JPH02281135A - 酸素センサ用ヒータの制御装置 - Google Patents
酸素センサ用ヒータの制御装置Info
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- JPH02281135A JPH02281135A JP1104158A JP10415889A JPH02281135A JP H02281135 A JPH02281135 A JP H02281135A JP 1104158 A JP1104158 A JP 1104158A JP 10415889 A JP10415889 A JP 10415889A JP H02281135 A JPH02281135 A JP H02281135A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、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に関り 特に、センサ素子の
温度制御を行う装置に関するものである。
取り付けられる酸素センサに関り 特に、センサ素子の
温度制御を行う装置に関するものである。
［従来の技術］
内燃機関の出力白土 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１こ欠かせな
いのが排気中の酸素濃度を測定する酸素センサである。
の制御装置が開発されているが、その制御１こ欠かせな
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、
その出力はそれら電解質等の温度に依存する。
その出力はそれら電解質等の温度に依存する。
例えばチタニア（ＴｉＯ２）を世いた酸素センサで（よ
その温度により作動空燃比（Ａ／Ｆ比）が第９図の曲
線のように変化することが知られている。
その温度により作動空燃比（Ａ／Ｆ比）が第９図の曲
線のように変化することが知られている。
第９図の縦軸はＡ／Ｆ比であるが、理論空燃比の値をは
さんで、Ａ／Ｆ比が８１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Ａ／Ｆ比が８２以上である（燃料がリーンである）と
酸化窒素（ＮＯｘ）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〜ａ２）内に
しておくためには、センサの温度を狭い範囲ＴＩ−Ｔ２
内に保つように制御しておかねばならない。
さんで、Ａ／Ｆ比が８１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Ａ／Ｆ比が８２以上である（燃料がリーンである）と
酸化窒素（ＮＯｘ）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〜ａ２）内に
しておくためには、センサの温度を狭い範囲ＴＩ−Ｔ２
内に保つように制御しておかねばならない。
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、センサの温度を制御す
る装置が知られている（例えば、特開昭５７−１９７４
５９号、６０−１６４２４１号、６０−２０２３４８号
等）。
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、センサの温度を制御す
る装置が知られている（例えば、特開昭５７−１９７４
５９号、６０−１６４２４１号、６０−２０２３４８号
等）。
［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
サの温度により変化することを利用するものであるが、
より詳しく検討すると、ヒータの抵抗値が所定値となる
ように制御するのみでは、必ずしも酸素センサの検出部
の温度を正確に制御することにならない場合がある。例
えば、次のような場合である。
サの温度により変化することを利用するものであるが、
より詳しく検討すると、ヒータの抵抗値が所定値となる
ように制御するのみでは、必ずしも酸素センサの検出部
の温度を正確に制御することにならない場合がある。例
えば、次のような場合である。
酸素センサ（表 排気中にさらされて酸素濃度の検出を
行う検出端と、排気管に取り付けられる取付部とから成
る。ヒータの抵抗線は検出端の方を加熱するように配設
されているが、取付部の方にも抵抗線のリード部が必要
である。従って、正確に言え（ｆ−ヒータの全抵抗ＲＨ
は、検出端部の抵抗ＲＨＩ Ｉニリード部の抵抗Ｒ）１
２を加えたものとなる。上記のヒータへの供給電力量の
制御は、この全抵抗ＲＨが所定の目標値ＲＴになるよう
に行っているのである。
行う検出端と、排気管に取り付けられる取付部とから成
る。ヒータの抵抗線は検出端の方を加熱するように配設
されているが、取付部の方にも抵抗線のリード部が必要
である。従って、正確に言え（ｆ−ヒータの全抵抗ＲＨ
は、検出端部の抵抗ＲＨＩ Ｉニリード部の抵抗Ｒ）１
２を加えたものとなる。上記のヒータへの供給電力量の
制御は、この全抵抗ＲＨが所定の目標値ＲＴになるよう
に行っているのである。
しかし、例えば、エンジンが高負荷で長時間運転された
場合等、排気管の温度が上昇し、そこに取り付けられた
酸素センサの取付部分の温度が上昇すると、検出端の部
分の温度は変化しなくても、ノード部の抵抗ＲＨ２の上
昇により、ヒ〜りの全抵抗ＲＨが上昇する。この場合、
従来の制御ではヒータへ供給される電力量が減少し、検
出端の部分の温度が低下するという好ましくない結果と
なる。
場合等、排気管の温度が上昇し、そこに取り付けられた
酸素センサの取付部分の温度が上昇すると、検出端の部
分の温度は変化しなくても、ノード部の抵抗ＲＨ２の上
昇により、ヒ〜りの全抵抗ＲＨが上昇する。この場合、
従来の制御ではヒータへ供給される電力量が減少し、検
出端の部分の温度が低下するという好ましくない結果と
なる。
本発明はこのような課題を解決するために成されたもの
である。
である。
［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
るように、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ＲＨを検出
し、その抵抗値Ｒ１（が目標抵抗値ＲＴとなるようにヒ
ータ）ＩＴへ供給する電力ＰＷを制御する装置において
、次のような各手段を備えることを特徴とする。
ンサ用ヒータの制御装置は、第１図にその構成を例示す
るように、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ＲＨを検出
し、その抵抗値Ｒ１（が目標抵抗値ＲＴとなるようにヒ
ータ）ＩＴへ供給する電力ＰＷを制御する装置において
、次のような各手段を備えることを特徴とする。
（Ｍｌ）ヒータＨＴに供給されている電力ＰＷを検出す
るヒータ電力検出手段 （Ｍ２）内燃機関ＥＧの運転状態を検出する運転状態検
出手段 （Ｍ３）検出された運転状態に応じて、ヒータ供給電力
の下限値ＰＯを定める下限電力値設定手段（Ｍ４）検出
されたヒータ供給電力ＰＷが下限電力値ＰＯ以下のとき
に、ヒータＨＴへの供給電力ＰＷが下限電力値２０以上
となるように制御するヒータ電力制御手段 ［作用］ 通常（よ 酸素センサＯ３へ供給する電力ＰＷは、セン
サＯ３のヒータＨＴの抵抗値ＲＨが所定値ＲＴとなるよ
うに制御される。 しかし、 ヒータ電力検出手段Ｍ１
により検出されたヒータＨＴへの供給電力ＰＷが下限値
ＰＯ以下である場合には、ヒータ電力制御手段Ｍ４によ
り、 ヒータ）（Ｔへの供給電力ＰＷがその値１０以上
になるように制御される。
るヒータ電力検出手段 （Ｍ２）内燃機関ＥＧの運転状態を検出する運転状態検
出手段 （Ｍ３）検出された運転状態に応じて、ヒータ供給電力
の下限値ＰＯを定める下限電力値設定手段（Ｍ４）検出
されたヒータ供給電力ＰＷが下限電力値ＰＯ以下のとき
に、ヒータＨＴへの供給電力ＰＷが下限電力値２０以上
となるように制御するヒータ電力制御手段 ［作用］ 通常（よ 酸素センサＯ３へ供給する電力ＰＷは、セン
サＯ３のヒータＨＴの抵抗値ＲＨが所定値ＲＴとなるよ
うに制御される。 しかし、 ヒータ電力検出手段Ｍ１
により検出されたヒータＨＴへの供給電力ＰＷが下限値
ＰＯ以下である場合には、ヒータ電力制御手段Ｍ４によ
り、 ヒータ）（Ｔへの供給電力ＰＷがその値１０以上
になるように制御される。
ここで、下限電力値ＰＯは、運転状態検出手段Ｍ２によ
り検出されるそのときの運転状態に応じて定められる。
り検出されるそのときの運転状態に応じて定められる。
すなわち、その運転状態の下でヒータへの供給電力ＰＷ
がその値ＰＯ以下となると、酸素センサＯ３の温度が低
くなり過ぎて、酸素センサＯ３の正常な作動が保証され
な（なるような電力値を考慮して定められる。上述のよ
うに、酸素センサＯ３の取付部の温度のみが上昇した場
合等にこのようなことが生じ得るが、本発明に係る制御
装置により、このような温度の異常低下が防止される。
がその値ＰＯ以下となると、酸素センサＯ３の温度が低
くなり過ぎて、酸素センサＯ３の正常な作動が保証され
な（なるような電力値を考慮して定められる。上述のよ
うに、酸素センサＯ３の取付部の温度のみが上昇した場
合等にこのようなことが生じ得るが、本発明に係る制御
装置により、このような温度の異常低下が防止される。
［実施例］
本発明に係るヒータ制御装置の実施例を第２〜８図によ
り説明する。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（飄 自動車のメインバッテ
リ１２が接続される。ヒータ１０には更に直列に スイ
ッチングトランジスタ（Ｔｒ）１４及び比較抵抗１６が
接続される。 トランジスタ１４と比較抵抗１６との間
の（アース電位に対する）電位Ｖ Ｉ ＩＬオヘアンプ
（Ｉｃ）１Ｂ及び２つの抵抗（Ｒ１）２０、（Ｒ２）２
２により増幅され（本実施例では１０倍に増幅）、Ａ／
Ｄコンバータ（ＡＤＣ）２４を介して電子制御装置（Ｅ
ＣＵ）２６に入力される。バッテリ電位ＶＢも八［１Ｃ
２４を介してＥＣＵ２６に入力される。なお、ヒータ１
０及び比較抵抗１６の抵抗値を各々ＲＨ１旧とする。
り説明する。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（飄 自動車のメインバッテ
リ１２が接続される。ヒータ１０には更に直列に スイ
ッチングトランジスタ（Ｔｒ）１４及び比較抵抗１６が
接続される。 トランジスタ１４と比較抵抗１６との間
の（アース電位に対する）電位Ｖ Ｉ ＩＬオヘアンプ
（Ｉｃ）１Ｂ及び２つの抵抗（Ｒ１）２０、（Ｒ２）２
２により増幅され（本実施例では１０倍に増幅）、Ａ／
Ｄコンバータ（ＡＤＣ）２４を介して電子制御装置（Ｅ
ＣＵ）２６に入力される。バッテリ電位ＶＢも八［１Ｃ
２４を介してＥＣＵ２６に入力される。なお、ヒータ１
０及び比較抵抗１６の抵抗値を各々ＲＨ１旧とする。
ＥＣ１１２Ｂハ、第３図に示すように、周知（７）ＣＰ
Ｕ３０、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３４、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。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）４Ｂから
の信号も入力部３６を介してＥＣＵ２６に入力される。
Ｕ３０、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３４、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。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）４Ｂから
の信号も入力部３６を介してＥＣＵ２６に入力される。
ＥＣＵ２６は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。
タ制御処理を行う。
一
第４図（Ａ）、（Ｂ）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
１６ ｍ５ｅｃ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、エンジンの回転速度Ｎ
Ｅおよび単位時間当りの吸入空気量Ｑを各センサ４６．
４８から入力し、ステップ１１０でそれらの瞬時値を平
滑化するための、いわゆる「なまし」データ処理を行う
。具体的には、今回（ステップ１００で）入力された値
を各々ＮＥ（ｎ）、Ｑ（ｎ）、前回の本ルーチンの実行
時に算出されたなまし値をＮＥ（ｎ−１）、Ｑ （ｎｌ
）とすると、今回のなまじ値ＮＥ（ｎ）、Ｑ（ｎ）は、
ＮＥ（ｎ）＝ （６３・ＮＥ（ｎ−１）十ＮＥ（ｎ））
／ ６４Ｑ （ｎ）＝ （６３−Ｑ （ｎ−１）十〇
（ｎ）） ／ ６４として得られる。
フローチャートであるが、ＥＣＵ２６はこのルーチンを
１６ ｍ５ｅｃ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、エンジンの回転速度Ｎ
Ｅおよび単位時間当りの吸入空気量Ｑを各センサ４６．
４８から入力し、ステップ１１０でそれらの瞬時値を平
滑化するための、いわゆる「なまし」データ処理を行う
。具体的には、今回（ステップ１００で）入力された値
を各々ＮＥ（ｎ）、Ｑ（ｎ）、前回の本ルーチンの実行
時に算出されたなまし値をＮＥ（ｎ−１）、Ｑ （ｎｌ
）とすると、今回のなまじ値ＮＥ（ｎ）、Ｑ（ｎ）は、
ＮＥ（ｎ）＝ （６３・ＮＥ（ｎ−１）十ＮＥ（ｎ））
／ ６４Ｑ （ｎ）＝ （６３−Ｑ （ｎ−１）十〇
（ｎ）） ／ ６４として得られる。
ステップ１２０では、なまされたエンジン回転速度ＮＥ
および吸入空気量Ｑの値を基に、下限電力値ＰＯを決定
する。この値の決定には、予めＲＯＭ３２に記憶された
第５図のようなデータマツプを用いるのが時間的に有利
であるが、所定の関数に代入して計算する方法を用いて
も、もちろん構わない。二のマツプ又は関数の設定方法
（運転条件から下限電力値ＰＯを定める基準）について
（友 後述する。
および吸入空気量Ｑの値を基に、下限電力値ＰＯを決定
する。この値の決定には、予めＲＯＭ３２に記憶された
第５図のようなデータマツプを用いるのが時間的に有利
であるが、所定の関数に代入して計算する方法を用いて
も、もちろん構わない。二のマツプ又は関数の設定方法
（運転条件から下限電力値ＰＯを定める基準）について
（友 後述する。
次のステップ１３０で（よ 現時点でヒータ１０に電力
が供給されているか否かを判定する。後に詳しく述べる
が、ヒータ１０の電力制御は、所定周期毎にＯＮとＯＦ
Ｆのサイクルを繰り返すデユーティ制御により行われる
。ステップ１３０では、このＯＮの時期に当たるか否か
を、後述のヒータ制御処理（ステップ２９０）のときに
立てられるフラグにより判定する。ヒータ１０に電力が
供給されているとき＋１ ステップ１４０で、比較抵
抗旧の電圧Ｖｌと電源電圧ＶＢの値をＡＤＣ２４から入
力し、ステップ１５０で、現在ヒータ１０に供給されて
いる電力ＰＷ（ｎ）を次の式により算出する。
が供給されているか否かを判定する。後に詳しく述べる
が、ヒータ１０の電力制御は、所定周期毎にＯＮとＯＦ
Ｆのサイクルを繰り返すデユーティ制御により行われる
。ステップ１３０では、このＯＮの時期に当たるか否か
を、後述のヒータ制御処理（ステップ２９０）のときに
立てられるフラグにより判定する。ヒータ１０に電力が
供給されているとき＋１ ステップ１４０で、比較抵
抗旧の電圧Ｖｌと電源電圧ＶＢの値をＡＤＣ２４から入
力し、ステップ１５０で、現在ヒータ１０に供給されて
いる電力ＰＷ（ｎ）を次の式により算出する。
ＰＷ（ｎ） ＝（Ｖｌ・（ＶＢ−Ｖｌ）／Ｒ，ｌｌ・（
ＤＵＴＹ／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１６０では
、 ヒータ１０の目標抵抗値ＲＴを更新できる運転状態
か否かを判定する。具体的には、アイドルスイッチ（Ｌ
Ｌ ＳＷ、）４０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ＴＨＷが７０℃以
上という状態（すなわち、アイドリング状態）が２秒以
上継続しているか否かを判定する。ついで、ステップ１
７０では、ステップ１５０における電力ＰＷ（ｎ）の算
出が２５６回行われたか否かを判定し、この判定がＹＥ
Ｓの場合には、ステップ１８０へ進む。ステップ１８０
では、この２５６回の電力算出値ＰＷ（ｎ）の平均値Ｐ
Ｎを求める。そして、ステップ１９０で、この平均値Ｐ
Ｎから目標抵抗の補正値ΔＲＴを求める。これは、例え
ば、第６図に示すようなマツプをＲＯＭ３２に格納して
おき、これを参照すること（二より行う。検出された電
力の平均値ＰＨが標準値ＰＮＯと等しければ補正値ΔＲ
ＴはＯであるが、それよりも大きければ、マイナスの補
正値が与えられる。もちろん、マツプではなくて、適当
な関数を用いて算出してもよい。次に、ステップ２００
で、ヒータ１０の目標抵抗値ＲＴを、この補正値ΔＲＴ
を加えることにより補正する。従って、所定の標準運転
条件（今の場合（よ アイドリング）の下で、ヒタ１０
に供給されている電力ＰＮが標準値ＰＮＯよりも大きい
ときは、目標抵抗値ＲＴは低い方に補正゛される。つま
り、目標温度がより低い方に修正さ札酸素センサの最適
な作動温度となるように補正される。
ＤＵＴＹ／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１６０では
、 ヒータ１０の目標抵抗値ＲＴを更新できる運転状態
か否かを判定する。具体的には、アイドルスイッチ（Ｌ
Ｌ ＳＷ、）４０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ＴＨＷが７０℃以
上という状態（すなわち、アイドリング状態）が２秒以
上継続しているか否かを判定する。ついで、ステップ１
７０では、ステップ１５０における電力ＰＷ（ｎ）の算
出が２５６回行われたか否かを判定し、この判定がＹＥ
Ｓの場合には、ステップ１８０へ進む。ステップ１８０
では、この２５６回の電力算出値ＰＷ（ｎ）の平均値Ｐ
Ｎを求める。そして、ステップ１９０で、この平均値Ｐ
Ｎから目標抵抗の補正値ΔＲＴを求める。これは、例え
ば、第６図に示すようなマツプをＲＯＭ３２に格納して
おき、これを参照すること（二より行う。検出された電
力の平均値ＰＨが標準値ＰＮＯと等しければ補正値ΔＲ
ＴはＯであるが、それよりも大きければ、マイナスの補
正値が与えられる。もちろん、マツプではなくて、適当
な関数を用いて算出してもよい。次に、ステップ２００
で、ヒータ１０の目標抵抗値ＲＴを、この補正値ΔＲＴ
を加えることにより補正する。従って、所定の標準運転
条件（今の場合（よ アイドリング）の下で、ヒタ１０
に供給されている電力ＰＮが標準値ＰＮＯよりも大きい
ときは、目標抵抗値ＲＴは低い方に補正゛される。つま
り、目標温度がより低い方に修正さ札酸素センサの最適
な作動温度となるように補正される。
ステップ１６０で目標ヒータ抵抗値更新条件が満たされ
ない場合及びステップ１７０で電力ＰＷ（ｎ）の算出が
２５６回に満たないと判定された場合は、この補正は行
われない。
ない場合及びステップ１７０で電力ＰＷ（ｎ）の算出が
２５６回に満たないと判定された場合は、この補正は行
われない。
その後、第４図（Ｂ）に移り、ステップ２１０で、現在
ヒータ１０へ供給されている電力値ＰＷ（ｎ）が、ステ
ップ１２０で決定された下限電力値１０以上であるか否
かが判定される。ＰＷ（ｎ）≧ＰＯの場合には、ステッ
プ２２０で、ヒータｌＯの抵抗ＲＨが次の式によって算
出される。
ヒータ１０へ供給されている電力値ＰＷ（ｎ）が、ステ
ップ１２０で決定された下限電力値１０以上であるか否
かが判定される。ＰＷ（ｎ）≧ＰＯの場合には、ステッ
プ２２０で、ヒータｌＯの抵抗ＲＨが次の式によって算
出される。
ＲＨ＝ （ＶＢ／Ｖｌ −１）−Ｒ１そして、ステ
ップ２３０〜２５０で、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１０へ供給する電力
のデユーティ比対応カウンタＤＩＪＴＹを１だけ増加又
は減少する。ＤＬＩＴＹとは、第７図（Ｂ）で示すよう
に、ヒータ１０のＯＮ・ＯＦＦサイクル時間（ａ）に対
するＯＮ時間（ｂ）の比 すなわちデユーティ比（ｂ／
ａＸ １００％）に対応する値であるが、後述のフリー
ランニングカウンタＣＤ Ｕ ＴＹと対応するように、
Ｏ〜２５６の値をとる。ステップ２６０では、デユーテ
ィ比が３．１２５〜１００％（ＤＵＴＹでは８〜２５６
）の範囲を超えないように、ガード処理を行う。すなわ
ち、ＤＵＴＹが８以下になるときは８で固定し、２５６
以上になるときは、２５６で固定する。下限をＯとしな
かったのは、ＤυＴＹ＝０とすると、電力ＰＷ（ｎ）の
算出や抵抗値ＲＨの算出（ステップ１５０．２２０）が
不可能になってしまうからである。同じ理由から、ステ
ップ１３０で判定結果がＮｏの場合（ヒータ１０がＯＦ
Ｆの場合）も、これまでのステップは実行されない。
ップ２３０〜２５０で、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１０へ供給する電力
のデユーティ比対応カウンタＤＩＪＴＹを１だけ増加又
は減少する。ＤＬＩＴＹとは、第７図（Ｂ）で示すよう
に、ヒータ１０のＯＮ・ＯＦＦサイクル時間（ａ）に対
するＯＮ時間（ｂ）の比 すなわちデユーティ比（ｂ／
ａＸ １００％）に対応する値であるが、後述のフリー
ランニングカウンタＣＤ Ｕ ＴＹと対応するように、
Ｏ〜２５６の値をとる。ステップ２６０では、デユーテ
ィ比が３．１２５〜１００％（ＤＵＴＹでは８〜２５６
）の範囲を超えないように、ガード処理を行う。すなわ
ち、ＤＵＴＹが８以下になるときは８で固定し、２５６
以上になるときは、２５６で固定する。下限をＯとしな
かったのは、ＤυＴＹ＝０とすると、電力ＰＷ（ｎ）の
算出や抵抗値ＲＨの算出（ステップ１５０．２２０）が
不可能になってしまうからである。同じ理由から、ステ
ップ１３０で判定結果がＮｏの場合（ヒータ１０がＯＦ
Ｆの場合）も、これまでのステップは実行されない。
ステップ２１０でＰＷ（ｎ）＜ ＰＯの場合には直ちに
ステップ２４０へ進み、ＤＵＴＹを無条件に１だけ増加
させる。
ステップ２４０へ進み、ＤＵＴＹを無条件に１だけ増加
させる。
これにより、ヒータ１０への供給電力ＰＷ（ｎ）は次回
以降増加し、ＰＷ（ｎ）がＰＯ以上となったときにこの
ステップ２１０でＹＥＳと判定されて、以後、上記の目
標抵抗値制御が行われる。ここが本発明に係る部分であ
るが、このようにしたのは次のような理由からである。
以降増加し、ＰＷ（ｎ）がＰＯ以上となったときにこの
ステップ２１０でＹＥＳと判定されて、以後、上記の目
標抵抗値制御が行われる。ここが本発明に係る部分であ
るが、このようにしたのは次のような理由からである。
酸素センサ５０は、第８図に模式的に示すように、排気
にさらされて、排気中の酸素濃度を検出するチタニア素
子が配設された検出部５２と、排気管に取り付けられる
取付部５４とから構成される。ヒータｌＯはもちろん検
出部５２の素子を加熱するためのものであるが、その部
分の線５６に電力を供給するためのリード線５８も取付
部５４には必要である。従って、上記ステップ２２０で
算出されるヒータ抵抗値ＲＨ１＆ 検出部５２の部分
５６の抵抗値ＲＨと取付部５４のリード線５８の抵抗値
ＲＨ２との和となっている。
にさらされて、排気中の酸素濃度を検出するチタニア素
子が配設された検出部５２と、排気管に取り付けられる
取付部５４とから構成される。ヒータｌＯはもちろん検
出部５２の素子を加熱するためのものであるが、その部
分の線５６に電力を供給するためのリード線５８も取付
部５４には必要である。従って、上記ステップ２２０で
算出されるヒータ抵抗値ＲＨ１＆ 検出部５２の部分
５６の抵抗値ＲＨと取付部５４のリード線５８の抵抗値
ＲＨ２との和となっている。
エンジンが連続高速運転を続けた場合等に（上排気管の
温度が上昇し、酸素センサ５０の取付部５４の温度も上
昇する。すると、ヒータ１０の検出部５２の部分５６の
抵抗値ＲＨＩは変化しなくとも、 リード線５８の抵抗
値ＲＨ２が上昇する結果、ステップ２２０で算出される
ヒータ抵抗値ＲＨが見かけ上 上昇する。
温度が上昇し、酸素センサ５０の取付部５４の温度も上
昇する。すると、ヒータ１０の検出部５２の部分５６の
抵抗値ＲＨＩは変化しなくとも、 リード線５８の抵抗
値ＲＨ２が上昇する結果、ステップ２２０で算出される
ヒータ抵抗値ＲＨが見かけ上 上昇する。
このため、もし、ステップ２１０を設けなければ、ステ
ップ２３０でＮＯと判定さ札 ステップ２５０でＤＵＴ
Ｙはどんどん減少してゆき、検出部５２の温度が異常に
低下する。
ップ２３０でＮＯと判定さ札 ステップ２５０でＤＵＴ
Ｙはどんどん減少してゆき、検出部５２の温度が異常に
低下する。
ステップ２１０はこのようなことを防止するために設け
られたものであり、ヒータｌＯへ供給される電力ＰＷ（
ｎ）が所定値ＰＯ以下になったときは、上記のような異
常事態の可能性があり得ることを考慮して、ステップ２
４０でＤＵＴＹを直ちに増加し、検出部５２の温度の異
常低下を防止する。従って、ステップ１２０における下
限電力値ＰＯは、このようなことを考慮した値として予
め定められる。
られたものであり、ヒータｌＯへ供給される電力ＰＷ（
ｎ）が所定値ＰＯ以下になったときは、上記のような異
常事態の可能性があり得ることを考慮して、ステップ２
４０でＤＵＴＹを直ちに増加し、検出部５２の温度の異
常低下を防止する。従って、ステップ１２０における下
限電力値ＰＯは、このようなことを考慮した値として予
め定められる。
ステップ２７０で（表 フリーランニングカウンタＣＤ
ＵＴＹを８だけ増加する。そして、ステップ２８０で、
ＤＵＴＹをＣＤＵＴＹ、！：比較し、ＤＵＴＹ＞ ＣＤ
ＵＴＹ（７） 、！＝きニハステップ２９０でヒータ１
０をＯＮとし、そうでないときは、ステップ３００でヒ
ータ１０をＯＦＦとする。具体的には、出力部３８を介
して、スイッチングトランジスタ１４をＯＮ又は叶Ｆと
することにより、バッテリ１２の電力をヒータ１０へ供
給又は遮断する。ＣＤＵＴＹは、２５６に達した時点で
０にリセットさね 再び８づつ増加される。
ＵＴＹを８だけ増加する。そして、ステップ２８０で、
ＤＵＴＹをＣＤＵＴＹ、！：比較し、ＤＵＴＹ＞ ＣＤ
ＵＴＹ（７） 、！＝きニハステップ２９０でヒータ１
０をＯＮとし、そうでないときは、ステップ３００でヒ
ータ１０をＯＦＦとする。具体的には、出力部３８を介
して、スイッチングトランジスタ１４をＯＮ又は叶Ｆと
することにより、バッテリ１２の電力をヒータ１０へ供
給又は遮断する。ＣＤＵＴＹは、２５６に達した時点で
０にリセットさね 再び８づつ増加される。
ステップ２７０〜３００の処理は、第７図（Ａ）に示す
ように、所定の（本実施例では、１６ ｍ５ｅｃＸ （
２５６／８）＝ ５１２ ｍ５ｅｃ）サイクルでヒータ
１０をＯＮ及び叶Ｆさせ、そのデユーティ比を定めるた
めの処理である。
ように、所定の（本実施例では、１６ ｍ５ｅｃＸ （
２５６／８）＝ ５１２ ｍ５ｅｃ）サイクルでヒータ
１０をＯＮ及び叶Ｆさせ、そのデユーティ比を定めるた
めの処理である。
最後に、ステップ３１０で、カウンタｎを１だけ増加し
て、本ルーチンを終える。なお、ステップ２９０及び３
００でヒータ１０がＯＮ又はＯＦＦされたときは、それ
に応じたフラグのセット・リセットが行わ札ステップ１
３０の判定に用いられる。
て、本ルーチンを終える。なお、ステップ２９０及び３
００でヒータ１０がＯＮ又はＯＦＦされたときは、それ
に応じたフラグのセット・リセットが行わ札ステップ１
３０の判定に用いられる。
［発明の効果］
本発明に係るヒータ制御装置では、酸素センサのヒータ
への供給電力が、運転状態によって定まる所定の下限値
以下になったときには、ヒータ抵抗値を基準にした制御
をやめ、供給電力がその所定の値以上に回復するように
制御する。従って、酸素センサの排気管への取付部分の
温度のみが上昇した結果、ヒータの抵抗値が見かけ土
上昇することにより、検出端の部分への供給電力が減少
させら札 検出端の温度が低下する、という不都合が防
止できる。つまり、より広い運転状態の下で、正確な酸
素濃度の検出を行うことができる。
への供給電力が、運転状態によって定まる所定の下限値
以下になったときには、ヒータ抵抗値を基準にした制御
をやめ、供給電力がその所定の値以上に回復するように
制御する。従って、酸素センサの排気管への取付部分の
温度のみが上昇した結果、ヒータの抵抗値が見かけ土
上昇することにより、検出端の部分への供給電力が減少
させら札 検出端の温度が低下する、という不都合が防
止できる。つまり、より広い運転状態の下で、正確な酸
素濃度の検出を行うことができる。
第１図は本発明の概略構成図、第２図は本発明の実施例
の電気回路を示すブロック図、第３図はその電子制御装
置のブロック図、第４図（Ａ）および（Ｂ）はその電子
制御装置で行われるヒータ制御処理のフローチャート
第５図はヒータの下限電力値を定めるためのマツプの一
例を示すグラフ、第６図は抵抗値補正量を定めるための
マツプの一例を示すグラフ、第７図（Ａ）および（Ｂ）
は実施例の処理におけるデユーティ比決定の機構を説明
する説明図、第８図は酸素センサのヒータの配置を表す
模式図、第９図は酸素センサの温度と作動空燃比との関
係を示すグラフである。 Ｏ８，５０・・・酸素センサ、 ＨＴ、１ｏ・・・
ヒータ２６・・・電子制御装置
の電気回路を示すブロック図、第３図はその電子制御装
置のブロック図、第４図（Ａ）および（Ｂ）はその電子
制御装置で行われるヒータ制御処理のフローチャート
第５図はヒータの下限電力値を定めるためのマツプの一
例を示すグラフ、第６図は抵抗値補正量を定めるための
マツプの一例を示すグラフ、第７図（Ａ）および（Ｂ）
は実施例の処理におけるデユーティ比決定の機構を説明
する説明図、第８図は酸素センサのヒータの配置を表す
模式図、第９図は酸素センサの温度と作動空燃比との関
係を示すグラフである。 Ｏ８，５０・・・酸素センサ、 ＨＴ、１ｏ・・・
ヒータ２６・・・電子制御装置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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、その抵抗値が目標抵抗値
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、 ヒータに供給されている電力を検出するヒータ電力検出
手段と、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 検出された運転状態に応じて、ヒータ供給電力の下限値
を設定する下限電力値設定手段と、検出されたヒータ供
給電力が前記下限電力値以下のときには、ヒータへの供
給電力が下限電力値以上になるように制御するヒータ電
力制御手段とを備えることを特徴とする酸素センサ用ヒ
ータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1104158A JP2737237B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 酸素センサ用ヒータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1104158A JP2737237B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 酸素センサ用ヒータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02281135A true JPH02281135A (ja) | 1990-11-16 |
| JP2737237B2 JP2737237B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=14373255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1104158A Expired - Fee Related JP2737237B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 酸素センサ用ヒータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2737237B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60164241A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-27 | Nippon Denso Co Ltd | 酸素濃度センサ用ヒ−タの制御装置 |
| JPS61132851A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-20 | Nippon Denso Co Ltd | 酸素濃度センサ用ヒ−タの電力量制御装置 |
-
1989
- 1989-04-24 JP JP1104158A patent/JP2737237B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60164241A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-27 | Nippon Denso Co Ltd | 酸素濃度センサ用ヒ−タの制御装置 |
| JPS61132851A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-20 | Nippon Denso Co Ltd | 酸素濃度センサ用ヒ−タの電力量制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2737237B2 (ja) | 1998-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |