JPH09166574A - 空燃比センサのヒータ制御装置 - Google Patents

空燃比センサのヒータ制御装置

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JPH09166574A
JPH09166574A JP7325977A JP32597795A JPH09166574A JP H09166574 A JPH09166574 A JP H09166574A JP 7325977 A JP7325977 A JP 7325977A JP 32597795 A JP32597795 A JP 32597795A JP H09166574 A JPH09166574 A JP H09166574A
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fuel
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fuel ratio
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料カット継続後の燃料カット復帰後に空燃
比センサの温度が低下することを防止することのできる
空燃比センサのヒータ制御装置を提供する。 【解決手段】 空燃比センサ11の検出素子111はヒ
ータ112によって加熱されて適正温度に維持される
が、ヒータに供給される電力は駆動回路12のスイッチ
ング素子122をデューティ比制御することによって制
御される。燃料カット中は吸気が直接排気されるためセ
ンサの雰囲気温度は降下し、燃料カット復帰後もただち
には適正温度に復帰せずセンサも適正温度を維持できな
い。そこで燃料復帰後ヒータに供給する電力を燃料カッ
ト中の吸入空気量の積算値に応じて増量補正することに
より復帰後のセンサ温度の低下を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は空燃比センサのヒー
タ制御装置に係わり、特に燃料カット復帰後の雰囲気温
度が低温のままであることに起因する空燃比センサの温
度降下を防止することのできる空燃比センサのヒータ制
御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の排気エミッションの低減、燃費
向上あるいはドライバビリティ改善のために、排気ガス
中の酸素量に基づいて基本燃料噴射量を補正することに
より内燃機関気筒に供給される混合気を目標空燃比(例
えば理論空燃比)に制御することは周知である。
【0003】上記空燃比制御を実現するためには排気ガ
ス中に含まれる酸素量を検出することが不可欠である
が、センサの出力電圧は酸素濃度だけでなくセンサ自体
の温度にも影響されるため、使用に際してはセンサをヒ
ータで加熱してセンサを約650°Cの一定温度に保持
する必要がある。しかしセンサの温度は排気ガス温度に
よって影響されるため、内燃機関の運転状態に応じて算
出された基本電力をヒータに供給するヒータ制御装置が
提案されている(特開昭60−216254号公報、特
開昭60−216255号公報参照)。
【0004】さらに燃料カット中の空燃比センサの温度
低下を防止するために燃料カット中に基本電力を増量補
正するヒータ制御装置もすでに提案されている(特開昭
60−216254号公報、特開昭60−216255
号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記提案にかかるヒー
タ制御装置にあっては、燃料カットから復帰すると直ち
に燃料カット中増量補正は中止され内燃機関運転状態に
応じて定められる基本電力だけがヒータに供給される。
しかしながら、燃料カット中に降下した空燃比センサ近
傍の雰囲気温度は燃料カット復帰後直ちに通常運転状態
の温度に復帰しないため、燃料カット中増量補正を燃料
カット復帰と同時に中止した場合には空燃比センサ温度
が低下することを避けることはできない。
【0006】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、燃料カットが継続した後の燃料カット復帰後に空
燃比センサの温度が低下することを防止することのでき
る空燃比センサのヒータ制御装置を提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1にかかる空燃比
センサのヒータ制御装置は、内燃機関の運転状態を検出
するための運転状態検出手段と、運転状態検出手段によ
