JPS60214251A - Controller of heater for oxygen concentration sensor - Google Patents
Controller of heater for oxygen concentration sensorInfo
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- JPS60214251A JPS60214251A JP59072277A JP7227784A JPS60214251A JP S60214251 A JPS60214251 A JP S60214251A JP 59072277 A JP59072277 A JP 59072277A JP 7227784 A JP7227784 A JP 7227784A JP S60214251 A JPS60214251 A JP S60214251A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野1
本発明は、内燃機関排気中の酸素濃度を検出づる酸素濃
度センサに備えられたヒータへの供給型)jを制tin
iる制御装置に関づるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field 1] The present invention is directed to an oxygen concentration sensor that detects the oxygen concentration in the exhaust gas of an internal combustion engine.
This relates to a control device.
し従来技術]
従来より車両用内燃機関の空燃比制御装四として、三元
触媒]ンバータを用いて排気中のCO1I」c、NOx
の3成分を効率よく浄化するために、排気系に酸素aJ
Iセンサを備えて排気中の酸素濃度を検出し、当該内燃
I幾関の空燃比が理論空燃比となるよう制御覆るといっ
た、いわゆるフィードバック制御を実行慢゛るものが知
られている。そしてこの種の制御装置に使用される酸素
′#i度センサとしては、近年、酸素a度に対応した検
出電流を得ることができるジルコニア系あるいはチタニ
ア系の限界電流式のものが開発され、内燃機関の空燃比
を単に理論空燃比近傍に制御覆るだけでなく、例えば内
燃機関の低負荷運転時には空燃比をり一ン側に制御して
燃費の向上をも図るといった、いわゆるリーンバーン制
御等、空燃比制御をより緻密に実行できるようになって
きた。[Prior art] Conventionally, a three-way catalyst [converter] has been used as an air-fuel ratio control device for internal combustion engines for vehicles to reduce CO1I'c, NOx in exhaust gas.
In order to efficiently purify the three components of
There is a known system that is equipped with an I sensor to detect the oxygen concentration in the exhaust gas and performs so-called feedback control in which the air-fuel ratio of the internal combustion I is controlled so that it becomes the stoichiometric air-fuel ratio. In recent years, zirconia-based or titania-based limiting current sensors that can obtain a detection current corresponding to the oxygen degree have been developed as oxygen degree sensors used in this type of control device. In addition to simply controlling the air-fuel ratio of the engine to near the stoichiometric air-fuel ratio, for example, when the internal combustion engine is operating at low load, the air-fuel ratio is controlled to the 1st level to improve fuel efficiency, such as so-called lean burn control. It has become possible to execute air-fuel ratio control more precisely.
ところでこの秤の酸素11度センサおいて酸素濃度に対
応した検出電流を得るためには、検出素子の温度を所定
温度、例えば650℃以上の高温に保持して、検出素子
を活性化する必要があり、酸素濃度センサには通常検出
素子の他に検出素子加熱用のヒータが内蔵されている。By the way, in order to obtain a detection current corresponding to the oxygen concentration with the oxygen 11 degree sensor of this scale, it is necessary to activate the detection element by maintaining the temperature of the detection element at a predetermined temperature, for example, a high temperature of 650 degrees Celsius or higher. Oxygen concentration sensors usually have a built-in heater for heating the detection element in addition to the detection element.
そして内燃機関の運転中にはこのヒータに所定電圧を印
加し、酸素IIi度センサにより常に良好な検出結果が
得られるようにされている。During operation of the internal combustion engine, a predetermined voltage is applied to this heater so that the oxygen II degree sensor can always obtain good detection results.
また、検出素子を活性化させ酸素m度センサによって良
好な検出結果を得るためには、ヒータ等を用いて検出素
子を所定温度以上に加熱すれば良いのであるが、余り加
熱し過ぎると、排気の異常過熱等によりヒータが断線し
たり検出素子が破壊してしまうといった問題が生じるこ
とがあった。In addition, in order to activate the detection element and obtain good detection results with the oxygen m degree sensor, it is sufficient to heat the detection element to a predetermined temperature or higher using a heater, etc. However, if it is heated too much, the exhaust gas Problems such as heater disconnection or detection element destruction may occur due to abnormal overheating.
そして、酸素濃度センサのヒータが断線した場合には、
空燃比センサの検出結果が信頼性の無いものとなり、良
好な空燃比制御ができなくなることから、その対策とし
て従来では特開昭57−140539号公報に示された
如く、m素淵度センサのヒータIli線時には空燃比の
フィードバック制御を中止し、予め設定された設定値に
空燃比を固定1”るA−プンループ制御を行うといっ1
=制御が行なわれていた。If the heater of the oxygen concentration sensor is disconnected,
Since the detection results of the air-fuel ratio sensor become unreliable and good air-fuel ratio control is no longer possible, as a countermeasure, conventionally, as shown in Japanese Patent Application Laid-open No. 57-140539, the m depth sensor is used. When the heater Ili is on, feedback control of the air-fuel ratio is stopped and A-pun loop control is performed to fix the air-fuel ratio to a preset value.
= Control was being carried out.
しかしながら、ヒータの断線時には、センサ交換等の修
理が必要となり、また修理覆るまでの問はフィードバッ
ク制御は実行できないことから、酸素濃度センリのヒー
タの断線をなくづことが車装な課題であつIc O
[発明の目的]
そこで本発明は、内燃機関の排気の異常過熱等による酸
素濃度センサのヒータの断線、あるいは検出素子の破壊
等を防止乃ると共に、検出素子を常時最適な温度に保持
して活性化させることのできる酸素濃度センサ用ヒータ
の制御装置を提供Jることを目的としている。However, if the heater is disconnected, repairs such as sensor replacement are required, and feedback control cannot be performed until the heater is repaired, so eliminating the disconnection of the oxygen concentration sensor heater is an issue for vehicle equipment. O [Purpose of the Invention] Therefore, the present invention prevents disconnection of the heater of the oxygen concentration sensor or destruction of the detection element due to abnormal overheating of the exhaust gas of an internal combustion engine, etc., and also maintains the detection element at an optimum temperature at all times. It is an object of the present invention to provide a control device for a heater for an oxygen concentration sensor, which can be activated by the oxygen concentration sensor.
[発明の構成コ
かかる目的を達Jるための本発明の横或は、第1図に承
り如く、内燃機関■の排気系■に設置され排気中のVi
素瀧度を447出する酸素濃度セン4」■に備えられた
ヒータ1vを制υ11Jる制n装置であって、
当該内燃機関■の周囲温1良を検出する温度センリ“
■ と 、
該内燃は閏の所定の運転状態を検出する運転状態検出手
段Vlと、
該検出された運転状態に応じて、上記ヒータ■vに供給
する基本電力を設定する基本電力設定手段vHと、
該設定された基本電力を上記検出された局till温度
に応じて補正し、上記ヒータに供給する目標電力を決定
する目標電力決定手段■と、
該決定された目標電力に応じて上記ヒータIVに供給づ
る電力を制御するtl+1罪手段IXと、を備えたこと
を特徴とする酸素濃度セン1)用ヒータの制御装置を要
旨としている。[Structure of the Invention] In order to achieve the above object, the present invention is directed to the following: As shown in Fig. 1, the Vi
This is a control device that controls the heater 1V installed in the oxygen concentration sensor 4'' which outputs a temperature of 447, and is equipped with a temperature sensor that detects the ambient temperature of the internal combustion engine.
■ and an operating state detection means Vl for detecting a predetermined operating state of the internal combustion lever; and a basic power setting means vH for setting the basic power to be supplied to the heater v according to the detected operating state. , target power determining means (3) for correcting the set basic power according to the detected local till temperature and determining a target power to be supplied to the heater; The gist of the present invention is a control device for a heater for an oxygen concentration sensor 1), characterized in that it is equipped with a tl+1 control means IX for controlling the electric power supplied to the oxygen concentration sensor 1).
[実施例] 以下本発明の実施例を図面と共に説明Jる。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず第2図は本実施例の酸系温度センリ用ヒータの制り
ll装置が搭載された車両用内燃載量(以下、エンジン
と略づ。)及びその周辺装置を表わづ概略系統図である
。First, Fig. 2 is a schematic system diagram showing the internal combustion capacity (hereinafter referred to as engine) for a vehicle equipped with the acid-based temperature sensor heater control device of this embodiment and its peripheral equipment. be.
図において1はエンジン、2はピストン、3はシリンダ
、4はシリンダヘッドであり、シリンダヘッド4の各気
筒の排気ボート5には排気マニホールド6が、シリンダ
ヘッド4の各気筒の吸気ボ−ドアには吸気マニホールド
8が夫々連結されている。また吸気マニホールド8には
吸入空気の脈動を防止するためのサージタンク9が設け
られ、1ノ=ジタンク9には吸気マニホールド8内の圧
力、即ち吸気管圧力[〕mを検出覆る吸気圧センサ10
が備えられている。In the figure, 1 is an engine, 2 is a piston, 3 is a cylinder, and 4 is a cylinder head. An exhaust manifold 6 is attached to the exhaust boat 5 of each cylinder of the cylinder head 4, and an exhaust manifold 6 is attached to the intake board of each cylinder of the cylinder head 4. The intake manifolds 8 are connected to each other. The intake manifold 8 is also provided with a surge tank 9 for preventing pulsation of intake air, and the first surge tank 9 has an intake pressure sensor 10 that detects the pressure inside the intake manifold 8, that is, the intake pipe pressure [m].
is provided.
次に11は1ノ−−ジタンク9を介して各気筒に送られ
る吸入空気量を制御覆るスロットルバルブ、12はスロ
ットルバルブ11を迂回づる吸入空気のバイパス路、1
3は吸入空気温iを検出する吸気温セン1ノであり、ス
ロットルバルブ11には、スト1ツし・ルバルブ11の
聞1豆にtri<じIこI−qを出力するスト1ツトル
バシブし度レン1ノーとエンジン1のアイドリング時に
ON状態とされるアイドルスイッチとを備えたスロット
ルポジションセンサ14が直結されている。また15は
排気マニホールド6に取りfq【ノられ、排気中の酸素
濃度を検出りる検出素子と加熱用のヒータとを備えた酸
素濃度センサ、16はエンジン1の冷却水温を検出Jる
水温センサ、17はエンジン1の点火プラグ18に所定
タイミングでイグナイタ1つから出力される高電圧を印
加するディストリビュータ、20はディストリビュータ
17に取り付りられ、エンジン1の回転数に対応したパ
ルス信号を発生づる回転数センサを夫々表わしている。Next, 11 is a throttle valve that controls the amount of intake air sent to each cylinder via the nozzle tank 9; 12 is an intake air bypass path that bypasses the throttle valve 11;
Reference numeral 3 designates an intake temperature sensor 1 which detects the intake air temperature i, and a throttle valve 11 has a throttle valve 11 which outputs tri A throttle position sensor 14 is directly connected to the throttle position sensor 14, which has an idle switch that is turned on when the engine 1 is idling. Further, 15 is an oxygen concentration sensor installed in the exhaust manifold 6 and equipped with a detection element for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas and a heater for heating, and 16 is a water temperature sensor for detecting the cooling water temperature of the engine 1. , 17 is a distributor that applies a high voltage output from one igniter at a predetermined timing to the spark plug 18 of the engine 1, and 20 is attached to the distributor 17 and generates a pulse signal corresponding to the rotation speed of the engine 1. Each represents a rotation speed sensor.
上記吸気圧センサ10、吸気温センサ13、スロットル
ポジションセンサ14、酸素濃度センサ15、水温セン
サ16及び回転数センサ20の各種検出信号は制御回路
25に出力され、制御回路25にて上記各検出信号に基
づき、燃料噴射弁26の燃料噴IJJmi!iII陣、
点火プラグ18の点火時期制御、あるいは酸素濃度セン
サ15のヒータの制御等の種々の制り11処理が実行さ
れる。Various detection signals from the intake pressure sensor 10, intake temperature sensor 13, throttle position sensor 14, oxygen concentration sensor 15, water temperature sensor 16, and rotational speed sensor 20 are output to the control circuit 25. Based on the fuel injection valve 26, the fuel injection IJJmi! III group,
Various control 11 processes such as ignition timing control of the spark plug 18 or control of the heater of the oxygen concentration sensor 15 are executed.
次に第3図に上述の制御回路25の構成を表わすブロッ
ク図を示す。図において31は酸素濃度センサ15の検
出素子15aに所定の電圧を印加するための印I」u電
源、32は検出素子15aに流れる電流を検出するため
の抵抗、33は抵抗32における降下電圧を所定倍に増
幅り゛るための増幅回路、34は増幅回路33からの出
力信号、つまり排気中の酸素′a度に対応づるアナログ
信号や、吸気圧センサ−10、吸気温センサ13、スロ
ットルポジションレンυ14、水温センサ16等にて検
出されたアナログ信号を受(プ、デジタル信号に変換り
るΔ/D変換器である。まlこ35はマイクロコンビコ
ータ37にC演咋され、出力された制御信号によって制
御される駆動回路を表わし、燃料噴射弁26によって駆
動し、マイクロコンピュータ37にて算出され1=所望
mの燃料をエンジン2に供給させるための駆動信号を出
力する回路である。イグナイタ196マイクロコンピユ
ータ37にて、ディストリビュータ17へ高電圧を所定
タイミングで出力するよう制御されている。Next, FIG. 3 shows a block diagram showing the configuration of the above-mentioned control circuit 25. In the figure, 31 is a power supply for applying a predetermined voltage to the detection element 15a of the oxygen concentration sensor 15, 32 is a resistor for detecting the current flowing through the detection element 15a, and 33 is a voltage drop across the resistor 32. An amplifier circuit 34 is used to amplify the signal by a predetermined value, and 34 is an output signal from the amplifier circuit 33, that is, an analog signal corresponding to the degree of oxygen in the exhaust gas, an intake pressure sensor 10, an intake temperature sensor 13, and a throttle position. It is a Δ/D converter that receives analog signals detected by the lens υ 14, water temperature sensor 16, etc. and converts them into digital signals. This circuit represents a drive circuit controlled by a control signal, which is driven by the fuel injection valve 26 and outputs a drive signal for supplying the engine 2 with the fuel of 1=desired m calculated by the microcomputer 37. The igniter 196 is controlled by the microcomputer 37 to output a high voltage to the distributor 17 at a predetermined timing.
次に38は酸素ia瓜ヒンサ15のヒータ15b7\の
供給電力を制御+−!Jるための通電制御回路であつC
、マイクロコンビコータ37の制御信号に応じてヒータ
用電源39からの通電を制御0 するbのである。また
40はヒータ15b通電時にヒータ電圧を検出するヒー
タ電圧検出回路、41は同様にヒータ電流を検出するヒ
ータ電流検出回路である。Next, 38 controls the power supply to the heater 15b7\ of the oxygen ia melon 15 +-! It is an energization control circuit for J
, the power supply from the heater power source 39 is controlled according to the control signal of the micro combi coater 37. Further, 40 is a heater voltage detection circuit that detects the heater voltage when the heater 15b is energized, and 41 is a heater current detection circuit that similarly detects the heater current.
このように構成された本実施例の制御回路においては、
上述の如く、燃料噴剣邑制御、点火時期制御、酸素濃度
センサ”のヒータ制御等種々の制御が実行されることど
なるのであるが、以下に本発明にかかわる主要な%制御
処理である酸素濃度センサのヒータ制御について、第4
図に示す制御プログラムに従って詳しく説明する。In the control circuit of this embodiment configured in this way,
As mentioned above, various controls such as fuel injection control, ignition timing control, and oxygen concentration sensor heater control are executed. Regarding sensor heater control, Part 4
A detailed explanation will be given according to the control program shown in the figure.
第4図に示1酸素yAW、センサのヒータ制御は、所定
時間間隔例えば100 [m sec 、 ]毎に実行
され、ヒータ用電源39からヒータ15bへの通電をエ
ンジン1の運転状態及び酸素濃度センサ15の検出結果
に応じたヒータ通電のチューティ利口11によって行な
われる。The heater control of the oxygen sensor shown in FIG. 4 is executed every predetermined time interval, for example, 100 [m sec, This is carried out by the heater energization control 11 according to the detection result of step 15.
処理が開始されると、まずステップ101にて上記各レ
ン→ノーや検出回路からの信号に基づく、エンジン回転
数Ne、吸気管圧力Pn+、吸気温度111ヒータ電圧
V1)、ヒータ電流11+等の各種パラメータを読み込
み、続くステップ102に移行する。When the process starts, first in step 101, various information such as engine rotation speed Ne, intake pipe pressure Pn+, intake air temperature 111 (heater voltage V1), heater current 11+, etc. The parameters are read and the process moves to the following step 102.
ステップ102においては、上記ステップ101にて読
み込まれたヒータ電圧Vl+及びヒータ電流1 hどか
ら、所定時間、例えば100 [m sec 。In step 102, the heater voltage Vl+ and heater current 1 h read in step 101 are used for a predetermined period of time, for example, 100 m sec.
]の間、ヒータ15bを通電した場合の電力量、つまり
デユーブイ比100%の電力ff1Aを粋出づる処理が
実行されステップ103に移行づる。以下、電力量にツ
イテは全て100 [m sec 、]当たりの電力量
とする。], a process is executed to extract the amount of electric power when the heater 15b is energized, that is, the electric power ff1A with a DuVui ratio of 100%, and the process moves to step 103. Hereinafter, all references to electric energy are assumed to be electric energy per 100 [m sec,].
次ぎにステップ103においては、上記ステップ101
にてめられたエンジン回転数Ne及び吸気管圧力PIl
lとをパラメータとする、例えば第5図に示づ如きマツ
プM1あるいは演篩式からヒータ15bの基本電力11
13をめ、続くステップ104に移行する。ここでマツ
プM1においては、第5図から明らかな如く、エンジン
回転数Neと吸気管圧ノIPI11とをパラメータとし
て、吸気調度−1゛iが20℃の場合の基本電力ff1
Bが設定されているのであるが、これは吸気管圧力PM
が大きい場合、あるいはエンジン回転数Neが大きい場
合には、当然エンジン1への燃料噴射醋が多くなり、排
気温度が上昇して排気によって検出素子15aが加熱で
きることから、ヒータ15bへの供給電力を小さくし、
一方エンジン回転数Neが小さい場合あるいは吸気管圧
力Pmが小さい場合には排気温度が下がり検出素子を加
熱できなくなることから、ヒータ151)への供給電力
を大きくするように設定されている。Next, in step 103, the step 101 described above is performed.
Engine speed Ne and intake pipe pressure PIl determined by
The basic power 11 of the heater 15b is determined from a map M1 or a sieve formula as shown in FIG.
13, and the process moves to the following step 104. Here, in the map M1, as is clear from FIG. 5, the engine speed Ne and the intake pipe pressure IPI11 are used as parameters, and the basic power ff1 when the intake air conditioning -1゛i is 20℃.
B is set, which is the intake pipe pressure PM
is large, or when the engine speed Ne is large, naturally the amount of fuel injected into the engine 1 increases, the exhaust temperature rises, and the detection element 15a can be heated by the exhaust gas, so the power supplied to the heater 15b is reduced. Make it smaller;
On the other hand, when the engine speed Ne is low or the intake pipe pressure Pm is low, the exhaust temperature decreases and the detection element cannot be heated, so the power supplied to the heater 151) is set to be increased.
次にステップ104においては、上記ステップ101に
て1qられた吸気温度1−iをパラメータとづるマツプ
M2より上記基本電力IBに対する補正電力1bをめる
処理が実行され、続くステップ105に移行する。Next, in step 104, a process is executed to calculate a correction power 1b for the basic power IB from a map M2 in which the intake air temperature 1-i obtained by 1q in step 101 is used as a parameter, and the process proceeds to step 105.
そしてステップ105においては、基本電力量Bと補正
電力mbとをパラメータとする次式〇=B+b
を用いて、実際にヒータ15bに供給する目標電力量C
を詐出する処理がなされる。Then, in step 105, the target power amount C to be actually supplied to the heater 15b is calculated using the following formula 〇=B+b, which uses the basic power amount B and the corrected power mb as parameters.
A process is carried out to deceive the person.
ここで上記ステップ104にて用いられるマツプM2と
しては、例えば第6図に示す如きものとなり、吸気温度
Tiが20℃の場合を中心としてTi>20[℃]の場
合には補正電力mbが負の値に、7’i <20 [℃
Jの場合には補正電力mbが正の1ホ1になるよう設定
されている。これは上記説明でマツプM1がTi =2
0 [”CIの条件下で設定されたものとしたのに対す
るものであって、T’1−20[℃]の場合にはマツプ
M1の値をそのまま使用できることから補正電力mbを
1−0」に設定し、Ti >20 [”CIの場合には
マツプM1の1ifIをそのまま使用すると酸素m度セ
ンザ15が高温になり過ぎることから負の補正値を設定
しだのC゛ある。Here, the map M2 used in step 104 is as shown in FIG. 6, for example, and when the intake air temperature Ti is 20°C, the correction power mb is negative when Ti>20[°C]. For the value of 7'i < 20 [℃
In the case of J, the correction power mb is set to be positive 1ho1. This is because map M1 is Ti = 2 in the above explanation.
0 ["This is based on the setting under CI conditions, and in the case of T'1-20 [℃], the value of map M1 can be used as is, so the correction power mb is set to 1-0." In the case of Ti>20["CI, if 1ifI of map M1 is used as it is, the oxygen m degree sensor 15 becomes too high temperature, so a negative correction value must be set.
このJζうにして目標電力量Cがめられると、続くステ
ップ106にてこの目標電力量Cと上記ステン1102
にてめられたデユーティ比100%の電力量△とをパラ
メータとづる次式%式%)
を用いてヒーター5bに目標電力間Cを供給するだめの
デユーjfJ、lS Dが棹出される。When the target power amount C is determined in this way, the target power amount C and the above-mentioned stainless steel 1102 are determined in the following step 106.
The duty jfJ, lSD for supplying the target power interval C to the heater 5b is calculated using the following formula (%) in which the electric power amount △ at the duty ratio of 100% determined by is used as a parameter.
そして続くステップ107にて、上記求められたデユー
ティ化りのパルス信号を通電制御回路38に送出し、ヒ
ータ15bへの供給電力を制御する処理が実行され本制
御処理を終える。Then, in the subsequent step 107, the pulse signal of the duty ratio obtained above is sent to the energization control circuit 38, and the process of controlling the power supplied to the heater 15b is executed, and the present control process ends.
ここで例えばデユー−ティ化100%の電力mAが50
[w ・100m5ec、、]、目標電力邑が25[w
・100m5ec、]rあるとJると、チューティ比
りは50[%]となり、通電制御回路38に送出される
パルス信号は、第7図の実線で示す如きものとなる。For example, the power mA at 100% duty is 50
[w ・100m5ec,], target electric power is 25 [w
If J is 100 m5ec, ]r, the Tutee ratio will be 50%, and the pulse signal sent to the energization control circuit 38 will be as shown by the solid line in FIG.
以上説明したように本実施例の酸素′a度セセン用ヒー
タの制御装置においては、エンジン回転数Neと吸気管
圧力pmとに応じてめられる基本電力量Bと、吸気温度
1−iに応じてめられる補正電力ff1bとから目標電
力量Cを棹出し、このめられた目標電力量Cに応じたデ
ユーティ制御によってヒータ通電制御を実行Jるよう構
成されている、従って本制御装置によればヒータ15b
による検出素子15aの加熱はエンジン1の運転状態に
応じて緻密に制御され、検出素子温度を常時所定温IJ
lt範囲内に保持づることができ、エンジン1の運転中
には検出素子を常に活性化させることができるようにな
る。また吸気温麿1−iが高くなり、それに伴って排気
が高温になったとしても、吸気温度−[iに応じてヒー
タ15.bへ供給する目標電力ICが低下されることか
ら、ヒータ15bが断線したり検出素子15aが破壊J
るといったことが防止できる。史(ご、ヒータ15bに
必要以上の電力を供給4ることがないので省エネルギー
にしなる。As explained above, in the control device for the oxygen temperature sensor heater of this embodiment, the basic power amount B is set according to the engine speed Ne and the intake pipe pressure pm, and the basic power amount B is set according to the intake air temperature 1-i. According to this control device, the target electric power amount C is calculated from the determined corrected electric power ff1b, and the heater energization control is executed by duty control according to the determined target electric power amount C. Heater 15b
The heating of the detection element 15a by
lt range, and the detection element can be constantly activated while the engine 1 is running. Furthermore, even if the intake air temperature 1-i increases and the exhaust gas temperature increases accordingly, the heater 15. Since the target power IC to be supplied to J
It is possible to prevent such things from happening. (2) Since more power than necessary is not supplied to the heater 15b, energy is saved.
ここで上記実施例において、前述の温度センサVに相当
するものとしては吸気温センサ13が、運転状態検出手
段v1に相当するものとし−(は吸気圧センサ10及び
回転数センサ20が、基本電力設定手段v1に相当J“
るものとしては基本電力ff1Bをめるステップ103
の処理が、目標電力決定手段■に相当するものとしては
補正電力ibをめるステップ104の処理及び目標電力
量Cをめるステップ105の処理が、制御手段IXに相
当するものとしてはヒータ通電制御を実行覆るステップ
107の処理及び通電制911回路38が、夫々挙げら
れる。In the above embodiment, it is assumed that the intake air temperature sensor 13 corresponds to the temperature sensor V described above, and the operating state detection means v1 corresponds to the intake pressure sensor 10 and the rotational speed sensor 20, and the basic power Equivalent to setting means v1
In step 103, the basic power ff1B is calculated.
The processing of step 104 for calculating the corrected power ib and the processing of step 105 for calculating the target power amount C correspond to the target power determining means (■), and the processing of step 105 for determining the target electric power C corresponds to the heater energization The process of step 107 and the energization control circuit 38 that override the execution of the control are listed.
尚上記実施例においては基本電力IBをめる際に、エン
ジン回転数Neと吸気管圧力Pmとを用いるものとして
いるが、この他にも吸入空気量とかスロットルバルブ1
1の同僚等を用いてもよく、単にエンジン回転数Neや
吸気管圧力pm等の一つを用いるだけでもよい。In the above embodiment, when calculating the basic electric power IB, the engine speed Ne and the intake pipe pressure Pm are used, but in addition to these, the intake air amount and the throttle valve 1
1 colleague, etc. may be used, or simply one of engine rotation speed Ne, intake pipe pressure pm, etc. may be used.
また上記実施例においては補正電力fibを吸気温度T
iに応じてめているが、吸気温度Ti以外にもエンジン
1の周囲温度に対応する温度であれば何でもよく、例え
ば外気混成といつlこものでもよい。In addition, in the above embodiment, the correction power fib is set to the intake air temperature T.
In addition to the intake air temperature Ti, any temperature may be used as long as it corresponds to the ambient temperature of the engine 1. For example, it may be set depending on the outside air mixture.
更に上記実施例では基本電力量Bを補圧電力量すを用い
て(B+b>により補正しているが、例えば第8図に示
す如き吸気温度−[iをパラメータとしたマツプを用い
て補正係数Kをめ、基本電力MBを(KXB)により補
正づるようにしてもよい。Furthermore, in the above embodiment, the basic power amount B is corrected using the compensation power amount (B+b>), but for example, the correction coefficient K is calculated using a map with intake air temperature - [i as a parameter as shown in FIG. Therefore, the basic power MB may be corrected by (KXB).
また上記実施例にa3いCはヒータ15bの通電制御を
100 [m Sec、]当たりの通電時間によるデユ
ーティ制御によって実fi iるようにしているが、こ
の他にも例えばヒータ15bへの供給電力をめ、ヒータ
15bに印加する電圧を制御覆るようにしてもよい。In addition, in the above embodiment, the power supply control of the heater 15b is carried out by duty control based on the power supply time per 100 [m Sec,], but in addition to this, for example, the power supply to the heater 15b is controlled. Therefore, the voltage applied to the heater 15b may be controlled.
L発明の効果]
以上詳述した第)り、本発明の酸素′In度レンし用ヒ
ータの制御装置においては、まず内燃機関の運転状態に
応じて都本電力を設定し、次いでこの基本電力を内燃機
関の周囲温度に応じて補正づることによって目標電力を
決定し、この目標電力に応じてヒータに供給Jる電ツノ
を制御づるように構成されている。従って酸素濃度セン
サの検出素子を常時所定温度以上に加熱することができ
ると共に、ヒータに断線や検出素子の破壊が起らない温
度に抑えることができ、酸素Itセセンにより常に安定
した良好な検出結果を1qることができるようになる。[Effects of the Invention] As described in detail above, in the control device for the heater for oxygen heating according to the present invention, first the main power is set according to the operating state of the internal combustion engine, and then this basic power is set. The target electric power is determined by correcting the electric power according to the ambient temperature of the internal combustion engine, and the electric horn supplied to the heater is controlled according to this target electric power. Therefore, the detection element of the oxygen concentration sensor can always be heated above a predetermined temperature, and the temperature can be kept at a temperature that does not cause disconnection of the heater or destruction of the detection element, and the oxygen concentration sensor always provides stable and good detection results. You will be able to do 1q.
またヒータの断線や検出素子の破壊を防止Cきることか
ら、ヒンサ不良時の交換作渠を少なくづることができ、
更にはヒータに必要以上の電力を供給することがないの
で省エネルギーにもなる。In addition, since it prevents the heater from breaking and the detection element from being destroyed, the need to replace the sensor when it is defective can be reduced.
Furthermore, since no more power than necessary is supplied to the heater, energy can be saved.
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の実施例の酸素濃度センサ用ヒータの制御装置が搭載
されたエンジン及びその周辺装置を表わすll1t18
系統図、身13図は制御回路25の構成を示すブロック
図、第4図は制御回路25にて実行される酸素温度セン
サのヒータ制御[1処理を表わづフローチャー1−1第
5図は基本電力量BをめるためのマツプM1を示すグラ
フ、第6図は補正電力mbをめるためのマツプM2を示
づグラフ、第7図は通電制御回路38に出力される制御
信号を示Jタイムチャート、第8図は補正電力邑すに代
る補正係数Kをめるだめのマツプを示づグラフである。
1・・・・・・・・・エンジン
6・・・・・・・・・排気マニホールド10・・・・・
・吸気圧センサ
13・・・・・・吸気温セン→)−
15・・・・・・酸素濃度センサ
20・・・・・・回転数センサ
25)・・・・・・制御回路
37・・・・・・マイクロコンピュータ38・・・・・
・通電制御回路
代理人 弁理士 定立 勉
他 1 名
第1図
第4図
第5図
0 70 20 30 40
−tゾe (×700)(rpm)
第6図
−TI t’CノFIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an engine and its peripheral equipment equipped with a control device for an oxygen concentration sensor heater according to an embodiment of the present invention.
System diagram, Figure 13 is a block diagram showing the configuration of the control circuit 25, and Figure 4 is a flowchart 1-1 showing the heater control of the oxygen temperature sensor executed by the control circuit 25. is a graph showing the map M1 for calculating the basic power amount B, FIG. 6 is a graph showing the map M2 for calculating the corrected power mb, and FIG. The time chart shown in FIG. 8 is a graph showing a map for determining the correction coefficient K in place of the correction power. 1... Engine 6... Exhaust manifold 10...
・Intake pressure sensor 13... Intake temperature sensor →) - 15... Oxygen concentration sensor 20... Rotation speed sensor 25)... Control circuit 37... ...Microcomputer 38...
・Electrification control circuit agent Patent attorney Tsutomu Sadatsu et al. 1 person Figure 1 Figure 4 Figure 5 0 70 20 30 40 -tzoe (x700) (rpm) Figure 6-TI t'Cノ
Claims (1)
出する酸素濃度センサに備えられたヒータを制御I′r
Jる制御装置であって、当該内燃機関の周囲温度を検出
する温度センサと、 該内燃機関の所定の運転状態を検出する運転状態検出手
段と、 該検出された運転状態に応じて、上記ヒータに供給づる
基本電力を設定Jる基本型ツノ設定手段と、該設定され
た基本型ツノを上記検出された周囲温度に応じて補正し
、上記ヒータに供給する目標電力を決定づる目標電力決
定手段と、 該決定され!、:目標電力に応じて上記ヒータに供給り
゛る電力を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする酸素濃度センサ用ヒータの制
御装置。 2、周囲温度が、内燃機関の吸入空気温度であり、温度
センサが吸気温セン()゛である特許請求の範囲第1項
記載の酸素濃度センザ用ヒータの制御装置。 3、基本電力設定手段及び目標電力決定手段にて得られ
る電力が夫々所定時間当たりのヒータに供給する電力量
であって、制御手段が目標電力決定手段にて決定された
所定時間当たりの目標電力量に応じたデユーティ比によ
ってヒータの通電制御を行うよう構成された特許請求の
範囲第1項または第2項記載の酸素濃度センサ用ヒータ
の制御装置。[Claims] 1. Control I'r of a heater provided in an oxygen concentration sensor installed in the exhaust system of an internal combustion engine and detecting the oxygen concentration in the exhaust gas.
A control device comprising: a temperature sensor that detects the ambient temperature of the internal combustion engine; an operating state detection means that detects a predetermined operating state of the internal combustion engine; basic type horn setting means for setting the basic power to be supplied to the heater; and target power determining means for correcting the set basic type horn according to the detected ambient temperature and determining the target power to be supplied to the heater. And, it has been decided! A control device for a heater for an oxygen concentration sensor, comprising: a control means for controlling electric power supplied to the heater according to a target electric power. 2. The control device for a heater for an oxygen concentration sensor according to claim 1, wherein the ambient temperature is an intake air temperature of an internal combustion engine, and the temperature sensor is an intake temperature sensor. 3. The power obtained by the basic power setting means and the target power determining means is the amount of power supplied to the heater per predetermined time, and the control means determines the target power per predetermined time determined by the target power determining means. A control device for a heater for an oxygen concentration sensor according to claim 1 or 2, wherein the control device is configured to control energization of the heater according to a duty ratio according to the amount of electricity.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59072277A JPS60214251A (en) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Controller of heater for oxygen concentration sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59072277A JPS60214251A (en) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Controller of heater for oxygen concentration sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60214251A true JPS60214251A (en) | 1985-10-26 |
| JPH0473098B2 JPH0473098B2 (en) | 1992-11-19 |
Family
ID=13484626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59072277A Granted JPS60214251A (en) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | Controller of heater for oxygen concentration sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60214251A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5101625A (en) * | 1989-11-06 | 1992-04-07 | Nippondenso Co., Ltd. | Apparatus for controlling air-fuel ratio using air-fuel ratio sensor associated with heater |
| US5752493A (en) * | 1996-06-24 | 1998-05-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling a heater for heating an air-fuel ratio sensor |
| US5782227A (en) * | 1996-06-25 | 1998-07-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling a heater for heating an air-fuel ratio sensor |
| US5816231A (en) * | 1996-06-24 | 1998-10-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller for heater of air-fuel-ratio sensor |
| CN118896908A (en) * | 2023-05-05 | 2024-11-05 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | A gas measuring device and a gas control method |
-
1984
- 1984-04-10 JP JP59072277A patent/JPS60214251A/en active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5101625A (en) * | 1989-11-06 | 1992-04-07 | Nippondenso Co., Ltd. | Apparatus for controlling air-fuel ratio using air-fuel ratio sensor associated with heater |
| US5752493A (en) * | 1996-06-24 | 1998-05-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling a heater for heating an air-fuel ratio sensor |
| US5816231A (en) * | 1996-06-24 | 1998-10-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller for heater of air-fuel-ratio sensor |
| US5782227A (en) * | 1996-06-25 | 1998-07-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling a heater for heating an air-fuel ratio sensor |
| CN118896908A (en) * | 2023-05-05 | 2024-11-05 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | A gas measuring device and a gas control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0473098B2 (en) | 1992-11-19 |
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