JP4723335B2 - ヒータ制御装置 - Google Patents
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Description
ヒータ制御装置は、例えば、内燃機関の空燃比制御を行う空燃比制御システムに備えられて、空燃比センサ(詳細には、酸素センサ素子)を加熱するヒータを制御する用途に用いることができる(特許文献1参照)。
また、近年、内燃機関を制御するシステムとしては、複数の制御装置間における信号送受信を、各信号ごとに専用に設けられる信号経路ではなく、多種類の信号送受信が可能な信号伝送経路(シリアル通信経路、パラレル通信経路など)を用いて実現するシステムが提案されている。
なお、例えば、内燃機関の排気管に備えられるガスセンサ(詳細には、ガスセンサを構成するセンサ素子)を加熱するために当該センサ素子に付設されるヒータを通電制御する用途に、本発明のヒータ制御装置を用いることで、ヒータ制御指令を外部から受信できない状態が継続する場合であっても、ヒータの通電制御を強制的に行えるので、ガスセンサ(センサ素子)に付着した排気ガス中のススや被毒物質をヒータの発熱によって適切に除去することができる。
そこで、上記発明においては、信号伝送経路を介してヒータ制御指令を受信する信号伝送経路受信手段を備える構成としてもよい。
なお、信号伝送経路に通信障害などが生じて、信号伝送経路を介したヒータ制御指令の送受信が不可能となった場合には、ヒータ制御装置は、ヒータ制御指令を外部から受信できない状態となる。
ところで、ヒータ制御強制開始手段の動作によりヒータ制御が開始された場合、ヒータ制御装置の使用者にとっては、ヒータ制御指令を正常に受信してヒータ制御を開始したのか、ヒータ制御強制開始手段の動作によりヒータ制御が開始されたのかを判断することができない虞がある。
なお、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
電子制御装置15(ECU15)は、中央演算処理装置35(以下、ECU内CPU35ともいう),ROM(図示省略),RAM(図示省略)を中心に構成されたマイクロコンピュータを備えており、車両各部に備えられる各種制御装置を制御するための制御処理を実行する。なお、制御処理としては、例えば、各種センサの検出信号に基づき車両各部の状態を判定する処理や、内燃機関の空燃比を制御する処理や、センサ部13の出力に基づきNOx吸蔵触媒をリフレッシュする処理等がある。
センサ部13は、排気ガスに含まれるNOx濃度を検出するためのNOxセンサであり、車両の排気管に備えられる。そして、センサ部13は、NOx検出するためのセンサ素子部31と、センサ素子部31を加熱するためのヒータ部33と、を備えて構成されている。
図2に示すように、センサ素子部31およびヒータ部33は、貼り合わせセメント125を介して積層されることで、センサ部13を構成する。
また、電池セル123には、電流値が一定の微小電流Icpが通電されており、この通電により第1測定室141の中の酸素を電極134側に汲み出し、電極134を内部酸素基準源として作用させている。
これら6本の電極線114のうちの2本は、ヒータ部33の発熱抵抗体129の両端と電気的に接続されている。6本の電極線114のうち3本は、第1ポンプセル122の電極131,電池セル123の電極134および第2ポンプセル124の電極136とそれぞれ電気的に接続されている。6本の電極線114のうち残り1本は、第1ポンプセル122の電極132,電池セル123の電極133,第2ポンプセル124の電極135に電気的に接続されている。
なお、センサ・ヒータ制御処理の開始時期は、センサ・ヒータ制御装置11への電源投入時期である。そして、本実施形態においては、使用者の操作によりイグニッションスイッチ(図示省略)がON状態に設定されることで、バッテリ装置(図示省略)からセンサ・ヒータ制御装置11への電力供給が開始される。
続くS140では、センサ制御処理を実行する。
S150で肯定判定されてS160に移行すると、S160では、第1時間変数Time1の設定値に対して1加算する処理を行う。つまり、S160での処理前の第1時間変数Time1の設定値が10である場合には、S160での処理が実行されることで、第1時間変数Time1の設定値が11に変更される。
次のS190では、ヒータ制御コマンド(ヒータ制御指令)の未受信状態が発生したことを、記憶部22に記憶させる処理を行う。
S210で否定判定されてS230に移行すると、S220では、ヒータONフラグFheに0を設定して、ヒータONフラグFheをリセット状態に設定する処理を行う。
S250で否定判定されてS300に移行すると、S300では、ヒータ印加電圧変数VHmrに対してメイン電圧(本実施形態では、10[V])を設定する処理を行う。
S320では、ヒータへの印加電圧のPWM制御における制御目標値を設定する処理を実行する。具体的には、ヒータ印加電圧変数VHmrの2乗値とバッテリ電圧VBの2乗値との比率をDuty制御値として設定し、そのDuty制御値をヒータドライバ25に対して出力する処理を行う。
このようにして、コントローラ内CPU21は、S120からS330までの処理を繰り返し実行することで、ヒータの発熱状態を制御するヒータ制御処理と、センサ出力を検出するセンサ制御処理と、を実行する。
例えば、上記実施形態では、ヒータ制御装置の制御対象となるヒータは、NOxセンサを加熱するためのヒータに限られることはなく、全領域空燃比センサやラムダセンサを加熱するためのヒータなど他の用途のヒータであっても良い。
Claims (3)
- ガスセンサを構成するセンサ素子を加熱するために当該センサ素子に付設されるヒータの通電制御を行うと共に、外部から受信したヒータ制御指令に基づいて、通電により発熱するヒータの通電制御を行うヒータ制御装置であって、
前記ヒータ制御指令の未受信継続時間を計測する未受信継続時間計測手段と、
前記未受信継続時間が予め定められた許容時間判定値よりも大きいか否かを判断する許容時間判定手段と、
前記許容時間判定手段において前記未受信継続時間が前記許容時間判定値よりも大きいと判定されると、前記ヒータの通電制御を開始するヒータ制御強制開始手段と、
を備えることを特徴とするヒータ制御装置。 - 信号伝送経路を介して前記ヒータ制御指令を受信する信号伝送経路受信手段を備えること、
を特徴とする請求項1に記載のヒータ制御装置。 - 前記許容時間判定手段において前記未受信継続時間が前記許容時間判定値よりも大きいと判定されると、前記ヒータ制御指令の未受信状態が発生したことを記憶する未受信情報記憶手段を備えること、
を特徴とする請求項1または請求項2に記載のヒータ制御装置。
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