JPH0568652B2 - - Google Patents
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- JPH0568652B2 JPH0568652B2 JP59058398A JP5839884A JPH0568652B2 JP H0568652 B2 JPH0568652 B2 JP H0568652B2 JP 59058398 A JP59058398 A JP 59058398A JP 5839884 A JP5839884 A JP 5839884A JP H0568652 B2 JPH0568652 B2 JP H0568652B2
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- JP
- Japan
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- heater
- air flow
- flow rate
- intake air
- oxygen sensor
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- 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
- G01N27/4065—Circuit arrangements specially adapted therefor
-
- 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
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- Molecular Biology (AREA)
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、機関へ供給される混合気の空燃比制
御のために排気系に設けられる酸素センサを加熱
するヒータの制御装置に関する。
御のために排気系に設けられる酸素センサを加熱
するヒータの制御装置に関する。
背景技術
内燃機関の排気ガスの酸素濃度と空燃比は、理
論空燃比より大きい空燃比すなわち希薄混合気の
領域において良好な相関性をもつているので、こ
の領域における排気ガスの酸素濃度を測定するこ
とにより、排気ガス空燃比を正確に検出すること
ができる。このような領域における排気ガス酸素
濃度を測定する酸素センサとして、被測定排気ガ
ス側に設けられる通気性測定電極、既知の酸素濃
度を有する基準ガスたとえば大気の側に設けられ
る通気性対向電極および両電極間にある固体電解
質例えば安定化ジルコニアからなる有底筒状セン
サ素子を含むセンサが用いられる。このような酸
素センサにおいて両電極間に電流を流すと、電解
質を通じて酸素を一方向に移動させることができ
るが、通気性測定電極の酸素送出能力より少ない
酸素を送入する微細孔の拡散抵抗層でこの通気性
測定電極を被覆することにより、ある印加電圧範
囲では、その電流をほぼ特定の値に維持すること
ができる。この電流値は限界電流値と称され、酸
素濃度にほぼ比例して直線的に変化するために、
この電流値の変化から酸素濃度を連続的に検出す
ることができる。一方この酸素センサにおいて、
一定の印加電圧で排気ガスの酸素濃度に比例する
電流値を出力させるためには、センサの素子の温
度をほぼ650℃以上に加熱して活性状態に維持す
る必要がある。
論空燃比より大きい空燃比すなわち希薄混合気の
領域において良好な相関性をもつているので、こ
の領域における排気ガスの酸素濃度を測定するこ
とにより、排気ガス空燃比を正確に検出すること
ができる。このような領域における排気ガス酸素
濃度を測定する酸素センサとして、被測定排気ガ
ス側に設けられる通気性測定電極、既知の酸素濃
度を有する基準ガスたとえば大気の側に設けられ
る通気性対向電極および両電極間にある固体電解
質例えば安定化ジルコニアからなる有底筒状セン
サ素子を含むセンサが用いられる。このような酸
素センサにおいて両電極間に電流を流すと、電解
質を通じて酸素を一方向に移動させることができ
るが、通気性測定電極の酸素送出能力より少ない
酸素を送入する微細孔の拡散抵抗層でこの通気性
測定電極を被覆することにより、ある印加電圧範
囲では、その電流をほぼ特定の値に維持すること
ができる。この電流値は限界電流値と称され、酸
素濃度にほぼ比例して直線的に変化するために、
この電流値の変化から酸素濃度を連続的に検出す
ることができる。一方この酸素センサにおいて、
一定の印加電圧で排気ガスの酸素濃度に比例する
電流値を出力させるためには、センサの素子の温
度をほぼ650℃以上に加熱して活性状態に維持す
る必要がある。
このため、酸素センサの中心孔内にヒータを設
け、酸素センサをヒータにより活性温度に保持し
ているが、酸素センサ温度が850℃以上、すなわ
ちヒータ温度が1100℃以上になると、ヒータ発熱
体が熱劣化したり、溶断したりする不具合があ
る。
け、酸素センサをヒータにより活性温度に保持し
ているが、酸素センサ温度が850℃以上、すなわ
ちヒータ温度が1100℃以上になると、ヒータ発熱
体が熱劣化したり、溶断したりする不具合があ
る。
したがつてヒータへの供給電力は機関回転速
度、負荷、および吸入空気流量等の機関の運転パ
ラメータに関係して制御されているが、機関が吸
入空気流量の大である状態から短時間で吸入空気
流量の小である状態に移行する場合にヒータへの
供給電力量が吸入空気流量の小である状態に相当
する値に上昇すると、ヒータ温度が1100℃以上に
なることがある。また機関が吸入空気流量の大で
ある状態にある期間に、スロツトル弁のアイドリ
ング開度を検出するアイドルスイツチがオンにな
るや否やヒータの通電を中止すると、排気ガス温
度の低下とともに酸素センサ温度が650℃以下に
なり、吸入空気流量の大である状態から吸入空気
流量の小である状態への移行直後では正確な酸素
濃度の検出が困難になる。
度、負荷、および吸入空気流量等の機関の運転パ
ラメータに関係して制御されているが、機関が吸
入空気流量の大である状態から短時間で吸入空気
流量の小である状態に移行する場合にヒータへの
供給電力量が吸入空気流量の小である状態に相当
する値に上昇すると、ヒータ温度が1100℃以上に
なることがある。また機関が吸入空気流量の大で
ある状態にある期間に、スロツトル弁のアイドリ
ング開度を検出するアイドルスイツチがオンにな
るや否やヒータの通電を中止すると、排気ガス温
度の低下とともに酸素センサ温度が650℃以下に
なり、吸入空気流量の大である状態から吸入空気
流量の小である状態への移行直後では正確な酸素
濃度の検出が困難になる。
発明の開示
本発明の目的は、ヒータの過熱を回避しつつ、
過渡時においても酸素センサを適切な温度範囲に
保持することができる酸素センサ用ヒータの制御
装置を提供することである。
過渡時においても酸素センサを適切な温度範囲に
保持することができる酸素センサ用ヒータの制御
装置を提供することである。
この目的を達成するために本発明によれば、機
関の排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ
が排気系に設けられ、吸入空気流量が小であるほ
ど酸素センサを加熱するヒータへの供給電力を大
に制御する酸素センサ用ヒータの制御装置におい
て、機関の吸入空気流量が大である状態から小で
ある状態へ変化した場合、変化時から所定の期間
経過後に変化後の吸入空気流量に相当するヒータ
への供給電力量となるようにヒータへの供給電力
量を設定する。
関の排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ
が排気系に設けられ、吸入空気流量が小であるほ
ど酸素センサを加熱するヒータへの供給電力を大
に制御する酸素センサ用ヒータの制御装置におい
て、機関の吸入空気流量が大である状態から小で
ある状態へ変化した場合、変化時から所定の期間
経過後に変化後の吸入空気流量に相当するヒータ
への供給電力量となるようにヒータへの供給電力
量を設定する。
運転状態の変化前における機関の吸入空気流量
が大であれば大である程、酸素センサは排気ガス
により十分に加熱されており、運転状態の変化後
の供給電力の増大のためにヒータが熱劣化等の支
障の生じる温度（臨界温度）以上に上昇する危険
性は高くなる。本発明ではヒータへの供給電力、
すなわち、ヒータの発熱量が、吸入空気流量が大
である状態から小である状態へ変化した場合に変
化時から所定の期間経過後に変化後の吸入空気流
量に相当するヒータへの供給電力量となるように
設定されるが、ヒータが臨界温度以上になるのを
防止しつつ、ヒータを活性温度に保持することが
できる。
が大であれば大である程、酸素センサは排気ガス
により十分に加熱されており、運転状態の変化後
の供給電力の増大のためにヒータが熱劣化等の支
障の生じる温度（臨界温度）以上に上昇する危険
性は高くなる。本発明ではヒータへの供給電力、
すなわち、ヒータの発熱量が、吸入空気流量が大
である状態から小である状態へ変化した場合に変
化時から所定の期間経過後に変化後の吸入空気流
量に相当するヒータへの供給電力量となるように
設定されるが、ヒータが臨界温度以上になるのを
防止しつつ、ヒータを活性温度に保持することが
できる。
機関の運転状態が吸入空気流量が大である状態
から小である状態へ変化した場合、ヒータへの供
給電力は運転状態の変化後の定常値へ徐々に増大
させるのが好ましい。これにより供給電力の変化
は円滑となり、ヒータ温度の変化を抑制すること
ができる。
から小である状態へ変化した場合、ヒータへの供
給電力は運転状態の変化後の定常値へ徐々に増大
させるのが好ましい。これにより供給電力の変化
は円滑となり、ヒータ温度の変化を抑制すること
ができる。
ヒータへの供給電力はヒータの駆動パルスのデ
ユーテイ比により制御するのが有利である。
ユーテイ比により制御するのが有利である。
実施例
本発明を図面の実施例について説明する。
第１図は本発明で用いられる酸素センサ１０を
示し、ジルコニアからなる有底円筒状の酸素イオ
ン伝導性固体電解質１２は、その内面および外面
を陽極としての通気性白金薄膜電極１４および陰
極としての通気性白金薄膜電極１６でそれぞれ被
覆され、これら電極１４および１６に接続される
リード線１８，２０間には直流電圧が印加され
る。陰極１６の外面には拡散抵抗層としての多孔
質セラミツク層２２が設けられている。こうして
形成されるセンサ素子２４を加熱するため、中心
に大気に通ずる空気孔２６をもつ管状セラミツク
ヒータ２８が絶縁ブシユ３０を貫通してセンサ素
子２４内へ突出し、リード線３２，３４を介して
給電される。センサ素子２４は多数の穴３６をも
つケーシング３８に収納され、排気通路例えば排
気管の壁４０を貫通して排気管へ突出している。
示し、ジルコニアからなる有底円筒状の酸素イオ
ン伝導性固体電解質１２は、その内面および外面
を陽極としての通気性白金薄膜電極１４および陰
極としての通気性白金薄膜電極１６でそれぞれ被
覆され、これら電極１４および１６に接続される
リード線１８，２０間には直流電圧が印加され
る。陰極１６の外面には拡散抵抗層としての多孔
質セラミツク層２２が設けられている。こうして
形成されるセンサ素子２４を加熱するため、中心
に大気に通ずる空気孔２６をもつ管状セラミツク
ヒータ２８が絶縁ブシユ３０を貫通してセンサ素
子２４内へ突出し、リード線３２，３４を介して
給電される。センサ素子２４は多数の穴３６をも
つケーシング３８に収納され、排気通路例えば排
気管の壁４０を貫通して排気管へ突出している。
第２図はヒータ制御装置を兼ねる電子制御燃料
噴射装置のブロツク図である。エアフローメータ
４４は吸気通路に設けられて吸入空気流量を検出
し、回転速度センサ４６は機関の回転速度を検出
し、スロツトルセンサ４８はスロツトル開度を検
出する。電子制御燃料噴射コンピユータ５０にお
いて入力ポート５２、出力ポート５４、ROM５
６、RAM５８、およびMPU６０はアドレスデ
ータバス６２を介して互いに接続されている。エ
アフローメータ４４のアナログ出力はバツフア６
４およびＡ／Ｄ（アナログ／デジタル変換器）６
６を介して入力ポータ５２へ送られ、回転速度セ
ンサ４６およびスロツトルセンサ４８の出力パル
スはそれぞれバツフア６８，７０を介して入力ポ
ート５２へ送られる。バツテリ７２の出力電圧
VbはＡ／Ｄ７４を介して入力ポート５２へ送ら
れ、酸素センサ１０の出力電流はＩ／Ｖ（電流／
電圧変換器）７６、増幅器７８、およびＡ／Ｄ８
０を介して入力ポート５２へ送られる。バツテリ
７２はヒータ２８、パワトランジスタ８２、およ
び抵抗８４を介してアースへ接続されている。パ
ワトランジスルタ８２は出力ポート５４からオ
ン、オフの制御信号を受け、抵抗８４の端子電圧
VrはＡ／Ｄ８６を介して入力ポート５２へ送ら
れる。ダウンカウンタ８８は出力ポート５４から
のデータをセツトされ、カウント数が０まで減少
するとSRフリツプフロツプ９０をリセツトする。
SRフリツプフロツプ９０のＱ端子は増幅器９２
を介して吸気ポートの燃料噴射弁９４へ送られ
る。CLOCK９６のクロツクパルスはMPU６０、
ダウンカウンタ８８、およびSRフリツプフロツ
プ９０のＳ端子へ送られる。ダウンカウンタ８８
には燃料噴射量に対応するデータが設定され、燃
料噴射９４はSRフリツプフロツプ９０がセツト
されている期間だけ開状態に保持される。
噴射装置のブロツク図である。エアフローメータ
４４は吸気通路に設けられて吸入空気流量を検出
し、回転速度センサ４６は機関の回転速度を検出
し、スロツトルセンサ４８はスロツトル開度を検
出する。電子制御燃料噴射コンピユータ５０にお
いて入力ポート５２、出力ポート５４、ROM５
６、RAM５８、およびMPU６０はアドレスデ
ータバス６２を介して互いに接続されている。エ
アフローメータ４４のアナログ出力はバツフア６
４およびＡ／Ｄ（アナログ／デジタル変換器）６
６を介して入力ポータ５２へ送られ、回転速度セ
ンサ４６およびスロツトルセンサ４８の出力パル
スはそれぞれバツフア６８，７０を介して入力ポ
ート５２へ送られる。バツテリ７２の出力電圧
VbはＡ／Ｄ７４を介して入力ポート５２へ送ら
れ、酸素センサ１０の出力電流はＩ／Ｖ（電流／
電圧変換器）７６、増幅器７８、およびＡ／Ｄ８
０を介して入力ポート５２へ送られる。バツテリ
７２はヒータ２８、パワトランジスタ８２、およ
び抵抗８４を介してアースへ接続されている。パ
ワトランジスルタ８２は出力ポート５４からオ
ン、オフの制御信号を受け、抵抗８４の端子電圧
VrはＡ／Ｄ８６を介して入力ポート５２へ送ら
れる。ダウンカウンタ８８は出力ポート５４から
のデータをセツトされ、カウント数が０まで減少
するとSRフリツプフロツプ９０をリセツトする。
SRフリツプフロツプ９０のＱ端子は増幅器９２
を介して吸気ポートの燃料噴射弁９４へ送られ
る。CLOCK９６のクロツクパルスはMPU６０、
ダウンカウンタ８８、およびSRフリツプフロツ
プ９０のＳ端子へ送られる。ダウンカウンタ８８
には燃料噴射量に対応するデータが設定され、燃
料噴射９４はSRフリツプフロツプ９０がセツト
されている期間だけ開状態に保持される。
第３図は吸入空気流量Gaとヒータ２８の基本
電力Poとの関係を示している。吸入空気流量Ga
が増大するに連れて排気ガス温度が上昇するの
で、基本電力Poは吸入空気流量Gaが増大するに
連れて減少する。
電力Poとの関係を示している。吸入空気流量Ga
が増大するに連れて排気ガス温度が上昇するの
で、基本電力Poは吸入空気流量Gaが増大するに
連れて減少する。
第４図は吸入空気流量Gaとヒータ２８の駆動
パルスの基本デユーテイ比Doとの関係を示して
いる。ヒータ２８への供給電力は第２図のパワト
ランジスタ８２のオン・オフにより、すなわち駆
動パルスのデユーテイ比により制御される。パツ
テリ７２の電圧変動に伴つてヒータ２８の印加電
圧Vhも変動するが、Vhが基準電圧にある場合に
ヒータ２８へ基本電力Poを供給するためのデユ
ーテイ比Ｄを基本デユーテイ比Doと定義する。
パルスの基本デユーテイ比Doとの関係を示して
いる。ヒータ２８への供給電力は第２図のパワト
ランジスタ８２のオン・オフにより、すなわち駆
動パルスのデユーテイ比により制御される。パツ
テリ７２の電圧変動に伴つてヒータ２８の印加電
圧Vhも変動するが、Vhが基準電圧にある場合に
ヒータ２８へ基本電力Poを供給するためのデユ
ーテイ比Ｄを基本デユーテイ比Doと定義する。
第２図のヒータ２８の実際の供給電力Ｐは次式
から計算される。
から計算される。
Ｐ＝Vh・Ih
＝（Vb−Vt−Vr）・Vr／Rr
ただし、Vh：ヒータ２８の印加電圧
Ih：ヒータ２８の印加電流
Vb：バツテリ７２の電圧
Vt：トランジスタ８２の両端電圧
Vr：抵抗８４の両端電圧
Rr：抵抗８４の抵抗値
なおVt，Rrは一定であり、Vb，Vrはそれぞ
れＡ／Ｄ７４，８６により検出される。
れＡ／Ｄ７４，８６により検出される。
バツテリ８２の電圧Vbの変動により、デユー
テイ比Ｄが等しくても、ヒータ２８の供給電力Ｐ
が変化する。したがつて電源補正係数α＝Po／
Ｐとし、デユーテイ比ＤをＤ・αに修正すること
によりヒータ２８の供給電力Ｐを正確なものにす
ることができる。
テイ比Ｄが等しくても、ヒータ２８の供給電力Ｐ
が変化する。したがつて電源補正係数α＝Po／
Ｐとし、デユーテイ比ＤをＤ・αに修正すること
によりヒータ２８の供給電力Ｐを正確なものにす
ることができる。
第５図は吸入空気流量Gaとパラメータ補正係
数βとの関係を示している。機関の吸入空気流量
が測定される。第５図ではGa20g／secの範囲
を吸入空気流量が大である状態とし、この範囲を
Gaの小さい方から順にGa1，Ga2，……の領域に
分割する。スロツトル弁がアイドル開度になるま
での、すなわちスロツトルセンサ４８のアイドル
スイツチがオンになるまでの期間において各領域
Ga1，Ga2，……の合計時間（タイムカウンタの
カウント数Ta1，Ta2，……を測定する。こうし
てアイドルスイツチがオンになつた時、すなわち
機関の運転状態が吸入空気流量が大である状態か
ら小である状態へ変化した時に、Ta1，Ta2，…
…のうちの最大値Taxとその最大値Taxのあつた
領域Gaxとを求め、GaxおよびTaxからパラメー
タ補正係数βを求める。パラメータ補正係数β
は、GaxがGaの大きい領域にある程、また、
Taxが大きい程、小さい値に設定され、駆動パル
スのデユーテイ比ＤはＤ・β／Boに修正される。
酸素センサ１０は、GaxおよびTaxが大きい場合
程、排気ガスにより十分に加熱されており、アイ
ドルスイツチがオフからオンへ変化した時におけ
るヒータ２８の熱劣化を回避するためのヒータ２
８の発熱量を小さく維持する必要がある。第５図
のようにパラメータ補正係数βをGaxおよびTax
の関数として定義することにより、ヒータ２８の
熱劣化および溶断を防止することができる。ま
た、アイドルスイツチがオフからオンになつた後
もヒータ２８の所定の発熱量が確保されるので、
排気ガス温度の低下に伴う酸素センサ１０の不活
性が防止される。
数βとの関係を示している。機関の吸入空気流量
が測定される。第５図ではGa20g／secの範囲
を吸入空気流量が大である状態とし、この範囲を
Gaの小さい方から順にGa1，Ga2，……の領域に
分割する。スロツトル弁がアイドル開度になるま
での、すなわちスロツトルセンサ４８のアイドル
スイツチがオンになるまでの期間において各領域
Ga1，Ga2，……の合計時間（タイムカウンタの
カウント数Ta1，Ta2，……を測定する。こうし
てアイドルスイツチがオンになつた時、すなわち
機関の運転状態が吸入空気流量が大である状態か
ら小である状態へ変化した時に、Ta1，Ta2，…
…のうちの最大値Taxとその最大値Taxのあつた
領域Gaxとを求め、GaxおよびTaxからパラメー
タ補正係数βを求める。パラメータ補正係数β
は、GaxがGaの大きい領域にある程、また、
Taxが大きい程、小さい値に設定され、駆動パル
スのデユーテイ比ＤはＤ・β／Boに修正される。
酸素センサ１０は、GaxおよびTaxが大きい場合
程、排気ガスにより十分に加熱されており、アイ
ドルスイツチがオフからオンへ変化した時におけ
るヒータ２８の熱劣化を回避するためのヒータ２
８の発熱量を小さく維持する必要がある。第５図
のようにパラメータ補正係数βをGaxおよびTax
の関数として定義することにより、ヒータ２８の
熱劣化および溶断を防止することができる。ま
た、アイドルスイツチがオフからオンになつた後
もヒータ２８の所定の発熱量が確保されるので、
排気ガス温度の低下に伴う酸素センサ１０の不活
性が防止される。
第６図はパラメータ補正係数βの時間変化を示
している。βはアイドルスイツチがオンになつた
時に第５図のように設定され、その後のアイドリ
ング開度期間では第６図に示されるように徐々に
増大して１になる。このようにデユーテイ比Ｄが
定常値に徐々に戻され、ヒータ２８の供給電力の
変化が円滑となり、ヒータ温度の急激な変化が防
止される。
している。βはアイドルスイツチがオンになつた
時に第５図のように設定され、その後のアイドリ
ング開度期間では第６図に示されるように徐々に
増大して１になる。このようにデユーテイ比Ｄが
定常値に徐々に戻され、ヒータ２８の供給電力の
変化が円滑となり、ヒータ温度の急激な変化が防
止される。
第７図はヒータ２８の駆動パルスの波形を例示
している。(a)はGaが大である定常期間、(b)は定
常時のアイドリング期間、(c)はアイドルスイツチ
がオンになつた直後の過渡期間における波形であ
る。(a)，(b)の定常期間ではデユーテイ比Ｄは第４
図に示されるように定義されるが、(c)の過渡期間
ではβにより修正される結果、デユーテイ比Ｄは
(b)の場合より大きく、徐々に(b)の場合のデユーテ
イ比Ｄへ移行する。
している。(a)はGaが大である定常期間、(b)は定
常時のアイドリング期間、(c)はアイドルスイツチ
がオンになつた直後の過渡期間における波形であ
る。(a)，(b)の定常期間ではデユーテイ比Ｄは第４
図に示されるように定義されるが、(c)の過渡期間
ではβにより修正される結果、デユーテイ比Ｄは
(b)の場合より大きく、徐々に(b)の場合のデユーテ
イ比Ｄへ移行する。
第８図はヒータ制御ルーチンのフローチヤート
である。このルーチンは4msecの時間割込みルー
チンとして実行される。駆動パルスの周期Ｔ（例
えば48msec）に対応するカウント数Tci中、デユ
ーテイ比Ｄに対応するカウント数Dxだけヒータ
２８は通電される。駆動パルスの周期ごとにデユ
ーテイ比Ｄが計算され、アイドルスイツチがオフ
である場合（ステツプ128）、および吸入空気流量
Gaの時間変化ΔGaga小さい場合（ステツプ
134）、デユーテイ比Ｄは第４図に従つて定義れ、
アイドルスイツチがオンになつてから所定時間内
はデユーテイ比Ｄは第５図で定義されたβに従つ
て修正される。
である。このルーチンは4msecの時間割込みルー
チンとして実行される。駆動パルスの周期Ｔ（例
えば48msec）に対応するカウント数Tci中、デユ
ーテイ比Ｄに対応するカウント数Dxだけヒータ
２８は通電される。駆動パルスの周期ごとにデユ
ーテイ比Ｄが計算され、アイドルスイツチがオフ
である場合（ステツプ128）、および吸入空気流量
Gaの時間変化ΔGaga小さい場合（ステツプ
134）、デユーテイ比Ｄは第４図に従つて定義れ、
アイドルスイツチがオンになつてから所定時間内
はデユーテイ比Ｄは第５図で定義されたβに従つ
て修正される。
第８図の各ステツプを詳述する。なお周期カウ
ンタおよび通電カウンタの値としてのTc，Dx、
およびTa1，Ta2，……はエンジンスイツチがオ
ンになつた直後に実行される初期設定ルーチンに
より初期値Tci，Dxiおよび０にそれぞれ設定さ
れる。ステツプ100では吸入空気流量GaをRAM
５８に書き込む。ステツプ102ではGaと所定値
Gac（第５図ではGacは20g／secに対応する。）と
を比較し、GaGacであれば、すなわち期間が
吸入空気流量が大である状態にあればステツプ
104へ進み、Ga＜Gacであれば、すなわち期間が
吸入空気流量が小である状態にあればステツプ
106へ進む。ステツプ104ではその時のGaの領域
Ganに対応するカウンタの値Tanを１だけ増大す
る。ステツプ106ではヒータ制御の実行条件が成
立しているか否かを判定し、判定が正であればス
テツプ108へ進み、否であればステツプ118へ進
む。ヒータ制御の実行条件として例えば冷却水温
度が60℃以上であること、すなわち暖機運転がす
でに終了していることが挙げられる。ステツプ
108では周期カウンタの値Tcを１だけ減少させ
る。ステツプ110ではTcと０とを比較し、Tc
０であれば、すなわち周期が経過していればステ
ツプ120へ進み、Tc＞０であれば、すなわち周期
がなお経過していなければステツプ112へ進む。
ステツプ112では通電カウンタの値Dxを１だけ減
少させる。ステツプ114ではDxと０とを比較し、
Dx０であれば、すなわちヒータ２８の通電時
間を過ぎていれば、ステツプ116でDxに０を代入
した後、ステツプ118でヒータをオフにし、また、
Dx＞０であれば、すなわちヒータ２８が通電時
間内であれば、ステツプ150へ進んでヒータ２８
をオンにする。ステツプ120ではバツテリ７２の
電圧Vbおよびヒータ２８の電流IhをRAM５８に
書き込む。なおIhはVr／Rrから計算される。ス
テツプ122ではヒータ２８の実際の供給電力Ｐを
Ｐ＝（Vb−Vt−Vr）・Ihから計算する。ステツプ
124では電源補正係数αをα＝Po／Ｐから計算す
る。ステツプ126ではデユーテイ比ＤをDo・αか
ら計算し、Ｄの対応値をDxとする。ステツプ128
ではアイドルスイツチがオンかオフかを判定し、
オンであれば、すなわち機関が吸入空気流量が小
であればステツプ130へ進み、オフであればステ
ツプ148へ進む。ステツプ130ではβの設定フラグ
Ｆの値を判定し、Ｆ＝１であれば、すなわちβが
すでに設定されていれば、ステツプ140へ進み、
また、Ｆ＝０であれば、すなわちβがなお設定さ
れていなければステツプ134へ進む。ステツプ132
では所定時間当たりの吸入空気流量Gaの変化量
ΔGaの絶対値｜ΔGa｜と所定値Ｃとを比較し、｜
ΔGa｜Ｃであれば、すなわち過渡期間であれ
ばステツプ134へ進み、｜ΔGa｜＜Ｃであればス
テツプ148へ進む。ステツプ134ではTa1，Ta2，
……のうちの最大値Taxと、その最大値Taxのあ
つた領域Gaxとを求める。ステツプ136ではTax
とGaxとに基づいて第５図のグラフに従つてパラ
メータ補正係数βを計算する。ステツプ138では
βの設定フラグＦをセツトし、かつTa1，Ta2，
……に０を代入する。ステツプ140ではβを１だ
け増大する。ステツプ142ではβと所定値βoとを
比較し、ββoであればステツプ146へ進み、β
＜Boであればステツプ148へ進。ステツプ144で
はβの設定フラグＦをリセツトする。ステツプ
146ではＤ・β／βoを新たなＤとし、このＤの対
応値にDxを修正する。ステツプ148ではTcにTci
を代入する。ステツプ150はヒータ２８をオンに
する。
ンタおよび通電カウンタの値としてのTc，Dx、
およびTa1，Ta2，……はエンジンスイツチがオ
ンになつた直後に実行される初期設定ルーチンに
より初期値Tci，Dxiおよび０にそれぞれ設定さ
れる。ステツプ100では吸入空気流量GaをRAM
５８に書き込む。ステツプ102ではGaと所定値
Gac（第５図ではGacは20g／secに対応する。）と
を比較し、GaGacであれば、すなわち期間が
吸入空気流量が大である状態にあればステツプ
104へ進み、Ga＜Gacであれば、すなわち期間が
吸入空気流量が小である状態にあればステツプ
106へ進む。ステツプ104ではその時のGaの領域
Ganに対応するカウンタの値Tanを１だけ増大す
る。ステツプ106ではヒータ制御の実行条件が成
立しているか否かを判定し、判定が正であればス
テツプ108へ進み、否であればステツプ118へ進
む。ヒータ制御の実行条件として例えば冷却水温
度が60℃以上であること、すなわち暖機運転がす
でに終了していることが挙げられる。ステツプ
108では周期カウンタの値Tcを１だけ減少させ
る。ステツプ110ではTcと０とを比較し、Tc
０であれば、すなわち周期が経過していればステ
ツプ120へ進み、Tc＞０であれば、すなわち周期
がなお経過していなければステツプ112へ進む。
ステツプ112では通電カウンタの値Dxを１だけ減
少させる。ステツプ114ではDxと０とを比較し、
Dx０であれば、すなわちヒータ２８の通電時
間を過ぎていれば、ステツプ116でDxに０を代入
した後、ステツプ118でヒータをオフにし、また、
Dx＞０であれば、すなわちヒータ２８が通電時
間内であれば、ステツプ150へ進んでヒータ２８
をオンにする。ステツプ120ではバツテリ７２の
電圧Vbおよびヒータ２８の電流IhをRAM５８に
書き込む。なおIhはVr／Rrから計算される。ス
テツプ122ではヒータ２８の実際の供給電力Ｐを
Ｐ＝（Vb−Vt−Vr）・Ihから計算する。ステツプ
124では電源補正係数αをα＝Po／Ｐから計算す
る。ステツプ126ではデユーテイ比ＤをDo・αか
ら計算し、Ｄの対応値をDxとする。ステツプ128
ではアイドルスイツチがオンかオフかを判定し、
オンであれば、すなわち機関が吸入空気流量が小
であればステツプ130へ進み、オフであればステ
ツプ148へ進む。ステツプ130ではβの設定フラグ
Ｆの値を判定し、Ｆ＝１であれば、すなわちβが
すでに設定されていれば、ステツプ140へ進み、
また、Ｆ＝０であれば、すなわちβがなお設定さ
れていなければステツプ134へ進む。ステツプ132
では所定時間当たりの吸入空気流量Gaの変化量
ΔGaの絶対値｜ΔGa｜と所定値Ｃとを比較し、｜
ΔGa｜Ｃであれば、すなわち過渡期間であれ
ばステツプ134へ進み、｜ΔGa｜＜Ｃであればス
テツプ148へ進む。ステツプ134ではTa1，Ta2，
……のうちの最大値Taxと、その最大値Taxのあ
つた領域Gaxとを求める。ステツプ136ではTax
とGaxとに基づいて第５図のグラフに従つてパラ
メータ補正係数βを計算する。ステツプ138では
βの設定フラグＦをセツトし、かつTa1，Ta2，
……に０を代入する。ステツプ140ではβを１だ
け増大する。ステツプ142ではβと所定値βoとを
比較し、ββoであればステツプ146へ進み、β
＜Boであればステツプ148へ進。ステツプ144で
はβの設定フラグＦをリセツトする。ステツプ
146ではＤ・β／βoを新たなＤとし、このＤの対
応値にDxを修正する。ステツプ148ではTcにTci
を代入する。ステツプ150はヒータ２８をオンに
する。
第１図はヒータ付き酸素センサの構成図、第２
図はヒータ制御装置を兼ねる電子制御燃料噴射装
置のブロツク図、第３図は吸入空気流量とヒータ
の基本電力との関係を示すグラフ、第４図は吸入
空気流量とヒータの駆動パルスの基本デユーテイ
比との関係を示すグラフ、第５図は吸入空気流量
とパラメータ補正係数との関係を示すグラフ、第
６図はパラメータ補正係数の時間変化を示す図、
第７図はヒータの駆動パルスの波形を示す図、第
８図はヒータ制御ルーチンのフローチヤートであ
る。 １０……酸素センサ、２８……ヒータ、４４…
…エアフローメータ、４８……スロツトルセン
サ、７２……バツテリ、８２……パワトランジス
タ、８４……抵抗。
図はヒータ制御装置を兼ねる電子制御燃料噴射装
置のブロツク図、第３図は吸入空気流量とヒータ
の基本電力との関係を示すグラフ、第４図は吸入
空気流量とヒータの駆動パルスの基本デユーテイ
比との関係を示すグラフ、第５図は吸入空気流量
とパラメータ補正係数との関係を示すグラフ、第
６図はパラメータ補正係数の時間変化を示す図、
第７図はヒータの駆動パルスの波形を示す図、第
８図はヒータ制御ルーチンのフローチヤートであ
る。 １０……酸素センサ、２８……ヒータ、４４…
…エアフローメータ、４８……スロツトルセン
サ、７２……バツテリ、８２……パワトランジス
タ、８４……抵抗。
Claims (1)
- １ 機関の排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素
センサが排気系に設けられ、吸入空気流量が小で
あるほど酸素センサを加熱するヒータへの供給電
力を大に制御する酸素センサ用ヒータの制御装置
において、機関の吸入空気流量が大である状態か
ら小である状態へ変化した場合、変化時から所定
の期間経過後に変化後の吸入空気流量に相当する
ヒータへの供給電力量となるようにヒータへの供
給電力量を設定す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 |
|---|---|---|---|
| JP59058398A JPS60202349A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 酸素センサ用ヒ−タの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058398A JPS60202349A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 酸素センサ用ヒ−タの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60202349A JPS60202349A (ja) | 1985-10-12 |
| JPH0568652B2 true JPH0568652B2 (ja) | 1993-09-29 |
Family
ID=13083242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59058398A Granted JPS60202349A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 酸素センサ用ヒ−タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60202349A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4715343A (en) * | 1985-09-17 | 1987-12-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for controlling heater for heating air-fuel ratio sensor |
| JP4496775B2 (ja) * | 2003-12-25 | 2010-07-07 | 日産自動車株式会社 | 酸素センサのヒータ制御装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56130650A (en) * | 1980-03-19 | 1981-10-13 | Nissan Motor Co Ltd | Control circuit of heater current |
| JPS5752649A (en) * | 1980-09-16 | 1982-03-29 | Nissan Motor Co Ltd | Oxygen sensor heating device |
| JPS5942963U (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-21 | トヨタ自動車株式会社 | 酸素センサの加熱制御装置 |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP59058398A patent/JPS60202349A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60202349A (ja) | 1985-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |