JPH1010076A - 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Info
- Publication number
- JPH1010076A JPH1010076A JP8164568A JP16456896A JPH1010076A JP H1010076 A JPH1010076 A JP H1010076A JP 8164568 A JP8164568 A JP 8164568A JP 16456896 A JP16456896 A JP 16456896A JP H1010076 A JPH1010076 A JP H1010076A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- power
- ratio sensor
- heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/4067—Means for heating or controlling the temperature of the solid electrolyte
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 空燃比センサの活性後のヒータの過昇温を防
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】 内燃機関始動直後はヒータ１１２の温度
が約１１００°Ｃに達するまで連続通電する。その後は
ヒータ温度を１１００°Ｃに維持するように、さらに空
燃比センサ活性後は検出素子１１１を７１０°Ｃに維持
するように基本電力が定められ、冷却水温度の関数とし
て算出される補正電力が増量補正される。空燃比センサ
活性後に増量補正された電力が１１００°Ｃ基本電力を
越える場合には１１００°Ｃ基本電力に制限することに
よりヒータの過昇温および損傷を防止する。
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】 内燃機関始動直後はヒータ１１２の温度
が約１１００°Ｃに達するまで連続通電する。その後は
ヒータ温度を１１００°Ｃに維持するように、さらに空
燃比センサ活性後は検出素子１１１を７１０°Ｃに維持
するように基本電力が定められ、冷却水温度の関数とし
て算出される補正電力が増量補正される。空燃比センサ
活性後に増量補正された電力が１１００°Ｃ基本電力を
越える場合には１１００°Ｃ基本電力に制限することに
よりヒータの過昇温および損傷を防止する。
Description
【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、特に空燃比センサの活性後のヒー
タの過昇温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。
タ制御装置に係わり、特に空燃比センサの活性後のヒー
タの過昇温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
より内燃機関の各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。
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
より内燃機関の各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以上の一定温度に
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
ヒータに供給する基本電力を制御するとともに、空燃比
センサの早期活性を図るために空燃比センサの活性前は
基本電力量を増量補正するヒータ制御装置が提案されて
いる（特開平１−１５８３３５号公報参照）。
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以上の一定温度に
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
ヒータに供給する基本電力を制御するとともに、空燃比
センサの早期活性を図るために空燃比センサの活性前は
基本電力量を増量補正するヒータ制御装置が提案されて
いる（特開平１−１５８３３５号公報参照）。
【０００４】上記概念を敷衍することによって、空燃比
センサ活性前はヒータが劣化しない範囲で比較的大きい
電力を与える第１の基本電力をヒータに供給し、空燃比
センサ活性後は空燃比の活性を維持することができる比
較的小さい電力を与える第２の基本電力をヒータに供給
することも可能である。しかしながら第１の基本電力お
よび第２の基本電力はともに内燃機関の完全暖機後の運
転状態、すなわち排気ガス温度が高い運転状態に応じて
定められるものであるため、内燃機関暖機中の排気ガス
温度が低い運転状態においては第１の基本電力および第
２の基本電力をヒータに供給した場合にはヒータ発熱量
が不足し空燃比センサの活性化が遅延するおそれがあ
る。
センサ活性前はヒータが劣化しない範囲で比較的大きい
電力を与える第１の基本電力をヒータに供給し、空燃比
センサ活性後は空燃比の活性を維持することができる比
較的小さい電力を与える第２の基本電力をヒータに供給
することも可能である。しかしながら第１の基本電力お
よび第２の基本電力はともに内燃機関の完全暖機後の運
転状態、すなわち排気ガス温度が高い運転状態に応じて
定められるものであるため、内燃機関暖機中の排気ガス
温度が低い運転状態においては第１の基本電力および第
２の基本電力をヒータに供給した場合にはヒータ発熱量
が不足し空燃比センサの活性化が遅延するおそれがあ
る。
【０００５】この課題を解決するために第１の基本電力
および第２の基本電力を増量補正することにより空燃比
センサの活性化の遅延を防止することが可能であり、増
量補正量を排気ガス温度と相関のある内燃機関冷却水温
度に応じて定めることがすでに提案されている（特開平
１−１４７３３５号公報参照）。
および第２の基本電力を増量補正することにより空燃比
センサの活性化の遅延を防止することが可能であり、増
量補正量を排気ガス温度と相関のある内燃機関冷却水温
度に応じて定めることがすでに提案されている（特開平
１−１４７３３５号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら第２の基
本電力を冷却水温度によって増量補正した場合には、空
燃比センサ活性後にヒータに供給される電力が増量補正
のない第１の基本電力以上となることを避けることがで
きない。本来、第１の基本電力は空燃比センサ活性前に
ヒータが劣化しない範囲で比較的大きい電力として定め
られたものであり、空燃比センサ活性後に第１の基本電
力以上の電力を供給した場合にはヒータが過昇温し損傷
するおそれがある。
本電力を冷却水温度によって増量補正した場合には、空
燃比センサ活性後にヒータに供給される電力が増量補正
のない第１の基本電力以上となることを避けることがで
きない。本来、第１の基本電力は空燃比センサ活性前に
ヒータが劣化しない範囲で比較的大きい電力として定め
られたものであり、空燃比センサ活性後に第１の基本電
力以上の電力を供給した場合にはヒータが過昇温し損傷
するおそれがある。
【０００７】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、空燃比センサの活性後のヒータの過昇温を防止す
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。
って、空燃比センサの活性後のヒータの過昇温を防止す
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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる空燃比セ
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、排気通路に設置され排気
ガスの空燃比を検出する空燃比センサが内燃機関始動後
に活性したことを判定する空燃比センサ活性判定手段
と、空燃比センサ活性判定手段によって内燃機関始動後
空燃比センサが活性していないと判定されている時は運
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
に応じて第１の基本電力を決定し空燃比センサ活性判定
手段によって内燃機関始動後空燃比センサが活性してい
ると判定された後は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第１の基本電力より小さ
い第２の基本電力を決定する基本電力決定手段と、運転
状態検出手段によって検出される内燃機関冷却水温度に
応じ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を補正電力決定手段で
決定された補正電力に基づき増量補正する増量補正手段
と、空燃比センサ活性判定手段によって内燃機関始動後
空燃比センサが活性していると判定された後に前記増量
補正手段によって増量補正された電力を第１の基本電力
以下に制限してヒータに供給する電力を制御するヒータ
制御手段と、を具備する。
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、排気通路に設置され排気
ガスの空燃比を検出する空燃比センサが内燃機関始動後
に活性したことを判定する空燃比センサ活性判定手段
と、空燃比センサ活性判定手段によって内燃機関始動後
空燃比センサが活性していないと判定されている時は運
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
に応じて第１の基本電力を決定し空燃比センサ活性判定
手段によって内燃機関始動後空燃比センサが活性してい
ると判定された後は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第１の基本電力より小さ
い第２の基本電力を決定する基本電力決定手段と、運転
状態検出手段によって検出される内燃機関冷却水温度に
応じ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を補正電力決定手段で
決定された補正電力に基づき増量補正する増量補正手段
と、空燃比センサ活性判定手段によって内燃機関始動後
空燃比センサが活性していると判定された後に前記増量
補正手段によって増量補正された電力を第１の基本電力
以下に制限してヒータに供給する電力を制御するヒータ
制御手段と、を具備する。
【０００９】本制御装置にあっては、内燃機関始動後空
燃比センサが活性した後にヒータに供給される電力は第
１の基本電力以下に制限される。
燃比センサが活性した後にヒータに供給される電力は第
１の基本電力以下に制限される。
【００１０】
【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。
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。
【００１１】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。
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。
【００１２】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。
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。
【００１３】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。
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。
【００１４】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および冷却水温度センサ１４２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。
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および冷却水温度センサ１４２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。
【００１５】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、予め定められた所
定時間間隔毎に実行される。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 および冷却水温度Ｔhw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。
ルーチンのフローチャートであって、予め定められた所
定時間間隔毎に実行される。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 および冷却水温度Ｔhw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。
【００１６】Ｒh ＝（ＶB −Ｖh ）／Ｉh ステップ２２においてヒータ温度が予め定められた上限
温度（例えば１１００゜Ｃ）以下であるか、即ちヒータ
抵抗Ｒh が上限温度に対応する上限抵抗以下であるかを
判定する。ステップ２２で肯定判定されたとき、即ちヒ
ータ温度が上限温度以下であるときはステップ２３に進
み、内燃機関始動後ヒータ温度が上限温度以上になった
か否かを表すフラグＸＸが "０" であるか、即ち内燃機
関始動後ヒータ温度が上限温度以上になったことがない
かを判定する。なおフラグＸＸは内燃機関始動時に図示
しない初期化ルーチンにより "０" に設定されている。
温度（例えば１１００゜Ｃ）以下であるか、即ちヒータ
抵抗Ｒh が上限温度に対応する上限抵抗以下であるかを
判定する。ステップ２２で肯定判定されたとき、即ちヒ
ータ温度が上限温度以下であるときはステップ２３に進
み、内燃機関始動後ヒータ温度が上限温度以上になった
か否かを表すフラグＸＸが "０" であるか、即ち内燃機
関始動後ヒータ温度が上限温度以上になったことがない
かを判定する。なおフラグＸＸは内燃機関始動時に図示
しない初期化ルーチンにより "０" に設定されている。
【００１７】ステップ２３で肯定判定されたとき、即ち
内燃機関始動後ヒータ温度が一度も上限温度以上になっ
ていないときはステップ２４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２７に進む。ステップ２２で否定判定
されたとき、即ちヒータ温度が上限温度以上であるとき
はステップ２５に進み、フラグＸＸを "１" に設定し、
ステップ２６に進む。なおステップ２３で否定判定され
たとき、即ちいったん内燃機関始動後ヒータ温度が上限
温度以上となったときもステップ２６に進む。
内燃機関始動後ヒータ温度が一度も上限温度以上になっ
ていないときはステップ２４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２７に進む。ステップ２２で否定判定
されたとき、即ちヒータ温度が上限温度以上であるとき
はステップ２５に進み、フラグＸＸを "１" に設定し、
ステップ２６に進む。なおステップ２３で否定判定され
たとき、即ちいったん内燃機関始動後ヒータ温度が上限
温度以上となったときもステップ２６に進む。
【００１８】ステップ２６では電力量算出処理を実行し
