2511086B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 酸素濃度センサのヒ―タ温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01172745A JPH01172745A (ja) | 1989-07-07 |
| JP2511086B2 true JP2511086B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=18259391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62332841A Expired - Fee Related JP2511086B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 酸素濃度センサのヒ―タ温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2511086B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2003315305A (ja) * | 2002-04-22 | 2003-11-06 | Honda Motor Co Ltd | 排ガスセンサの温度制御装置 |
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| JPS57197459A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-03 | Toshiba Corp | Oxygen density measuring device |
| JPS6134469U (ja) * | 1984-08-01 | 1986-03-03 | 日産自動車株式会社 | 酸素センサのヒ−タ制御装置 |
| JP2505459B2 (ja) * | 1987-01-27 | 1996-06-12 | 日本碍子株式会社 | 酸素濃度測定装置の調整方法 |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP62332841A patent/JP2511086B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01172745A (ja) | 1989-07-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |