JPH04232451A - 排ガスセンサの加熱制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排ガスセンサの加熱制
御装置、更に詳細には、内燃機関の排ガス内に配置され
た排ガスセンサの加熱を制御する装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】燃費を最適にし、排ガスを最少にしかつ
触媒を保護するために必要な内燃機関の混合気制御は、
技術的物理的な理由から排ガスセンサが十分に温まって
いる場合にしか行うことができない。これについては、
例えばドイツ特許公報ＤＥ−ＰＳ２８０５８０５に記載
されている。このような理由から暖機モードにおいては
混合気を閉ループ制御する代わりに開ループ制御するこ
とが行われている。

【０００３】始動後排ガスセンサを迅速に動作可能状態
にし、かつどのような運転条件下でも動作可能状態を維
持するために、ＤＥ−ＰＳ２７３１５４１においては、
内燃機関の負荷状態に従って排ガスセンサ加熱を制御す
ることが提案されている。あるいはそれに関してＤＥ−
ＯＳ２６０４１６０には、排ガスセンサの機能信号に従
って排ガスセンサ加熱を制御することが記載されている
。これら公知の方法に共通の欠点は、内燃機関の始動時
に排ガスセンサがまだ動作可能状態に達していないこと
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、内燃
機関の始動から排ガスセンサの動作可能になるまでの時
間を短縮することが可能な排ガスセンサの加熱制御装置
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、加熱を作
動させる作動信号を、時間的に点火スイッチ作動前の動
作によって出力させる構成にによって解決される。

【０００６】

【作用】このような構成により混合気制御の開始時点が
早まることにより、燃費を最適にし、有害な排ガスの放
出を減少させ、かつ触媒の寿命を延長するという効果が
得られる。

【０００７】

【実施例】排ガスセンサ加熱を制御する本発明装置の実
施例を図面に示し、以下で詳細に説明する。なお、各図
において同一の数字は同一の構成要素を示すものである
。

【０００８】図１には、吸気管１１と排気管１２を有す
る内燃機関１０が示されている。吸気管内には燃料供給
装置１３が配置されている。排気管には、加熱装置１５
と接続された排ガスセンサ１４が設けられている。符号
１６で示すものは混合気制御装置である。混合気制御装
置１６には燃料供給装置の信号を出力する出力端子と、
排ガスセンサ１４の信号を入力する入力端子の他に、さ
らに回転数ｎ、温度Ｔ並びに空気流量Ｑあるいは絞り弁
角度αなど負荷に関係するパラメータを入力する入力端
子が設けられている。

【０００９】混合気制御装置の他の入力端子は始動部１
８の出力１７と接続されている。この始動部には入力１
９を介して点火スイッチ２０及び入力２１を介して本発
明による他のスイッチ２２によって作用を与えることが
できる。始動部の他の出力２３は加熱部２５の入力２４
と接続されている。この加熱部には排ガスセンサ１４の
加熱装置１５へ信号を出力する出力２８の他に、回転数
ｎ、排ガス温度Ｔ、排ガスセンサ温度Ｔｓ、内燃機関温
度、空気流量Ｑ及び絞り弁角度αなどを入力する入力端
子を設けることもできる。混合気制御装置１６と加熱部
２５は図面においては見やすくするために分離して示さ
れているが、一体構造とすることも可能である。

【００１０】図１に示すブロック図は、本発明による始
動部を設けるところまでは従来技術に属するものである
。内燃機関には吸気管内に設けられた燃料供給装置１３
によって燃焼可能な燃料空気混合気が供給される。燃焼
時に発生した排ガスの残留酸素成分は排ガスセンサによ
って検出され、混合気制御装置へ供給される。この制御
装置は入力量に従って次の動作サイクルの燃料供給量を
決定する。内燃機関の始動から排ガスセンサが動作可能
状態になるまでの期間は、通常混合気は閉ループ制御の
代わりに開ループ制御で制御が行われる。加熱装置１５
は加熱部２５によって制御されて、運転状態が変動した
場合に排ガスセンサの動作温度を維持する。

【００１１】図２には加熱部が示されている。この加熱
部の端子２４は、回転数等のパラメータの入力端子と同
様に加熱制御装置３４の所定の入力に接続されている。 加熱制御装置の出力はアクチュエータ２６及び制御可能
な抵抗２７を介して加熱部の出力２８と接続されている
。加熱制御装置３４と出力２８間がブロック２９と点線
で接続されているのは、アクチュエータ２６と抵抗２７
に代り可変のデューティー比を介して加熱出力を制御す
る他の実施例を示すものである。

【００１２】加熱制御装置においては、内燃機関の運転
前及び運転中に排ガスセンサの加熱装置の回路の出力を
決定する制御信号が入力パラメータに従って形成される
。内燃機関運転中に行なうのは、例えばアイドリング時
に排ガスのエネルギが十分でなく、排ガスセンサを動作
温度に保てない場合に必要とされる。

【００１３】図３は、本発明による始動部の実施例を示
すものである。プラス端子３０は２つのスイッチ３１及
び３２と接続されている。始動部の入力１９と接続され
たスイッチ３１は点火スイッチ２０によって作動される
。それぞれスイッチ３１の位置に従って、始動部のプラ
ス極と出力１７との結線を開放しあるいは閉成する。 スイッチ３２は始動部の入力２１と接続されており、ス
イッチ２２によって作動される。このスイッチは閉成状
態にあってはプラス極を時限素子３３を介して始動部の
出力２３と接続させる。出力１７と２３の間には阻止ダ
イオード３５が設けられており、阻止ダイオードの接続
位置は出力１７から２３への電流は通過させるが、反対
方向の電流は阻止するように設定される。

【００１４】重要なことは、排ガスセンサの加熱装置が
、本発明の始動部により時間的に内燃機関の始動前の動
作によって作動されることである。これは、例えばドア
ロック接点として形成され、自動車を鍵で開けたときに
閉成されるスイッチ２２の作動によって行われる。

【００１５】本発明の他の実施例においては、スイッチ
２２の機能は、座席に負荷がかかると反応するドライバ
ーシートに配置された接点によって満たさる。あるいは
ドアを開けたときに室内ランプを作動させることによっ
てスイッチ２２を閉じるようにすることもできる。この
ようにして加熱制御装置には、点火スイッチ２０の作動
前に電流が供給される。その場合、阻止ダイオードは２
つの出力間の電流の流れを遮断し、点火スイッチが閉成
された場合にのみ作動させる他の素子が一緒にオンにな
ることを防止する。内燃機関を運転しないのに排ガスセ
ンサを不必要に加熱することを防止するために、例えば
単安定フリップフロップとして形成された時限素子３３
が所定の期間後に加熱装置の電流供給を遮断することに
よって、発生した加熱パルスの長さが制限される。内燃
機関の運転中はこの電流供給は点火回路及びこの方向に
は阻止しない阻止ダイオードを介して維持される。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、加熱を作動させる作動信号が、時間的に点火
スイッチ作動前の動作によって出力されるようにしてい
るので、内燃機関の始動時と混合気の閉ループ制御の開
始時点を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】排ガスセンサ加熱を行なう内燃機関の混合気制
御回路の機能を示すブロック図である。

【図２】加熱機能を説明するブロック図である。

【図３】始動機能を説明するブロック図である。

【符号の説明】

１０　　内燃機関 １１　　吸気管 １２　　排気管 １９　　始動部 ２５　　加熱部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内燃機関の排ガス内に配置された排ガ
   スセンサの加熱を制御する装置において、加熱を作動さ
   せる作動信号が、時間的に点火スイッチ作動前の動作に
   よって出力されることを特徴とする排ガスセンサの加熱
   制御装置。
2. 【請求項２】作動信号がドアロック接点から取り出され
   ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】　　作動信号が座席に設けた接点から取り
   出されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 【請求項４】　　作動信号が、ドア開放時の自動車室内
   ランプの点灯によって出力されることを特徴とする請求
   項１に記載の装置。
5. 【請求項５】　　作動信号が所定長さだけの加熱を行わ
   せることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 【請求項６】　　更に加熱を点火スイッチ作動により行
   ない、その場合加熱長さの時間的な制限を解除すること
   を特徴とする請求項１に記載の装置。