てステップ２７に進み、ステップ２７ではステップ２４
あるいはステップ２６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を制御してこのルーチン
を終了する。図３はヒータ制御ルーチンのステップ２６
で実行される電力算出処理のフローチャートであって、
ステップ２６ａにおいて空燃比センサ１１が活性したか
を判定する。なお空燃比センサ１１が活性したかは、例
えば空燃比センサ１１の出力の軌跡長が所定長以上とな
ったかによって判定することが可能である。
てステップ２７に進み、ステップ２７ではステップ２４
あるいはステップ２６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を制御してこのルーチン
を終了する。図３はヒータ制御ルーチンのステップ２６
で実行される電力算出処理のフローチャートであって、
ステップ２６ａにおいて空燃比センサ１１が活性したか
を判定する。なお空燃比センサ１１が活性したかは、例
えば空燃比センサ１１の出力の軌跡長が所定長以上とな
ったかによって判定することが可能である。
【００１９】ステップ２６ａ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２６ｂに進み、空燃比センサ１１が活性しているか
否かを表すフラグＸＦが "０" であるか、即ち内燃機関
始動後空燃比センサ１１が内燃機関始動後一度も活性し
ていないときはステップ２６ｃに進む。なお、フラグＸ
Ｆは図示しない初期化ルーチンにより "０" に設定され
ている。
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２６ｂに進み、空燃比センサ１１が活性しているか
否かを表すフラグＸＦが "０" であるか、即ち内燃機関
始動後空燃比センサ１１が内燃機関始動後一度も活性し
ていないときはステップ２６ｃに進む。なお、フラグＸ
Ｆは図示しない初期化ルーチンにより "０" に設定され
ている。
【００２０】ステップ２６ｃにおいて内燃機関回転数Ｎ
e および吸気圧ＰM の関数であるヒータ温度１１００°
Ｃマップに基づき、ヒータ温度を１１００°Ｃに制御す
るのに必要な１１００°Ｃ基本電力量ＰC を求める。 ＰC ＝ＰC （Ｎe ，ＰM ） なおこの１１００°Ｃマップは内燃機関が完全に暖機し
て排気ガス温度が十分に高いときにヒータ温度を１１０
０°Ｃに維持するのに必要な１１００°Ｃ基本電力量Ｐ
C を決定するものであり、内燃機関暖機中は排気ガス温
度が低であるため１１００°Ｃ基本電力量ＰC だけでは
実際にヒータ温度を１１００°Ｃに維持できない。そこ
でステップ２６ｄにおいて補正電力量ＰP を冷却水温度
Ｔhwの関数としてもとめ、ステップ２６ｅにおいて１１
００°Ｃ基本電力量ＰC に補正電力量ＰP を加算して供
給電力量ＰS を求めた後、ステップ２６ｍに進む。
e および吸気圧ＰM の関数であるヒータ温度１１００°
Ｃマップに基づき、ヒータ温度を１１００°Ｃに制御す
るのに必要な１１００°Ｃ基本電力量ＰC を求める。 ＰC ＝ＰC （Ｎe ，ＰM ） なおこの１１００°Ｃマップは内燃機関が完全に暖機し
て排気ガス温度が十分に高いときにヒータ温度を１１０
０°Ｃに維持するのに必要な１１００°Ｃ基本電力量Ｐ
C を決定するものであり、内燃機関暖機中は排気ガス温
度が低であるため１１００°Ｃ基本電力量ＰC だけでは
実際にヒータ温度を１１００°Ｃに維持できない。そこ
でステップ２６ｄにおいて補正電力量ＰP を冷却水温度
Ｔhwの関数としてもとめ、ステップ２６ｅにおいて１１
００°Ｃ基本電力量ＰC に補正電力量ＰP を加算して供
給電力量ＰS を求めた後、ステップ２６ｍに進む。
【００２１】ＰP ＝ＰP （Ｔhw） ＰS ＝ＰC ＋ＰP ステップ２６ａで肯定判定されたとき、即ち空燃比セン
サ１１が活性化したと判定されたときは、ステップ２６
ｆにおいてフラグＸＦを "１" に設定した後ステップ２
６ｇに進む。なお、ステップ２６ｂにおいて否定判定さ
れたとき、即ち内燃機関始動後いったん空燃比センサ１
１が活性化したときは常にステップ２６ｇに進む。
サ１１が活性化したと判定されたときは、ステップ２６
ｆにおいてフラグＸＦを "１" に設定した後ステップ２
６ｇに進む。なお、ステップ２６ｂにおいて否定判定さ
れたとき、即ち内燃機関始動後いったん空燃比センサ１
１が活性化したときは常にステップ２６ｇに進む。
【００２２】ステップ２６ｇにおいて内燃機関回転数Ｎ
e および吸気圧ＰM の関数である素子温度７１０°Ｃマ
ップに基づき、ヒータ温度を空燃比センサの検出素子１
１１をばらつきを含め最低でも約６５０°Ｃに維持すべ
く７１０°Ｃに制御するのに必要な７１０°Ｃ基本電力
量ＰB を求める。 ＰB ＝ＰB （Ｎe ，ＰM ） なおこの７１０°Ｃマップは内燃機関が完全に暖機して
排気ガス温度が十分に高いときに空燃比センサの検出素
子１１１の温度を７１０°Ｃに維持するのに必要な７１
０°Ｃ基本電力量ＰB を決定するものであり、内燃機関
暖機中は排気ガス温度が低であるため７１０°Ｃ基本電
力量ＰB だけでは実際に検出素子１１１の温度を７１０
°Ｃに維持できない。そこでステップ２６ｈにおいて補
正電力量ＰP を冷却水温度Ｔhwの関数としてもとめ、ス
テップ２６ｉにおいて７１０°Ｃ基本電力量ＰB に補正
電力量ＰP を加算して供給電力量ＰS を求める。
e および吸気圧ＰM の関数である素子温度７１０°Ｃマ
ップに基づき、ヒータ温度を空燃比センサの検出素子１
１１をばらつきを含め最低でも約６５０°Ｃに維持すべ
く７１０°Ｃに制御するのに必要な７１０°Ｃ基本電力
量ＰB を求める。 ＰB ＝ＰB （Ｎe ，ＰM ） なおこの７１０°Ｃマップは内燃機関が完全に暖機して
排気ガス温度が十分に高いときに空燃比センサの検出素
子１１１の温度を７１０°Ｃに維持するのに必要な７１
０°Ｃ基本電力量ＰB を決定するものであり、内燃機関
暖機中は排気ガス温度が低であるため７１０°Ｃ基本電
力量ＰB だけでは実際に検出素子１１１の温度を７１０
°Ｃに維持できない。そこでステップ２６ｈにおいて補
正電力量ＰP を冷却水温度Ｔhwの関数としてもとめ、ス
テップ２６ｉにおいて７１０°Ｃ基本電力量ＰB に補正
電力量ＰP を加算して供給電力量ＰS を求める。
【００２３】ＰP ＝ＰP （Ｔhw） ＰS ＝ＰB ＋ＰP ステップ２６ｊにおいて内燃機関回転数Ｎe および吸気
圧ＰM の関数である１１００°Ｃマップに基づき、ヒー
タ温度を１１００°Ｃに制御するのに必要な１１００°
Ｃ基本電力量ＰC を求める。
圧ＰM の関数である１１００°Ｃマップに基づき、ヒー
タ温度を１１００°Ｃに制御するのに必要な１１００°
Ｃ基本電力量ＰC を求める。
【００２４】ＰC ＝ＰC （Ｎe ，ＰM ） ステップ２６ｋにおいて供給電力量ＰS が１１００°Ｃ
基本電力量ＰC 以上であるかを判定する。そして、肯定
判定されたとき、即ち供給電力量ＰS が１１００°Ｃ基
本電力量ＰC 以上であるときは過剰な電力が供給されヒ
ータを損傷するおそれがあるものとして、ステップ２６
ｌで供給電力量ＰS を１１００°Ｃ基本電力量ＰC に制
限してステップ２６ｍに進む。
基本電力量ＰC 以上であるかを判定する。そして、肯定
判定されたとき、即ち供給電力量ＰS が１１００°Ｃ基
本電力量ＰC 以上であるときは過剰な電力が供給されヒ
ータを損傷するおそれがあるものとして、ステップ２６
ｌで供給電力量ＰS を１１００°Ｃ基本電力量ＰC に制
限してステップ２６ｍに進む。
【００２５】なおステップ２６ｋにおいて否定判定され
たとき、即ち供給電力量ＰS が１１００°Ｃ基本電力量
ＰC 未満であるときは直接ステップ２６ｍに進む。ステ
ップ２６ｍではデューティ比を１００％としたときの供
給電力ＰA を求め、ステップ２６ｎでは次式によりデュ
ーティ比Ｄを算出してこの処理を終了する。
たとき、即ち供給電力量ＰS が１１００°Ｃ基本電力量
ＰC 未満であるときは直接ステップ２６ｍに進む。ステ
ップ２６ｍではデューティ比を１００％としたときの供
給電力ＰA を求め、ステップ２６ｎでは次式によりデュ
ーティ比Ｄを算出してこの処理を終了する。
【００２６】Ｄ＝ＰS ／ＰA 図４は基本電力算出マップであって、横軸は内燃機関回
転数Ｎe 、縦軸は吸気圧力ＰM を表す。なお、パラメー
タは基本電力量である。ここで、（イ）はヒータ温度１
１００°Ｃマップ、（ロ）は素子温度７１０°Ｃマップ
であり、内燃機関回転数および吸気圧力が同じであれば
１１００°Ｃ基本電力量ＰC は７１０°Ｃ基本電力量Ｐ
B より大きくなる。
転数Ｎe 、縦軸は吸気圧力ＰM を表す。なお、パラメー
タは基本電力量である。ここで、（イ）はヒータ温度１
１００°Ｃマップ、（ロ）は素子温度７１０°Ｃマップ
であり、内燃機関回転数および吸気圧力が同じであれば
１１００°Ｃ基本電力量ＰC は７１０°Ｃ基本電力量Ｐ
B より大きくなる。
【００２７】図５は補正電力ＰP 算出マップであって、
補正電力ＰP は冷却水温度Ｔhwが高となるに従って減少
する関数となる。図６は本発明に係る空燃比センサのヒ
ータ制御装置の動作説明図であって、（イ）は空燃比セ
ンサ出力の時間変化を、（ロ）は供給電力の時間変化
を、（ハ）は空燃比センサ温度の時間変化を表す。
補正電力ＰP は冷却水温度Ｔhwが高となるに従って減少
する関数となる。図６は本発明に係る空燃比センサのヒ
ータ制御装置の動作説明図であって、（イ）は空燃比セ
ンサ出力の時間変化を、（ロ）は供給電力の時間変化
を、（ハ）は空燃比センサ温度の時間変化を表す。
【００２８】時刻ｔ0 において内燃機関が始動される
と、ヒータ１１２は連続通電（１００％デューティ比制
御）されるためヒータ１１２の温度は急激に上昇する。
時刻ｔ1 においてヒータ１１２の温度がほぼ１１００°
Ｃに到達すると、ヒータに供給される電力は連続通電制
御から１１００°Ｃ基本電力ＰC と補正電力Ｐ P を加算
した電力（ＰC ＋ＰP ）を目標電力とするデューティ比
制御に切り換わる。
と、ヒータ１１２は連続通電（１００％デューティ比制
御）されるためヒータ１１２の温度は急激に上昇する。
時刻ｔ1 においてヒータ１１２の温度がほぼ１１００°
Ｃに到達すると、ヒータに供給される電力は連続通電制
御から１１００°Ｃ基本電力ＰC と補正電力Ｐ P を加算
した電力（ＰC ＋ＰP ）を目標電力とするデューティ比
制御に切り換わる。
【００２９】空燃比センサ１１の加熱が進むと時刻ｔ2
以後空燃比センサ１１の出力の振幅は徐々に大きくな
り、時刻ｔ3 において空燃比センサ１１は活性したもの
と判定される。時刻ｔ3 以後ヒータに供給される電力は
７１０゜Ｃ基本電力ＰB と補正電力Ｐ P を加算した電力
（ＰB ＋ＰP ）を目標電力とするデューティ比制御に切
り換わる。
以後空燃比センサ１１の出力の振幅は徐々に大きくな
り、時刻ｔ3 において空燃比センサ１１は活性したもの
と判定される。時刻ｔ3 以後ヒータに供給される電力は
７１０゜Ｃ基本電力ＰB と補正電力Ｐ P を加算した電力
（ＰB ＋ＰP ）を目標電力とするデューティ比制御に切
り換わる。
【００３０】時刻ｔ3 以後目標電力（ＰB ＋ＰP ）をそ
のまま供給すると、時刻ｔ3 から時刻ｔ4 までの間で
（ＰB ＋ＰP ）がＰC より大となるおそれがあるため、
（ハ）において点線で示されるようにヒータ温度が１１
００°Ｃを越え、ヒータに損傷を与えるおそれがある。
本発明においてはこのような場合、時刻ｔ3 から時刻ｔ
4 までの間の目標電力はＰC で制限され（ロ）の斜線部
分の電力が削減されるため、（ハ）において実線で示さ
れるようにヒータ温度は１１００°Ｃ以下に抑制され、
ヒータが損傷を受けることがない。
のまま供給すると、時刻ｔ3 から時刻ｔ4 までの間で
（ＰB ＋ＰP ）がＰC より大となるおそれがあるため、
（ハ）において点線で示されるようにヒータ温度が１１
００°Ｃを越え、ヒータに損傷を与えるおそれがある。
本発明においてはこのような場合、時刻ｔ3 から時刻ｔ
4 までの間の目標電力はＰC で制限され（ロ）の斜線部
分の電力が削減されるため、（ハ）において実線で示さ
れるようにヒータ温度は１１００°Ｃ以下に抑制され、
ヒータが損傷を受けることがない。
【００３１】
【発明の効果】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、内燃機関始動後に空燃比センサが活性
した後にヒータに供給される電力、即ち相対的に小さい
第２の基本電力と冷却水温度に応じて決定される補正電
力とを加算した電力が空燃比センサ活性前にヒータに供
給される相対的に大きい第１の基本電力より大きい場合
にはヒータに供給される電力を第１の基本電力以下に制
限することにより、ヒータが過昇温により損傷を受ける
ことを防止することが可能となる。
御装置によれば、内燃機関始動後に空燃比センサが活性
した後にヒータに供給される電力、即ち相対的に小さい
第２の基本電力と冷却水温度に応じて決定される補正電
力とを加算した電力が空燃比センサ活性前にヒータに供
給される相対的に大きい第１の基本電力より大きい場合
にはヒータに供給される電力を第１の基本電力以下に制
限することにより、ヒータが過昇温により損傷を受ける
ことを防止することが可能となる。
【図１】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る。
の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】電力算出処理のフローチャートである。
【図４】基本電力算出マップである。
【図５】補正電力算出マップである。
【図６】本発明にかかる空燃比センサのヒータ制御装置
の動作説明図である。
の動作説明図である。
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
Claims (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、 排気通路に設置され排気ガスの空燃比を検出する空燃比
センサが内燃機関始動後に活性したことを判定する空燃
比センサ活性判定手段と、 前記空燃比センサ活性判定手段によって内燃機関始動後
空燃比センサが活性していないと判定されている時は前
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
状態に応じて第１の基本電力を決定し、前記空燃比セン
サ活性判定手段によって内燃機関始動後空燃比センサが
活性していると判定された後は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第１の基
本電力より小さい第２の基本電力を決定する基本電力決
定手段と、 前記運転状態検出手段によって検出される内燃機関冷却
水温度に応じ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を前記補正
電力決定手段で決定された補正電力に基づき増量補正す
る増量補正手段と、 前記空燃比センサ活性判定手段によって内燃機関始動後
空燃比センサが活性していると判定された後に前記増量
補正手段によって増量補正された電力を第１の基本電力
以下に制限してヒータに供給する電力を制御するヒータ
制御手段と、を具備する空燃比センサのヒータ制御装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16456896A JP3344220B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 空燃比センサのヒータ制御装置 |
| US08/877,688 US5782227A (en) | 1996-06-25 | 1997-06-17 | Apparatus for controlling a heater for heating an air-fuel ratio sensor |
| DE19726841A DE19726841A1 (de) | 1996-06-25 | 1997-06-24 | Vorrichtung zur Steuerung einer Heizeinrichtung zur Aufheizung eines Luft-Brennstoffverhältnissensors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16456896A JP3344220B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 空燃比センサのヒータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1010076A true JPH1010076A (ja) | 1998-01-16 |
| JP3344220B2 JP3344220B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=15795649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16456896A Expired - Fee Related JP3344220B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 空燃比センサのヒータ制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5782227A (ja) |
| JP (1) | JP3344220B2 (ja) |
| DE (1) | DE19726841A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007240169A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Mitsubishi Motors Corp | 酸素センサ用ヒータの制御装置 |
| JP2008267235A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Yanmar Co Ltd | エンジン |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5994675A (en) * | 1997-03-07 | 1999-11-30 | Semitool, Inc. | Semiconductor processing furnace heating control system |
| JPH112153A (ja) * | 1997-04-16 | 1999-01-06 | Toyota Motor Corp | 吸気酸素センサのヒータ制御装置 |
| US6258232B1 (en) * | 1997-12-25 | 2001-07-10 | Denso Corporation | Gas component concentration measuring apparatus |
| JP3524373B2 (ja) * | 1998-03-17 | 2004-05-10 | 株式会社日立ユニシアオートモティブ | 空燃比センサのヒータ制御装置 |
| EP1093664A4 (en) | 1998-05-11 | 2003-07-09 | Semitool Inc | TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR THERMAL ACTUATOR |
| US7036982B2 (en) * | 2002-10-31 | 2006-05-02 | Delphi Technologies, Inc. | Method and apparatus to control an exhaust gas sensor to a predetermined termperature |
| US7084378B2 (en) * | 2004-02-26 | 2006-08-01 | Mack Trucks, Inc. | Mass-flow sensor heating element protection method and apparatus |
| US7563400B2 (en) * | 2005-04-12 | 2009-07-21 | Advanced Cardiovascular Systems, Inc. | Method of stent mounting to form a balloon catheter having improved retention of a drug delivery stent |
| KR102394843B1 (ko) * | 2017-12-27 | 2022-05-06 | 현대자동차주식회사 | Phev 차량의 cd 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60214251A (ja) * | 1984-04-10 | 1985-10-26 | Nippon Denso Co Ltd | 酸素濃度センサ用ヒ−タの制御装置 |
| JPH01147138A (ja) * | 1987-12-01 | 1989-06-08 | Mitsubishi Electric Corp | 空燃比センサのヒータ制御装置 |
| JPH07122627B2 (ja) * | 1987-12-16 | 1995-12-25 | 日本電装株式会社 | 酸素濃度センサ用ヒータの制御装置 |
| JPH01265148A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-23 | Nippon Denso Co Ltd | 酸素濃度センサに備えられたヒータの電力制御装置 |
| JP3265895B2 (ja) * | 1995-02-20 | 2002-03-18 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比センサのヒータ制御装置 |
-
1996
- 1996-06-25 JP JP16456896A patent/JP3344220B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-17 US US08/877,688 patent/US5782227A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-24 DE DE19726841A patent/DE19726841A1/de not_active Ceased
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007240169A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Mitsubishi Motors Corp | 酸素センサ用ヒータの制御装置 |
| JP2008267235A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Yanmar Co Ltd | エンジン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3344220B2 (ja) | 2002-11-11 |
| DE19726841A1 (de) | 1998-01-02 |
| US5782227A (en) | 1998-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3265895B2 (ja) | 空燃比センサのヒータ制御装置 | |
| JP3344220B2 (ja) | 空燃比センサのヒータ制御装置 | |
| JP3304766B2 (ja) | 空燃比センサのヒータ制御装置 | |
| JP2000291519A (ja) | 内燃機関の点火装置 | |
| JP3275676B2 (ja) | 空燃比センサのヒータ制御装置 | |
| JP2002180871A (ja) | 内燃機関の触媒早期暖機制御装置 | |
| JP3275672B2 (ja) | 空燃比センサのヒータ制御装置 | |
| JP2004308494A (ja) | ヒータの制御装置 | |
| JPH0224550A (ja) | ヒータ付き酸素濃度センサのヒータ電力制御装置 | |
| JP3134712B2 (ja) | メタノールエンジン用グロープラグの制御装置 | |
| JP3303638B2 (ja) | 空燃比センサのヒータ制御装置 | |
| JPH0949485A (ja) | エンジンのグロープラグ制御装置 | |
| US11293361B2 (en) | Control device for internal combustion engine and control method for internal combustion engine | |
| JPH06129284A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3277690B2 (ja) | 空燃比センサー用加熱手段の制御装置 | |
| JP3438531B2 (ja) | 酸素センサ用ヒータ制御装置 | |
| JP5222122B2 (ja) | エンジンの始動制御装置 | |
| JP2004143969A (ja) | 内燃機関の冷却制御装置 | |
| JP2000045851A (ja) | 水温センサの故障判定装置 | |
| JP2833376B2 (ja) | 電熱触媒の通電制御装置 | |
| JPH09228868A (ja) | 内燃エンジンの吸入空気量制御装置 | |
| JP3265896B2 (ja) | 空燃比センサのヒータ制御装置 | |
| JPH09195829A (ja) | 内燃機関の燃料供給制御装置 | |
| JP2857704B2 (ja) | オルタネータ出力の切換制御装置 | |
| JPH11257059A (ja) | 触媒ヒータ給電制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |