JPH0738844Y2 - 酸素センサ用ヒータ制御装置 - Google Patents

酸素センサ用ヒータ制御装置

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JPH0738844Y2
JPH0738844Y2 JP1989088227U JP8822789U JPH0738844Y2 JP H0738844 Y2 JPH0738844 Y2 JP H0738844Y2 JP 1989088227 U JP1989088227 U JP 1989088227U JP 8822789 U JP8822789 U JP 8822789U JP H0738844 Y2 JPH0738844 Y2 JP H0738844Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、内燃機関の空燃比制御のために機関の排気系
に取付けられる酸素センサに係り、特に酸素センサの温
度制御を行う装置に係る。
従来の技術 内燃機関の出力向上、燃費低減、排気浄化をもたらす運
転制御のために不可欠とされている内燃機関の排気中の
酸素濃度を検出する酸素センサの要部は固体電解質や半
導体等により構成されており、その出力はその目的とさ
れる機能を果すべく酸素濃度に応じて変化すると同時に
その温度によっても変化する。
例えばチタニア（TiO2）を用いた酸素センサでは、それ
が内燃機関排気中の酸素の有無を検知することにより理
論空燃比近傍での空燃比を検出できる精度は、第１図の
曲線により示されている如く酸素センサの温度によって
大きく影響され、かかる酸素センサを用いて内燃機関の
空燃比を理論空燃比近傍のa1とa2の間の或る狭い範囲に
制御しようとすれば、酸素センサの温度はT1とT2の間に
あるよう制御されなければならない。そのため従来より
酸素センサにヒータを設け、酸素センサの温度を制御す
ることが知られている。かかるヒータによる酸素センサ
の温度制御に当って、酸素センサの温度をヒータの抵抗
値の測定により推定することが行われている（例えば特
開昭57-197459号、同第61-35347号、同第60-202348号、
同第60-164240号等）。また酸素センサ自体は小さいも
のであり、その熱容量は小さく、排気の温度、流量等に
より温度が変化し易いため、内燃機関の運転条件に応じ
てヒータへ供給する電力を変化させることも提案されて
いる（例えば特開昭60-235050号）。
考案が解決しようとする課題 上記の如き従来の酸素センサに対する温度制御は、酸素
センサの温度はヒータの温度に対応し、電気抵抗式発熱
体の抵抗値はその温度によって変化するので、酸素セン
サの温度はそれに対応するヒータの抵抗値として検出で
きるという物理的理論に基づくものである。しかしヒー
タを組込まれた酸素センサについて見ると、ヒータによ
って加熱された酸素センサの温度とその時ヒータが呈す
る電気抵抗との間には製品毎にかなり大きなばらつきが
あり、第２図に示す如く、個々の一つの酸素センサにつ
いて見れば、その温度とヒータの抵抗値との間には一定
の関係があるが、両者の関係には製品毎にばらつきがあ
り、同型の多数の製品については両者の関係は第２図に
於て破線にて示す如き一方の極限的関係と一点鎖線にて
示す如き他方の極限的関係との間に分布した状態とな
り、そのため一つの型の酸素センサについてヒータの抵
抗値がRh1である状態が検出されても、その時酸素セン
サの温度は製品によってT3〜T4の如きかなり大きな温度
範囲に亙って分布しており、各製品の温度がどの値にあ
るかは製品毎に一々チエックされなければ特定できな
い。
本考案は、ヒータによって温度を制御されるべく構成さ
れた酸素センサに於ける製品のばらつきによる上記の如
き温度制御上の誤差発生の問題に対処し、それを解決す
ることのできる酸素センサ用ヒータ制御装置を提供する
ことを目的としている。
課題を解決するための手段 上述の如き目的は、本考案によれば、内燃機関の排気中
の酸素濃度を検出する酸素センサに設けられたヒータの
抵抗値を検出する手段を有し該抵抗値がその目標値とな
るように前記ヒータへ制御された電力を供給する酸素セ
ンサ用ヒータ制御装置にして、 内燃機関が所定の運転状態にあることを検出する運転状
態検出手段と、 内燃機関が前記所定の運転状態にあるとき前記ヒータの
抵抗値と前記ヒータへ供給される電力の値を検出する抵
抗・電力検出手段と、 内燃機関が前記所定の運転状態にあるとき酸素センサを
所定の好ましい温度に維持するためにヒータへ供給すべ
き電力の値を表わす標準電力値に前記抵抗・電力検出手
段により検出された電力値を一致させるように前記ヒー
タの抵抗値を補正することにより前記ヒータの抵抗値の
目標値を定める抵抗値補正手段と、 前記抵抗値補正手段により定められた前記目標値に前記
ヒータの抵抗値が一致するよう前記ヒータへの電力の供
給を制御する電力制御手段と を有することを特徴とする酸素センサ用ヒータ制御装置
によって達成される。
作用 内燃機関の排気中の酸素濃度を検出すべく、内燃機関の
排気系中に排気ガス流に曝される状態に取付けられ、そ
れに組込まれたヒータによってその温度を制御されるべ
く構成された酸素センサの温度は、ヒータによってそれ
に持込まれる熱量と、酸素センサの機械的支持部を経て
の熱伝導と排気ガスとの接触による熱伝達によって酸素
センサより取去られる熱量との間の平衡関係により定ま
る。同一の型の製品として作られた酸素センサについて
みると、それに組込まれたヒータの電気抵抗の値に関す
る製品間のばらつきの大きさに比して酸素センサからそ
の支持部及び排気ガス流への熱の流出を定めるその機械
的形状及び寸法に於けるばらつきは遥かに小さいことが
予測される。従って同一の型の製品として作られた個々
の酸素センサについては、それが同一の型の内燃機関に
組付けられ且内燃機関が同一の運転条件にて運転される
時には、ヒータを経て酸素センサに持込まれる熱量が同
一の値に制御される時には、全ての酸素センサが同一の
温度状態になることが予測される。
実際このことは事実であり、同一の型の酸素センサを同
一の内燃機関に組込んで試験した結果によれば、第３図
に示す如く50km/h定速走行及びアイドリング状態に於
て、ヒータより供給される電力即ち熱量と酸素センサの
温度の間の関係は第２図に於ける上限特性を示す破線と
下限特性を示す一点鎖線とに対応する両者の関係の上限
及び下限を示す線がほぼ一致した状態となることが確認
された。
従って製品としての個々の酸素センサに於けるヒータの
抵抗値が或る設計的標準値に対して異なる偏差を内燃機
関が所定の運転状態にあるときヒータへ供給される電力
の値を介して確認し、その偏差に応じて酸素センサの温
度制御に当ってのヒータ抵抗値の目標値を補正しておけ
ば、従来通りヒータ抵抗値を検出しそれを目標値に合せ
るよう酸素センサの温度を制御する酸素センサの温度制
御を製品によるばらつきなく行うことができる。またこ
の要領によれば、ヒータの抵抗値は各製品毎に自動的に
補正されるので、ヒータの抵抗値に関する品質管理の精
度は大巾に低下されてよい。
実施例 以下に添付の図を参照して本考案を実施例について詳細
に説明する。
第４図は本考案による酸素センサ用ヒータ制御装置の全
体的構成を内燃機関及び酸素センサと共に示す概略図で
ある。
図に於て１は内燃機関を示し、その排気系２の途中に設
けられた酸素センサ３が排気系２を通って流れる排気ガ
ス中の酸素を検出するようになっている。酸素センサ３
にはヒータ４が設けられており、このヒータには電力制
御手段５より制御された電力が供給されるようになって
いる。
内燃機関の所定の運転状態は運転状態検出手段６により
検出されるようになっている。この所定の運転状態とは
任意の運転状態であってよいが、例えばアイドリング状
態や車輌の50km/h程度の定速走行状態の如く比較的長い
時間に亙って比較的安定した状態となる運転状態が選ば
れるのがよい。抵抗・電力検出手段７は運転状態検出手
段６により内燃機関が所定の運転状態にあることが検出
されたとき、ヒータ３の抵抗値とヒータ３へ供給される
電力値とを算出する手段であり、ここで算出された電力
値の平均値Phmは抵抗値補正手段８へ供給される。
抵抗値補正手段８はそれに記憶されている後述の第８図
の如き一つの関数マップに基いてヒータ加熱用電力の標
準値と検出された電力値Phmとの間の差に対するヒータ
抵抗目標値のための修正値を求め、ヒータ抵抗の目標値
Rtを算出してこれを電力制御手段５へ供給する。
電力制御手段５は抵抗・電力検出手段７により内燃機関
の運転状態に関係なく算出されるヒータ４の抵抗値Rhを
目標値Rtと比較しつつRhをRtに一致させるよう制御され
た電力をヒータへ供給する。
第５図は抵抗・電力検出手段７、抵抗値補正手段８及び
電力制御手段５を与える電気回路の一つの実施例をヒー
タ４と共に示す回路図である。ヒータ４はスイッチング
トランジスタ14及び比較抵抗器16と直列に接続されて自
動車のバッテリ12より電流を供給されるようになってい
る。比較抵抗器16により生ずる電圧Vcは作動増幅器18と
抵抗器20及び22よりなる増幅回路を経て例えば10倍程度
に増幅され、A/D変換器（ADC）24を経て電子制御回路
（ECU）26へ入力される。バッテリ12の電圧VbもA/D変換
器24を経て電子制御回路26へ入力されている。
電子制御回路26は第６図に示されている如くそれ自身は
周知の中央制御装置（CPU）30、リードオンリメモリ（R
OM）32、ランダムアクセスメモリ（RAM）34、入力部3
6、出力部38を備えたマイクロコンピュータである。こ
のマイクロコンピュータの入力部36には内燃機関の図に
は示されていない吸気系のスロットルバルブが閉じたと
きオン信号を出力するアイドルスイッチ40、車速センサ
42、内燃機関の冷却水の温度を検出する水温センサ44、
前述のA/D変換器24よりそれぞれ入力信号が与えられて
いる。また出力部38からはトランジスタ14へそのオンオ
フのための作動信号が出力されるようになっている。
以下に第４図〜第６図に示した本考案による酸素センサ
用ヒータ制御装置の作動を第７図のフローチャートを参
照して説明する。尚この実施例に於ては、第７図に示す
フローチャートによる制御ルーチンは16ms毎に繰返され
るものとする。
まずスタート後、ステップ10に於てヒータがオンか否か
が判定される。もし判定結果がイエスなら制御はステッ
プ20へ進み、バッテリ12の電圧Vb、比較抵抗器の電圧V
c、比較抵抗器の抵抗値Rcより Rh＝（Vb/Vc−１）・Rc の式に従ってヒータの抵抗値Rhが求められ、次いで制御
はステップ30へ進む。
ステップ30に於ては内燃機関が所定の運転状態に２秒以
上継続しているか否かが判定される。ここで内燃機関の
所定の運転状態とは、具体的には、例えばアイドルスイ
ッチ40がオンであり、車速42により検出された車速が5k
m/h以下であり、水温センサ44により検出された内燃機
関冷却水の温度が70℃以上という条件によるアイドリン
グ状態の如きものである。この条件が満足されている時
には、制御はステップ40へ進み、ヒータ４に供給されて
いる電力値Phが Ph＝｛Vc・（Vb−Vc）/Rc｝・（D/256） の式に従って算出される。ここでＤは後述のヒータへの
電力のパルス的供給に於けるデューティ比に対応するカ
ウント数である。そして更に新たに算出されたPhをメモ
リPhnに加算する。尚Phnは図示の制御ルーチンの始動に
先立って零にリセットされている。
次いで制御はステップ50へ進む。ステップ50に於ては、
このステップを通過する制御が256回に達したか否かが
判定される。もし答えがイエスなら制御はステップ60へ
進む。
ステップ60に於てはメモリPhnに記憶されている値を256
により割ることによってれまで256回算出された電力値P
hの平均値Phmが算出される。次いで制御はステップ70へ
進む。
ステップ70に於ては算出された電力の平均値PhmよりROM
32に記憶されている第８図に示す如き関数関係に従って
当該所定の内燃機関運転状態に対応するヒータ電力の標
準値Phoに対するPhmの偏差からヒータ抵抗目標値Rtに対
する修正値ΔRtが求められる。第８図のグラフに於ける
直線状の実線はPhmのPhoからの偏差に対するΔRtの基本
的な変化の態様を示す。このようにPhmがPhoより大きく
なる程ΔRtはより大きい負の値とされる。これはヒータ
への供給電力が標準値より大きくなる程ヒータ抵抗の目
標値を下げ、ヒータへの電力の供給過剰を打消す作用を
なす。尚、Phmに対するΔRtの変化率は、Phoの近傍にて
のみ実線の如く比較的低率とされ、PhmがPhoより大きく
隔っている時には図中破線にて示す如く大きくなるよう
に修正されてもよい。またこの場合特にPhmがPhoより小
さ過ぎる領域での変化率をPhmがPhoより大き過ぎる領域
での変化率より更に大きくし、ヒータの発熱不足が生じ
ないようにするのが好ましい。次いで制御はステップ80
へ進む。
ステップ80に於ては現在使用中のヒータ抵抗目標値Rtに
ヒータ抵抗目標値Rtに対する修正値ΔRtを加算してヒー
タ抵抗の目標値Rtの更新が行われる。次いで制御はステ
ップ90へ進む。
ステップ90に於てはステップ20にて毎回算出されたRhが
Rtに等しいか否かが判定され、判定結果がノーであれば
制御はステップ100へ進む。
ステップ100に於てはRhがRtより大きい否かが判定さ
れ、判定結果がイエスであれば制御はステップ110へま
た判定結果がノーであれば制御はステップ120へ進む。
ステップ110に於てはデューティカウンタの値Ｄが１だ
け低減され、またステップ120に於てはデューティカウ
ンタの値Ｄが１だけ増大される。ここでデューテイカウ
ンタの値Ｄとはヒータへの電力のパルス的供給に於ける
デューティ比に対応するカウント数であり、256に対す
るその大きさの比を以てヒータに供給されるパルス電流
のオン時間のデューティ比を表わす整数値である。但し
この値は制御を実用的にする目的でその最低値は８以下
とならないよう定められており、従ってデューティ比は
3.125〜100％の範囲で制御されるようになっている。こ
のためにＤの値を８〜256の範囲に限る処理が以下のス
テップ130〜160に於て行われている。即ちステップ130
に於てＤが256を越えるか否かが判定され、判定結果が
イエスの時にはステップ140へ進み、Ｄの値は256とされ
る。またステップ150に於てはＤの値が８以下であるか
否かが判定され、もし８以下である時にはステップ160
に於てＤの値は８とされる。次いで制御はステップ170
へ進む。
尚ステップ10及び90に戻ってみると、ステップ10に於て
ヒータがオンでないと判定されたとき、またステップ90
に於てはRhがRtに等しいと判定された時には、制御は直
ちにステップ170へ進む。
ステップ170に於てはフローカウントＣの値がデューテ
ィカウントＤの値と比較される。ここでフローカウント
Ｃなるカウント数は制御プロセスがこの制御ルーチンを
16msの周期を以て流れる度毎に８づつ増加し、その値が
256に達したら零に戻る変数である。今この制御ルーチ
ンは16ms毎に行われるとされているので、フローカウン
トＣの値がこのフロールーチンを通る１回の制御プロセ
スの流れ毎に８づつ増加する時には、Ｃの値は512ms毎
に256に達する。この状態が第９図の（Ａ）に示されて
いる。また第９図の（Ａ）にはデューティカウントＤの
値の一例が示されている。酸素センサ用ヒータの温度制
御が所定の正常な状態にて行われている時には、ステッ
プ60にて算出される電力値のPhmに対応して定まるデュ
ーティカウントＤの値は第９図の（Ａ）に示されている
如き０〜256の間の或る中間的な値に定まるようにされ
ている。
ステップ180に於てＣの値がＤの値より小さいと判断さ
れる限り制御はステップ190へ進み、ヒータがオンとさ
れる。これに対しＣの値がＤの値に等しいかこれより大
きいと判断される限り制御はステップ200へ進み、ヒー
タはオフとされる。このことが第９図に於て（Ａ）の線
図に対し（Ｂ）の線図に表わされている。即ちヒータへ
供給される電流はパルス式の電流であり、その１周期の
時間ａに対するヒータがオンとされる時間ｂの比、即ち
パルス電流のデューティ比がデューティカウントＤの値
によって定まるようになっている。
ステップ210に於てフローカウントＣが256に達したこと
が判定されると、制御はステップ220へ進み、フローカ
ウントＣの値は零にリセットされる。
ステップ30〜70より明らかな通り、ヒータの制御のため
のヒータ抵抗目標値を補正するための補正値の算出は16
ms毎に内燃機関の運転状態がそれまで２秒以上継続して
所定の状態に維持されたときを選んで算出した値の256
回分を平均することにより行われており、内燃機関の運
転に於ける瞬間的な変動がヒータの温度制御に影響する
ことが防止されている。尚この16msを一つの周期とする
256回という数値は一つの好ましい実施例であり、本考
案はこれに限定されるものではない。またフローカウン
トＣの周期512msについても同様である。
第７図のフローチャートによる実施例に於ては、ステッ
プ30に於て現在所定の運転状態が２秒以上継続していれ
ばヒータ抵抗目標値の更新のためのデータの収集が行わ
れるようになっているが、車輌の運転状態の種々の変化
に拘らず酸素センサの好ましい温度制御を達成するため
には、現在に先立つ近い過去に於て車輌が如何なる運転
状態にあったかを考慮することが有効である。例えば現
在に至る直前までエンジンが非常な高負荷高回転にて連
続運転されていた場合には、酸素センサの温度はかなり
上昇しており、またその温度が標準状態に戻るにはかな
り時間を要し、その間酸素センサのヒータに対し標準状
態に於ける制御とは異なる抵抗目標値による制御を与え
るのが好ましいことが考えられる。第10図はこのように
現在の状態に先立つ運転履歴を考慮して酸素センサの温
度制御を行う本考案の他の一つの修正例を示している。
但し第10図は図示の重複を避けるため第７図のステップ
30の近傍に於ける制御の流れのみについてフローチャー
トの記載がなされている。
この第10図に示す実施例に於ては、所定の運転状態が２
秒以上継続しているか否かを判定するステップ30に至る
に先立ってステップ25に於てこの時点に至る直前に所定
の前運転条件にあったか否かの判定が行われる。このス
テップ25に於て行われる前条件は例えば次のようなもの
である。
a.車速に関する条件 この時点に至るまでに車速が通常の運転範囲（例えば30
〜100km/h）内である状態が所定時間（例えば10秒）以
上継続していたか否かが条件とされ、この条件が成立し
ている場合にのみ制御プロセスは次のステップ30へ進む
ものとし、この前条件が成立していない時には制御プロ
セスはステップ25よりステップ80へ流れる。尚このよう
に車速について下限を設けるのは所謂のろのろ運転等に
より内燃機関の温度上昇の可能性があるからである。
またこの車速に関する前条件は、それを導入した趣旨に
鑑み、例えば第11図に示されている如く上記の所定時間
を内燃機関の冷却水温或いいは吸気温に応じてそれらの
増大に伴って所定時間を短くするように修正してもよ
く、また第12図に示されている如く上記の車速の通常運
転の範囲を同じく内燃機関の冷却水温或いは吸気温に応
じてそれらの増大に伴って車速範囲を低くするように修
正してもよい。
b.内燃機関の負荷に関する条件 ステップ25に於て判定されるべき前記前条件としては、
更に内燃機関の回転速度と負荷の関係が例えば第13図の
斜線を施された領域内に所定時間以上保たれていること
とされてよく、かかる条件が成立しているときのみ制御
プロセスはステップ30へ流れるようにしてよい。内燃機
関の負荷はそれに対応する吸入空気量や吸気管内圧力に
よって置換えられてよい。
c.吸入空気量の積算値による条件 まず内燃機関の吸入空気量の大きさに対し第14図に示す
如く変化する積算パラメータなる概念を定め、単位時間
毎の吸入空気量の値に応じてそれに対応する積算パラメ
ータの値を積算して行き、単位時間毎のこの積算値が所
定値を越えたときのみ制御プロセスをステップ30へ進め
るようにしてよい。かかる積算パラメータの単位時間毎
の積算値が所定値を越えるということは、吸入空気量が
中程度の中負荷の状態にて内燃機関が所定時間継続して
運転されたことを意味するものである。このように所定
の中負荷運転状態にて所定時間運転された後、ステップ
30に於てアイドリング状態を所定運転状態として検出
し、ヒータ抵抗値の目標値が修正されることにより、よ
り安定したヒータ抵抗目標値の設定を行うことができ
る。
尚上記のa.〜c.の各前条件は適宜組合せて採用されてよ
いものである。かかる前条件の成立後所定運転状態が成
立しているときにのみヒータ抵抗値の目標値修正を行う
ことにより、ヒータの抵抗をより安定した特性にて制御
することができる。
ところで、第７図を参照して本考案による酸素センサ用
ヒータ制御装置の作動を一つの実施例について説明する
に当って、第７図に示すフローチャートによる制御ルー
チンは16ms毎に繰返されるものとし、ヒータ抵抗値の目
標値の更新は所定運転状態が２秒継続しているという条
件の下にヒータへの供給電力を256回計測した結果の平
均値に基いて求められるものとした。即ちこの場合、ヒ
ータ電力は4096msの時間に亙るヒータへの供給電力の平
均値に基いてヒータ抵抗目標値の更新が行われている。
このようにヒータへの供給電力を求めるに当って、車輌
の運転状態が十分長く安定した状態にあれば、なるべく
多数回の検出結果に基いてその平均値を得るのが計測精
度の向上にとって好ましいが、アイドル状態を含めて車
輌の運転状態が短時間毎に激しく変動する場合には、計
測回数を多くしておくと、逆に所定回数の計測が完了し
てその平均値が求められる機会が減小し、せっかく用意
したヒータ抵抗目標値の更新のためのプロセスが実施さ
れる頻度が低減し、ヒータ抵抗目標値の更新は学習不足
によって良好に実施されなくなる虞れがある。
第15図はこのような点を考慮して第７図に示すフローチ
ャートの一部に更に修正を加えた例を示すフローチャー
トの一部である。第15図に示されているフローチャート
の一部は第７図に於けるフローチャートのステップ30〜
ステップ70に至るプロセスの修正を示すものである。こ
の修正例於ては、ステップ30にて判定される所定運転状
態とは特にアイドル状態であり、その判定パラメータの
一つにアイドルスイッチがオンであるか否かが含まれて
いるものとする。ステップ30にて所定運転状態が２秒継
続していることが判定されるとステップ40へ進み、ステ
ップ40に於て第７図のフローチャートに於けると同じく
ヒータへの供給電力Phが算出され、メモリに於けるPhn
の値に加算された後、ステップ45に於てヒータ電力算出
の回数を計数するカウントＮが１増加される。次いで制
御プロセスはステップ50へ進み、ここでＮが256である
か否かが判定され。もしＮが256であれば制御プロセス
はステップ60へ至り、それまでの256回に及ぶヒータ電
力計測値の合計を示すメモリ内の値PhnがそのときのＮ
即ち256にて除算され、第７図のフローチャートに於け
るステップ60と同様の要領によりヒータ電力の平均値Ph
mが算出される。
一方ステップ50に於てＮが256でないと判定された時に
は、制御プロセスはステップ51へ進み、Ｎが100又はそ
れ以上であって256未満であるか否かが判定される。こ
の判定結果がイエスである時には、制御プロセスはステ
ップ52へ進み、アイドルスイッチがオンであるか否かが
判定される。ここでアイドルスイッチがオンでないと判
定された時には、これまで暫時継続したアイドル状態が
終ったが一応1600ms以上の時間に亙る電力値の集積は得
られたので、制御プロセスはステップ60へ進み、これま
での計測結果の集積に基きメモリ内にあるPhnの値をそ
のときのＮにて除算することによりヒータ電力の平均値
Phmが算出される。尚その後はステップ65に於てＮを０
にリセットした後ステップ70へ進み、第７図に於けるス
テップ70と同様に算出されたヒータ電力の平均値に基き
ヒータ抵抗の目標値に対する修正値が求められる。
一方ステップ51に於ける判定結果がノーである時には未
だ計測回数が不十分であるとの理由からまたステップ52
に於ける判定結果がイエスである時にはもっと計測が続
けられてよいとの理由から、何れも制御プロセスは第７
図のフローチャートに於けると同様にヒータ抵抗目標値
に対する補正値ΔRtの更新を行うことなくそれまでの修
正値を用いてヒータ抵抗目標値を求め、それに基くそれ
以後の制御が行われる。
かくして第15図の修正例によれば、ステップ30に於て所
定運転状態が２秒継続したことを条件としてPhの算出が
開始された後Ｎが100以上に達し、即ち1600ms以上が経
過した後でアイドルスイッチがオンでなくなったという
条件をヒータ電力検出のための車輌運転状態検出に於け
る追加条件とし、この条件が成立している時には最低10
0回即ち1600ms間のデータに基いて一先ずヒータ電力の
算出を行い、ヒータ抵抗目標値の更新を行い、アイドル
時間が比較的短い運転状態に於ても制御装置が学習不足
に陥ることを回避することができる。
以上に於ては本考案を一つの実施例及びそれに関する幾
つかの修正例について説明したが、本考案の範囲内にて
他に種々の修正が可能であることは当業者にとって明ら
かであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は酸素センサに於ける温度と空燃比との間の関係
を示すグラフ、第２図は同一設計による多数の酸素セン
サに於ける温度と抵抗の関係のばらつきを示すグラフ、
第３図は同一設計の多数の酸素センサについてそれに対
し供給される入熱量とその温度との関係を示すグラフ、
第４図は本考案による酸素センサ用ヒータ制御装置の全
体的構成を示す概略図、第５図は本考案による酸素セン
サ用ヒータ制御装置の一つの実施例を示す電気回路図、
第６図は第５図の電気回路図に含まれる電子制御回路の
構成を示すブロック図、第７図は本考案による酸素セン
サ用ヒータ制御装置の一つの実施例をその作動に於て示
すフローチャート、第８図はヒータへ供給される電力の
目標値からの偏差に対するヒータ抵抗目標値の修正量の
関係を示すグラフ、第９図は第７図のフローチャートの
後半に於ける各ステップによって達成されるヒータ電力
のデューティ比制御の態様を示すグラフ、第10図は第７
図のフローチャートの一部に追加される修正例の一つを
示すフローチャートの部分図、第11図〜第14図はそれぞ
れ第10図に示すフローチャートの修正に従ってステップ
25に於て前条件として採用される幾つかの条件を例示す
るグラフ、第15図は第７図に示すフローチャートの一部
について行われる他の一つの修正例を示すフローチャー
トの部分図である。 １……内燃機関、２……排気系、３……酸素センサ,4…
…ヒータ,5……電力制御手段,6……運転状態検出手段,7
……抵抗・電力算出手段,8……抵抗値補正手段,14……
スイッチングトランジスタ、16……比較抵抗器,18……
作動増幅器,24……A/D変換器,26……電子制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 神門 勝 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 鈴木 光浩 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 真崎 利津雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−261948（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】内燃機関の排気中の酸素濃度を検出する酸
    素センサに設けられたヒータの抵抗値を検出する手段を
    有し該抵抗値がその目標値となるように前記ヒータへ制
    御された電力を供給する酸素センサ用ヒータ制御装置に
    して、 内燃機関が所定の運転状態にあることを検出する運転状
    態検出手段と、 内燃機関が前記所定の運転状態にあるとき前記ヒータの
    抵抗値と前記ヒータへ供給される電力の値を検出する抵
    抗・電力検出手段と、 内燃機関が前記所定の運転状態にあるとき酸素センサを
    所定の好ましい温度に維持するためにヒータへ供給すべ
    き電力の値を表わす標準電力値に前記抵抗・電力検出手
    段により検出された電力値を一致させるように前記ヒー
    タの抵抗値を補正することにより前記ヒータの抵抗値の
    目標値を定める抵抗値補正手段と、 前記抵抗値補正手段により定められた前記目標値に前記
    ヒータの抵抗値が一致するよう前記ヒータへの電力の供
    給を制御する電力制御手段と を有することを特徴とする酸素センサ用ヒータ制御装
    置。
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