JPH0348150A - Controller of heater for oxygen sensor - Google Patents

Controller of heater for oxygen sensor

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JPH0348150A
JPH0348150A JP1197528A JP19752889A JPH0348150A JP H0348150 A JPH0348150 A JP H0348150A JP 1197528 A JP1197528 A JP 1197528A JP 19752889 A JP19752889 A JP 19752889A JP H0348150 A JPH0348150 A JP H0348150A
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光浩 鈴木
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真崎 利津緒
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Abstract

PURPOSE:To prevent the overshoot of the temp. of a detection part, in an oxygen sensor detecting the concn. of oxygen in the exhaust gas of a vehicle, by deciding whether the control of the supply of a current to the heater of a sensor is performed corresponding to the state of the vehicle to suppress power for a predetermined period when the control is decided to be performed. CONSTITUTION:The current supply condition decision means M1 of a heater controller HC decides whether the supply of a current to the heater HT of an oxygen sensor DS is performed corresponding to the state of a vehicle for a definite time after starting, for example, when a start motor is operated in order to protect a battery or atmospheric temp. is extremely low. When it is decided to perform the control of the supply of a current, the power suppressing means of a motor power control means M2 is controlled by the means M1 and the supply of a current to the heater HT is suppressed for the first predetermined period of current supply. By this method, it is prevented that the temp. of the detection part of the sensor overshoots.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明1友 内燃機関の空燃比制御のために機関排気系
に取り付けられる酸素センサの検出部の温度を一定に制
御する酸素センサ用ヒータの制御装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] First Friend of the Invention An oxygen sensor heater for controlling the temperature of the detection part of an oxygen sensor installed in an engine exhaust system to a constant value for controlling the air-fuel ratio of an internal combustion engine. Regarding a control device.

[従来の技術] 内燃機関の出力陶工 燃費低減 排気浄化のために種々
の制御装置が開発されているが、その制御に欠かせない
のが排気中の酸素濃度を測定する酸素センサである。酸
素センサは固体電解質又は半導体等で構成されるが、そ
の出力は固体電解質環、検出部の温度に依存する。
[Prior Art] Internal Combustion Engine Output Reducing Fuel Consumption Various control devices have been developed for exhaust gas purification, and an essential part of the control is an oxygen sensor that measures the oxygen concentration in the exhaust gas. The oxygen sensor is composed of a solid electrolyte or a semiconductor, and its output depends on the temperature of the solid electrolyte ring and the detection section.

例えば検出部にチタニア(Tide)を用いた酸素セン
サで(A その検出部の温度Tにより作動空燃比(A/
F)が第13図の曲線のように変化することが知られて
いる。第13図の縦軸は八/Fであるが、理論空燃比の
値をはさんで、A/Fh(at以下である(燃料がリッ
チである)と排気中の炭化水素(HC)成分が過多にな
り、逆に^/Fh<a2以上である(燃料がリーンであ
る)と酸化窒素(N O、)が増加する。この酸素セン
サの作動空燃比を理論空燃比近くの狭い範囲(al−a
2)内にしておくために(上 検出部の温度を狭い範囲
TI−T2内に保つように制御しておかねばならない。
For example, in an oxygen sensor using titania (Tide) in the detection part (A), the operating air-fuel ratio (A/
It is known that F) changes like the curve in FIG. The vertical axis in Fig. 13 is 8/F, but when the value of the stoichiometric air-fuel ratio is included, if A/Fh (at or less (fuel is rich)), the hydrocarbon (HC) component in the exhaust gas On the other hand, if ^/Fh<a2 or more (fuel is lean), nitrogen oxide (NO) increases.The operating air-fuel ratio of this oxygen sensor is set in a narrow range near the stoichiometric air-fuel ratio (al -a
2) In order to keep it within (above) the temperature of the detection part must be controlled to keep it within a narrow range TI-T2.

このため、従来より、酸素センサにヒータを設け、その
ヒータの抵抗値が所定の抵抗値になるようにヒータへの
供給電力を制御することにより、検出部の温度を一定に
制御する装置が知られている(例え(戴 特開昭57−
197459号、60−164241号、6〇−202
348号等)。
For this reason, conventional devices have been known that control the temperature of the detection part at a constant level by providing a heater in the oxygen sensor and controlling the power supplied to the heater so that the resistance value of the heater becomes a predetermined resistance value. (Example)
No. 197459, No. 60-164241, No. 60-202
348 etc.).

[発明が解決しようとする課題] 上記従来のセンサの温度制御は、ヒータの抵抗値がセン
サの温度に応じて変化することを利用したものであるが
、より詳しく検討すると、ヒータの抵抗値を所定値に制
御するのみで(飄 ヒータへの通電を開始した直後の検
出部の温度を良好に制御することができないことがある
[Problems to be Solved by the Invention] The conventional sensor temperature control described above utilizes the fact that the resistance value of the heater changes depending on the sensor temperature. It may not be possible to satisfactorily control the temperature of the detection unit immediately after the heater starts to be energized by simply controlling it to a predetermined value.

つまりヒータの抵抗値11  センサの検出部周囲に配
設されるヒータ先端部の抵抗と、排気管へのセンサ取付
部近傍に位置するヒータ後端部の抵抗との合成抵抗であ
り、しかもこれら各部の温度上昇速度は熱審量の違いに
よってヒータ先端部の方がヒータ後端部より早くなるた
め、通電開始初期のヒータ抵抗値(、t、ヒータ先端部
(即ちセンサの検出部)の温度より低い温度を表わすこ
ととなり、通電開始初期にもヒータ抵抗値が目標抵抗値
となるようにヒータへの供給電力を制御していると、検
出部の温度が目標温度(正常作動温度)以上に過上昇(
オーバーシュート)してしまうのである。
In other words, the heater resistance value 11 is the combined resistance of the resistance at the tip of the heater disposed around the detection part of the sensor and the resistance at the rear end of the heater located near the sensor attachment part to the exhaust pipe. Because the temperature rise rate at the tip of the heater is faster than at the rear end of the heater due to the difference in thermal evaluation, the heater resistance value (,t, at the beginning of energization, This indicates a low temperature, and if the power supplied to the heater is controlled so that the heater resistance value becomes the target resistance value even at the beginning of energization, the temperature of the detection part may exceed the target temperature (normal operating temperature). rise(
overshoot).

そしてこのように検出部の温度が過上昇すると、検出素
子により空燃比を正確に検出することができなくなって
しまう。
If the temperature of the detection section rises excessively in this manner, the air-fuel ratio cannot be accurately detected by the detection element.

[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するために成された本発明に係る酸素セ
ンサ用ヒータの制御装置は、第1図にその構成を例示す
るよう1ミ 車両の内燃機関EGの排気中の酸素濃度を
検出するセンサO3に設けられたヒータHTの抵抗値R
Hを検出し、その抵抗値RHが所定の目標ヒータ抵抗値
RTとなるようにヒータH■へ供給する電力PWを制御
する酸素センサ用ヒータの制御装置HCにおいて、次の
ような各手段を備えることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A control device for an oxygen sensor heater according to the present invention, which has been accomplished in order to solve the above problems, is a control device for an internal combustion engine EG of a 1-mm vehicle, the configuration of which is illustrated in FIG. Resistance value R of heater HT installed in sensor O3 that detects oxygen concentration in exhaust gas
An oxygen sensor heater control device HC that detects H and controls the electric power PW supplied to the heater H so that the resistance value RH becomes a predetermined target heater resistance value RT includes the following means. It is characterized by

(Ml)車両の状態に応じて、酸素センサO3のヒータ
)(Tへの通電制御を行うか否かを判定する通電条件判
定手段 (M2)通電制御を行うと判定された場合に(表 その
最初の所定期間内だけ上記ヒータHTへ供給する電力P
Wを抑制するヒータ電力抑制手段 [作用] 車両が通常の運転をされているとき+、lt、  酸素
センサO8のヒータHTへ供給する電力UW(戴  そ
のヒータHTの抵抗値R)lが所定の目標値RTとなる
ように制御される。これにより酸素センサO3の検出部
の温度は一定の値に保た札 正確な酸素濃度検出が保証
される。
(Ml) Depending on the state of the vehicle, energization condition determining means (M2) that determines whether to perform energization control to oxygen sensor O3 (heater of oxygen sensor O3) (T). Electric power P supplied to the heater HT only during the first predetermined period
Heater power suppressing means for suppressing W [Function] When the vehicle is being operated normally, the electric power UW supplied to the heater HT of the oxygen sensor O8 (resistance value R of the heater HT) l is at a predetermined level. It is controlled to reach the target value RT. As a result, the temperature of the detection part of the oxygen sensor O3 is kept at a constant value, and accurate oxygen concentration detection is guaranteed.

このようなヒータHTへの通電制御(山 車両の状態が
予め定められた所定の状態にあるときにのみ、行われる
0例えt−X  バッテリを保護するために、スタータ
モータが作動しているときや、気温が非常に低い場合の
始動後一定時は 通電制御は禁止される0通電条件判定
手段Mlは現在の車両状態からみて、ヒータHTの通電
制御を行ってもよいか否かを判定する。そして通電条件
判定手段MlがヒータHTへの通電制御を開始してもよ
いと判定すると、ヒータ電力抑制手段M2が、その時か
ら所定期間だけ、ヒータHTへの供給電力PWを抑制す
る。これにより、ヒータ先端部の温度の上昇を抑制して
、酸素センサO3の検出部の温度が所定温度以上にオバ
シュートするのを防止できる。
This kind of power supply control to the heater HT (mountain) is carried out only when the vehicle is in a predetermined state.For example, when the starter motor is operating in order to protect the battery. Or, at certain times after starting when the temperature is very low, energization control is prohibited.0 The energization condition determining means Ml determines whether or not it is permissible to perform energization control of the heater HT in view of the current vehicle condition. Then, when the energization condition determining means Ml determines that the energization control to the heater HT may be started, the heater power suppressing means M2 suppresses the power PW supplied to the heater HT for a predetermined period from that time. , it is possible to suppress the temperature rise at the tip of the heater and prevent the temperature of the detection section of the oxygen sensor O3 from overshooting to a predetermined temperature or higher.

[実施例] 以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず第2図は実施例のヒータ制御装置全体の構成を表す
電気回路図である。
First, FIG. 2 is an electric circuit diagram showing the overall configuration of the heater control device of the embodiment.

図に示す如く、自動車エンジンの排気管に取り付けられ
た酸素センサのヒータ10に1山 イグニションスイッ
チ11を介して、自動車のメインバッテリ12が接続さ
れる。ヒータlOには更に直列に、スイッチング(パワ
ー)トランジスタ14及び比較抵抗16が接続される。
As shown in the figure, a main battery 12 of an automobile is connected via an ignition switch 11 to a heater 10 of an oxygen sensor attached to an exhaust pipe of an automobile engine. A switching (power) transistor 14 and a comparison resistor 16 are further connected in series to the heater IO.

 トランジスタ14と比較抵抗16との間の(接地電位
に対する)電位AOはオペアンプ18により増幅さ札 
AC−DCコンバータ(ABC) 24を介して電子制
御装置(ECU) 26に入力される。
The potential AO (relative to ground potential) between the transistor 14 and the comparison resistor 16 is amplified by the operational amplifier 18.
It is input to an electronic control unit (ECU) 26 via an AC-DC converter (ABC) 24.

バッテリ電圧VBもADC24を介してECU26に入
力される。尚、以下の説明において、ヒータlO及び比
較抵抗16の抵抗値を、各々、RH,R1とする。
Battery voltage VB is also input to ECU 26 via ADC 24. In the following description, the resistance values of the heater lO and the comparison resistor 16 are assumed to be RH and R1, respectively.

ECt126(友 第3図に示すように 周知のCPU
30、ROM32、RAM34、バックアップRAM3
5、入力部36、出力部38等を備えたマイクロコンピ
ュータである。
ECt126 (friend) As shown in Figure 3, the well-known CPU
30, ROM32, RAM34, backup RAM3
5, a microcomputer equipped with an input section 36, an output section 38, etc.

第2図には示さなかったが、エンジンのスロットルバル
ブが閉じたときにON信号を出力するアイドルスイッチ
(LL SW、) 40、車速センサ(SPD) 42
、冷却水の温度センサ(THW) 44、回転速度セン
サ(NE) 46、吸入空気量を測定するエアフロメー
タ(Q)48からの信号も入力部36を介してECU2
6に入力される。また図示しないが、ECU26に1表
 エンジン制御装置から点火及び燃料噴射のために出力
される点火信号及び噴射信号も入力される。そしてEC
U261L  それら入力信号に基づき、次のようなヒ
ータ制御処理を行う。
Although not shown in Fig. 2, there is an idle switch (LL SW,) 40 that outputs an ON signal when the engine throttle valve closes, and a vehicle speed sensor (SPD) 42.
, a cooling water temperature sensor (THW) 44, a rotational speed sensor (NE) 46, and signals from an air flow meter (Q) 48 that measures the amount of intake air are also sent to the ECU 2 via the input section 36.
6 is input. Although not shown, ignition signals and injection signals output from the engine control device for ignition and fuel injection are also input to the ECU 26. And E.C.
U261L Based on these input signals, the following heater control processing is performed.

°、°第4図はそのヒータ制御処理ルーチンのフローチ
ャートであるが、ECU26はこのルーチンを64m5
ec、毎に実行する。本ルーチンがスタートすると、最
初にステップ100で、現在の運転状態はヒータlOに
通電してもよい状態か否かを判定する。具体的二(戴 
スタータモータが作動していないこと、パッチ1月2の
電圧が所定値以上あること、気温が所定値以上あること
、という3条件を満たした場合ミ ヒータlOへ通電可
能と判定される。ここで、通電してはいけない(NO)
と判定されると、ステップ110で変数Y)(Tに値O
を代入する。この変数YHTll、  CPU30によ
り実行される別のルーチンでスイッチングトランジスタ
14への出力ボートに出力さ托 これによりスイッチン
グトランジスタ14は非導通となって、ヒータlOへの
通電が停止される。
°, °Figure 4 is a flowchart of the heater control processing routine.
Execute every ec. When this routine starts, first in step 100 it is determined whether the current operating state is such that it is acceptable to energize the heater IO. concrete second (dai)
If three conditions are met: the starter motor is not operating, the voltage of Patch January 2 is above a predetermined value, and the temperature is above a predetermined value, it is determined that it is possible to energize the Mi heater IO. Do not turn on electricity here (NO)
If it is determined that
Substitute. This variable YHTll is output to the output port to the switching transistor 14 in another routine executed by the CPU 30. As a result, the switching transistor 14 becomes non-conductive, and the current supply to the heater IO is stopped.

ステップ100の判定がYESの場合に(表 ステップ
120へ進み、このルーチンの実行がステップ100で
通電0にとなってから最初の実行であるか否かが判定さ
れる。以下、通電制御可能とされて以降最初の実行サイ
クルについて、まず話を進める。
If the determination in step 100 is YES (Table 1), the process advances to step 120, where it is determined whether this routine is the first execution after the energization was turned to 0 in step 100. Let's start by talking about the first execution cycle after the execution.

このときに+1.  ステップ!30でフラグX、RT
WをOにリセットする。このフラグX、RTWl&  
0のときにはヒータlOへの通電制御を開始した直後の
時期であることを示し、]のときにはそれ以降の通常の
時期であることを示すためものである。
+1 at this time. Step! Flag X at 30, RT
Reset W to O. This flag X, RTWl&
When it is 0, it indicates that it is the time immediately after starting the energization control to the heater lO, and when it is ], it is to indicate that it is the normal time after that.

次のステップ135で(よ バックアップRAM35か
ら前回の運転終了時のヒータ制御目標抵抗値RTOを読
み出し、目標抵抗値変数RTに代入する。そして、ステ
ップ140でRTから所定値Aを減算し、保存変数RT
Wに代入する。この値(あるい1よ 減算すべき所定値
A)は 次のことを考慮して、予め実験やコンピュータ
シミュレーションにより定められる。上述の通り、酸素
センサの検出部と取付部と(友 熱容量の差により昇温
速度が異なり、検出部の方が早く昇温する。ここで、ヒ
ータの抵抗値R)Iは検出部の抵抗値RHと取付部の抵
抗値RH2の和であるため、全体のヒータ抵抗RHがセ
ンサの正常作動温度に相当する目標抵抗値になるまでヒ
ータ10に通電したので(表 検出部の温度はその正常
作動温度をオーバーしてしまう。従って、値A(友 セ
ンサが最終的に正常作動温度まで上昇するとき1:。
In the next step 135, the heater control target resistance value RTO at the end of the previous operation is read from the backup RAM 35 and assigned to the target resistance value variable RT.Then, in step 140, a predetermined value A is subtracted from RT, and the saved variable RT
Substitute into W. This value (or the predetermined value A to be subtracted from 1) is determined in advance through experiments and computer simulations, taking the following into account. As mentioned above, the temperature rise rate is different between the detection part and the mounting part of the oxygen sensor due to the difference in heat capacity, and the temperature of the detection part rises faster.Here, the heater resistance R) I is the resistance of the detection part. Since it is the sum of the resistance value RH and the resistance value RH2 of the mounting part, the heater 10 was energized until the overall heater resistance RH reached the target resistance value corresponding to the normal operating temperature of the sensor. The operating temperature will be exceeded.Therefore, the value A (1) when the sensor finally rises to the normal operating temperature.

検出部の温度がオーバシュートしないよう1.1− 検
出部と取付部との昇温速度の差を考慮して定められる。
In order to prevent the temperature of the detection part from overshooting, it is determined by taking into consideration the difference in temperature increase rate between the detection part and the mounting part.

次のステップ+50で11  目標抵抗値変数RT内の
値(現在はRTO)と保存変数RTW内の値(RTO−
A)とを交換する。これにより目標抵抗値変数RT内に
は初期目標抵抗値(RTO−A)が入り、ヒータlOへ
の通電1;Ill、  ヒータ抵抗R)lがこの値(R
T[1−A)となるように制御される。保存変数RTW
内には通常運転状態での目標抵抗値RTOが入り、通常
制御になるまで保存される。
At the next step +50, the value in the target resistance value variable RT (currently RTO) and the value in the saved variable RTW (RTO-
A) Replace with. As a result, the initial target resistance value (RTO-A) is entered in the target resistance value variable RT, and the heater resistance R)l is set to this value (RTO-A).
T[1-A). Save variable RTW
The target resistance value RTO in the normal operating state is entered in the box, and is stored until normal control is achieved.

ステップ160で1上 ヒータ10を流れる電流IHT
が所定値IB以下であるか否かが判定さ札 団T>18
のときはステップ110でヒータ10への通電が禁止さ
れる。これは電流量制限であり、センサへ通電を開始し
た直後の突入電流による熱衝撃を緩和するための措置で
ある。  K  1)IT I&  オペアンプ18か
ら出力される比較抵抗16の電位ADに基づき、後述の
第5図に示すIHT算出ルーチンの処理により算出され
る。
1 up in step 160 Current IHT flowing through heater 10
It is determined whether or not is less than a predetermined value IB.Group T>18
In this case, energization of the heater 10 is prohibited in step 110. This is a current amount limitation, and is a measure to alleviate thermal shock caused by rush current immediately after starting energization to the sensor. K1) IT I& Calculated by the process of the IHT calculation routine shown in FIG. 5, which will be described later, based on the potential AD of the comparison resistor 16 output from the operational amplifier 18.

IHT≦IBのとき(よ ステップ170でヒータ10
の抵抗値R1を次の式によって算出する。
When IHT≦IB (at step 170, heater 10
The resistance value R1 of is calculated by the following formula.

RH= VB/IHT −R1 ここで、VBはバッテリ12の電圧であり、後述の第6
図に示すVB算出ルーチンの処理により算出される。そ
して、ステップ180で(上 算出されたヒータ抵抗値
RHが目標抵抗値RT(現在は低い方の値)以上か否か
を判定する0通電を開始した直後1戴 普A  RH<
RTであるため、ステップ190へ進んでY)(Tを1
にセットする。これにより、スイッチングトランジスタ
14が導通状態となり、ヒータ10に電流が流れる。
RH=VB/IHT-R1 Here, VB is the voltage of the battery 12, and the sixth
It is calculated by the processing of the VB calculation routine shown in the figure. Then, in step 180, it is determined whether the calculated heater resistance value RH is greater than or equal to the target resistance value RT (currently the lower value).
Since it is RT, proceed to step 190 and set Y)(T to 1.
Set to . As a result, the switching transistor 14 becomes conductive, and current flows through the heater 10.

その後ステップ250でフラグX、RTWが1であるか
否かを判定する。第1回目の実行の場合に(、t、フラ
グX、RTWはステップ130でOにリセットされてい
るので、そのまま本ルーチンを終了する0以上がヒータ
への通電開始後第1回目の本ルーチンの実行の経過であ
る。
Thereafter, in step 250, it is determined whether the flag X and RTW are 1 or not. In the case of the first execution, (, t, flag This is the progress of the execution.

2回目以降の本ルーチンの実行ではステップ130〜1
50は実行されないため、目標抵抗値RTは低い方の値
のままであり、また、 しばらくはステップ180でR
H< RTと判定されるので、ヒータlOは通電され続
ける(ステップ190) 、  もちろん、このは ヒ
ータ電流IHTが制限値18以上になれば通電は停止さ
れる(ステップ160.110)。
In the second and subsequent executions of this routine, steps 130-1
50 is not executed, the target resistance value RT remains at the lower value, and for a while R is set at step 180.
Since it is determined that H<RT, the heater IO continues to be energized (step 190). Of course, if the heater current IHT becomes the limit value 18 or more, the energization is stopped (step 160.110).

センサの温度がある程度上昇し、RH≧RTとなったと
きに(上 ステップ200以降の処理が実行される。
When the temperature of the sensor rises to a certain extent and RH≧RT (upper step 200 and subsequent steps are executed).

ステップ200で(友 ます、フラグX、RTWが末だ
Oであるか否かが判定される。最初はこのフラグX、R
TWの値はステップ130で0にされたままであるので
、ステップ210へ進み、目標抵抗値変数RTの値を所
定の小さな値CRTだけ増加させる(つまり、RT内の
値はRTO−A+DRTとなる)。そして、増加された
変数RTが保存変数RTW(この中には通常状態での目
標抵抗値RTOが保存されている)以上になったか否か
を判定する。DRTはAよりは十分小さい値であるので
、最初はRT< RTWであるため、ステップ240へ
進んでYHTをOとして、ヒータlOへの通電を停止す
る。
In step 200, it is determined whether the flags X, RTW are the end.
Since the value of TW remains 0 in step 130, the process proceeds to step 210 and increases the value of the target resistance value variable RT by a predetermined small value CRT (that is, the value in RT becomes RTO-A+DRT). . Then, it is determined whether the increased variable RT has become equal to or greater than the stored variable RTW (in which the target resistance value RTO in the normal state is stored). Since DRT is a sufficiently smaller value than A, RT<RTW at first, the process proceeds to step 240, sets YHT to O, and stops energizing the heater IO.

何回かこのルーチンを繰り返して、ステップ21OでR
Tが少しずつ(DRTずつ)増加してゆき、RTが通常
状態での目標抵抗値RTW にRTO)を超えたとき(
表 ステップ230でフラグX、 RTWが1にセット
され、る、つまり、目標抵抗値が初期の低い値RTO−
Aから通常の値RTOに完全に移行したということであ
り、ヒータlOに対する通電制御の初期制御が終了した
ことを宣言するものである。この場合に(表それ以降ス
テップ260が必ず実行さ札 全く通常のヒータ制御が
行われる。
Repeat this routine several times and at step 21O
T increases little by little (by DRT), and when RT exceeds the target resistance value RTW (RTO) in the normal state (
In step 230, flag
This means that the transition from A to the normal value RTO has been completed, and declares that the initial control of the energization control for the heater IO has ended. In this case (from which step 260 is always executed), completely normal heater control is performed.

ステップ2601上  以降の処理(ステップ270〜
290)で、酸素センサの個体差や経時変化に起因する
ヒータ固有の抵抗値のばらつきを補償するために目標抵
抗値RTの補正を行う学習制御を実行するか否かを判断
するための処理で、具体的にはアイドルスイッチ(LL
 SW、)がON (スロットルバルブが閉じている)
、車速が5kmハ以下、冷却水温が70℃以下、という
状態(即ちアイドリング状態)が所定時間(例えば2 
sec、)以上継続しているか否かを判断する。
Above step 2601 and subsequent processing (step 270~
290) is a process for determining whether or not to execute learning control that corrects the target resistance value RT in order to compensate for variations in the resistance value inherent in the heater due to individual differences in oxygen sensors and changes over time. , specifically the idle switch (LL
SW, ) is ON (throttle valve is closed)
, the vehicle speed is 5 km or less, and the cooling water temperature is 70°C or less (i.e., idling state) for a predetermined period of time (for example, 2
sec, ) or more.

そしてこの条件が満たされている場合に(友 ステップ
270にて、所定時間(数秒程度)の間のヒータ供給電
力の平均値PNを求め、ステップ280にて、この算出
した電力の平均値PNから目標抵抗値RTの補正値△R
Tを算出し、次ステツプ290にて、この補正値ΔRT
により目標抵抗値RTを補正する、といった手順で目標
抵抗値RTを更新する学習制御を実行する。
Then, if this condition is satisfied, in step 270, the average value PN of the heater supply power for a predetermined period of time (about several seconds) is calculated, and in step 280, from this calculated average value PN of the power, Correction value △R of target resistance value RT
T is calculated, and in the next step 290, this correction value ΔRT
Learning control is executed to update the target resistance value RT by correcting the target resistance value RT.

尚本実施例ではヒータlOは第4図のルーチンの実行サ
イクル(64m5ec、)毎にON又はOFFとなるた
め、ステップ270での電力の平均値PNの算出(上P
N=Σ(P−YHT)/n イ旦し、  P =  (VB−IHT−1t(丁2−
Rl)により行われる。
In this embodiment, the heater lO is turned ON or OFF every execution cycle (64m5ec) of the routine shown in FIG.
N=Σ(P-YHT)/n P = (VB-IHT-1t(D2-
Rl).

またこの平均値PNに基づき補正値ΔRTを算出するス
テップ280の処理E  第7図に示すようなマツプを
予めROM32内に格納しておき、これを参照すること
により行われる。これにより電力の平均値PNが標準値
PNOと等しければ補正値ΔRTは0となり、それより
も大きければマイナスの補正値が与えられる。
Further, the process E of step 280 for calculating the correction value ΔRT based on this average value PN is performed by storing a map as shown in FIG. 7 in advance in the ROM 32 and referring to this map. As a result, if the average power value PN is equal to the standard value PNO, the correction value ΔRT becomes 0, and if it is larger than that, a negative correction value is given.

次にヒータ10を流れる電流IHTを算出するIHT算
出ルーチン(第5図)について説明する。このIH■算
出ルーチン(友 所定時間(例えば65m5ec、)毎
に強制的にヒータl口を通電することにより実行される
もので、本ルーチンがスタートすると、まずステップ5
00にて、オペアンプ18から出力される比較抵抗16
の電位^Oを取り込み、この電位ADに基づき、第8図
に示す如きマツプを用いて、現時点でのヒータ電流IH
Tnを算出する。そして続くステップ51Oで1友 現
在点火信号が入力されているか否かを判断し、点火信号
が入力されていなけれ(数次ステップ520に移行して
、噴射信号が入力されているか否かを判断する。
Next, an IHT calculation routine (FIG. 5) for calculating the current IHT flowing through the heater 10 will be explained. This IH calculation routine is executed by forcibly energizing the heater l port every predetermined time (for example, 65 m5ec), and when this routine starts, first step 5
At 00, the comparison resistor 16 output from the operational amplifier 18
Based on this potential AD, the current heater current IH is calculated using a map as shown in Fig. 8.
Calculate Tn. Then, in the following step 51O, it is determined whether or not an ignition signal is currently being input. .

ステップ520にて噴射信号が入力されていると判断さ
れるか、ステップ5!0にて点火信号が入力されている
と判断されると、ステップ530に移行し、ステップ5
0口で求めたヒータ電流IHTnに所定値αを加えた値
を新たにヒータ電流IHTnとして設定する。
If it is determined in step 520 that an injection signal is input, or if it is determined in step 5!0 that an ignition signal is input, the process moves to step 530, and step 5
A value obtained by adding a predetermined value α to the heater current IHTn obtained at 0 inputs is newly set as the heater current IHTn.

このステップ510〜530の処理(上 エンジン側で
点火或は燃料噴射が実行されると、バッテリ電圧VBが
大きく変動(低下)し、ステップ500で求めたヒータ
電流tHTnが通常のバッテリ電圧VBを印加した場合
に比べて小さくなるので、こうした電圧変動に伴い生ず
るヒータ電流IH1’nの変動分を補正するためぬ処理
である9 次にステップ530にてヒータ電流団Tnが補正される
か、ステップ520にて否定判断されると、続くステッ
プ5401こ移行り7、上記求めたヒータ電流HTnと
前回当該ルーチンを実行した際に求めたヒータ電流I)
ITn−1とを大小比較する。そシ、、て1HTn≧団
Tn−1であれlfL  ステップ550に移行して、
次式%式%) を用いて、上述のヒータ制御処理ルーチンでヒータ制御
のために使用するヒータ電JIHTを算出し、逆に1H
Tn< IHTn−1であれ(L ステップ560に移
行して、前回求めhヒータ電流l HTn−1から所定
値1aを減じた値をヒータ制御のために使用するヒータ
電流IHTとして設定する。
Processing of steps 510 to 530 (upper) When ignition or fuel injection is executed on the engine side, battery voltage VB changes (decreases) greatly, and heater current tHTn obtained in step 500 applies normal battery voltage VB. This process is not intended to correct the variation in heater current IH1'n that occurs due to such voltage variation. If a negative determination is made in step 5401, the process moves to step 5401, where the heater current HTn obtained above and the heater current I obtained when the routine was executed last time are calculated.
Compare the size with ITn-1. So, if 1HTn≧Tn-1, lfL Proceed to step 550,
Using the following formula (% formula %), calculate the heater electric current JIHT used for heater control in the heater control processing routine described above, and conversely calculate 1H
If Tn<IHTn-1 (L), proceed to step 560, and set the value obtained by subtracting the predetermined value 1a from the previously determined h heater current lHTn-1 as the heater current IHT used for heater control.

そしてこのようにヒータ電流団■が算出されると、続く
ステップ570に移行して、次回の処理のために、この
値IHTを今回のヒータ電流I HTnとして設定し、
処理を一旦終了する。
Once the heater current group (■) has been calculated in this way, the process moves to the subsequent step 570, where this value IHT is set as the current heater current IHTn for the next process.
Terminate the process once.

ここで上記ステップ540〜550の処理(上 ステッ
プ500においてヒータ電流1NTnが誤算出された場
合のヒータの誤制御を防止するための処理である。
Here, the process of steps 540 to 550 (above) is a process for preventing erroneous control of the heater when the heater current 1NTn is erroneously calculated in step 500.

つまり所定時間(65m5ec、)内にヒータ電流IH
Tが急変することは通常ないので、ヒータ電流1)IT
の急変動分を所謂なまし処理によって除去しているので
ある。
In other words, within a predetermined time (65m5ec), the heater current IH
Since T does not usually change suddenly, the heater current 1) IT
The sudden fluctuations in the equation are removed by a so-called smoothing process.

尚本実施例で(l  IHTnが前回の値fHTn−1
より増加しているときに1よ ステップ550にてその
平均値をとる通常のなまし処理によりヒータ電流IHT
を算出するが、1HTnが前回の値IHTn〜1より減
少しているときに1友 ステップ560にてIHTn−
1から所定値1aを減することによりヒータ電流IHT
を算出している。これ沫 ヒータ電流団■が減少すると
いうことはヒータ抵抗RHが大きくなることを意味し、
それによってヒータの通電停止傾向が大きくなるためで
あり、ヒータ電流+Hrh<4少傾向にある時にi上I
HTn−1より所定値laを減することで、ヒータ電流
IHTを除々に減少させ、これによってヒータの通電停
止傾向が大きくなるのを防止しているのである。
In this embodiment, (l IHTn is the previous value fHTn-1
When the heater current IHT increases by 1, the heater current IHT is
However, when 1HTn decreases from the previous value IHTn~1, 1 friend is calculated.In step 560, IHTn-
By subtracting the predetermined value 1a from 1, the heater current IHT
is being calculated. A decrease in the heater current group means that the heater resistance RH increases.
This is because the heater tends to stop energizing, and when the heater current +Hrh<4 tends to be small,
By subtracting the predetermined value la from HTn-1, the heater current IHT is gradually reduced, thereby preventing the heater from becoming more likely to stop energizing.

次にバッテリ電圧VBを算出するVB算出ルーチン(第
6図)(表  上記団T算出ルーチンより長い所定時間
(例えば115m5ec、)毎に実行される。
Next, the VB calculation routine (FIG. 6) for calculating the battery voltage VB is executed every predetermined time period (for example, 115 m5ec), which is longer than the group T calculation routine described above.

第6図に示す如くこのVB算出ルーチンは、まずステッ
プ600にて、ADC24を介して入力されるバッテリ
電圧VBを取り込み、続くステップ610にて、現在ヒ
ータ10の通電が停止されているか否かを判断し、通電
が停止されている場合に(表 ステップ620にて、ス
テップ600で取り込んだバッテリ電圧VBから所定値
βを減じた値を制御に用いるバッテリ電圧VBとして設
定した後処理を終了し、そうでなければそのまま処理を
終了する、といった手順で実行される。
As shown in FIG. 6, this VB calculation routine first takes in the battery voltage VB input via the ADC 24 in step 600, and then in step 610 checks whether or not the heater 10 is currently de-energized. In step 620, a value obtained by subtracting a predetermined value β from the battery voltage VB taken in in step 600 is set as the battery voltage VB used for control. If not, the process is simply terminated.

つまり、ヒータ電流IHTはヒータlOを通電すること
により求められるものであり、またヒータ通電時のバッ
テリ電圧VBは非通電時より低下するため、VB算出ル
ーチンで(上 ステップ600にて取り込んだバッテリ
電圧VBがヒータlOの非通電時の値であれ(fS  
その値VBから所定値βを減することで、バッテリ電圧
VBをヒータ通電時の値に対応させているのである。そ
してこの結果ヒータ制御処理ルーチンにおいてヒータ抵
抗RHを正確に求めることが可能となる。
In other words, the heater current IHT is determined by energizing the heater lO, and since the battery voltage VB when the heater is energized is lower than when it is not energized, the battery voltage VB taken in step 600 (above) is used in the VB calculation routine. Even if VB is the value when heater lO is not energized (fS
By subtracting a predetermined value β from the value VB, the battery voltage VB is made to correspond to the value when the heater is energized. As a result, it becomes possible to accurately determine the heater resistance RH in the heater control processing routine.

次に本実施例によるヒータ通電制御の様子を第9図のタ
イムチャートにより説明する。
Next, the state of heater energization control according to this embodiment will be explained with reference to the time chart of FIG. 9.

スタータモータによるエンジンの起動が終了したときに
(時刻tl)通電可能と判断され(ステップ10口)、
RTがRTO−Aに設定されるととも1:、通電が開始
される。最初はヒータlOの抵抗値R)Iが低く、大き
な電流が流れるため、ステップ160.110によりし
ばしば通電は停止される(Y)ITのグラフ参照)。あ
る時点t2からはヒータ抵抗RHがある程度大きくなる
(しかし、目標値RTよりは未だ低い)ため、電流1)
ITが制限値IBを超えることがなくなり、ヒータlO
には常に電流が流れるようになる。
When the starter motor finishes starting the engine (time tl), it is determined that power can be applied (step 10),
When RT is set to RTO-A, 1: energization is started. Initially, the resistance value R)I of the heater IO is low and a large current flows, so the current supply is often stopped in steps 160 and 110 (see the graph of Y)IT). From a certain point t2 onwards, the heater resistance RH increases to some extent (however, it is still lower than the target value RT), so the current 1)
IT no longer exceeds the limit value IB, and the heater lO
Current will always flow through.

この時期に1よ 酸素センサの検出部の温度は急激に上
昇し、ヒータ抵抗RHも同時に増加してゆくが、ヒータ
抵抗RHが目標抵抗値RT(初期値RTO−A)を超え
た時点t3でヒータlOへの通電は一旦停止される。こ
の時点t3でl;J、、  値Aが前述のように設定し
であるため、検出部の温度はほぼ正常作動温度に達して
いる(RHI参照)。以後、通電・遮断が断続的に繰り
返されてゆく間に、目標抵抗値RTli  第4図のル
ーチンを1口実行する毎(64msec、毎)にDRT
ずつ増加し、取付部の温度も徐々に上昇してゆき平衡温
度に近づいて行((RH2参照)。
During this period, the temperature of the detection part of the oxygen sensor rises rapidly, and the heater resistance RH also increases at the same time, but at the time t3 when the heater resistance RH exceeds the target resistance value RT (initial value RTO-A). Power supply to the heater IO is temporarily stopped. At this time point t3, since the value A is set as described above, the temperature of the detection section has almost reached the normal operating temperature (see RHI). After that, while the energization/cutoff is repeated intermittently, the target resistance value RTli is
The temperature of the mounting part gradually increases and approaches the equilibrium temperature ((see RH2)).

尚、CRTの値(上 酸素センサの検出部の温度が正常
作動温度に達した後のR)12の上昇速度を考慮して定
める(例え(戯 車両が80kmハで定常走行したとき
のセンサ取付部の温度上昇と一致するよう゛に)が、運
転条件・気温等によって変化させてもよい、第9図の検
出部温度のグラフにおいて、点鎖線は本実施例のような
制御を行わない場合(即ち目標抵抗値RTe値Aにより
補正していない場合)の温度変化を示すが、初期に急患
に上昇してオーバシュートを生ずることが示される。
In addition, the CRT value (R after the temperature of the detection part of the oxygen sensor reaches the normal operating temperature) is determined by taking into account the rising speed of In the graph of the detection part temperature in Fig. 9, the dotted line indicates the case where control as in this embodiment is not performed. (In other words, when the temperature is not corrected by the target resistance value RTe value A), it is shown that the temperature rises suddenly to an initial stage and an overshoot occurs.

以上説明したよう1:、上記実施例で(上 ヒータ通電
開始時の目標抵抗値RTとして通常の目標抵抗値RTO
から値Aを減じた値に設定し、その後ヒタ抵抗RHが目
標抵抗RTに達すると、目標抵抗値RTを通常の目標抵
抗値RTOまで徐々に増加させることにより、目標抵抗
値RTが通常の値RTOに達するまでのは ヒータ10
への供給電力を通常より抑制して、ヒータ通電開始初期
に酸素センサの検出部の温度が目標温度以上に過上昇す
るのを防止するようにされている。ところで酸素センサ
の検出部の温度が目標温度以上に過上昇するのを防止す
るに(よ ヒータへの供給電力を抑制できればよく、上
記実施例のように目標抵抗値RTを補正する方法とは異
なる方法であっても実現できる。
As explained above, 1: In the above embodiment (1) the normal target resistance value RTO is set as the target resistance value RT at the start of heater energization.
When the resistance RH reaches the target resistance RT, the target resistance value RT is gradually increased to the normal target resistance value RTO, so that the target resistance value RT becomes the normal value. Heater 10 until reaching RTO
The power supplied to the oxygen sensor is suppressed more than usual to prevent the temperature of the detection section of the oxygen sensor from rising excessively above the target temperature at the beginning of the heater energization. By the way, in order to prevent the temperature of the detection part of the oxygen sensor from rising excessively above the target temperature, it is sufficient to suppress the power supplied to the heater, which is different from the method of correcting the target resistance value RT as in the above embodiment. It can be achieved by any method.

そこで次に本発明の第2実施例として、ヒータlOの通
電時間を抑制することによりヒータ10への供給電力を
抑制するヒータ制御処理ルーチンについて第10図のフ
ローチャートに沿って説明する。
Therefore, as a second embodiment of the present invention, a heater control processing routine for suppressing the power supplied to the heater 10 by suppressing the energization time of the heater 10 will be explained with reference to the flowchart of FIG. 10.

尚第10図のヒータ制御処理ルーチン(表 上記ステッ
プ100と同様の判定処理によりヒータlOの通電制御
の実行条件が成立していると判断されているときl、 
 ECU26において16m5ec、毎に実行される処
理である。また本ルーチンで(よ ヒータlOの電力制
御を、所定周期毎にヒータ10の通電・非通電を繰り返
すデユーティ制御によって実現する。
Note that the heater control processing routine in FIG.
This process is executed in the ECU 26 every 16m5ec. In addition, in this routine, power control of the heater 10 is realized by duty control that repeats energization and de-energization of the heater 10 at predetermined intervals.

図に示す如く、本実施例のヒータ制御処理ルーチンで(
上 まずステップ300を実行し、現在ヒータlOに電
力が供給されているか否かを判定する。そしてヒータl
Oに電力が供給されているとき(よ ステップ310で
、前述のステップ260と同様に、目標抵抗値RTの学
習条件が成立しているか否かを判断し、学習条件が成立
している場合に(よ ステップ320へ進んで、ヒータ
lOに供給されている電力PWを次の式により算出する
As shown in the figure, in the heater control processing routine of this embodiment (
First, step 300 is executed to determine whether power is currently being supplied to the heater IO. and heater l
In step 310, similarly to step 260 described above, it is determined whether the learning condition for the target resistance value RT is satisfied, and if the learning condition is satisfied, (Proceeding to step 320, the electric power PW being supplied to the heater IO is calculated using the following formula.

PW =(VB−1)IT −IHT2−R1)・(D
UTY/256)ここで、DUTYは後述するデユーテ
ィ比に対応するカウンタである。ステップ330で(上
 ステップ320における電力PWの算出が256回行
われたか否かを判定し、この判定がYESの場合に(飄
 ステップ340へ進む。するとステップ340で(よ
 この256回の電力算出値PWの平均値av(PW)
をPNとして算出し、次ステツプ350及び360にて
、前述のステップ280及び290と同様にして、目標
抵抗値RTを更新する。
PW = (VB-1)IT-IHT2-R1)・(D
UTY/256) Here, DUTY is a counter corresponding to a duty ratio described later. In step 330, it is determined whether or not the power PW calculation in step 320 has been performed 256 times, and if this determination is YES, the process proceeds to step 340. Average value av(PW) of value PW
is calculated as PN, and in the next steps 350 and 360, the target resistance value RT is updated in the same manner as in steps 280 and 290 described above.

このように目標抵抗値RTの学習制御が実行されるか、
ステップ310又はステップ330にてNOと判断され
ると、ステップ370に移行し、前述のステップ170
と同様に、 ヒータ10の抵抗値R1を算出する。
Whether the learning control of the target resistance value RT is executed in this way,
If NO is determined in step 310 or step 330, the process moves to step 370, and the step 170 described above
Similarly, the resistance value R1 of the heater 10 is calculated.

そして続くステップ380〜400で(友 このヒータ
抵抗RHが目標抵抗値RT以上か以下かにより、ヒータ
lOへ供給する電力のデユーティ比対応カウンタDUT
Yを1だけ増加又は減少する。DUTYと(上 第11
図(B)で示すように、ヒータlOのON・OFFサイ
クル時間(a)に対するON時間(b)の地 即ちデユ
ーティ比(b/aX Ion%)に対応する値であり、
本実施例で(上後述のフリーランニングカウンタCDU
TYと対応するよう1:、0〜256の値をとる。
Then, in the following steps 380 to 400, depending on whether the heater resistance RH is above or below the target resistance value RT, the counter DUT corresponding to the duty ratio of the electric power supplied to the heater IO is
Increase or decrease Y by 1. DUTY (Top 11th)
As shown in Figure (B), it is the value corresponding to the ON time (b) relative to the ON/OFF cycle time (a) of the heater lO, that is, the duty ratio (b/aX Ion%),
In this embodiment (free running counter CDU described above and later)
It takes a value of 1:, 0 to 256 to correspond to TY.

このようにDUTYが設定されると、次にステップ41
0に移行し、エンジンの始動後、所定時間(例えば3S
Osec、)経過したか否かを判断する。そして所定時
間経過していなけれ(戴 ステップ420に移行し、上
記ステップ360にて目標抵抗値RTが更新されたか否
かを判断し、目標抵抗値RTが更新されていなけれ(′
L ステップ430にて、目標抵抗値RTに基づき、第
12図のマツプを用いてDUTYの上限値を表すDUT
Ymaxを算出し、ステップ44υに移行する。
Once the DUTY is set in this way, step 41
0 for a predetermined period of time (e.g. 3S) after starting the engine.
Osec, ) has elapsed. Then, if the predetermined time has not elapsed (Dai), the process moves to step 420, and it is determined whether or not the target resistance value RT has been updated in step 360, and if the target resistance value RT has not been updated ('
L At step 430, based on the target resistance value RT, the map of FIG. 12 is used to express the upper limit value of DUTY.
Ymax is calculated and the process moves to step 44υ.

一方ステップ410にてエンジン始動後所定時間経過し
ていると判断された場合、或はステップ420にて、目
標抵抗値RTが更新されたと判断された場合には、ステ
ップ450にてDUTYmaxに最大値256(デユー
ティ比で100%)を設定し、ステップ440に移行す
る。そして続くステップ440で1表 上記ステップ4
30又は450にて設定された上限値DUTYmaxと
、予め設定された下限値DυTYmin (= 8. 
 デユーティ比で3,125%)とに基づき、DUTY
がこの上・下限値の範囲を越えないようにガードするガ
ード処理を実行する。
On the other hand, if it is determined in step 410 that a predetermined period of time has elapsed since the engine was started, or if it is determined in step 420 that the target resistance value RT has been updated, then in step 450 the maximum value is set to DUTYmax. 256 (duty ratio: 100%), and the process moves to step 440. Then, in the following step 440, 1 table is shown in step 4 above.
Upper limit value DUTYmax set at 30 or 450 and lower limit value DυTYmin set in advance (=8.
DUTY
A guard process is executed to prevent the value from exceeding the upper and lower limit values.

ここでステラ:j410〜430の処理1よ エンジン
始動後所定時間経過するか、目標抵抗値RTが更新され
るまでのr。i、  DUTYmaxを目標抵抗値RT
に応じて256より小さい値に設定することにより、ヒ
ータlOの通電時間(即ち2 供給電力)を通常より抑
制するための処理で、これによってDUTYmaxが通
常より小さい値に設定される。
Here, Stella: Process 1 of j410 to 430 r until a predetermined period of time passes after the engine starts or until the target resistance value RT is updated. i, DUTYmax is the target resistance value RT
DUTYmax is set to a value smaller than 256 according to the processing for suppressing the energization time of the heater IO (namely, the supplied power) to a value smaller than normal.

尚エンジン始動後所定時間経過するか、目標抵抗値RT
が更新されるまでのjJ、  DUTYmaxにガード
をかけるの(九 目標抵抗値RTが更新されるのは目標
抵抗値RTの学習条件が成立している状態、即ちエンジ
ンが充分暖機されている状態であり、また、目標抵抗値
R丁が更新されなくてもエンジン始動後所定時間(本実
施例では350sec、)  経過しておれ(L エン
ジンは充分暖機されていると判断できるためである。つ
まりエンジンが充分暖機されている場合に(友 ヒータ
lOの取付部の温度も上昇して、検出部の温度が目標温
度以上に上昇することがないので、上記ステップ420
及び430で1友 こうした定常状態を、エンジン始動
後の時間と、目標抵抗値RTの更新状態とから、検出す
るのである。
The target resistance value RT
Guard jJ and DUTYmax until the target resistance value RT is updated. Moreover, even if the target resistance value R is not updated, it can be determined that the engine has been sufficiently warmed up after a predetermined period of time (350 seconds in this embodiment) has elapsed since the engine was started. In other words, if the engine is sufficiently warmed up (the temperature at the mounting part of the heater lO will also rise, and the temperature at the detection part will not rise above the target temperature), the above step 420
and 1 friend at 430. Such a steady state is detected from the time after the engine is started and the update state of the target resistance value RT.

またこうした条件が成立していないときに、目標抵抗値
RTに基づきDUTYmaxを設定するの(上 目標抵
抗値RTI;t、、  過去の学習制御によって、酸素
センサの個体差や経時変化に起因するヒータ固有の抵抗
値のばらつきを補償するように設定されており、この目
標抵抗値RTが大きければヒータの発熱量は供給電力に
対して少なく、目標抵抗値RTが小さければヒータの発
熱量は供給電力に対して大きいためである。つまり本実
施例で(よ 目標抵抗値RTに基づき、目標抵抗値RT
が小さいほどDUTYmaxを小さい値に設定すること
により、供給電力に対して発熱量の大きいヒータ程供給
電力を抑制できるようにしている。
In addition, when these conditions are not met, setting DUTYmax based on the target resistance value RT (Target resistance value RTI; t,, due to past learning control, the heater It is set to compensate for variations in the inherent resistance value, and if the target resistance value RT is large, the amount of heat generated by the heater is small relative to the supplied power, and if the target resistance value RT is small, the amount of heat generated by the heater is smaller than the supplied power. In other words, in this embodiment, the target resistance value RT
By setting DUTYmax to a smaller value as the value decreases, the supply power can be suppressed as the heater generates a larger amount of heat relative to the supplied power.

以上のようにDUTYのガード処理が実行されると、続
くステップ460に移行し、フリーランニングカウンタ
CDUTYを8だけ増加する。そして続くステップ47
0で(友 このCCUTYと上記設定されたDUTYと
を大小比較し、DUTY> CDυ冒のときにはステッ
プ480にてヒータl口をONとし、そうでなけれ(f
、、ステップ490にてヒータlOをOFFとする。尚
CDUTYLt、  2561:達した時点で0にリセ
ットされる。またステップ460の処理(よ ステップ
300にてヒータIOが通電されていない(即ち、  
0FF)  と判断されたときにも実行される。尚この
ステップ460〜490の処理は、第11図(A)に示
すよう1ミ 所定サイクル(本実施例でIt、、  1
6 m5ec、X(256/8) =512 m5ec
、)でヒータlOをON及びOFFさせることにより、
そのデユーティ比をDUTYに応じて定めるための処理
である。
When the DUTY guard processing is executed as described above, the process moves to the following step 460, and the free running counter CDUTY is incremented by 8. And then step 47
0 (Friend) Compare the size of this CCUTY and the DUTY set above, and if DUTY > CDυ exceeds, turn on the heater port in step 480, otherwise (f
,, In step 490, the heater IO is turned off. Note that CDUTYLt, 2561: is reset to 0 when it is reached. In addition, the process in step 460 (i.e., the heater IO is not energized in step 300 (i.e.,
It is also executed when it is determined that 0FF). Note that the processing of steps 460 to 490 is performed in one predetermined cycle (It, 1 in this embodiment) as shown in FIG. 11(A).
6 m5ec, X (256/8) =512 m5ec
, ) by turning on and off the heater lO.
This is a process for determining the duty ratio according to DUTY.

以上説明したように本実施例のヒータ制御処理ルーチン
で(上 ヒータlOの電力制御を、デユーティ制御によ
って行い、制御開始後、エンジンが暖機するまでの阻 
ヒータlOの通電時間を抑制することにより、ヒータ1
0への供給電力を抑制している。このため上記実施例と
同様1:、ヒータlOの通電開始後、酸素センサの検出
部の温度が目標温度以上に過上昇するの乞防止すること
ができ、温度上昇によってセンサが劣化するのを防止で
きる。
As explained above, in the heater control processing routine of this embodiment, power control of the heater IO is performed by duty control, and after the start of the control, there is no interruption until the engine warms up.
By suppressing the energization time of heater IO, heater 1
0 is suppressed. Therefore, as in the above embodiment, 1: After the heater IO starts energizing, the temperature of the detection part of the oxygen sensor can be prevented from rising excessively above the target temperature, and the sensor can be prevented from deteriorating due to the temperature rise. can.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明に係る酸素センサ用ヒータの
制御装置で(友 通常はヒータ抵抗値が所定の目標抵抗
値になるように通電制御を行うが、ヒータへの通電制御
が開始した直後の所定期間内だけ1友 ヒータへの供給
電力を抑制するようにされている。このため、ヒータの
通電制御開始直後1:、センサの検出部が目標温度以上
に過上昇するのを防止することができ、酸素センサによ
る空燃比の検出精度を向上することが可能となる。
[Effects of the Invention] As detailed above, the oxygen sensor heater control device according to the present invention normally controls the energization so that the heater resistance value becomes a predetermined target resistance value. The power supplied to the heater is suppressed only during a predetermined period immediately after the control starts.For this reason, immediately after the start of the heater energization control, the detection part of the sensor rises above the target temperature. This makes it possible to improve the accuracy of air-fuel ratio detection by the oxygen sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の概略構成医 第2図は実施例のヒータ
制御装置全体の構成を表す電気回路は第3図はその電子
制御装置(ECU)の構成を表すブロックは 第4図は
電子制御装置(ECU)で実行されるヒータ制御処理ル
ーチンを表すフローチャート、第5図は同じく団■算出
ルーチンを表すフローチャート、第6図は同じ(VB算
出ルーチンを表すフローチャート、第7図はヒータの平
均電力から目標抵抗値RTの補正値△RTを求めるため
のマツプを表すグラフ、第8図は比較抵抗の電圧からヒ
ータ電流を求めるためのマツプを表すグラフ、第9図は
第4図のヒータ制御処理の実行による各種パラメータの
変化を示すタイムチャート、第10図は第2実施例のヒ
ータ制御処理ルーチンを表すフローチャート、第11図
は第2実施例のヒータの通電制御を説明するタイムチャ
ート、第12図は目標抵抗値RTに基づきDUTYma
xを求めるためのマツプを表すグラフ、第13図は酸素
センサの温度■と作動空燃比A/Fとの関係を表すグラ
フである。 Ml・・・通電条件判定手段 M2・・・ヒータ電力抑制手段 O3・・・酸素センサ    HT、lO・・・ヒータ
26・・・電子制御装置(ECU)
FIG. 1 is a schematic diagram of the configuration of the present invention. FIG. 2 is an electrical circuit diagram showing the overall configuration of a heater control device according to an embodiment. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of its electronic control unit (ECU). A flowchart representing the heater control processing routine executed by the control unit (ECU), FIG. 5 is a flowchart representing the group calculation routine, FIG. A graph representing a map for determining the correction value ΔRT of the target resistance value RT from the electric power, FIG. 8 is a graph representing a map for determining the heater current from the voltage of the comparison resistor, and FIG. 9 is a graph representing the heater control of FIG. 4. FIG. 10 is a flowchart showing the heater control processing routine of the second embodiment; FIG. 11 is a time chart illustrating the heater energization control of the second embodiment; Figure 12 shows DUTYma based on the target resistance value RT.
FIG. 13, which is a graph representing a map for determining x, is a graph representing the relationship between the temperature (2) of the oxygen sensor and the operating air-fuel ratio A/F. Ml...Electrification condition determining means M2...Heater power suppressing means O3...Oxygen sensor HT, lO...Heater 26...Electronic control unit (ECU)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 車両の内燃機関の排気中の酸素濃度を検出するセンサに
設けられたヒータの抵抗値を検出し、その抵抗値が所定
の目標ヒータ抵抗値となるようにヒータへ供給する電力
を制御する酸素センサ用ヒータの制御装置において、 車両の状態に応じて、酸素センサのヒータへの通電制御
を行うか否かを判定する通電条件判定手段と、 通電制御を行うと判定された場合には、その最初の所定
期間内だけ上記ヒータへ供給する電力を抑制するヒータ
電力抑制手段と、 を備えることを特徴とする酸素センサ用ヒータの制御装
[Claims] Detects the resistance value of a heater installed in a sensor that detects the oxygen concentration in the exhaust gas of an internal combustion engine of a vehicle, and supplies the heater so that the resistance value becomes a predetermined target heater resistance value. A control device for an oxygen sensor heater that controls electric power, comprising: an energization condition determining means for determining whether or not to perform energization control to the heater of the oxygen sensor according to a state of the vehicle; a heater power suppressing means for suppressing the power supplied to the heater only during the first predetermined period;
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004232647A (en) * 2004-04-28 2004-08-19 Toyota Motor Corp Heater control device for air-fuel ratio sensor for internal combustion engine

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