JP2000249677A - Ｏ２センサヒータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、エンジンの冷機始動時に
Ｏ2 センサを早期に活性化し得て、Ｏ2 センサの出力特
性を安定させ得て、排気有害成分値の悪化を防止し得
て、Ｏ2 センサやヒータの劣化を防止することにある。 【構成】 このため、この発明は、Ｏ2 センサを設け、
通電により発熱してＯ2センサを加熱するヒータを設
け、Ｏ2 センサの温度ないしこのＯ2 センサ周囲の温度
を検出する温度センサを設け、この温度センサの検出す
る温度に基づいて設定される温度用デューティ値により
Ｏ2 センサの温度が活性温度範囲に入るようにヒータの
通電状態をデューティ制御する制御手段を設けたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はＯ2 センサヒータ
制御装置に係り、特に、エンジンの冷機始動時にＯ2 セ
ンサを早期に活性化し得て、Ｏ2 センサの出力特性を安
定させ得て、排気有害成分値の悪化を防止し得て、Ｏ2
センサやヒータの劣化を防止し得るＯ2 センサヒータ制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載されるエンジンには、排気中
の酸素濃度により空燃比をフィードバック制御するため
に、酸素濃度を検出するＯ2 センサを設けている。この
Ｏ2 センサには、通電により発熱して加熱するヒータを
設けているものがある。Ｏ2 センサのヒータは、Ｏ2 セ
ンサヒータ制御装置によって通電状態をデューティ値に
よりデューティ制御され、デューティ値を１００％とす
ると最大に発熱してＯ2センサを加熱し、一方、デュー
ティ値を０％とすると通電を停止される。

【０００３】このＯ2 センサヒータ制御装置は、図７に
示す如く、エンジンの冷機始動時から設定時間ｔ1 が経
過するまでヒータをデューティ値１００％によってデュ
ーティ制御することによりＯ2 センサを早期に活性温度
に昇温させ、また、設定時間ｔ1 の経過後にデューティ
値を固定値（例えば、４０％）まで下げることによりヒ
ータの温度が許容上限温度Ｔｌｉｍ（例えば、８００
℃）に達しないようにして保護し、さらに、エンジンが
高回転になった場合にデューティ値０％としてヒータへ
の通電を停止することによりヒータが高温化しないよう
に保護する。

【０００４】なお、Ｏ2 センサヒータ制御装置には、設
定時間ｔ1 の経過後に、図８に示す如く、エンジン回転
数に対して設定したヒータのデューティ値を使用して、
ヒータ温度を制御するものもある。

【０００５】このようにＯ2 センサのヒータをデューテ
ィ制御する目的としては、第１に、エンジンの冷機始動
時からのＯ2 センサの昇温を早くして、空燃比のフィー
ドバック制御の開始を早めることにより排気有害成分値
の低減を図り、第２に、Ｏ2センサ及びヒータが高温に
なると熱害を受けて出力特性及び発熱特性が劣化するた
め、許容上限温度Ｔｌｉｍ以上にならないように保護
し、第３に、ヒータの温度を安定させてＯ2 センサの出
力特性を一定にして排気有害成分値の安定を図るためで
ある。

【０００６】このようなＯ2 センサヒータ制御装置とし
ては、特開平８−２２７８２７９号公報、特開平１０−
３３２６２８号公報に開示されるものがある。

【０００７】特開平８−２２７２７９号公報に開示され
るものは、酸素センサを加熱するヒータへの通電開始か
らヒータの温度が初期加熱温度に達するまでデューティ
値１００％で全電力を供給し、ヒータが初期加熱温度に
達するとヒータ温度が目標温度になるようデューティ値
をフィードバック制御し、酸素センサが目標温度に達す
ると酸素センサが目標温度になるようデューティ値をフ
ィードバック制御するものである。

【０００８】特開平１０−３３２６２８号公報に開示さ
れるものは、酸素センサの雰囲気温度に関連する機関温
度及び内燃機関の始動情報とに基づいて、前回走行終了
時の機関温度と今回始動時の機関温度との温度差を算出
し、始動後所定期間内は前記温度差が所定温度差以上の
場合に第１の電流供給モードにより電流を供給し、前記
温度差が所定温度差未満の場合に前記第１の電流供給モ
ードよりも供給量の少ない第２の電流供給モードにより
電流を供給し、ヒータを加熱するものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記図７に
示すＯ2 センサヒータ制御装置においては、エンジンの
始動後に直ちに急加速して高速走行すると、破線で示す
如く設定時間ｔ1 内にヒータの温度が許容上限温度Ｔｌ
ｉｍを越えてしまう問題がある。