って検出される内燃機関の運転状態に応じて空燃比セン
サ加熱用ヒータに供給する基本電力を決定する基本電力
決定手段と、内燃機関が燃料カット中であることを検出
する燃料カット中検出手段と、燃料カット中検出手段に
より燃料カット中であることが検出されたときに空燃比
センサ回りの雰囲気温度の降下度合を表す指標を算出す
る指標算出手段と、燃料カット中検出手段により燃料カ
ットから復帰したことが検出されたときに指標算出手段
で算出された指標に基づいて補正電力を決定する補正電
力決定手段と、基本電力決定手段で決定された基本電力
に補正電力決定手段で決定された補正電力を増量補正し
た電力をヒータに供給する電力供給手段と、を具備す
る。
【0008】本制御装置にあっては、燃料カット中の空
燃比センサ周囲の雰囲気温度の降下度合を表す指標に基
づいて燃料カット復帰後にヒータへ供給される電力が増
量補正される。請求項2にかかる空燃比センサのヒータ
制御装置は、指標算出手段が、燃料カット中の吸入空気
量の積算値を空燃比センサ回りの雰囲気温度の降下度合
を表す指標とする。
【0009】本制御装置にあっては、燃料カット中の空
燃比センサ周囲の雰囲気温度の降下度合を表す指標とし
て燃料カット中の吸入空気量の積算値を使用する。請求
項3にかかる空燃比センサのヒータ制御装置は、指標算
出手段が、燃料カット中の内燃機関冷却水温度の降下温
度を空燃比センサ回りの雰囲気温度の降下度合を表す指
標とする。
【0010】本制御装置にあっては、燃料カット中の空
燃比センサ周囲の雰囲気温度の降下度合を表す指標とし
て燃料カット中の冷却水の降下温度を使用する。請求項
4にかかる空燃比センサのヒータ制御装置は、指標算出
手段が、燃料カット中の排気ガス温度の降下温度を空燃
比センサ回りの雰囲気温度の降下度合を表す指標とす
る。
【0011】本制御装置にあっては、燃料カット中の空
燃比センサ周囲の雰囲気温度の降下度合を表す指標とし
て燃料カット中の排気ガスの降下温度を使用する。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明にかかる空燃比セ
ンサのヒータ制御装置の実施例の構成図であって、内燃
機関10には吸気管101を流れる吸気と燃料噴射弁1
02から噴射される燃料との混合気が吸気弁103を介
して供給される。混合気はピストン104によって圧縮
され、ピストン104の上死点近傍で点火栓105によ
って着火されピストン104を押し下げる。そして燃焼
後の排気ガスは排気弁106を介して排気管107に排
出される。
【0013】なお内燃機関10の回転数はディストリビ
ュータ108に内蔵される回転数センサ109によって
検出される。排気管107には排気ガス中の残留酸素濃
度を検出するための限界電流型の空燃比センサ11が設
置されるが、空燃比センサ11は酸素濃度を検出するた
めの検出素子111と検出素子を加熱するためのヒータ
112とから構成される。
【0014】ヒータ112は駆動回路12から電力が供
給されるが、駆動回路12は電源121、スイッチング
素子122、電流検出用抵抗123およびバッファアン
プ124から構成される。即ちヒータ112、スイッチ
ング素子122および電流検出用抵抗123は電源12
1と接地(車体)との間で直列接続される。そしてこの
直列接続を流れる電流は電流検出用抵抗123の両端に
発生する電圧をバッファアンプ124を介して測定する
ことによって検出される。
【0015】制御部13はマイクロコンピュータシステ
ムであり、バス131を中心としてCPU132、メモ
リ133、バッテリバックアップメモリ134、入力イ
ンターフェイス135および出力インターフェイス13
6から構成されている。なおバッテリバックアップメモ
リ134に記憶されているデータは自動車のキーがオフ
とされても(イグニッションキーが引き抜かれた状態で
あっても)、メモリがバッテリから取り外されない限り
(バッテリクリアされない限り)失われることはない。
【0016】入力インターフェイス134には回転数セ
ンサ109および空燃比センサ11の検出素子111が
接続されるほか、吸気管101に設置される吸気圧セン
サ141、冷却水温度センサ142、吸入空気量センサ
143および排気ガス温度センサ144も接続される。
また出力インターフェイス135からは燃料噴射弁10
2の開弁指令のほかスイッチング素子122に対するオ
ン/オフ指令が出力される。
【0017】図2は制御部13で実行されるヒータ制御
ルーチンのフローチャートであって、ステップ20にお
いて、内燃機関回転数Ne 、吸気圧PM 、ヒータ下流側
電圧Vh 、ヒータ電流Ih および吸入空気量qa を読み
込む。ステップ21においてバッテリ電圧VB 、ヒータ
下流側電圧Vh およびヒータ電流Ih から次式に基づい
てヒータ抵抗Rh を算出する。
【0018】Rh =(VB −Vh )/Ih ステップ22において初期処理を実行した後、ステップ
23において空燃比センサ11が活性しているかを判定
する。例えば、燃料カット中に空燃比センサ11が所定
値以上の値を出力したことをもって空燃比センサ11が
活性したと判定することができる。
【0019】ステップ23において否定判定されたと
き、即ち空燃比センサ11が活性していないときはステ
ップ24に進み、ステップ21で算出したヒータ抵抗R
h が予め定められたヒータ上限抵抗値(例えば学習抵抗
値BRH)以下であるかが判定される。ステップ24で
肯定判定されたとき、即ちヒータ抵抗Rh がBRH以下
であるときはステップ25に進み、空燃比センサ11の
早期活性化を図るためにデューティ比Dを100%に設
定してステップ29に進む。
【0020】ステップ24で否定判定されたとき、即ち
ヒータ抵抗Rh がBRH以上であるときはステップ26
に進み、基本電力PB を標準的なヒータの温度が110
0°Cに維持するための予め定められた上限温度保持電
力PH に設定しステップ28に進む。ステップ23にお
いて肯定判定されたとき、即ち空燃比センサが活性して
いると判断されたときはステップ27に進み、内燃機関
回転数Ne および吸気管圧力PM の関数として基本電力
B を求めステップ28に進む。
【0021】PB =PB (Ne ,PM ) ステップ25もしくはステップ28において補正電力算
出処理を実行した後はステップ29に進み、ステップ2
5あるいはステップ28で決定されたデューティ比Dに
基づいてスイッチング素子122を制御する。図3はヒ
ータ制御ルーチンのステップ22で実行される初期処理
のフローチャートであって、ステップ221においてバ
ッテリバックアップメモリ134に記憶されているヒー
タの学習抵抗値が正常であるか否かを判定する。
【0022】この正常であるかの判定は、例えば学習時
に抵抗値だけでなく抵抗値の逆数も記憶しておき、読み
出し時に2つの値を読み出し相互に逆数関係にあること
を確認することにより実現することが可能である。ステ
ップ221で否定判定されたときは、ステップ222で
学習抵抗値BRHを標準的な値(例えば4Ω)に設定し
てステップ223に進む。なおステップ221で肯定判
定されたときは直接ステップ223に進む。
【0023】ステップ223で学習条件が成立している
かを判定する。学習条件はヒータ温度が一定温度に制御
されており安定した運転状態にある時に成立するが、こ
れは例えば以下の3条件が成立したいるかを判定するこ
とによりことができる。 (1)空燃比センサ11に基づく空燃比フィードバック
制御が実行中であること。 (2)吸気管圧力PM が所定値以下かつ回転数Ne が所
定値以下である状態が所定期間(例えば1分間)継続し
ていること。 (3)ヒータへの供給電力が所定値以上であること。
【0024】ステップ223で肯定判定されたとき、即
ち学習条件が成立しているときは、ステップ224に進
み学習抵抗値BRHをヒータ制御ルーチンのステップ2
1で算出されたヒータ抵抗Rh に更新して、このルーチ
ンを終了する。なおステップ223で否定判定されたと
きは学習抵抗値BRHを更新せず、直接このルーチンを
終了する。
【0025】図4はヒータ制御ルーチンのステップ28
で実行される補正電力算出処理のフローチャートであっ
て、ステップ281においてOT補正条件が成立してい
るかを判定する。ステップ281で肯定判定されればス
テップ282に進み、OT補正電力Potを算出してステ
ップ284に進む。
【0026】ステップ281で否定判定されればステッ
プ283に進み、OT補正電力Potを "0" に設定して
ステップ284に進む。ステップ284において燃料カ
ット処理を実行する。ステップ285において所定期間
(例えば100ミリ秒)ヒータに連続通電した場合の電
力(デューティ比100%時の電力)PA をヒータ制御
ルーチンのステップ20で読み込んだヒータ印加電圧V
h およびヒータ電流Ih から算出する。
【0027】ステップ286において基本電力PB に各
補正電力を加算して、目標電力PCを算出する。 PC =PB +Pot+Pfc+Pafc ステップ287において、デューティ比Dをデューティ
比100%時の電力P A に対する目標電力PC の比とし
て算出してこの処理を終了する。
【0028】D=PC /PA 図5は補正電力処理のステップ284で実行される第1
の燃料カット処理のフローチャートであって、ステップ
501において燃料カット中であるかを判定する。ステ
ップ501で否定判定されたときは燃料カットから復帰
したものとしてステップ502に進み、燃料カット中の
吸入空気量積算値Qfcが予め定めた所定量α以上である
かを判定する。
【0029】ステップ502で肯定判定されたときは、
燃料カット中に吸入空気が直接排出されたことにより空
燃比センサ11周囲の雰囲気温度が低下したものとして
ステップ503に進み燃料カット中の吸入空気量積算値
fcおよび燃料カット後の吸入空気量積算値Qafc の関
数として燃料カット後補正電力Pafc を算出する。 Pafc =Pafc (Qfc,Qafc ) ここで燃料カット後補正電力Pafc を燃料カット後吸入
空気量積算値Qafc によっても補正するのは燃料カット
後の吸入空気量によって空燃比センサが温められる度合
が異なるからである。
【0030】図6は燃料カット後補正電力Pafc を決定
するための第1のマップであって、メモリ133に記憶
されており、横欄には燃料カット中の吸入空気量積算値
fcを、縦欄には燃料カット後の吸入空気量積算値Q
afc をとる。即ち燃料カット中の吸入空気量積算値Qfc
が大きいほど燃料カット後補正電力Pafc を大きく、燃
料カット後の吸入空気量積算値Qafc が大きいほど燃料
カット後補正電力Pafc を小さく設定する。
【0031】ステップ504において燃料カット後補正
電力Pafc が "0" であるかを判定し、肯定判定されれ
ば以後燃料カット後補正は必要ないものとして燃料カッ
ト中の吸入空気量積算値Qfcを "0" としてこの処理を
終了する。ステップ504で否定判定されたときは直接
この処理を終了する。ステップ502で否定判定された
ときは燃料カットが短時間であり空燃比センサ11周囲
の雰囲気温度は低下しなかったものとして、ステップ5
06で燃料カット後補正電力Pafc を "0" としてこの
処理を終了する。
【0032】ステップ501で肯定判定されたとき、即
ち燃料カット中であればステップ507に進み、燃料カ
ット中補正条件が成立しているかを判定する。ステップ
507において肯定判定されたときはステップ508に
進み、燃料カット中補正電力Pfcを燃料カット中基準電
力PfcB と燃料カット中増量電力Pfc C の和として算出
してこの処理を終了する。
【0033】ステップ507において否定判定されたと
きはステップ509に進み、燃料カット中補正電力Pfc
を燃料カット中基準電力PfcB としてこの処理を終了す
る。図7はヒータ制御ルーチンとは独立に実行される第
1の吸入空気量積算ルーチンのフローチャートであっ
て、ステップ71において燃料カット状態にあるかが判
定される。
【0034】ステップ71で肯定判定されたとき、即ち
燃料カット中であればステップ72に進み、前回実行時
の燃料カット中吸入空気量積算値qfcに今回検出された
吸入空気量qa を加算して燃料カット処理にて使用する
燃料カット中吸入空気量積算値Qfcを更新する。そして
ステップ73において燃料カット後吸入空気量積算値Q
afc を "0" にしてこのルーチンを終了する。
【0035】ステップ71で否定判定されたとき、即ち
燃料カット中でなければステップ74に進み、前回実行
時の燃料カット後吸入空気量積算値Qafc に今回検出さ
れた吸入空気量qa を加算して燃料カット処理にて使用
する燃料カット後吸入空気量積算値Qafc を更新する。
そしてステップ75において燃料カット中吸入空気量積
算値qfcを "0" にしてこのルーチンを終了する。
【0036】第1の吸入空気量積算ルーチンによれば燃
料カット復帰後に空燃比センサ11の温度が低下するこ
とを防止することができるものの、短時間に燃料カット
が連続的に発生する状況においては燃料カット中吸入空
気量積算値Qfcは小さいため燃料カット後補正電力P
afc も小さくなり空燃比センサ11の温度が低下するこ
とは避けることができない。
【0037】図8に示す第2の吸入空気量積算ルーチン
は上記課題を解決するためのものであって、所定時間毎
の吸入空気量の積算値を燃料カット処理に使用するもの
である。ステップ81において燃料カット状態にあるか
が判定され、肯定判定されたとき、即ち燃料カット中で
あればステップ82に進み、前回実行時の燃料カット中
吸入空気量積算値qfcに今回検出された吸入空気量qa
を加算して燃料カット中吸入空気量積算値qfcを更新し
てステップ84に進む。
【0038】ステップ81において否定判定されたと
き、即ち燃料カット中でなければステップ74に進み、
前回実行時の燃料カット後吸入空気量積算値qafc に今
回検出された吸入空気量qa を加算して燃料カット後吸
入空気量積算値qafc を更新してステップ84に進む。
ステップ84において所定時間(例えば1分間)経過し
たかを判定し、肯定判定されればステップ85において
燃料カット処理にて使用する燃料カット中吸入空気量積
算値Qfcおよび燃料カット後吸入空気量積算値Qafc
更新する。
【0039】そしてステップ86において燃料カット中
吸入空気量積算値qfcおよび燃料カット後吸入空気量積
算値qafc を "0" にしてこのルーチンを終了する。な
おステップ84において否定判定されたときは直接この
ルーチンを終了する。第1の燃料カット処理においては
燃料カット中の空燃比センサ11の周囲の雰囲気温度の
降下度合を表す指標として燃料カット中の吸入空気量を
使用したが、燃料カット中の冷却水温度の降下温度もし
くは燃料カット中の排気ガス温度の降下温度を使用する
ことも可能である。
【0040】図9は第2の燃料カット処理のフローチャ
ートであって、燃料カット中の空燃比センサ11の周囲
の雰囲気温度の降下度合を表す指標として燃料カット中
の冷却水温度の降下温度を使用する。なおこの場合はヒ
ータ制御ルーチンのステップ20において冷却水温度T
HWも読み込まれるものとする。ステップ901で燃料
カット中であるかを判定し、否定判定されたときは、燃
料カットから復帰したものとしてステップ902で前回
この処理の実行時に燃料カット中であったかを判定す
る。
【0041】ステップ902で肯定判定されたときはス
テップ903に進み、今回読み込んだ冷却水温度THW
を燃料カット復帰後冷却水温度THWafc に設定してス
テップ904に進む。なお、ステップ902で否定判定
されたときは直接ステップ904に進む。ステップ90
4において燃料カット中降下温度ΔTを燃料カット前冷
却水温度THWbfc から燃料カット復帰後冷却水温度T
HWafc を減算してステップ905に進む。
【0042】ΔT=THWbfc − THWafc ステップ905において燃料カット中降下温度ΔTが予
め定めた温度β以上であるかを判定する。ステップ90
5において肯定判定されたときは補正が必要な程度空燃
比センサ11周囲の雰囲気温度が降下したものとしてス
テップ906に進み、燃料カット中降下温度ΔTおよび
燃料カット後吸入空気量積算値Qafc の関数として燃料
カット後補正電力Pafc を算出する。
【0043】Pafc =Pafc (ΔT,Qafc ) 図10は燃料カット後補正電力Pafc を決定するための
第2のマップであって、メモリ133に記憶されてお
り、横欄には燃料カット中降下温度ΔTを、縦欄には燃
料カット後の吸入空気量積算値Qafc をとる。即ち燃料
カット中降下温度ΔTが大きいほど燃料カット後補正電
力Pafc を大きく、燃料カット後の吸入空気量積算値Q
afc が大きいほど燃料カット後補正電力Pafc を小さく
設定する。
【0044】ステップ907において燃料カット後補正
電力Pafc が "0" であるかを判定し、肯定判定されれ
ば以後燃料カット後補正電力Pafc を "0" に維持する
ために燃料カット中降下温度ΔTを "0" としてこの処
理を終了する。なお、ステップ907において否定判定
されれば直接この処理を終了する。ステップ905にお
いて肯定判定されたときは空燃比センサ11周囲の雰囲
気温度の降下は少なく補正の必要がないものとして、ス
テップ909に進み燃料カット後補正電力Pafc
"0" としてこの処理を終了する。
【0045】ステップ901で肯定判定されたとき、即
ち燃料カット中であればステップ910に進み、前回こ
の処理の実行時に燃料カット中であったかを判定する。
ステップ910で否定判定されたとき、即ち燃料カット
中でなかったときはステップ911に進み、今回読み込
んだ冷却水温度THWを燃料カット前冷却水温度THW
bfc に設定してステップ912に進む。なお、ステップ
910で否定判定されたときは直接ステップ912に進
む。
【0046】ステップ912で燃料カット中補正条件が
成立しているかを判定する。ステップ912において肯
定判定されたときはステップ913に進み、燃料カット
中補正電力Pfcを燃料カット中基準電力PfcB と燃料カ
ット中増量電力Pfc C の和として算出してこの処理を終
了する。ステップ912において否定判定されたときは
ステップ914に進み、燃料カット中補正電力Pfcを燃
料カット中基準電力PfcB としてこの処理を終了する。
【0047】なおこの場合も燃料カット後吸入空気量積
算値Qafc は、第1もしくは第2の吸入空気量積算ルー
チンによって算出される。図11は第3の燃料カット処
理のフローチャートであって、燃料カット中の空燃比セ
ンサ11の周囲の雰囲気温度の降下度合を表す指標とし
て燃料カット中の排気ガス温度の降下温度を使用する。
なおこの場合はヒータ制御ルーチンのステップ20にお
いて排気ガス温度THGも読み込まれるものとする。
【0048】ステップ1101で燃料カット中であるか
を判定し、否定判定されたときは、燃料カットから復帰
したものとしてステップ1102で前回この処理の実行
時に燃料カット中であったかを判定する。ステップ11
02で肯定判定されたときはステップ1103に進み、
今回読み込んだ排気ガス温度THGを燃料カット復帰後
排気ガス温度THGafc に設定してステップ1104に
進む。なお、ステップ1102で否定判定されたときは
直接ステップ1104に進む。
【0049】ステップ1104において燃料カット中降
下温度ΔTを燃料カット前排気ガス温度THGbfc から
燃料カット復帰後排気ガス温度THGafc を減算してス
テップ1105に進む。 ΔT=THGbfc − THGafc ステップ1105において燃料カット中降下温度ΔTが
予め定めた温度γ以上であるかを判定する。
【0050】ステップ1105において肯定判定された
ときは補正が必要な程度空燃比センサ11周囲の雰囲気
温度が降下したものとしてステップ1106に進み、燃
料カット中降下温度ΔTおよび燃料カット後吸入空気量
積算値Qafc の関数として燃料カット後補正電力Pafc
を算出する。 Pafc =Pafc (ΔT,Qafc ) 燃料カット後補正電力Pafc を決定するためには図10
に示す第2のマップと同様のマップを適用することが可
能である。
【0051】ステップ1107において燃料カット後補
正電力Pafc が "0" であるかを判定し、肯定判定され
れば以後燃料カット後補正電力Pafc を "0" に維持す
るために燃料カット中降下温度ΔTを "0" としてこの
処理を終了する。なお、ステップ1107において否定
判定されれば直接この処理を終了する。ステップ110
5において肯定判定されたときは空燃比センサ11周囲
の雰囲気温度の降下は少なく補正の必要がないものとし
て、ステップ1109に進み燃料カット後補正電力P
afc を "0" としてこの処理を終了する。
【0052】ステップ1101で肯定判定されたとき、
即ち燃料カット中であればステップ1110に進み、前
回この処理の実行時に燃料カット中であったかを判定す
る。ステップ1110で否定判定されたとき、即ち燃料
カット中でなかったときはステップ1111に進み、今
回読み込んだ排気ガス温度THGを燃料カット前排気ガ
ス温度THGbfc に設定してステップ1112に進む。
なお、ステップ1110で否定判定されたときは直接ス
テップ1112に進む。
【0053】ステップ1112で燃料カット中補正条件
が成立しているかを判定する。ステップ1112におい
て肯定判定されたときはステップ1113に進み、燃料
カット中補正電力Pfcを燃料カット中基準電力PfcB
燃料カット中増量電力PfcC の和として算出してこの処
理を終了する。ステップ1112において否定判定され
たときはステップ1114に進み、燃料カット中補正電
力Pfcを燃料カット中基準電力PfcB としてこの処理を
終了する。
【0054】なおこの場合も燃料カット後吸入空気量積
算値Qafc は、第1もしくは第2の吸入空気量積算ルー
チンによって算出される。図12は本発明にかかる空燃
比センサのヒータ制御装置の効果を説明するグラフであ
って、縦軸は(イ)は温度、(ロ)は電力を表し、横軸
は(イ)(ロ)ともに時間を表す。
【0055】(イ)において実線および一点鎖線は空燃
比センサ温度を、破線は排気ガス温度を示す。(ロ)に
おいて実線は基本電力PB を、破線は燃料カット中補正
電力Pfcを、一点鎖線は燃料カット後補正電力Pafc
示す。時刻t1 以前は空燃比センサ11のヒータ112
は、原則として内燃機関運転状態(内燃機関回転数Ne
および吸気圧PM )に基づいて決定される基本電力P B
によって加熱されて、適正温度(例えば650°C)に
維持されている。
【0056】時刻t1 において燃料カットが開始される
と、吸気が気筒を経てそのまま排気管107に排出され
るため排気ガス温度は降下する。また燃料カットとなる
ときはスロットル弁(図示せず。)はほぼ全閉であるた
め基本電力PB は増大するが、燃料カット中は燃料カッ
ト中補正電力によって基本電力PB が増量補正されるめ
に空燃比センサ温度を適正温度に維持することが可能と
なる。
【0057】時刻t2 において燃料カットから復帰する
と、基本電力PB はほぼ燃料カット以前に復帰するもの
の空燃比センサ11近傍の雰囲気温度は降下したままで
あるため、従来の空燃比センサのヒータ制御装置におい
ては(イ)の一点鎖線に示すように空燃比センサの温度
が低下することを避けることができなかった。しかしな
がら本発明にかかる空燃比センサのヒータ制御装置によ
れば燃料カット後補正電力Pafc によって基本電力PB
が増量補正されるため、時刻t2 から時刻t3 までの間
においても(イ)の実線に示すように空燃比センサの温
度をほぼ一定に維持することが可能となる。
【0058】
【発明の効果】請求項1から4にかかる空燃比センサの
ヒータ制御装置によれば、燃料カット中に降下した空燃
比センサ周囲の雰囲気温度が燃料カット後直ちに復帰し
ないことによる空燃比センサの温度降下を防止すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の構成図である。
【図2】ヒータ制御ルーチンのフローチャートである。
【図3】初期処理のフローチャートである。
【図4】補正電力処理のフローチャートである。
【図5】第1の燃料カット処理のフローチャートであ
る。
【図6】燃料カット後補正電力を決定するための第1の
マップである。
【図7】第1の吸入空気量積算ルーチンのフローチャー
トである。
【図8】第2の吸入空気量積算ルーチンのフローチャー
トである。
【図9】第2の燃料カット処理のフローチャートであ
る。
【図10】燃料カット後補正電力を決定するための第2
のマップである。
【図11】第3の燃料カット処理のフローチャートであ
る。
【図12】本発明にかかる空燃比センサのヒータ制御装
置の効果を説明するグラフである。
【符号の説明】
10…内燃機関 101…吸気管 102…燃料噴射弁 103…吸気弁 104…ピストン 105…点火栓 106…排気弁 107…排気管 108…ディストリビュータ 109…回転数センサ 11…空燃比センサ 111…検出素子 112…ヒータ 12…駆動回路 121…電源 122…スイッチング素子 123…電流検出抵抗 124…バッファアンプ 141…吸気圧センサ 142…冷却水温度センサ 143…吸入空気量センサ 144…排気ガス温度センサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の運転状態を検出するための運
    転状態検出手段と、 前記運転状態検出手段によって検出される内燃機関の運
    転状態に応じて空燃比センサ加熱用ヒータに供給する基
    本電力を決定する基本電力決定手段と、 内燃機関が燃料カット中であることを検出する燃料カッ
    ト中検出手段と、 前記燃料カット中検出手段により燃料カット中であるこ
    とが検出されたときに空燃比センサ回りの雰囲気温度の
    降下度合を表す指標を算出する指標算出手段と、 前記燃料カット中検出手段により燃料カットから復帰し
    たことが検出されたときに前記指標算出手段で算出され
    た指標に基づいて補正電力を決定する補正電力決定手段
    と、 前記基本電力決定手段で決定された基本電力に前記補正
    電力決定手段で決定された補正電力を増量補正した電力
    をヒータに供給する電力供給手段と、を具備する空燃比
    センサのヒータ制御装置。
  2. 【請求項2】 前記指標算出手段が、 燃料カット中の吸入空気量の積算値を空燃比センサ回り
    の雰囲気温度の降下度合を表す指標とする請求項1に記
    載の空燃比センサのヒータ制御装置。
  3. 【請求項3】 前記指標算出手段が、 燃料カット中の内燃機関冷却水温度の降下温度を空燃比
    センサ回りの雰囲気温度の降下度合を表す指標とする請
    求項1に記載の空燃比センサのヒータ制御装置。
  4. 【請求項4】 前記指標算出手段が、 燃料カット中の排気ガス温度の降下温度を空燃比センサ
    回りの雰囲気温度の降下度合を表す指標とする請求項1
    に記載の空燃比センサのヒータ制御装置。
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