JPH0261546A - 排気濃度検出器の不活性判別方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、排気濃度検出器の不活性判別方法に関し、特
に加熱用のヒータ抵抗を有しそのヒータ制御を行うよう
にした排気濃度検出器の不活性判別方法に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）内燃エ
ンジンの排気特性、燃費の向上部を図るために、排気ガ
ス濃度を検出し、この検出結果に応じて、エンジンに供
給される混合気の空燃比（供給空燃比）を目標空燃比に
フィードバック制御する技術−が周知であり、この場合
、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサとし
て、加熱用ヒータを内蔵したものが知られている。　（
特。

開閉６１−３５３４７号公報）。このものは、ブリッジ
回路を用いてヒータ抵抗を一定値となるように制御する
ことによってセンサ部の温度を所要温度に保つようにす
ることにより、空燃比検出の精度を確保せんとしている
。

ところが、このようなヒータ抵抗の一定値制御を行って
も、上記従来のヒータ制御では、エンジン低温時におい
ては、空燃比フィードバック制御が停止中であってもヒ
ータ抵抗に対して加熱すべく高電力が供給されるため１
．ヒータ制御にあたり不必要に電力が消費されてしまう
ケースを招く。

即ち、本来ならば低温状態にあって不活性状態にあると
きでも上述の如く高電力が供給され、その結果、バッテ
リの放電量も多くなるという問題がある。

また、−度センサが活性しても、その後不活性状態にな
ることもあり、例えばエンジンの低負荷状態が継続した
ときは不活性となるが、かかる場合の活性、不活性を的
確に判定し得る判別方法が従来はなかったため、不活性
状態になったにもかかわらず、誤って、活性状態にある
として不正確なセンサ検出出力に基づいてフィードバッ
ク制御を行ってしまうケースも発生する。

本発明は、上述のような点に鑑みてなされたもので、ヒ
ータ抵抗を利用して適切に排気濃度検出器の不活性判定
をなし得ると共に、これを消費電力の低減を図りつつ行
うことのできる排気濃度検出器の不活性判別方法を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するため、加熱用ヒータを内
蔵すると共に該ヒータの抵抗値が目標抵抗値となるよう
に前記ヒータを通電制御する排気濃度検出器の不活性判
別方法において、所定の不活性判別抵抗値を設定すると
共に前記ヒータ抵抗値が前記所定の不活性判別抵抗値以
下のとき前記排気濃度検出器が不活性であると判定する
ようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を、図面を参照しながら説明す
る。

第１図は本発明の判別方法を適用した排気濃度検出器を
含む燃料供給制御装置の全体の構成図である。

同図において、符号ｌは、排気濃度検出器の一部を成す
ヒータ付排気濃度センサとしての酸素濃度センサ（以下
［０２センサ」という）であり、内燃エンジン２の排気
管３に装着されている。

０２センサｌは、本実施例では、比例出力型のものであ
って、後述する構成を備え、排気ガスの酸素濃度を検出
してその検出値に応じた信号を電子コントロールユニッ
ト（以下ｒＥＣＵＪ　という）４に供給する。

０２センサｌとＥＣＵ４との電気的接続は、ヒータ制御
をも含めて、センサ本体からのワイヤーハーネスの途中
に介装された接続用のカプラ１００によって行われる。

該カプラ１００の構造、ヒータ制御についての詳細は、
後述する。

０２センサｌより下流側の排気管３には三元触媒５が装
着されており、排気ガス中のＩＣ，Ｇｏ。

ＮＯｘ等の成分の浄化を行う。

前記エンジン２は例えば４気筒４サイクルのもので、エ
アクリーナ６及び吸気管７を介して吸気が供給される。

エアクリーナ６には吸気温（Ｔ＾）センサ８が取り付け
られており、吸気温′ｒ＾を検出して対応する電気信号
をＥＣＵ４に供給する。

吸気管７の途中にはスロットル弁９が配されている。該
スロットル弁９にスロットル弁開度（θＴｌ＋）センサ
ｌＯが連結されており、当該スロットル弁９の開度０丁
＋１に応じた電気信号を出力してＥＣＵ４に供給する。

燃料噴射弁１１はエンジン２とスロットル弁９との間か
つ吸気管７の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎
に設けられており、各噴射弁１１は図示しない燃料ポン
プに接続されているとともにＥＣＵ４に電気的に接続さ
れて当該ＥＣＵ４からの信号により燃料噴射の開弁時間
が制御される。

一方、スロットル弁９の直ぐ下流には吸気管内絶対圧（
ＰＢ＾）センサ１２が設けられており、吸気管内絶対圧
ＰＢ＾に応じた電気信号を前記ＥＣＵ４に供給する。

エンジン２の本体に装着されたエンジン冷却水温（Ｔｗ
）センサ１３はサーミスタ等からなり、エンジン冷却水
温Ｔｗを検出して対応する電気信号をＥＣＵ４に供給す
る。エンジン回転数（Ｎｅ）センサ１４はエンジン２の
図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取り付けら
れている。エンジン回転数センサ１４はエンジン２のク
ランク軸の１８０度回転毎に所定のクランク角度位置で
パルス（ＴＤＣ信号パルス）を出力し、ＥＣＵ４に供給
する。

第２図は０２センサｌのセンサ本体（センサ素子部）の
構成を含めて示す０２センサｌ及びＥＣＵ４等から成る
空燃比制御装置の構成図である。

０２センサｌのセンサ本体２０はほぼ立方体状をなし、
酸素イオン伝導性の固体電解質材（例えばＺｒ０２（二
酸化ジルコニウム））から成る。該センサ本体２０は、
図示の場合は、−素子型（ｍ池素子及び酸素ポンプ素子
を各１個有する酸素濃度検出素子を１個備える型式）の
ものであり、センサ本体２０には第１及び第２の壁部２
１．　２２が互いに平行に形成されており、該両壁部２
１゜２２間に気体拡散室（気体拡散制限域）２３が画成
されている。該気体拡散室２３は導入孔２４を介して排
気管３内に連通し、該導入孔２４を通って排気ガスが導
入されるようになっている。また、前記第１の壁部２１
と該壁部２１側に形成され夫外壁部２５との間には、気
体参照室２６が形成され、大気が導入されるようになっ
ている。

前記第１の壁部２１の両側面にはｐｔ（白金）から成る
一方の電極対２７ａ、２７ｂが互いに対向するように設
けられて電池素子２８をなし、前記第２の壁部２２の両
側面には同様に地方の電極対２９ａ、２９ｂが設けられ
て酸素ポンプ素子３０をなしている。一方、前記外壁部
２５には電池素子２８及び酸素ポンプ素子３０を加熱し
てその活性化を促進するためのヒータ（加熱素子）３１
が設けられている。

前記電極のうち電池素子２８の外側電極２７ａは、カプ
ラ１００を介して差動増幅回路３２の反転入力端に接続
されている。

一方、電池素子２８及び酸素ポンプ素子３ｏの各内側型
１１２７ｂ、２９ｂは、本実施例では接地されている。

該ｆ！１ｌ１２７ｂ、２９ｂの接地については、図示の
場合は、センサボディへの接続によってこれを行うよう
にしているが、上記外側電極２７ａの場合と同様、リー
ド線をカプラｌｏｏへ引き出してＥＣＵ４［１１１で接
地（ＧＮＤ）を行うなどするようにしてもよい。

前記差動増幅回路３２は、その非反転入力端に接続され
る基準電圧源３３及び出力端に接続されるスイッチ３４
とともに０２センサｌの電流供給回路（ポンプ電流供給
手段）３５を構成するものである。前記基準電圧源３３
の基準電圧Ｖｓｏは供給空燃比が理論混合比と等しいと
きに前記電池素子２８に生ずる電圧（例えば０．４Ｖ）
に設定されている。

前記スイッチ３４は、センサ本体２０の活性、不活性に
応じて制御されるもので、不活性状態にあるときにはオ
フに、活性化されているときにはオンに切換制御される
。スイッチ３４は、本実施例の場合には、ポンプ電流検
出用の電流検出抵抗３６の一端に接続され、該抵抗３６
の他端がカプラ１００を介して前記酸素ポンプ素子３０
の外側電極２９ａに接続されている。

前記電流供給回路３５及び電流検出抵抗３６はＥＣＵ４
に一体に組み込まれており、前記電流検出抵抗３６の両
端電圧は、空燃比検出のための０２センサｌの検出出力
としてＥＣＵ４のＡ／Ｄコンバータ４０１に供給される
ようになっている。

カプラ１００は、前記加熱用ヒータ３１と、該ヒータ３
１の抵抗値が目標抵抗値となるようにヒータ３１を通電
制御する通電制御装置との接続をも行っている。即ち、
ヒータ３１がカプラ１００に接続される一方、ＥＣＵ４
にはヒータコントロール及び活性（温度）検出のための
ヒータ系入出力回路４１３が設けられ、これがカプラ１
００に接続されている。該回路４１３は、ヒータ３１へ
の印加電圧（ヒータパワー）の送出、ヒータ抵抗の取り
込みなどの動作の行う通電制御回路として機能し、具体
的には、ヒータ抵抗が目標値となるようにヒータ３１を
０Ｎ１０ＦＦ制御する。

カプラ１００は、０２センサ側のコネクタＩｏｔａとＥ
ＣＵ側のコネクタ１００　ｂとから成る。該カプラ１０
０としては、使用０２センサにおける個体間の製造上等
のバラツキ、特に内蔵のヒータ抵抗の個体差バラツキな
どを調整、補正等するための抵抗を収納できる構造のも
のとされている。この種の抵抗のカプラ１００への内蔵
にあたっては、上記２つのコネクタ１００ａ、　１ｏＯ
ｂのうち、センサ側のコネクタ１００　ａの方に配設す
るのがより利便性は高い構造となる。

センサ側のコネクタ１００ａに抵抗を配置する構成を採
るときは、該コネクタ１００ａが使用０２センサと一対
として使用されるものであり、組み立て時等においてコ
ネクタ１００　ａ及び０２センサｌはｌユニットとして
扱える。従って、バラツキを吸収できるように個体差に
合わせてその抵抗値を所要のものに選°定した抵抗を備
えた上述のユニット、即ちコネクタ１００　ａ及び０２
センサ１から成るユニットを予め多数製作するようにし
ておけば、使用０２センサをＥＣＵ４側と組み合わせる
際、組み合わせる０２センサ側に製造時等のバラツキが
あったとしても、カプラ１００の両コネクタ１００　ａ
　。

＋００ｂを結合させる作業だけで使用ｏ２センサの個体
差のバラツキを補償し得る状態で第２図の空燃比制御装
置を組み立てることができる。この場合、ＥＣＵｄ側は
、組み合わせ使用される当該０２センサのバラツキがど
の程度のものであるかを個々に考慮しないで、ＥＣＵ４
の内部構成（例えば、ＥＣＵプログラム）をも含めてＥ
ＣＵ４及びコネクタ１００ｂ側の構成、構造については
全て同じものを用いることが可能であって、コネクタ１
ｏｏｂ及びＥＣＵ４を１ユニツトとして、かかる同一の
仕様、構成のものを大量に生産しておくことができ、大
量生産時でも生産性の向上に寄与する。

また、０２センサｌの故障、修理等において、新たな０
２センサへの交換の必要性が生じたときでも、コネクタ
１００　ａ及び０２センサ側のユニット部分をそっくり
新たなものに取り替えれば済み、かかる場合でも修理等
の作業がコネクタ１ｏｏｂ及びＥＣＵ４側に波及するこ
とはない（内蔵抵抗をＥＣＵ側のコネクタｔｏｏ　ｂの
方に設けたときは、新たな０２センサへの交換に伴って
、その抵抗も当該交換０２センサのバラツキに応じた抵
抗値のものへ変更することとなるため、上述の如く、０
２センサ及びコネクタ１００ａ部分までの交換だけでは
足りない）。

特に、後述のように、個体差バラツキを調整するための
固体差に応じた調整用抵抗をカプラ内部において防水性
等の確保の見地から樹脂でモールドするようにするとき
は、もはや内蔵抵抗単品での取り替えはできなくなるの
で、０２センサ並びにＥＣＵ側のコネクタｔｏｏ　ｂを
も含むカプラ１００全体までの部分の交換が要求され、
コネクタｔｏｏ　ｂとＥＣＵ４間の複数の配線コードの
取り外し、交換後の再接続などの作業も必要となるが、
既述したように、コネクタ１００　ａの方に内蔵させて
おけば、生産性の面でもよいし、かつかかる不都合も避
けることができるので、至便である。

従って、望ましくは、カプラ１００への内蔵抵抗は、コ
ネクタ１００ａ側に設けるのがよいが、かかる構造に限
定されるものではない。

第３図乃至第５図は、０２センサ個々に異なる補正抵抗
を内蔵できる防水タイプのカプラ１００の構造の一具体
例を示している。なお、図示の場合は、前述の観点から
内蔵抵抗の設置位置をセンサ側のコネクタ１００　ａと
しである。

第３図及び第５図に示すように、センサ側のコネクタ１
００　ａは、樹脂ケース１０１　（例えば、ポリエステ
ル製）と、ＥＣＵ側のコネクタ１００　ｂとの着脱部を
なす結合部＋０２とを有し、結合部＋０２はケース１０
１の前部に一体的にロック部１０３を介して取り付けら
れている。ＥＣＵ側のコネクタ１００ｂは、ハウジング
１０４　（例えば、ポリエステル製）の前面側に上記コ
ネクタ＋００　ａ側の結合部！０２内へ装着される挿入
部１０５が突出形成され、後端側からはシール保護キャ
ップ１０６（例えば、ポリエステル類）を介して所要数
（例えば１１本）の配線コード＋０７が引き出されてい
る。

該各配線コード１０７の先端には、第４図に示すような
ターミナル１０８がメス側接続端子として止着されてお
り、各ターミナル１０８がコネクタ１００ｂ内において
収納固定され、また、止着部近傍にはシール１０９　（
例えば、シリコンゴム）が施されている（第５図）。コ
ネクタ１００　ｂ側から引き出された配線コード＋０７
は、ＥＣＵｄ側に導かれてヒータ系入出力回路４１３そ
の池の所要回路部分に接続される。

前記センサ側コネクタ１００ａの結合部１０２の内面に
は、第５図に示すシール１１０（例えば、シリコンゴム
）のためのシール保護キャップＩ１１　（例えば、ポリ
エステル類）が第３図に示すように設けられている。ま
た、該結合部＋０２を構成するウェハー１１２（例えば
、ポリエステル類）（第５図参照）には、第４図に示す
ようなオスビン＋１３がオス側接続端子として前記コネ
クタ１００ｂ側の各ターミナル１０８に対応して植設さ
れており、第５図に示す如く、両コネクタＩｏｔａ、　
１００．ｂを結合させたとき、上記オスビン１１３とタ
ーミナル１０８とによって電気的接続がなされる。

コネクタ１００ａのケース＋０１の両側壁には、第３図
に示すように、スリーブ１１４　（例えば、亜鉛メツキ
が施されている）を有する柱部１１５が形成されている
と共に、後壁側から０２センサｌからのハーネス１１６
を導き入れるようになっている。ケース後壁には、この
ため、ハーネス１１６が貫通するシール１１７（例えば
、ネオブレンゴム）とシール保護キャップ１１８（例え
ば、ポリエステル類）とが取り付けられており、０２セ
ンサｌからのハーネス１１６は、該シール＋１７及びシ
ール保護キャップ＋１８により防水処理されてカプラ１
００のコネクタ！００　ａ内に引き入れられている。

コネクタ１００　ａ内には、配線基板（プリント基板）
＋１９とウェハー１２０（例えば、ポリエステル類）と
が設けられている。前記した各オスビン＋１３の脚部は
、配線基板１１９にハンダ付けにより取り付けられて基
板１１９上の配線パターンに接続されている。

一方、カプラ１００内に引き入れられた０２センサｌか
らのハーネス１１６の各配線コード１２＋の先端には、
ターミナル端子としてボードイン端子１２２が取り付け
られ、配線基板１１９に対しては、該ボードイン端子１
２２がハンダ付けによって取り付けられて基板１１９上
の配線パターンに接続されており、これにより、ハーネ
ス１１６の端末処理加工のバラツキを吸収できるように
している。このように取付、接続されたハーネス１１６
の各配線コード＋２１の他端側は、第３図に示すように
０２センサｌ側に導かれ、該０２センサｌの前述したヒ
ータ３１並びに各電極部に接続されているので、既述し
た如く、カプラ１００のコネクタ１００ａと使用０２セ
ンサとは一体的に１ユニツトとして組み立てられること
になる。

コネクタ内ウェハー１２０には、第３図及び第５図に示
すように、複数組の丸ピン１２３が貫通植立されており
、各丸ビン！２３の上端及び下端がそれぞれ上下に突出
している。各丸ビン１２３の下端側は、配線基板１１９
にハンダ付けにより取り付けられ、基板１１９上の配線
パターンに接続されている。

カプラ１００へ内蔵する抵抗、即ち図示の例ではコネク
タ１００ａ側へ収納する抵抗は、使用０２センサのヒー
タ３１の抵抗値が目標抵抗値となるようにヒータ３１を
通電制御する場合における上記目標抵抗値の固体差に応
じた個体差調整用抵抗、０２センサの活性、不活性をヒ
ータ抵抗値の大きさによって判断する場合に用いられる
不活性判別抵抗が含まれる。内蔵する抵抗については、
ソリッド抵抗とチップ抵抗との２種類があり、ソリッド
抵抗＋２４は前記したウェハー１２０上に突出した丸ビ
ン１２３の上端部にハンダ付けによって固定され、チッ
プ抵抗は前記配線基板＋１９上に固定されて配線パター
ンと接続される。

第３図の構造の場合は、丸ビン１２３の組は４組設けら
れており、従って、同図の矢印１２５に示すようにして
コネクタ＋００　ａ組み立て後所要の抵抗値のソリッド
抵抗１２４を取り付けることが可能な抵抗数イ」位置は
、４個所設定されている。これら４個所のソリッド抵抗
のための取付位置のうちの一つは、使用０２センサの素
子出力の補正係数を求めるためのラベル抵抗の取り付け
のために用いられる。

本実施例の０２センサｌは、比例出力型のセンサであり
、特にこの種のセンサでは、製造時における導入孔（拡
散孔）の径のバラツキ等が原因で個体差によって検出空
燃比（Ａ／Ｆ）がばらつくような特性差が生ずる場合が
あるが、上記ラベル抵抗の抵抗値は、例えば標準となる
センサ本体を基準として比較した場合に、かかる特性値
のバラツキに対応した値に設定され、センサ出力補正の
ために使用される。

上述のようなラベル抵抗を収納しておき、ＥＣＵ４側と
の電気的接続に伴って、該ラベル抵抗の一端が前記配線
基板＋１９の配線パターン、オスビン＋１３、ターミナ
ル＋０８及び配線コード１０７を介して所定電源電圧（
例えば、ラベル抵抗用５ｖ電圧）点と接続される構成と
しておけば、ラベル抵抗の他端側から電圧もしくは電流
値をもってその抵抗値に応じた個体差補正情報をＥＣＵ
４へ入力させることができる。従って、本例の場合には
、ＥＣＵ側コネクタ＋００　ｂにおける接続機能として
は、上記ラベル抵抗用電圧の印加、及び上記個体差補正
値情報の取り込みのための接続機能をも含み、該情報は
、第２図において、図示しない配線コード、入力ボート
を介してＥＣＵｄ内の制御系に出力補正データとして読
み込まれる。

前記４個所の抵抗取付位置のうちの残りの取付位置は、
０２センサｌのヒータコントロール（）（１（Ｒ：ヒー
タ・ハイ・レファレンス、ＨＴＲ：ヒータ・トリガ・レ
ファレンス、Ｉ（ＬＲ：ヒータ・ロー・レファレンス）
に用いるソリッド抵抗の取り４ｄ、けのために使用され
る。これら３つのうちト１ＨＲ用及びＨＬＲ用のものに
ついては、使用０２センサの素子の温度を制御する場合
、目標活性温度にヒータ３１をコントロールするときの
ヒータ活性温度を設定するのに用いられ、また、ＨＴ　
Ｒ用は制御中心温度となるヒータ目標温度を設定するの
に用いられる。

ＥＣＵ側コネクタ＋００　ｂにおける接続機能は、ヒー
タ制御系に関しては、上記１（ＨＲ，ｌ−ｌＴＲ。

＋ｌＬＲに関する情報の取り込みの他、ヒータ駆動のた
めヒータ３１の両端に加える電圧＋１ＰＷＲ（ヒータ・
パワー）、即ち具体的には後述するヒータ０Ｎ１０ＥＦ
駆動電圧の供給、実際のヒータ抵抗、従ってヒータの温
度を表わすＨＢＳ（ヒータ・ベース）に関する情報の取
り込み、ヒータ抵抗を検出するのに用いる所定電圧ＲＰ
ＷＲ（レファレンス・パワー）の印加等のための接続機
能を有する。

センサ側コネクタ＋００　ａは、ハーネス１１６との接
続、抵抗の接続等所要の電気的組み立てがなされたあと
は、その内部空間１２６に樹脂が充填される。

即ち、カプラ１００は、一方の端壁（コネクタ１００　
ａの後壁）からはハーネス１！６の配線用コード１２１
が導入され、また反対側は防水タイプのコネクタ構造と
なっていると共に、片面が広く開いた樹脂ケース！０１
の内部に配線基板＋１９及び抵抗が埋め込まれていて、
該ケース１０１内部に樹脂がモールドされており、これ
により、確実な防水性の確保、内部プリント配線基板部
分の腐蝕防止、プリント配線基板及びハンダ付は部の耐
振性の向上が図れる。

一般には、防水のため、カプラに樹脂のカバーを付けて
外周を溶着するとか、カバーにＯ（オー）リングを取り
付けるような構造が考えられるが、上述の如く、カプラ
１００のコネクタ１００　ａ内つェハー１２０の下部に
プリント配線基板＋１９を備え、該ウェハ−１２０上部
において補正抵抗のハンダ付けを行う等内蔵抵抗の収納
処理を行う一方、プリント配線基板及び補正抵抗等の防
水については樹脂を充填し一体的に固めるという構成を
採用することにより、０２センサ個々のヒータ抵抗の個
体差バラツキをカプラ１００のコネクタ１００　ａ内の
調整用抵抗によって吸収できるようにすることもできる
し、また、内部にすきまなく樹脂をモールドすることに
よって、防水性、耐振性の向上が図れ、空気との遮断も
可能となり、プリント配線基板部分の腐食も防止できる
。

カプラ１００内に内蔵されるヒータ抵抗の目標抵抗ＩＩ
！！調整抵抗を含む抵抗回路部分は、予め設定された抵
抗値の状態で維持されれば、ヒータ素子温度の個体差変
動の防止等所期の機能を保つことが可能であるところ、
もし、使用中の雨水の浸入、振動などが原因で接続個所
の接触抵抗の変化等が生ずれば、結果として当初の調整
、補正状態からズしてきてしまうおそれがある。しかる
に、上述のようなモールド構造によるときは、かかるお
それも排除でき、長期に亘って抵抗値を当初設定のもの
に維持、確保し得るため、より高信頼性、高安定性を達
成することができる。

第２図の構成においては、上記第３図乃至第５図に示し
た構造のカプラ１００によって０２センサｌとＥＣＵ４
間とが結合、接続されている。

ＥＣＵ４は、既述したＡ／Ｄコンバータ４０１１ヒータ
系人小人出力回路４１３他、下記の如き処理装置を有す
る。

即ち、ＥＣＵ４はレベル変換回路４０４を備え、吸気温
センサ８．スロットル弁開度センサｌＯ１吸気管内絶対
圧センサ１２及びエンジン冷却水温センサ１３からのそ
れぞれの出力信号はレベル変換回路４０４で所定電圧レ
ベルに修正された後、マルチプレクサ４０５により順次
Ａ／Ｄコンバータ４０６に供給される。Ａ／Ｄコンバー
タ４０１及び４０６は供給されたアナログ信号を順次デ
ジタル信号に変換してデータバス４０７を介して中央演
算処理装置（以下ｒＣＰＵＪという）４０８に供給する
。

エンジン回転数センサ１４からの出力信号は波形整形回
路４０９で波形整形された後、ＴＤＣ信号パルスとして
ＣＰ　Ｕ２Ｏ５に供給されるとともに、カウンタ４１０
にも供給される。カウンタ４１０はエンジン回転数セン
サ１４からの゛ｒＤＣ信号パルスの前回入力時から今回
入力時までの時間間隔を計測するもので、その計数値Ｍ
ｅはエンジン回転数Ｎｅの逆数に比例する。カウンタ４
　ｔＯはこの計数ＩＩ　Ｍ　ｅをデータバス４０７を介
してＣＰ　Ｕ２Ｏ５に供給する。

ＣＰ　Ｕ２Ｏ５は更にデータバス４０７を介してリード
オンリメモリ（以下ＦＲＯＭＪという）　４１１、ラン
ダムアクセスメモリ（以下ｒＲＡＭＪ　という）４１２
及び駆動回路４１４．４１５に接続されている。ＲＡＭ
４＋２はＣＰ　Ｕ２Ｏ５における演算結果を一時的に記
憶し、ＲＯＭ４１１はＣＰ　Ｕ４０８テ実行される制御
プログラム、燃料噴射弁１１の燃料噴射時間ＴＱＵＴを
算出するためのマツプ等を記憶している。

ＣＰ　Ｕ２Ｏ５には、ヒータ系入出力回路４１３で生成
される後述のヒータ活性信号１１ＡＣＴ（ヒータアクト
）も供給される。駆動回路４１４は、ヒータ活性信号に
基づいて０２センサ１素子部への通電の０Ｎ１０ＦＦを
行うべくスイッチ３４に切換え用の駆動信号を送出する
。

また、ＣＰ　Ｕ２Ｏ５は０２センサｌの検出信号を含む
前述の各種エンジンパラメータ信号に基づいて、フィー
ドバック運転領域等のエンジン運転状態を判別するとと
もに、エンジン運転状態に応じ、図示しない制御プログ
ラムに従って燃料噴射弁１１の燃料噴射時間ＴＯＩＪ丁
を演算し、該演算結果に基づく駆動信号を駆動回路４１
５を介して燃料噴射弁１１に供給する。これにより、エ
ンジン２のフィードバック運転時、供給空燃比を目標空
燃比にフィードバック制御する。

空燃比フィードバック制御時、上記０２センサｌによる
酸素濃度の検出は、空燃比のリーン側、リッチ側におい
て、次のようにしてなされる。

即ち、エンジン２の運転に伴い、排気ガスが導入孔２４
を介して気体拡散室２３へ導入されると、該気体拡散室
２３内と外気が導入されている気体参照室２６内との間
に酸素濃度差が生ずる。電池素子２８が活性状態にある
ときには、該酸素濃度差に応じて電池素子２８の電極２
７ａ、２７ｂの間に電圧Ｖｓが発生し、この電圧Ｖｓが
、第３図乃至第５図に示したハーネス１１６中の−の配
線コード＋２１及びカプラ１００中のボードイン端子１
２２、プリント配線基板１１９上の配線パターン、オス
ビン＋１３及びターミナル１０８並びに−の配線コード
＋０７を介して差動増幅回路３２の反転入力端に供給さ
れる。ｍ１述したように該差動増幅回路３２の非反転入
力端に供給される基準電圧Ｖｓｏは、供給空燃比が理論
混合比に等しいときに電池素子２８に生ずる電圧Ｖｓに
設定されている。

したがって、供給空燃比がリーン側にあるときには、電
池素子２８の電圧Ｖｓが基ｆ１１！電圧Ｖｓｏより小さ
くなることにより、差動増幅回路３２の出力レベルが正
レベルとなる。

ここで、加熱用のヒータ３１の温度が後述の如く目標制
御温度の上下に所定幅で設定されている活性温度範囲内
に入っているときは、スイッチ３４はオン状態とせしめ
られているので、上記正レベル電圧がスイッチ３４．電
流検出抵抗３６を介して、更には上記に準じたカプラ１
００を介した通電経路によって酸素ポンプ素子３０に印
加される。

この正レベル電圧の印加によって、酸素ポンプ素子３０
が活性状態にあるときには、気体拡散室２３内の酸素が
イオン化して電極２９ｂ、第２の壁部２２及び？！ｔ１
２９ａを介して放出されることにより、０２センサｌの
外部へ汲み出されるとともに、ポンプ電流が電極２９ａ
から’Ｆｌ［２９ｂに向かって流れる。

一方、供給空燃比がリッチ側にあるときには、電池素子
２８の電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｓｏより大きくなることに
より、差動増幅回路３２の出力レベルが負レベルとなり
、上述と逆の作用によって、０２センサｌの外部の酸素
が酸素ポンプ素子３０を介して気体拡散室２３内へ汲み
込まれるとともに、ポンプ電流が電極２９ｂから電流２
９ａに向かって流れる。また、供給空燃比が理論混合比
に等しいときには、電池素子２８の電圧Ｖｓが基準電圧
Ｖｓｏと等しくなることにより、差動増幅回路３２の出
ノルベルは０となり、酸素の汲出及び汲込は行われず、
したがってポンプ電流は流れない。

以上のように、気体拡散室２３内の酸素濃度が一定とな
るように酸素の汲出及び汲込が行われ、ポンプ電流が流
れるので、このポンプ電流値ＩＦは供給空燃比のリーン
側及びリッチ側において、排気ガスの酸素濃度に夫々比
例するものとなる。

このポンプ電流値ＩＰは、電流検出抵抗３６の両端に現
れる電圧降下により、前述したように０２センサｌの検
出信号としてＥＣＵ４に供給され、これに基づいて空燃
比が検出される。

上記０２センサ出力に基づく空燃比検出は、既述したよ
うに活性状態にあるときに行われる。第６図以下には、
ヒータ抵抗値を利用した温度制御並びに活性、不活性の
判別処理を含むセンサヒータ制御回路の構成及び作動内
容の一例が示されている。

ヒータ制御系は、第６図に示すように、前記ＥＣＵ４内
の入出力回路４１３と、カプラ１００内の内蔵抵抗によ
る抵抗回路網と、センサ本体側のヒータ３１とで構成さ
れる。入出力回路４１３には、ヒータ活性信号１１Ａｃ
Ｔ　（第７図（ａ））の生成等を行うための制御処理回
路４５０と、ヒータ・パワー＋１ＰＷＲ（第８図（ａ）
）系のメインドライブ用のＰ０ＭＯ５ＦＥＴ４５１と、
レファレンス・パワー（第８図（ｂ））系の印加用の第
１及び第２のトランジスタ４５２．４５３と、ヒータ温
度をヒータ抵抗Ｒｎの値から判断するのに使用される第
１．第２及び第３の差動増幅回路（オペレーションアン
プ）　４５４．４５５及び４５６と、該各差動増幅回路
４５４〜４５６の出力が一方の入力端子に供給される第
１．第２及び第３のＡＮＤゲート４５７．４５８及び４
５９とが設けられている。

制御処理回路４５０は、ヒータ・ベースＨＢ　Ｓを取り
込むためのタイミングパルスとして一定周期で発生され
るクロックＧＫを第１〜第３のＡＮＤゲート４５７〜４
５９の能力の入力端子に印加する出力端子４５０１と、
各ＡＮＤゲート４５７〜４５９の出力が供給される入力
端子４５０２．４５０４．４５０ｓと、第１及び第２の
トランジスタ４５２．４５３へ上記クロックＧＫと同期
したオン、オフ制御用信号を送出する出力端子４５０３
と、ヒータ０Ｎ１０ＦＦ信号（第７図（ｂ））を送出す
る出力端子４５０６と、ヒータ活性信号＋１ＡＣＴを送
出する出力端子４５０７とを有する。

前記メインドライブ用のＦ　Ｅ　Ｔ４５＋のソース・ド
レイン間は、電源ＶＢと、配線コード１０７１の接続端
との間に押入されており、そのゲートは、ヒータ０Ｎ１
０ＦＦ信号を送出するための前記制御処理回路４５０の
出力端子４５０６に接続されている。

また、上記配線コード１０７１の接続端は、回路４１３
内において抵抗４６０（抵抗値は例えばＩＯＫΩ）を介
して接地されている。

前記第１のトランジスタ４５２は、エミッタが接地され
ると共に、そのベースは、一定周期のクロツクＧＫと同
期したオン、オフ制御用信号を送出するための前記制御
処理回路４５０の出力端子４５０３に接続されている。

第１のトランジスタ４５２のコレクタは第２のトランジ
スタ４５３のベースに接続され、該第２のトランジスタ
４５３のエミッタ・コレクタ間は、電源Ｖｓと、配線コ
ードｌ０７２の接続端との間に挿入されている。上記第
１及び第２のトランジスタ４５２．４５３が制御処理回
路４５０の出力端子４５０３からの信号によりスイッチ
ングされることにより、ヒータ抵抗を検出するための一
定電圧（例えばｌ０Ｖ）とり、　テＲＰＷＲが配線コー
ド１０７２を通してカプラ１００内の抵抗回路網に一定
周期で印加される。

第１の差動増幅回路４５４の一方の入力端（反転入力端
）は、入力抵抗４６１（例えば抵抗値ＩＫΩ）を介して
配線コードｌ０７３の接続端に結線されると共に、第２
及び第３の差動増幅回路４５５．４５６の一方の入力端
も同様に該抵抗４６１！！：、介して配線コード＋０７
３の接続端に結線されている。第１の差動増幅回路４５
４の他方の入力端（非反転入力端）は、入力抵抗４６２
（例えば抵抗値ＩＫΩ）を介して配線コード１０７４の
接続端に結線され、また、第２及び第３の差動増幅回路
４５５．４５６の他方の入力端は、それぞれ入力抵抗４
６３．４６４　（例えば抵抗値ＩＫΩ）を介して配線コ
ード１０７ｓ、　１０７ｓの接続端に結線されている。

カプラ１００側の内部の回路構成は、第６図に示すよう
に、まずメインドライブ用のＦＥＴ４５１に結線された
配線コード＋０７１の接続端がカプラ１００内において
直接前記プリント配線基板１１９上の配線パターンを通
してヒータ用ボードイン端子１２２＋に接続される構成
となっている。

該ボードイン端子＋２２１は、配線コード１２１　ｔを
介して０２センサｌのヒータ３１の一端に接続されてい
る。ヒータ３１の他端は、配線コード１２１２を介して
カプラ１００側のヒータ用ボードイン端子Ｉ２２２に接
続され、該ボードイン端子Ｉ２２２は上記基板１１９上
の配線パターンを通して前記人出カ回路４！３側への配
線コード＋０７７の接続端に接続されている。図示の場
合は、配線コード１ｏ７７は入出力回路４１３内におい
て接地されている。ががるヒータ・グランドＩＩＧＮＤ
については、上記構成の他、既述したセンサ本体２ｏの
電極２７ｂ、２９ｂの場合と同様、センサボディへ接続
することによって行うようにしてもよく、または破線で
示す如くカプラケースグランドとするような構成を採る
ことも可能である。

ヒータ３１には、上述のような構成によって前記Ｆ　Ｅ
　Ｔ４５１（７）ＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御に従ッテヒータ
・パワー＋１ＰＷＲが印加される。

カプラ１００内には、上記＋１ＰＷＲ系の池、内蔵の抵
抗Ｒ１〜Ｒｏから成る抵抗回路が形成されている。

レファレンス・パワーＲＰＷＲ系の配線コード１ｏ７２
の接続端は、カプラ１００内において抵抗Ｒ１，Ｒ２゜
Ｒ３及びＲ４の各一端に接続されている。抵抗Ｒ１（例
えば抵抗値５．２にΩ）は、ヒータ抵抗Ｒｏを検出する
ための電流をヒータ３１に供給する抵抗であり、その他
端は接続点Ａに接続されている。該接続点Ａは直接前記
したボードイン端子Ｉ２２１に接続されており、従って
ヒータ３１は上記抵抗Ｒ１と直列に接続されている。

一方、上記接続点Ａは、抵抗Ｒｅ（例えば抵抗値４．Ｏ
ＫΩ）側へ分岐されており、該抵抗Ｒ８を介して入出力
回路４！３側へのＨＢ　Ｓ系用の配線コード＋０７３の
接続端にも接続されている。

抵抗Ｒ２（例えば抵抗値５．２にΩ）、抵抗Ｒ４（例え
ば抵抗値５．４にΩ）及び抵抗Ｒｓ　（例えば抵抗値５
．２にΩ）の各他端は、それぞれ抵抗Ｒ３，抵抗Ｒ５及
び抵抗Ｒ７の各一端と接続されており、これら抵抗Ｒ３
，抵抗Ｒ５及び抵抗Ｒ７の各他端は、前記したボードイ
ン端子１２２２側のグランド用配線パターンに接続され
ている。従って、上記抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との直列回路
、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との直列回路、及び抵抗Ｒ６と抵
抗Ｒ７との直列回路は、ヒータ３１と抵抗Ｒ１から成る
直列回路に対してそれぞれ並列に接続されており、それ
ぞれブリッジ回路を構成する。

更に、各ブリッジ回路における抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との
接続点Ｂ、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点Ｃ１及び抵抗
Ｒ６と抵抗Ｒ７との接続点りは、それぞれ抵抗Ｒ９（例
えば抵抗１．４にΩ）、抵抗Ｒｔ。

（例えば抵抗１．３にΩ）、及び抵抗Ｒｔｔ　（例えば
抵抗１．５にΩ）を介して、入出力回路４１３側へのＬ
ＩＴＲ系用、ＨＨＲ系用、及びＨＬＲ系用の各配線コー
ド！０７４〜＋０７６の接続端に接続されている。

上記抵抗Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７は、前記第３図及び第５図で
説明した各丸ビン＋２３の組により設定される４個の抵
抗取付位置のうちの３鱈所に取り付けられるソリッド抵
抗１２４で構成されるものであって、ヒータコントロー
ルを行う場合に、抵抗Ｒ３は制御中心温度を、また抵抗
Ｒ５は活性温度範囲の上限温度を、更に抵抗Ｒ７は下限
温度を、それぞれ設定するのに用いられ、それぞれ使用
０２センサのヒータ３１のバラツキを吸収できるよう固
体差に合わせて所定抵抗値に設定される。

なお、抵抗Ｒ２，Ｒ４，Ｒｓ並びに上記接続点Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄから分岐され各分岐点に対して直列に接続さ
れた抵抗Ｒ８〜Ｒｓｔは、チップ抵抗で構成される。

レファレンスパワーＲＰＷＲとしては一定電圧が加わる
ので、該ＲＰＷＲ印加時、上記各接続点Ｂ、Ｃ。

Ｄには、それぞれの直列回路の各抵抗の抵抗値に応じて
定まる所定分圧電圧が発生し、一方、接続点へには、ヒ
ータ抵抗Ｒｎの大きさに応じた分圧電圧（従って、その
時点でのヒータ温度を表す電圧）が発生するので、これ
らを利用して、実際のヒータ温度が目標制御温度より高
いか低いか、活性温度の上限を超えているか否か、更に
は下限を下回っているか否かの、３ポイントについて各
差動増幅回路４５４〜４５６により比較判断することが
できる（第７図（ｄ））。

このように、ＥＣＵ４内の制御回路側ではなく、本実施
例では使用０２センサ側、即ち接続用のカプラ１００内
に個体差に合わせて補正抵抗を組み込み、しかも、目標
制御温度の１ポイントのみの制御でもなく、活性温度の
上下限についても判別機能を持たせるべく、制御中心温
度、上限、下限用の３つの補正用の抵抗Ｒ３，Ｒ６，Ｒ
７を備え、センサ素子個々のヒータ３１のバラツキを排
除して適切に温度制御を行うことが可能である。

更に、センサ素子に固有の上下限の補正抵抗を持つとき
は、ヒータ抵抗と温度との関係が必ずしも線形でないよ
うな場合にあっても、これに容易に対応でき、適切な判
別を行えると同時に、使用センサ素子に合った目標活性
温度にヒータ３１を後述の如くデユーティコントロール
することによって、０２センサ出力の安定も図ることが
でき、特に、ヒータ温度の変動がポンプ電流値、従って
空燃比検出値に影響を与える比例出力型０２センサＩの
ヒータコントロールに適したものとなる。

第６図の構成では、例えば、制御中心温度を７００℃、
上限温度を８００℃、下限温度を６００℃として温度を
制御するようにしており、下記はその場合の温度、抵抗
、電圧の関係の設定例である。

８００℃１５．６２５Ω／６．２３５６　Ｖ（２，３５
６ｍＶ／’Ｃ） ７００℃１５．２Ω／６．０Ｖ （４，２５ｍΩ／℃） ６００℃／４，７７５０１５，７４４４Ｖ（２，５５ｍ
Ｖ／’Ｃ） 上記抵抗Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７のそれぞれの抵抗値は、Ｒ３
は５．２にΩ、Ｒｓは５．６２５にΩ、Ｒ７は４．７７
５にΩに設定しである。

上記構成において、入出力回路４１３からは、第７図（
ｂ）に示すようなヒータ０Ｎ１０ＦＦ信号に従ってＯＮ
１０　Ｆ　Ｆするヒータ・パワー＋１ＰＷＲが送出され
る。ＩＩＰＷＲは、第７図に示す時刻１００〜ｔ＋２、
し！４〜し１５間においては、ヒータＯＮ１０　Ｆ　Ｆ
信号が所定周期τ（例えば１６．３８４ｍ５ｅｃ）毎に
τ開時間だけＯＮｔ、、Ｔ−ｒＯＮ時間（例えば２５６
　ｐ　５ｅｃ）ＯＦＦするので、これに対応しててＯＮ
時間に亘すヒータ３１に電圧が印加される。一方、τ−
τＯＮ時間に相当する時間の間に、レファレンス・パワ
ーＲＰＷＲがヒータ回路とクローズする。該ＲＰＷＲは
、既述したように一定周期のクロックＧＫと同期して送
出されるので、第７図に示す時刻ｔ、１２〜シ１４間の
ようにヒータＯＮ１０　Ｆ　Ｆ信号が継続してＯＦＦ状
態を続けるときでも、ＲＰＷＲとして一定電圧がカプラ
１００側の抵抗回路網に印加される。

第８図は、ヒータ応答性（Ｆ特）を説明するための上記
＋１１’ＷＲのＯＦＦのタイミングとＲＩ’ＷＲの印加
タイミングとＧＫの発生タイミングの具体的関係を示す
。同図（ａ）、（ｂ）に示すように、ＩＩＰＷＨのＯＦ
Ｆ時間Ｔ１（Ｔｔ＝τ−τＯＮ）の期間中にＲＰＷＲが
Ｔ　２　＋　Ｔ　３時間（Ｔ１＝Ｔ２＋Ｔ３）Ｇ：亘ッ
テ印加される。一方、クロックＧＫは、同図（Ｃ）に示
す如＜、ＲＰＷＲの印加パルスの後半部Ｔ２に合わせて
発生される。

上述のような制御周期に設定するのは、次のような見地
からである。

ヒータ３１は、ＩＩＰＷＲのＯＮ、ＯＦＦによってデユ
ーティ制御されるが（ＩＩＰＷＲのＯＦＦ時間Ｔ１が前
述のように２５６μＳｅＣの場合には、最大ＯＮデユー
ティ比は９７％となる）　、ＨＰＷＨのＯＮ、ＯＦＦは
ドライブ用のＭＯ３ＦＥＴ４５１によってなされいてお
り、ＦＥＴ４５１のＯＮからＯＦＦへの転換には遅れを
伴う。他方、ＲＰ％ＪＲの制御はトランジスタ４５３の
ＯＮ、ＯＦＦによって行われており、トランジスタ４５
３のＯＦＦからＯＮへの転換にも遅れがある。ヒータ抵
抗Ｒｕの検出を安定してかつ高精度に行うためには、　
ＩＩＰＷＲとＲＰＷＲの両者の重複期間が合ってはなら
ず（重複すれば、ヒータ温度を電圧変換値として求める
場合のその検出用電源電圧値自体が変動してしまうこと
になり、従って、これを避けるため、即ちＲ１’ＷＲと
しては常に一定電圧が印加されるようにするためＲＰＷ
ＲとＩＩＩ”’ＷＲは重複してはならない）、シかもＲ
ＰＷＲ印加後の電圧安定時期にヒータ抵抗を取り込むた
めのタイミングパルスとしてのクロックＣＫを発生させ
なければならない。

そこで、ＲＰＷＲの印加パルスの的半部の１２時間を設
けるようにしており、これはＦＥＴ４５１のＯＦＦデイ
レイ、トランジスタ４５３のＯＮデイレイならびに実際
に電圧が印加されるカプラ１００内の抵抗回路のブリッ
ジ電圧の安定時間を考慮して例えばＴ　２　＝　１９２
μｓｅｃに設定され、一方、後半部の１３時間はＴｌ−
Ｔ２＝６４μｓｅｃに設定されている。

該Ｔ３がクロックＧＫの最小パルス幅であり、かかるパ
ルスによりヒータ抵抗を示すヒータ・ベースＨＢ　Ｓレ
ベルをラッチすれば、安定した高精度の検出が行える。

即ち、上記のようにしてＲＰＷＲとクロックＧＫが発生
されると、ＲＰＷＲ印加時、カプラ１００内の接続点Ａ
から、第７図（ｄ）に示すように時刻ｔ＋ｏ〜ｊｌｓに
おいてヒータ抵抗値に応じた電圧が取り出され、各時点
でのヒータ抵抗Ｒ＋＋を表すＨＢＳとして回路上にラッ
チされる。一方、これと同時に、接続点ＢにはＲＰＷＲ
を各抵抗Ｒ２，Ｒ１で分圧した所定の分圧電圧が発生し
、これがヒータ・トリガ・レファレンスＨＴ　Ｒとして
取り出される。ＨＢ　Ｓがヒータ抵抗Ｒｎ、従ってヒー
タ３１の実際の温度を表すのに対し、ＨＴＲはヒータ目
標温度相当の抵抗値、従って制御中心温度を表わすので
、それぞれの信号が第１の差動増幅回路４５４に与えら
れると、両者の比較によりヒータ３１の実際の温度が制
御中心温度より高いが低いかに対応した出力が第１のＡ
ＮＤゲート４５７に供給される。該ＡＮＤゲート４５７
には、クロックＧＫが印加されているので、上記出力は
ＡＮＤゲート４５７を通して制御処理回路４５０に与え
られ、該回路４５０は上述の比較結果に応じてヒータ０
Ｎ１０ＦＦ信号を形成し、ＩＩＰＷＲを０Ｎ１０ＦＦす
る。

第７図に示す作動例の場合には、時刻ｔ　ｓｏ。

ｊ　１１．　　ｊ　１４．　　ｔ　１６の各タイミング
においては、目標制御温度を下回っているためＩＩＰＷ
ＲをＯＮするように、また、時刻ｔ　１２．　　ｔ　１
３．　　ｔ　ｔｅの各タイミングにおいては上回ってい
るのでＯＦＦするように制御することとなる。

更に、ＲＰＷＲ印加時には、上記の制御の池活性、不活
性の判別処理も同時的に実行される。

ＲＰＷＲ印加時、カプラ１００内の接続点Ｃ，Ｂには、
それぞれ各抵抗Ｒ４，Ｒ５、及びＲ６，Ｒ７で分圧した
所定の分圧電圧が発生し、それぞれヒータ・ハイ・レフ
ァレンスＨＨＲ，ヒータ・ロー・レファレンスＨＬ　Ｒ
として取り出され、それぞれの信号が第２及び第３の差
動増幅回路４５５．４５６に与えられる。一方、これら
差動増幅回路４５５．４５６には、上述したＨ　Ｂ　Ｓ
についての信号も与えられている。

ＨＩＩＲ及びＨＬＲは、それぞれヒータ活性温度の上限
及び下限を示すものであるから、各差動増幅回路４５５
．４５６では、これらとＨＢ　Ｓとの比較によって、ヒ
ータ３１の実際の温度が活性温度の上限値を超えている
か否に応じた出力、及び下限値を下回っているか否かに
応じた出力が取り出され、各ＡＮＤゲーＭ５８．４５９
を通して制御処理回路４５０に供給される。ＡＮＤゲー
１−４５８．４５９を介して回路４５０に与えられる信
号は、活性温度範囲を基準としてみた場合のヒータ３１
の温度条件を表わしており、制御処理回路４５０はこれ
に基づいて第７図（ａ）に示すようなヒータ活性信号１
１ＡＣＴを形成し、出力端子４５０７かも送出する。

即ち、第７図の場合でいえば、時刻Ｌ！Ｏにおいては下
限温度より下回っているので、不活性と判別し、不活性
状態を示すべくローレベルを出力する。０２センサｌが
活性状態になく、従ってヒータ温度が低くてヒータ抵抗
Ｒｕが小さければ、０２センサ１が不活性であると判定
することができる。

このように、０２センサｌの不活性をヒータ抵抗Ｒｏの
大きさをみて判別することができ、また、ヒータ３１に
実際に加熱のためのｌＩｌ’ＷＲを加えない状態、即ち
Ｒｒ’ＷＲの印加パルスを供給するだけでサンプリング
により正確に判別を行うことができる。

第７図の時刻ｔ＋ａの場合は、ヒータ温度は上限値より
高く、従ってヒータ抵抗Ｒｕが小さい状態（低温不活性
）ではないが、高温状態にあるとしてローレベルを出力
する（高温不活性）。上限を超える高温時に不活性を意
味するローレベル信号を送出するのは、後述するように
センサ素子への過通電を回避する等のためである。

」Ｌ記の如く、上下限の間の活性温度範囲外にあってヒ
ータ３１が低温状態又は高温状態にあるときには、ヒー
タ活性信号＋１ＡｃＴをローレベルにするのに対し、活
性温度範囲内にあるときは、時刻ｔ＋ｔ、１２．ｔｔ４
〜も１６に示すように、活性状態にあると判断し、これ
を示すハイレベルを出力する。

このようにして形成されたヒータ活性信号＋１ＡｃＴに
より０２センサｌ素子部への通電の０Ｎ１０ＦＦを行う
。即ち、ヒータ抵抗ＲＨが下限温度に相当する抵抗値よ
りは大きく、かつ上限温度に相当する抵抗値よりは小さ
い場合、従って、ヒータ３１が低温状態及び高温状態に
ないときには、上記の如きＨＡＣＴに基づき０２センサ
ｌのポンプ電流の供給指令を発生し、ＥＣＵ４は駆動回
路４１４を介してスイッチ３４をオン状態にしてポンプ
電流ＩＰが流れ得る状態にする。これにより、０２セン
サ１素子部の低温時や高温時での過通電によるブラック
ニング等の素子破壊を防止することができ、また、０２
センサｌの出力が安定して酸素濃度を正確に検出し得る
状態にあるときに空燃比フィードバック制御を行わせる
ことができる。即ち、ヒータ３１の抵抗値は電池素子２
８及び酸素ポンプ素子３０の温度を反映すると共に、既
述したように０２センサｌの出力はこれらの素子の温度
変化の影響を受けるので、上記のようなヒータ抵抗Ｒ１
（の大きさを利用した判別によりこの影響による０２セ
ンサｌの出力の変動も防止される。

以上のようにして、０２センサ１の活性、不活性の判別
が行われる。第６図に示したヒータ制御回路は、ヒータ
温度の検出精度が高く、従って、ヒータ抵抗Ｒｏを利用
した不活性判別も、高精度のヒータ温度検出によって一
層正確性が増し、また、−旦０２センサｌが活性化した
後、エンジンの低負荷状態が継続し、排気ガスの温度が
低くなるなどしてセンサ本体の温度もこれに伴って低下
し不活性となったときでも、かかる活性判別後の不活性
状態を適切に判定可能である。

本発明は、上記実施例に限定されず、種々の変形が可能
であり、例えば、適用し得るセンサ素子としては比例出
力型のものに限らない。また、比例出力型のものであっ
ても、素子構造は第２図に示したものに限定されない。

（発明の効果） 本発明によれば、加熱用ヒータを内蔵すると共に該ヒー
タの抵抗値が目標抵抗値となるように前記ヒータを通電
制御する排気濃度検出器の不活性判別方法において、所
定の不活性判別抵抗値を設定すると共に前記ヒータ抵抗
値が前記所定の不活性判別抵抗値以下のとき前記排気濃
度検出器が不活性であると判定するようにしたものであ
るから、４゜ 排気濃度検出器の不活性判定を内蔵のヒータの抵抗値を
利用して行うことができ、不活性をヒータ抵抗の大きさ
によって判別することができるので、ヒータ加熱の消費
電力の低減を図ることができると共に、活性判別後の不
活性状態をも正確に判別することができる等の効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は燃料供給制御
装置の全体構成図、第２図は０２センサのセンサ本体の
構造をも含めて示す空燃比制御装置の構成図、第３図は
接続用のカプラの構成を示す斜視図、１４図はカプラの
結合用接続端子を示す図、第５図はカプラの内部構造を
示す断面図、第６図はヒータ制御回路の構成を示す回路
図、第７図は第６図の制御処理回路の作動等を説明する
ためのタイミングチャート第８図は制御処理回路側の制
御周期の一例を示す説明図である。 ３１・・・ヒータ、１００・・・カプラ、１２４・・・
ソリッドｉ氏抗、４１３・・・ヒータ系入出力回路、４
５０・・・制御処理回路、Ｒ１〜Ｒ＋＋・・・抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加熱用ヒータを内蔵すると共に該ヒータの抵抗値が
   目標抵抗値となるように前記ヒータを通電制御する排気
   濃度検出器の不活性判別方法において、所定の不活性判
   別抵抗値を設定すると共に前記ヒータ抵抗値が前記所定
   の不活性判別抵抗値以下のとき前記排気濃度検出器が不
   活性であると判定することを特徴とする排気濃度検出器
   の不活性判別方法。 ２、前記排気濃度検出器は、排気濃度検出素子と通電制
   御回路に接続されるカプラから成り、該カプラに前記不
   活性判別抵抗が設けられていることを特徴とする請求項
   １記載の排気濃度検出器の不活性判別方法。 ３、前記ヒータ抵抗と直列に第１の抵抗を接続し、該直
   列回路に並列に第２の抵抗と第３の抵抗を直列に接続し
   た回路を接続してブリッジ回路を構成することを特徴と
   する請求項１記載の排気濃度検出器の不活性判別方法。 ４、前記第２の抵抗と第３の抵抗の分岐点に対して直列
   に接続された不活性判別抵抗による電圧降下後の電位と
   前記ヒータ抵抗と第１の抵抗の分岐点の電位を比較する
   ことによって排気濃度検出器の不活性を判別することを
   特徴とする請求項３記載の排気濃度検出器の不活性判別
   方法。