JPH0261545A - 排気濃度検出装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、排気濃度検出装置に関し、特に加熱用のヒー
タ抵抗を有する排気濃度検出装置に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）内燃エ
ンジンの排気特性、燃費の向上環を図るために、排気ガ
ス濃度を検出し、この検出結果に応じて、エンジンに供
給される混合気の空燃比（供給空燃比）を目標空燃比に
フィードバック制御する技術が周知であり、この場合、
排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサとして
、加熱用ヒータを内蔵したものが知られている。　（特
開昭６１−３５３４７号公報）。このものは、ブリッジ
回路を用いてヒータ抵抗を一定値となるように制御する
ことによってセンサ部の温度を所要温度に保つようにす
ることにより、空燃比検出の精度を確保せんとしている
。

ところが、この種のヒータ付センサにあっては、ヒータ
抵抗のバラツキに起因してヒータ温度、従ってセンサ部
温度が変化し、その結果、個々の使用センサにおいて検
出出力に差異が生じ易くなるという難点がある。即ち、
ヒータ抵抗はその製造工程において抵抗値のバラツキが
生じ、かかるバラツキが生ずるとヒータ温度が変化する
。特に、いわゆる酸素濃度に比例する出力特性を備えた
比例用ツノ型のセンサの場合には、上述のようなヒータ
抵抗のバラツキの影響は大きく、温度変化によりポンプ
電流、従って空燃比出力値も変化してしまうことになり
、かかるバラツキを同一の制御系（センサと組み合わさ
れる同一仕様の制御装置）で補正することはできない（
例えば、同一の制御プログラムを使用して個体差補正す
ることはできない）。

本発明は、上述のような点に鑑みてなされたもので、た
とえ排気濃度検出素子のヒータ抵抗にバラツキがあって
も、かかるバラツキに起因するヒータ素子温度の個体差
変動を防止することができる排気濃度検出装置を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するため、加熱用ヒータの抵
抗値がｌ」標抵抗値となるように前記加熱用ヒータを通
電制御する通電制御装置と前記加熱用ヒータを内蔵する
排気濃度検出素子を接続するカブラから成る排気濃度検
出装置において、ｉｉｊ記カブラ内部に前記目標抵抗値
の個体差１１１１整用抵抗を内蔵するようにしたもので
ある。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を、図面を参照しながら説明す
る。

第１図は本発明に従う排気濃度検出装置を含む燃料供給
制御装置の全体の構成図である。

同図において、符号ｌは、排気濃度検出装置の一部を成
すヒータ付排気濃度センサとしての酸素濃度センサ（以
下「０２センサ」という）であり、内燃エンジン２の排
気管３に装着されている。

０２センサｌは、本実施例では、比例出力型のものであ
って、後述する構成を備え、排気ガスの酸素濃度を検出
してその検出値に応じた信号を電子コントロールユニッ
ト（以下ｒＥｃＩＪＪという）４に供給する。

０２センサｌとＥＣＵ４との電気的接続は、ヒータ制御
をも含めて、センサ本体からのワイヤーハーネスの途中
に介装された接続用のカブラ１００によって行われる。

該カブラ１００の構造、ヒータ制御についての詳細は、
後述する。

０２センサｌより下流側の排気管３には三元触媒５が装
着されており、排気ガス中の目Ｃ，ＣＯ。

ＮＯｘ等の成分の浄化を行う。

前記エンジン２は例えば４気筒４サイクルのもので、エ
アクリーナ６及び吸気管７を介して吸気が供給される。

エアクリーナ６には吸気温（Ｔ＾）センサ８が取り付け
られており、吸気温′「＾を検出して対応する電気信号
をＥＣＵ４に供給する。

吸気管７の途中にはスロットル弁９が配されている。該
スロットル弁９にスロットル弁開度（ＯＴｌりセンサ１
０が連結されており、当該スロットル弁９の開度（１’
ｒｕに応じた電気信号を出力してＥＣＵ４に供給する。

燃料噴射弁１１はエンジン２とスロットル弁９との間か
つ吸気管７の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎
に設けられてお番ハ各噴射ブｒｌｌは図示しない燃料ポ
ンプに接続されているとともにＥＣＵ４に電気的に接続
されて当該ＥＣｔＪ４からの信号により燃料噴射の開弁
時間が制御される。

一方、スロットル弁９の直ぐ下流には吸気管内絶対圧（
１〕Ｂ＾）センサ１２が設けられており、吸気管内絶対
圧ＰＢ＾に応じた電気信号を前記ＥＣ［Ｊ４に供給する
。

エンジン２の本体に装着されたエンジン冷却水温（’ｌ
’Ｗ）センサ１３はサーミスタ等からなり、エンジン冷
却水温Ｔｗを検出して対応する電気信号をＥＣＵ４に供
給する。エンジン回転数（Ｎｅ）センサ１４はエンジン
２の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取すイ
；１けられている。エンジン回転数センサ１４はエンジ
ン２のクランク軸の１８０度回転毎に所定のクランク角
度位置でパルス（ＴＤＣ信号パルス）を出力し、ＥＣＵ
４に供給する。

第２図は０２センサｌのセンサ本体（センサ素子部）の
構成を含めて示す０２センサＩ及びＥＣＵ４等から成る
空燃比制御装置の構成図である。

０２センサｌのセンサ本体２０はほぼ立方体状をなし、
酸素イオン伝導性の固体電解質材（例えばＺｒ０２（二
酸化ジルコニウム））から成る。該センサ本体２０は、
図示の場合は、−素子型（？！！池素子及び酸素ポンプ
素子を各１個有する酸素濃度検出素子を１ｌｌｉ備える
型式）のものであり、センサ本体２０には第１及び第２
の壁部２１，２２が互いに平行に形成されており、該両
壁部２１゜２２間に気体拡散室（気体拡散制限域）２３
が画成されている。該気体拡散室２３は導入孔２４を介
して排気管３内に連通し、該導入孔２４を通って排気ガ
スが導入されるようになっている。また、前記第１の壁
部２１と該壁部２１側に形成された外壁部２５との間に
は、気体参照室２６が形成され、大気が導入されるよう
になっている。

前記第１の壁部２１の両側面にはＰｔ（白金）から成る
一方の電極対２７ａ、２７ｂが互いに対向するように設
けられて電池素子２８をなし、前記第２の壁部２２の両
側面には同様に池方の？！！極対２９ａ、２９ｂが設け
られて酸素ポンプ素子３０をなしている。一方、前記外
壁部２５には電池素子２８及び酸素ポンプ素子３０を加
熱してその活性化を促進するためのヒータ（加熱素子）
３１が設けられている。

ｎｉｊ記電極のうち電池素子２８の外側電極２７ａは、
カプラ１００を介して差動増幅回路３２の反転入力端に
接続されている。

一方、電池素子２８及び酸素ポンプ素子３０の各内側＠
［２７ｂ、２９ｂは、本実施例では接地されている。該
電極２７ｂ、２９ｂの接地については、図示の場合は、
センサボディへの接続によってこれを行うようにしてい
るが、上記外側電極２７ａの場合と同様、リード線をカ
プラ１００へ引き出してＥＣＵＪ側で接地（ＧＮＤ）を
行うなどするようにしてもよい。

前記差動増幅回路３２は、その非反転入力端に接続され
る基準電圧源３３及び出力端に接続されるスイッチ３４
とともに０２センサｌの電流供給回路（ポンプ電流供給
手段）３５を構成するものである。前記基ｔＪ、電圧源
３３の基準電圧Ｖｓｏは供給空燃比が理論混合比と等し
いときに前記電池素子２８に生ずる電圧（例えば０．４
Ｖ）に設定されている。

前記スイッチ３４は、センサ本体２０の活性、不活性に
応じて制御されるもので、不活性状態にあるときにはオ
フに、活性化されているときにはオンに切換制御される
。スイッチ３４は、本実施例の場合には、ポンプ電流検
出用の電流検出抵抗３６の一端に接続され、該抵抗３６
の也端がカプラ１００を介してｎｉｊ記酸素ポンプ素子
３０の外側電極２９ａに接続されている。

前記電流供給回路３５及び電流検出抵抗３６はＥＣＵ４
に一体に組み込まれており、前記電流検出抵抗３６の両
端電圧は、空燃比検出のための０２センサ１の検出出力
としてＥＣＵ４のＡ／Ｄコンバータ４０１に供給される
ようになっている。

カプラ１００は、前記加熱用ヒータ３１と、該ヒータ３
１の抵抗値が目標抵抗値となるようにヒータ３！を通電
制御する通電制御装置との接続をも行っている。即ち、
ヒータ３１がカプラ１００に接続される一方、ＥＣＵ４
にはヒータコントロール及び活性（温度）検出のための
ヒータ系入出力回路４１３が設けられ、これがカプラ１
００に接続されている。該回路月３は、ヒータ３１への
印加電圧（ヒータパワー）の送出、ヒータ抵抗の取り込
みなどの動作の行う通電制御回路として機能し、具体的
には、ヒータ抵抗が目標値となるようにヒータ３１をＯ
Ｎ１０　Ｆ　Ｆ＋１ｉｌＪｆｌｌｌｔル。

カプラ１００は、０２センサ側のコネクタ１００ａとＥ
ＣＵ側のコネクタ１００ｂとから成る。該カプラ１００
としては、使用０２センサにおける鍋体間の製造上等の
バラツキ、特に内蔵のヒータ抵抗の個体差バラツキなど
を調整、補正等するための抵抗を収納できる構造のもの
とされている。この種の抵抗のカプラ１００への内蔵に
あたっては、上記２つのコネクタ１００ａ、　１ｏＯｂ
のうち、センサ側のコネクタ１００ａの方に配設するの
がより利便性は高い構造となる。

センサ側のコネクタ１００　ａに抵抗を配置する構成を
採るときは、該コネクタｌ００ａが使用０２センサと一
対として使用されるものであり、組み立て時等において
コネクタ１００　ａ及び０２センサ１はｌユニットとし
て扱える。従って、バラツキを吸収できるように個体差
に合わせてその抵抗値を所要のものに選定した抵抗を備
えた上述のユニット、即ちコネクタ１００　ａ及び０２
センサｌから成るユニットを予め多数製作するようにし
ておけば、使用０２センサをＥＣＵ４側と組み合わせる
際、組み合わせる０２センサ側に製造時等のバラツキが
あったとしても、カプラ１００の両コネクタＩｏｔａ。

１００ｂを結合させる作業だけで使用０２センサの個体
差のバラツキを補償し得る状態で第２図の空撚比制御装
置を組み立てることができる。この場合、ＥＣＵｄ側は
、組み合わせ使用される当該０２センサのバラツキがど
の程度のものであるかを個々に考慮しないで、ＥＣＵ４
の内部構成（例えば、ＥＣＵプログラム）をも含めてＥ
ＣＵ４及びコネクタ１００ｂ側の構成、構造については
全て同じものを用いることが可能であって、コネクタ１
００ｂ及びＥＣＵ４を１ユニツトとして、かかる同一の
仕様、構成のものを大量に生産しておくことができ、大
量生産時でも生産性の向上に寄与する。

また、０２センサ１の故障、修理等において、新たな０
２センサへの交換の必要性が生じたときでも、コネクタ
１００　ａ及び０２センサ側のユニット部分をそっくり
新たなものに取り替えれば済み、かかる場合でも修理等
の作業がコネクタ１００ｂ及びＥＣＵ４側に波及するこ
とはない（内蔵抵抗をＥＣＵ側のコネクタ＋００　ｂの
方に設けたときは、新たな０２センサへの交換に伴って
、その抵抗も当該交換Ｑ２センサのバラツキに応じた抵
抗値のものへ変更することとなるため、上述の如く、０
２センサ及びコネクタ１００ａ部分までの交換だけでは
足りない）。

特に、後述のように、個体差バラツキをＦＡ　？Ｉする
ための固体差に応じた調整用抵抗をカプラ内部において
防水性等の確保の見地から樹脂でモールドするようにす
るときは、もはや内蔵抵抗＋Ｈ品での取り替えはできな
くなるので、０２センサ並びにＥＣＵ側のコネクタ１０
０ｂをも含むカプラ１００全体までの部分の交換が要求
され、コネクタ＋００　ｂとＥＣＪＪ　４間の複数の配
線コードの取り外し、交換後の再接続などの作業も必要
となるが、既述したように、コネクタ１００ａの方に内
蔵させておけば、生産性の面でもよいし、かつかかる不
都合も避けることができるので、至便である。

従って、望ましくは、カプラ１００への内蔵抵抗は、コ
ネクタ１００ａ側に設けるのがよいが、かかる構造に限
定されるものではない。

第３図乃至第５図は、０２センサ個々に異なる補正抵抗
を内蔵できる防水タイプのカプラ１００の構造の一具体
例を示している。なお、図示の場合は、　ｎ：ｉ述の観
点から内蔵抵抗の設置位置をセンサ側のコネクタ１００
ａとしである。

第３図及び第５図に示すように、センサ側のコネクタ１
ｏｏａは、樹脂ケース１０１（例えば、ポリエステル製
）と、ＥＣＵ側のコネクタ＋００ｂとの着脱部をなす結
合部１０２とを有し、結合部１０２はケースｌｏｔのｎ
；１部に一体的にロック部１０３を介して取り付けられ
ている。ＥＣＵ側のコネクタ＋００ｂは、ハウジング１
０４（例えば、ポリエステル製）の前面側に上記コネク
タ１００ａ側の結合部１０２内へ装着される挿入部１０
５が突出形成され、後端側からはシール保護キャップ＋
０６　（例えば、ポリエステル製）を介して所要数（例
えば１１本）の配線コード＋０７が引き出されている。

該各配線コード＋０７の先端には、第４図に示すような
ターミナル１０８がメス側接続端子として止着されてお
り、各ターミナル１０８がコネクタ１ｏｏｂ内において
収納固定され、また、止着部近傍にはシール１０９（例
えば、シリコンゴム）が施されている（第５図）。コネ
クタ１００ｂ側から引き出された配線コード１０７は、
Ｅ　ＣＵ　ｌｉ側に導かれてヒータ系入出力回路旧３そ
の池の所要回路部分に接続される。

前記センサ側コネクタ１００ａの結合部１０２の内面に
は、第５図に示すシール＋１０　（例えば、シリコンゴ
ム）のためのシール保護キャップ１１１（例えば、ポリ
エステル製）が第３図に示すように設けられている。ま
た、該結合部１０２を構成するウェハー１１２（例えば
、ポリエステル製）（第５図参照）には、第４図に示す
ようなオスビン１１３がオス側接続端子として（１；ｉ
記コネクタ１ｏｏｂ側の各り−ミナル１０８に対応して
植設されており、第５図に示す如く、両コネクタ１００
ａ、　＋００ｂを結合させたとき、上記オスビン１１３
とターミナル１０８とによって電気的接続がなされる。

コネクタ１００ａのケース１０１の両側壁には、第３図
に示すように、スリーブ１１４（例えば、亜鉛メツキが
施されている）を有する柱部１１５が形成されていると
共に、後壁側から０２センサｌからのハーネス１１６を
導き入れるようになっている。ケース後壁には、このた
め、ハーネス１１６が貫通するシール１１７（例えば、
ネオブレンゴム）とシール保護キャップ１１８（例えば
、ポリエステル製）とが取りにＪけられており、０２セ
ンサｌからのハーネス１１６は、該シール１１７及びシ
ール保護キャップ■８により防水処理されてカプラ１０
０のコネクタ＋００ａ内に引き入れられている。

コネクタ１ｏｏａ内には、配線基板（プリント基板）１
１９とウェハー１２０（例えば、ポリエステル製）とが
設けられている。前記した各オスビン■３の脚部は、配
線基板１１９にハンダ付けにより取り付けられて基板１
１９上の配線パターンに接続されている。

一方、カプラ１００内に引き入れられた０２センサｌか
らのハーネス＋１６の各配線コード＋２１の先端には、
ターミナル端子としてボードイン端子＋２２が取り付け
られ、配線基板＋１９に対しては、該ボードイン端子１
２２がハンダ付けによって取り付けられて基板＋１９上
の配線パターンに接続されており、これにより、ハーネ
ス１１６の端末処理加工のバラツキを吸収できるように
している。このように取付、接続されたハーネス１１６
の各配線コード＋２１の池端側は、第３図に示すように
０２センサ１側に導かれ、該ｏ２センサｌの前述したヒ
ータ３１並びに各電極部に接続されているので、既述し
た如く、カプラ１００のコネクタ１００ａと使用０２セ
ンサとは一体的に１ユニツトとして組み立てられること
になる。

コネクタ内ウェハー１２０には、第３図及び第５図に示
すように、複数組の丸ビン１２３が貫通植立されており
、各丸ビン１２３の上端及び下端がそれぞれ上下に突出
している。各丸ビン１２３の下端側は、配線基板＋１９
にハンディ１げにより取り付けられ、基板１１９上の配
線パターンに接続されている。

カプラ１００へ内蔵する抵抗、即ち図示の例ではコネク
タ１００ａ側へ収納する抵抗は、使用０２センサのヒー
タ３１の抵抗値が目標抵抗値となるようにヒータ３１を
通電制御する場合における上記目標抵抗値の固体差に応
じた個体差調整用抵抗、０２センサの活性、不活性をヒ
ータ抵抗値の大きさによって判断する場合に用いられる
不活性判別抵抗が含まれる。内蔵する抵抗については、
ソリッド抵抗とチップ抵抗との２種類があり、ソリッド
抵抗１２４は前記したウェハー１２０上に突出した丸ビ
ン１２３の上端部にハンダ１りげによって固定され、チ
ップ抵抗は前記配線基板＋１９上に固定されて配線パタ
ーンと接続される。

第３図の構造の場合は、丸ビン１２３の組は４組設けら
れており、従って、同図の矢印＋２５に示すようにして
コネクタ１００ａ組み立て後所要の抵抗値のソリッド抵
抗１２４を取すイ１けることが可能な抵抗数イ；１位置
は、４個所設定されている。これら４個所のソリッド抵
抗のための取付位置のうちの一つは、使用０２センサの
素子出力の補正係数を求めるためのラベル抵抗の取り付
けのために用いられる。

本実施例の０２センサｌは、比例出力型のセンサであり
、特にこの種のセンサでは、製造時における導入孔（拡
散孔）の径のバラツキ等が原因で個体差によって検出空
燃比（Ａ／Ｆ’）がばらつくような特性差が生ずる場合
があるが、上記ラベル抵抗の抵抗値は、例えば標準とな
るセンサ本体を基準として比較した場合に、かかる特性
値のバラツキに対応した値に設定され、センサ出力補正
のために使用される。

上述のようなラベル抵抗を収納しておき、ＥＣＵ４側と
の電気的接続に伴って、該ラベル抵抗の一端が前記配線
基Ｆｊ、ｌ１９の配線パターン、オスビン＋１３、ター
ミナル＋０８及び配線コード＋０７を介して所定電源電
圧（例えば、ラベル抵抗用５Ｖｆｉ圧）点と接続される
構成としておけば、ラベル抵抗の他端側から電圧もしく
は電流値をもってその抵抗値に応じた個体差補正情報を
ＥＣＵ４へ入力させることができる。従って、本例の場
合には、ＥＣＵ側コネクタ＋００　ｂにおける接続機能
としては、上記ラベル抵抗用電圧の印加、及び上記個体
差補正値情報の取り込みのための接続機能をも含み、該
情報は、第２図において、図示しない配線コード、入力
ボートを介してＥＣＵＪ内の制御系に出力補正データと
して読み込まれる。

前記４１１１所の抵抗取付位置のうちの残りの取付位置
は、０２センサｌのヒータコントロール（ＨＨＲ：ヒー
タ・ハイ・レファレンス、Ｈ１’Ｒ：ヒータ・トリガ・
レファレンス、ＨＬＲ：ヒータ・ロー・レファレンス）
に用いるソリッド抵抗の取り付けのために使用される。

これら３つのうち１１）ＩＲ用及びＩＩＬＲ用のものに
ついては、使用０２センサの素子の温度を制御する場合
、目標活性温度にヒータ３１をコントロールするときの
ヒータ活性温度を設定するのに用いられ、また、ＨＴＲ
用は制御中心温度となるヒータ目標温度を設定するのに
用いられる。

ＥＣＵ側コネクタ＋００　ｂにおける接続機能は、ヒー
タ制御系に関しては、上記１１１１Ｒ，ＨＴＲ。

１１ＬＲに関する情報の取り込みの池、ヒータ駆動のた
めヒータ３１の両端に加える電圧１１ｒ’ＷＲ（ヒータ
・パワー）、即ち具体的には後述するヒータＯＮ１０　
Ｆ　Ｆ駆動電圧の供給、実際のヒータ抵抗、従ってヒー
タの温度を表わすＨＢＳ（ヒータ・ペース）に関する情
報の取り込み、ヒータ抵抗を検出するのに用μ場所定電
圧Ｒ１’ＷＲ（レファレンス・パワー）の印加等のため
の接続機能を有する。

センサ側コネクタ１００　ａは、ハーネス１１６との接
続、抵抗の接続等所要の電気的組み立てがなされたあと
は、その内部空間１２６に樹脂が充填される。

即ち、カプラ１００は、一方の端壁（コネクタ１００　
ａの後壁）からはハーネス１１６の配線用コード＋２１
が導入され、また反対側は防水タイプのコネクタ構造と
なっていると共に１片面が広く開いた樹脂ケース＋０１
の内部に配線基板１１９及び抵抗が埋め込まれていて、
該ケース＋０１内部に樹脂がモールドされており、これ
により、確実な防水性の確保、内部プリント配線基板部
分の腐蝕防止、プリント配線基板及びハンダ付は部の耐
振性の向上が図れる。

一般には、防水のため、カプラに樹脂のカバーを付けて
外周を溶着するとか、カバーにＯ（オー）リングを取り
付けるような構造が考えられるが、上述の如く、カプラ
１００のコネクタ＋００　ａ内つェハー１２０の下部に
プリント配線基板１１９を備え、該ウェハ−１２０上部
において補正抵抗のハンダ付けを行う等内蔵抵抗の収納
処理を行う一方、プリント配線基板及び補正抵抗等の防
水については樹脂を充填し一体的に固めるという構成を
採用することにより、０２センサ個々のヒータ抵抗の個
体差バラツキをカプラ１００のコネクタ１ｏｏａ内の調
整用抵抗によって吸収できるようにすることもできるし
、また、内部にすきまなく樹脂をモールドすることによ
って、防水性、耐振性の向上が図れ、空気との遮断も可
能となり、プリント配線基板部分の腐食も防止できる。

カプラ１００内に内蔵されるヒータ抵抗の目標抵抗値調
整抵抗を含む抵抗回路部分は、予め設定された抵抗値の
状態で維持されれば、ヒータ素子温度の個体差変動の防
止等所期の機能を保つことが可能であるところ、もし、
使用中の雨水の浸入、振動などが原因で接続個所の接触
抵抗の変化等が生ずれば、結果として当初の調整、補正
状態がらズしてきてしまうおそれがある。しかるに、上
述のようなモールド構造によるときは、かかるおそれも
排除でき、長期に亘って抵抗値を当初設定のちのに維持
、確保し得るため、より高信頼性、高安定性を達成する
ことができる。

第２図の構成においては、」ユ記第３図乃至第５図に示
した構造のカプラ１００によって０２センサｌとＥＣＵ
４間とが結合、接続されている。

ＥＣＵ４は、既述したＡ／Ｄコンバータ４０１、ヒータ
系入出力回路旧３等の池、下記の如き処理装置を有する
。

即ち、ＥＣＵ４はレベル変換回路４０４を備え、吸気温
センサ８．スロットル弁開度センサ１０゜吸気管内絶対
圧センサ１２及びエンジン冷却水温センサ１３からのそ
れぞれの出力信号はレベル変換回路４０４で所定電圧レ
ベルに修正された後、マルチプレクサ４０５により順次
Ａ　／　Ｄコンバータ４０６に供給される。Ａ／Ｄコン
バータ４０１及び４０６は供給されたアナログ信号を順
次デジタル信号に変換してデータバス４０７を介して中
央演算処理装置（以下ｒＣＰＵＪという）４０８に供給
する。

エンジン回転数センサ１４からの出力信号は波形整形回
路４０９で波形整形された後、ＴＤＣ信号パルスとして
ＣＰ　Ｕ２Ｏ５に供給されるとともに、カウンタ旧Ｏに
も供給される。カウンタ４１０はエンジン回転数センサ
１４からのＴＤＣ信号パルスの前回人Ｊｊ時から今回入
力時までの時間間隔をｄ目１１するもので、そのｎ１数
値Ｍｅはエンジン回転数Ｎｅの逆数に比例する。カウン
タ旧Ｏはこの計数値Ｍｅをデータバス４０７を介してＣ
Ｐ　Ｕ２Ｏ５に供給する。

ＣＰ　Ｕ２Ｏ５は更にデータバス４０７を介してリード
オンリメモリ（以下ＦＲＯＭＪという）４」】、ランダ
ムアクセスメモリ（以下ｒＲＡＪという）４１２及び駆
動回路４１４．４１５に接続されている。ＲＡＭ４１２
はＣＰＵ４０８における演算結果を一時的に記憶し、Ｒ
ＯＭ４１１はＣＰ　Ｕ２Ｏ５で実行される制御プログラ
ム、燃料噴射弁１１の燃料噴射時間’１”　ｏ　ＬＩ　
７を算出するためのマツプ等を記憶している。

ＣＰ　Ｕ２Ｏ５には、ヒータ系入出力回路４１３で生成
される後述のヒータ活性信号１１ＡＣＴ（ヒータアクト
）も供給される。駆動回路旧４は、ヒータ活性信号に基
づいて０２センサ１素子部への通電の０Ｎ１０ＦＦを行
うべくスイッチ３４に切換え用の駆動信号を送出する。

また、ＣＰ　Ｕ２Ｏ５は０２センサＩの検出信号を含む
前述の各種エンジンパラメータ信号に基づいて、フィー
ドバック運転領域等のエンジン運転状態を判別するとと
もに、エンジン運転状態に応じ、図示しない制御プログ
ラムに従って燃料噴射弁１１の燃料噴射時間’ｒｏｕｒ
を演算し、該演算結果に基づく駆動信号を駆動回路４１
５を介して燃料噴射弁】１に供給する。これにより、エ
ンジン２のフィードバック運転時、供給空燃比を目標空
燃比にフィードバック制御する。

空燃比フィードバック制御時、上記０２センサｌによる
酸素濃度の検出は、空燃比のリーン側、リッチ側におい
て、次のようにしてなされる。

即ち、エンジン２の運転に伴い、排気ガスが導入孔２４
を介して気体拡散室２３へ導入されると、該気体拡散室
２３内と外気が導入されている気体参照室２６内との間
に酸素濃度差が生ずる。電池素子２８が活性状態にある
ときには、該酸素濃度差に応じて電池素子２８の電極２
７ａ、２７ｂの間に電圧Ｖｓが発生し、この電圧Ｖｓが
、第３図乃至第５図に示したハーネス１１６中の−の配
線コード＋２１及びカブラ１００中のボードイン端？−
１２２、プリント配線基板＋１９上の配線パターン、オ
スビン１１３及びターミナル１０８並びに−の配線コー
ド＋０７を介して差動増幅回路３２の反転入力端に供給
される。前述したように該差動増幅回路３２の非反転入
力端に供給される基準電圧Ｖｓｏは、供給空燃比が理論
混合比に等しいときに電池素子２８に生ずる電圧Ｖｓに
設定されている。

したがって、供給空燃比がリーン側にあるときには、電
池素子２８の電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｓｏより小さくなる
ことにより、差動増幅回路３２の出力レベルが正レベル
となる。

ここで、加熱用のヒータ３１の温度が後述の如く目標制
御温度の上下に所定幅で設定されている活性温度範囲内
に入っているときは、スイッチ３４はオン状態とせしめ
られているので、上記正レベル電圧がスイッチ３４．電
流検出抵抗３６を介して、更には上記に準じたカプラ１
００を介した通電経路によって酸素ポンプ素子３０に印
加される。

この正レベル電圧の印加によって、酸素ポンプ素子３０
が活性状態にあるときには、気体拡散室２３内の酸素が
イオン化して電極２９ｂ、第２の壁部２２及び＠極２９
ａを介して放出されることにより、０２センサｌの外部
へ汲み出されるとともに、ポンプ電流が？１ｔ１２９ａ
がら？ｌｌｔ極２９ｂに向がって流れる。

一方、供給空燃比がリッチ側にあるときには、電池素子
２８の電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｓｏより大きくなることに
よ番ハ差動増幅回路３２の出力レベルが負レベルとなり
、上述と逆の作用によって、０２センサｌの外部の酸素
が酸素ポンプ素子３０を介して気体拡散室２３内へ汲み
込まれるとともに、ポンプ電流が？！［！２９ｂから電
流２９ａに向かって流れる。また、供給空燃比が理論混
合比に等しいときには、電池素子２８の電圧Ｖｓが基準
電圧Ｖｓｏと等しくなることにより、差動増幅回路３２
の出力レベルはＯとなり、酸素の汲出及び汲込は行われ
ず、したがってポンプ電流は流れない。

以上のように、気体拡散室２３内の酸素濃度が一定とな
るように酸素の汲出及び汲込が行われ、ポンプ電流が流
れるので、このポンプ電流値Ｉｒは供給空燃比のリーン
側及びリッチ側において、排気ガスの酸素濃度に夫々比
例するものとなる。

このポンプ電流ＩＩ　Ｉ　Ｐは、電流検出抵抗３６の両
端に現れる電圧降下により、前述したようにｏ２センサ
１の検出信号としてＥＣＵ４に供給され、これに基づい
て空燃比が検出される。

上記０２センサ出力に基づく空燃比検出は、既述したよ
うに活性状態にあるときに行われる。第６図以下には、
ヒータ抵抗値を利用した温度制御並びに活性、不活性の
判別処理を含むセンサヒータ制御回路の構成及び作動内
容の一例が示されている。

ヒータ制御系は、第６図に示すように、前記ＥＣＵＪ内
の入出力回路４！３と、カプラ１００内の内蔵抵抗によ
る抵抗回路網と、センサ本体側のヒータ３１とで構成さ
れる。入出力回路４１３には、ヒータ活性信号＋１ＡＣ
Ｔ　（第７図（ａ））の生成等を行うための制御処理回
路４５０と、ヒータ・パワー＋１ＰＷＲ（第８図（ａ）
）系のメインドライブ用のＰ０ＭＯ５ＦｔＥＴ４５１と
、レファレンス・パワー（第８図（ｂ））系の印加用の
第１及び第２のトランジスタ４５２．４５３と、ヒータ
温度をヒータ抵抗Ｒｕの値から判断するのに使用される
第１．第２及び第３の差動増幅回路（オペレーションア
ンプ）　４５４．４５５及び４５６と、該各差動増幅回
路４５４〜４５６の出力が一方の入力端子に供給される
第１．第２及び第３のＡＮＤゲーＭ５７．４５８及び４
５９とが設けられている。

制御処理回路４５０は、ヒータ・ベースＩＩ　Ｂ　Ｓを
取り込むためのタイミングパルスとして一定周期で発生
されるクロックＧＫを第１〜第３のＡＮＤゲート４５７
〜４５９の地方の入力端子に印加する出力端子４５０１
と、各ＡＮＤゲート４５７〜４５９の出力が供給される
入力端子４５０２．４５０４．４５０ｓと、第１及び第
２のトランジスタ４５２．４５３へ上記クロックＧＫと
同期したオン、オフ制御用信号を送出する出力端子４５
０３と、ヒータ０Ｎ１０ＦＦ信号（第７図（ｂ））を送
出する出力端子４５０６と、ヒータ活性信号＋１ＡｃＴ
を送出する出力端子４５０７とを有する。

前記メインドライブ用のＦＥ’ｒ４５＋のソース・ドレ
イン間は、電源ＶＢと、配線コード１０７ｔの接続端と
の間に挿入されており、そのゲートは、ヒータＯＮ１０
　Ｆ　Ｆ信号を送出するための前記制御処理回路４５０
の出力端子４５０６に接続されている。

また、上記配線コード１０７１の接続端は、回路４１３
内において抵抗４６０（抵抗値は例えばＩＯＫΩ）を介
して接地されている。

前記第１のトランジスタ４５２は、エミッタが接地され
ると共に、そのベースは、一定周期のクロックＧＫと同
期したオン、オフ制御用信号を送出するための前記制御
処理回路４５０の出力端子４５０３に接続されている。

第１のトランジスタ４５２のコレクタは第２のトランジ
スタ４５３のベースに接続され、該第２のトランジスタ
４５３のエミッタ・コレクタ間は、電源Ｖｅと、配線コ
ード１０７２の接続端との間に押入されている。上記第
１及び第２のトランジスタ４５２．４５３が制御処理回
路４５０の出力端子４５０３からの信号によりスイッチ
ングされることにより、ヒータ抵抗を検出するための一
定電圧（例えばｔＯＶ）としテＲｒ’ＷＲが配線コード
１０７２を通してカプラ１００内の抵抗回路網に一定周
期で印加される。

第１の差動増幅回路４５４の一方の入力端（反転入力端
）は、入ノ月氏抗４６１（例えば抵抗値ＩＫΩ）を介し
て配線コード１０７３の接続端に結線されると共に、第
２及び第３の差動増幅回路４５５．４５６の一方の入力
端も同様に該抵抗４６１を介して配線コード１０７３の
接続端に結線されている。第１の差動増幅回路４５４の
地方の入力端（非反転入力端）は、入力抵抗４６２（例
えば抵抗値ＩＫΩ）を介して配線コード１０７４の接続
端に結線され、また、第２及び第３の差動増幅回路４５
５．４５６の能力の入力端は、それぞれ入力抵抗４６３
．４６４　（例えば抵抗値ＩＫΩ）を介して配線コード
＋０７ｓ、　１０７６の接続端に結線されている。

カプラｌＯＯ側の内部の回路構成は、第６図に示すよう
に、まずメインドライブ用のＦＥＴ４５１に結線された
配線コード１０７１の接続端がカプラ１００内において
直接前記プリント配線基板＋１９上の配線パターンを通
してヒータ用ボードイン端子＋２２＋に接続される構成
となっている。

該ボードイン端７−＋２２ｔは、配線コード１２１＋を
介して０２センサｌのヒータ３１の一端に接続されてい
る。ヒータ３１の池端は、配線コード１２１２を介して
カプラ１００側のヒータ用ボードイン端子Ｉ２２２に接
続され、該ボードイン端子１２２２は上記基板１ｉ９上
の配線パターンを通して前記入出力回路４１３側への配
線コード１０７ｙの接続端に接続されている。図示の場
合は、配線コード１０７７は入出力回路旧３内において
接地されている。かかるヒータ・グランドＩＩＧＮＤに
ついては、上記構成の他、既述したセンサ本体２０の電
極２７ｂ、２９ｂの場合と同様、センサボディへ接続す
ることによって行うようにしてもよく、または破線で示
す如くカプラケースグランドとするような構成を採るこ
とも可能である。

ヒータ３１には、上述のような構成によって前記Ｆ　Ｅ
　Ｔ４５１の０Ｎ１０ＦＦ制御に従ってヒータ・パワー
ＩＩＩ”ＷＲが印加される。

カプラ１００内には、上記Ｉｌｌ”ＷＲ系の池、内蔵の
抵抗Ｒ１〜Ｒ１ｔから成る抵抗回路が形成されている。

レファレンス・パワーＲＰＷＲ系の配線コード１０７２
の接続端は、カプラ１００内において抵抗Ｒ１，Ｒ２゜
Ｒ３及びＲ４の各一端に接続されている。抵抗Ｒ１（例
えば抵抗値５．２にΩ）は、ヒータ抵抗Ｒｏを検出する
ための電流をヒータ３１に供給する抵抗であり、その池
端は°接続点Ａに接続されている。該接続点Ａは直接前
記したボードイン端子１２２１に接続されており、従っ
てヒータ３１は上記抵抗Ｒ１と直列に接続されている。

一方、上記接続点Ａは、抵抗Ｒｓ（例えば抵抗値４．Ｏ
ＫΩ）側へ分岐されており、該抵抗Ｒ８を介して入出力
回路４１３側へのＨＢＳ系用の配線コード＋０７３の接
続端にも接続されている。

抵抗Ｒ２（例えば抵抗値５．２にΩ）、抵抗Ｒ４（例え
ば抵抗値５．４にΩ）及び抵抗Ｒ６（例えば抵抗値５．
２にΩ）の各池端は、それぞれ抵抗Ｒ３，抵抗Ｒ５及び
抵抗Ｒ７の各一端と接続されており、これら抵抗ＩＬ＋
、抵抗Ｒ５及び抵抗Ｒ７の各也端は、前記したボードイ
ン端子１２２２側のグランド用配線パターンに接続され
ている。従って、上記抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との直列回路
、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との直列回路、及び抵抗Ｒ６と抵
抗Ｒ７との直列回路は、ヒータ３１と抵抗Ｒ１から成る
直列回路に対してそれぞれ並列に接続されており、それ
ぞれブリッジ回路を構成する。

更に、各ブリッジ回路における抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との
接続点Ｂ、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ５との接続点Ｃ１及び抵抗
Ｒ６と抵抗Ｒ７との接続点りは、それぞれ抵抗Ｒ９（例
えば抵抗１，４にΩ）、抵抗Ｒｔ。

（例えば抵抗１．３にΩ）、及び抵抗Ｒｔ＋　（例えば
抵抗１．５にΩ）を介して、入出力回路４１３側へのＨ
ＴＲ系用、ＨＨＲ系用、及びｌ−Ｔ　Ｌ　Ｒ系用の各配
線コード１０７４〜＋０７６の接続端に接続されている
。

上記抵抗Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７は、前記第３図及び第５図で
説明した各丸ビン１２３の組により設定される４周の抵
抗取付位置のうちの３個所に取り付けられるソリッド抵
抗＋２４で構成されるものであって、ヒータコントロー
ルを行う場合に、抵抗Ｒ３は制御中心温度を、また抵抗
Ｒ５は活性温度範囲の上限温度を、更に抵抗Ｒ７は下限
温度を、それぞれ設定するのに用いられ、それぞれ使用
０２センサのヒータ３１のバラツキを吸収できるよう固
体差に合わせて所定抵抗値に設定される。

なお、抵抗Ｒ２，Ｒ４，Ｒｓ並びに上記接続点Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄから分岐され各分岐点に対して直列に接続さ
れた抵抗Ｒ８〜Ｒａｔは、チップ抵抗で構成される。

レファレンスパワーＲＰＷＲとしては一定電圧が加わる
ので、該ＲＰＷＲ印加時、上記各接続点Ｂ、Ｃ。

Ｄには、それぞれの直列回路の各抵抗の抵抗値に応じて
定まる所定分圧電圧が発生し、一方、接続点Ａには、ヒ
ータ抵抗Ｒｎの大きさに応じた分圧電圧（従って、その
時点でのヒータ温度を表す電圧）が発生するので、これ
らを利用して、実際のヒータ温度が目標制御温度より高
いか低いか、活性温度の上限を超えているか否か、更に
は下限を下回っているか否かの、３ポイントについて各
差動増幅回路４５４〜４５６により比較判断することが
できる（第７図（ｄ））。

このように、ＥＣＵ４内の制御回路側ではなく、本実施
例では使用０２センサ側、即ち接続用のカプラ１００内
に個体差に合わせて補正抵抗を組み込み、しかも、目標
制御温度の１ポイントのみの制御でもなく、活性温度の
上下限についても判別機能を持たせるべく、制御中心温
度、上限、下限用の３つの補正用の抵抗Ｒ３，Ｒ５，Ｒ
７を備え、センサ素子個々のヒータ３１のバラツキを排
除して適切に温度制御を行うことが可能である。

更に、センサ素子に固有の上下限の補正抵抗を持つとき
は、ヒータ抵抗と温度との関係が必ずしも線形でないよ
うな場合にあっても、これに容易に対応でき、適切な判
別を行えると同時に、使用センサ素子に合った目標活性
温度にヒータ３１を後述の如くデユーティコントロール
することによって、０２センサ出力の安定も図ることが
でき、特に、ヒータ温度の変動がポンプ電流値、従って
空燃比検出値に影響を与える比例出力型０２センサｌの
ヒータコントロールに適したものとなる。

第６図の構成では、例えば、制御中心温度を７００℃、
上限温度を８００℃、下限温度を６００℃として温度を
制御するようにしており、下記はその場合の温度、抵抗
、電圧の関係の設定例である。

８００℃１５，６２５Ω／６．２３５６Ｖ（２，３５６
ｍ　Ｖ／’Ｃ） ７００℃１５．２Ω／６．　ＯＶ （４，２５ｍΩ／℃） ６００℃／４．７７５Ω１５．７４４４Ｖ（２，５５ｍ
　Ｖ　／　℃） 上記抵抗Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７のそれぞれの抵抗値は、Ｒ３
は５．２にΩ、Ｒｓは５，６２５にΩ、Ｒ７は４．７７
５にΩに設定しである。

上記構成において、入出力回路旧３からは、第７図（ｂ
）に示すようなヒータ○Ｎ１０　Ｆ　Ｆ信号に従って０
Ｎ１０ＦＦするヒータ・パワー１１ＰＷＲが送出される
。ＩＩＰＷＲは、第７図に示す時刻ｔ＋ｏ−ｔ＋２、Ｌ
１４〜ｊ＋ｓ間においては、ヒータＯＮ１０　Ｆ　Ｆ信
号が所定周期τ（例えば１６．３８４ｍ５ｅｃ）毎にτ
ＯＮ時間だけＯＮＬ、、ｒ−ＴＯＮ時間（例えば２５６
　ｐ　ｓｅｅ　）ＯＦＦするので、これに対応してτＯ
Ｎ時間に亘りヒータ３１に電圧が印加される。一方、τ
−τＯＮ時間に相当する時間の間に、レファレンス・パ
ワーＲｒ’ＷＲがヒータ回路とクローズする。該ＲＰＷ
Ｒは、既述したように一定周期のクロックＧＫと同期し
て送出されるので、第７図に示す時刻ｔ１２〜１＋４間
のようにヒータ０Ｎ１０ＦＦ信号が継続してＯＦＦ状態
を続けるときでも、ＲＰＷＲとして一定電圧がカプラ１
００側の抵抗回路網に印加される。

第８図は、ヒータ応答性（Ｆ特）を説明するための上記
＋１ＰＷＲのＯＦＦのタイミングとＲＰＷＲの印加タイ
ミングとＧＫの発生タイミングの具体的関係を示す。同
図（ａ）、（ｂ）に示すように、ＩＩＰＷＲのＯＦＦ時
間Ｔ＋　（ＴＩ＝ｒ−ｒａＮ）の期間中にＲＰＷＲが１
’２＋Ｔ３時間（Ｔ＋＝”！’２＋Ｔ＋）に亘って印加
される。一方、クロックＧＫは、同図（ｃ）に示す如く
、ＲＰＷＲの印加パルスの後半部′■゛２に合わせて発
生される。

上述のような制御周期に設定するのは、次のような見地
からである。

１：：一夕３Ｎｔ、ＩＩＩ’ＷＲ（７）ＯＮ、　ＯＦＦ
によってデユーティ制御されるが（ｌＩｒ’ＷＲのＯＦ
Ｆ時間Ｔ＋が前述のように２５６μｓｅｃの場合には、
最大ＯＮデュｙ　イ比ハ９７　％トナ６）　、　１ｌＰ
ＷＲｃ７）ＯＮ、　ＯＦ　Ｆはドライブ用のＭＯ３ＦＥ
Ｔ４５１によってなされいており、Ｆ　Ｅ　Ｔ４５１（
７）ＯＮからＯＦＦへの転換には遅れを伴う。能力、Ｒ
ＰＷＪ？の制御はトランジスタ４５３のＯＮ、ＯＦＦに
よって行われており、トランジスタ４５３のＯＦＦから
ＯＮへの転換にも遅れがある。ヒータ抵抗Ｒ＋＋の検出
を安定してかつ高精度に行うためには、ＩＩＰＷＲとＲ
ｒ’ＷＲの両者の重複期間が合ってはならず（重複すれ
ば、ヒータ温度を電圧変換値として求める場合のその検
出用電源電圧値自体が変動してしまうことになり、従っ
て、これを避けるため、即ちＲＰＷＲとしては常に一定
電圧が印加されるようにするためＲＰＷＲとＩＩＰＷＲ
は重複してはならない）、シかもＲＰＷＲ印加後の電圧
安定時期にヒータ抵抗を取り込むためのタイミングパル
スとしてのクロックＧＫを発生させなければならない。

そこで、ＲＰＷＲの印加パルスの前半部のＴ２時間を設
けるようにしており、これはＦ　Ｅ　Ｔ４５１のＯＦＦ
デイレイ、トランジスタ４５３のＯＮデイレイならびに
実際に電圧が印加されるカプラｌＯＯ内の抵抗回路のブ
リッジ電圧の安定時間を考慮して例えばＴ２＝１９２μ
ｓｅｃに設定され、一方、後半部の１３時間はＴｌ−７
２＝６４μＳｅＣに設定されている。

該Ｔ３がクロックＧＫの最小パルス幅であり、かかるパ
ルスによりヒータ抵抗を示すヒータ・ベースＨＢ　Ｓレ
ベルをラッチすれば、安定した高精度の検出が行える。

即ち、上記のようにしてＲＰＷＲとクロックＧＫが発生
されると、ＲＰＷＲ印加時、カブラ１００内の接続点Ａ
から、第７図（ｄ）に示すように時刻ｔ、Ｉｏ〜ｔ１ｓ
においてヒータ抵抗値に応じた電圧が取り出され、各時
点でのヒータ抵抗Ｒｏを表す）Ｉ　Ｂ　Ｓとして回路上
にラッチされる。一方、これと同時に、接続点ＢにはＲ
ｒ’ＷＲを各抵抗Ｒ２，Ｒ３で分圧した所定の分圧電圧
が発生し、これがヒータ・ｌ・リガ・レファレンスＩＩ
　Ｔ　Ｒとして取り出される。Ｉ（Ｂ　Ｓがヒータ抵抗
ＲＩ＋、従ってヒータ３１の実際の温度を表すのに対し
、ＩＩ　’ｒ　Ｒはヒータ目標温度相当の抵抗値、従っ
て制御中心温度を表わすので、それぞれの信号が第１の
差動増幅回路４５４に与えられると、両者の比較により
ヒータ３１の実際の温度が制御中心温度より高いか低い
かに対応した出力が第１のＡＮＤゲー１−４５７に供給
される。該ＡＮＤゲート４５７には、クロックＧＫが印
加されているので、上記出力はＡＮＤゲート４５７を通
して制御処理回路４５０に与えられ、該回路４５０は上
述の比較結果に応じてヒータ０Ｎ１０ＦＦ信号を形成し
、ＩＩＰＷＲを０Ｎ１０ＦＦする。

第７図に示す作動例の場合には、時刻ｔ＋ｏ。

ｔ　＋ｔ、　　ｔ　１４．　　ｔ、　ｔｓの各タイミン
グにおいては、目標制御温度を下回っているためＩＩＰ
ＷＲをＯＮするように、また、時刻し！２．　　ｔ　１
３．　　ｔ　１６の各タイミングにおいては上回ってい
るのでＯＦＦするように制御することとなる。

更に、ＲＰＷＲ印加時には、上記の制御の他活性、不活
性の判別処理も同時的に実行される。

ＲＰＷＲ印加時、カプラ１００内の接続点Ｃ，Ｂには、
それぞれ各抵抗Ｒ４，Ｒ５、及びＲｅ、Ｒｖで分圧した
所定の分圧電圧が発生し、それぞれヒータ・ハイ・レフ
ァレンスＨＨＲ、ヒータ・ロー・レファレンスＨＬＲと
して取り出され、それぞれの信号が第２及び第３の差動
増幅回路４５５．４５６に与えられる。一方、これら差
動増幅回路４５５．４５６には、上述したＨ　Ｂ　Ｓに
ついての信号も与えられている。

ＨＨＲ及びＦＩＬＲは、それぞれヒータ活性温度の上限
及び下限を示すものであるから、各差動増幅回路４５５
．４５６では、これらとＨＢＳとの比較によって、ヒー
タ３１の実際の温度が活性温度の上限値を超えているか
否に応じた出ツバ及び下限値を下回っているか否かに応
じた出力が取り出され、各ＡＮＤゲート４５８．４５９
を通して制御処理回路４５０に供給される。ＡＮＤゲー
ト４５８．４５９を介して回路４５０に与えられる信号
は、活性温度範囲を基準としてみた場合のヒータ３１の
温度条件を表わしており、制御処理回路４５０はこれに
基づいて第７図（ａ）に示すようなヒータ活性信号＋１
ＡＣＴを形成し、出力端子４５０７から送出する。

即ち、第７図の場合でいえば、時刻ｊ＋ｏにおいては下
限温度より下回っているので、不活性と判別し、不活性
状態を示すべくローレベルを出力する。０２センサ１が
活性状態になく、従ってヒータ温度が低くてヒータ抵抗
Ｒｏが小さければ、０２センサｌが不活性であると判定
することができる。

このように、０２センサｌの不活性をヒータ抵抗Ｒｕの
大きさをみて判別することができ、また、ヒータ３１に
実際に加熱のためのｌｆｔ’ＷＲを加えない状態、即ち
ＲＰＷＲの印加パルスを供給するだけでサンプリングに
より正確に判別を行うことができる。

第７図の時刻シ１３の場合は、ヒータ温度は上限値より
高く、従ってヒータ抵抗Ｒｎが小さい状態（低温不活性
）ではないが、高温状態にあるとしてローレベルを出力
する（高温不活性）。上限を超える高温時に不活性を意
味するローレベル信号を送出するのは、後述するように
センサ素子への過通電を回避する等のためである。

上記の如く、上下限の間の活性温度範囲外にあってヒー
タ３１が低温状態又は高温状態にあるときには、ヒータ
活性信号＋１ＡＣＴをローレベルにするのに対し、活性
温度範囲内にあるときは、時刻１＋、　　Ｌ１２．ｔｕ
〜し１６に示すように、活性状態にあると判断し、これ
を示すハイレベルを出力する。

このようにして形成されたヒータ活性信号＋１ＡｃＴに
より０２センサ１素子部への通電のＯＮ１０　Ｆ　Ｆを
行う。即ち、ヒータ抵抗Ｒｕが下限温度に相当する抵抗
値よりは大きく、かつ上限温度に相当する抵抗値よりは
小さい場合、従って、ヒータ３１が低温状態及び高温状
態にないときには、上記の如きＩＩＡｃＴに基づき０２
センサ１のポンプ電流の供給指令を発生し、ＥＣＵ４は
駆動回路旧４を介してスイッチ３４をオン状態にしてポ
ンプ電流ＩＰが流れ得る状態にする。これにより、０２
センサｌ素子部の低温時や高温時での過通電によるブラ
ックニング等の素子破壊を防止することができ、また、
０２センサｌの出力が安定して酸素濃度を正確に検出し
得る状態にあるときに空燃比フィードバック制御を行わ
せることができる。即ち、ヒータ３１の抵抗値は電池素
子２８及び酸素ポンプ素子３０の温度を反映すると共に
、既述したように０２センサ１の出力はこれらの素子の
温度変化の影響を受けるので、上記のようなヒータ抵抗
Ｒｎの大きさを利用した判別によりこの影響による０２
センサｌの出力の変動も防止される。

以上のようにして、０２センサｌの活性、不活性の判別
が行われる。第６図に示したヒータ制御回路は、ヒータ
温度の検出精度が高く、従って、ヒータ抵抗Ｒ＋１を利
用した不活性判別も、高精度のヒータ温度検出によって
一層正確性が増し、また、−旦０２センサ１が活性化し
た後、エンジンの低負荷状態が継続し、排気ガスの温度
が低くなるなどしてセンサ本体の温度もこれにｒＰって
低下し不活性となったときでも、かかる活性判別後の不
活性状態を適切に判定可能である。

本発明は、上記実施例に限定されず、種々の変形が可能
であり、例えば、適用し得るセンサ素子としては比例出
力型のものに限らない。また、比例出力型のものであっ
ても、素子構造は第２図に示したものに限定されない。

（発明の効果） 本発明によれば、加熱用ヒータの抵抗値が目標抵抗値と
なるように前記加熱用ヒータを通電制御する通電制御装
置と前記加熱用ヒータを内蔵する排気濃度検出素子を接
続するカプラから成る排気濃度検出装置において、前記
カプラ内部に前記目標抵抗値の個体差調整用抵抗を内蔵
するようにしたものであるから、加熱用のヒータ抵抗が
製造工程において抵抗値のバラツキがあるようなもので
あっても、ヒータ抵抗の個体差バラツキをカプラ内の調
整用抵抗によって調整することができるので、各排気濃
度検出素子のヒータ抵抗のバラツキによるヒータ素子温
度の個体差変動を防止し得、もってヒータ抵抗のバラツ
キの影響を排除した排気濃度検出を行わせることができ
る等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は燃料供給制御
装置の全体構成図、第２図はｏ２センサのセンサ本体の
構造をも含めて示す空燃比制御装置の構成図、第３図は
接続用のカプラの構成を示す斜視図、第４図はカプラの
結合用接続端子を示す図、第５図はカプラの内部構造を
示す断面図、第６図はヒータ制御回路の構成を示す回路
図、第７図は第６図の制御処理回路の作動等を説明する
ためのタイミングチャート、第８図は制御処理回路側の
制御周期の一例を示す説明図である。 ■・・・０２センサ、４・・・電子コントロールユニッ
ト（ＥＣＵ）、２０・・・センサ本体（センサ素子部）
、３１・・・ヒータ、１００・・・カプラ、１２４・・
・ソリッド抵抗、４１３・・・ヒータ系入出力回路、４
５０・・・制御処理回路、Ｒ＋　Ａ−Ｒｔ　＋・・・抵
抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加熱用ヒータの抵抗値が目標抵抗値となるように前
   記加熱用ヒータを通電制御する通電制御装置と前記加熱
   用ヒータを内蔵する排気濃度検出素子を接続するカプラ
   から成る排気濃度検出装置において、前記カプラ内部に
   前記目標抵抗値の個体差調整用抵抗を内蔵することを特
   徴とする排気濃度検出装置。 ２、目標抵抗値の個体差に応じた調整用抵抗は、カプラ
   内部において樹脂でモールドされていることを特徴とす
   る請求項１記載の排気濃度検出装置。