JPH0727418B2 - 温度制御装置 - Google Patents
温度制御装置Info
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- JPH0727418B2 JPH0727418B2 JP59191972A JP19197284A JPH0727418B2 JP H0727418 B2 JPH0727418 B2 JP H0727418B2 JP 59191972 A JP59191972 A JP 59191972A JP 19197284 A JP19197284 A JP 19197284A JP H0727418 B2 JPH0727418 B2 JP H0727418B2
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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
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、温度制御装置に関し、例えばヒータ付酸素セ
ンサを用いた空燃比制御装置において適用され、エンジ
ンの排気管内に固定される酸素センサの温度状態をヒー
タを用いて所定状態に制御するような装置である。
ンサを用いた空燃比制御装置において適用され、エンジ
ンの排気管内に固定される酸素センサの温度状態をヒー
タを用いて所定状態に制御するような装置である。
〔従来の技術〕 酸素センサを一定温度に保つ為に、ヒータを一定電力に
フィードバック制御する方法が従来考えられている。第
３図に従来の制御方法を示す。ヒータ電力をフィードバ
ック制御する為には、ヒータに流れている電流（ＩＨ）
とヒータに印加されている電圧（ＶＨ）を検出する必要
がある。ＩＨは、ヒータを制御する駆動トランジスタ
（T2）に直列に挿入した電流検出用抵抗（Ｒ）の両端電
圧（ＶIH）をA/D変換すれば得られる。ＶＨは、例えば
燃料噴射制御システムにおけるインジェクタの電圧補正
用にバッテリ電圧（ＶＢ）をA/D変換しているので、そ
のVBで代用できる。このようにして得られた、ＩＨとＶ
Ｂによりヒータの消費電力を検出し、一定電力になる様
にT2をON・OFF制御（デューティ制御）する事により、
電力フィードバック系が構成される。
フィードバック制御する方法が従来考えられている。第
３図に従来の制御方法を示す。ヒータ電力をフィードバ
ック制御する為には、ヒータに流れている電流（ＩＨ）
とヒータに印加されている電圧（ＶＨ）を検出する必要
がある。ＩＨは、ヒータを制御する駆動トランジスタ
（T2）に直列に挿入した電流検出用抵抗（Ｒ）の両端電
圧（ＶIH）をA/D変換すれば得られる。ＶＨは、例えば
燃料噴射制御システムにおけるインジェクタの電圧補正
用にバッテリ電圧（ＶＢ）をA/D変換しているので、そ
のVBで代用できる。このようにして得られた、ＩＨとＶ
Ｂによりヒータの消費電力を検出し、一定電力になる様
にT2をON・OFF制御（デューティ制御）する事により、
電力フィードバック系が構成される。
この従来構成だと、ＶＨをＶＢで代用している為、実際
のヒータ消費電力を検出していない。すなわち、T2およ
びR1で消費される電力が誤差として制御精度を落として
いる。この問題を解決するには、ヒータの両端電圧をA/
D変換すれば良いのであるが、これだとA/D変換入力が１
本増えてしまう。
のヒータ消費電力を検出していない。すなわち、T2およ
びR1で消費される電力が誤差として制御精度を落として
いる。この問題を解決するには、ヒータの両端電圧をA/
D変換すれば良いのであるが、これだとA/D変換入力が１
本増えてしまう。
そこで、本発明ではA/D変換入力を増さずに上記問題を
解決することを目的としている。
解決することを目的としている。
本発明は上記目的を達成するために、 直流電源に対し、通電により発熱する発熱素子と、該発
熱素子への通電を制御する通電制御用スイッチ素子と、
前記発熱素子への通電電流を検出する電流検出手段とが
直列接続され、このスイッチ手段をオン・オフ制御して
前記発熱素子の発熱状態を所定の状態に制御するように
した温度制御装置において、 前記発熱素子と前記スイッチ手段との接続点の電圧を取
出す取出手段と、 前記スイッチ手段がオンしている時に前記取出手段によ
り取出される前記接続点の電圧をオン時電圧として検出
するとともに、前記スイッチ手段がオフしている時に前
記取出手段により取出される前記接続点の電圧をオフ時
電圧として検出する検出手段と、 前記オン時電圧と前記オフ時電圧との差により示される
前記発熱素子への印加電圧と、前記通電電流とに基づき
求められる前記発熱素子の消費電力を、所定の目標電力
とするように前記スイッチ手段を駆動するオン・オフデ
ューティを調節する制御手段と を備えることを特徴とする。
熱素子への通電を制御する通電制御用スイッチ素子と、
前記発熱素子への通電電流を検出する電流検出手段とが
直列接続され、このスイッチ手段をオン・オフ制御して
前記発熱素子の発熱状態を所定の状態に制御するように
した温度制御装置において、 前記発熱素子と前記スイッチ手段との接続点の電圧を取
出す取出手段と、 前記スイッチ手段がオンしている時に前記取出手段によ
り取出される前記接続点の電圧をオン時電圧として検出
するとともに、前記スイッチ手段がオフしている時に前
記取出手段により取出される前記接続点の電圧をオフ時
電圧として検出する検出手段と、 前記オン時電圧と前記オフ時電圧との差により示される
前記発熱素子への印加電圧と、前記通電電流とに基づき
求められる前記発熱素子の消費電力を、所定の目標電力
とするように前記スイッチ手段を駆動するオン・オフデ
ューティを調節する制御手段と を備えることを特徴とする。
上記のような本発明の構成では、直流電源に対して発熱
素子と、スイッチ手段と電流検出手段とが直列接続さ
れ、発熱素子への通電により発熱素子が発熱する。しか
も、スイッチ手段がオン・オフ制御されることにより発
熱素子への通電が断続され、そのオンオフデューティが
調節されることで発熱素子の発熱状態が調節される。
素子と、スイッチ手段と電流検出手段とが直列接続さ
れ、発熱素子への通電により発熱素子が発熱する。しか
も、スイッチ手段がオン・オフ制御されることにより発
熱素子への通電が断続され、そのオンオフデューティが
調節されることで発熱素子の発熱状態が調節される。
ここで、本発明では、発熱素子への通電電流と印加電圧
とで示される発熱素子の実際の消費電力を所定の目標電
力とするようにオンオフデューティを調節している。し
かも、本発明では発熱素子への印加電圧を求めるため
に、スイッチ手段がオンして発熱素子に通電されている
ときの接続点の電圧をオン時電圧として検出するととも
に、スイッチ手段がオフして発熱素子への通電が遮断さ
れているときの接続点の電圧をオフ時電圧として検出
し、これらオン時電圧とオフ時電圧との差から印加電圧
を求めている。
とで示される発熱素子の実際の消費電力を所定の目標電
力とするようにオンオフデューティを調節している。し
かも、本発明では発熱素子への印加電圧を求めるため
に、スイッチ手段がオンして発熱素子に通電されている
ときの接続点の電圧をオン時電圧として検出するととも
に、スイッチ手段がオフして発熱素子への通電が遮断さ
れているときの接続点の電圧をオフ時電圧として検出
し、これらオン時電圧とオフ時電圧との差から印加電圧
を求めている。
このため、正確な印加電圧が求められ、この印加電圧か
ら求められる消費電力を所定の目標電力とするようにオ
ンオフデューティが調節されることで、発熱素子の発熱
状態が正確に所望の状態に制御される。
ら求められる消費電力を所定の目標電力とするようにオ
ンオフデューティが調節されることで、発熱素子の発熱
状態が正確に所望の状態に制御される。
特に本発明では、取出手段により取出される上記接続点
の電圧をスイッチ手段のオン時とオフ時とに区別して検
出することで、その差から発熱素子への印加電圧を知る
ことができるため、電圧検出のための入力信号線を多数
設ける必要がない。
の電圧をスイッチ手段のオン時とオフ時とに区別して検
出することで、その差から発熱素子への印加電圧を知る
ことができるため、電圧検出のための入力信号線を多数
設ける必要がない。
以下、本発明の一実施例について説明する。第１図にお
いて、１は車載のバッテリ、２はイグニッションスイッ
チ、３はインジェクタで、エンジンに燃料を供給するた
めその吸気管内に固定されるものである。４はエンジン
の排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサに内蔵さ
れた発熱素子である白金製のヒータであり、この種のセ
ンサは例えば特開昭57−48648号公報などにより公知で
ある。５はエンジン制御装置で、種々のエンジン作動量
を検出して燃料供給量、ヒータ発熱量、点火時期などを
制御するものである。６はA/D変換部で、マルチプレク
サを含み、種々のアナログ量をマイクロコンピュータ７
の指令に従って順次A/D変換処理するものである。T1は
インジェクタ駆動用のトランジスタ、T2はヒータ駆動用
のトランジスタ、R1は電流検出用の抵抗である。以上の
回路構成上で従来と異なる点は、ＶＢ入力が省略され、
その代わりにトランジスタT2のコレクタ信号が入力され
るように構成されている。
いて、１は車載のバッテリ、２はイグニッションスイッ
チ、３はインジェクタで、エンジンに燃料を供給するた
めその吸気管内に固定されるものである。４はエンジン
の排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサに内蔵さ
れた発熱素子である白金製のヒータであり、この種のセ
ンサは例えば特開昭57−48648号公報などにより公知で
ある。５はエンジン制御装置で、種々のエンジン作動量
を検出して燃料供給量、ヒータ発熱量、点火時期などを
制御するものである。６はA/D変換部で、マルチプレク
サを含み、種々のアナログ量をマイクロコンピュータ７
の指令に従って順次A/D変換処理するものである。T1は
インジェクタ駆動用のトランジスタ、T2はヒータ駆動用
のトランジスタ、R1は電流検出用の抵抗である。以上の
回路構成上で従来と異なる点は、ＶＢ入力が省略され、
その代わりにトランジスタT2のコレクタ信号が入力され
るように構成されている。
そこで、上記構成によりCPU7の動作について説明する。
第２図は制御動作の一例を示している。CPU7はエンジン
のクランク角度割込及びタイマー処理などにて燃料量等
の計算を行っているが、ここではその説明を省略し、ヒ
ータ制御方法についてのみ説明する。
第２図は制御動作の一例を示している。CPU7はエンジン
のクランク角度割込及びタイマー処理などにて燃料量等
の計算を行っているが、ここではその説明を省略し、ヒ
ータ制御方法についてのみ説明する。
まずヒータ４のオン・オフ制御周期に比べて十分短い時
間間隔のタイマー処理にて制御が開始される。そこで、
まずトランジスタT2がオン時（ヒータ通電時）には、ト
ランジスタT2のコレクタ電圧VHC＝VHC1をA/D変換し、続
いて電流検出用抵抗R1の両端電圧ＶIHをA/D変換して、
それぞれのA/D変換値をメモリに記憶しておく（ステッ
プ101〜103）。一方、トランジスタT2のオフ時（ヒータ
非通電時）には、トランジスタT2のコレクタ電圧VHC＝V
HC2をA/D変換しその値をメモリに記憶しておく（ステッ
プ101、104）。ところで、このVHC2はヒータ電流が流れ
ていないためバッテリ電圧ＶＢと等しくなる。つまり、
ＶＢを直接入力してA/D変換しなくともT2OFF時のVHCをA
/D変換することで得られ、この値を用いることにより燃
料供給量計算の際インジェクタの電圧補正なども可能に
なる。
間間隔のタイマー処理にて制御が開始される。そこで、
まずトランジスタT2がオン時（ヒータ通電時）には、ト
ランジスタT2のコレクタ電圧VHC＝VHC1をA/D変換し、続
いて電流検出用抵抗R1の両端電圧ＶIHをA/D変換して、
それぞれのA/D変換値をメモリに記憶しておく（ステッ
プ101〜103）。一方、トランジスタT2のオフ時（ヒータ
非通電時）には、トランジスタT2のコレクタ電圧VHC＝V
HC2をA/D変換しその値をメモリに記憶しておく（ステッ
プ101、104）。ところで、このVHC2はヒータ電流が流れ
ていないためバッテリ電圧ＶＢと等しくなる。つまり、
ＶＢを直接入力してA/D変換しなくともT2OFF時のVHCをA
/D変換することで得られ、この値を用いることにより燃
料供給量計算の際インジェクタの電圧補正なども可能に
なる。
続いて、VHC1、VHC2の差よりヒータ４の印加電圧ＶＨを
求め（ステップ105）、またヒータ電流ＩＨはＶIHを抵
抗R1の抵抗値で割算することにより求まり、（ＶＨ×Ｉ
Ｈ）よりヒータ消費電力を求めることができる（ステッ
プ106）。そこで、その消費電力がエンジン運転状態に
よって決まる所定の目標電力（つまり所定の発熱量）と
なるように（この考え方は特開昭54−21393号公報に示
されている）、制御マップ又は計算処理を用いてトラン
ジスタT2のオン・オフデューティを修正する（ステップ
107）。その結果、CPU7から出力される駆動信号のオン
・オフデューティが変化し、ヒータ４の発熱量が閉ルー
プにより適切に調整される。
求め（ステップ105）、またヒータ電流ＩＨはＶIHを抵
抗R1の抵抗値で割算することにより求まり、（ＶＨ×Ｉ
Ｈ）よりヒータ消費電力を求めることができる（ステッ
プ106）。そこで、その消費電力がエンジン運転状態に
よって決まる所定の目標電力（つまり所定の発熱量）と
なるように（この考え方は特開昭54−21393号公報に示
されている）、制御マップ又は計算処理を用いてトラン
ジスタT2のオン・オフデューティを修正する（ステップ
107）。その結果、CPU7から出力される駆動信号のオン
・オフデューティが変化し、ヒータ４の発熱量が閉ルー
プにより適切に調整される。
以上に述べた本発明によると、発熱素子とスイッチ手段
との間の接続点の電圧を取出手段を介して入力するだけ
で発熱素子への印加電圧を知ることができるため、電圧
検出のための入力信号線を多数設けることなく発熱素子
の消費電力を正確に求めることができ、この消費電力を
所定の目標電力にするようにスイッチ手段のオンオフデ
ューティを調節することで発熱素子の発熱状態を正確に
所望の発熱状態に制御することができる。
との間の接続点の電圧を取出手段を介して入力するだけ
で発熱素子への印加電圧を知ることができるため、電圧
検出のための入力信号線を多数設けることなく発熱素子
の消費電力を正確に求めることができ、この消費電力を
所定の目標電力にするようにスイッチ手段のオンオフデ
ューティを調節することで発熱素子の発熱状態を正確に
所望の発熱状態に制御することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は本発
明の作動説明に供するフローチャート、第３図は従来例
を示す回路図である。 １……バッテリ,3……インジェクタ,4……ヒータ,6……
A/D変換部,7……マイクロコンピュータ,T2……トランジ
スタ,R1……電流検出用の抵抗。
明の作動説明に供するフローチャート、第３図は従来例
を示す回路図である。 １……バッテリ,3……インジェクタ,4……ヒータ,6……
A/D変換部,7……マイクロコンピュータ,T2……トランジ
スタ,R1……電流検出用の抵抗。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 帯金 豊 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 経田 樹朗 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−78211（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】直流電源に対し、通電により発熱する発熱
素子と、該発熱素子への通電を制御する通電制御用スイ
ッチ素子と、前記発熱素子への通電電流を検出する電流
検出手段とが直列接続され、このスイッチ手段をオン・
オフ制御して前記発熱素子の発熱状態を所定の状態に制
御するようにした温度制御装置において、 前記発熱素子と前記スイッチ手段との接続点の電圧を取
出す取出手段と、 前記スイッチ手段がオンしている時に前記取出手段によ
り取出される前記接続点の電圧をオン時電圧として検出
するとともに、前記スイッチ手段がオフしている時に前
記取出手段により取出される前記接続点の電圧をオフ時
電圧として検出する検出手段と、 前記オン時電圧と前記オフ時電圧との差により示される
前記発熱素子への印加電圧と、前記通電電流とに基づき
求められる前記発熱素子の消費電力を、所定の目標電力
とするように前記スイッチ手段を駆動するオン・オフデ
ューティを調節する制御手段と を備えることを特徴とする温度制御装置。 - 【請求項２】前記発熱素子がエンジンの排気管内に固定
される酸素センサに内蔵されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59191972A JPH0727418B2 (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59191972A JPH0727418B2 (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6168550A JPS6168550A (ja) | 1986-04-08 |
| JPH0727418B2 true JPH0727418B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=16283500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59191972A Expired - Fee Related JPH0727418B2 (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727418B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54103045A (en) * | 1978-01-30 | 1979-08-14 | Fuji Xerox Co Ltd | Maximum power controller for heat fixing unit |
| JPS6142165Y2 (ja) * | 1978-11-16 | 1986-12-01 | ||
| JPS5998220A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-06 | Sharp Corp | 制御装置 |
-
1984
- 1984-09-12 JP JP59191972A patent/JPH0727418B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6168550A (ja) | 1986-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |