JPS62185154A - 空燃比センサのヒ−タ制御装置 - Google Patents
空燃比センサのヒ−タ制御装置Info
- Publication number
- JPS62185154A JPS62185154A JP61028640A JP2864086A JPS62185154A JP S62185154 A JPS62185154 A JP S62185154A JP 61028640 A JP61028640 A JP 61028640A JP 2864086 A JP2864086 A JP 2864086A JP S62185154 A JPS62185154 A JP S62185154A
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- Japan
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- heater
- air
- fuel ratio
- region
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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、エンジンの排気ガス成分がら空燃比に関連す
る信号を出力する空燃比センナのヒータ制御装置に関す
るものである。
る信号を出力する空燃比センナのヒータ制御装置に関す
るものである。
（従来技術）
一般に、エンジンの空燃比制御を行う場合には、供給空
燃比を検出するためにエンジンの排気系に空燃比センサ
を介装し、その検出信号に応じて供給空燃比が所定値と
なるようにフィードバック制御を行うようにしている。
燃比を検出するためにエンジンの排気系に空燃比センサ
を介装し、その検出信号に応じて供給空燃比が所定値と
なるようにフィードバック制御を行うようにしている。
そして、上記空燃比センサは、エンジンの排気ガス成分
がら空燃比を検出するものであるが、検出素子が正常な
検出信号を出力覆るためには、この検出素子が５００〜
８００℃程度の温度範囲にあることが必要である。
がら空燃比を検出するものであるが、検出素子が正常な
検出信号を出力覆るためには、この検出素子が５００〜
８００℃程度の温度範囲にあることが必要である。
そこで、始動時等においても正常な検出信号を得るため
に、前記空燃比センサにはその検出素子を加熱するヒー
タが内蔵されている。
に、前記空燃比センサにはその検出素子を加熱するヒー
タが内蔵されている。
しかして、エンジンの排気ガスは、エンジンの運転状態
に応じてその温度が異なり、高負荷状態においては排気
ガス温度が高くなって、ヒータによる加熱を継続してい
ると、検出素子が高温になって耐久性に悪影響を与える
とともに、ヒータの断線が発生しやすくその寿命をＩ！
１１害することになる。
に応じてその温度が異なり、高負荷状態においては排気
ガス温度が高くなって、ヒータによる加熱を継続してい
ると、検出素子が高温になって耐久性に悪影響を与える
とともに、ヒータの断線が発生しやすくその寿命をＩ！
１１害することになる。
そこで、例えば、特開昭５７−５２６４９号に見られる
ように、空燃比センサを加熱するヒータへの通電を、車
速が所定値以上でかつ負荷が大きいときに停止して過熱
防止を行うようにした技術が開示されている。
ように、空燃比センサを加熱するヒータへの通電を、車
速が所定値以上でかつ負荷が大きいときに停止して過熱
防止を行うようにした技術が開示されている。
しかし、上記のように、車速と負荷に応じてヒータへの
通電を制御するようにしたものでは、排気ガス温度の変
化に対して正確にヒータの停止制御を行うことができず
、検出素子の過熱を招く場合が生じる。すなわち、登板
時等においては所定車速以下でも排気ガス温度は非常に
高くなるものである。また、前記のようなヒータへの通
電を停止するような領域に一時的に運転状態が移行した
場合に、そのたびにヒータへの通電を停止するようにす
ると、検出素子温度が所要温度より低くなる恐れがあり
、さらに、ヒータへの通電を停止する領域に継続的に入
っても、すぐにヒータへの通電を停止すると、ヒータカ
ット条件が成立した直後の状態ではセンサ素子温度が安
定していないために、正確な検出信号が得られない恐れ
がある。
通電を制御するようにしたものでは、排気ガス温度の変
化に対して正確にヒータの停止制御を行うことができず
、検出素子の過熱を招く場合が生じる。すなわち、登板
時等においては所定車速以下でも排気ガス温度は非常に
高くなるものである。また、前記のようなヒータへの通
電を停止するような領域に一時的に運転状態が移行した
場合に、そのたびにヒータへの通電を停止するようにす
ると、検出素子温度が所要温度より低くなる恐れがあり
、さらに、ヒータへの通電を停止する領域に継続的に入
っても、すぐにヒータへの通電を停止すると、ヒータカ
ット条件が成立した直後の状態ではセンサ素子温度が安
定していないために、正確な検出信号が得られない恐れ
がある。
（発明の目的）
本発明は上記事情に鑑み、センサの熱容量を考慮して精
度よくヒータ制御を行ってセンサの過熱および冷却を防
止するようにした空燃比センサのヒータ制御装置を提供
することを目的とするものである。
度よくヒータ制御を行ってセンサの過熱および冷却を防
止するようにした空燃比センサのヒータ制御装置を提供
することを目的とするものである。
（発明の構成）
本発明のヒータ制御装置は、エンジン回転数と負荷に応
じてヒータへの通電が不要となるヒータカット領域を判
定する運転領域判定手段と、運転状態が上記ヒータカッ
ト領域に所定時間以上継続している場合に信号を出力す
るヒータカット時期判定手段と、上記ヒータカット時期
判定手段の信号を受け前記ヒータへの通電を停止する通
電カット手段とを備えたことを特徴とするものである。
じてヒータへの通電が不要となるヒータカット領域を判
定する運転領域判定手段と、運転状態が上記ヒータカッ
ト領域に所定時間以上継続している場合に信号を出力す
るヒータカット時期判定手段と、上記ヒータカット時期
判定手段の信号を受け前記ヒータへの通電を停止する通
電カット手段とを備えたことを特徴とするものである。
第１図は本発明の構成を明示するための構成図である。
エンジンの排気ガスの酸素濃度等がら空燃比を検出する
空燃比センサ１は、この空燃比センサ１の検出素子を加
熱するヒータ２を備え、空燃比検出信号は空燃比検出手
段３に出力されて空燃比が検出され、エンジンの空燃比
フィードバック制御等を行うのに使用される。
空燃比センサ１は、この空燃比センサ１の検出素子を加
熱するヒータ２を備え、空燃比検出信号は空燃比検出手
段３に出力されて空燃比が検出され、エンジンの空燃比
フィードバック制御等を行うのに使用される。
前記ヒータ２に対してはヒータ電源４が接続され、通常
時にはこのヒータ電源４からヒータ２に通電が行われ、
その加熱作用を得るようにしているが、特定運転状態に
おいては通電カット手段５によってヒータ２への通電が
停止される。
時にはこのヒータ電源４からヒータ２に通電が行われ、
その加熱作用を得るようにしているが、特定運転状態に
おいては通電カット手段５によってヒータ２への通電が
停止される。
上記ヒータ２への通電を停止する運転状態の判定は、エ
ンジン回転数とエンジン負荷に応じてヒータ２への通電
が不要となるヒータカット領域を判定する運転領域判定
手段６によって行う。ヒータカット領域は、空燃比セン
サ１付近の排気ガス温度が例えば、８００℃を越える運
転状態、すなわち高回転領域および高負荷領域（第４図
参照）に設定されている。
ンジン回転数とエンジン負荷に応じてヒータ２への通電
が不要となるヒータカット領域を判定する運転領域判定
手段６によって行う。ヒータカット領域は、空燃比セン
サ１付近の排気ガス温度が例えば、８００℃を越える運
転状態、すなわち高回転領域および高負荷領域（第４図
参照）に設定されている。
上記運転領域判定手段６の信号を受けたヒータカット時
期判定手段７は、運転状態が前記ヒータカット領域にな
って所定時間以上継続している場合に信号を前記通電カ
ット手段５に出力し、ヒータ２への通電を停止するもの
である。
期判定手段７は、運転状態が前記ヒータカット領域にな
って所定時間以上継続している場合に信号を前記通電カ
ット手段５に出力し、ヒータ２への通電を停止するもの
である。
（発明の効果）
本発明によれば、運転領域判定手段およびヒータカット
時期判定手段により、エンジンの運転領域が、排気ガス
温度が例えば８００℃を越えるようなヒータカット領域
に所定時間以上継続した状態を判定したときには、通電
カット手段によりヒータへの通電を停止することから、
空燃比センサの検出素子およびヒータが過熱状態となる
のを未然に回避して、良好な耐久性を得ることができる
。
時期判定手段により、エンジンの運転領域が、排気ガス
温度が例えば８００℃を越えるようなヒータカット領域
に所定時間以上継続した状態を判定したときには、通電
カット手段によりヒータへの通電を停止することから、
空燃比センサの検出素子およびヒータが過熱状態となる
のを未然に回避して、良好な耐久性を得ることができる
。
また、ヒータカット領域に移行した過渡状態においても
、空燃比センサの熱容量を考慮し一定時間経過して空燃
比センサ温度が安定するのを待つことから、正確な空燃
比の検出を行うことができるものである。
、空燃比センサの熱容量を考慮し一定時間経過して空燃
比センサ温度が安定するのを待つことから、正確な空燃
比の検出を行うことができるものである。
さらに、エンジン回転数と負荷に応じてヒータカット領
域を設定するようにしたことにより、温度検出手段を別
途に設置することなく、エンジンの制御に通常使用され
ている信号に基づいて、簡易にかつ正確にヒータの通電
制御を行うことができるものである。
域を設定するようにしたことにより、温度検出手段を別
途に設置することなく、エンジンの制御に通常使用され
ている信号に基づいて、簡易にかつ正確にヒータの通電
制御を行うことができるものである。
（実施例）
以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。
第２図は空燃比センサのヒータ制御装置を備えたエンジ
ンの全体構成図である。
ンの全体構成図である。
エンジン本体１０の燃焼室１１に吸気を供給する吸気通
路１２には、インジェクタ１３が配設されて燃料が供給
される。この吸気通路１２には、上流側からエアクリー
ナ１４、吸気量を計測する吸気間センサ１５、吸気間を
制御するスロワ（−ルバルブ１６が順に配設されている
。
路１２には、インジェクタ１３が配設されて燃料が供給
される。この吸気通路１２には、上流側からエアクリー
ナ１４、吸気量を計測する吸気間センサ１５、吸気間を
制御するスロワ（−ルバルブ１６が順に配設されている
。
一方、燃焼室１１からの排気ガスを排出する排気通路１
７には触媒コンバータ１８が介装され、この触媒コンバ
ータ１８より上流側の排気通路１７に空燃比センサ１（
リーンセンサ）が配設されている。この空燃比センサ１
には、空燃比の検出素子に対して、これを加熱するヒー
タ２（第１図参照）が内蔵されている。
７には触媒コンバータ１８が介装され、この触媒コンバ
ータ１８より上流側の排気通路１７に空燃比センサ１（
リーンセンサ）が配設されている。この空燃比センサ１
には、空燃比の検出素子に対して、これを加熱するヒー
タ２（第１図参照）が内蔵されている。
前記空燃比ヒンサ１に内蔵されているヒータ２への通電
は、コン１−〇−ラ２０から出力される制御信号によっ
て制御される。また、上記インジェクタ１３からの燃料
噴射帛によってエンジン本体１０の燃焼ｖ１１に供給す
る空燃比を調整するものであり、このインジェクタ１３
による燃料噴射も、前記空燃比センサ１の信号を受けた
コントローラ２０からの制御信号によって制御される。
は、コン１−〇−ラ２０から出力される制御信号によっ
て制御される。また、上記インジェクタ１３からの燃料
噴射帛によってエンジン本体１０の燃焼ｖ１１に供給す
る空燃比を調整するものであり、このインジェクタ１３
による燃料噴射も、前記空燃比センサ１の信号を受けた
コントローラ２０からの制御信号によって制御される。
上記コントローラ２０にはエンジンの運転状態を検出す
るために、前記吸気ｔロセンサ１５からの吸気量信号、
スロットルバルブ１６の開度を検出するスロットル開痘
センサ２１からの検出信号、ディストリビュータ２２と
イグナイタ２３による点火信号に基づくエンジン回転数
信号、■アクリーチ１４に配設した吸気温センサ２４か
らの吸気温度信号、冷却水温度を検出する水温センサ２
５からの水温信号、さらに、前記空燃比センサ１からの
空燃比信号をそれぞれ受け、エンジンの運転状態に応じ
て、前記空燃比センサ１に内蔵されているヒータ２への
通電制御を行うとともに、燃料供給量を制御するもので
ある。なお、２６はバッテリである。
るために、前記吸気ｔロセンサ１５からの吸気量信号、
スロットルバルブ１６の開度を検出するスロットル開痘
センサ２１からの検出信号、ディストリビュータ２２と
イグナイタ２３による点火信号に基づくエンジン回転数
信号、■アクリーチ１４に配設した吸気温センサ２４か
らの吸気温度信号、冷却水温度を検出する水温センサ２
５からの水温信号、さらに、前記空燃比センサ１からの
空燃比信号をそれぞれ受け、エンジンの運転状態に応じ
て、前記空燃比センサ１に内蔵されているヒータ２への
通電制御を行うとともに、燃料供給量を制御するもので
ある。なお、２６はバッテリである。
上記コントローラ２０は、前記第１図の各手段の機能を
有し、通常の運転状態においては空燃比センサ１のヒー
タ２への加熱通電を行うものである。そして、点火信号
に基づいて求めたエンジン回転数と、吸入空気ｍ等に応
じて求めた燃料噴射時間によるエンジン負荷とに応じて
、運転状態が予め設定されているヒータカット領域にあ
る場合には、このヒータカット条件の成立が所定時間継
続した後に、ヒータ２への通電を停止するようにヒータ
通電のオフ作動を行うものである。
有し、通常の運転状態においては空燃比センサ１のヒー
タ２への加熱通電を行うものである。そして、点火信号
に基づいて求めたエンジン回転数と、吸入空気ｍ等に応
じて求めた燃料噴射時間によるエンジン負荷とに応じて
、運転状態が予め設定されているヒータカット領域にあ
る場合には、このヒータカット条件の成立が所定時間継
続した後に、ヒータ２への通電を停止するようにヒータ
通電のオフ作動を行うものである。
上記コントローラ２０の作動を、第３図のフローチャー
トに基づいて説明する。このフローチャートはヒータ制
御についてのみ示し、別途設けられている燃料噴射制御
用フローチャートによって燃料噴ＤＡｍ、噴射時期の演
算、噴射処理を行うものである。
トに基づいて説明する。このフローチャートはヒータ制
御についてのみ示し、別途設けられている燃料噴射制御
用フローチャートによって燃料噴ＤＡｍ、噴射時期の演
算、噴射処理を行うものである。
スタート後、コントローラ２０はステップＳ１でエンジ
ン回転数Ｎｅを読み込み、ステップＳ２でエンジン負荷
に対応する燃料噴射時間ＴｐＫを読み込む。
ン回転数Ｎｅを読み込み、ステップＳ２でエンジン負荷
に対応する燃料噴射時間ＴｐＫを読み込む。
そして、ステップＳ３で、このエンジン回転数Ｎｅと燃
料噴射時間ＴＩ）Ｋによる運転状態が、第４図に示すよ
うなヒータカット領域■にあるか否か判定する。上記ヒ
ータカット領域工は、エンジン回転数Ｎｅが高い！！１
ＪＪｉ！および燃料噴射時間ＴｐＫが大きく負荷の高い
領域であり、ヒータ通電領域■との境界線Ａは、空燃比
センサ１付近の排気温度が約８００℃となる条件である
。
料噴射時間ＴＩ）Ｋによる運転状態が、第４図に示すよ
うなヒータカット領域■にあるか否か判定する。上記ヒ
ータカット領域工は、エンジン回転数Ｎｅが高い！！１
ＪＪｉ！および燃料噴射時間ＴｐＫが大きく負荷の高い
領域であり、ヒータ通電領域■との境界線Ａは、空燃比
センサ１付近の排気温度が約８００℃となる条件である
。
上記第４図の特性に基づいて、ステップＳ３の判定がＮ
Ｏで運転状態がヒータ通電領域Ｈにある場合には、ステ
ップＳ７でヒータ２への通電がオフか否か判定し、ヒー
タ通電がオフのＹＥＳ時にはステップＳ８でヒータ通電
をオンにして、ヒータによる加熱を行う。
Ｏで運転状態がヒータ通電領域Ｈにある場合には、ステ
ップＳ７でヒータ２への通電がオフか否か判定し、ヒー
タ通電がオフのＹＥＳ時にはステップＳ８でヒータ通電
をオンにして、ヒータによる加熱を行う。
一方、前記ステップＳ３の判定がＹＥＳで、運転状態が
ヒータカット領域■にありヒータカット条件が成立した
場合には、ステップＳ４でヒータカット条件が成立して
からの時間ｔすなわち運転状態がヒータカット領域工に
移行してからの継続時間を算出し、ステップＳ５でこの
時間ｔが設定値ｔ。以上になったか否かを判定する。
ヒータカット領域■にありヒータカット条件が成立した
場合には、ステップＳ４でヒータカット条件が成立して
からの時間ｔすなわち運転状態がヒータカット領域工に
移行してからの継続時間を算出し、ステップＳ５でこの
時間ｔが設定値ｔ。以上になったか否かを判定する。
ヒータカット領域丁に移行してからの時間ｔが設定値ｔ
。未満のＮｏ時には、そのままヒータ通電のオン状態を
継続する。そして、設定時間１０以上となって上記ステ
ップＳ５の判定がＹＥＳとなると、ステップＳ６でヒー
タ通電をオフとし、ヒータ２による加熱を停止する。そ
の後、運転状態がヒータカット領域■にある間は、ヒー
タ２への通電を停止する。また、運転状態が変化してヒ
ータ通電領域■に移行すると、前記ステップＳ８でヒー
タ通電をオンとして加熱を開始するものである。
。未満のＮｏ時には、そのままヒータ通電のオン状態を
継続する。そして、設定時間１０以上となって上記ステ
ップＳ５の判定がＹＥＳとなると、ステップＳ６でヒー
タ通電をオフとし、ヒータ２による加熱を停止する。そ
の後、運転状態がヒータカット領域■にある間は、ヒー
タ２への通電を停止する。また、運転状態が変化してヒ
ータ通電領域■に移行すると、前記ステップＳ８でヒー
タ通電をオンとして加熱を開始するものである。
上記実施例によれば、排気ガスの温度変化と相関関係の
大きいエンジン回転数Ｎｅと燃料噴）１時間丁ｐＫ（エ
ンジン負荷）とに応じてヒータ２への通゛市のオン・オ
フを制御２１Ｉ？ｌ−るようにしているので、精度の良
いヒータ制御が行える。また、ヒータカット領域■に移
行した一定時間は、ヒータ通電を継続して空燃比ヒンサ
１の熱容量に対応した安定温度を維持し、過渡状態にお
ける空燃比の検出精度を確保するようにしている。
大きいエンジン回転数Ｎｅと燃料噴）１時間丁ｐＫ（エ
ンジン負荷）とに応じてヒータ２への通゛市のオン・オ
フを制御２１Ｉ？ｌ−るようにしているので、精度の良
いヒータ制御が行える。また、ヒータカット領域■に移
行した一定時間は、ヒータ通電を継続して空燃比ヒンサ
１の熱容量に対応した安定温度を維持し、過渡状態にお
ける空燃比の検出精度を確保するようにしている。
なＪ３、上記実施例においては、エンジン負荷を燃料噴
射時間に基づいて判定するようにしているが・、この負
荷状態はその他の吸気負圧、スロットル開度等の信号か
ら判定するようにしてもよい。
射時間に基づいて判定するようにしているが・、この負
荷状態はその他の吸気負圧、スロットル開度等の信号か
ら判定するようにしてもよい。
第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図、
第２図は空燃比センサのヒータ制御装置を漏えたエンジ
ンの全体構成図、 第３図はコントローラの作動を説明り−るためのフロー
チャート図、 第４図はヒータ制御にＪ３ける運転領域を示す説明図で
ある。 １・・・・・・空燃比センサ ２・・・・・・ヒー
タ３・・・・・・空燃比検出手段 ４・・・・・・ヒ
ータ電源５・・・・・・通電カット手段 ６・・・・・・運転領域判定手段 ７・・・・・・ヒータカット時期判定手段１０・・・・
・・エンジン本体 １５・・・・・・吸気聞センサ１
７・・・・・・排気通路 ２０・・・・・・コン
トローラ２２・・・・・・ディストリビュータ ■・・・・・・ヒータカット領域 ■・・・・・・ヒー
タ通電領域第１図 第３ 囚
ンの全体構成図、 第３図はコントローラの作動を説明り−るためのフロー
チャート図、 第４図はヒータ制御にＪ３ける運転領域を示す説明図で
ある。 １・・・・・・空燃比センサ ２・・・・・・ヒー
タ３・・・・・・空燃比検出手段 ４・・・・・・ヒ
ータ電源５・・・・・・通電カット手段 ６・・・・・・運転領域判定手段 ７・・・・・・ヒータカット時期判定手段１０・・・・
・・エンジン本体 １５・・・・・・吸気聞センサ１
７・・・・・・排気通路 ２０・・・・・・コン
トローラ２２・・・・・・ディストリビュータ ■・・・・・・ヒータカット領域 ■・・・・・・ヒー
タ通電領域第１図 第３ 囚
Claims (1)
- （１）空燃比センサを加熱するヒータへの通電を制御す
るヒータ制御装置であって、エンジン回転数と負荷に応
じてヒータへの通電が不要となるヒータカット領域を判
定する運転領域判定手段と、運転状態が上記ヒータカッ
ト領域に所定時間以上継続している場合に信号を出力す
るヒータカット時期判定手段と、上記ヒータカット時期
判定手段の信号を受け前記ヒータへの通電を停止する通
電カット手段とを備えたことを特徴とする空燃比センサ
のヒータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61028640A JPS62185154A (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 空燃比センサのヒ−タ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61028640A JPS62185154A (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 空燃比センサのヒ−タ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62185154A true JPS62185154A (ja) | 1987-08-13 |
Family
ID=12254122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61028640A Pending JPS62185154A (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 空燃比センサのヒ−タ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62185154A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5942963B2 (ja) * | 1975-10-10 | 1984-10-18 | マシイネンフアブリ−ク・ラインハウゼン・ゲブリユ−ダ−・シヨイベツク・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニ−・コマンデイトゲゼルシヤフト | 負荷変圧器用負荷時タツプ切換装置を駆動するための最終位置ナツクル開拡部を有する負荷伝動装置 |
| JPS6264943A (ja) * | 1985-09-17 | 1987-03-24 | Toyota Motor Corp | 内燃機関における酸素濃度センサのヒ−タ通電制御装置 |
-
1986
- 1986-02-12 JP JP61028640A patent/JPS62185154A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5942963B2 (ja) * | 1975-10-10 | 1984-10-18 | マシイネンフアブリ−ク・ラインハウゼン・ゲブリユ−ダ−・シヨイベツク・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニ−・コマンデイトゲゼルシヤフト | 負荷変圧器用負荷時タツプ切換装置を駆動するための最終位置ナツクル開拡部を有する負荷伝動装置 |
| JPS6264943A (ja) * | 1985-09-17 | 1987-03-24 | Toyota Motor Corp | 内燃機関における酸素濃度センサのヒ−タ通電制御装置 |
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