JP3277690B2 - Control device of heating means for air-fuel ratio sensor - Google Patents
Control device of heating means for air-fuel ratio sensorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は空燃比センサー用加熱
手段の制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a heating means for an air-fuel ratio sensor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】Ｏ2センサーと相違して、リーン側の空
燃比まで検出可能な、いわゆる空燃比センサーが排気中
の空燃比を正確に検出するには、センサーの素子温度を
所定の温度範囲に維持させることが要求されることか
ら、センサー素子を加熱する手段としてのヒーターを設
け、このヒーター電力を制御するようにしたものがある
（特開平１−１５８３３６号公報参照）。 2. Description of the Related Art Unlike an O2 sensor, a so-called air-fuel ratio sensor capable of detecting an air-fuel ratio up to a lean side accurately detects an air-fuel ratio in exhaust gas by setting a sensor element temperature in a predetermined temperature range. In some cases, a heater as a means for heating the sensor element is provided to control the heater power (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-158336).
【０００３】これについて説明すると、エンジンの回転
数Ｎと吸気管圧力Ｐｍが同じであっても、空燃比の相違
で排気温度が図２４のように変化し、理論空燃比付近で
排気温度が最も高くなっている。このため、空燃比が理
論空燃比よりリーン側の値（たとえば２０）のときにヒ
ーターへの供給電力を設定していると、目標空燃比の切
換で２０から理論空燃比の１４．７へと変化したとき
は、排気温度の上昇によりセンサーの素子温度が許容温
度の上限を上回ってしまうことが考えられる。[0003] Explaining this, even if the engine speed N and the intake pipe pressure Pm are the same, the exhaust temperature changes as shown in Fig. 24 due to the difference in air-fuel ratio, and the exhaust temperature becomes the highest near the stoichiometric air-fuel ratio. Is getting higher. Therefore, if the power supply to the heater is set when the air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (for example, 20), the target air-fuel ratio is changed from 20 to 14.7 of the stoichiometric air-fuel ratio by switching the target air-fuel ratio. When the temperature changes, it is considered that the element temperature of the sensor exceeds the upper limit of the allowable temperature due to the rise of the exhaust gas temperature.
【０００４】そこで、図２５に示した流れ図にしたがっ
てヒーター電力（具体的にはパルス電圧のデューティー
値）を制御する。[0004] Thus, controlling the heater power (duty value specific to the pulse voltage) in accordance with the flowchart shown in FIG. 25.
【０００５】まず、ステップ５０１でエンジン回転数
Ｎ、吸気管圧力Ｐｍ、ヒーター電圧Ｖｈ、ヒーター電流
Ｉｈを読み込む。First, at step 501, the engine speed N, the intake pipe pressure Pm, the heater voltage Vh, and the heater current Ih are read.
【０００６】ステップ５０２ではヒーター電圧Ｖｈとヒ
ーター電流Ｉｈから所定時間（たとえば１００ｍｓｅ
ｃ）当たりのヒーター電力量（デューティー値が１００
％のときの電力量）Ａを算出する。In step 502, a predetermined time (for example, 100 msec) is determined from the heater voltage Vh and the heater current Ih.
c) Heater power per unit (duty value is 100
%) Is calculated.
【０００７】ステップ５０３ではフラグＸＳＴＩの値を
みてＸＳＴＩ＝１のときは理論空燃比への制御時である
と判断し、ステップ５０４でエンジン回転数Ｎと吸気管
圧力Ｐｍから図２６を内容とするマップを参照して補正
電力量ｂを求める。ＸＳＴＩ＝０のときはリーン条件と
判断しステップ５０５で補正電力量ｂを０とする。At step 503, the value of the flag XSTI is checked, and when XSTI = 1, it is determined that the control is at the stoichiometric air-fuel ratio. At step 504, FIG. 26 is used based on the engine speed N and the intake pipe pressure Pm. The correction power amount b is obtained with reference to the map. When XSTI = 0, it is determined that the condition is lean, and the correction power amount b is set to 0 in step 505.
【０００８】ステップ５０６ではエンジン回転数Ｎと吸
気管圧力Ｐｍから図２７を内容とするマップを参照して
ヒーターの基本電力量Ｂを求め、ステップ５０７で目標
電力量Ｃを、 Ｃ＝Ｂ−ｂ の式で計算する。In step 506, the basic electric energy B of the heater is obtained from the engine speed N and the intake pipe pressure Pm with reference to the map shown in FIG. 27. In step 507, the target electric energy C is calculated as follows: C = B-b Calculate with the formula.
【０００９】ステップ５０８では目標電力量Ｃと上記の
電力量Ａからヒーター電力制御用のデューティー値Ｄ
〔％〕を Ｄ＝（Ｃ／Ａ）×１００ の式で求め、これをステップ５０９でパルス電圧に変え
て出力する。In step 508, a duty value D for heater power control is calculated based on the target power amount C and the power amount A.
[%] Is obtained by the formula of D = (C / A) × 100, which is converted into a pulse voltage in step 509 and output.
【００１０】さて、空燃比が上記の２０というリーン側
の空燃比から１４．７の理論空燃比へと変化するとき
は、補正電力量ｂにより基本電力量Ｂが減量補正される
ことになり、ヒーター発熱量が減らされる。上記のよう
に、理論空燃比への切換時は、排気温度の上昇によりセ
ンサーの素子温度が上昇するのであるから、ヒーター発
熱量を減らすことで、素子温度が上昇しないようにする
わけである。When the air-fuel ratio changes from the lean side air-fuel ratio of 20 to the stoichiometric air-fuel ratio of 14.7, the basic power B is corrected to be reduced by the correction power b. The heating value of the heater is reduced. As described above, when switching to the stoichiometric air-fuel ratio, the element temperature of the sensor increases due to the increase in the exhaust gas temperature. Therefore, the element temperature is prevented from increasing by reducing the amount of heat generated by the heater.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の装置
では、基本電力量Ｂ、補正電力量ｂの各データとも回転
数Ｎと吸気管圧力Ｐｍをパラメーターとするマップで与
えているため、メモリー容量とマッチングの工数が増大
し、演算時間も長くなる。By the way, in the above-mentioned apparatus, since the respective data of the basic electric energy B and the corrected electric energy b are given by the map using the rotation speed N and the intake pipe pressure Pm as parameters, the memory capacity is increased. And the number of steps for matching increases, and the calculation time also increases.
【００１２】また、バッテリー電流とバッテリー電圧の
読み込み誤差により、これらの積である電力量Ａがばら
ついてしまい、デューティー値Ｄの算出精度が悪くな
る。In addition, due to a reading error between the battery current and the battery voltage, the power amount A, which is a product of these, varies, and the accuracy of calculating the duty value D deteriorates.
【００１３】そこでこの発明は、電源電圧に応じてヒー
ター電圧を制御することにより、制御データを格納する
メモリー容量とマッチングの工数を低下させるとともに
制御量の演算時間を短縮することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to control the heater voltage in accordance with the power supply voltage, thereby reducing the memory capacity for storing the control data and the number of steps of matching, and shortening the operation time of the control amount.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】第１の発明は、図２８に
示すように、排気中の酸素濃度に応じた信号を出力する
検出素子４１ａおよびこの検出素子４１ａを加熱するヒ
ーター４１ｂを備える空燃比センサー４１と、制御量
（たとえばデューティー値）に応じて前記ヒーター４１
ｂに加える電圧を調整する手段４２と、電源電圧（たと
えばバッテリー電圧ＶＢ）を検出する手段４３と、この
電源電圧に応じこの値が低下するほど大きくなる値の基
本制御量（たとえば基本デューティー値Ｏ２ＨＶＢ）を
算出する手段４４と、この基本制御量を前記ヒーター電
圧調整手段４２に出力する手段４５とを設けた。According to a first aspect of the present invention, as shown in FIG. 28, there is provided an empty space provided with a detecting element 41a for outputting a signal corresponding to the oxygen concentration in exhaust gas and a heater 41b for heating the detecting element 41a. The fuel ratio sensor 41 and the heater 41 according to a control amount (for example, a duty value)
b, a means 43 for detecting a power supply voltage (for example, a battery voltage VB), and a basic control amount (for example, a basic duty value O2HVB) which increases in accordance with the power supply voltage as the value decreases. ) And means 45 for outputting the basic control amount to the heater voltage adjusting means 42.
【００１５】第２の発明は、図２９に示すように、排気
中の酸素濃度に応じた信号を出力する検出素子４１ａお
よびこの検出素子４１ａを加熱するヒーター４１ｂを備
える空燃比センサー４１と、制御量（たとえばデューテ
ィー値）に応じて前記ヒーター４１ｂに加える電圧を調
整する手段４２と、電源電圧（たとえばバッテリー電圧
ＶＢ）を検出する手段４３と、この電源電圧に応じこの
値が低下するほど大きくなる値の基本制御量（たとえば
基本デューティー値Ｏ２ＨＶＢ）を算出する手段４４
と、エンジン回転数Ｎを検出する手段５２と、このエン
ジン回転数Ｎに応じこの値が低くなるほど大きくなる値
の回転補正量Ｏ２ＨＮを算出する手段５３と、この回転
補正量Ｏ２ＨＮで前記基本制御量Ｏ２ＨＶＢを増量補正
する手段５４、この増量補正された制御量を前記ヒータ
ー電圧調整手段４２に出力する手段４５とを設けた。As shown in FIG. 29 , the second invention comprises an air-fuel ratio sensor 41 having a detecting element 41a for outputting a signal corresponding to the oxygen concentration in exhaust gas and a heater 41b for heating the detecting element 41a, Means for adjusting the voltage applied to the heater 41b according to the amount (for example, duty value); means for detecting the power supply voltage (for example, battery voltage VB) 43; Means 44 for calculating basic control amount of value (for example, basic duty value O2HVB)
Means 52 for detecting the engine speed N, means 53 for calculating a rotation correction amount O2HN of a value which increases as the value decreases according to the engine speed N, and the basic control amount Means 54 for increasing and correcting the amount of O2HVB and means 45 for outputting the increased and corrected control amount to the heater voltage adjusting means 42 are provided.
【００１６】第３の発明は、図３０に示すように、排気
中の酸素濃度に応じた信号を出力する検出素子４１ａお
よびこの検出素子４１ａを加熱するヒーター４１ｂを備
える空燃比センサー４１と、制御量（たとえばデューテ
ィー値）に応じて前記ヒーター４１ｂに加える電圧を調
整する手段４２と、電源電圧（たとえばバッテリー電圧
ＶＢ）を検出する手段４３と、この電源電圧に応じこの
値が低下するほど大きくなる値の基本制御量（たとえば
基本デューティー値Ｏ２ＨＶＢ）を算出する手段４４
と、エンジン負荷相当量（たとえば基本パルス幅Ｔｐ）
を検出する手段６１と、この負荷相当量に応じこの値が
小さくなるほど大きくなる値の負荷補正量Ｏ２ＨＴＰを
算出する手段６２と、この負荷補正量Ｏ２ＨＴＰで前記
基本制御量Ｏ２ＨＶＢを増量補正する手段６３と、この
増量補正された制御量を前記ヒーター電圧調整手段４２
に出力する手段４５とを設けた。According to a third aspect of the present invention, as shown in FIG. 30 , an air-fuel ratio sensor 41 having a detecting element 41a for outputting a signal corresponding to the oxygen concentration in exhaust gas and a heater 41b for heating the detecting element 41a, Means for adjusting the voltage applied to the heater 41b according to the amount (for example, duty value); means for detecting the power supply voltage (for example, battery voltage VB) 43; Means 44 for calculating basic control amount of value (for example, basic duty value O2HVB)
And the engine load equivalent (for example, basic pulse width Tp)
61, a means 62 for calculating a load correction amount O2HTP having a value which becomes larger as the value becomes smaller in accordance with the load equivalent amount, and a means 63 for increasing and correcting the basic control amount O2HVB with the load correction amount O2HTP. And the heater voltage adjusting means 42
And means 45 for outputting the data.
【００１７】第４の発明は、図３１に示すように、排気
中の酸素濃度に応じた信号を出力する検出素子４１ａお
よびこの検出素子４１ａを加熱するヒーター４１ｂを備
える空燃比センサー４１と、制御量（たとえばデューテ
ィー値）に応じて前記ヒーター４１ｂに加える電圧を調
整する手段４２と、電源電圧（たとえばバッテリー電圧
ＶＢ）を検出する手段４３と、この電源電圧に応じこの
値が低下するほど大きくなる値の基本制御量（たとえば
基本デューティー値Ｏ２ＨＶＢ）を算出する手段４４
と、空燃比（空燃比センサー４１の検出値あるいは燃空
比相当量Ｄｍｌ）に応じこの値が理論空燃比よりリーン
側に向かうほど大きくなる値の空燃比補正量Ｏ２ＨＤＭ
Ｌを算出する手段７２と、この空燃比補正量Ｏ２ＨＤＭ
Ｌで前記基本制御量Ｏ２ＨＶＢを増量補正する手段７３
と、この増量補正された制御量を前記ヒーター電圧調整
手段４２に出力する手段４５とを設けた。As shown in FIG. 31 , the fourth invention comprises an air-fuel ratio sensor 41 having a detecting element 41a for outputting a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas, and a heater 41b for heating the detecting element 41a. Means for adjusting the voltage applied to the heater 41b according to the amount (for example, duty value); means for detecting the power supply voltage (for example, battery voltage VB) 43; Means 44 for calculating basic control amount of value (for example, basic duty value O2HVB)
And the air-fuel ratio correction amount O2HDM having a value that becomes larger toward the lean side from the stoichiometric air-fuel ratio in accordance with the air-fuel ratio (the value detected by the air-fuel ratio sensor 41 or the fuel-air ratio equivalent amount Dml).
L calculating means 72 and the air-fuel ratio correction amount O2HDM
Means 73 for increasing the basic control amount O2HVB by L
And means 45 for outputting the increased and corrected control amount to the heater voltage adjusting means 42.
【００１８】[0018]
【００１９】[0019]
【００２０】[0020]
【００２１】第５の発明は、第３の発明において、エン
ジン回転数Ｎに応じ低回転域と高回転域で小さく、中回
転域で大きくなる値の回転補正率Ｏ２ＨＮ２で前記負荷
補正量Ｏ２ＨＴＰを増量補正する。[0021] The fifth invention, Oite the third inventions, small in the low speed range and high speed range corresponding to the engine speed N, the load correction in the rotational correction factor O2HN2 the larger value at medium speed range The amount O2HTP is increased and corrected.
【００２２】第６の発明は、第１の発明から第５の発明
のいずれかひとつにおいて、エンジン始動直後の前記ヒ
ーターへの初回通電時は所定時間ＴＭＯ２ＨＳのあいだ
大きな値の制御量を前記ヒーター電圧調整手段４２に出
力する。According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects of the present invention, when the heater is first energized immediately after the engine is started, a large control value is applied to the heater voltage for a predetermined time TM02HS. Output to the adjusting means 42.
【００２３】第７の発明は、第１の発明から第５の発明
のいずれかひとつにおいて、エンジン始動直後の前記ヒ
ーターへの初回通電時に所定時間ＴＭＯ２ＨＳのあいだ
出力する制御量を、前記基本制御量Ｏ２ＨＶＢを一定倍
率大きくした値とする。According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects of the present invention, the control amount output for a predetermined time TM02HS when the heater is first energized immediately after the engine is started is changed to the basic control amount. A value obtained by increasing O2HVB by a certain magnification.
【００２４】第８の発明は、第６の発明または第７の発
明において、前記所定時間ＴＭＯ２ＨＳを始動時水温Ｔ
ＷＫＩＮＴが低くなるほど長くする。In an eighth aspect based on the sixth aspect or the seventh aspect , the predetermined time TMO2HS is set to the starting water temperature T.
It becomes longer as WKINT becomes lower.
【００２５】[0025]
【作用】第１の発明では、電源電圧に応じこの値が低下
するほど大きくなる値で基本制御量が算出され、この基
本制御量でヒーター電圧が制御されるので、電源電圧が
低下したときでも、検出素子温度が一定に保たれる。According to the first aspect of the present invention, the basic control amount is calculated with a value that increases as the value decreases in accordance with the power supply voltage, and the heater voltage is controlled by the basic control amount. , The temperature of the detection element is kept constant.
【００２６】また、基本制御量のデータはパラメーター
を１つ（つまり電源電圧）とするテーブルから求められ
るので、メモリー容量とマッチングの工数が低下し、演
算時間が短くなる。Also, since the data of the basic control amount is obtained from a table having one parameter (that is, the power supply voltage), the memory capacity and the number of matching steps are reduced, and the calculation time is shortened.
【００２７】また、電源電圧を読み込む必要があること
から、従来例と同様に読み込み誤差の影響を受けるもの
の、もう１つの読み込み誤差の大きなバッテリー電流に
ついては読み込む必要がないため、従来より読み込み誤
差の影響が小さくなる。Since the power supply voltage needs to be read, the read error is affected similarly to the conventional example. However, it is not necessary to read another battery current having a large read error. The effect is reduced.
【００２８】第２の発明では回転補正量Ｏ２ＨＮにより
回転数Ｎが低くなるほどヒーター発熱量が多くなる側に
基本制御量が補正されるので、エンジン回転数に関係な
く、素子温度を目標温度範囲に収めることができる。According to the second aspect of the present invention, the element temperature is adjusted to the target temperature range irrespective of the engine speed since the basic control amount is corrected by the rotation correction amount O2HN so that the heating value of the heater increases as the speed N decreases. Can fit.
【００２９】また、回転補正量Ｏ２ＨＮのデータも、パ
ラメーターを１つとするテーブルから求められるので、
メモリー容量とマッチングの工数が低下し、演算時間が
短くなる。Since the data of the rotation correction amount O2HN is also obtained from a table having one parameter,
The memory capacity and the number of matching steps are reduced, and the calculation time is reduced.
【００３０】第３の発明では負荷補正量Ｏ２ＨＴＰによ
り負荷相当量が小さくなるほどヒーター発熱量が多くな
る側に基本制御量が補正されるので、負荷相当量に関係
なく、素子温度を目標温度範囲に収めることができる。In the third invention, the element control temperature is corrected to the target temperature range irrespective of the load equivalent amount, since the basic control amount is corrected by the load correction amount O2HTP so that the heater heating value increases as the load equivalent amount decreases. Can fit.
【００３１】また、負荷補正量Ｏ２ＨＴＰのデータも、
パラメーターを１つとするテーブルから求められるの
で、メモリー容量とマッチングの工数が低下し、演算時
間が短くなる。The data of the load correction amount O2HTP is also
Since it is obtained from a table having one parameter, the memory capacity and the number of steps for matching are reduced, and the calculation time is shortened.
【００３２】第４の発明では空燃比補正量Ｏ２ＨＤＭＬ
により空燃比が理論空燃比よりリーン側に向かうほどヒ
ーター発熱量が多くなる側に基本制御量が補正されるの
で、空燃比に関係なく、素子温度を目標温度範囲に収め
ることができる。In the fourth aspect, the air-fuel ratio correction amount O2HDML
Accordingly, the basic control amount is corrected such that the amount of heat generated by the heater increases as the air-fuel ratio moves toward the lean side from the stoichiometric air-fuel ratio, so that the element temperature can be kept within the target temperature range regardless of the air-fuel ratio.
【００３３】また、空燃比補正量Ｏ２ＨＤＭＬのデータ
も、パラメーターを１つとするテーブルから求められる
ので、メモリー容量とマッチング工数が低下し、また演
算時間が短くなる。Further, since the data of the air-fuel ratio correction amount O2HDML is obtained from a table having one parameter, the memory capacity and the number of matching steps are reduced, and the calculation time is shortened.
【００３４】[0034]
【００３５】[0035]
【００３６】[0036]
【００３７】第５の発明では回転補正率Ｏ２ＨＮ２によ
り中回転域でそれ以外の回転域（低回転域と高回転域）
より相対的にヒーター発熱量が多くなる側に負荷補正量
Ｏ２ＨＴＰを補正しているので、中回転域での素子温度
の低下を防止することができる。According to the fifth aspect , the rotation correction ratio O2HN2 is used to set the middle rotation range to the other rotation ranges (low rotation range and high rotation range).
Since the load correction amount O2HTP is corrected to the side where the heat generation amount of the heater is relatively increased, it is possible to prevent the element temperature from decreasing in the middle rotation range.
【００３８】第６の発明では、ヒーターへの初回通電時
に所定時間ＴＭＯ２ＨＳのあいだ大きな値の制御量を出
力するので、低回転域での空燃比センサーの活性化直後
に急発進したときでもヘジテーションを生じることがな
い。According to the sixth aspect of the present invention, when the heater is first energized, a large control value is output for the predetermined time TM02HS, so that hesitation is prevented even when the vehicle is suddenly started immediately after activation of the air-fuel ratio sensor in a low rotation speed range. Will not occur.
【００３９】第７の発明では、ヒーターへの初回通電時
に所定時間ＴＭＯ２ＨＳのあいだ出力する制御量を、基
本制御量Ｏ２ＨＶＢを一定倍率大きくした値とするの
で、ヒーターの耐久性を損なうことなく素子温度が早期
に上昇する。In the seventh aspect, the control amount output during the predetermined time TM02HS when the heater is first energized is set to a value obtained by increasing the basic control amount O2HVB by a fixed factor, so that the element temperature can be maintained without impairing the durability of the heater. Rise early.
【００４０】第８の発明では、所定時間ＴＭＯ２ＨＳを
始動時水温ＴＷＫＩＮＴが低いほど長くしているので、
始動時水温が低いときであっても、空燃比センサーの活
性化直後の急発進により生ずるヘジテーションが防がれ
る。In the eighth aspect, the predetermined time TM02HS is set longer as the starting water temperature TWKINT is lower.
Even when the starting water temperature is low, hesitation caused by sudden start immediately after activation of the air-fuel ratio sensor is prevented.
【００４１】[0041]
【実施例】図１において、エンジンにはエアクリーナー
１１から吸気ダクト、スロットル弁５の設けられるスロ
ットルチャンバーおよび吸気マニホールドからなる吸気
管１２を介して空気が吸入される。Referring to FIG. 1, air is sucked into an engine from an air cleaner 11 through an intake duct, a throttle chamber provided with a throttle valve 5, and an intake pipe 12 comprising an intake manifold.
【００４２】吸気マニホールドの各ブランチ部１２ａに
は、ソレノイドコイルへの通電で開弁し、通電の停止で
閉弁する電磁式の開閉弁からなる燃料インジェクター３
が設けられ、後述するＥＣＵ２からのパルス信号がハイ
レベルにあるあいだだけ、プレッシャーレギュレーター
により吸気管との差圧が一定となるように調整された燃
料を、エンジンの回転に同期して間欠的に噴射供給す
る。Each branch 12a of the intake manifold is provided with a fuel injector 3 comprising an electromagnetic open / close valve which opens when energized to a solenoid coil and closes when energization is stopped.
Only when the pulse signal from the ECU 2 described later is at a high level, the fuel adjusted by the pressure regulator so that the pressure difference with the intake pipe becomes constant is intermittently synchronized with the rotation of the engine. Inject supply.
【００４３】この噴射燃料は空気とともに混合気を形成
してシリンダー内で火花点火により着火燃焼したあと、
排気管１８に設けた三元触媒１９を介して排出される。This injected fuel forms an air-fuel mixture with air and is ignited and burned by spark ignition in a cylinder.
The exhaust gas is discharged via a three-way catalyst 19 provided in the exhaust pipe 18.
【００４４】４はエアクリーナーのすぐ下流に設けられ
る熱線式のエアフローメーターで、吸入空気流量Ｑに応
じた信号を出力する。７はクランク角度センサーでＲｅ
ｆ信号（４気筒の場合、クランク角度で１８０°ごとの
信号のこと）と、Ｐｏｓ信号（クランク角度で１°また
は２°ごとの単位信号のこと）を出力する。８はエンジ
ンのウォータージャケットの冷却水温Ｔｗを検出する水
温センサーである。Reference numeral 4 denotes a hot-wire type air flow meter provided immediately downstream of the air cleaner, and outputs a signal corresponding to the intake air flow rate Q. 7 is a crank angle sensor Re
It outputs an f signal (in the case of a four-cylinder engine, a signal at every 180 ° crank angle) and a Pos signal (a unit signal at every 1 ° or 2 ° crank angle). Reference numeral 8 denotes a water temperature sensor for detecting a cooling water temperature Tw of the water jacket of the engine.
【００４５】これらセンサーからの信号が、排気中の酸
素濃度に応じた信号を出力する空燃比センサー９からの
信号とともに、主にマイクロコンピューターからなるＥ
ＣＵ（エレクトロニックコントロールユニットの略であ
る）２に入力され、ＥＣＵ２では、空燃比のフィードバ
ック制御（あるいはこれに加えて空燃比学習制御）を実
行しつつエンジンへの燃料供給を制御する。The signals from these sensors, together with the signals from the air-fuel ratio sensor 9 which outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas, are mainly composed of a microcomputer.
The ECU 2 controls the fuel supply to the engine while executing feedback control of the air-fuel ratio (or air-fuel ratio learning control in addition to the feedback control).
【００４６】ＥＣＵ２での空燃比制御は次の通りであ
る。The air-fuel ratio control in the ECU 2 is as follows.
【００４７】燃料インジェクター３はＲｅｆ信号に同期
して駆動される。シーケンシャル噴射方式ではエンジン
２回転ごとに１回、各気筒ごとに Ｔｉ＝２×Ｔｅ＋Ｔｓ …（１） ただし、Ｔｅ：有効パルス幅 Ｔｓ：バッテリー電圧に応じた無効パルス幅 の式で与えられる噴射パルス幅Ｔｉでインジェクター３
を作動する。Ｔｓはインジェクターの作動に伴う実際の
噴射量との誤差を補償するための補正値である。なお、
同時噴射方式のときはエンジン１回転ごとに１回、全気
筒同時に Ｔｉ＝Ｔｅ＋Ｔｓ …（２） の式で与えられる噴射パルス幅Ｔｉでインジェクター３
を作動する。The fuel injector 3 is driven in synchronization with the Ref signal. In the sequential injection method, once every two revolutions of the engine, and for each cylinder, Ti = 2 × Te + Ts (1) where Te: effective pulse width Ts: invalid pulse width given by the following equation: Injector 3 with Ti
Operate. Ts is a correction value for compensating for an error with the actual injection amount due to the operation of the injector. In addition,
In the case of the simultaneous injection method, the injector 3 has an injection pulse width Ti given by the following equation: Ti = Te + Ts once for every rotation of the engine and simultaneously for all cylinders.
Operate.
【００４８】図２は上記（１）式の燃料噴射パルス幅Ｔ
ｉを算出するための流れ図で、一定周期（たとえば１０
ｍｓｅｃ）で実行する。FIG. 2 shows the fuel injection pulse width T of the above equation (1).
In the flowchart for calculating i, a constant period (for example, 10
msec).
【００４９】ステップ１ではエアフローメーター４で検
出した空気流量Ｑとクランク角度センサ７で検出したエ
ンジン回転数Ｎから基本パルス幅Ｔｐを、 Ｔｐ＝（Ｑ／Ｎ）×Ｋ …（３） ただし、Ｋ：定数 の式で計算する。このＴｐで決まる空燃比がベース空燃
比といわれている。In step 1, the basic pulse width Tp is calculated from the air flow rate Q detected by the air flow meter 4 and the engine speed N detected by the crank angle sensor 7, as follows: Tp = (Q / N) × K (3) : Calculated by the formula of constant. The air-fuel ratio determined by this Tp is called the base air-fuel ratio.
【００５０】ステップ２では目標燃空比相当量Ｔｆｂｙ
ａを計算し（後述する）、ステップ３でこの目標燃空比
相当量Ｔｆｂｙａと基本パルス幅Ｔｐを用いて、燃料噴
射パルス幅Ｔｉを、 Ｔｅ＝Ｔｐ×（Ｔｆｂｙａ／１００）×（α／１００）×２＋Ｔｓ …（４） ただし、Ｔｆｂｙａ：目標燃空比相当量〔％〕 α：空燃比フィードバック補正係数〔％〕 の式で計算し、これを図３で示したように噴射タイミン
グで出力レジスターに転送する。４気筒エンジンにおけ
る点火順序を＃１−＃３−＃４−＃２として、今回のＲ
ｅｆ信号の入力で、たとえば１番気筒にＴｉに対応する
燃料が供給されたとすれば、次回（つまり１回後）のＲ
ｅｆ信号の入力で３番気筒に、２回後のＲｅｆ信号の入
力で４番気筒に、３回後のＲｅｆ信号の入力で２番気筒
にＴｉの燃料が供給されるわけである。In step 2, the target fuel-air ratio equivalent amount Tfby
is calculated (to be described later), and in step 3, the fuel injection pulse width Ti is calculated by using the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya and the basic pulse width Tp, and Te = Tp × (Tfbya / 100) × (α / 100) ) × 2 + Ts (4) where Tfbya is the target fuel-air ratio equivalent [%] α is the air-fuel ratio feedback correction coefficient [%], and this is output register at the injection timing as shown in FIG. Transfer to Assuming that the ignition order in a four-cylinder engine is # 1- # 3- # 4- # 2, this R
Assuming that fuel corresponding to Ti is supplied to the first cylinder, for example, when the ef signal is input, the next (that is, one time later) R
The fuel of Ti is supplied to the third cylinder by the input of the ef signal, to the fourth cylinder by the input of the Ref signal two times later, and to the second cylinder by the input of the Ref signal three times later.
【００５１】（４）式の空燃比フィードバック補正係数
αは空燃比センサー９の出力にもとづく比例積分制御
（フィードバック制御の一種）によってＲｅｆ信号に同
期して求められる値で、αの値が１００％を越えると
（４）式より空燃比がリッチ側へ、１００％を下回ると
空燃比がリーン側へと戻される。このαにより、実際の
空燃比がほぼ１〜２Ｈｚの周期で変化することになり、
平均の空燃比がウインドウ（理論空燃比を中心とする所
定の空燃比範囲）内に維持されるわけである。The air-fuel ratio feedback correction coefficient α in equation (4) is a value obtained in synchronization with the Ref signal by proportional integral control (a type of feedback control) based on the output of the air-fuel ratio sensor 9, and the value of α is 100% Is exceeded, from equation (4), the air-fuel ratio is returned to the rich side, and if it is less than 100%, the air-fuel ratio is returned to the lean side. Due to this α, the actual air-fuel ratio changes at a cycle of approximately 1-2 Hz,
That is, the average air-fuel ratio is maintained within the window (a predetermined air-fuel ratio range around the stoichiometric air-fuel ratio).
【００５２】一方、一定の条件が成立すると、コントロ
ールユニット２では、空燃比目標値を理論空燃比からリ
ーン側の空燃比に切換える、。空燃比目標値を理論空燃
比とリーン側の空燃比とで切換えるシステムを一般にリ
ーンバーンシステムといっているが、このリーンバーン
システムを、本願装置と出願人が同じである先願の装置
（特願平５−２１３８９号参照）について以下に概説す
る。On the other hand, when certain conditions are satisfied, the control unit 2 switches the air-fuel ratio target value from the stoichiometric air-fuel ratio to the lean air-fuel ratio. A system for switching an air-fuel ratio target value between a stoichiometric air-fuel ratio and an air-fuel ratio on the lean side is generally referred to as a lean burn system. The outline of the method is described below.
【００５３】図４は目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａを求め
るための流れ図で、１０ｍｓｅｃ周期で実行する。FIG. 4 is a flowchart for obtaining the target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya, which is executed at a period of 10 msec.
【００５４】ステップ２１ではリーン条件かどうかみ
て、リーン条件になると、ステップ２２で図５を内容と
するリーンマップを参照して目標燃空比相当量のマップ
値ＭＤＭＬＬ〔％〕を、またリーン条件でなければステ
ップ２３で図６の非リーンマップを参照して目標燃空比
相当量のマップ値ＭＤＭＬＳ〔％〕をそれぞれ求め、こ
れをステップ２４でマップ値を表す変数Ｔｄｍｌに入れ
る。In step 21, it is determined whether or not the lean condition is satisfied. If the lean condition is satisfied, a map value MDMLL [%] of the target fuel-air ratio equivalent amount is determined in step 22 with reference to the lean map shown in FIG. If not, in step 23, the map value MDMLS [%] of the target fuel-air ratio equivalent amount is obtained with reference to the non-lean map of FIG. 6, and this is entered in the variable Tdml representing the map value in step 24.
【００５５】図５，図６のように目標燃空比相当量の各
マップ値は理論空燃比のときを１００％とする相対値で
ある。これは、燃料制御が目標空燃比をめざして行い、
空気流量の検出値から最終的に供給燃料量を求めている
ことを考えると、（空気流量）×（燃空比）＝（供給燃
料量）の関係が成立することから、燃空比のほうが空燃
比より扱いやすいためである。たとえば、空燃比がリー
ン側の２０に相当する目標燃空比相当量はほぼ６６％と
いった値である。As shown in FIGS. 5 and 6, each map value of the target fuel-air ratio equivalent amount is a relative value when the stoichiometric air-fuel ratio is 100%. This is because fuel control is aimed at the target air-fuel ratio,
Considering that the supplied fuel amount is finally obtained from the detected value of the air flow rate, the relationship of (air flow rate) × (fuel / air ratio) = (supplied fuel amount) holds, so that the fuel / air ratio is larger. This is because it is easier to handle than the air-fuel ratio. For example, the target fuel-air ratio equivalent amount where the air-fuel ratio corresponds to 20 on the lean side is a value such as approximately 66%.
【００５６】ステップ２５で目標燃空比相当量のランプ
応答値Ｄｍｌ〔％〕を計算し（後述する）、ステップ２
６，２７では水温増量補正係数Ｋｔｗ〔％〕と始動後増
量補正係数Ｋａｓ〔％〕を求め、ステップ２８で目標燃
空比Ｔｆｂｙａ〔％〕を Ｔｆｂｙａ＝Ｄｍｌ＋Ｋａｓ＋Ｋｔｗ …（５） の式により計算する。In step 25, a ramp response value Dml [%] corresponding to the target fuel-air ratio equivalent amount is calculated (described later), and step 2 is executed.
In steps 6 and 27, a water temperature increase correction coefficient Ktw [%] and a post-start increase correction coefficient Kas [%] are obtained. In step 28, a target fuel-air ratio Tfbya [%] is calculated by the following equation: Tfbya = Dml + Kas + Ktw (5).
【００５７】（５）式の始動後増量補正係数Ｋａｓは、
クランキング中はその値が冷却水温に応じて定まり、エ
ンジン始動直後より時間とともに徐々に減少する値、水
温増量補正係数Ｋｔｗは冷却水温からテーブルを参照し
て求める値で、いずれも公知である。The post-start increase correction coefficient Kas in equation (5) is
During cranking, the value is determined according to the cooling water temperature, a value that gradually decreases with time immediately after the engine is started, and a water temperature increase correction coefficient Ktw is a value obtained by referring to a table from the cooling water temperature, and both are known.
【００５８】図７は目標燃空比相当量のランプ応答値Ｄ
ｍｌを算出するための流れ図で、Ｒｅｆ信号に同期して
実行する。FIG. 7 shows a ramp response value D corresponding to the target fuel / air ratio.
This is a flowchart for calculating ml, which is executed in synchronization with the Ref signal.
【００５９】ランプ応答値Ｄｍｌの波形はその名のとお
り、図８に示したように、空燃比の切換時にステップ変
化するマップ値（Ｔｄｍｌ）に対してランプ応答にした
もので、これをマップ値（Ｔｄｍｌ）とリッチ方向への
燃空比変化速度Ｄｍｌｒ、リーン方向への燃空比変化速
度Ｄｍｌｌとから作ることになる。As shown in FIG. 8, the waveform of the ramp response value Dml is a ramp response to a map value (Tdml) that changes stepwise when the air-fuel ratio is switched, as shown in FIG. (Tdml), the fuel-air ratio change speed Dmlr in the rich direction, and the fuel-air ratio change speed Dmll in the lean direction.
【００６０】ステップ４１、４２では次の条件〈ア〉ス
タートスイッチがＯＮであること、〈イ〉Ｔｄｍｌ≧上
限値ＴＤＭＬＲ＃のときが成立するかどうかみて、いず
れか一方の条件が成立したときは空燃比の切換中でない
と判断し、ステップ４３で変数Ｔｄｍｌの値をそのまま
ランプ応答値を表す変数Ｄｍｌに入れる。In steps 41 and 42, it is determined whether the following condition is satisfied: (a) the start switch is ON, and (b) whether Tdml ≧ upper limit value TDMLR # is satisfied. It is determined that the air-fuel ratio is not being switched, and in step 43, the value of the variable Tdml is directly input to the variable Dml representing the lamp response value.
【００６１】２つの条件とも成立しないときはステップ
４４に進み、変数Ｄｍｌｏｌｄ（前回のＤｍｌの値が入
っている）と変数Ｔｄｍｌの値を比較する。この比較で
いずれの方向への空燃比変化であるかがわかる。図８に
おいて、たとえばリッチ方向への切換時（つまり理論空
燃比への切換時）はＤｍｌｏｌｄ＜Ｔｄｍｌとなり、こ
の逆にリーン方向への切換時になると、Ｄｍｌｏｌｄ≧
Ｔｄｍｌとなるからである。If neither condition is satisfied, the process proceeds to step 44, where the variable Dmlold (containing the value of the previous Dml) is compared with the value of the variable Tdml. This comparison shows which direction the air-fuel ratio changes. In FIG. 8, for example, when switching to the rich direction (that is, when switching to the stoichiometric air-fuel ratio), Dmlold <Tdml, and conversely, when switching to the lean direction, Dmlold ≧
This is because it becomes Tdml.
【００６２】比較の結果Ｄｍｌｏｌｄ＜Ｔｄｍｌであれ
ばリッチ方向への切換であると判断して、ステップ４５
で変数Ｔｄｍｌの値と（Ｄｍｌｏｌｄ＋Ｄｍｌｒ）の値
の小さいほうを変数Ｄｍｌに入れ、この逆にＤｍｌｏｌ
ｄ≧Ｔｄｍｌのときはリーン方向への切換であるとして
ステップ４６で変数Ｔｄｍｌと（Ｄｍｌｏｌｄ−Ｄｍｌ
ｌ）の値の大きいほうを変数Ｄｍｌに入れる。If Dmlold <Tdml as a result of comparison, it is determined that the switching is in the rich direction, and step 45 is performed.
, The smaller of the value of the variable Tdml and the value of (Dmlold + Dmlr) is placed in the variable Dml, and conversely, Dmlol
When d ≧ Tdml, it is determined that the switching is in the lean direction, and the variable Tdml and (Dmlold−Dml
The larger value of 1) is placed in the variable Dml.
【００６３】図１に戻り、吸気絞り弁５をバイパスする
補助空気通路２１に設けた流量制御弁２２を用い、理論
空燃比からリーン側の空燃比への切換時に補助空気流量
を増量補正（理論空燃比への切換時は減量補正）するこ
とによって、切換の前後でトルクが同一となるようにト
ルク制御を行っている。制御弁２２はアイドル回転数制
御にも共用される。また、リーン空燃比域での燃焼不安
定により増加するＣＯ，ＨＣを抑えるため、燃焼室内に
流れ込む吸気にスワールが与えられるよう、吸気ポート
１２ａの近くに、一部に切欠き（図示せず）を有するス
ワールコントロールバルブ１３を設けている。リーン空
燃比域でスワールコントロールバルブ１３を全閉位置に
して吸気を絞ることにより吸気の流速を高め、燃焼室内
にスワールを生じさせるのである。Returning to FIG. 1, by using a flow control valve 22 provided in an auxiliary air passage 21 bypassing the intake throttle valve 5, the auxiliary air flow rate is increased when the stoichiometric air-fuel ratio is switched to the lean air-fuel ratio (theoretical correction). The torque is controlled so that the torque becomes the same before and after the switching by performing a reduction correction when switching to the air-fuel ratio. The control valve 22 is also used for idle speed control. In addition, in order to suppress CO and HC that increase due to combustion instability in a lean air-fuel ratio region, a cutout (not shown) is provided near the intake port 12a so that swirl is given to intake air flowing into the combustion chamber. Is provided. By setting the swirl control valve 13 to the fully closed position in the lean air-fuel ratio range and restricting the intake air, the flow velocity of the intake air is increased to generate swirl in the combustion chamber.
【００６４】以上で先願装置の概説を終える。The outline of the prior application apparatus has been described above.
【００６５】さて、理論空燃比を境にして２値的に変化
するＯ2センサーと異なり、空燃比センサー９で空燃比
を正確に検出するには、センサーの素子温度を狭い所定
温度範囲（たとえば７５０〜９００℃）に維持させるこ
とが要求される。Now, unlike an O 2 sensor that changes in a binary manner with a stoichiometric air-fuel ratio as a boundary, in order for the air-fuel ratio sensor 9 to accurately detect the air-fuel ratio, the element temperature of the sensor is set to a narrow predetermined temperature range (for example, 750-900 ° C.).
【００６６】この場合に、センサー素子を加熱するヒー
ターの電力量を制御する一方で、制御量としての基本電
力量や補正電力量のデータを、エンジン回転数とエンジ
ン負荷をパラメーターとするマップで与えたのでは、メ
モリー容量とマッチングの工数が増大し、演算時間も長
くなる。In this case, while controlling the electric energy of the heater for heating the sensor element, data of the basic electric energy and the corrected electric energy as the control amount are given by a map using the engine speed and the engine load as parameters. In this case, the memory capacity and the number of steps for matching increase, and the calculation time also increases.
【００６７】これに対処するためコントロールユニット
２では、ヒーターの電圧制御を実行する。To cope with this, the control unit 2 controls the voltage of the heater.
【００６８】図９において、空燃比センサー９は検出素
子９ａとこの検出素子９ａを加熱するヒーター９ｂを備
え、検出素子９ａの一端にはバッテリー電圧（電源電
圧）２１が加えられ、他端は抵抗２２を介して接地され
る。この抵抗２２は検出素子９ａに流れる電流を検出す
るためのものであり、この抵抗２２の両端に生じる電圧
が増幅回路２３、Ａ／Ｄ変換器２４を介してマイクロコ
ンピューター２５に入力される。In FIG. 9, the air-fuel ratio sensor 9 includes a detecting element 9a and a heater 9b for heating the detecting element 9a. A battery voltage (power supply voltage) 21 is applied to one end of the detecting element 9a, and the other end is connected to a resistor. 22 is grounded. The resistor 22 is for detecting a current flowing through the detecting element 9a, and a voltage generated at both ends of the resistor 22 is input to the microcomputer 25 via the amplifier circuit 23 and the A / D converter 24.
【００６９】一方、セラミックからなるヒーター９ｂに
は、図１０に示したパルス電圧が与えられる。図１０に
おいて、一定周期当たりのＯＮ時間割合（つまりデュー
ティー値Ｏ２ＨＤＴＹ）を調整することで、ヒーター電
力量を調整することができる。ヒーター電力量はヒータ
ー電流とヒーター電圧の積により定まるので、定電流回
路を設けてヒーター電流を一定に保っておけば、デュー
ティー値とヒーター電力量が比例するわけである。On the other hand, the pulse voltage shown in FIG. 10 is applied to the heater 9b made of ceramic. In FIG. 10, the heater power amount can be adjusted by adjusting the ON time ratio per fixed cycle (that is, the duty value O2HDTY). Since the heater power is determined by the product of the heater current and the heater voltage, if a constant current circuit is provided to keep the heater current constant, the duty value is proportional to the heater power.
【００７０】図９に戻り、マイクロコンピューター２５
により算出されるこのデューティー値はＰＷＭ調整器２
６により一定周期（たとえば４０ｍｓｅｃ）のパルスに
変換され、このパルスを入力としてヒーター駆動回路２
７がバッテリー電圧を断続すると、図１０のパルス電圧
が得られる。図１０においてＯＮ時の電圧がバッテリー
電圧ＶＢである。Returning to FIG. 9, the microcomputer 25
Is calculated by the PWM controller 2
6, the pulse is converted into a pulse having a constant period (for example, 40 msec).
When the battery voltage is interrupted by the battery 7, the pulse voltage shown in FIG. 10 is obtained. In FIG. 10, the voltage at the time of ON is the battery voltage VB.
【００７１】さて、定電力の条件でもセンサー素子温度
は、 〈１〉バッテリー電圧の差（たとえば１２〜１４．５
Ｖ） 〈２〉エンジン回転数の差（たとえばアイドル回転〜５
０００ｒｐｍ程度） 〈３〉負荷の差（Ｔｐでたとえば１〜５ｍｓｅｃ） 〈４〉空燃比の差（１４．７からたとえば２３程度） により変動し、その変動幅は〈１〉の場合が最も大き
く、次に〈２〉の場合、その次に〈３〉，〈４〉の場合
と小さくなることが実験の結果わかった。Now, even under the condition of constant power, the sensor element temperature is: <1> Battery voltage difference (for example, 12 to 14.5)
V) <2> Difference in engine speed (for example, idle speed to 5
<3> Load difference (1-5 msec in Tp, for example) <4> Air-fuel ratio difference (14.7 to, for example, about 23) Next, it was found from experiments that in the case of <2>, it was smaller in the cases of <3> and <4>.
【００７２】ここで、バッテリー電圧を一定に保ったと
き〈２〉、〈３〉、〈４〉により素子温度がどのように
変動するかを横軸を負荷相当量にして示すと、図１１に
示したようになる。図１１より低回転のときのほうが高
回転のときより素子温度が大きく低下し、回転を一定に
保ったときは、低負荷になるほど素子温度が低下してピ
ークを迎えふたたび素子温度が上昇している。また、回
転数Ｎと基本パルス幅Ｔｐが同一でもリーン空燃比にな
ると、理論空燃比のときより素子温度が低下している。FIG. 11 shows how the element temperature fluctuates due to <2>, <3>, and <4> when the battery voltage is kept constant, with the horizontal axis representing the load equivalent. As shown. As shown in FIG. 11, the element temperature is much lower at the low rotation than at the high rotation, and when the rotation is kept constant, the element temperature decreases as the load becomes lower, and the element temperature rises again at the peak. I have. Further, even when the rotation speed N and the basic pulse width Tp are the same, when the lean air-fuel ratio is reached, the element temperature is lower than at the stoichiometric air-fuel ratio.
【００７３】こうした図１１の実験結果よりヒーター素
子温度が一定になるように考慮しようとすれば、ヒータ
ー電圧制御用のデューティー値Ｏ２ＨＤＴＹ〔％〕を、 Ｏ２ＨＤＴＹ＝ｆ1（ＶＢ）＋ｆ2（Ｎ）＋ｆ3（Ｔｐ）＋ｆ4（Ｄｍｌ） …（６） ただし、ｆ1（ＶＢ）：基本デューティー値〔％〕 ｆ2（Ｎ）：回転補正量〔％〕 ｆ3（Ｔｐ）：負荷補正量〔％〕 ｆ4（Ｄｍｌ）：空燃比補正量〔％〕 の式で与えることがまず考えられる。ただし、（６）式
のｆ1，ｆ2，ｆ3，ｆ4は関数（たとえばｆ1（ＶＢ）は
ＶＢの関数）である。From the experimental results shown in FIG. 11, if the heater element temperature is considered to be constant, the duty value O2HDTY [%] for controlling the heater voltage is calculated as follows: O2HDTY = f 1 (VB) + f 2 (N) + F 3 (Tp) + f 4 (Dml) (6) where f 1 (VB): basic duty value [%] f 2 (N): rotation correction amount [%] f 3 (Tp): load correction amount [ %] F 4 (Dml): Air-fuel ratio correction amount [%]. However, f 1 , f 2 , f 3 and f 4 in the equation (6) are functions (for example, f 1 (VB) is a function of VB).
【００７４】ここで、（６）式の回転補正量ｆ2、負荷
補正量ｆ3、空燃比補正量ｆ4は、実はバッテリー電圧Ｖ
Ｂの影響を大きく受ける値である。どういうことかとい
うと、バッテリー電圧ＶＢが１４Ｖのときにｆ2が５％
であったとして、ＶＢが１２Ｖに低下すると、そのぶん
ヒーター電力量が減るので、回転数が同じであればｆ2
はたとえば７％と大きくならなければ素子温度を一定に
保つことができない。つまり、バッテリー電圧の影響を
無くすには、 Ｏ２ＨＤＴＹ＝ｆ1（ＶＢ）＋ｆ2′（Ｎ，ＶＢ） ＋ｆ3′（Ｔｐ，ＶＢ）＋ｆ4′（Ｄｍｌ，ＶＢ） …（７） の式でなければならないのである。Here, the rotation correction amount f 2 , the load correction amount f 3 , and the air-fuel ratio correction amount f 4 in the equation (6) are actually the battery voltage V
This value is greatly affected by B. And say what it, f 2 is 5% when the battery voltage VB is 14V
As was, when VB drops 12V, so that amount heater power amount is reduced, if the rotation speed is the same f 2
The element temperature cannot be kept constant unless it increases to, for example, 7%. That is, eliminate the influence of the battery voltage, be an expression of O2HDTY = f 1 (VB) + f 2 '(N, VB) + f 3' (Tp, VB) + f 4 '(Dml, VB) ... (7) You have to.
【００７５】しかしながら、ｆ2′、ｆ3′、ｆ4′を求
めるためのパラメーターが２つになると、データを格納
するメモリーがマップ構成となってしまう。However, when the number of parameters for obtaining f 2 ′, f 3 ′, and f 4 ′ is two, the memory for storing data has a map configuration.
【００７６】そこで、この例ではヒーター制御デューテ
ィー値Ｏ２ＨＤＴＹを、 Ｏ２ＨＤＴＹ＝ｆ1（ＶＢ） ×（１＋ｇ2（Ｎ）＋ｇ3（Ｔｐ）＋ｇ4（Ｄｍｌ）） …（８） ただし、ｆ1（ＶＢ）：基本デューティー値〔％〕 ｇ2（Ｎ）：回転補正量〔無名数〕 ｇ3（Ｔｐ）：負荷補正量〔無名数〕 ｇ4（Ｄｍｌ）：空燃比補正量〔無名数〕 の式で構成する。（８）式のｇ2、ｇ3、ｇ4も関数であ
る。Therefore, in this example, the heater control duty value O2HDTY is calculated as follows: O2HDTY = f 1 (VB) × (1 + g 2 (N) + g 3 (Tp) + g 4 (Dml)) (8) where f 1 (VB ): basic duty value (%) g 2 (N): rotational compensation amount [absolute number] g 3 (Tp): load correction amount [absolute number] g 4 (Dml): air-fuel ratio correction amount [absolute number] formula It consists of. G 2 , g 3 and g 4 in the equation (8) are also functions.
【００７７】（８）式によれば、（７）式より精度は若
干落ちるものの、バッテリー電圧ＶＢの影響を小さくす
ることができ、かつｇ2、ｇ3、ｇ4を与えるためのパラ
メーターが１つになり、データを格納するメモリーはテ
ーブル構成でよい。According to the equation (8), although the accuracy is slightly lower than that of the equation (7), the influence of the battery voltage VB can be reduced, and the parameter for giving g 2 , g 3 , and g 4 is 1 In other words, the memory for storing data may have a table configuration.
【００７８】図１２はヒーター制御デューティー値Ｏ２
ＨＤＴＹを算出するための流れ図で、一定周期（たとえ
ば１０ｍｓｅｃ）で実行する。FIG. 12 shows a heater control duty value O2.
This is a flowchart for calculating HDTY, which is executed at a constant period (for example, 10 msec).
【００７９】ステップ５１では通電開始条件であるかど
うかをみる。通電開始条件には、始動後あること、
バッテリー電圧が正常範囲にあること、空燃比センサ
ーが故障していないこと、があり、これら条件のひとつ
でも満足しないときは、図１２のルーチンを終了する。In step 51, it is determined whether or not the current supply condition is a start condition. The energization start conditions include after starting,
If the battery voltage is within the normal range and the air-fuel ratio sensor has not failed, and if any of these conditions is not satisfied, the routine of FIG. 12 is terminated.
【００８０】３つの条件のすべてを満足するときは通電
開始条件になったと判断し、ステップ５２でバッテリー
電圧ＶＢ、回転数Ｎ、基本パルス幅Ｔｐ、目標燃空比相
当量のランプ応答値Ｄｍｌを読み込む。When all of the three conditions are satisfied, it is determined that the energization start condition has been reached. In step 52, the battery response Vml, the number of revolutions N, the basic pulse width Tp, and the lamp response value Dml corresponding to the target fuel-air ratio equivalent amount are determined. Read.
【００８１】ステップ５３ではバッテリー電圧ＶＢから
図１３を内容とするテーブルを参照して基本デューティ
ー値Ｏ２ＨＶＢ〔％〕を求める。In step 53, the basic duty value O2HVB [%] is obtained from the battery voltage VB with reference to the table containing the contents shown in FIG.
【００８２】図１３のようにＯ２ＨＶＢの値はバッテリ
ー電圧ＶＢが低下するほど大きくなる値である。これ
は、ヒーター電力＝（バッテリー電圧）2／（ヒーター
抵抗）より、バッテリー電圧ＶＢの低下でヒーター電力
（ヒーター発熱量）が低下することになるので、素子温
度が低下しないようにデューティー値を大きくすること
によってヒーターに与える平均電圧を上昇させるためで
ある。なお、約１０Ｖ以下でＯ２ＨＶＢの値を１００％
としているのは、約１０Ｖ以下では素子温度を要求値ま
で上昇させることができないからである。As shown in FIG. 13, the value of O2HVB is a value that increases as the battery voltage VB decreases. This is because the heater power (heater calorific value) decreases as the battery voltage VB decreases, because the heater power = (battery voltage) 2 / (heater resistance). Therefore, the duty value is increased so that the element temperature does not decrease. This increases the average voltage applied to the heater. In addition, the value of O2HVB is set to 100% at about 10 V or less.
This is because the element temperature cannot be increased to a required value below about 10 V.
【００８３】ステップ５４では回転数Ｎから図１４を内
容とするテーブルを参照して回転補正量ＯＨ２Ｎ〔無名
数〕を、ステップ５５では基本パルス幅Ｔｐから図１５
を内容とするテーブルを参照して負荷補正量Ｏ２ＨＴＰ
〔無名数〕を、ステップ５６では回転数Ｎから図１６を
内容とするテーブルを参照して負荷補正量の回転補正率
Ｏ２ＨＮ２〔無名数〕を、ステップ５７では（１００％
−ＤＭＬ）の値から図１７を内容とするテーブルを参照
して空燃比補正量Ｏ２ＨＤＭＬ〔無名数〕をそれぞれ求
める。In step 54, the rotation correction amount OH2N [anonymous number] is referred from the rotational speed N with reference to the table containing FIG.
Load correction amount O2HTP with reference to a table containing
In step 56, the rotation correction rate O2HN2 [absolute number] of the load correction amount is referred to from the number of rotations N in step 56 by referring to the table shown in FIG.
−DML), the air-fuel ratio correction amount O2HDML [anonymous number] is obtained by referring to the table having the contents shown in FIG.
【００８４】図１４のように回転補正量Ｏ２ＨＮの値は
回転数Ｎが低下するほど大きくなる値である。これは、
図１１にも示したように、低回転のほうが素子温度の低
下が大きいので、低回転のときは高回転のときよりヒー
ター発熱量が相対的に大きくなるようにするわけであ
る。As shown in FIG. 14, the value of the rotation correction amount O2HN is a value that increases as the rotation speed N decreases. this is,
As shown in FIG. 11, since the element temperature decreases more at low rotation, the calorific value of the heater is set to be relatively larger at low rotation than at high rotation.
【００８５】図１５のように負荷補正量Ｏ２ＨＴＰの値
は基本パルス幅Ｔｐが小さくなるほど大きくなってピー
クをとりふたたび小さくなる値である。これも、図１１
に示した実験データから得られるものである。図１１よ
り、基本パルス幅Ｔｐが小さくなるほど素子温度が低下
し、やがてピークをとりふたたび素子温度が上昇してい
るので、この特性と上下が逆の特性としたわけである。As shown in FIG. 15, the value of the load correction amount O2HTP is a value that increases as the basic pulse width Tp decreases, reaches a peak, and decreases again. This is also shown in FIG.
Are obtained from the experimental data shown in FIG. According to FIG. 11, the element temperature decreases as the basic pulse width Tp decreases, and the element temperature rises again after reaching the peak, so that this characteristic is reversed upside down.
【００８６】図１６については後述する。FIG. 16 will be described later.
【００８７】図１７においては横軸が１００−Ｄｍｌに
なっているが、ランプ応答値Ｄｍｌは空燃比の切換時以
外でマップ値Ｔｄｍｌに一致する値であるから、簡単に
は横軸を１００−Ｔｄｍｌに置き換えて考えてもかまわ
ない。このとき、理論空燃比ではマップ値（Ｔｄｍｌ）
は１００％、リーン側の空燃比でマップ値（Ｔｄｍｌ）
は６３％や７０％といった値になるので（図５、図６参
照）、１００−Ｔｄｍｌは、この差の値が０のとき理論
空燃比に相当し、１００−Ｔｄｍｌが正の値で大きくな
るなるほどリーン側の空燃比であることを表す。したが
って、空燃比補正量Ｏ２ＨＤＭＬの値は、理論空燃比
（つまり１００−Ｄｍｌが０のときに相当）を基準にし
てリーン側になるほど大きくなる値である。図１７の特
性とした理由も、図１１の実験データから得られるもの
である。空燃比が理論空燃比よりリーン側になるほど、
排気温度の低下により素子温度が低下するので、リーン
側になるほど空燃比補正量Ｏ２ＨＤＭＬを大きくするこ
とによってヒーター発熱量を高めるのである。In FIG. 17, the horizontal axis is 100-Dml, but the lamp response value Dml is a value that matches the map value Tdml except when the air-fuel ratio is switched. It may be replaced with Tdml. At this time, in the stoichiometric air-fuel ratio, the map value (Tdml)
Is a map value (Tdml) with 100% lean air-fuel ratio
Is 63% or 70% (see FIGS. 5 and 6), 100-Tdml corresponds to the stoichiometric air-fuel ratio when the difference value is 0, and 100-Tdml increases with a positive value. This indicates that the air-fuel ratio is lean. Therefore, the value of the air-fuel ratio correction amount O2HDML is a value that increases toward the lean side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio (that is, when 100-Dml is 0). The characteristics shown in FIG. 17 are also obtained from the experimental data shown in FIG. As the air-fuel ratio becomes leaner than the stoichiometric air-fuel ratio,
Since the element temperature decreases due to a decrease in the exhaust gas temperature, the amount of heat generated by the heater is increased by increasing the air-fuel ratio correction amount O2HDML toward the lean side.
【００８８】なお、図１７において、１００−Ｄｍｌが
所定値（空燃比でほぼ２０ぐらいの値に相当）よりリー
ン側で一定値としているのは、リーンになるほど空燃比
に対する素子温度の感度が鈍くなるからである（補正の
効果あまり得られないので補正しない）。In FIG. 17, the reason why 100-Dml is a constant value on the lean side from a predetermined value (corresponding to a value of about 20 in the air-fuel ratio) is that the leaner the element temperature sensitivity to the air-fuel ratio becomes. This is because (the effect of the correction is not so obtained, so no correction is performed).
【００８９】このようにして求めた値を用いステップ５
８では Ｏ２ＨＤＴＹ＝Ｏ２ＨＶＢ×（１＋Ｏ２ＨＮ＋Ｏ２ＨＴＰ×Ｏ２ＨＮ２ ＋Ｏ２ＨＤＭＬ） …（９） の式でヒーター制御デューティー値Ｏ２ＨＤＴＹを計算
し、これをステップ５９で出力レジスターに転送する。Using the value thus obtained, step 5
In step 8, the heater control duty value O2HDTY is calculated by the following equation: O2HDTY = O2HVB × (1 + O2HN + O2HTP × O2HN2 + O2HDML) (9), and this is transferred to the output register in step 59.
【００９０】負荷補正量の回転補正率Ｏ２ＨＮ２は、他
の３つの補正量（Ｏ２ＨＮ、Ｏ２ＨＴＰ、Ｏ２ＨＤＭ
Ｌ）と異なり、追試験の結果必要となったものである。
というのも、 Ｏ２ＨＤＴＹ＝Ｏ２ＨＶＢ×（１＋Ｏ２ＨＮ＋Ｏ２ＨＴＰ＋Ｏ２ＨＤＭＬ） …（１０） の式でヒーター制御デューティー値Ｏ２ＨＤＴＹを与え
て追試験を行ってみると、目標素子温度からのずれを生
じ、低回転域と高回転域とでは素子温度の低下が小さか
ったのに対し、中回転域で素子温度の低下が大きかった
のである。そこで、負荷補正量Ｏ２ＨＴＰに対して回転
補正率Ｏ２ＨＮ２を導入し、その特性を、図１６に示し
たように中回転域での値が大きくなるようにしたのであ
る。The rotation correction rate O2HN2 of the load correction amount is calculated based on the other three correction amounts (O2HN, O2HTP, O2HDM).
Unlike L), it is necessary as a result of the follow-up test.
This is because O2HDTY = O2HVB × (1 + O2HN + O2HTP + O2HDML). When an additional test is performed with the heater control duty value O2HDTY given by the equation (10), a deviation from the target element temperature occurs, and a low rotation region and a high rotation region are generated. Although the decrease in the element temperature was small in and, the decrease in the element temperature was large in the middle rotation range. Therefore, the rotation correction rate O2HN2 is introduced with respect to the load correction amount O2HTP, and the characteristic of the rotation correction rate O2HN2 is increased in the middle rotation range as shown in FIG.
【００９１】ここで、この例の作用を説明する。Here, the operation of this example will be described.
【００９２】この例では、ヒーター制御デューティー値
Ｏ２ＨＤＴＹによりヒーター電圧を制御するものであ
り、バッテリー電圧ＶＢが低下するほど大きくなる値で
基本デューティー値Ｏ２ＨＶＢを与えているので、バッ
テリー電圧ＶＢが低下したときでも、素子温度を一定に
保つことができる。In this example, the heater voltage is controlled by the heater control duty value O2HDTY. Since the basic duty value O2HVB is given as a value which increases as the battery voltage VB decreases, when the battery voltage VB decreases. However, the element temperature can be kept constant.
【００９３】また、基本デューティー値Ｏ２ＨＶＢのデ
ータはパラメーターを１つとする図１３のテーブルから
求められるので、メモリー容量とマッチングの工数が低
下し、演算時間も短くなる。Further, since the data of the basic duty value O2HVB is obtained from the table of FIG. 13 having one parameter, the memory capacity and the number of steps for matching are reduced, and the calculation time is shortened.
【００９４】また、この例でもバッテリー電圧を読み込
む必要があることから、従来例と同様に読み込み誤差の
影響を受けるものの、読み込み誤差の生じるもう１つの
バッテリー電流については読み込む必要がないため、従
来より読み込み誤差の影響を小さくできる。Also, in this example, it is necessary to read the battery voltage. Therefore, although the reading error is affected as in the conventional example, it is not necessary to read the other battery current that causes the reading error. The influence of the reading error can be reduced.
【００９５】一方、バッテリー電圧ＶＢが一定に保た
れ、かつ回転数、負荷、空燃比が所定値のときセンサー
素子温度が望みの温度範囲に維持されていても、回転
数、負荷、空燃比のいずれか一つが所定値から変化する
と、排気温度が高くなったり低くなったりするので、そ
の影響を受けて素子温度が変動し、目標温度範囲を外れ
ることがある。On the other hand, when the battery voltage VB is kept constant and the rotation speed, the load, and the air-fuel ratio are at predetermined values, and the sensor element temperature is maintained in a desired temperature range, the rotation speed, the load, and the air-fuel ratio are kept constant. If any one of them changes from a predetermined value, the exhaust gas temperature rises or falls, so that the temperature of the element fluctuates under the influence of the rise and falls out of the target temperature range.
【００９６】この場合に、排気温度は、回転数が低くな
るほど、負荷が低下するほど、また空燃比が理論空燃比
よりリーン側になるほど低下するので、この温度特性に
合わせて、この例で回転補正量Ｏ２ＨＮにより回転数Ｎ
が低くなるほどヒーター発熱量が多くなる側に、負荷補
正量Ｏ２ＨＴＰにより負荷相当量としてのＴｐが低下す
るほどヒーター発熱量が多くなる側に、また空燃比補正
量Ｏ２ＨＤＭＬにより空燃比が理論空燃比よりリーン側
になるほどヒーター発熱量が多くなる側にそれぞれヒー
ター電圧が補正されるので、回転数、負荷、空燃比に関
係なく、素子温度を目標温度範囲に収めることができ
る。In this case, the exhaust gas temperature decreases as the engine speed decreases, the load decreases, and the air-fuel ratio becomes leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. The rotational speed N is determined by the correction amount O2HN.
Is lower, the heater calorific value is larger, the load correction amount O2HTP is higher, and the heater calorific value is larger as the load equivalent amount Tp is lower, and the air-fuel ratio is higher than the stoichiometric air-fuel ratio by the air-fuel ratio correction amount O2HDML. Since the heater voltage is corrected to the side where the amount of heat generated by the heater increases toward the lean side, the element temperature can be kept within the target temperature range irrespective of the rotation speed, the load, and the air-fuel ratio.
【００９７】また、補正量Ｏ２ＨＮ、Ｏ２ＨＴＰ、Ｏ２
ＨＤＭＬの各データもすべて、パラメーターを１つとす
るテーブルから求められるので、メモリー容量とマッチ
ングの工数が低下し、演算時間も短くなる。The correction amounts O2HN, O2HTP, O2
Since all the data of the HDML are obtained from a table having one parameter, the memory capacity and the number of matching steps are reduced, and the calculation time is also reduced.
【００９８】さらに、３つの補正量Ｏ２ＨＮ、Ｏ２ＨＴ
Ｐ、Ｏ２ＨＤＭＬは、基本デューティー値Ｏ２ＨＶＢと
同じ単位のデューティー値でなく、（１＋Ｏ２ＨＮ＋Ｏ
２ＨＴＰ＋Ｏ２ＨＤＭＬ）を基本デューティー値Ｏ２Ｈ
ＶＢに掛ける形で与えているので、各補正量からバッテ
リー電圧ＶＢの影響を小さなものに抑えることができ
る。Further, three correction amounts O2HN and O2HT
P and O2HDML are not the same duty unit as the basic duty value O2HVB, but (1 + O2HN + O
2HTP + O2HDML) to the basic duty value O2H
Since it is applied in a form multiplied by VB, the influence of the battery voltage VB can be suppressed to a small value from each correction amount.
【００９９】また、回転補正率Ｏ２ＨＮ２により中回転
域でそれ以外の回転域（低回転域と高回転域）より相対
的にヒーター発熱量が多くなる側に負荷補正量Ｏ２ＨＴ
Ｐを補正しているので、中回転域での素子温度の低下を
防止することができる。Further, according to the rotation correction rate O2HN2, the load correction amount O2HT is set such that the heating value of the heater is relatively larger in the middle rotation range than in the other rotation ranges (low rotation range and high rotation range).
Since P is corrected, it is possible to prevent the element temperature from decreasing in the middle rotation range.
【０１００】[0100]
【０１０１】図１８は第２実施例で、これはコントロー
ルユニットの通電開始後に１回だけ実行する。FIG. 18 shows a second embodiment, which is executed only once after the start of energization of the control unit.
【０１０２】さて、エンジンの暖機完了前の空燃比目標
値は理論空燃比であり、この条件では冷却水温が４０〜
６０℃程度でも空燃比センサー９が活性化したと判断し
て空燃比のフィードバック制御を開始している。これ
は、エンジンの始動後は一刻も早く空燃比フィードバッ
ク制御を開始して三元触媒１９を働かせるほうが、排気
性能がよくなるからである。The air-fuel ratio target value before the completion of the warm-up of the engine is the stoichiometric air-fuel ratio.
Even at about 60 ° C., it is determined that the air-fuel ratio sensor 9 has been activated, and the feedback control of the air-fuel ratio has been started. This is because the exhaust performance is improved when the air-fuel ratio feedback control is started as soon as possible after the engine is started and the three-way catalyst 19 is operated.
【０１０３】しかしながら、低回転での空燃比センサー
の活性化直後に急発進させたときは、ヘジテーションを
生じるおそれがある。その原因は、空燃比を正確に検出
するには素子温度が図２１に示した目標温度範囲になけ
ればならないところ、低温始動後すぐに急発進するとき
は、冷たい排気でセンサー素子が冷やされることによ
り、図２１において最下段に示した特性のように、セン
サーが故障しない範囲内に素子温度が収まっているが目
標温度範囲内にはないため、空燃比を正確に検出できて
いないことにあると思われる。However, when the vehicle is suddenly started immediately after activation of the air-fuel ratio sensor at a low rotation speed, hesitation may occur. The reason is that the element temperature must be within the target temperature range shown in FIG. 21 in order to accurately detect the air-fuel ratio, but when the vehicle starts suddenly immediately after starting at a low temperature, the sensor element is cooled by cold exhaust. As shown in FIG. 21, the element temperature falls within a range where the sensor does not fail, but does not fall within the target temperature range, so that the air-fuel ratio cannot be accurately detected. I think that the.
【０１０４】そこで、この例では図２１に示したよう
に、コントロールユニットの通電開始（冷間始動にかぎ
らない）直後だけは所定時間のあいだ大きな値のヒータ
ー制御デューティー値を出力することによってヒーター
電圧を高くし、センサー素子温度が応答よく立ち上がる
ようにしている。Therefore, in this example, as shown in FIG. 21 , only immediately after the control unit is energized (not limited to a cold start), a large heater control duty value is output for a predetermined period of time to thereby increase the heater voltage. And the sensor element temperature rises responsively.
【０１０５】具体的には、図１８において、ステップ６
１でコントロールユニットの初回通電時であるかどうか
をフラグＦの値からみて、Ｆ＝０であれば初回通電時で
あると判断し、ステップ６２に進む。なお、フラグＦの
初期値は“０”である。[0105] Specifically, in FIG. 18, Step 6
The value of the flag F determines whether or not the control unit is initially energized at 1. If F = 0, it is determined that the control unit is initially energized, and the process proceeds to step 62. Note that the initial value of the flag F is “0”.
【０１０６】ステップ６２ではこのステップ６２に進む
のが初めてであるかどうかみて、初めてであればステッ
プ６３で始動時水温ＴＷＫＩＮＴ〔℃〕から図１９を内
容とするテーブルを参照して所定時間ＴＭＯ２ＨＳ〔ｓ
ｅｃ〕を求める。初めてでなければステップ６３を飛ば
してステップ６４に進む。[0106] At step 62 to see if it is the first time that the procedure goes to step 62, predetermined by referring to the table of Figure 19 with the contents from the start time water temperature TWKINT [℃] In step 63, if the first time TMO2HS [ s
ec]. If it is not the first time, skip step 63 and proceed to step 64.
【０１０７】ステップ６４では所定時間ＴＭＯ２ＨＳと
コントロールユニット通電開始からの経過時間を表すタ
イマー値ＴＭ〔ｓｅｃ〕を比較し、ＴＭ＜ＴＭＯ２ＨＳ
であれば、ステップ６５に進み、このステップ６５に進
むのが初めてかどうかみる。初めてであればステップ６
６で所定値（一定値）Ｏ２ＨＳＴＤ＃〔％〕をヒーター
制御デューティー値を表す変数Ｏ２ＨＤＴＹに入れ、こ
のＯ２ＨＤＴＹの値をステップ６７で出力レジスターに
移す。In step 64, a predetermined time TM02HS is compared with a timer value TM [sec] representing an elapsed time from the start of energization of the control unit, and TM <TM02HS.
If so, the process proceeds to step 65, and it is determined whether it is the first time to proceed to step 65. Step 6 if it's your first time
In step 6, a predetermined value (constant value) O2HSTD # [%] is entered into a variable O2HDTY representing a heater control duty value, and the value of O2HDTY is transferred to an output register in step 67.
【０１０８】ステップ６５に進むのが２回目からはステ
ップ６８でタイマー値ＴＭのインクリメントを続け、や
がてＴＭ≧ＴＭＯ２ＨＳになると、ステップ６９，７０
に進んで後処理を行う（ステップ６９でタイマー値ＴＭ
を初期値の０にリセットし、ステップ７０でフラグＦに
“１”を入れる）。From the second time, the process proceeds to step 65. In step 68, the timer value TM is incremented. When TM ≧ TM02HS, the process proceeds to steps 69 and 70.
To perform the post-processing (at step 69, the timer value TM
Is reset to the initial value 0, and "1" is set to the flag F in step 70).
【０１０９】Ｆ＝１であることは、通常時における通電
開始条件（図１２のステップ５１）のひとつであり、コ
ントロールユニットの通電開始後フラグＦが“１”とな
るまで、図１２においてステップ５２以降に進むことは
ない。The fact that F = 1 is one of the energization start conditions in normal time (step 51 in FIG. 12). Until the flag F becomes "1" after the start of energization of the control unit, step 52 in FIG. There is no going on.
【０１１０】この例では、コントロールユニットの通電
開始から所定時間ＴＭＯ２ＨＳのあいだ大きな値のヒー
ター制御デューティー値を出力しているので、低回転で
の空燃比センサーの活性化直後に急発進したときでもヘ
ジテーションを生じることがない。In this example, a large heater control duty value is output for a predetermined time TMO2HS from the start of energization of the control unit. Therefore, even when the vehicle suddenly starts immediately after activation of the air-fuel ratio sensor at a low rotation speed, hesitation is performed. Does not occur.
【０１１１】また、所定時間ＴＭＯ２ＨＳを始動時水温
ＴＷＫＩＮＴが低いほど長くしているので、始動時水温
が低いときであっても、空燃比センサーの活性化直後の
急発進により生ずるヘジテーションを防ぐことができ
る。なお、所定時間ＴＭＯ２ＨＳは一定とし、始動時水
温が低いほど所定値Ｏ２ＨＳＴＤ＃を大きくすることに
より、始動時水温を反映させるようにしてもかまわな
い。Further, since the predetermined time TM02HS is set longer as the starting water temperature TWKINT is lower, it is possible to prevent hesitation caused by a sudden start immediately after the activation of the air-fuel ratio sensor even when the starting water temperature is low. it can. The predetermined time TMO2HS may be fixed, and the lower the starting water temperature, the larger the predetermined value O2HSTD # may be to reflect the starting water temperature.
【０１１２】図２２は第３実施例で、図１８に対応す
る。図１８とはステップ７１，７２が相違し、コントロ
ールユニットの通電開始から所定時間経過までに出力す
るヒーター制御デューティー値Ｏ２ＨＤＴＹを、 Ｏ２ＨＤＴＹ←Ｏ２ＨＶＢ×Ｏ２ＨＳＴＤ２＃ …（１１） ただし、Ｏ２ＨＳＴＤ２＃：ゲインで１を越える値〔無
名数〕 の式で求めるようにしたものである。[0112] Figure 22 is a third embodiment, corresponding to FIG. 18. Steps 71 and 72 are different from FIG. 18 in that the heater control duty value O2HDTY output from the start of energization of the control unit until a predetermined time has elapsed is calculated as follows: O2HDTY ← O2HVB × O2HSTD2 # (11) where O2HSTD2 #: gain is 1 The value [absolute number] is calculated using the following equation.
【０１１３】この例は、図１８の例によりコントロール
ユニットの通電開始直後だけは所定時間のあいだで大き
な値のデューティー値にしたとき、当初の見積もりと異
なり、以下の問題が生ずることがわかったための改良案
である。[0113] This example is by way of example in FIG. 18 when only immediately after application start control unit that the duty value of the larger value between the predetermined time, unlike the original estimate, for it has been found that the following problems occur This is an improvement plan.
【０１１４】というのも、図１８の例では、バッテリー
電圧が低下したときでも、センサー素子温度が急速に立
ち上がるように、比較的低いバッテリー電圧に対して所
定値Ｏ２ＨＳＴＤ＃をマッチングしていた。このため、
バッテリー電圧ＶＢがもともと高いときにも、同じ値
の所定値Ｏ２ＨＳＴＤ＃を用いたのでは、ヒーター寿命
の大半を消費してしまい、ヒーターの耐久性を保証でき
ず、かといって、所定値Ｏ２ＨＳＴＤ＃を大きな値に
設定できなければ、バッテリー電圧ＶＢが低下している
ときに低電力しかヒーターに供給できないために素子温
度を急激に立ち上げることができない、という問題が生
じたのである。In the example of FIG. 18 , the predetermined value O2HSTD # is matched to a relatively low battery voltage so that the sensor element temperature rises rapidly even when the battery voltage drops. For this reason,
Even when the battery voltage VB is originally high, if the same value of the predetermined value O2HSTD # is used, most of the life of the heater is consumed, and the durability of the heater cannot be guaranteed. However, the predetermined value O2HSTD # is used. If is not set to a large value, there is a problem that the element temperature cannot be rapidly increased because only low power can be supplied to the heater when the battery voltage VB is low.
【０１１５】そこで、コントロールユニットの通電開始
から所定時間ＴＭＯ２ＨＳが経過するまでは、基本デュ
ーティー値Ｏ２ＨＶＢを一定倍率アップした値（つまり
Ｏ２ＨＶＢ×Ｏ２ＨＳＴＤ２＃）を出力させることで、
ヒーターの耐久性を損なうことなく素子温度を早期に上
昇させることができる。Therefore, a value obtained by increasing the basic duty value O2HVB by a certain factor (ie, O2HVB × O2HSTD2 #) is output until a predetermined time TM02HS elapses from the start of energization of the control unit.
The element temperature can be raised quickly without impairing the durability of the heater.
【０１１６】実施例では、図１７にも示したように、横
軸の１００−Ｄｍｌが０または負のとき（つまり理論空
燃比またはこれよりリーン側のとき）だけであり、理論
空燃比よりもリッチ側のときについては説明しなかった
が、このときについても考慮するときは次のようにすれ
ばよい。リッチ側空燃比（たとえば出力空燃比のとき）
での排気温度が理論空燃比のときより高いと、そのぶん
素子温度が上昇してしまうので、図２３に示したように
１００−Ｄｍｌの値が負で大きくなるほど空燃比補正量
Ｏ２ＨＤＭＬの値を負で大きくする（つまり基本デュー
ティー値Ｏ２ＨＶＢを減量補正する）のである。In the embodiment, as shown in FIG. 17, only when 100-Dml on the horizontal axis is 0 or negative (that is, when the stoichiometric air-fuel ratio or the lean side), the stoichiometric air-fuel ratio is higher than the stoichiometric air-fuel ratio. Although the case of the rich side has not been described, when this case is also considered, the following may be performed. Rich side air-fuel ratio (for example, output air-fuel ratio)
If the exhaust gas temperature at the time is higher than the stoichiometric air-fuel ratio, the element temperature increases by that amount. Therefore, as shown in FIG. 23 , the value of the air-fuel ratio correction amount O2HDML becomes larger as the value of 100-Dml becomes negative and larger. That is, the negative duty is increased (that is, the basic duty value O2HVB is reduced).
【０１１７】実施例では空燃比補正量（Ｏ２ＨＤＭＬ）
を求めるための変数としてＤｍｌ（目標燃空比相当量の
ランプ応答値）を用いているが、これに代えて、Ｔｄｍ
ｌ（目標燃空比相当量のマップ値）、Ｔｆｂｙａ（目標
燃空比相当量）を用いることも、また空燃比センサー９
により検出される実際の空燃比を用いることもできる。
負荷補正量（Ｏ２ＨＴＰ）を求めるための変数としての
負荷についても、Ｔｐのほか、吸入空気流量Ｑ、吸気管
負圧、スロットル弁開度などの負荷相当量を用いること
ができる。In the embodiment, the air-fuel ratio correction amount (O2HDML)
Is used as a variable for calculating the target fuel-air ratio, but instead of this, Tdm is used.
1 (map value of the target fuel-air ratio equivalent), Tfbya (target fuel-air ratio equivalent), or the air-fuel ratio sensor 9
May be used.
As a load as a variable for obtaining the load correction amount (O2HTP), a load equivalent amount such as the intake air flow rate Q, the intake pipe negative pressure, the throttle valve opening, etc. can be used in addition to Tp.
【０１１８】[0118]
【発明の効果】第１の発明は、排気中の酸素濃度に応じ
た信号を出力する検出素子およびこの検出素子を加熱す
るヒーターを備える空燃比センサーと、制御量に応じて
前記ヒーターに加える電圧を調整する手段と、電源電圧
を検出する手段と、この電源電圧に応じこの値が低下す
るほど大きくなる値の基本制御量を算出する手段と、こ
の基本制御量を前記ヒーター電圧調整手段に出力する手
段とを設けたので、電源電圧が低下したときでも、検出
素子温度が一定に保たれるほか、基本制御量のデータを
格納するためのメモリー容量とマッチングの工数が低下
し、演算時間が短くなるとともに、従来より読み込み誤
差の影響を小さくできる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a detecting element for outputting a signal corresponding to the oxygen concentration in exhaust gas, an air-fuel ratio sensor including a heater for heating the detecting element, and a voltage applied to the heater according to a control amount. Means for adjusting the power supply voltage, means for detecting the power supply voltage, means for calculating a basic control amount having a value that increases as the value decreases in accordance with the power supply voltage, and outputs the basic control amount to the heater voltage adjusting means. Means to keep the temperature of the sensing element constant even when the power supply voltage drops, the memory capacity for storing data of the basic control amount and the number of matching steps are reduced, and the calculation time is reduced. As a result, the influence of a reading error can be reduced as compared with the related art.
【０１１９】第２の発明は、排気中の酸素濃度に応じた
信号を出力する検出素子およびこの検出素子を加熱する
ヒーターを備える空燃比センサーと、制御量に応じて前
記ヒーターに加える電圧を調整する手段と、電源電圧を
検出する手段と、この電源電圧に応じこの値が低下する
ほど大きくなる値の基本制御量を算出する手段と、エン
ジン回転数を検出する手段と、このエンジン回転数に応
じこの値が低くなるほど大きくなる値の回転補正量を算
出する手段と、この回転補正量で前記基本制御量を増量
補正する手段と、この増量補正された制御量を前記ヒー
ター電圧調整手段に出力する手段とを設けたので、エン
ジン回転数に関係なく、素子温度を目標温度範囲に収め
ることができるほか、回転補正量のデータを格納するた
めのメモリー容量とマッチングの工数が低下し、演算時
間が短くなる。According to a second aspect of the present invention, there is provided an air-fuel ratio sensor having a detecting element for outputting a signal corresponding to the oxygen concentration in exhaust gas and a heater for heating the detecting element, and adjusting a voltage applied to the heater in accordance with a control amount. Means for detecting the power supply voltage, means for calculating a basic control amount of a value which increases as the value decreases in accordance with the power supply voltage, means for detecting the engine speed, and means for detecting the engine speed. Means for calculating a rotation correction amount that increases as the value decreases, means for increasing and correcting the basic control amount with the rotation correction amount, and outputting the increased and corrected control amount to the heater voltage adjusting means. Means to keep the element temperature within the target temperature range irrespective of the engine speed, and a memory capacity for storing data of the rotation correction amount. Steps of matching is reduced, calculation time is shortened.
【０１２０】第３の発明は、排気中の酸素濃度に応じた
信号を出力する検出素子およびこの検出素子を加熱する
ヒーターを備える空燃比センサーと、制御量に応じて前
記ヒーターに加える電圧を調整する手段と、電源電圧を
検出する手段と、この電源電圧に応じこの値が低下する
ほど大きくなる値の基本制御量を算出する手段と、エン
ジン負荷相当量を検出する手段と、この負荷相当量に応
じこの値が小さくなるほど大きくなる値の負荷補正量を
算出する手段と、この負荷補正量で前記基本制御量を増
量補正する手段と、この増量補正された制御量を前記ヒ
ーター電圧調整手段に出力する手段とを設けたので、負
荷相当量に関係なく、素子温度を目標温度範囲に収める
ことができるほか、負荷補正量のデータを格納するため
のメモリー容量とマッチングの工数が低下し、演算時間
が短くなる。A third aspect of the present invention provides a detection element for outputting a signal corresponding to the oxygen concentration in exhaust gas, an air-fuel ratio sensor including a heater for heating the detection element, and a voltage applied to the heater in accordance with a control amount. Means for detecting a power supply voltage, means for calculating a basic control amount that increases as the value decreases in accordance with the power supply voltage, means for detecting an engine load equivalent amount, and a load equivalent amount Means for calculating a load correction amount of a value which becomes larger as the value becomes smaller, means for increasing and correcting the basic control amount with the load correction amount, and applying the increased and corrected control amount to the heater voltage adjusting means. Output means, the element temperature can be kept within the target temperature range irrespective of the load equivalent amount, and the memory capacity for storing the load correction amount data Steps of etching is reduced, calculation time is shortened.
【０１２１】第４の発明は、排気中の酸素濃度に応じた
信号を出力する検出素子およびこの検出素子を加熱する
ヒーターを備える空燃比センサーと、制御量に応じて前
記ヒーターに加える電圧を調整する手段と、電源電圧を
検出する手段と、この電源電圧に応じこの値が低下する
ほど大きくなる値の基本制御量を算出する手段と、空燃
比に応じこの値が理論空燃比よりリーン側に向かうほど
大きくなる値の空燃比補正量を算出する手段と、この空
燃比補正量で前記基本制御量を増量補正する手段と、こ
の増量補正された制御量を前記ヒーター電圧調整手段に
出力する手段とを設けたので、空燃比に関係なく、素子
温度を目標温度範囲に収めることができるほか、空燃比
補正量のデータを格納するためのメモリー容量とマッチ
ングの工数が低下し、また演算時間が短くなる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an air-fuel ratio sensor having a detecting element for outputting a signal corresponding to the oxygen concentration in exhaust gas and a heater for heating the detecting element, and adjusting a voltage applied to the heater according to a control amount. Means for detecting the power supply voltage, means for calculating a basic control amount of a value that increases as the value decreases in accordance with the power supply voltage, and means for setting the value closer to the lean side than the stoichiometric air-fuel ratio in accordance with the air-fuel ratio. Means for calculating an air-fuel ratio correction amount having a value that increases as the distance increases, means for increasing and correcting the basic control amount with the air-fuel ratio correction amount, and means for outputting the increased and corrected control amount to the heater voltage adjusting means. The device temperature can be kept within the target temperature range regardless of the air-fuel ratio, and the memory capacity for storing the air-fuel ratio correction amount data and the number of matching steps are reduced. , Also the calculation time is shortened.
【０１２２】[0122]
【０１２３】[0123]
【０１２４】[0124]
【０１２５】第５の発明は、第３の発明において、エン
ジン回転数Ｎに応じ低回転域と高回転域で小さく、中回
転域で大きくなる値の回転補正率で前記負荷補正量を増
量補正するので、中回転域での素子温度の低下を防止す
ることができる。[0125] The fifth invention, the load correction amount by the rotation correction factor Oite to third inventions, small in the low speed range and high speed range according to the engine rotational speed N, increases in the middle rotation range values Can be prevented from lowering in the middle rotation range.
【０１２６】第６の発明は、第１の発明から第５の発明
のいずれかひとつにおいて、エンジン始動直後の前記ヒ
ーターへの初回通電時は所定時間のあいだ大きな値の制
御量を前記ヒーター電圧調整手段に出力するので、低回
転域での空燃比センサーの活性化直後に急発進したとき
でもヘジテーションを生じることがない。According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects of the invention, when the heater is energized for the first time immediately after the engine is started, a large control value is applied to the heater voltage adjustment for a predetermined time. Since the output is output to the means, hesitation does not occur even when the vehicle suddenly starts immediately after the activation of the air-fuel ratio sensor in the low rotation range.
【０１２７】第７の発明は、第１の発明から第５の発明
のいずれかひとつにおいて、エンジン始動直後の前記ヒ
ーターへの初回通電時に所定時間のあいだ出力する制御
量を、前記前記基本制御量を一定倍率大きくした値とす
るので、ヒーターの耐久性を損なうことなく素子温度を
目標温度に向けて早期に上昇させることができる。第８
の発明は、第６の発明または第７の発明において、前記
所定時間を始動時水温が低くなるほど長くするので、始
動時水温が低いときであっても、空燃比センサーの活性
化直後の急発進により生ずるヘジテーションを防ぐこと
ができる。According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects of the present invention, the control amount that is output for a predetermined time when the heater is first energized immediately after the engine is started is replaced with the basic control amount. Is increased by a certain factor, the element temperature can be quickly raised toward the target temperature without impairing the durability of the heater. 8th
According to the invention of the sixth or seventh aspect , the predetermined time is set longer as the starting water temperature becomes lower, so that even when the starting water temperature is low, the sudden start immediately after the activation of the air-fuel ratio sensor is performed. Can be prevented.
【図１】一実施例のシステム図である。FIG. 1 is a system diagram of an embodiment.
【図２】燃料噴射パルス幅Ｔｉの算出を説明するための
流れ図である。FIG. 2 is a flowchart for explaining calculation of a fuel injection pulse width Ti.
【図３】燃料噴射パルス幅Ｔｉの出力を説明するための
流れ図である。FIG. 3 is a flowchart for explaining an output of a fuel injection pulse width Ti.
【図４】目標燃空比相当量Ｔｆｂｙａの算出を説明する
ための流れ図である。FIG. 4 is a flowchart for explaining calculation of a target fuel-air ratio equivalent amount Tfbya.
【図５】リーンマップの内容を説明するための特性図で
ある。FIG. 5 is a characteristic diagram for explaining the contents of a lean map.
【図６】非リーンマップの内容を説明するための特性図
である。FIG. 6 is a characteristic diagram for explaining the contents of a non-lean map.
【図７】目標燃空比相当量のランプ応答値Ｄｍｌの算出
を説明するための流れ図である。FIG. 7 is a flowchart for explaining calculation of a ramp response value Dml corresponding to a target fuel-air ratio equivalent amount.
【図８】目標燃空比相当量のランプ応答値Ｄｍｌの波形
図である。FIG. 8 is a waveform diagram of a ramp response value Dml corresponding to a target fuel-air ratio equivalent amount.
【図９】空燃比センサー用のヒーター制御装置のシステ
ム図である。FIG. 9 is a system diagram of a heater control device for an air-fuel ratio sensor.
【図１０】ヒーター制御デューティー値Ｏ２ＨＤＴＹを
説明するための波形図である。FIG. 10 is a waveform chart for explaining a heater control duty value O2HDTY.
【図１１】バッテリー電圧が一定の条件下で回転数Ｎ、
負荷、空燃比を変化させたときの素センサー素子温度Ｔ
ｓの変動を示す実験データである。FIG. 11 shows the rotation speed N under the condition that the battery voltage is constant.
Elementary sensor element temperature T when load and air-fuel ratio are changed
9 is experimental data showing a change in s.
【図１２】通常時のヒーター制御デューティー値Ｏ２Ｈ
ＤＴＹの算出を説明するための流れ図である。FIG. 12 is a heater control duty value O2H in a normal state.
9 is a flowchart for explaining calculation of DTY.
【図１３】基本デューティー値Ｏ２ＨＶＢの特性図であ
る。FIG. 13 is a characteristic diagram of a basic duty value O2HVB.
【図１４】回転補正量Ｏ２ＨＮの特性図である。FIG. 14 is a characteristic diagram of a rotation correction amount O2HN.
【図１５】負荷補正量Ｏ２ＨＴＰの特性図である。FIG. 15 is a characteristic diagram of a load correction amount O2HTP.
【図１６】負荷補正量の回転補正率Ｏ２ＨＮ２の特性図
である。FIG. 16 is a characteristic diagram of a rotation correction rate O2HN2 of a load correction amount.
【図１７】空燃比補正量Ｏ２ＨＤＭＬの特性図である。FIG. 17 is a characteristic diagram of an air-fuel ratio correction amount O2HDML.
【図１８】第２実施例でのコントロールユニットの通常
開始直後のヒーター制御デューティー値Ｏ２ＨＤＴＹの
算出を説明するための流れ図である。FIG. 18 is a flowchart for explaining the calculation of the heater control duty value O2HDTY immediately after the normal start of the control unit in the second embodiment.
【図１９】所定時間ＴＭＯ２ＨＳの特性図である。FIG. 19 is a characteristic diagram of a predetermined time period TM02HS.
【図２０】実ヒーター電力に対する素子温度の特性図で
ある。FIG. 20 is a characteristic diagram of element temperature with respect to actual heater power.
【図２１】第２実施例の作用を説明するための波形図で
ある。FIG. 21 is a waveform chart for explaining the operation of the second embodiment.
【図２２】第３実施例でのコントロールユニットの通常
開始直後のヒーター制御デューティー値Ｏ２ＨＤＴＹの
算出を説明するための流れ図である。FIG. 22 is a flowchart for explaining the calculation of the heater control duty value O2HDTY immediately after the normal start of the control unit in the third embodiment.
【図２３】第４実施例の空燃比補正量Ｏ２ＨＤＭＬの特
性図である。FIG. 23 is a characteristic diagram of the air-fuel ratio correction amount O2HDML of the fourth embodiment.
【図２４】従来例の空燃比に対する排気温度の特性図で
ある。FIG. 24 is a characteristic diagram of an exhaust gas temperature with respect to an air-fuel ratio in a conventional example.
【図２５】従来例のヒーター電力の制御を説明するため
の流れ図である。FIG. 25 is a flowchart for illustrating control of heater power in a conventional example.
【図２６】従来例の補正電力量ｂのマップ内容を説明す
るための特性図である。FIG. 26 is a characteristic diagram for explaining a map content of a correction power amount b in a conventional example.
【図２７】従来例の基本電力量Ｂのマップ内容を説明す
るための特性図である。FIG. 27 is a characteristic diagram for explaining a map content of a basic power amount B in a conventional example.
【図２８】第１の発明のクレーム対応図である。FIG. 28 is a diagram corresponding to claims of the first invention.
【図２９】第２の発明のクレーム対応図である。FIG. 29 is a diagram corresponding to a claim of the second invention.
【図３０】第３の発明のクレーム対応図である。FIG. 30 is a diagram corresponding to a claim of the third invention.
【図３１】第４の発明のクレーム対応図である。FIG. 31 is a diagram corresponding to claims of the fourth invention.
２ コントロールユニット ３ 燃料インジェクター ４ エアフローメーター ７ クランク角度センサー（回転数検出手段） ９ 空燃比センサー ９ａ 検出素子 ９ｂ ヒーター ４１ 空燃比センサー ４１ａ 検出素子 ４１ｂ ヒーター ４２ ヒーター電圧調整手段 ４３ 電源電圧検出手段 ４４ 基本制御量算出手段 ４５ 制御量出力手段 ５２ 回転数検出手段 ５３ 回転補正量算出手段 ５４ 増量補正手段 ６１ 負荷相当量算出手段 ６２ 負荷補正量算出手段 ６３ 増量補正手段 ７２ 空燃比補正量算出手段 ７３ 増量補正手段 Reference Signs List 2 control unit 3 fuel injector 4 air flow meter 7 crank angle sensor (rotational speed detecting means) 9 air-fuel ratio sensor 9a detecting element 9b heater 41 air-fuel ratio sensor 41a detecting element 41b heater 42 heater voltage adjusting means 43 power supply voltage detecting means 44 basic control Amount calculation means 45 Control amount output means 52 Revolution number detection means 53 Rotation correction amount calculation means 54 Increase correction means 61 Load equivalent amount calculation means 62 Load correction amount calculation means 63 Increase correction means 72 Air-fuel ratio correction amount calculation means 73 Increase correction means
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−71846（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−189350（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−223664（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−70750（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 27/409 G01N 27/41 G01N 27/419 Continuation of the front page (56) References JP-A-62-71846 (JP, A) JP-A-3-189350 (JP, A) JP-A-3-223664 (JP, A) JP-A-62-70750 (JP, A) , A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 27/409 G01N 27/41 G01N 27/419
Claims (8)
検出素子およびこの検出素子を加熱するヒーターを備え
る空燃比センサーと、 制御量に応じて前記ヒーターに加える電圧を調整する手
段と、 電源電圧を検出する手段と、 この電源電圧に応じこの値が低下するほど大きくなる値
の基本制御量を算出する手段と、 この基本制御量を前記ヒーター電圧調整手段に出力する
手段とを設けたことを特徴とする空燃比センサー用加熱
手段の制御装置。An air-fuel ratio sensor having a detection element for outputting a signal corresponding to the oxygen concentration in exhaust gas and a heater for heating the detection element; a means for adjusting a voltage applied to the heater according to a control amount; Means for detecting a power supply voltage; means for calculating a basic control amount that increases as the value decreases in accordance with the power supply voltage; and means for outputting the basic control amount to the heater voltage adjusting means. A control device for a heating means for an air-fuel ratio sensor, comprising:
検出素子およびこの検出素子を加熱するヒーターを備え
る空燃比センサーと、 制御量に応じて前記ヒーターに加える電圧を調整する手
段と、 電源電圧を検出する手段と、 この電源電圧に応じこの値が低下するほど大きくなる値
の基本制御量を算出する手段と、 エンジン回転数を検出する手段と、 このエンジン回転数に応じこの値が低くなるほど大きく
なる値の回転補正量を算出する手段と、 この回転補正量で前記基本制御量を増量補正する手段
と、 この増量補正された制御量を前記ヒーター電圧調整手段
に出力する手段とを設けたことを特徴とする空燃比セン
サー用加熱手段の制御装置。2. An air-fuel ratio sensor having a detecting element for outputting a signal corresponding to the oxygen concentration in exhaust gas and a heater for heating the detecting element; a means for adjusting a voltage applied to the heater according to a control amount; Means for detecting a power supply voltage; means for calculating a basic control amount that increases as the value decreases in accordance with the power supply voltage; means for detecting the engine speed; Means for calculating a rotation correction amount that increases as the value decreases; means for increasing and increasing the basic control amount with the rotation correction amount; and means for outputting the increased and corrected control amount to the heater voltage adjusting means. A control device for a heating means for an air-fuel ratio sensor, wherein the control device is provided.
検出素子およびこの検出素子を加熱するヒーターを備え
る空燃比センサーと、 制御量に応じて前記ヒーターに加える電圧を調整する手
段と、 電源電圧を検出する手段と、 この電源電圧に応じこの値が低下するほど大きくなる値
の基本制御量を算出する手段と、 エンジン負荷相当量を検出する手段と、 この負荷相当量に応じこの値が小さくなるほど大きくな
る値の負荷補正量を算出する手段と、 この負荷補正量で前記基本制御量を増量補正する手段
と、 この増量補正された制御量を前記ヒーター電圧調整手段
に出力する手段とを設けたことを特徴とする空燃比セン
サー用加熱手段の制御装置。3. An air-fuel ratio sensor having a detecting element for outputting a signal corresponding to the oxygen concentration in exhaust gas and a heater for heating the detecting element; a means for adjusting a voltage applied to the heater in accordance with a control amount; Means for detecting a power supply voltage; means for calculating a basic control amount that increases as the value decreases in accordance with the power supply voltage; means for detecting an engine load equivalent amount; Means for calculating a load correction amount of a value that increases as the value of the control signal decreases, means for increasing the basic control amount by the load correction amount, and means for outputting the increased corrected control amount to the heater voltage adjusting means. A control device for heating means for an air-fuel ratio sensor, comprising:
検出素子およびこの検出素子を加熱するヒーターを備え
る空燃比センサーと、 制御量に応じて前記ヒーターに加える電圧を調整する手
段と、 電源電圧を検出する手段と、 この電源電圧に応じこの値が低下するほど大きくなる値
の基本制御量を算出する手段と、 空燃比に応じこの値が理論空燃比よりリーン側に向かう
ほど大きくなる値の空燃比補正量を算出する手段と、 この空燃比補正量で前記基本制御量を増量補正する手段
と、 この増量補正された制御量を前記ヒーター電圧調整手段
に出力する手段とを設けたことを特徴とする空燃比セン
サー用加熱手段の制御装置。4. An air-fuel ratio sensor having a detecting element for outputting a signal corresponding to the oxygen concentration in exhaust gas and a heater for heating the detecting element; a means for adjusting a voltage applied to the heater according to a control amount; Means for detecting a power supply voltage; means for calculating a basic control amount having a value that increases as the value decreases in accordance with the power supply voltage; and a value that increases as the value approaches the lean side from the stoichiometric air-fuel ratio in accordance with the air-fuel ratio. Means for calculating an air-fuel ratio correction amount of a value, means for increasing and correcting the basic control amount with the air-fuel ratio correction amount, and means for outputting the increased and corrected control amount to the heater voltage adjusting means. A control device for a heating means for an air-fuel ratio sensor, comprising:
で小さく、中回転域で大きくなる値の回転補正率で前記
負荷補正量を増量補正することを特徴とする請求項３に
記載の空燃比センサー用加熱手段の制御装置。5. The load correction amount according to claim 3 , wherein the load correction amount is increased at a rotation correction rate that is smaller in a low rotation speed range and a high rotation speed range and larger in a middle rotation speed range in accordance with the engine speed. A control device for a heating means for an air-fuel ratio sensor according to the above.
通電時は所定時間のあいだ大きな値の制御量を前記ヒー
ター電圧調整手段に出力することを特徴とする請求項１
から５のいずれか一つに記載の空燃比センサー用加熱手
段の制御装置。6. A control value of a large value is output to said heater voltage adjusting means for a predetermined time during the first energization of said heater immediately after starting the engine.
6. The control device for a heating means for an air-fuel ratio sensor according to any one of items 1 to 5 .
通電時に所定時間のあいだ出力する制御量を、前記前記
基本制御量を一定倍率大きくした値とすることを特徴と
する請求項１から５のいずれか一つに記載の空燃比セン
サー用加熱手段の制御装置。7. A control amount output for a predetermined time at the time of the first energization of the heater immediately after the engine start, claim 1, characterized in that the said basic control amount constant magnification larger value of 5 The control device of the heating means for the air-fuel ratio sensor according to any one of the above.
長くすることを特徴とする請求項６または７に記載の空
燃比センサー用加熱手段の制御装置。8. The control device of the air-fuel ratio sensor for a heating means according to claim 6 or 7, characterized in that the starting time coolant temperature for a predetermined time is longer as lower.
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|---|---|---|---|
| JP12004194A JP3277690B2 (en) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | Control device of heating means for air-fuel ratio sensor |
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP3277690B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| US4990549A (en) * | 1989-10-16 | 1991-02-05 | General Electric Company | Glass fiber reinforced polyester molding compound with improved physical strength properties |
| US5122551A (en) * | 1990-05-14 | 1992-06-16 | General Electric Company | Glass filled copolyether-polyester compositions |
| US6040560A (en) * | 1996-10-22 | 2000-03-21 | Philip Morris Incorporated | Power controller and method of operating an electrical smoking system |
| US6258232B1 (en) | 1997-12-25 | 2001-07-10 | Denso Corporation | Gas component concentration measuring apparatus |
| JP4849544B2 (en) * | 2006-11-30 | 2012-01-11 | フィガロ技研株式会社 | In-vehicle hydrogen detector |
-
1994
- 1994-06-01 JP JP12004194A patent/JP3277690B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| RU2671354C1 (en) * | 2017-11-20 | 2018-10-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method for producing a binder pitch with a reduced content of benzopyrene |
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| JPH07325066A (en) | 1995-12-12 |
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