【００１０】このような問題に対処するために、設定時
間ｔ1 を短かく設定した場合には、ヒータのデューティ
値が小さくなってヒータの温度が低くなり、Ｏ2 センサ
の出力特性が安定せず、排気有害成分値が悪化する不都
合がある。

【００１１】これは、Ｏ2 センサの温度とヒータの温度
との間に相関があり、Ｏ2 センサの温度が変化すると、
図９に示すＯ2 センサの出力特性（ＴＬＲ／ＴＲＬ）
が、図１１に示す如くリーンバランスあるいはリッチバ
ランスに変化して出力特性が安定しないからであり、こ
の結果、図１０に示す如くＯ2 センサの温度が活性温度
範囲ＲＩＴｅｍｐから外れて排気有害成分値が悪化し、
高温側に外れるとＯ2 センサ及びヒータの劣化を招く不
都合がある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、エンジンの排気中の酸素
濃度を検出するＯ2 センサを設け、通電により発熱して
前記Ｏ2 センサを加熱するヒータを設け、前記Ｏ2 セン
サの温度ないしこのＯ2 センサ周囲の温度を検出する温
度センサを設け、この温度センサの検出する温度に基づ
いて設定される温度用デューティ値により前記Ｏ2 セン
サの温度が活性温度範囲に入るように前記ヒータの通電
状態をデューティ制御する制御手段を設けたことを特徴
とする。

【００１３】また、この発明は、エンジンの排気中の酸
素濃度を検出するＯ2 センサを設け、通電により発熱し
て前記Ｏ2 センサを加熱するヒータを設け、前記エンジ
ンの負荷を検出する負荷センサを設け、この負荷センサ
の検出する負荷に基づいて設定される負荷用デューティ
値により前記Ｏ2 センサが活性温度範囲に入るように前
記ヒータの通電状態をデューティ制御する制御手段を設
けたことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】この発明のＯ2 センサヒータ制御
装置は、制御手段によって、Ｏ2 センサの温度ないしこ
のＯ2 センサ周囲の温度を検出する温度センサを設け、
この温度センサの検出する温度に基づいて設定される温
度用デューティ値によりＯ2 センサの温度が活性温度範
囲に入るようにヒータの通電状態をデューティ制御し、
あるいは、エンジンの負荷を検出する負荷センサを設
け、この負荷センサの検出する負荷に基づいて設定され
る負荷用デューティ値によりＯ2 センサが活性温度範囲
に入るようにヒータの通電状態をデューティ制御する。

【００１５】これにより、このＯ2 センサヒータ制御装
置は、エンジンの冷機始動時にヒータを大きなデューテ
ィ値によりデューティ制御して発熱量を増大させること
ができ、また、Ｏ2 センサの活性後にヒータを適正なデ
ューティ値によりデューティ制御して発熱量を調整する
ことができる。

【００１６】

【実施例】以下図面に基づいて、この発明の実施例を説
明する。図１〜図４は、この発明の第１実施例を示すも
のである。図４において、２は図示しない車両に搭載さ
れたエンジンである。このエンジン２は、吸気系として
エアクリーナ４と吸気管６とスロットルボディ８とサー
ジタンク１０と吸気マニホルド１２とを設け、吸気通路
１４を設けている。エアクリーナ４には、吸気温センサ
１６を設けている。吸気管６には、吸気量センサ１８を
設けている。スロットルボディ８には、スロットル弁２
０を設け、スロットルセンサ２２を設けている。

【００１７】また、エンジン２は、排気系として排気マ
ニホルド２４と排気管２６と触媒コンバータ２８と後部
排気管３０とを設け、排気通路３２を設けている。排気
マニホルド２４には、排気中の酸素濃度を検出する第１
のＯ2 センサ３４を設けている。触媒コンバータ２８に
は、触媒３６を内蔵して設け、触媒３６下流側に排気中
の酸素濃度を検出する第２のＯ2 センサ３８を設けてい
る。

【００１８】このエンジン２は、燃料噴射弁４０を設け
ている。燃料噴射弁４０は、燃料供給通路４２により燃
料タンク４４に連通されている。燃料タンク４４には、
レベルセンサ４６とタンク内圧センサ４８と燃料ポンプ
５０とを設けている。燃料タンク４４の燃料は、燃料ポ
ンプ５０により燃料供給通路４２に圧送され、燃料フィ
ルタ５２により塵埃を除去されて燃料噴射弁４０に供給
される。

【００１９】前記燃料供給通路４２には、燃料の圧力を
調整する燃料圧力調整弁５４を設けている。燃料圧力調
整弁５４は、吸気通路１４に連通する導圧通路５６から
導入される吸気圧により燃料圧力を所定値に調整し、余
剰の燃料を燃料戻り通路５８により燃料タンク４４に戻
す。

【００２０】前記エンジン２には、２つの蒸発燃料装置
６０・６２を設けている。第１の蒸発燃料装置６０は、
キャニスタ６４を設け、キャニスタ６４と燃料タンク４
４とを連通するエバポ通路６６を設け、エバポ通路６６
にタンク内圧調整弁６８を設けている。

【００２１】また、第１の蒸発燃料装置６０は、キャニ
スタ６４とスロットル弁２０下流側の吸気通路１４とを
連通するパージ通路７０を設け、パージ通路７０にパー
ジ制御弁７２を設け、キャニスタ６４と大気とを連通す
る大気通路７４を設けている。

【００２２】前記第２の蒸発燃料装置６２は、キャニス
タ７６を設け、キャニスタ７６と燃料タンク４４とを連
通するエバポ通路７８を設け、エバポ通路７８にタンク
内圧調整弁８０を設けている。タンク内圧調整弁８０に
は、吸気通路１４に連通する圧力通路８２に圧力制御弁
８４と吸気圧力センサ８６とを設けている。

【００２３】また、第２の蒸発燃料装置６２は、キャニ
スタ７６と前記第１の蒸発燃料装置６０のパージ通路７
０とを連通するパージ通路８８を設け、パージ通路８８
にパージ制御弁９０を設け、パージ制御弁９０よりもキ
ャニスタ７６側のパージ通路８８とスロットル弁２０上
流側の吸気通路１４とを連通するエバポ診断通路９２を
設け、エバポ診断通路９２にエバポ診断弁９４を設けて
いる。

【００２４】さらに、第２の蒸発燃料装置６２は、キャ
ニスタ７６と大気とを連通する大気通路９６を設け、大
気通路９６に大気開閉弁９８を設けている。

【００２５】前記エンジン２は、排気通路３２と吸気通
路１４とを連通するＥＧＲ通路１００を設け、ＥＧＲ通
路１００にＥＧＲ制御弁１０２を設けている。なお、符
号１０４はブローバイガス通路、符号１０６はＰＣＶバ
ルブ、符号１０８は点火コイル、符号１１０は点火プラ
グ、符号１１２は水温センサである。

【００２６】このエンジン２は、スロットル弁２０を迂
回して吸気通路１４を連通するバイパス通路１１４を設
け、バイパス通路１１４にバイパス空気流量を調整する
アイドル制御弁１１６を設けている。バイパス通路１１
６には、アイドル制御弁１１６を迂回するアイドル調整
通路１１８を設け、アイドル調整ネジ１２０を設けてい
る。

【００２７】前記吸気温センサ１６と吸気量センサ１８
とスロットルセンサ２２と第１のＯ2 センサ３４と第２
のＯ2 センサ３８と燃料噴射弁４０とレベルセンサ４６
とタンク内圧センサ４８と燃料ポンプ５０とパージ制御
弁７２と圧力制御弁８４と吸気圧力センサ８６とパージ
制御弁９０とエバポ診断弁９４と大気開閉弁９８とＥＧ
Ｒ制御弁１０２と点火コイル１０８と水温センサ１１２
とアイドル制御弁１１６とは、Ｏ2 センサヒータ制御装
置１２２の制御手段１２４に接続されている。

【００２８】制御手段１２４には、車速センサ１２６と
クランク角センサ１２８とレンジ位置スイッチ１３０と
空調装置１３２とパワーステアリング圧力スイッチ１３
４とダイアグノーシススイッチ端子１３６とテストスイ
ッチ端子１３８とスタータスイッチ１４０とレンジスイ
ッチ１４２とイグニションスイッチ１４４とメインヒュ
ーズ１４６とバッテリ１４８とを接続して設けている。

【００２９】Ｏ2 センサヒータ制御装置１２２は、第１
のＯ2 センサ３４に通電により発熱して加熱するヒータ
１５０を設け、制御手段１２４に接続して設けている。
ヒータ１５０は、デューティ値（０〜１００％）により
通電状態をデューティ制御される。

【００３０】また、Ｏ2 センサヒータ制御装置１２２
は、第１のＯ2 センサ３４自体の温度ないしこの第１の
Ｏ2 センサ３４周囲の排気温度を検出する温度センサ１
５２を設け、制御手段１２４に接続して設けている。温
度センサ１５２は、この実施例においては第１のＯ2 セ
ンサ３４に一体的に設けられ、第１のＯ2 センサ３４自
体の温度を検出する。

【００３１】制御手段１２４は、温度センサ１５２の検
出する温度に基づいて設定される温度用デューティ値Ｍ
ＯＤＵＴＹにより、第１のＯ2 センサ３４の温度が活性
温度範囲に入るように、ヒータ１５０の通電状態をデュ
ーティ制御する。

【００３２】即ち、制御手段１２４は、図２に示す如
く、温度センサ１５２の検出する第１のＯ2 センサ３４
温度に基づいて設定されるマップの温度用デューティ値
ＭＯＤＵＴＹによって、図３に示す如く、第１のＯ2 セ
ンサ３４の温度が下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２との間の
活性温度範囲ＲＩＴｅｍｐに入るようにデューティ制御
するものである。

【００３３】温度用デューティ値ＭＯＤＵＴＹは、第１
のＯ2 センサ３４温度が下限温度Ｔ１以下の場合に１０
０％とし、下限温度Ｔ１を越えると上限温度Ｔ２に近づ
くにしたがい一定の比率で減少され、上限温度Ｔ２に達
すると０％になるように、設定される。

【００３４】次に、第１実施例の作用を図１にしたがっ
て説明する。

【００３５】Ｏ2 センサヒータ制御装置１２２は、図２
に示す如く、制御手段１２４に温度センサ１５２の検出
する第１のＯ2 センサ３４温度に基づく温度用デューテ
ィ値ＭＯＤＵＴＹのマップを設定して設けている。

【００３６】Ｏ2 センサヒータ制御装置１２２は、制御
手段１２４によって、プログラムがスタートして（ステ
ップ２００）、エンジン２を始動すると（ステップ２０
２）、温度センサ１５２の検出する第１のＯ2 センサ３
４温度に基づいて設定されるマップから読み出される温
度用デューティ値ＭＯＤＵＴＹによりヒータ１５０をデ
ューティ制御し（ステップ２０４）、エンドにする（ス
テップ２０６）。

【００３７】制御手段１２４は、図３に示す如く、エン
ジン２の冷機始動時にはヒータ１５０の温度が下限温度
Ｔ１を越えるまで温度用デューティ値ＭＯＤＵＴＹを１
００％にしてデューティ制御することにより第１のＯ2
センサ３４を早期に活性温度に昇温させ、また、下限温
度Ｔ１を越えた場合は上限温度Ｔ２に近づくにしたがい
温度用デューティ値ＭＯＤＵＴＹを一定の比率で減少す
るようにデューティ制御することにより上限温度Ｔ２を
越えて許容上限温度Ｔｌｉｍに達しないようにして保護
し、さらに、下限温度Ｔ１に近づいた場合は温度用デュ
ーティ値ＭＯＤＵＴＹを増大させてヒータ１５０の温度
が下限温度Ｔ１以下にならないようにデューティ制御す
る。

【００３８】このように、このＯ2 センサヒータ制御装
置１２２は、制御手段１２４によって、温度センサ１５
２の検出する第１のＯ2 センサ３４の温度に基づいて設
定される温度用デューティ値ＭＯＤＵＴＹによって、第
１のＯ2 センサ３４の温度が活性温度範囲ＲＩＴｅｍｐ
に入るようにヒータ１５０の通電状態をデューティ制御
する。

【００３９】これにより、第２実施例のＯ2 センサヒー
タ制御装置１２２は、エンジン２の冷機始動時に、ヒー
タ１５０を大きな温度用デューティ値ＭＯＤＵＴＹによ
りデューティ制御して発熱量を増大させることができ、
また、第１のＯ2 センサ３４の活性後に、ヒータ１５０
を適正な温度用デューティ値ＭＯＤＵＴＹによりデュー
ティ制御して第１のＯ2 センサ３４の温度が活性温度範
囲ＲＩＴｅｍｐに入るように発熱量を調整することがで
きる。

【００４０】このため、このＯ2 センサヒータ制御装置
１２２は、エンジン２の冷機始動時にヒータ１５０の発
熱量を増大させることができることにより、第１のＯ2
センサ３４の温度を早く活性温度範囲ＲＩＴｅｍｐにま
で上昇させて活性化させることができ、第１のＯ2 セン
サ３４の出力特性を安定させ得て、排気有害成分値の悪
化を防止することができる。

【００４１】また、このＯ2 センサヒータ制御装置１２
２は、第１Ｏ2 センサ３４の活性後にヒータ１５０を適
正な温度用デューティ値ＭＯＤＵＴＹによりデューティ
制御して発熱量を調整することができることにより、第
１のＯ2 センサ３４の温度を活性温度範囲ＲＩＴｅｍｐ
内に維持し得て、排気有害成分値を安定させることがで
きるとともに、冷機始動後に急発進して加速した場合に
も、第１のＯ2 センサ３４やヒータ１５０の温度が許容
上限温度Ｔｌｉｍを越えないように維持し得て、高温化
による第１のＯ2 センサ３４やヒータ１５０の劣化を防
止することができる。なお、この実施例においては、温
度センサ１５２により第１のＯ2 センサ３４自体の温度
を検出したが、第１のＯ2 センサ３４周囲の排気温度を
検出して温度用デューティ値ＭＯＤＵＴＹを設定するこ
ともできる。

【００４２】図５・図６は、この発明の第２実施例を示
すものである。第２実施例のＯ2 センサヒータ制御装置
１２２は、図４に示す如く、通電により発熱して第１の
Ｏ2センサ３４を加熱するヒータ１５０を制御手段１２
４に接続して設け、第１のＯ2 センサ３４の温度を検出
する温度センサ１５２を制御手段１２４に接続して設
け、エンジン２の負荷を検出する負荷センサとして例え
ば吸気量センサ１８を制御手段１２４に接続して設けて
いる。

【００４３】Ｏ2 センサヒータ制御装置１２２は、制御
手段によって、吸気量センサ１８の検出する負荷たる吸
入空気量に基づいて設定した負荷用デューティ値ＭＯＤ
ＵＴＹ１によって、図３に示す如く、第１のＯ2 センサ
３４が活性温度範囲ＲＩＴｅｍｐに入るようにヒータ１
５０の通電状態をデューティ制御するものである。

【００４４】即ち、制御手段１２４は、図６に示す如
く、吸気量センサ１８の検出する吸入空気量に基づいて
第１のＯ2 センサ３４の温度が活性温度Ｔｓ（例えば、
７００℃）になるように設定されるマップの温度用デュ
ーティ値ＭＯＤＵＴＹによって、図３に示す如く、第１
のＯ2 センサ３４の温度が下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２
との間の活性温度範囲ＲＩＴｅｍｐに入るようにデュー
ティ制御するものである。

【００４５】次に、第２実施例の作用を図５にしたがっ
て説明する。

【００４６】Ｏ2 センサヒータ制御装置１２２は、図６
に示す如く、制御手段１２４に吸気量センサ１８の検出
する負荷たる吸入空気量に基づく負荷用デューティ値Ｍ
ＯＤＵＴＹ１のマップを設定して設けている。

【００４７】Ｏ2 センサヒータ制御装置１２２は、制御
手段１２４によって、プログラムがスタートして（ステ
ップ３００）、エンジン２を始動すると（ステップ３０
２）、負荷用デューティ値ＭＯＤＵＴＹ１を１００％に
してデューティ制御し（ステップ３０４）、第１のＯ2
センサ３４の温度Ｔが下限温度Ｔ１以上であるか否かを
判断する（ステップ３０６）。

【００４８】この判断（ステップ３０６）がＮＯの場合
は、前記処理（ステップ３０４）にリターンする。この
判断（ステップ３０６）がＹＥＳの場合は、吸気量セン
サ１８の検出する負荷たる吸入空気量に基づいて第１の
Ｏ2 センサ３４の温度が活性温度Ｔｓ（例えば、７００
℃）になるように設定されるマップから読み出される負
荷用デューティ値ＭＯＤＵＴＹ１によりヒータ１５０を
デューティ制御し（ステップ３０８）、第１のＯ2 セン
サ３４の温度Ｔが下限温度Ｔ１以上且つ上限温度Ｔ２以
下であるか否かを判断する（ステップ３１０）。

【００４９】この判断（ステップ３１０）がＮＯの場合
は、前記処理（ステップ３０８）にリターンする。この
判断（ステップ３１０）がＹＥＳの場合は、第１のＯ2
センサ３４の温度Ｔが上限温度Ｔ２を越えているか否か
を判断する（ステップ３１２）。

【００５０】この判断（ステップ３１２）がＮＯの場合
は、前記処理（ステップ３０４）にリターンする。この
判断（ステップ３１２）がＹＥＳの場合は、負荷用デュ
ーティ値ＭＯＤＵＴＹ１を０％にしてデューティ制御し
（ステップ３１４）、前記処理（ステップ３１０）にリ
ターンする。

【００５１】これにより、第２実施例のＯ2 センサヒー
タ制御装置１２２は、エンジン２の冷機始動時に、ヒー
タ１５０を大きな負荷用デューティ値ＭＯＤＵＴＹ１に
よりデューティ制御して発熱量を増大させることがで
き、また、第１のＯ2 センサ３４の活性後に、ヒータ１
５０を適正な負荷用デューティ値ＭＯＤＵＴＹ１により
デューティ制御して第１のＯ2 センサ３４の温度が活性
温度範囲ＲＩＴｅｍｐに入るように発熱量を調整するこ
とができる。

【００５２】このため、このＯ2 センサヒータ制御装置
１２２は、エンジン２の冷機始動時にヒータ１５０の発
熱量を増大させることができることにより、第１のＯ2
センサ３４の温度を早く活性温度範囲ＲＩＴｅｍｐにま
で上昇させて活性化させることができ、第１のＯ2 セン
サ３４の出力特性を安定させ得て、排気有害成分値の悪
化を防止することができる。

【００５３】また、このＯ2 センサヒータ制御装置１２
２は、第１Ｏ2 センサ３４の活性後にヒータ１５０を適
正な負荷用デューティ値ＭＯＤＵＴＹ１によりデューテ
ィ制御して発熱量を調整することができることにより、
第１のＯ2 センサ３４の温度を活性温度範囲ＲＩＴｅｍ
ｐ内に維持し得て、排気有害成分値を安定させることが
できるとともに、冷機始動後に急発進して加速した場合
にも、第１のＯ2 センサ３４やヒータ１５０の温度が許
容上限温度Ｔｌｉｍを越えないように維持し得て、高温
化による第１のＯ2 センサ３４やヒータ１５０の劣化を
防止することができる。

【００５４】なお、この第２実施例においては、負荷用
デューティ値ＭＯＤＵＴＹ１を設定するエンジン負荷と
して吸入空気量を例示したが、スロットル開度や燃料噴
射量、充填効率等とすることもできる。

【００５５】また、上述各実施例のＯ2 センサヒータ制
御装置１２２は、Ｏ2 センサに設けたヒータの制御を説
明したが、排気成分を検出する空燃比センサ等の他の排
気センサに設けたヒータの制御にも適用できるものであ
る。さらに、排気系の温度により劣化するのは、Ｏ2 セ
ンサや空燃比センサだけでなく、触媒３６も同様に劣化
するので、本制御装置による温度センサ１５２の検出す
る温度を利用して、触媒３６り劣化防止に適用すること
ができる。

【００５６】さらに、上述各実施例のＯ2 センサヒータ
制御装置１２２は、Ｏ2 センサのデューティ値設定要素
として、第１のＯ2 センサ３４自体の温度ないし第１の
Ｏ2センサ３４周囲の排気温度やエンジン２の負荷を検
出したが、冷却水温度や吸気温度をデューティ値設定補
助要素として加味してデューティ値を設定することによ
り、よりエンジン状態に対応してヒータ１５０を制御す
ることができる。

【００５７】

【発明の効果】このように、この発明のＯ2 センサヒー
タ制御装置は、制御手段によって、Ｏ2 センサの温度な
いしこのＯ2 センサ周囲の温度に基づいて設定される温
度用デューティ値によりＯ2 センサの温度が活性温度範
囲に入るようにヒータの通電状態をデューティ制御し、
あるいは、エンジンの負荷に基づいて設定される負荷用
デューティ値によりＯ2 センサが活性温度範囲に入るよ
うにヒータの通電状態をデューティ制御する。

【００５８】このため、このＯ2 センサヒータ制御装置
は、エンジンの冷機始動時にヒータを大きなデューティ
値によりデューティ制御して発熱量を増大させることが
できることにより、Ｏ2 センサの温度を早く活性温度範
囲にまで上昇させて活性化させることができ、Ｏ2 セン
サの出力特性を安定させ得て、排気有害成分値の悪化を
防止し得る。また、このＯ2 センサヒータ制御装置は、
Ｏ2 センサの活性後にヒータを適正なデューティ値によ
りデューティ制御して発熱量を調整することができるこ
とにより、Ｏ2 センサの温度を活性温度範囲内に維持し
得て、排気有害成分値を安定させることができるととも
に、冷機始動後に急発進して加速した場合にも、Ｏ2 セ
ンサやヒータの温度が許容上限温度を越えないように維
持し得て、高温化によるＯ2 センサやヒータの劣化を止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示すＯ2 センサヒータ
制御装置の制御のフローチャートである。

【図２】Ｏ2 センサの温度により設定されるヒータのデ
ューティ値のマップを示す図である。

【図３】ヒータ制御のタイムチャートである。

【図４】Ｏ2 センサヒータ制御装置の構成図ある。

【図５】この発明の第２実施例を示すＯ2 センサヒータ
制御装置の制御のフローチャートである。

【図６】吸入空気量により設定されるヒータのデューテ
ィ値のマップを示す図である。

【図７】従来例を示すヒータ制御のタイムチャートであ
る。

【図８】エンジン回転数とヒータの温度とによるデュー
ティ値を示す図である。

【図９】Ｏ2 センサの出力特性と空燃比との関係を示す
図である。

【図１０】Ｏ2 センサの温度に対する出力特性の変化を
示す図である。

【図１１】Ｏ2 センサの出力特性の変化による排気有害
成分値の関係を示す図である。

【符号の説明】

２ エンジン ３４ 第１のＯ2 センサ １２２ Ｏ2 センサヒータ制御装置 １２４ 制御手段 １５０ ヒータ １５２ 温度センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの排気中の酸素濃度を検出する
   Ｏ2 センサを設け、通電により発熱して前記Ｏ2 センサ
   を加熱するヒータを設け、前記Ｏ2 センサの温度ないし
   このＯ2 センサ周囲の温度を検出する温度センサを設
   け、この温度センサの検出する温度に基づいて設定され
   る温度用デューティ値により前記Ｏ2 センサの温度が活
   性温度範囲に入るように前記ヒータの通電状態をデュー
   ティ制御する制御手段を設けたことを特徴とするＯ2 セ
   ンサヒータ制御装置。
2. 【請求項２】 エンジンの排気中の酸素濃度を検出する
   Ｏ2 センサを設け、通電により発熱して前記Ｏ2 センサ
   を加熱するヒータを設け、前記エンジンの負荷を検出す
   る負荷センサを設け、この負荷センサの検出する負荷に
   基づいて設定される負荷用デューティ値により前記Ｏ2
   センサの温度が活性温度範囲に入るように前記ヒータの
   通電状態をデューティ制御する制御手段を設けたことを
   特徴とするＯ2 センサヒータ制御装置。