JPH06213846A

JPH06213846A - 内燃機関の加熱排気酸素センサ装置

Info

Publication number: JPH06213846A
Application number: JP5269042A
Authority: JP
Inventors: Ross D Pursifull; ディー．パーシフルロス; Julie A Konrad; エイ．コンラッドジュリー; Robert W Ridgway; ダブリュ．リッジウエイロバート
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co
Priority date: 1992-10-28
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 1994-08-05
Also published as: DE4335824C2; DE4335824A1; US5228426A

Abstract

(57)【要約】【目的】従来の如く費用および複雑性を徒らに増大さ
せる負荷的な構成諸要素を全く必要とせずに、内部加熱
器が機能障害を生じているか否かを自動的に検出し得る
ための、内燃機関用加熱排気酸素センサ装置を提供する
こと。【構成】検出素子（５２）と出力導線（５４），（５
６）の対とを備えた酸素センサ（４２）、前記酸素セン
サを加温するための加熱器（４４）、前記の出力導線の
対に接続されて前記出力導線間のインピーダンスを検出
し且つ信号を発するインピーダンス・センサ、および前
記インピーダンス・センサに接続され、インピーダンス
が基準値を超える際に加熱器機能障害信号を発する制御
器（３８）が加熱排気酸素センサ装置（２０）に組み合
わされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動的加熱器機能障害検
出器を備える酸素センサ装置に関する。

【０００２】本発明は特に、自動車の排気装置内に使用
される酸素センサ装置に関し、特に、加熱排気酸素（Ｈ
ｅａｔｅｄＥｘｈａｕｓｔＧａｓＯｘｙｇｅｎ）
（「ＨＥＧＯ」）センサ装置内の加熱器の機能障害自動
検出器に関する。多くの自動車には、内燃機関と、機関
から排気を伝える導管を備えた排気装置とが包含されて
いる。排気温度は、機関が長い間作動していなかった場
合、周囲温度から摂氏４００°（「Ｃ」）以上の温度の
範囲にわたる。

【０００３】

【従来の技術】ＨＥＧＯセンサ装置は、検出素子および
関連する電気出力導線の対ならびに加熱器とを含む。検
出素子は、排気装置を流過する排気の流れの中に置かれ
る。ＨＥＧＯセンサが平衡後の酸素を検出し、出力導線
の対に電気信号を供給する。出力導線上の信号は次い
で、例えば車両の燃料送出装置により、車両用機関の燃
焼室へ供給される混合気を調整すべく利用される。

【０００４】ＨＥＧＯセンサは、排気の温度が広範囲に
わたり変動する排気内の酸素レベルを検出しなければな
らない。広範囲の排気温度にわたり正確な測定を行う際
にＨＥＧＯを補助すべく、ＨＥＧＯセンサ装置には一般
に、ＨＥＧＯセンサと物理的に隣接または近接する電気
加熱器が設けられている。作動時、電気加熱器はＨＥＧ
Ｏセンサを加温して、正確な測定を行い、従って排気温
度に対する感度を下げることを可能にさせる。

【０００５】従来技術の諸装置が、ＨＥＧＯセンサ装置
の諸障害を検出するために設けられている。例えば、米
国特許第４，９５８，６１１号は、内燃機関の空燃比制
御器に関する。この特許には、ＨＥＧＯセンサおよび加
熱を有する装置が開示されている。この特許には更に、
加熱器の内部抵抗が許容範囲内にあるか否かを確認すべ
く、加熱器の抵抗を測定し且つ許容抵抗と比較すること
が開示されている。

【０００６】ＨＥＧＯセンサ装置は一般に大量生産さ
れ、数多くの車両に取り付けられているので、装置の一
部品についてのわずかな節約も、車両製造業者にとって
は年間に可成りの節約ができる。更にまた、ＨＥＧＯセ
ンサ装置と、この種装置内の障害検出装置とが信頼性が
あることが重要である。更に、数多くの用途において
は、装置が作動を開始した直後、加熱器の作動を調整す
る制御装置を必要とせずに、加熱器作動の有効性を自動
的にＨＥＧＯセンサ装置に検出させることが望ましい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】残念ながら、現在利用
されている数多くの装置が、加熱器の有効性を測定する
ために付加的構成要素の使用を必要とし、従ってＨＥＧ
Ｏセンサ装置の費用および複雑性を増大させている。他
の諸装置は、ＨＥＧＯセンサ装置の加熱器が正しく機能
しているか否かを間接的に確認するに過ぎない。

【０００８】更にその他の諸装置は、始動に際し、ＨＥ
ＧＯセンサ加熱器作動を自動的に検出していない。その
他のものは、加熱器を試験するために加熱器をオンとオ
フに切り換える制御器を必要とし、従ってＨＥＧＯセン
サ装置の費用および複雑性を更に増大させている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、酸素センサ、
加熱器、インピーダンス・センサおよび制御器を備え
た、内燃機関の加熱排気酸素センサ組立体である。酸素
センサは、検出素子および関連する出力導線の対を備え
ている。酸素センサは検出素子を以て酸素を検出し、平
衡した酸素レベル信号を、出力導線の対を通して応答的
に発する。加熱器はセンサ装置を物理的に加温して、そ
れが酸素レベルをより良く検出し得るようにさせる。

【００１０】インピーダンス・センサは、酸素センサの
出力導線の対に相互連結されている。インピーダンス・
センサは、出力導線間のインピーダンスを検出し、イン
ピーダンスを表示するインピーダンス信号を発する。制
御器はインピーダンス信号を受け、インピーダンスが所
定しきい値よりも大であれば、加熱器機能障害信号を発
する。

【００１１】別の実施例において、本発明は、この種の
ＨＥＧＯセンサ装置の加熱器が機能障害を生じているか
否かを確認する方法を提供する。この方法には、出力導
線間のインピーダンスを測定する段階と、加熱器インピ
ーダンスが所定しきい値を超える場合に加熱器機能障害
信号を発する段階とが包含されている。

【００１２】

【実施例】本発明の好適な実施例を、図面を参照して以
下に説明する。

【００１３】図１から図１１を参照して、内燃機関２２
用のＨＥＧＯセンサ装置２０として、本発明の好適な実
施例が示されている。図１に示す如く、機関２２には、
燃焼が生起する内部シリンダ（図示せず）、クランク軸
（図示せず）、点火装置２６、燃料送出装置２８および
排気装置３０を有するエンジンブロック２４が包含され
ている。

【００１４】動力制御装置２６’には、第一および第二
位置へ手動で回転し得る電源スイッチ３２が包含されて
いる。例えば、機関２２が停止している場合、機関２２
内には内部燃焼が全く生起せず、クランク軸は静止して
いる。電源スイッチ３２が第一位置へ回された場合、機
関２２の電気的構成諸要素に電力が供給されても機関２
２内には燃焼が生じないので、機関２２は初期状態にあ
るとみなし得る。次いで、機関２２内で燃焼が始まるよ
うに、電源スイッチ３２を第二位置へ回動する。あるい
はまた機関２２を、例えば、クランク軸が回転を始めた
後にのみ初期位置にあるとみなしても良い。

【００１５】排気装置３０には、排気を機関２２から導
出する排気管３４ならびにＨＥＧＯセンサ装置３６が包
含されている。排気装置３０は更に、機関制御器３８を
有している。この機関制御器３８は、電力制御器として
も作用する。ＨＥＧＯセンサ装置３６には、ＨＥＧＯセ
ンサ４２ならびにＨＥＧＯセンサ４２内に（またはそれ
に隣接して）加熱器４４が包含されている。図２から図
４を参照されたい。

【００１６】加熱器４４には、抵抗体５０へ相互接続さ
れた第一および第二端子４６，４８が包含されている。
好適な一実施例の場合、この抵抗体５０は、金属の抵抗
性加熱断片を埋め込んだセラミックである。電力は、制
御器３８からＨＥＧＯ加熱器４４へ供給される。加熱装
置４４がＨＥＧＯセンサ４２の近くを加熱し始めるよう
に、正規作動条件の下で加熱器端子４６，４８間に約１
２Ｖが印加される。この電圧は一般に、先ず、機関２２
を初期条件において機関２２を作動させるために、電源
スイッチ３２が回動されると印加される。生成された熱
は、ＨＥＧＯセンサ４２がより効果的に作動させる。

【００１７】ＨＥＧＯセンサ４２には、センサ・チップ
または「電界質」若しくは「検出素子」５２ならびに第
一および第二出力導線５４，５６が包含されている。こ
のチップ５２は、排気管３４にねじ込んだ防護容器５８
内に入れられている。チップ５２は、排気管３４を流過
するガスに接触し、排気組成を検出する。この好適な実
施例の場合、チップ５２はガス内の酸素のレベルを検出
し、出力導線５４，５６の対を通して酸素レベル信号を
供給し、酸素濃度を定性的に表示する。ＨＥＧＯセンサ
４２からの信号は、例えば、機関２２のシリンダへ供給
される混合気を調整する燃料送出装置２８の作動に作用
すべく、機関制御器３８によって受信される。

【００１８】チップ５２は一般に、酸化ジルコニウム
（ＺｒＯ₂）で構成されている。酸化ジルコニウムは、
その低い導電率および高い酸イオン伝導度の故に、酸素
検出に特に適している。チップ５２は一般に、内部およ
び外部両面を多孔性白金電極６０，６２で囲まれてい
る。導線５４は内部白金電極６０へ相互連結されてお
り、導線５６は外部白金電極６２へ相互連結されてい
る。

【００１９】チップ５２は、チップ５２附近の酸素の量
に関連して、２組の導線５４，５６間に電圧差を付与す
る。電圧ポテンシャルは、セラミックを通る酸素の拡散
により生成される。ＺｒＯ₂の格子構造は、隣接する排
気に比し、高濃度の酸素を有する。酸素イオンは、内部
のＺｒＯ₂格子から、排気および基準境界まで転移す
る。電位は、拡散ポテンシャルと平衡するイオン濃度か
ら生起する。高い電気抵抗により電位が維持され、電位
を中性化しようとする電子の逆流が妨げられる。

【００２０】導線５４，５６間のインピーダンスは、電
気およびイオンのインピーダンスの組合せである。電気
およびイオンのインピーダンスの双方が互いに平行とみ
なすようにしたモデルを用いることもできる。電気イン
ピーダンスは、本発明の概して重要な温度範囲にわた
り、依然高く且つ比較的に安定である。従ってイオンの
インピーダンスは、センサ・インピーダンス全体を支配
する。

【００２１】本出願人等は、センサの全インピーダンス
がセンサ・チップ５２の温度に可成り依存していること
が判っている。これは、温度が主としてＺｒＯ₂の導電
率に影響を及ぼすためである。酸素イオンは、次式によ
りＺｒＯ₂格子から放出される。すなわち

【数１】ＺｒＯ₂＋Ｚ^{4 +}の熱エネルギの結果＋Ｏ₂ ^--

【００２２】ＺｒＯ₂出力電圧は、遊離したＯ₂ ^--イオ
ンの結果である。しかし、低温においては、イオンのイ
ンピーダンスの有効な増大が、得られる酸素イオンが不
足することにより生ずる。

【００２３】ＨＥＧＯセンサ４２の出力導線５４，５６
間のインピーダンスは、ＨＥＧＯセンサ４２により出力
導線５４，５６の対を通して出力される酸素レベル信号
とほとんど無関係であり、しかしてＨＥＧＯセンサ４２
の温度と直接的に関連していることが判っている。従っ
て、インピーダンスは、加熱器４４がＨＥＧＯセンサ４
２を物理的に加熱する機能を充分に果しているか否か、
直接的に関連することとなる。

【００２４】図５に示す如く、実験的に導かれたデータ
６３は、ＨＥＧＯセンサ４２のインピーダンスが、ほぼ
直接にその温度と共に変動することを示している。従っ
て例えば、例えば５００℃の温度のＨＥＧＯセンサは、
約５ｋΩの出力導線５４，５６の対間のインピーダンス
を示し、２００℃の温度のＨＥＧＯセンサは、約５００
ｋΩのインピーダンスを示している。

【００２５】従って本発明は、加熱器４４がその機能を
充分に果たしているかについて確認を行うべく、ＨＥＧ
Ｏセンサ４２自体の出力導線５４，５６間のインピーダ
ンスを測定することに関する。加熱器の性能の試験は、
ＨＥＧＯセンサの出力導線５４，５６を通る酸素レベル
信号または加熱器端子４６，４８あるいはＨＥＧＯ加熱
器４４の内部抵抗にほぼ無関係である。更にまた、本発
明により例えば、例えばＨＥＧＯ加熱器４４に内部短絡
な開路がないことを保証すべく診断を行うことなく、加
熱器４４の効果が直接に検出される。

【００２６】機関２２が（エンジン・ブロック２４内に
内部燃焼が生起してクランク軸が回転するなどの）作動
を開始した後、排気管３４内の排気の温度が上昇する。
図６には、自動車用機関２２が最初に始動した後のＨＥ
ＧＯセンサ４２の温度に関連する、実験的に導かれたデ
ータが示されている。グラフ６４は、加熱器４４が機能
している場合のＨＥＧＯセンサ温度を示し、グラフ６６
は、加熱器４４が機能していない場合のＨＥＧＯセンサ
温度を示す。加熱器４４が機能している場合にはＨＥＧ
Ｏセンサ温度が一層急速に上昇し、より高いレベルに進
む。従って加熱器機能障害を検出するためのセンサ装置
３６は、加熱器４４が使用可能か否かにより、わずかに
数秒の機関作動後、ＨＥＧＯセンサ温度が可成り変動す
るかしないかという観点が利用される。

【００２７】図７には、機関が始動した後の、ＨＥＧＯ
センサのインピーダンスを、実験的に導かれた、時間に
ついてプロットしたものである。図７は、機関２２が始
動された後、導線５４，５６間のインピーダンスの変動
の様子を示している。線６８は、加熱器４４が機能して
いる場合のインピーダンスを示す。線７０は、加熱器４
４が機能していない場合のインピーダンスを示す。

【００２８】従って例えば、機関２２が約２０秒間作動
した後、機能している加熱器で試験されたＨＥＧＯセン
サは、約１００ｋΩのインピーダンスを有していた。機
能していない加熱器を備えるＨＥＧＯセンサは、２０秒
の機関作動後、約４００ｋΩのインピーダンスを有して
いた。

【００２９】図７には、第三のしきい値線７２が示され
ている。しきい値線７２は、加熱器４４が機能している
か否かに関してセンサ装置３６を判断するのに利用でき
る境界を示している。従って、例えば一用途において
は、機関２２と加熱器４４とがほぼ同時に作動を開始す
る。３０秒の機関作動後には、ＨＥＧＯインピーダンス
を測定できる。インピーダンスが「低」であれば、セン
サ４２は多分加温されており、加熱器４４が機能してい
ることを確認できる。逆にインピーダンスが「高」であ
れば、センサ４２が多分充分に加温されておらず、加熱
器４４が機能障害を生じていることが表示される。しき
い値線７２は、制御装置の記憶装置内に記憶する判断基
準となる。

【００３０】本発明の一実施例によれば、機関２２の始
動後の予定された（２０か３０か４０秒といった）「間
隔」の後、導線５４，５６間の測定されたインピーダン
スがしきい値線７２を下回った場合、加熱器４４は許容
限界内で機能しているとみなされる。さもなければ、加
熱器４４は機能障害を生じているとみなされ、警報信号
が出される。この警報信号は例えば、計器板に装備した
警告灯に点灯し若しくは別の警告装置を作動するように
利用することもできる。上記に言及した「間隔」は、期
間即ち、例えば（冷却剤温度や排気温度のような）機関
作動パラメタが特定のレベルへ到達するのに必要な遅延
時間に対応し得るものである。

【００３１】本発明を実施する物理的諸装置が、例えば
図８から図１０に示されている。図８には装置７４が示
されており、第一および第二導線５４，５６を有するＨ
ＥＧＯセンサ４２、センサ装置７６、マイクロコントロ
ーラ・インタフェース７８ならびにマイクロプロセッサ
を基盤とする機関制御器３８が包含されている。装置７
６には、制御器３８からの入力を受けるスイッチ８０お
よび、導線５４，５６間のスイッチ８０と直列に相互連
結された負荷抵抗器８２が包含されている。導線５４，
５６により、インタフェース７８を介し、制御器３８へ
アナログ信号が供給される。このアナログ信号は、排気
管３４内のＨＥＧＯセンサ４２により検出された酸素レ
ベルを示す。

【００３２】スイッチ８０は、閉じると負荷抵抗器８２
を回路と接続し、または開くと負荷抵抗器８２を回路か
ら遮断するように制御器３８からの入力を受ける。次い
で制御器３８は、回路との接断双方の状態の負荷抵抗器
８２によりセンサ４２を通る電流を測定し、かくして導
線５４，５６間のインピーダンスを検知できる。これ
は、濃厚にされたＨＥＧＯ電圧が約１Ｖとなる濃厚な機
関排気状態で行われる。

【００３３】図９に示す代替実施例においては、図示の
装置８４に、ＨＥＧＯセンサ４２、センサ装置７６、イ
ンタフェース７８および制御器３８が包含されている。
但し装置７６には、基準電圧源８６および分割抵抗器８
８が包含されている。次いで制御器３８は、導線５４，
５６間の電圧降下を測定し、この電圧を電源８６の基準
電圧と比較し、従って導線５４，５６間のインピーダン
スを確認することができる。

【００３４】あるいはまた、図１０に示す如く、交流源
９４を装置９２に包含しても良い。これによりインタフ
ェース７８は、制御器３８が酸素レベルを確認し得るよ
うにほぼ直流性の電圧入力を受け、また制御器３８が導
線５４，５６間のインピーダンスを確認し得るように交
流電圧を受けるようにする。好適な実施例の場合、（導
線５４，５６間で測定された）センサ４２の内部インピ
ーダンスは、１００Ｈｚおよび１０ｋＨｚの双方におい
て測定されている。

【００３５】図８から図１０に示す装置７４，８４，９
２がたどる過程が、図１１の流れ図に示されている。機
関２２は当初、クランク軸をほぼ静止させ、且つ電源ス
イッチ３２をオフ位置にし、作動していない。次に、段
階１００で電源３２が第一位置へ回される。この場合、
電源スイッチ３２は、機関２２の初期状態を検出する開
始検出器（即ち「タイマ」）として機能する。この電力
の供給開始は、制御器３４および加熱器４４により検出
される開始信号（または「タイミング信号」）となる。

【００３６】次いで制御器３８は、機関２２の、例えば
その冷却剤温度やＨＥＧＯセンサ４２インピーダンスを
包含する初期パラメタを記録できる。かくして測定され
た単数または複数のパラメータは、制御器３８の記憶装
置内に記憶できる。

【００３７】段階１０２では制御器３８がＨＥＧＯ加熱
器４４を、それがＨＥＧＯセンサ４２を加熱し始めるよ
うに作動させる。段階１０４では、制御器３８によりＨ
ＥＧＯセンサ・インピーダンスが定期的に測定され、結
果が記憶装置内に記憶される。別の実施例においては、
制御器３４’が矢張り、機関２４’により経験される速
度や負荷のような作動パラメタを定期的に測定し且つ記
憶装置内に記憶できる。

【００３８】例えば３０秒といった予定の時間限界を計
数した後、制御器３４’は段階１０６で、機関２２が経
験した速度、負荷および／または初期冷却剤温度のよう
な所与のパラメタに対する限界「線図」若しくは「プロ
ファイル」を記憶装置から取り出す。制御器３４’は段
階１０８で、測定されたインピーダンスが、記憶装置か
ら検索された限界よりも大または小であるか否かの確認
を行う。

【００３９】例えば、予定の時間間隔が３０秒であり、
記憶装置から検索された線図が図７に示すそれと同様で
あれば、１５０ｋΩのようなしきい値を記憶装置から読
み出すことができる。段階１０８において、ＨＥＧＯセ
ンサ・インピーダンスがしきい値より少ないことがわか
ると、段階１１０において、ＨＥＧＯセンサ加熱器４４
が使用可能であり且つ制御器３４’によりそれ以上の処
置をとる必要のないことが制御器３４’によって確認さ
れる。しかし、段階１１２に示す如く、ＨＥＧＯセンサ
・インピーダンスがしきい値を超える場合には加熱器機
能障害が表示され、制御器３４’が加熱器機能障害信号
を発する。

【００４０】加熱器機能障害信号または警報は単に、加
熱器４４が機能障害を生じていることを車両の運転者に
表示すべく計器板（図１参照）上の灯火１１４を点灯す
る信号であれば良い。言うまでもなく、制御器３４’か
らの機能障害信号は、加熱器４４が機能障害を生じたこ
とを運転者や機械工に別の態様で警告する他の様々な方
法に利用できる。

【００４１】本発明のその他の変更態様は、排気センサ
設計の通常の当業者には容易に明白となるであろう。本
発明によれば、センサ４２の内部インピーダンスを測定
することにより、加熱器４４の作動の効果が直接的に測
定される。予定された時間間隔後、インピーダンスが特
定のしきい値を下回るか否かを確認すべく、単一インピ
ーダンス測定を行うこともできる。加熱器４４の調整は
不要である。確認は、機関２２（および加熱器４４）が
作動を開始した後、「自動的に」行い得る。

【００４２】別の実施例の場合、制御器３４’は、機関
３４’が作動を始めようとしているか、つい最近作動し
たのか、あるいはＨＥＧＯ加熱器４４が作動され始めよ
うとしているか、最近になって作動されているか、を表
示すべく、電源スイッチ（または他の装置）から開始信
号を受ける。次いで制御器３４’は導線５４，５６間の
インピーダンスを単に定期的に測定し、例えば１５０ｋ
Ωなどの所定インピーダンス・レベルにインピーダンス
が到達するに要する時間を測定する。この時間が、例え
ば３０秒といった所定間隔を超えると、制御器３４’は
ＨＥＧＯ加熱器４４が機能していないことを確認でき
る。

【００４３】更に別の実施例の場合、制御器３８は、Ｈ
ＥＧＯセンサのインピーダンスを定期的に測定すること
を必要とせず、適切に機能している加熱器４４がセンサ
４２を加温したはずであるとの表示を制御器３８が受け
た後、単にセンサ・インピーダンスを測定する。このよ
うな表示は、例えば、機関の最近の履歴的な速度および
負荷を監視した制御器から到来し得る。機関の冷却剤温
度や排気温度も利用できる。次いで制御器３４’は、Ｈ
ＥＧＯセンサのインピーダンスを策定して、それがしき
い値を上回るか、下回るか、を確認する。

【００４４】上述の諸実施例においては、加熱器４４の
作動が「自動的に」検出される。加熱器４４は、加熱器
４４をそれがオンに回された後にオフに回すことを必要
とせずに試験されるが、さもなければＨＥＧＯセンサ４
２の作動が妨げられる。

【００４５】本発明の好適な実施例をここに説明した。
しかし、本発明の真実の範囲および精神を逸脱すること
なく諸変更および諸修正をなし得ることは理解されるべ
きである。この真実の範囲および精神は、添付クレイム
および、上記明細書に鑑みて解釈されるべきそれらの同
等物により定義されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の排気装置へ相互接続されたＨＥＧＯ
センサ装置のブロック図。

【図２】図１に示すＨＥＧＯセンサ装置の側面図。

【図３】図２に示すＨＥＧＯセンサ装置の部分断面図。

【図４】図３に示すＨＥＧＯセンサ装置を示す概略図。

【図５】図１の示すセンサのようなＨＥＧＯセンサの、
温度に関連する、実験的に測定されたインピーダンス特
性を示すグラフ。

【図６】図２に示すセンサのようなＨＥＧＯセンサの、
実験的に測定された温度特性を示すグラフ。

【図７】使用可能および使用不能双方のＨＥＧＯ加熱器
を備えた、図２に示すセンサのようなＨＥＧＯセンサ
の、時間についての、実験的に測定されたインピーダン
ス特性を示すグラフ。

【図８】図２に示すＨＥＧＯセンサを利用した本発明の
好適な実施例の略線図。

【図９】図８に示す本発明の代替実施例を示す図。

【図１０】図８および図９に示す本発明の代替実施例を
示す図。

【図１１】図８から図１０に示す実施例に用いられるプ
ロセスを示す流れ図。

【符号の説明】

２０ＨＥＧＯセンサ装置２２内燃機関２４エンジン・ブロック３４排気管３６ＨＥＧＯセンサ装置３８機関制御器４２ＨＥＧＯセンサ４４ＨＥＧＯ加熱器５２検出素子５４第一出力導線５６第二出力導線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の加熱排気酸素センサ装置に
て、検出素子と出力導線の対とを備え、前記検出素子により
酸素を検出し且つ前記の出力導線の対を通して対応酸素
レベル信号を発する酸素センサ、前記酸素センサを加温する加熱器、前記の出力導線の対に相互接続されて、前記出力導線間
のインピーダンスを検出し且つインピーダンス信号を発
するインピーダンス・センサ、および前記インピーダン
ス・センサに相互接続されて、所定基準を前記インピー
ダンスが超える際に加熱器機能障害信号を発する制御器
が含まれている加熱排気酸素センサ装置。
【請求項２】排気酸素センサの加熱器が機能障害を生
じたか否かを確認する方法にて、前記加熱器が前記酸素
センサを加温し、前記酸素センサが検出素子内の酸素を
検出し且つ出力導線の対を通して対応酸素レベル信号を
発するようにする方法にして、加熱器インピーダンス・レベルに到達すべく前記センサ
の前記出力導線間のインピーダンスを測定する段階、お
よび加熱器インピーダンスが所定しきい値以上となる際
に加熱器機能障害信号を発する段階を含む方法。
【請求項３】排気酸素センサの加熱器が機能障害を生
じたか否かを確認する方法にて、前記加熱器が前記酸素
センサを加温し、前記酸素センサが検出素子内の酸素を
検出し且つ出力導線の対を通して対応酸素レベル信号を
発するようにする方法にして、前記機関が初期状態にあることを検出する段階、前記センサの前記出力導線間のインピーダンスを測定す
る段階、前記機関が初期状態にあることを検出する段階から前記
インピーダンスが所定レベルに到達するまでの時間間隔
を測定する段階、および前記時間間隔が所定しきい値よ
りも大である場合に加熱器機能障害信号を発する段階を
含む方法。