JP4914099B2 - 排気ガスセンサのヒータ制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明による排気ガスセンサのヒータ制御装置を適用される内燃機関及びその制御システムの全体構成を示している。
まず、ステップS701では、内燃機関10の回転数から完爆状態か否かを判定し、完爆状態であれば、ステップS703に進み、ステップS701が否定であれば、ステップS702でヒータ32Hをオフして終了する。
まず、ステップS901では、内燃機関10の回転数から完爆状態か否かを判定し、完爆状態であれば、ステップS903に進み、ステップS901が否定であれば、ステップS902でヒータ32Hをオフして終了する。
実施形態3では、図4(c)で説明したように、センサ素子32Sの昇温速度が高いと、センサ素子内部に熱応力が生じることから、ヒータ目標温度を瞬時に切り換えるのではなく、所定値ずつ徐々に変化させることで、センサ素子32Sの昇温速度を緩やかにし、熱応力を抑えたヒータ制御を行う。
まず、ステップS1101では、内燃機関10の回転数から完爆状態か否かを判定し、完爆状態であれば、ステップS1103に進み、ステップS1101が否定であれば、ステップS1102でヒータ32Hをオフして終了する。
点に着目したものである。
11 気筒
12 ピストン
13 燃焼室
14 点火コイル・パワースイッチ手段
15 点火プラグ
16 吸気ポート
17 吸気弁
18 排気ポート
19 排気弁
20 吸気管
21 エアクリーナ
22 インジェクタ
23 エアフローセンサ
24 スロットルバルブ
25 スロットル開度センサ
26 アイドルスピードコントロールバルブ(ISC)
27 冷却水温センサ
28 クランク角センサ
29 排気管
30 触媒コンバータ
31 マフラ
32 リニア空燃比センサ
320 リニア空燃比センサ
32S センサ素子
32H ヒータ
32S−Ip Ipセル部
32S−Vs Vsセル部(理論空燃比検出部)
321 内側プロテクタチューブ
322 外側プロテクタチューブ
323、324 穴
33 燃料タンク
34 燃料ポンプ
35 プレッシャレギュレータ
36 燃料管
40 コントロールユニット(ECU)
401 センサ電圧制御部
402 起電力検出部
403 ヒータ通電制御部
404 判定手段
405 記憶手段
406 照合手段
42 クロック発生器
43 ROM
44 RAM
45 タイマカウンタ
46 入出力インターフェイス(I/O)
47 出力回路
48 デジタル入力回路
49 A/D(アナログ/デジタル)変換器
50 アナログ入力回路
Claims (11)
- 理論空燃比検出部を含むセンサ素子と、前記センサ素子を加熱するヒータとを有する排気ガスセンサのヒータ制御装置であって、
前記ヒータ制御装置は、前記センサ素子の前記理論空燃比検出部が生じる起電力または起電力変化量が所定値以上になったか否かを判別する判別手段と、車両の運転状態と前記判定手段の判定結果に基づいて前記ヒータに対して通電制御を行うヒータ通電制御手段と、少なくとも備えており、
該ヒータ通電制御手段は、ヒータ通電開始後にセンサ活性温度よりも低い温度で加熱を行う第1ウォームアップ通電を前記ヒータに対して行なう第1期間と、前記第1期間経過後に前記第1期間よりも更に低い温度で加熱を行う第2ウォームアップ通電を前記ヒータに対して行なう第2期間を設定する設定手段と、
該第1期間では前記ヒータに対して前記第1ウォームアップ通電を行い、前記第2期間では前記ヒータに対して前記第2ウォームアップ通電を行うウォームアップ通電手段と、
前記第2期間が経過、あるいは前記第1期間あるいは前記第2期間において前記判別手段が肯定判定した時に、前記ヒータに対する通電を、前記第1ウォームアップ通電の加熱温度より高温の加熱を行う活性化通電に切り換える切り換え手段と、を備えることを特徴とする排気ガスセンサのヒータ制御装置。 - 理論空燃比検出部を含むセンサ素子と、前記センサ素子を加熱するヒータとを有する排気ガスセンサのヒータ制御装置であって、
前記ヒータ制御装置は、前記センサ素子の前記理論空燃比検出部が生じる起電力または起電力変化量が所定値以上になったか否かを判別する判別手段と、車両の運転状態と前記判定手段の判定結果に基づいて前記ヒータに対して通電制御を行うヒータ通電制御手段と、少なくとも備えており、
該ヒータ通電制御手段は、センサ活性温度よりも低い温度で加熱を行う第1ウォームアップ通電を前記ヒータに対して行なう第1期間と、前記第1期間よりも更に低い温度で加熱を行う第2ウォームアップ通電を前記ヒータに対して行なう第2期間とを設定する設定手段と、
ヒータ通電開始後に前記第1期間による第1ウォームアップ通電と前記第2期間による第2ウォームアップ通電を前記ヒータに対して繰返し行うウォームアップ通電手段と、
該ウォームアップ通電手段よるその繰返し回数が所定値になるか、あるいは前記第1期間あるいは前記第2期間において前記判別手段が肯定判定した時に、前記ヒータに対する通電を、前記第1ウォームアップ通電の加熱温度より高温の加熱を行う活性化通電に切り換える切り換え手段と、を備えることを特徴とする排気ガスセンサのヒータ制御装置。 - 前記第1期間に行なう第1ヒータウォームアップ通電は、前記センサ素子が昇温する温度が250℃から300℃の範囲であることを特徴とする請求項1または2に記載の排気ガスセンサのヒータ制御装置。
- 前記第2期間に行なう第2ヒータウォームアップ通電は、前記センサ素子が昇温する温度が50℃から100℃の範囲であることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の排気ガスセンサのヒータ制御装置。
- 前記第1期間中に前記判別手段が肯定判定した時に前記第1期間を開始してから前記判定手段が肯定判定するまでの期間を記憶する記憶手段を有し、前記設定手段は、前記記憶手段に記憶された期間情報に基づいて前記第1期間を可変設定することを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の排気ガスセンサのヒータ制御装置。
- 前記設定手段は、前記記憶手段に記憶された前記期間情報が所定範囲外である場合には、前記第1期間を所定範囲内の値に設定することを特徴とする請求項5に記載の排気ガスセンサのヒータ制御装置。
- 前記ウォームアップ通電手段は、ヒータ通電切換時のヒータ通電を所定量ずつ徐々に変化させることを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の排気ガスセンサのヒータ制御装置。
- 前記切り換え手段は、前記第1期間あるいは前記第2期間が経過したことを、タイマにより判定することを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の排気ガスセンサのヒータ制御装置。
- 前記切り換え手段は、前記第1期間あるいは前記第2期間が経過したことを、内燃機関に吸入される吸入空気量の積算値により判定することを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の排気ガスセンサのヒータ制御装置。
- 前記設定手段は、前記第1期間あるいは前記第2期間を内燃機関の運転状態に応じて設定することを特徴とする請求項1から9の何れか一項に記載の排気ガスセンサのヒータ制御装置。
- 前記ヒータはデューティ信号によって駆動され、デューティ比制御によってヒータ通電を制御することを特徴とする請求項1から10の何れか一項に記載の排気ガスセンサのヒータ制御装置。
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