JP2633641B2

JP2633641B2 - 排気濃度検出装置

Info

Publication number: JP2633641B2
Application number: JP63212695A
Authority: JP
Inventors: 泰弘豊田; 晴夫堀内
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-08-26
Filing date: 1988-08-26
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JPH0261545A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、排気濃度検出装置に関し、特に加熱用のヒ
ータ抵抗を有する排気濃度検出装置に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）内燃エンジンの排気特性、燃費の向上等を図るため
に、排気ガス濃度を検出し、この検出結果に応じて、エ
ンジンに供給される混合気の空燃比（供給空燃比）を目
標空燃比にフィードバック制御する技術が周知であり、
この場合、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度セ
ンサとして、加熱用ヒータを内蔵したものが知られてい
る。（特開昭61−35347号公報）。このものは、ブリッ
ジ回路を用いてヒータ抵抗を一定値となるように制御す
ることによってセンサ部の温度を所要温度に保つように
することにより、空燃比検出の精度を確保せんとしてい
る。

ところが、この種のヒータ付センサにあっては、ヒー
タ抵抗のバラツキに起因してヒータ温度、従ってセンサ
部温度が変化し、その結果、個々の使用センサにおいて
検出出力に差異が生じ易くなるという難点がある。即
ち、ヒータ抵抗はその製造工程において抵抗値のバラツ
キが生じ、かかるバラツキが生ずるとヒータ温度が変化
する。特に、いわゆる酸素濃度に比例する出力特性を備
えた比例出力型のセンサの場合には、上述のようなヒー
タ抵抗のバラツキの影響は大きく、温度変化によりポン
プ電流、従って空燃比出力値も変化してしまうことにな
り、かかるバラツキを同一の制御系（センサと組み合わ
される同一仕様の制御装置）で補正することはできない
（例えば、同一の制御プログラムを使用して個体差補正
することはできない）。

本発明は、上述のような点に鑑みてなされたもので、
たとえ排気濃度検出素子のヒータ抵抗にバラツキがあっ
ても、かかるバラツキに起因するヒータ素子温度の個体
差変動を防止することができる排気濃度検出装置を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記目的を達成するため、加熱用ヒータを
内蔵する排気濃度検出素子と、前記加熱用ヒータによる
温度を所定の範囲に保つように該加熱用ヒータの通電量
を制御する通電制御装置と、前記排気濃度検出素子と通
電制御装置とを接続するカプラから成る排気濃度検出装
置において、前記通電制御装置は、前記加熱用ヒータを
加熱するための電源と、該電源から前記加熱用ヒータに
印加する加熱用電流を制御するスイッチと、前記加熱用
ヒータの温度を検出するための電源と、差動増幅回路と
を備え、前記カプラ内部には前記加熱用ヒータと直列に
接続される第１の抵抗と、この直列回路に並列に接続さ
れる第２の抵抗及び第３の抵抗を直列に接続した回路と
からなるブリッジ回路を配設し、前記加熱用電流を制御
するスイッチがオフの時、前記加熱用ヒータの温度を検
出するための電源を前記ブリッジ回路に印加し、前記加
熱用ヒータと前記第１の抵抗との接続点の電圧と前記第
２の抵抗と前記第３の抵抗との接続点の電圧を前記差動
増幅回路に入力し該差動増幅回路の出力に基づいて前記
加熱用電流を制御するようにしたものである。

（実施例）以下、本発明の一実施例を、図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明に従う排気濃度検出装置を含む燃料供
給制御装置の全体の構成図である。

同図において、符号１は、排気濃度検出装置の一部を
成すヒータ付排気濃度センサとしての酸素濃度センサ
（以下「O₂センサ」という）であり、内燃エンジン２の
排気管３に装着されている。O₂センサ１は、本実施例で
は、比例出力型のものであって、後述する構成を備え、
排気ガスの酸素濃度を検出してその検出値に応じた信号
を電子コントロールユニット（以下「ECU」という）４
に供給する。

O₂センサ１とECU4との電気的接続は、ヒータ制御をも
含めて、センサ本体からのワイヤーハーネスの途中に介
装された接続用のカプラ100によって行われる。該カプ
ラ100の構造、ヒータ制御についての詳細は、後述す
る。

O₂センサ１より下流側の排気管３には三元触媒５が装
着されており、排気ガス中のHC,CO,NO_X等の成分の浄化
を行う。

前記エンジン２は例えば４気筒４サイクルのもので、
エアクリーナ６及び吸気管７を介して吸気が供給され
る。エアクリーナ６には吸気温（T_A）センサ８が取り付
けられており、吸気温T_Aを検出して対応する電気信号を
ECU4に供給する。吸気管７の途中にはスロットル弁９が
配されている。該スロットル弁９にスロットル弁開度
（θ_TH）センサ10が連結されており、当該スロットル弁
９の開度θ_THに応じた電気信号を出力してECU4に供給す
る。

燃料噴射弁11はエンジン２とスロットル弁９との間か
つ吸気管７の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎
に設けられており、各噴射弁11は図示しない燃料ポンプ
に接続されているとともにECU4に電気的に接続されて当
該ECU4からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御され
る。

一方、スロットル弁９の直ぐ下流には吸気管内絶対圧
（P_BA）センサ12が設けられており、吸気管内絶対圧P_BA
に応じた電気信号を前記ECU4に供給する。

エンジン２の本体に装着されたエンジン冷却水温（T
w）センサ13はサーミスタ等からなり、エンジン冷却水
温Twを検出して対応する電気信号をECU4に供給する。エ
ンジン回転数（Ne）センサ14はエンジン２の図示しない
カム軸周囲又はクランク軸周囲に取り付けられている。
エンジン回転数センサ14はエンジン２のクランク軸の18
0度回転毎に所定のクランク角度位置でパルス（TDC信号
パルス）を出力し、ECU4に供給する。

第２図はO₂センサ１のセンサ本体（センサ素子部）の
構成を含めて示すO₂センサ１及びECU4等から成る空燃比
制御装置の構成図である。

O₂センサ１のセンサ本体20はほぼ立方体状をなし、酸
素イオン伝導性の固体電解質材（例えばZrO₂（二酸化ジ
ルコニウム））から成る。該センサ本体20は、図示の場
合は、一素子型（電池素子及び酸素ポンプ素子を各１個
有する酸素濃度検出素子を１個備える型式）のものであ
り、センサ本体20には第１及び第２の壁部21,22が互い
に平行に形成されており、該両壁部21,22間に気体拡散
室（気体拡散制限域）23が画成されている。該気体拡散
室23は導入孔24を介して排気管３内に連通し、該導入孔
24を通って排気ガスが導入されるようになっている。ま
た、前記第１の壁部21と該壁部21側に形成された外壁部
25との間には、気体参照室26が形成され、大気が導入さ
れるようになっている。

前記第１の壁部21の両側面にはPt（白金）から成る一
方の電極対27a,27bが互いに対向するように設けられて
電池素子28をなし、前記第２の壁部22の両側面には同様
に他方の電極対29a,29bが設けられて酸素ポンプ素子30
をなしている。一方、前記外壁部25には電池素子28及び
酸素ポンプ素子30を加熱してその活性化を促進するため
のヒータ（加熱素子）31が設けられている。

前記電極のうち電池素子28の外側電極27aは、カプラ1
00を介して差動増幅回路32の反転入力端に接続されてい
る。

一方、電池素子28及び酸素ポンプ素子30の各内側電極
27b,29bは、本実施例では接地されている。該電極27b,2
9bの接地については、図示の場合は、センサボディへの
接続によってこれを行うようにしているが、上記外側電
極27aの場合と同様、リード線をカプラ100へ引き出して
ECU4側で接地（GND）を行うなどするようにしてもよ
い。

前記差動増幅回路32は、その非反転入力端に接続され
る基準電圧源33及び出力端に接続されるスイッチ34とと
もにO₂センサ１の電流供給回路（ポンプ電流供給手段）
35を構成するものである。前記基準電圧源33の基準電圧
Vsoは供給空燃比が理論混合比と等しいときに前記電池
素子28に生ずる電圧（例えば0.4V）に設定されている。

前記スイッチ34は、センサ本体20の活性、不活性に応
じて制御されるもので、不活性状態にあるときにはオフ
に、活性化されているときにはオンに切換制御される。
スイッチ34は、本実施例の場合には、ポンプ電流検出用
の電流検出抵抗36の一端に接続され、該抵抗36の他端が
カプラ100を介して前記酸素ポンプ素子30の外側電極29a
に接続されている。

前記電流供給回路35及び電流検出抵抗36はECU4に一体
に組み込まれており、前記電流検出抵抗36の両端電圧
は、空燃比検出のためのO₂センサ１の検出出力としてEC
U4のA/Dコンバータ401に供給されるようになっている。

カプラ100は、前記加熱用ヒータ31と、該ヒータ31の
抵抗値が目標抵抗値となるようにヒータ31を通電制御す
る通電制御装置との接続をも行っている。即ち、ヒータ
31がカプラ100に接続される一方、ECU4にはヒータコン
トロール及び活性（温度）検出のためのヒータ系入出力
回路413が設けられ、これがカプラ100に接続されてい
る。該回路413は、ヒータ31への印加電圧（ヒータパワ
ー）の送出、ヒータ抵抗の取り込みなどの動作の行う通
電制御回路として機能し、具体的には、ヒータ抵抗が目
標値となるようにヒータ31をON/OFF制御する。

カプラ100は、O₂センサ側のコネクタ100aとECU側のコ
ネクタ100bとから成る。該カプラ100としては、使用O₂
センサにおける個体間の製造上等のバラツキ、特に内蔵
のヒータ抵抗の個体差バラツキなどを調整、補正等する
ための抵抗を収納できる構造のものとされている。この
種の抵抗のカプラ100への内蔵にあたっては、上記２つ
のコネクタ100a,100bのうち、センサ側のコネクタ100a
の方に配設するのがより利便性は高い構造となる。

センサ側のコネクタ100aに抵抗を配置する構成を採る
ときは、該コネクタ100aが使用O₂センサと一対として使
用されるものであり、組み立て時等においてコネクタ10
0a及びO₂センサ１は１ユニットとして扱える。従って、
バラツキを吸収できるように個体差に合わせてその抵抗
値を所要のものに選定した抵抗を備えた上述のユニッ
ト、即ちコネクタ100a及びO₂センサ１から成るユニット
を予め多数製作するようにしておけば、使用O₂センサを
ECU4側と組み合わせる際、組み合わせるO₂センサ側に製
造時等のバラツキがあったとしても、カプラ100の両コ
ネクタ100a,100bを結合させる作業だけで使用O₂センサ
の個体差のバラツキを補償し得る状態で第２図の空燃比
制御装置を組み立てることができる。この場合、ECU4側
は、組み合わせ使用される当該O₂センサのバラツキがど
の程度のものであるかを個々に考慮しないで、ECU4の内
部構成（例えば、ECUプログラム）をも含めてECU4及び
コネクタ100b側の構成、構造については全て同じものを
用いることが可能であって、コネクタ100b及びECU4を１
ユニットとして、かかる同一の仕様、構成のものを大量
に生産しておくことができ、大量生産時でも生産性の向
上に寄与する。

また、O₂センサ１の故障、修理等において、新たなO₂
センサへの交換の必要性が生じたときでも、コネクタ10
0a及びO₂センサ側のユニット部分をそっくり新たなもの
に取り替えれば済み、かかる場合でも修理等の作業がコ
ネクタ100b及びECU4側に波及することはない（内蔵抵抗
をECU側のコネクタ100bの方に設けたときは、新たなO₂
センサへの交換に伴って、その抵抗も当該交換O₂センサ
のバラツキに応じた抵抗値のものへ変更することとなる
ため、上述の如く、O₂センサ及びコネクタ100a部分まで
の交換だけでは足りない）。

特に、後述のように、個体差バラツキを調整するため
の個体差に応じた調整用抵抗をカプラ内部において防水
性等の確保の見地から樹脂でモールドするようにすると
きは、もはや内蔵抵抗単品での取り替えはできなくなる
ので、O₂センサ並びにECU側のコネクタ100bをも含むカ
プラ100全体までの部分の交換が要求され、コネクタ100
bとECU4間の複数の配線コードの取り外し、交換後の再
接続などの作業も必要となるが、既述したように、コネ
クタ100aの方に内蔵させておけば、生産性の面でもよい
し、かつかかる不都合も避けることができるので、至便
である。

従って、望ましくは、カプラ100への内蔵抵抗は、コ
ネクタ100a側に設けるのがよいが、かかる構造に限定さ
れるものではない。

第３図乃至第５図は、O₂センサ個々に異なる補正抵抗
を内蔵できる防水タイプのカプラ100の構造の一具体例
を示している。なお、図示の場合は、前述の観点から内
蔵抵抗の設置位置をセンサ側のコネクタ100aとしてあ
る。

第３図及び第５図に示すように、センサ側のコネクタ
100aは、樹脂ケース101（例えば、ポリエステル製）
と、ECU側のコネクタ100bとの着脱部をなす結合部102と
を有し、結合部102はケース101の前部に一体的にロック
部103を介して取り付けられている。ECU側のコネクタ10
0bは、ハウジング104（例えば、ポリエステル製）の前
面側に上記コネクタ100a側の結合部102内へ装着される
挿入部105が突出形成され、後端側からはシール保護キ
ャップ106（例えば、ポリエステル製）を介して所要数
（例えば11本）の配線コード107が引き出されている。

該各配線コード107の先端には、第４図に示すような
ターミナル108がメス側接続端子として止着されてお
り、各ターミナル108がコネクタ100b内において収納固
定され、また、止着部近傍にはシール109（例えば、シ
リコンゴム）が施されている（第５図）。コネクタ100b
側から引き出された配線コード107は、ECU4側に導かれ
てヒータ系入出力回路413その他の所要回路部分に接続
される。

前記センサ側コネクタ100aの結合部102の内面には、
第５図に示すシール110（例えば、シリコンゴム）のた
めのシール保護キャップ111（例えば、ポリエステル
製）が第３図に示すように設けられている。また、該結
合部102を構成するウェハー112（例えば、ポリエステル
製）（第５図参照）には、第４図に示すようなオスピン
113がオス側接続端子として前記コネクタ100b側の各タ
ーミナル108に対応して植設されており、第５図に示す
如く、両コネクタ100a,100bを結合させたとき、上記オ
スピン113とターミナル108とによって電気的接続がなさ
れる。

コネクタ100aのケース101の両側壁には、第３図に示
すように、スリーブ114（例えば、亜鉛メッキが施され
ている）を有する柱部115が形成されていると共に、後
壁側からO₂センサ１からのハーネス116を導き入れるよ
うになっている。ケース後壁には、このため、ハーネス
116が貫通するシール117（例えば、ネオプレンゴム）と
シール保護キャップ118（例えば、ポリエステル製）と
が取り付けられており、O₂センサ１からのハーネス116
は、該シール117及びシール保護キャップ118により防水
処理されてカプラ100のコネクタ100a内に引き入れられ
ている。

コネクタ100a内には、配線基板（プリント基板）119
とウェハー120（例えば、ポリエステル製）とが設けら
れている。前記した各オスピン113の脚部は、配線基板1
19にハンダ付けにより取り付けられて基板119上の配線
パターンに接続されている。

一方、カプラ100内に引き入れられたO₂センサ１から
のハーネス116の各配線コード121の先端には、ターミナ
ル端子としてボードイン端子122が取り付けられ、配線
基板119に対しては、該ボードイン端子122がハンダ付け
によって取り付けられて基板119上の配線パターンに接
続されており、これにより、ハーネス116の端末処理加
工のバラツキを吸収できるようにしている。このように
取付、接続されたハーネス116の各配線コード121の他端
側は、第３図に示すようにO₂センサ１側に導かれ、該O₂
センサ１の前述したヒータ31並びに各電極部に接続され
ているので、既述した如く、カプラ100のコネクタ100a
と使用O₂センサとは一体的に１ユニットとして組み立て
られることになる。

コネクタ内ウェハー120には、第３図及び第５図に示
すように、複数組の丸ピン123が貫通植立されており、
各丸ピン123の上端及び下端がそれぞれ上下に突出して
いる。各丸ピン123の下端側は、配線基板119にハンダ付
けにより取り付けられ、基板119上の配線パターンに接
続されている。

カプラ100へ内蔵する抵抗、即ち図示の例ではコネク
タ100a側へ収納する抵抗は、使用O₂センサのヒータ31の
抵抗値が目標抵抗値となるようにヒータ31を通電制御す
る場合における上記目標抵抗値の固体差に応じた個体差
調整用抵抗、O₂センサの活性、不活性をヒータ抵抗値の
大きさによって判断する場合に用いられる不活性判別抵
抗が含まれる。内蔵する抵抗については、ソリッド抵抗
とチップ抵抗との２種類があり、ソリッド抵抗124は前
記したウェハー120上に突出した丸ピン123の上端部にハ
ンダ付けによって固定され、チップ抵抗は前記配線基板
119上に固定されて配線パターンと接続される。

第３図の構造の場合は、丸ピン123の組は４組設けら
れており、従って、同図の矢印125に示すようにしてコ
ネクタ100a組み立て後所要の抵抗値のソリッド抵抗124
を取り付けることが可能な抵抗取付位置は、４個所設定
されている。これら４個所のソリッド抵抗のための取付
位置のうちの一つは、使用O₂センサの素子出力の補正係
数を求めるためのラベル抵抗の取り付けのために用いら
れる。

本実施例のO₂センサ１は、比例出力側のセンサであ
り、特にこの種のセンサでは、製造時における導入孔
（拡散孔）の径のバラツキ等が原因で個体差によって検
出空燃比（A/F）がばらつくような特性差が生ずる場合
があるが、上記ラベル抵抗の抵抗値は、例えば標準とな
るセンサ本体を基準として比較した場合に、かかる特性
値のバラツキに対応した値に設定され、センサ出力補正
のために使用される。

上述のようなラベル抵抗を収納しておき、ECU4側との
電気的接続に伴って、該ラベル抵抗の一端が前記配線基
板119の配線パターン、オスピン113、ターミナル108及
び配線コード107を介して所定電源電圧（例えば、ラベ
ル抵抗用5V電圧）点と接続される構成としておけば、ラ
ベル抵抗の他端側から電圧もしくは電流値をもってその
抵抗値に応じた個体差補正情報をECU4へ入力させること
ができる。従って、本例の場合には、ECU側コネクタ100
bにおける接続機能としては、上記ラベル抵抗用電圧の
印加、及び上記個体差補正値情報の取り込みのための接
続機能をも含み、該情報は、第２図において、図示しな
い配線コード、入力ポートを介してECU4内の制御系に出
力補正データとして読み込まれる。

前記４個所の抵抗取付位置のうちの残りの取付位置
は、O₂センサ１のヒータコントロール（HHR:ヒータ・ハ
イ・レファレンス,HTR:ヒータ・トリガ・レファレンス,
HLR:ヒータ・ロー・レファレンス）に用いるソリッド抵
抗の取り付けのために使用される。これら３つのうちHH
R用及びHLR用のものについては、使用O₂センサの素子の
温度を制御する場合、目標活性温度にヒータ31をコント
ロールするときのヒータ活性温度を設定するのに用いら
れ、また、HTR用は制御中心温度となるヒータ目標温度
を設定するのに用いられる。

ECU側コネクタ100bにおける接続機能は、ヒータ制御
系に関しては、上記HHR,HTR,HLRに関する情報の取り込
みの他、ヒータ駆動のためヒータ31の両端に加える電圧
HPWR（ヒータ・パワー）、即ち具体的には後述するヒー
タON/OFF駆動電圧の供給、実際のヒータ抵抗、従ってヒ
ータの温度を表わすHBS（ヒータ・ベース）に関する情
報の取り込み、ヒータ抵抗を検出するのに用いる所定電
圧RPWR（レファレンス・パワー）の印加等のための接続
機能を有する。

センサ側コネクタ100aは、ハーネス116との接続、抵
抗の接続等所要の電気的組み立てがなされたあとは、そ
の内部空間126に樹脂が充填される。即ち、カプラ100
は、一方の端壁（コネクタ100aの後壁）からはハーネス
116の配線用コード121が導入され、また反対側は防水タ
イプのコネクタ構造となっていると共に、片面が広く開
いた樹脂ケース101の内部に配線基板119及び抵抗が埋め
込まれていて、該ケース101内部に樹脂がモールドされ
ており、これにより、確実な防水性の確保、内部プリン
ト配線基板部分の腐蝕防止、プリント配線基板及びハン
ダ付け部の耐振性の向上が図れる。

一般には、防水のため、カプラに樹脂のカバーを付け
て外周を溶着するとか、カバーにＯ（オー）リングを取
り付けるような構造が考えられるが、上述の如く、カプ
ラ100のコネクタ100a内ウェハー120の下部にプリント配
線基板119を備え、該ウェハー120上部において補正抵抗
のハンダ付けを行う等内蔵抵抗の収納処理を行う一方、
プリント配線基板及び補正抵抗等の防水については樹脂
を充填し一体的に固めるという構成を採用することによ
り、O₂センサ個々のヒータ抵抗の個体差バラツキをカプ
ラ100のコネクタ100a内の調整用抵抗によって吸収でき
るようにすることもできるし、また、内部にすきまなく
樹脂をモールドすることによって、防水性、耐振性の向
上が図れ、空気との遮断も可能となり、プリント配線基
板部分の腐食も防止できる。

カプラ100内に内蔵されるヒータ抵抗の目標抵抗値調
整抵抗を含む抵抗回路部分は、予め設定された抵抗値の
状態で維持されれば、ヒータ素子温度の個体差変動の防
止等所期の機能を保つことが可能であるところ、もし、
使用中の雨水の浸入、振動などが原因で接続個所の接触
抵抗の変化等が生ずれば、結果として当初の調整、補正
状態からズレてきてしまうおそれがある。しかるに、上
述のようなモールド構造によるときは、かかるおそれも
排除でき、長期に亘って抵抗値を当初設定のものに維
持、確保し得るため、より高信頼性、高安定性を達成す
ることができる。

第２図の構成においては、上記第３図乃至第５図に示
した構造のカプラ100によってO₂センサ１とECU4間とが
結合、接続されている。

ECU4は、既述したA/Dコンバータ401、ヒータ系入出力
回路413等の他、下記の如き処理装置を有する。

即ち、ECU4はレベル変換回路404を備え、吸気温セン
サ8,スロットル弁開度センサ10,吸気管内絶対圧センサ1
2及びエンジン冷却水温センサ13からのそれぞれの出力
信号はレベル変換回路404で所定電圧レベルに修正され
た後、マルチプレクサ405により順次A/Dコンバータ406
に供給される。A/Dコンバータ401及び406は供給された
アナログ信号を順次デジタル信号に変換してデータバス
407を介して中央演算処理装置（以下「CPU」という）40
8に供給する。

エンジン回転数センサ14からの出力信号は波形整形回
路409で波形整形された後、TDC信号パルスとしてCPU408
に供給されるとともに、カンウタ410にも供給される。
カウンタ410はエンジン回転数センサ14からのTDC信号パ
ルスの前回入力時から今回入力時までの時間間隔を計測
するもので、その計数値Meはエンジン回転数Neの逆数に
比例する。カウンタ410はこの計数値Meをデータバス407
を介してCPU408に供給する。

CPU408は更にデータバス407を介してリードオンリメ
モリ（以下「ROM」という）411、ランダムアクセスメモ
リ（以下「RAM」という）412及び駆動回路414,415に接
続されている。RAM412はCPU408における演算結果を一時
的に記憶し、ROM411はCPU408で実行される制御プログラ
ム、燃料噴射弁11の燃料噴射時間T_OUTを算出するための
マップ等を記憶している。

CPU408には、ヒータ系入出力回路413で生成される後
述のヒータ活性信号HACT（ヒータアクト）も供給され
る。駆動回路414は、ヒータ活性信号に基づいてO₂セン
サ１素子部への通電のON/OFFを行うべくスイッチ34に切
換え用の駆動信号を送出する。

また、CPU408はO₂センサ１の検出信号を含む前述の各
種エンジンパラメータ信号に基づいて、フィードバック
運転領域等のエンジン運転状態を判別するとともに、エ
ンジン運転状態に応じ、図示しない制御プログラムに従
って燃料噴射弁11の燃料噴射時間T_OUTを演算し、該演算
結果に基づく駆動信号を駆動回路415を介して燃料噴射
弁11に供給する。これにより、エンジン２のフィードバ
ック運転時、供給空燃比を目標空燃比にフィードバック
制御する。

空燃比フィードバック制御時、上記O₂センサ１による
酸素濃度の検出は、空燃比のリーン側、リッチ側におい
て、次のようにしてなされる。

即ち、エンジン２の運転に伴い、排気ガスが導入孔24
を介して気体拡散室23へ導入されると、該気体拡散室23
内と外気が導入されている気体参照室26内との間に酸素
濃度差が生ずる。電池素子28が活性状態にあるときに
は、該酸素濃度差に応じて電池素子28の電極27a,27bの
間に電圧Vsが発生し、この電圧Vsが、第３図乃至第５図
に示したハーネス116中の一の配線コード121及びカプラ
100中のボードイン端子122、プリント配線基板119上の
配線パターン、オスピン113及びターミナル108並びに一
の配線コード107を介して差動増幅回路32の反転入力端
に供給される。前述したように該差動増幅回路32の非反
転入力端に供給される基準電圧Vsoは、供給空燃比が理
論混合比に等しいときに電池素子28に生ずる電圧Vsに設
定されている。

したがって、供給空燃比がリーン側にあるときには、
電池素子28の電圧Vsが基準電圧Vsoより小さくなること
により、差動増幅回路32の出力レベルが正レベルとな
る。

ここで、加熱用のヒータ31の温度が後述の如く目標制
御温度の上下に所定幅で設定されている活性温度範囲内
に入っているときは、スイッチ34はオン状態とせしめら
れているので、上記正レベル電圧がスイッチ34,電流検
出抵抗36を介して、更には上記に準じたカプラ100を介
した通電経路によって酸素ポンプ素子30に印加される。
この正レベル電圧の印加によって、酸素ポンプ素子30が
活性状態にあるときには、気体拡散室23内の酸素がイオ
ン化して電極29b,第２の壁部22及び電極29aを介して放
出されることにより、O₂センサ１の外部へ汲み出される
とともに、ポンプ電流が電極29aから電極29bに向かって
流れる。

一方、供給空燃比がリッチ側にあるときには、電池素
子28の電圧Vsが基準電圧Vsoより大きくなることによ
り、差動増幅回路32の出力レベルが負レベルとなり、上
述と逆の作用によって、O₂センサ１の外部の酸素が酸素
ポンプ素子30を介して気体拡散室23内へ汲み込まれると
ともに、ポンプ電流が電極29bから電流29aに向かって流
れる。また、供給空燃比が理論混合比に等しいときに
は、電池素子28の電圧Vsが基準電圧Vsoと等しくなるこ
とにより、差動増幅回路32の出力レベルは０となり、酸
素の汲出及び汲込は行われず、したがってポンプ電流は
流れない。

以上のように、気体拡散室23内の酸素濃度が一定とな
るように酸素の汲出及び汲込が行われ、ポンプ電流が流
れるので、このポンプ電流値I_Pは供給空燃比のリーン側
及びリッチ側において、排気ガスの酸素濃度に夫々比例
するものとなる。このポンプ電流値I_Pは、電流検出抵抗
36の両端に現れる電圧降下により、前述したようにO₂セ
ンサ１の検出信号としてECU4に供給され、これに基づい
て空燃比が検出される。

上記O₂センサ出力に基づく空燃比検出は、既述したよ
うに活性状態にあるときに行われる。第６図以下には、
ヒータ抵抗値を利用した温度制御並びに活性、不活性の
判別処理を含むセンサヒータ制御回路の構成及び作動内
容の一例が示されている。

ヒータ制御系は、第６図に示すように、前記ECU4内の
入出力回路413と、カプラ100内の内蔵抵抗による抵抗回
路網と、センサ本体側のヒータ31とで構成される。入出
力回路413には、ヒータ活性信号HACT（第７図（ａ））
の生成等を行うための制御処理回路450と、ヒータ・パ
ワーHPWR（第８図（ａ））系のメインドライブ用のP.MO
SFET451と、レファレンス・パワー（第８図（ｂ））系
の印加用の第１及び第２のトランジスタ452,453と、ヒ
ータ温度をヒータ抵抗R_Hの値から判断するのに使用され
る第1,第２及び第３の差動増幅回路（オペレーションア
ンプ）454,455及び456と、該各差動増幅回路454〜456の
出力が一方の入力端子に供給される第1,第２及び第３の
ANDゲート457,458及び459とが設けられている。

制御処理回路450は、ヒータ・ベースHBSを取り込むた
めのタイミングパルスとして一定周期で発生されるクロ
ックCKを第１〜第３のANDゲート457〜459の他方の入力
端子に印加する出力端子450₁と、各ANDゲート457〜459
の出力が供給される入力端子450₂,450₄,450₅と、第１及
び第２のトランジスタ452,453へ上記クロックCKと同期
したオン、オフ制御用信号を送出する出力端子450₃と、
ヒータON/OFF信号（第７図（ｂ））を送出する出力端子
450₆と、ヒータ活性信号HACTを送出する出力端子450₇と
を有する。

前記メインドライブ用のFET451のソース・ドレイン間
は、電源V_Bと、配線コード107₁の接続端との間に挿入さ
れており、そのゲートは、ヒータON/OFF信号を送出する
ための前記制御処理回路450の出力端子450₆に接続され
ている。また、上記配線コード107₁の接続端は、回路41
3内において抵抗460（抵抗値は例えば10KΩ）を介して
接地されている。

前記第１のトランジスタ452は、エミッタが接地され
ると共に、そのベースは、一定周期のクロックCKと同期
したオン、オフ制御用信号を送出するための前記制御処
理回路450の出力端子450₃に接続されている。第１のト
ランジスタ452のコレクタは第２のトランジスタ453のベ
ースに接続され、該第２のトランジスタ453のエミッタ
・コレクタ間は、電源V_Bと、配線コード107₂の接続端と
の間に挿入されている。上記第１及び第２のトランジス
タ452,453が制御処理回路450の出力端子450₃からの信号
によりスイッチングされることにより、ヒータ抵抗を検
出するための一定電圧（例えば10V）としてRPWRが配線
コード107₂を通してカプラ100内の抵抗回路網に一定周
期で印加される。

第１の差動増幅回路454の一方の入力端（反転入力
端）は、入力抵抗461（例えば抵抗値1KΩ）を介して配
線コード107₃の接続端に結線されると共に、第２及び第
３の差動増幅回路455,456の一方の入力端も同様に該抵
抗461を介して配線コード107₃の接続端に結線されてい
る。第１の差動増幅回路454の他方の入力端（非反転入
力端）は、入力抵抗462（例えば抵抗値1KΩ）を介して
配線コード107₄の接続端に結線され、また、第２及び第
３の差動増幅回路455,456の他方の入力端は、それぞれ
入力抵抗463,464（例えば抵抗値1KΩ）を介して配線コ
ード107₅,107₆の接続端に結線されている。

カプラ100側の内部の回路構成は、第６図に示すよう
に、まずメインドライブ用のFET451に結線された配線コ
ード107₁の接続端がカプラ100内において直接前記プリ
ント配線基板119上の配線パターンを通してヒータ用ボ
ードイン端子122₁に接続される構成となっている。

該ボードイン端子122₁は、配線コード121₁を介してO₂
センサ１のヒータ31の一端に接続されている。ヒータ31
の他端は、配線コード121₂を介してカプラ100側のヒー
タ用ボードイン端子122₂に接続され、該ボードイン端子
122₂は上記基板119上の配線パターンを通して前記入出
力回路413側への配線コード107₇の接続端に接続されて
いる。図示の場合は、配線コード107₇は入出力回路413
内において接地されている。かかるヒータ・グランドHG
NDについては、上記構成の他、既述したセンサ本体20の
電極27b,29bの場合と同様、センサボディへ接続するこ
とによって行うようにしてもよく、または破線で示す如
くカプラケースグランドとするような構成を採ることも
可能である。

ヒータ31には、上述のような構成によって前記FET451
のON/OFF制御に従ってヒータ・パワーHPWRが印加され
る。

カプラ100内には、上記HPWR系の他、内蔵の抵抗R₁〜R
₁₁から成る抵抗回路が形成されている。レファレンス・
パワーRPWR系の配線コード107₂の接続端は、カプラ100
内において抵抗R₁,R₂,R₃及びR₄の各一端に接続されてい
る。抵抗R₁（例えば抵抗値5.2KΩ）は、ヒータ抵抗R_Hを
検出するための電流をヒータ31に供給する抵抗であり、
その他端は接続点Ａに接続されている。該接続点Ａは直
接前記したボードイン端子122₁に接続されており、従っ
てヒータ31は上記抵抗R₁と直列に接続されている。

一方、上記接続点Ａは、抵抗R₈（例えば抵抗値4.0K
Ω）側へ分岐されており、該抵抗R₈を介して入出力回路
413側へのHBS系用の配線コード107₃の接続端にも接続さ
れている。

抵抗R₂（例えば抵抗値5.2KΩ）、抵抗R₄（例えば抵抗
値5.4KΩ）及び抵抗R₆（例えば抵抗値5.2KΩ）の各他端
は、それぞれ抵抗R₃,抵抗R₅及び抵抗R₇の各一端と接続
されており、これら抵抗R₃,抵抗R₅及び抵抗R₇の各他端
は、前記したボードイン端子122₂側のグランド用配線パ
ターンに接続されている。従って、上記抵抗R₂と抵抗R₃
との直列回路、抵抗R₄と抵抗R₅との直列回路、及び抵抗
R₆と抵抗R₇との直列回路は、ヒータ31と抵抗R₁から成る
直列回路に対してそれぞれ並列に接続されており、それ
ぞれブリッジ回路を構成する。

更に、各ブリッジ回路における抵抗R₂と抵抗R₃との接
続点Ｂ、抵抗R₄と抵抗R₅との接続点Ｃ、及び抵抗R₆と抵
抗R₇との接続点Ｄは、それぞれ抵抗R₉（例えば抵抗1.4K
Ω）、抵抗R₁₀（例えば抵抗1.3KΩ）、及び抵抗R₁₁（例
えば抵抗1.5KΩ）を介して、入出力回路413側へのHTR系
用、HHR系用、及びHLR系用の各配線コード107₄〜107₆の
接続端に接続されている。

上記抵抗R₃,R₅,R₇は、前記第３図及び第５図で説明し
た各丸ピン123の組により設定される４個の抵抗取付位
置のうちの３個所に取り付けられるソリッド抵抗124で
構成されるものであって、ヒータコントロールを行う場
合、抵抗R₃は制御中心温度を、また抵抗R₅は活性温度範
囲の上限温度を、更に抵抗R₇は下限温度を、それぞれ設
定するのに用いられ、それぞれ使用O₂センサのヒータ31
のバラツキを吸収できるよう固定差に合わせて所定抵抗
値に設定される。

なお、抵抗R₂,R₄,R₆並びに上記接続点A,B,C,Dから分
岐され各分岐点に対して直列に接続された抵抗R₈〜R₁₁
は、チップ抵抗で構成される。

レファレンスパワーRPWRとしては一定電圧が加わるの
で、該RPWR印加時、上記各接続点B,C,Dには、それぞれ
の直列回路の各抵抗の抵抗値に応じて定まる所定分圧電
圧が発生し、一方、接続点Ａには、ヒータ抵抗R_Hの大き
さに応じた分圧電圧（従って、その時点でのヒータ温度
を表す電圧）が発生するので、これらを利用して、実際
のヒータ温度が目標制御温度より高いか低いか、活性温
度の上限を超えているか否か、更には下限を下回ってい
るか否かの、３ポイントについて各差動増幅回路454〜4
56により比較判断することができる（第７図（ｄ））。

このように、ECU4内の制御回路側ではなく、本実施例
では使用O₂センサ側、即ち接続用のカプラ100内に個体
差に合わせて補正抵抗を組み込み、しかも、目標制御温
度の１ポイントのみの制御でもなく、活性温度の上下限
についても判別機能を持たせるべく、制御中心温度、上
限、下限用の３つの補正用の抵抗R₃,R₅,R₇を備え、セン
サ素子個々のヒータ31のバラツキを排除して適切に温度
制御を行うことが可能である。

更に、センサ素子に固有の上下限の補正抵抗を持つと
きは、ヒータ抵抗と温度との関係が必ずしも線形でない
ような場合にあっても、これに容易に対応でき、適切な
判別を行えると同時に、使用センサ素子に合った目標活
性温度にヒータ31を後述の如くデューティコントロール
することによって、O₂センサ出力の安定も図ることがで
き、特に、ヒータ温度の変動がポンプ電流値、従って空
燃比検出値に影響を与える比例出力型O₂センサ１のヒー
タコントロールに適したものとなる。

第６図の構成では、例えば、制御中心温度を700℃、
上限温度を800℃、下限温度を600℃として温度を制御す
るようにしており、下記はその場合の温度、抵抗、電圧
の関係の設定例である。

800℃/5.625Ω/6.2356V（2.356mV/℃） 700℃/5.2Ω/6.0V（4.25mΩ／℃） 600℃/4.775Ω/5.7444V（2.55mV/℃）上記抵抗R₃,R₅,R₇のそれぞれの抵抗値は、R₃は5.2K
Ω,R₅は5.625KΩ,R₇は4.775KΩに設定してある。

上記構成において、入出力回路413からは、第７図
（ｂ）に示すようなヒータON/OFF信号に従ってON/OFFす
るヒータ・パワーHPWRが送出される。HPWRは、第７図に
示す時刻t₁₀〜t₁₂、t₁₄〜t₁₅間においては、ヒータON/O
FF信号が所定周期τ（例えば16.384msec）毎にτ_ON時間
だけONし、τ−τ_ON時間（例えば256μsec）OFFするの
で、これに対応してτ_ON時間に亘りヒータ31に電圧が印
加される。一方、τ−τ_ON時間に相当する時間の間に、
レファレンス・パワーRPWRがヒータ回路とクローズす
る。該RPWRは、既述したように一定周期のクロックCKと
同期して送出されるので、第７図に示す時刻t₁₂〜t₁₄間
のようにヒータON/OFF信号が継続してOFF状態を続ける
ときでも、RPWRとして一定電圧がカプラ100側の抵抗回
路網に印加される。

第８図は、ヒータ応答性（Ｆ特）を説明するための上
記HPWRのOFFのタイミングとRPWRの印加タイミングとCK
の発生タイミングの具体的関係を示す。同図（ａ），
（ｂ）に示すように、HPWRのOFF時間T₁（T₁＝τ−
τ_ON）の期間中にRPWRがT₂＋T₃時間（T₁＝T₂＋T₃）に亘
って印加される。一方、クロックCKは、同図（ｃ）に示
す如く、RPWRの印加パルスの後半部T₂に合わせて発生さ
れる。

上述のような制御周期に設定するのは、次のような見
地からである。

ヒータ31は、HPWRのON、OFFによってデューティ制御
されるが（HPWRのOFF時間T₁が前述のように256μsecの
場合には、最大ONデューティ比は97％となる）、HPWRの
ON、OFFはドライブ用のMOSFET451によってなされいてお
り、FET451のONからOFFへの転換には遅れを伴う。他
方、RPWRの制御はトランジスタ453のON、OFFによって行
われており、トランジスタ453のOFFからONへの転換にも
遅れがある。ヒータ抵抗R_Hの検出を安定してかつ高精度
に行うためには、HRWRとRPWRの両者の重複期間が合って
はならず（重複すれば、ヒータ温度を電圧変換値として
求める場合のその検出用電源電圧値自体が変動してしま
うことになり、従って、これを避けるため、即ちRPWRと
しては常に一定電圧が印加されるようにするためRPWRと
HPWRは重複してはならない）、しかもRPWR印加後の電圧
安定時期にヒータ抵抗を取り込むためのタイミングパル
スとしてのクロックCKを発生させなければならない。

そこで、RPWRの印加パルスの前半部のT₂時間を設ける
ようにしており、これはFET451のOFFディレイ、トラン
ジスタ453のONディレイならびに実際に電圧が印加され
るカプラ100内の抵抗回路のブリッジ電圧の安定時間を
考慮して例えばT₂＝192μsecに設定され、一方、後半部
のT₃時間はT₁−T₂＝64μsecに設定されている。該T₃が
クロックCKの最小パルス幅であり、かかるパルスにより
ヒータ抵抗を示すヒータ・ベースHBSレベルをラッチす
れば、安定した高精度の検出が行える。

即ち、上記のようにしてRPWRとクロックCKが発生され
ると、RPWR印加時、カプラ100内の接続点Ａから、第７
図（ｄ）に示すように時刻t₁₀〜t₁₆においてヒータ抵抗
値に応じた電圧が取り出され、各時点でのヒータ抵抗R_H
を表すHBSとして回路上にラッチされる。一方、これと
同時に、接続点ＢにはRPWRを各抵抗R₂,R₃で分圧した所
定の分圧電圧が発生し、これがヒータ・トリガ・レファ
レンスHTRとして取り出される。HBSがヒータ抵抗R_H、従
ってヒータ31の実際の温度を表すのに対し、HTRはヒー
タ目標温度相当の抵抗値、従って制御中心温度を表わす
ので、それぞれの信号が第１の差動増幅回路454に与え
られると、両者の比較によりヒータ31の実際の温度が制
御中心温度より高いか低いかに対応した出力が第１のAN
Dゲート457に供給される。該ANDゲート457には、クロッ
クCKが印加されているので、上記出力はANDゲート457を
通して制御処理回路450に与えられ、該回路450は上述の
比較結果に応じてヒータON/OFF信号を形成し、HPWRをON
/OFFする。

第７図に示す作動例の場合には、時刻t₁₀,t₁₁,t₁₄,t
₁₅の各タイミングにおいては、目標制御温度を下回って
いるためHPWRをONするように、また、時刻t₁₂,t₁₃,t₁₆
の各タイミングにおいては上回っているのでOFFするよ
うに制御することとなる。

更に、RPWR印加時には、上記の制御の他活性、不活性
の判別処理も同時的に実行される。

RPWR印加時、カプラ100内の接続点C,Bには、それぞれ
各抵抗R₄,R₅、及びR₆,R₇で分圧した所定の分圧電圧が発
生し、それぞれヒータ・ハイ・レファレンスHHR、ヒー
タ・ロー・レファレンスHLRとして取り出され、それぞ
れの信号が第２及び第３の差動増幅回路455,456に与え
られる。一方、これら差動増幅回路455,456には、上述
したHBSについての信号も与えられている。HHR及びHLR
は、それぞれヒータ活性温度の上限及び下限を示すもの
であるから、各差動増幅回路455,456では、これらとHBS
との比較によって、ヒータ31の実際の温度が活性温度の
上限値を超えているか否に応じた出力、及び下限値を下
回っているか否かに応じた出力が取り出され、各ANDゲ
ート458,459を通して制御処理回路450に供給される。AN
Dゲート458,459を介して回路450に与えられる信号は、
活性温度範囲を基準としてみた場合のヒータ31の温度条
件を表わしており、制御処理回路450はこれに基づいて
第７図（ａ）に示すようなヒータ活性信号HACTを形成
し、出力端子450₇から送出する。

即ち、第７図の場合でいえば、時刻t₁₀においては下
限温度より下回っているので、不活性と判別し、不活性
状態を示すべくローレベルを出力する。O₂センサ１が活
性状態になく、従ってヒータ温度が低くてヒータ抵抗R_H
が小さければ、O₂センサ１が不活性であると判定するこ
とができる。このように、O₂センサ１の不活性をヒータ
抵抗R_Hの大きさをみて判別することができ、また、ヒー
タ31に実際に加熱のためのHPWRを加えない状態、即ちRP
WRの印加パルスを供給するだけでサンプリングにより正
確に判別を行うことができる。

第７図の時刻t₁₃の場合は、ヒータ温度は上限値より
高く、従ってヒータ抵抗R_Hが小さい状態（低温不活性）
ではないが、高温状態にあるとしてローレベルを出力す
る（高温不活性）。上限を超える高温時に不活性を意味
するローレベル信号を送出するのは、後述するようにセ
ンサ素子への過通電を回避する等のためである。

上記の如く、上下限の間の活性温度範囲外にあってヒ
ータ31が低温状態又は高温状態にあるときには、ヒータ
活性信号HACTをローレベルにするのに対し、活性温度範
囲内にあるときは、時刻t₁₁,t₁₂,t₁₄〜t₁₆に示すよう
に、活性状態にあると判断し、これを示すハイレベルを
出力する。

このようにして形成されたヒータ活性信号HACTにより
O₂センサ１素子部への通電のON/OFFを行う。即ち、ヒー
タ抵抗R_Hが下限温度に相当する抵抗値よりは大きく、か
つ上限温度に相当する抵抗値よりは小さい場合、従っ
て、ヒータ31が低温状態及び高温状態にないときには、
上記の如きHACTに基づきO₂センサ１のポンプ電流の供給
指令を発生し、ECU4は駆動回路414を介してスイッチ34
をオン状態にしてポンプ電流I_Pが流れ得る状態にする。
これにより、O₂センサ１素子部の低温時や高温時での過
通電によるブラックニング等の素子破壊を防止すること
ができ、また、O₂センサ１の出力が安定して酸素濃度を
正確に検出し得る状態にあるときに空燃比フィードバッ
ク制御を行わせることができる。即ち、ヒータ31の抵抗
値は電池素子28及び酸素ポンプ素子30の温度を反映する
と共に、既述したようにO₂センサ１の出力はこれらの素
子の温度変化の影響を受けるので、上記のようなヒータ
抵抗R_Hの大きさを利用した判別によりこの影響によるO₂
センサ１の出力の変動も防止される。

以上のようにして、O₂センサ１の活性、不活性の判別
が行われる。第６図に示したヒータ制御回路は、ヒータ
温度の検出精度が高く、従って、ヒータ抵抗R_Hを利用し
た不活性判別も、高精度のヒータ温度検出によって一層
正確性が増し、また、一旦O₂センサ１が活性化した後、
エンジンの低負荷状態が継続し、排気ガスの温度が低く
なるなどしてセンサ本体の温度もこれに伴って低下し不
活性となったときでも、かかる活性判別後の不活性状態
を適切に判定可能である。

本発明は、上記実施例に限定されず、種々の変形が可
能であり、例えば、適用し得るセンサ素子としては比例
出力型のものに限らない。また、比例出力型のものであ
っても、素子構造は第２図に示したものに限定されな
い。

（発明の効果）本発明によれば、加熱用ヒータを内蔵する排気濃度検
出素子と、前記加熱用ヒータによる該検出素子の温度を
所定の範囲に保つように該加熱用ヒータの通電量を制御
する通電制御装置と、前記排気濃度検出素子と通電制御
装置とを接続するカプラから成る排気濃度検出装置にお
いて、加熱用ヒータの加熱用回路とは別個に加熱用ヒー
タの温度を検出することにより排気濃度検出素子の温度
を検出する回路を設けたので、制御目標としての排気濃
度検出素子の温度が正確に測ることができ、カプラ内に
温度検出回路のブリッジ回路を構成する複数の抵抗を配
設したので、排気濃度検出素子の交換の際もカプラと一
体で行うことにより通電制御装置の調整をいちいち行う
必要がなく、カプラ内のブリッジ回路を構成する抵抗の
一つを加熱用ヒータのバラツキを吸収できるように個体
差に合わせて所定抵抗値に設定すればよい。かかる温度
検出回路による温度を指標として、加熱用ヒータの通電
量を制御するので、比較的容易にヒータ素子温度の個体
差変動を防止することができる。

又、３つのブリッジ回路を設け、制御中心温度、上
限、下限用の３つの補正用抵抗を備えることにより排気
濃度検出素子の活性温度の上下限についても判別機能を
持たせる事ができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は燃料供給制御
装置の全体構成図、第２図はO₂センサのセンサ本体の構
造をも含めて示す空燃比制御装置の構成図、第３図は接
続用のカプラの構成を示す斜視図、第４図はカプラの結
合用接続端子を示す図、第５図はカプラの内部構造を示
す断面図、第６図はヒータ制御回路の構成を示す回路
図、第７図は第６図の制御処理回路の作動等を説明する
ためのタイミングチャート、第８図は制御処理回路側の
制御周期の一例を示す説明図である。１……O₂センサ、４……電子コントロールユニット（EC
U）、20……センサ本体（センサ素子部）、31……ヒー
タ、100……カプラ、124……ソリッド抵抗、413……ヒ
ータ系入出力回路、450……制御処理回路、R₁〜R₁₁……
抵抗。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱用ヒータを内蔵する排気濃度検出素子
と、前記加熱用ヒータによる温度を所定の範囲に保つよ
うに該加熱用ヒータの通電量を制御する通電制御装置
と、前記排気濃度検出素子と通電制御装置とを接続する
カプラから成る排気濃度検出装置において、前記通電制
御装置は、前記加熱用ヒータを加熱するための電源と、
該電源から前記加熱用ヒータに印加する加熱用電流を制
御するスイッチと、前記加熱用ヒータの温度を検出する
ための電源と、差動増幅回路とを備え、前記カプラ内部
には前記加熱用ヒータと直列に接続される第１の抵抗
と、この直列回路に並列に接続される第２の抵抗及び第
３の抵抗を直列に接続した回路とからなるブリッジ回路
を配設し、前記加熱用電流を制御するスイッチがオフの
時、前記加熱用ヒータの温度を検出するための電源を前
記ブリッジ回路に印加し、前記加熱用ヒータと前記第１
の抵抗との接続点の電圧と前記第２の抵抗と前記第３の
抵抗との接続点の電圧を前記差動増幅回路に入力し該差
動増幅回路の出力に基づいて前記加熱用電流を制御する
スイッチを制御することを特徴とする排気濃度検出装
置。
【請求項２】前記カプラ内に形成される加熱用ヒータと
のブリッジ回路を構成する複数の抵抗の内少なくとも一
つはソリッド抵抗として前記カプラ内に配設される配線
基板上に立設される端子に固定され、他の抵抗はチップ
抵抗として前記配線基板上に直接固定されることを特徴
とする請求項１記載の排気濃度検出装置。
【請求項３】前記カプラ内に形成される加熱用ヒータと
のブリッジ回路は、前記加熱用ヒータと直列に接続され
る第１の抵抗と、この直列回路に並列に２つの前記第１
の抵抗及び前記第３の抵抗を直列に接続した３組の回路
とからなる３個のブリッジ回路から成り、前記加熱用ヒ
ータと前記第１の抵抗との接続点の電圧と、前記加熱用
ヒータと並列に接続された前記第１の抵抗及び前記第３
の抵抗の接続点の電圧とを入力端子に接続する３つの差
動増幅回路を前記通電制御装置に設けたことを特徴とす
る請求項１記載の排気濃度検出装置。