JP4992935B2 - Exhaust gas sensor activation control device - Google Patents

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Description

本発明は、排気ガスセンサの活性化制御装置に関するものである。   The present invention relates to an activation control device for an exhaust gas sensor.

排気ガス中のガス濃度を検出する排気ガスセンサとしては、排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ２センサや、排気ガス中の酸素濃度と未燃ガス濃度からエンジン内の燃料空燃比を検出するＡ／Ｆセンサ等がある。 As an exhaust gas sensor that detects the gas concentration in the exhaust gas, an O 2 sensor that detects the oxygen concentration in the exhaust gas, or A that detects the fuel air-fuel ratio in the engine from the oxygen concentration and the unburned gas concentration in the exhaust gas. / F sensor.

さらに、このような排気ガスセンサには、電気ヒータによりセンサ素子を６００℃〜７００℃等の活性温度まで加熱することで、センサ素子を構成する固体電解質の酸素イオンの移動度を高めて、センサ素子を活性化させるものがある。   Furthermore, in such an exhaust gas sensor, the sensor element is heated to an activation temperature such as 600 ° C. to 700 ° C. by an electric heater, thereby increasing the mobility of oxygen ions of the solid electrolyte constituting the sensor element. There is something that activates.

このようなセンサ素子を活性温度まで加熱する排気ガスセンサでは、通常、内燃機関の始動後に、この排気ガスセンサを使用可能な状態とするために、電気ヒータによりセンサ素子を加熱して、センサ素子を活性化させている。   In an exhaust gas sensor that heats such a sensor element to an activation temperature, the sensor element is usually heated by an electric heater to activate the sensor element so that the exhaust gas sensor can be used after the internal combustion engine is started. It has become.

ただし、排気ガス中に存在する液状の水分が排気ガスセンサに付着して内部に侵入し、６００℃等の高温に加熱されたセンサ素子に液状の水分が付着すると、水分が付着している部分と、付着していない部分では温度差が大きくなり、熱膨張差が大きくなる等の理由により、センサ素子の破損、いわゆる被水割れが生じる。このため、従来では、例えば、下記の特許文献１〜３に記載のように、被水割れの対策が種々検討されている。   However, if liquid moisture present in the exhaust gas adheres to the exhaust gas sensor and enters the interior, and liquid moisture adheres to the sensor element heated to a high temperature such as 600 ° C., the portion where the moisture is adhered In the non-adhered portion, the temperature difference becomes large and the thermal expansion difference becomes large, so that the sensor element is damaged, so-called water cracking occurs. For this reason, conventionally, various countermeasures against water cracking have been studied, for example, as described in Patent Documents 1 to 3 below.

特許文献１に記載の技術では、排気ガス中に液状の水分が存在しなくなるまで、ヒータによるセンサ素子の加熱を制限し、排気ガス中に液状の水分が存在しなくなってから、センサ素子をヒータで加熱することで、被水割れの防止を図っている。   In the technique described in Patent Document 1, heating of the sensor element by the heater is limited until liquid moisture does not exist in the exhaust gas, and after the liquid moisture does not exist in the exhaust gas, the sensor element is heated to the heater. Heating is used to prevent water cracking.

また、特許文献２、３に記載の技術では、排気ガス中に液状の水分が存在する間は、ヒータの加熱温度をセンサ素子の活性温度よりも低くして、センサに付着した液状の水分を蒸発させ、排気ガス中に液状の水分が存在しなくなってから、センサ素子を活性化温度までヒータで加熱することで、被水割れの防止を図っている。   Further, in the techniques described in Patent Documents 2 and 3, while liquid moisture exists in the exhaust gas, the heating temperature of the heater is set lower than the activation temperature of the sensor element so that the liquid moisture attached to the sensor is removed. After the evaporation and the liquid water is no longer present in the exhaust gas, the sensor element is heated to the activation temperature with a heater to prevent water cracking.

特開２００１−４１９２３号公報JP 2001-41923 A 特開２００４−６９６４４号公報JP 2004-69644 A 特開２００６−２２０５７３号公報JP 2006-220573 A

しかし、外気温が低い低温時に内燃機関が始動すると、内燃機関の温度も低いので内燃機関からの排気ガス中に液状の水分が多く含まれることとなり、内燃機関が暖まって十分な温度に達するまでは、排気ガス中に液状の水分が存在する。   However, if the internal combustion engine is started when the outside air temperature is low, the temperature of the internal combustion engine is also low, so the exhaust gas from the internal combustion engine contains a lot of liquid moisture, and the internal combustion engine is warmed up to reach a sufficient temperature. In the exhaust gas, liquid moisture exists.

このため、特許文献１に記載の技術では、内燃機関の低温始動時から内燃機関が暖まって排気ガス中に液状の水分が存在しなくなるまでの間、ヒータによるセンサ素子の加熱を待たなければならない。   For this reason, in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to wait for the sensor element to be heated by the heater from the time when the internal combustion engine is started at a low temperature until the internal combustion engine is warmed and liquid moisture does not exist in the exhaust gas. .

また、特許文献２、３に記載の技術では、内燃機関の低温始動時から内燃機関が暖まって排気ガス中に液状の水分が存在しなくなるまでの間は、センサ素子の活性温度よりも低い温度でセンサ素子をヒータで加熱し続けなければならない。   Further, in the techniques described in Patent Documents 2 and 3, the temperature is lower than the activation temperature of the sensor element from the time when the internal combustion engine is started at a low temperature until the internal combustion engine is warmed and no liquid moisture exists in the exhaust gas. Thus, the sensor element must be continuously heated by the heater.

このように、上述の特許文献１、２、３の技術は、排気ガス中に液状の水分が存在しなくなるまでの時間を短縮する技術ではないので、排気ガス中に液状の水分が存在しなくなるまでの間は、センサ素子を活性温度まで加熱できず、センサ素子の活性化が遅れてしまう。   As described above, the techniques disclosed in Patent Documents 1, 2, and 3 are not techniques for shortening the time until liquid moisture does not exist in the exhaust gas, and therefore liquid moisture does not exist in the exhaust gas. In the meantime, the sensor element cannot be heated to the activation temperature, and the activation of the sensor element is delayed.

本発明は上記点に鑑みて、上述の従来技術よりも、センサ素子を早期に活性化できる排気ガスセンサの活性化制御装置を提供することを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to provide an activation control device for an exhaust gas sensor that can activate a sensor element earlier than the above-described conventional technology.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、内燃機関（１）の始動時に水温センサ（６４）が検出した水温が、第１水温判定値よりも低いか否かを判定する第１水温判定手段（Ｓ１）と、
内燃機関（１）の始動時における水温センサ（６４）が検出した水温が、第１水温判定値よりも高く、かつ、第１水温判定値よりも高く設定された第２水温判定値よりも低いか否かを判定する第２水温判定手段（Ｓ５）と、
第１水温判定手段（Ｓ１）が第１水温判定値よりも低いと判定した場合に、燃料噴射手段（１１、１２）からの燃料噴射を実行することにより、捕集器（４０）の触媒に燃料を供給して、触媒で燃料を燃焼させるとともに、ＥＧＲバルブ（５１）を全閉とする駆動制御とスロットルバルブ（２２）を全開とする駆動制御の少なくとも一方を実行することにより、排気ガスの一部を吸気通路（２０、２１）に還流しないＥＧＲカットを実行することで、排気ガスの温度を上昇させる第１排気温上昇手段を実行する手段（Ｓ２）と、
第２水温判定手段（Ｓ５）が、第１水温判定値よりも高く、かつ、第２水温判定値よりも低いと判定した場合に、触媒への燃料供給を目的とした燃料噴射手段（１１、１２）からの燃料噴射を実行せず、ＥＧＲカットを実行することで、排気ガスの温度を上昇させる第２排気温上昇手段を実行する手段（Ｓ６）と、
第１排気温上昇手段もしくは第２排気温上昇手段を実行した後、排気温センサ（６３）が検出した排気温度が排気温判定値よりも高いか否かを判定する排気温判定手段（Ｓ７）と、
排気温判定手段（Ｓ７）が排気温判定値よりも高いと判定した場合に、電気ヒータ（７２）の通電を開始する通電制御手段（Ｓ９）とを備えることを特徴としている。 To achieve the above object, according to the invention of claim 1, a water temperature of the water temperature sensor (64) detects during startup of the internal combustion engine (1) is determined or lower or not than the first water temperature determination value First water temperature determination means (S1)
The water temperature detected by the water temperature sensor (64) at the start of the internal combustion engine (1) is higher than the first water temperature determination value and lower than the second water temperature determination value set higher than the first water temperature determination value. Second water temperature determination means (S5) for determining whether or not,
When the first water temperature determination means (S1) determines that the first water temperature determination value is lower than the first water temperature determination value, the fuel injection from the fuel injection means (11, 12) is performed, so that the catalyst of the collector (40) By supplying fuel and burning the fuel with the catalyst, at least one of drive control for fully closing the EGR valve (51) and drive control for fully opening the throttle valve (22) is performed. Means (S2) for executing first exhaust temperature raising means for raising the temperature of the exhaust gas by executing EGR cut that does not partially recirculate to the intake passages (20, 21);
When the second water temperature determination means (S5) determines that it is higher than the first water temperature determination value and lower than the second water temperature determination value, the fuel injection means (11, 11) for the purpose of supplying fuel to the catalyst 12) executing a second exhaust temperature raising means for raising the temperature of the exhaust gas by executing EGR cut without executing the fuel injection from 12),
After executing the first exhaust temperature raising means or the second exhaust temperature raising means, the exhaust temperature judgment means (S7) for judging whether or not the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor (63) is higher than the exhaust temperature judgment value. When,
The exhaust temperature determination means (S7) includes an energization control means (S9) that starts energization of the electric heater (72) when it is determined that the exhaust temperature determination value is higher than the exhaust temperature determination value.

請求項１に記載の発明では、例えば、第１水温判定値を、排気ガス中に液状の水分が含まれる状態となるときの冷却水の上限温度に基づいて決定しておき、排気温判定値を、排気ガス中に液状の水分が存在しない状態となるときの排気の下限温度に基づいて決定しておくことで、内燃機関の始動時の水温が低く、排気ガス中に液状の水分が含まれる状態となる場合に、第１、第２排気温上昇手段によって排気ガスの温度を上昇させて、排気ガス中に液状の水分が存在しない状態にすることができる。 In the first aspect of the invention, for example, the first water temperature determination value is determined based on the upper limit temperature of the cooling water when the liquid gas is contained in the exhaust gas, and the exhaust temperature determination value is determined. Is determined based on the lower limit temperature of the exhaust gas when there is no liquid moisture in the exhaust gas, so that the water temperature at the start of the internal combustion engine is low and the liquid gas is contained in the exhaust gas. In such a state, the temperature of the exhaust gas can be raised by the first and second exhaust temperature raising means so that liquid moisture does not exist in the exhaust gas.

したがって、本発明によれば、内燃機関の始動時の水温が低く、排気ガス中に液状の水分が含まれる状態となる場合に、第１、第２排気温上昇手段によって排気ガスの温度を上昇させて、排気ガス中に液状の水分が存在しない状態にしているので、上述の従来技術と比較して、内燃機関の始動後から電気ヒータの通電を開始してセンサ素子を活性温度まで加熱するまでの時間を短縮でき、センサ素子を早期に活性化できる。 Accordingly, by the present invention lever, low water temperature when the internal combustion engine is started, when the state that contains the liquid water in the exhaust gas, the first, the temperature of the exhaust gas by the second exhaust temperature raising means Since the liquid gas is not present in the exhaust gas, the electric heater is energized after the start of the internal combustion engine and the sensor element is heated to the activation temperature as compared with the above-described prior art. Time can be shortened, and the sensor element can be activated early.

また、請求項１に記載の発明では、内燃機関（１）の始動時における水温センサ（６４）が検出した水温が、第１水温判定値よりも高く、かつ、第２水温判定値よりも低い場合に、触媒への燃料供給を目的とした燃料噴射手段（１１、１２）からの燃料噴射を実行せず、内燃機関（１）の始動時における水温センサ（６４）が検出した水温が、第１水温判定値よりも低い場合にのみ、触媒への燃料供給を目的とした燃料噴射手段（１１、１２）からの燃料噴射を実行するようにしているので、どちらの場合にも、触媒への燃料供給を目的とした燃料噴射手段（１１、１２）からの燃料噴射を実行するときと比較して、燃費の悪化を抑制することができる。 In the invention according to claim 1 , the water temperature detected by the water temperature sensor (64) at the start of the internal combustion engine (1) is higher than the first water temperature determination value and lower than the second water temperature determination value. In this case, fuel injection from the fuel injection means (11, 12) for supplying fuel to the catalyst is not executed, and the water temperature detected by the water temperature sensor (64) at the start of the internal combustion engine (1) is The fuel injection from the fuel injection means (11, 12) for the purpose of supplying fuel to the catalyst is executed only when the water temperature is lower than the water temperature judgment value. Compared to when fuel injection from the fuel injection means (11, 12) for the purpose of supplying fuel is performed, deterioration of fuel consumption can be suppressed.

請求項１に記載の発明において、請求項２に記載のように、第１、第２排気温上昇手段を実行する手段で、ＥＧＲバルブ（５１）を全閉とする駆動制御を実行することにより、ＥＧＲカットを実行することに加えて、スロットルバルブ（２２）の開度を全開よりも小さくする駆動制御を実行することにより、燃料を触媒に供給して、触媒で燃料を燃焼させることも可能である。 In the invention of claim 1, as claimed in claim 2, first, by a means for performing a second exhaust temperature raising means, by executing the driving control to fully closed the EGR valve (51) In addition to executing EGR cut, it is also possible to supply fuel to the catalyst and burn the fuel with the catalyst by executing drive control that makes the opening of the throttle valve (22) smaller than fully open It is.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第１実施形態におけるディーゼルエンジンの制御システムの全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole diesel engine control system composition in a 1st embodiment of the present invention. Ａ／Ｆセンサ７０の断面図である。3 is a cross-sectional view of an A / F sensor 70. FIG. 図１中のＥＣＵ８０が実行する排気ガスセンサの活性化制御処理の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the activation control process of the exhaust gas sensor which ECU80 in FIG. 1 performs.

（第１実施形態）
本実施形態は、本発明の排気ガスセンサの活性化制御装置を、車両に搭載される内燃機関としてのディーゼルエンジンの制御システムに適用したものである。図１に、本実施形態におけるディーゼルエンジンの制御システムを示す。 (First embodiment)
In the present embodiment, the exhaust gas sensor activation control apparatus of the present invention is applied to a control system for a diesel engine as an internal combustion engine mounted on a vehicle. In FIG. 1, the control system of the diesel engine in this embodiment is shown.

図１に示すディーゼルエンジンの制御システムは、エンジン１と、高圧燃料を蓄える１つのコモンレール１１と、エンジン１に設けられ、コモンレール１１に連結された複数の燃料噴射弁１２とを有している。コモンレール１１および燃料噴射弁１２は、エンジン１のシリンダに燃料を噴射する燃料噴射手段を構成しており、コモンレール１１に蓄えられた高圧燃料を、燃料噴射弁１２からエンジン１のシリンダ内に噴射するようになっている。   The diesel engine control system shown in FIG. 1 includes an engine 1, one common rail 11 that stores high-pressure fuel, and a plurality of fuel injection valves 12 that are provided in the engine 1 and connected to the common rail 11. The common rail 11 and the fuel injection valve 12 constitute fuel injection means for injecting fuel into the cylinder of the engine 1, and inject high-pressure fuel stored in the common rail 11 into the cylinder of the engine 1 from the fuel injection valve 12. It is like that.

エンジン１の吸気マニホールド２１は、吸気管２０に連結されており、その連結部にスロットルバルブ２２が設けられている。吸気管２０および吸気マニホールド２１は、エンジン１に吸入される空気、すなわち、吸気が流れる吸気通路を構成している。スロットルバルブ２２は、吸気通路の通路面積を調整することで吸気流量を調整するものである。   An intake manifold 21 of the engine 1 is connected to an intake pipe 20, and a throttle valve 22 is provided at the connection portion. The intake pipe 20 and the intake manifold 21 constitute an intake passage through which air sucked into the engine 1, that is, intake air flows. The throttle valve 22 adjusts the intake air flow rate by adjusting the passage area of the intake passage.

エンジン１の排気マニホールド３１は、排気管３０に連結されており、排気管３０の途中には、排気ガス中の粒子状物質（以下、ＰＭという）を捕集する捕集器４０が設置されている。排気管３０および排気マニホールド３１は、排気ガスが流れる排気通路を構成している。   An exhaust manifold 31 of the engine 1 is connected to an exhaust pipe 30, and a collector 40 that collects particulate matter (hereinafter referred to as PM) in the exhaust gas is installed in the middle of the exhaust pipe 30. Yes. The exhaust pipe 30 and the exhaust manifold 31 constitute an exhaust passage through which exhaust gas flows.

捕集器４０は、触媒付きのフィルタを有している。この捕集器４０は、例えば、コーディエライト等の耐熱性セラミックスによりハニカム構造体を形成し、多孔性の隔壁で区画された多数の排気流路４０１の入口または出口を互い違いに目封じしてなるものであり、このハニカム構造体に酸化触媒が担持されている。そして、エンジン１からの排気ガスは、入口側が開口している排気流路４０１内に入り、多孔性の隔壁を通過して隣の排気流路４０１に流入するようになっており、多孔性の隔壁を通過する際にＰＭが捕集される。   The collector 40 has a filter with a catalyst. The collector 40 is formed by forming a honeycomb structure with heat-resistant ceramics such as cordierite, and alternately sealing the inlets or outlets of a large number of exhaust passages 401 partitioned by porous partition walls. The honeycomb structure has an oxidation catalyst supported thereon. The exhaust gas from the engine 1 enters the exhaust passage 401 having an opening on the inlet side, passes through the porous partition wall, and flows into the adjacent exhaust passage 401. PM is collected as it passes through the partition.

排気管３０における捕集器４０の上流側には、遠心過給機１３のタービン１４が設けられ、このタービン１４は、吸気管２０に設けられたコンプレッサ１５とタービン軸を介して連結されている。これにより、排気ガスの熱エネルギーを利用してタービン１４を駆動するとともに、タービン軸を介してコンプレッサ１５を駆動し、吸気管２０に導入される吸気をコンプレッサ１５内で圧縮する。   A turbine 14 of the centrifugal supercharger 13 is provided on the upstream side of the collector 40 in the exhaust pipe 30, and this turbine 14 is connected to a compressor 15 provided in the intake pipe 20 via a turbine shaft. . Thus, the turbine 14 is driven using the thermal energy of the exhaust gas, and the compressor 15 is driven via the turbine shaft, and the intake air introduced into the intake pipe 20 is compressed in the compressor 15.

コンプレッサ１５よりも下流側で、スロットルバルブ２２よりも上流側の吸気管２０内には、インタークーラ２３が設けられ、コンプレッサ１５で圧縮されて高温となった吸気はインタークーラ２３で冷却される。   An intercooler 23 is provided in the intake pipe 20 downstream of the compressor 15 and upstream of the throttle valve 22, and the intake air compressed to the high temperature by the compressor 15 is cooled by the intercooler 23.

排気マニホールド３１と吸気マニホールド２１とは、ＥＧＲ通路５０によって連結されており、排気ガスの一部がＥＧＲ通路５０を介して吸気通路に還流させるようになっている。そして、ＥＧＲ通路５０と吸気マニホールド２１との連結部にはＥＧＲバルブ５１が設けられ、ＥＧＲバルブ５１によってＥＧＲ通路５０の通路面積が調整されて吸気通路へ還流される排気ガスの量が調整されるようになっている。   The exhaust manifold 31 and the intake manifold 21 are connected by an EGR passage 50 so that a part of the exhaust gas is recirculated to the intake passage through the EGR passage 50. An EGR valve 51 is provided at the connecting portion between the EGR passage 50 and the intake manifold 21, and the EGR valve 51 adjusts the passage area of the EGR passage 50 to adjust the amount of exhaust gas recirculated to the intake passage. It is like that.

ＥＧＲ通路５０の途中には、還流される排気ガスを冷却するためのＥＧＲクーラ５２と、ＥＧＲクーラ５２をバイパスして排気ガスを還流させるＥＧＲバイパス通路５３とが、設けられている。また、ＥＧＲクーラ５２とＥＧＲバイパス通路５３が合流する部位には、還流される排気ガスの流れを切り替えるＥＧＲバイパスバルブ５４が設けられている。   In the middle of the EGR passage 50, an EGR cooler 52 for cooling the recirculated exhaust gas, and an EGR bypass passage 53 for bypassing the EGR cooler 52 and recirculating the exhaust gas are provided. Further, an EGR bypass valve 54 for switching the flow of the exhaust gas to be recirculated is provided at a portion where the EGR cooler 52 and the EGR bypass passage 53 merge.

排気管３０には、捕集器４０の前後差圧に応じた電気信号を出力する差圧センサ６１が設けられている。この差圧センサ６１の一端側は捕集器４０の上流側にて排気管３０に接続され、差圧センサ６１の他端側は捕集器４０の下流側にて排気管３０に接続されている。   The exhaust pipe 30 is provided with a differential pressure sensor 61 that outputs an electrical signal corresponding to the differential pressure across the collector 40. One end side of the differential pressure sensor 61 is connected to the exhaust pipe 30 on the upstream side of the collector 40, and the other end side of the differential pressure sensor 61 is connected to the exhaust pipe 30 on the downstream side of the collector 40. Yes.

また、排気管３０における捕集器４０の上流側には、捕集器４０に流入する排気ガスの温度に応じた電気信号を出力する第１排気温センサ６２が設置され、排気管３０における捕集器４０の下流側には、捕集器４０を通過した排気ガスの温度に応じた電気信号を出力する第２排気温センサ６３が設置されている。   A first exhaust temperature sensor 62 that outputs an electrical signal corresponding to the temperature of the exhaust gas flowing into the collector 40 is installed upstream of the collector 40 in the exhaust pipe 30. A second exhaust temperature sensor 63 that outputs an electrical signal corresponding to the temperature of the exhaust gas that has passed through the collector 40 is installed on the downstream side of the collector 40.

さらに、排気管３０における捕集器４０および第２排気温センサ６３の下流側には、排気ガスセンサとしてのＡ／Ｆセンサ７０が設置されている。Ａ／Ｆセンサ７０は、排気ガス中の酸素濃度と未燃ガス濃度からエンジン内の燃焼空燃比をリッチ域からリーン域までの全域にわたって検出するものである。   Further, an A / F sensor 70 as an exhaust gas sensor is installed downstream of the collector 40 and the second exhaust temperature sensor 63 in the exhaust pipe 30. The A / F sensor 70 detects the combustion air-fuel ratio in the engine from the rich region to the lean region from the oxygen concentration in the exhaust gas and the unburned gas concentration.

ここで、図２にＡ／Ｆセンサ７０の断面図を示す。Ａ／Ｆセンサ７０としては、例えば、図２に示すような限界電流式の一般的なものが採用可能である。Ａ／Ｆセンサ７０は、図示しないカバーの内部に、センサ素子７１と、センサ素子を加熱する電気ヒータ７２とを有している。具体的には、基板７１１の上には、下から順に、電気ヒータ７２、絶縁層７１２、下側スペーサ７１３、ジルコニア等の固体電解質層７１４、上側スペーサ７１５、ガスが拡散する拡散層７１６、異物を排除するトラップ層７１７が形成されている。   Here, FIG. 2 shows a cross-sectional view of the A / F sensor 70. As the A / F sensor 70, for example, a general limiting current type as shown in FIG. 2 can be adopted. The A / F sensor 70 includes a sensor element 71 and an electric heater 72 that heats the sensor element inside a cover (not shown). Specifically, an electric heater 72, an insulating layer 712, a lower spacer 713, a solid electrolyte layer 714 such as zirconia, an upper spacer 715, a diffusion layer 716 in which a gas diffuses, and a foreign material are disposed on the substrate 711 in order from the bottom. A trap layer 717 is formed to eliminate the above.

下側スペーサ７１３によって、固体電解質層７１４と絶縁層７１２との間に、大気通路７３が形成されている。この大気通路７３は、排気管３０の外側で大気に開放されている。また、上側スペーサ７１５によって、固体電解質層７１４と拡散層７１６との間に、空洞７４が形成されている。そして、固体電解質層７１４のうち空洞７４面する部位と、その反対側の面に、電極７１８、７１９が形成されている。固体電解質層７１４および電極７１８、７１９等が、センサ素子７１を構成している。   An atmospheric passage 73 is formed between the solid electrolyte layer 714 and the insulating layer 712 by the lower spacer 713. The atmospheric passage 73 is open to the atmosphere outside the exhaust pipe 30. The upper spacer 715 forms a cavity 74 between the solid electrolyte layer 714 and the diffusion layer 716. Electrodes 718 and 719 are formed on the portion of the solid electrolyte layer 714 facing the cavity 74 and the opposite surface. The solid electrolyte layer 714 and the electrodes 718 and 719 constitute a sensor element 71.

電気ヒータ７２は、基板７１１に導電性の薄膜を印刷してパターン形成されたものである。電気ヒータ７２は、ＥＣＵ８０による通電制御によって、固体電解質層７１４の活性温度、例えば、６００〜７００℃までセンサ素子７１を加熱するようになっている。   The electric heater 72 is a pattern formed by printing a conductive thin film on the substrate 711. The electric heater 72 heats the sensor element 71 to the activation temperature of the solid electrolyte layer 714, for example, 600 to 700 ° C., by energization control by the ECU 80.

また、エンジン１には、エンジン１を冷却するエンジン冷却水の温度を検出する水温センサ６４が設けられている。   Further, the engine 1 is provided with a water temperature sensor 64 that detects the temperature of engine cooling water that cools the engine 1.

そして、差圧センサ６１、第１排気温センサ６２、第２排気温センサ６３、Ａ／Ｆセンサ７０、水温センサ６４からの信号がＥＣＵ８０に入力されるようになっており、さらに、スロットルバルブ２２の開度、ＥＧＲバルブ５１の弁開度、内燃機関回転数、車速、アクセル開度、クランク位置、燃料圧等を検出する各種センサから信号がＥＣＵ８０に入力されるようになっている。   Signals from the differential pressure sensor 61, the first exhaust temperature sensor 62, the second exhaust temperature sensor 63, the A / F sensor 70, and the water temperature sensor 64 are input to the ECU 80, and the throttle valve 22 A signal is input to the ECU 80 from various sensors that detect the opening of the EGR valve 51, the opening of the EGR valve 51, the internal combustion engine speed, the vehicle speed, the accelerator opening, the crank position, the fuel pressure, and the like.

ＥＣＵ８０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。ＥＣＵ８０は、この演算処理に従い、各種センサ類からの入力信号等に基づいて、燃料噴射の噴射量、噴射時期等を制御する燃料噴射制御や、排気ガスを吸気通路に還流させて排気ガス中のＮＯｘを低減させるＥＧＲ制御や、排気ガスセンサの活性化制御を実行して、燃料噴射弁１２、スロットルバルブ２２、ＥＧＲバルブ５１、Ａ／Ｆセンサ７０の電気ヒータ７２等の駆動を制御する。   The ECU 80 includes a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like (not shown), and performs arithmetic processing according to a program stored in the microcomputer. In accordance with this calculation process, the ECU 80 performs fuel injection control for controlling the injection amount, injection timing, etc. of fuel injection based on input signals from various sensors, etc., and recirculates exhaust gas to the intake passage to EGR control for reducing NOx and activation control of the exhaust gas sensor are executed to control driving of the fuel injection valve 12, the throttle valve 22, the EGR valve 51, the electric heater 72 of the A / F sensor 70, and the like.

次に、ＥＣＵ８０が実行する排気ガスセンサの活性化制御処理について説明する。０℃等よりも低い低温環境下でエンジン１を始動すると、エンジン１の温度が低いために、排気ガス中に液状の水分が多く含まれる。そこで、排気ガスセンサの活性化制御では、エンジン始動時のエンジン１の温度が排気ガス中に液状の水分が存在するような温度であれば、排気温上昇手段によって排気ガスの温度を上昇させることで、排気ガス中に液状の水分が存在しない状態とした後に、Ａ／Ｆセンサ７０のセンサ素子７１を電気ヒータ７２で活性温度まで加熱する制御である。なお、この排気ガスセンサの活性化制御処理では、エンジン始動時のエンジン１の温度が排気ガス中に液状の水分が存在しない温度であれば、エンジン始動直後に、Ａ／Ｆセンサ７０のセンサ素子７１を電気ヒータ７２で活性温度まで加熱する。   Next, an exhaust gas sensor activation control process executed by the ECU 80 will be described. When the engine 1 is started in a low-temperature environment lower than 0 ° C. or the like, the temperature of the engine 1 is low, so that a lot of liquid moisture is contained in the exhaust gas. Therefore, in the activation control of the exhaust gas sensor, if the temperature of the engine 1 at the time of starting the engine is such a temperature that liquid liquid exists in the exhaust gas, the exhaust gas temperature is raised by the exhaust temperature raising means. In this control, the sensor element 71 of the A / F sensor 70 is heated to the activation temperature by the electric heater 72 after the exhaust gas has no liquid water. In the activation control process of the exhaust gas sensor, if the temperature of the engine 1 at the time of engine start is a temperature at which liquid moisture does not exist in the exhaust gas, the sensor element 71 of the A / F sensor 70 immediately after the engine start. Is heated to the activation temperature by the electric heater 72.

ここで、排気ガスの温度を上昇させる排気温上昇手段としては、ポスト噴射、ＥＧＲカット、吸気絞りの３つが挙げられる。   Here, there are three exhaust temperature raising means for raising the temperature of the exhaust gas, that is, post injection, EGR cut, and intake throttle.

ポスト噴射は、燃料噴射弁１２による燃料噴射において、エンジン１のトルクを得るためのメイン噴射の後に行うメイン噴射よりも少量の燃料噴射である。このポスト噴射は、エンジン１の排気行程での燃料噴射なので、このポスト噴射で噴射された燃料は、シリンダ内で燃焼せずに未燃ＨＣのまま捕集器４０内に流入する。そして、この未燃ＨＣが捕集器４０に担持された触媒により燃焼することで、排気ガスの温度が上昇する。   The post-injection is a small amount of fuel injection in the fuel injection by the fuel injection valve 12 than the main injection performed after the main injection for obtaining the torque of the engine 1. Since this post injection is fuel injection in the exhaust stroke of the engine 1, the fuel injected by this post injection flows into the collector 40 as unburned HC without burning in the cylinder. Then, the unburned HC is burned by the catalyst carried on the collector 40, so that the temperature of the exhaust gas rises.

これに対して、一般的なポスト噴射は、捕集器４０に担持された触媒の活性化のために行われる。すなわち、差圧センサ６１で検出した捕集器４０の前後差圧が大きくなったときに、捕集器４０にＰＭが堆積したと判断して、ポスト噴射することで、捕集器４０の触媒で未燃ＨＣを燃焼させ、ＰＭの自己燃焼温度まで触媒温度を上昇させる。これにより、堆積したＰＭが自己燃焼により除去され、捕集器４０のＰＭ捕集能力が回復する。   On the other hand, a general post-injection is performed to activate the catalyst supported on the collector 40. That is, when the differential pressure across the collector 40 detected by the differential pressure sensor 61 increases, it is determined that PM has accumulated in the collector 40, and the post-injection is performed, whereby the catalyst of the collector 40 is collected. To burn the unburned HC and raise the catalyst temperature to the self-combustion temperature of PM. Thereby, the accumulated PM is removed by self-combustion, and the PM collecting ability of the collector 40 is recovered.

このように、一般的なポスト噴射は、差圧センサ６１で検出した捕集器４０の差圧に基づいて、ポスト噴射を実行するのに対して、本実施形態では、排気ガス中の液状の水分を存在させないために、エンジン始動時のエンジン１の温度に基づいて、ポスト噴射を実行する点で、一般的なポスト噴射と相違している。   As described above, in general post injection, post injection is executed based on the differential pressure of the collector 40 detected by the differential pressure sensor 61, whereas in the present embodiment, the liquid in the exhaust gas is liquid. In order not to allow moisture to exist, post-injection is executed based on the temperature of the engine 1 at the time of starting the engine, which is different from general post-injection.

ＥＧＲカットは、排気ガスの一部を吸気通路に還流させるＥＧＲ制御を停止する制御である。ＥＧＲ制御では、ＥＣＵ８０は、ＥＧＲバルブ５１を開として、スロットルバルブ２２で吸気通路の通路面積を絞って負圧を発生させることにより、排気ガスの一部を吸気通路へ再循環させ、エンジン１での燃焼温度を下げている。なお、ＥＧＲ制御では、例えば、スロットルバルブ２２の開度を検出するスロットル開度センサ、吸気通路の吸気圧を検出する吸気圧センサからの入力信号に基づいて、所望の還流排気ガス量となるように、スロットルバルブ２２およびＥＧＲバルブ５１の開度が調整される。   The EGR cut is a control for stopping the EGR control for returning a part of the exhaust gas to the intake passage. In the EGR control, the ECU 80 opens the EGR valve 51 and throttles the passage area of the intake passage with the throttle valve 22 to generate a negative pressure, thereby recirculating a part of the exhaust gas to the intake passage. The combustion temperature is lowered. In the EGR control, for example, a desired recirculated exhaust gas amount is obtained based on input signals from a throttle opening sensor that detects the opening of the throttle valve 22 and an intake pressure sensor that detects the intake pressure in the intake passage. In addition, the opening degree of the throttle valve 22 and the EGR valve 51 is adjusted.

したがって、ＥＧＲカットを実行すれば、ＥＧＲ制御を実行する場合と比較して、エンジン１での燃焼温度を上昇させることができる。このＥＧＲカットを実行する場合、ＥＣＵ８０は、例えば、ＥＧＲバルブ５１を全閉とする駆動制御と、スロットルバルブ２２を全開とする駆動制御の少なくとも一方を実行する。スロットルバルブ２２を全開とするだけでも、吸気通路内に負圧が発生しなくなるので、排気ガスが吸気通路へ流れなくなる。   Therefore, if the EGR cut is executed, the combustion temperature in the engine 1 can be increased as compared with the case where the EGR control is executed. When executing this EGR cut, the ECU 80 executes, for example, at least one of drive control for fully closing the EGR valve 51 and drive control for fully opening the throttle valve 22. Even if the throttle valve 22 is fully opened, no negative pressure is generated in the intake passage, so that the exhaust gas does not flow into the intake passage.

吸気絞りは、スロットルバルブ２２で吸気通路の通路面積を絞ることで、スロットル開度が全開の場合よりも吸入空気量を減らすことであり、ＥＧＲカットと共に実行するものである。本実施形態でいう吸気絞りとは、上述のＥＧＲカットを実行するときでは、スロットルバルブ２２で吸気通路の通路面積を絞って負圧を発生させる必要がないので、スロットルバルブ２２を全開とするところをあえて、スロットルバルブ２２で吸気通路の通路面積を絞って吸入空気量を減らす制御である。この場合、吸入空気量が減ると、燃料が吸入空気量に対して相対的に増えるので、シリンダ内で燃焼しきらずに、未燃ＨＣとなって残り、この未燃ＨＣを捕集器４０の触媒に送ることで、触媒反応により排気温度が上昇する。   The intake throttling is to reduce the intake air amount by narrowing the passage area of the intake passage with the throttle valve 22 as compared with the case where the throttle opening is fully open, and is executed together with the EGR cut. The intake throttle referred to in the present embodiment is that when the EGR cut described above is performed, it is not necessary to throttle the passage area of the intake passage with the throttle valve 22 to generate negative pressure, so that the throttle valve 22 is fully opened. In this control, the throttle valve 22 is used to reduce the intake air amount by reducing the passage area of the intake passage. In this case, if the intake air amount decreases, the fuel increases relative to the intake air amount, so that it does not burn in the cylinder and remains as unburned HC. By sending it to the catalyst, the exhaust temperature rises due to the catalytic reaction.

ただし、本実施形態では、これら３つの排気温上昇手段のうち、ポスト噴射は、燃費の悪化に繋がるので、エンジン１の温度が極低温時のみ実行し、極低温時よりも温度が高い低温時では実行しないようにする。なお、ここでいう極低温とは、例えば、−２０℃よりも低い温度を意味し、低温とは、例えば、−２０℃より高く０℃より低い温度を意味する。   However, in the present embodiment, among these three exhaust temperature raising means, post injection leads to deterioration of fuel consumption, so that the engine 1 is executed only when the temperature is extremely low, and when the temperature is higher than the extremely low temperature. Then do not run. The extremely low temperature here means a temperature lower than −20 ° C., for example, and the low temperature means a temperature higher than −20 ° C. and lower than 0 ° C., for example.

図３は、この排気ガスセンサの活性化制御処理の内容を示すフローチャートである。図３に示す各ステップは、ＥＣＵ４０の一手段としての機能に相当する。また、この排気ガスセンサの制御処理は、例えば、エンジン始動後から停止までの間のうちのエンジン始動時のみに実行され、イグニッションスイッチがオンとなってエンジン１が始動した直後に実行される。   FIG. 3 is a flowchart showing the contents of the activation control process of the exhaust gas sensor. Each step shown in FIG. 3 corresponds to a function as one means of the ECU 40. Further, the exhaust gas sensor control process is executed, for example, only when the engine is started from after the engine is started to stopped, and is executed immediately after the ignition switch is turned on and the engine 1 is started.

具体的には、ＥＣＵ８０は、まず、ステップＳ１で、水温センサ６４で検出したエンジン冷却水の水温が第１水温判定値Ｔ１よりも低いか否かを判定する。ここでは、エンジン１の温度の指標となるエンジン冷却水の温度からエンジン始動時におけるエンジン１の温度が極低温か否かを判定する。したがって、第１水温判定値は、例えば、−２０℃に設定され、水温が−３０℃のときであれば、−２０℃よりも低いので、ステップＳ２に進む。なお、ステップＳ１が、本発明の水温判定手段、第１水温判定手段に相当する。   Specifically, the ECU 80 first determines in step S1 whether or not the coolant temperature detected by the coolant temperature sensor 64 is lower than the first coolant temperature determination value T1. Here, it is determined whether or not the temperature of the engine 1 at the time of starting the engine is an extremely low temperature from the temperature of the engine coolant that is an index of the temperature of the engine 1. Accordingly, the first water temperature determination value is set to, for example, −20 ° C., and if the water temperature is −30 ° C., the first water temperature determination value is lower than −20 ° C., and thus the process proceeds to step S2. Step S1 corresponds to the water temperature determining means and the first water temperature determining means of the present invention.

ステップＳ２では、エンジン１が極低温状態で始動しているので、第１排気温上昇手段として、ポスト噴射、吸気絞り、ＥＧＲカットの３つを全て実行する。これら３つ全てを実行するのは、エンジン始動時の水温が極低温であり、排気ガス中に液状の水分が多く含まれる状態なので、これら３つのうちの吸気絞りとＥＧＲカットの２つのみを実行する場合よりも、排気ガスの温度上昇効果を高めるためである。このステップＳ２が、本発明の排気温上昇手段を実行する手段に相当する。   In step S2, since the engine 1 has been started in an extremely low temperature state, post injection, intake throttling, and EGR cut are all performed as the first exhaust temperature raising means. All three are executed because the water temperature at the start of the engine is extremely low, and the exhaust gas contains a large amount of liquid water. Therefore, only two of these three, the intake throttle and the EGR cut, are used. This is because the temperature rise effect of the exhaust gas is enhanced compared with the case where it is executed. This step S2 corresponds to a means for executing the exhaust temperature raising means of the present invention.

具体的には、燃料噴射弁１２の駆動制御において、エンジン１に燃料を噴射するメイン噴射の後の排気行程で、燃料を噴射させることで、未燃燃料を排気ガスと共に捕集器４０に供給するポスト噴射を実行する。また、ＥＧＲバルブ５１を全閉とすることでＥＧＲカットを実行し、スロットルバルブ２２の開度を全開よりも小さくすることで吸気絞りを実行する。なお、これら３つの実行時間は、エンジン１が極低温状態のときに排気ガスの温度が所望の温度に到達するまで時間を予め実験により調べておき、その実験データに基づいて設定される。   Specifically, in the drive control of the fuel injection valve 12, the fuel is injected in the exhaust stroke after the main injection for injecting the fuel to the engine 1, thereby supplying the unburned fuel together with the exhaust gas to the collector 40. Perform post-injection. Further, EGR cut is executed by fully closing the EGR valve 51, and intake throttling is executed by making the opening degree of the throttle valve 22 smaller than fully open. These three execution times are set based on experimental data obtained by examining the time until the temperature of the exhaust gas reaches a desired temperature when the engine 1 is in an extremely low temperature state.

続いて、ステップＳ３では、第２排気温センサ６３で検出した排気ガスの温度が第１排気温判定値よりも高いか否かを判定する。これは、ポスト噴射、吸気絞り、ＥＧＲカットの３つを実行したことで、排気ガスの温度がある程度上昇したかどうかを判断するためである。第１排気温判定値は、排気ガス中に存在する液状の水分が少ないときの排気ガス温度に設定され、例えば、１００℃よりも高い１２０℃に設定される。水の蒸発温度である１００℃よりもわずかに高い温度に設定するのは、排気管３０を流れる排気ガスの温度分布を考慮して、排気ガスの温度分布における最低温度が１００℃付近にするためである。   Subsequently, in step S3, it is determined whether or not the temperature of the exhaust gas detected by the second exhaust temperature sensor 63 is higher than the first exhaust temperature determination value. This is to determine whether or not the temperature of the exhaust gas has increased to some extent as a result of the execution of post injection, intake throttling, and EGR cut. The first exhaust temperature determination value is set to the exhaust gas temperature when the liquid moisture present in the exhaust gas is small, and is set to 120 ° C. higher than 100 ° C., for example. The reason why the temperature is set slightly higher than 100 ° C., which is the evaporation temperature of water, is that the minimum temperature in the temperature distribution of the exhaust gas is about 100 ° C. in consideration of the temperature distribution of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 30. It is.

そして、排気ガスの温度が第１排気温判定値よりも低いと判定した場合、高いと判定するまで、繰り返しステップＳ３を実行する。すなわち、排気ガスの温度が上昇して、排気ガス中の液状の水分が減少するまで、ポスト噴射、吸気絞り、ＥＧＲカットの３つを実行し続ける。一方、排気ガスの温度が第１排気温判定値よりも高いと判定したとき、ステップＳ４に進む。   When it is determined that the temperature of the exhaust gas is lower than the first exhaust temperature determination value, step S3 is repeatedly executed until it is determined that the temperature is high. That is, until the temperature of the exhaust gas rises and the liquid moisture in the exhaust gas decreases, the three processes of post injection, intake throttle, and EGR cut are continued. On the other hand, when it is determined that the temperature of the exhaust gas is higher than the first exhaust temperature determination value, the process proceeds to step S4.

ステップＳ４では、排気ガスの温度がある程度上昇して、排気ガス中の液状の水分が減少したと判断して、ポスト噴射を停止し、ＥＧＲカットと吸気絞りとを実行し続ける。なお、これら２つの実行時間についても、排気ガスの温度が第１排気温判定値を超えてから、排気ガスの温度が所望の温度に到達するまで時間を予め実験により調べておき、その実験データに基づいて設定される。その後、ステップＳ７に進む。   In step S4, it is determined that the temperature of the exhaust gas has risen to some extent and the liquid moisture in the exhaust gas has decreased, post injection is stopped, and EGR cut and intake throttle are continued to be executed. As for these two execution times, the time until the exhaust gas temperature reaches a desired temperature after the exhaust gas temperature exceeds the first exhaust gas temperature determination value is examined in advance, and the experimental data Is set based on Then, it progresses to step S7.

続いて、ステップＳ７では、第２排気温センサ６３で検出した排気ガスの温度が第２排気温判定値よりも高いか否かを判定する。これは、ＥＧＲカットと吸気絞りとを実行したことで、排気ガスの温度が上昇して、排気ガス中に液状の水分が存在しない状態になったかを判断するためである。第２排気温判定値は、排気ガス中に液状の水分が存在しないときの排気ガス温度に設定され、例えば、第１排気温判定値よりも高い１４０℃に設定される。このステップＳ７が本発明の排気温判定手段に相当する。   Subsequently, in step S7, it is determined whether or not the temperature of the exhaust gas detected by the second exhaust temperature sensor 63 is higher than the second exhaust temperature determination value. This is to determine whether the exhaust gas temperature has risen due to the execution of the EGR cut and the intake throttle, and no liquid water is present in the exhaust gas. The second exhaust temperature determination value is set to an exhaust gas temperature when no liquid moisture is present in the exhaust gas, and is set to 140 ° C., which is higher than the first exhaust temperature determination value, for example. This step S7 corresponds to the exhaust temperature determination means of the present invention.

その結果、排気ガスの温度が第２排気温判定値よりも低ければ、高いと判定するまで、ステップＳ７を繰り返し実行する。すなわち、排気ガスの温度が上昇して、排気ガス中の液状の水分が存在しない状態になるまで、ＥＧＲカットと吸気絞りとを実行し続ける。一方、ステップＳ７で、排気ガスの温度が第２排気温判定値よりも高ければ、ステップＳ８に進む。   As a result, if the temperature of the exhaust gas is lower than the second exhaust temperature determination value, step S7 is repeatedly executed until it is determined to be high. That is, the EGR cut and the intake throttle are continuously executed until the temperature of the exhaust gas rises and the liquid moisture in the exhaust gas does not exist. On the other hand, if the temperature of the exhaust gas is higher than the second exhaust temperature determination value in step S7, the process proceeds to step S8.

ステップＳ８では、排気ガス中に液状の水分が存在しない状態になったと判断して、ＥＧＲカットと吸気絞りとを停止し、通常のＥＧＲ制御に応じて、ＥＧＲバルブ５１とスロットルバイブ２２の開度を制御する。   In step S8, it is determined that there is no liquid moisture in the exhaust gas, the EGR cut and the intake throttle are stopped, and the opening degrees of the EGR valve 51 and the throttle vibrator 22 according to normal EGR control. To control.

続いて、ステップＳ９では、電気ヒータ７２の通電を開始して、電気ヒータ７２によってＡ／Ｆセンサ７０のセンサ素子７１を活性温度まで加熱する。このステップＳ９が本発明の通電制御手段に相当する。   Subsequently, in step S9, energization of the electric heater 72 is started, and the sensor element 71 of the A / F sensor 70 is heated to the activation temperature by the electric heater 72. This step S9 corresponds to the energization control means of the present invention.

一方、エンジン１の始動時の水温が例えば−２０℃よりも高いときは、ステップＳ１で、エンジン冷却水の水温が第１水温判定値よりも高いと判定し、ステップＳ５に進む。   On the other hand, when the water temperature at the start of the engine 1 is higher than −20 ° C., for example, it is determined in step S1 that the water temperature of the engine cooling water is higher than the first water temperature determination value, and the process proceeds to step S5.

さらに、ステップＳ５で、エンジン冷却水の水温が第２水温判定値よりも低いか否かを判定する。このステップＳ５が本発明の水温判定手段、第２水温判定手段に相当する。ここでは、エンジン始動時におけるエンジン１の温度が低温か否かを判定する。したがって、第２水温判定値は、例えば０℃に設定される。そして、エンジン冷却水が−１０℃であれば、０℃よりも低いので、ステップＳ６に進む。   Further, in step S5, it is determined whether or not the temperature of the engine coolant is lower than the second water temperature determination value. This step S5 corresponds to the water temperature determining means and the second water temperature determining means of the present invention. Here, it is determined whether or not the temperature of the engine 1 at the time of engine start is low. Therefore, the second water temperature determination value is set to 0 ° C., for example. And if engine cooling water is -10 degreeC, since it is lower than 0 degreeC, it progresses to step S6.

ステップＳ６では、エンジン１が極低温よりも高い低温状態で始動しているので、第２排気温上昇手段として、ポスト噴射、吸気絞り、ＥＧＲカットの３つのうちＥＧＲカットと吸気絞りのみを実行する。これら２つの実行時間についても、エンジン１が低温状態のときに排気ガスの温度が所望の温度に到達するまで時間を予め実験により調べておき、その実験データに基づいて設定される。このステップＳ６が、本発明の排気温上昇手段を実行する手段に相当する。   In step S6, since the engine 1 is started in a low temperature state higher than the extremely low temperature, only the EGR cut and the intake throttle among the three types of post injection, intake throttle, and EGR cut are executed as the second exhaust temperature raising means. . These two execution times are also set based on experimental data obtained by examining the time until the exhaust gas temperature reaches a desired temperature when the engine 1 is in a low temperature state. This step S6 corresponds to means for executing the exhaust temperature raising means of the present invention.

その後、上述の通り、ステップＳ７で、第２排気温センサ６３で検出した排気ガスの温度が第２排気温判定値よりも高くなったか否かを判定する。そして排気ガスの温度が第２排気温判定値よりも高くなったら、ステップＳ８で、ＥＧＲカットと吸気絞りとを停止し、ステップＳ９で、電気ヒータ７２の通電を開始する。   Thereafter, as described above, in step S7, it is determined whether or not the temperature of the exhaust gas detected by the second exhaust temperature sensor 63 has become higher than the second exhaust temperature determination value. When the temperature of the exhaust gas becomes higher than the second exhaust temperature determination value, the EGR cut and the intake throttle are stopped in step S8, and energization of the electric heater 72 is started in step S9.

また、エンジン１の始動時のエンジン冷却水が例えば１０℃であれば、ステップＳ５で、エンジン冷却水が０℃よりも高いと判定し、エンジン１の温度が排気ガス中に液状の水分が存在しない温度であると判断して、ステップＳ９に進み、電気ヒータ７２の通電を開始する。この場合では、ＥＣＵ８０は、通常のＥＧＲ制御を実行し、捕集器４０にＰＭが堆積していない限り、ポスト噴射を実行しない。   If the engine cooling water at the time of starting the engine 1 is 10 ° C., for example, it is determined in step S5 that the engine cooling water is higher than 0 ° C., and the temperature of the engine 1 is liquid water in the exhaust gas. It is determined that the temperature is not, and the process proceeds to step S9 to start energization of the electric heater 72. In this case, the ECU 80 performs normal EGR control, and does not perform post-injection unless PM is accumulated in the collector 40.

以上のように、電気ヒータ７２によってセンサ素子７１を活性温度まで加熱して、センサ素子７１を活性化させることで、排気ガスセンサの活性化制御処理が終了する。   As described above, the sensor element 71 is heated to the activation temperature by the electric heater 72 and the sensor element 71 is activated, thereby completing the exhaust gas sensor activation control process.

上述の通り、本実施形態では、エンジン始動時の水温が−２０℃より低い極低温の場合、ステップＳ２で、ポスト噴射、ＥＧＲカット、吸気絞りの３つを実行することにより、排気ガス中に液状の水分が存在しない状態まで、排気ガスの温度を上昇させた後、電気ヒータ７２によってセンサ素子７１を活性温度まで加熱している。   As described above, in the present embodiment, in the case where the water temperature at the time of starting the engine is an extremely low temperature lower than −20 ° C., the post-injection, EGR cut, and intake air throttling are executed in step S2 in the exhaust gas. After the temperature of the exhaust gas is increased to a state where liquid moisture does not exist, the sensor element 71 is heated to the activation temperature by the electric heater 72.

一方、エンジン始動時の水温が−２０℃よりも高く０℃よりも低い低温の場合、ステップＳ６で、ＥＧＲカットと吸気絞りの２つを実行することにより、排気ガス中に液状の水分が存在しない状態まで、排気ガスの温度を上昇させた後、電気ヒータ７２によってセンサ素子７１を活性温度まで加熱している。   On the other hand, if the water temperature at the start of the engine is a low temperature higher than −20 ° C. and lower than 0 ° C., liquid moisture is present in the exhaust gas by executing EGR cut and intake throttle in step S6. After the temperature of the exhaust gas is raised to a state where it does not, the sensor element 71 is heated to the activation temperature by the electric heater 72.

このように、本実施形態では、排気ガス中に液状の水分が存在しない状態になってから、電気ヒータ７２によってセンサ素子７１を活性温度まで加熱しているので、電気ヒータ７２での加熱中にＡ／Ｆセンサ７０に液状の水分が付着することを防止でき、センサ素子７１の被水割れを防止できる。   As described above, in the present embodiment, the sensor element 71 is heated to the activation temperature by the electric heater 72 after the liquid moisture is not present in the exhaust gas. It is possible to prevent liquid moisture from adhering to the A / F sensor 70 and prevent the sensor element 71 from being cracked by water.

そして、本実施形態によれば、エンジン始動時の水温が低温、極低温のどちらの場合においても、積極的に、排気ガス中に液状の水分が存在しない状態まで、排気ガスの温度を上昇させて、電気ヒータ７２によってセンサ素子７１を加熱できる状態にしているので、上述の従来技術と比較して、排気ガス中に液状の水分が存在しなくなるまでの時間を短縮でき、センサ素子７１を早期に活性化できる。   According to this embodiment, the temperature of the exhaust gas is positively increased to a state where liquid water does not exist in the exhaust gas regardless of whether the water temperature at the time of starting the engine is low or extremely low. Since the sensor element 71 can be heated by the electric heater 72, the time until the liquid moisture does not exist in the exhaust gas can be shortened compared to the above-described conventional technique, so that the sensor element 71 can be made early. Can be activated.

ところで、Ａ／Ｆセンサ７０の内部に浸透した液状の水分がセンサ素子７１に付着した状態で、電気ヒータ７２による加熱を開始すると、水分が一気に蒸発して、センサ素子７１が破損する、いわゆる突沸割れが生じる。これに対して、本実施形態によれば、排気ガス中に液状の水分が存在しない状態まで、排気ガスの温度を上昇させているので、センサ素子７１に液状の水分が付着していても、その水分を排気ガスによって蒸発させることができるので、センサ素子７１の突沸割れも防止できる。   By the way, when heating by the electric heater 72 is started in a state where liquid moisture that has penetrated into the A / F sensor 70 is attached to the sensor element 71, the moisture evaporates all at once and the sensor element 71 is damaged, so-called bumping. Cracking occurs. On the other hand, according to the present embodiment, since the temperature of the exhaust gas is raised to a state where no liquid moisture exists in the exhaust gas, even if liquid moisture adheres to the sensor element 71, Since the moisture can be evaporated by the exhaust gas, bump cracking of the sensor element 71 can also be prevented.

（他の実施形態）
（１）上述の実施形態では、排気ガス中の液状の水分が減少したか、もしくは、排気ガス中に液状の水分が存在しないかを判定するために、ステップＳ３で、排気ガスの温度が第１排気温判定値よりも高いか否かを判定し、ステップＳ７で、排気ガスの温度が第２排気温判定値よりも高いか否かを判定していた。これに対して、排気ガスが所定温度に到達した後の経過時間を基準にして、排気ガス中の液状の水分が減少したか、もしくは、排気ガス中に液状の水分が存在しないかを判定しても良い。例えば、ステップＳ３で、排気ガスの温度が１００℃等の第１温度を超えてから２０秒等の第１所定時間が経過したかを判定し、ステップＳ７で、排気ガスの温度が１２０℃等の第２温度を超えてから５０秒等の第２所定時間が経過したかを判定しても良い。 (Other embodiments)
(1) In the above-described embodiment, in order to determine whether the liquid moisture in the exhaust gas has decreased or the liquid moisture does not exist in the exhaust gas, the temperature of the exhaust gas is changed to the first in step S3. In step S7, it is determined whether or not the temperature of the exhaust gas is higher than the second exhaust temperature determination value. On the other hand, based on the elapsed time after the exhaust gas reaches a predetermined temperature, it is determined whether the liquid moisture in the exhaust gas has decreased or whether there is no liquid moisture in the exhaust gas. May be. For example, in step S3, it is determined whether a first predetermined time such as 20 seconds has passed after the exhaust gas temperature exceeds the first temperature such as 100 ° C., and in step S7, the exhaust gas temperature is 120 ° C. or the like. It may be determined whether a second predetermined time such as 50 seconds has elapsed since the second temperature was exceeded.

（２）上述の実施形態では、ステップＳ７で排気温度が第２排気温判定値よりも高いかを判定し、ＹＥＳと判定した場合に、ステップＳ８でＥＧＲカット、吸気絞りを停止した後、ステップＳ９で電気ヒータ７２に通電して加熱を開始していたが、ステップＳ８とステップＳ９とを入れ替え、ＥＧＲカット、吸気絞りを停止する前に、電気ヒータ７２に通電して加熱を開始しても良い。   (2) In the above-described embodiment, if it is determined in step S7 whether the exhaust gas temperature is higher than the second exhaust gas temperature determination value, and YES is determined, the EGR cut and the intake throttle are stopped in step S8. Although heating was started by energizing the electric heater 72 in S9, steps S8 and S9 are interchanged, and even if the electric heater 72 is energized and heating is started before the EGR cut and the intake throttle are stopped. good.

また、ステップＳ７で排気温度が第２排気温判定値よりも高く、かつ、エンジン冷却水の水温が第２水温判定値よりも高いかを判定し、ＹＥＳと判定した場合に、ステップＳ８でＥＧＲカット、吸気絞りを停止するようにしても良い。このように、エンジン１が暖まって、排気ガス中に液状の水分が存在しない状態になったかどうかを判定した後に、排気温上昇手段を停止するようにしても良い。   If it is determined in step S7 whether the exhaust temperature is higher than the second exhaust temperature determination value and the engine coolant temperature is higher than the second water temperature determination value, and if YES is determined, EGR is determined in step S8. The cut and intake throttle may be stopped. As described above, after determining whether or not the engine 1 has warmed up and no liquid water is present in the exhaust gas, the exhaust temperature raising means may be stopped.

（３）上述の実施形態では、ステップＳ１で、水温が第１水温判定値Ｔ１よりも低いか否かを判定し、ステップＳ１でＮＯと判定された場合に、ステップＳ５で、水温が第２水温判定値Ｔ２よりも低いか否かを判定していたが、ステップＳ１とステップＳ５の順番を入れ替えても良い。   (3) In the above-described embodiment, in step S1, it is determined whether or not the water temperature is lower than the first water temperature determination value T1, and if it is determined NO in step S1, the water temperature is the second in step S5. Although it has been determined whether or not it is lower than the water temperature determination value T2, the order of step S1 and step S5 may be interchanged.

すなわち、先に、ステップＳ５のように、水温が第２水温判定値Ｔ２よりも低いか否かを判定し、水温が第２水温判定値Ｔ２よりも低いと判定したときに、さらに、ステップＳ１のように、水温が第１水温判定値よりも低いか否かを判定するようにしても良い。要するに、水温が第１水温判定値よりも低い場合と、水温が第１水温判定値よりも高く、かつ、第２水温判定値よりも低い場合と、水温が第２水温判定値よりも高い場合とに、場合分けできるようになっていれば良い。   That is, when it is first determined whether or not the water temperature is lower than the second water temperature determination value T2 as in step S5, and it is determined that the water temperature is lower than the second water temperature determination value T2, step S1 is further performed. As described above, it may be determined whether or not the water temperature is lower than the first water temperature determination value. In short, when the water temperature is lower than the first water temperature determination value, when the water temperature is higher than the first water temperature determination value and lower than the second water temperature determination value, and when the water temperature is higher than the second water temperature determination value It only has to be able to be divided into cases.

（４）上述の実施形態では、ステップＳ５で、水温が第２水温判定値よりも高いと判定された場合、ステップＳ２、Ｓ６の排気温上昇手段を実行せず、ステップＳ９で、電気ヒータの通電を開始していたが、この場合、ステップＳ９を実行する前に、さらに、第２水温判定値よりも高い第３水温判定値を設け、水温が第３水温判定値よりも低いか否かを判定しても良い。そして、水温が第３水温判定値よりも低ければ、例えば、ＥＧＲカットのみを実行し、水温が第３水温判定値よりも高ければ、ステップＳ９に進むようにしても良い。   (4) In the above-described embodiment, when it is determined in step S5 that the water temperature is higher than the second water temperature determination value, the exhaust temperature raising means in steps S2 and S6 is not executed, and in step S9, the electric heater is turned on. In this case, before the execution of step S9, a third water temperature determination value higher than the second water temperature determination value is further provided, and whether or not the water temperature is lower than the third water temperature determination value. May be determined. If the water temperature is lower than the third water temperature determination value, for example, only EGR cut may be executed, and if the water temperature is higher than the third water temperature determination value, the process may proceed to step S9.

（５）上述の実施形態では、エンジン始動時のエンジン冷却水が極低温の場合に、第１排気温上昇手段として、「ＥＧＲカット」＋「吸気絞り」＋「ポスト噴射」を実行し、エンジン始動時のエンジン冷却水が低温の場合に、第２排気温上昇手段として、「ＥＧＲカット」＋「吸気絞り」を実行したが、「吸気絞り」を省略して、第１排気温上昇手段として「ＥＧＲカット」＋「ポスト噴射」を実行し、第２排気温上昇手段として「ＥＧＲカット」を実行しても良い。この場合、ＥＧＲカットを実行する際、ＥＧＲバルブ５１を全閉とし、スロットルバルブ２２を全開とする。   (5) In the above-described embodiment, when the engine coolant at the time of starting the engine is extremely low temperature, “EGR cut” + “intake throttle” + “post injection” is executed as the first exhaust temperature raising means, and the engine When engine cooling water at the time of starting is low temperature, “EGR cut” + “intake throttle” is executed as the second exhaust temperature raising means, but “intake throttle” is omitted and the first exhaust temperature raising means is used. “EGR cut” + “post injection” may be executed, and “EGR cut” may be executed as the second exhaust temperature raising means. In this case, when executing the EGR cut, the EGR valve 51 is fully closed and the throttle valve 22 is fully opened.

また、上述の実施形態では、エンジン始動時のエンジン冷却水が極低温と低温の場合で、排気温上昇手段の内容が異なっていたが、同じ内容であっても良い。この場合、排気温上昇手段として、「ＥＧＲカット」、「吸気絞り」、「ポスト噴射」の３つのうち、「ＥＧＲカット」のみを実行したり、「ポスト噴射」のみを実行したり、「ＥＧＲカット」＋「吸気絞り」を実行したり、「ＥＧＲカット」＋「ポスト噴射」を実行したり、「ＥＧＲカット」＋「吸気絞り」＋「ポスト噴射」を実行したりすることができる。なお、「吸気絞り」は「ＥＧＲカット」を実行する場合に併用することが好ましい。ＥＧＲバルブ５１が開いた状態で、吸気絞りを実行すると、ＥＧＲ量が変わってしまうためである。   Further, in the above-described embodiment, the contents of the exhaust gas temperature raising means are different between the engine cooling water at the time of starting the engine and the low temperature, but the same contents may be used. In this case, as the exhaust gas temperature raising means, only “EGR cut” of “EGR cut”, “intake throttle”, and “post injection” is executed, only “post injection” is executed, or “EGR” is executed. “Cut” + “intake throttle” can be executed, “EGR cut” + “post injection” can be executed, and “EGR cut” + “intake throttle” + “post injection” can be executed. The “intake throttle” is preferably used in combination when “EGR cut” is executed. This is because if the intake throttle is executed while the EGR valve 51 is open, the EGR amount changes.

（６）上述の実施形態では、排気温上昇手段として、「ＥＧＲカット」、「吸気絞り」、「ポスト噴射」の３つを挙げていたが、他の排気温上昇手段を実行しても良い。   (6) In the above-described embodiment, three exhaust temperature raising means, “EGR cut”, “intake throttle”, and “post-injection”, are described, but other exhaust temperature raising means may be executed. .

例えば、上述の実施形態では、燃料噴射弁１２の駆動制御において、エンジン１に燃料を噴射するメイン噴射の後の排気行程で、燃料を噴射させることで、未燃燃料を排気ガスと共に捕集器４０に供給するポスト噴射を実行していたが、ポスト噴射の代わりに、ポスト噴射よりもメイン噴射に近接した少量の後噴射であるアフター噴射を実行しても良い。このアフター噴射は、エンジン１の排気行程の前での燃料噴射であり、アフター噴射で噴射された燃料がシリンダ内で燃焼することで、アフター噴射を実行しない場合と比較して、排気ガスの温度が上昇する。   For example, in the above-described embodiment, in the drive control of the fuel injection valve 12, the fuel is injected in the exhaust stroke after the main injection for injecting the fuel to the engine 1, thereby collecting the unburned fuel together with the exhaust gas. Although the post injection supplied to 40 is executed, after injection, which is a small amount of post injection closer to the main injection than post injection, may be executed instead of post injection. This after injection is a fuel injection before the exhaust stroke of the engine 1, and the temperature of the exhaust gas is compared with the case where the fuel injected in the after injection burns in the cylinder, and the after injection is not executed. Rises.

また、ポスト噴射、アフター噴射の代わりに、内燃機関の効率を下げて廃熱を増大させるために、メイン噴射における噴射時期の遅角を行う制御を実行しても良い。   Further, instead of post injection and after injection, control for retarding the injection timing in main injection may be executed in order to reduce the efficiency of the internal combustion engine and increase waste heat.

また、燃料噴射弁１２を用いる代わりに、捕集器４０よりも排気流れ上流側の排気管３０もしくは排気マニホールド３１に設けた排気燃料添加弁を用いて、未燃燃料を排気ガスと共に捕集器４０に供給しても良い。   Further, instead of using the fuel injection valve 12, an unburned fuel is collected together with the exhaust gas by using an exhaust fuel addition valve provided in the exhaust pipe 30 or the exhaust manifold 31 upstream of the collector 40. 40 may be supplied.

（７）上述の実施形態は、本発明の排気ガスセンサの活性化制御装置を、ディーゼルエンジンの制御システムに適用したものであったが、ガソリンエンジンの制御システムに適用しても良い。   (7) In the above-described embodiment, the exhaust gas sensor activation control apparatus of the present invention is applied to a diesel engine control system, but may be applied to a gasoline engine control system.

この場合、触媒を排気通路に設け、この触媒に対して燃料を噴射させることで、ディーゼルエンジンにおけるポスト噴射に相当する制御をＥＣＵが実行すればよい。また、吸気絞りについては、ガソリンエンジンでは実行しない方が好ましい。これは、ガソリンエンジンでは、スロットルバルブの開度がアクセルペダルの挙動に連動しているため、アクセルペダルと無関係にスロットル開度を変更してしまうと、運転者の意思に反してしまうからである。   In this case, the ECU may perform control corresponding to post injection in a diesel engine by providing a catalyst in the exhaust passage and injecting fuel to the catalyst. In addition, it is preferable not to execute the intake throttle in a gasoline engine. This is because in a gasoline engine, the throttle valve opening is linked to the behavior of the accelerator pedal, so if the throttle opening is changed regardless of the accelerator pedal, it will be against the driver's intention. .

（８）上述の実施形態では、排気ガスセンサとしてのＡ／Ｆセンサ７０を用いていたが、Ｏ２センサや、ＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣ等の他のガス濃度を検出する排気ガスセンサであっても、センサ素子を電気ヒータで加熱する構成であれば、本発明の適用が可能である。 (8) In the above-described embodiment, the A / F sensor 70 as the exhaust gas sensor is used. However, even if it is an exhaust gas sensor that detects other gas concentrations such as an O 2 sensor or NOx, CO, HC, The present invention can be applied as long as the sensor element is heated by an electric heater.

（９）上述の各実施形態を実施可能な範囲で組み合わせても良い。   (9) You may combine each above-mentioned embodiment in the range which can be implemented.

１ エンジン
１２ 燃料噴射弁
２０ 吸気管
２１ 吸気マニホールド
２２ スロットルバルブ
３０ 排気管
３１ 排気マニホールド
４０ 捕集器
５０ ＥＧＲ通路
５１ ＥＧＲバルブ
６３ 第２排気温センサ
６４ 水温センサ
７０ Ａ／Ｆセンサ
７１ センサ素子
７２ 電気ヒータ
８０ ＥＣＵ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 12 Fuel injection valve 20 Intake pipe 21 Intake manifold 22 Throttle valve 30 Exhaust pipe 31 Exhaust manifold 40 Collector 50 EGR passage 51 EGR valve 63 Second exhaust temperature sensor 64 Water temperature sensor 70 A / F sensor 71 Sensor element 72 Electricity Heater 80 ECU

Claims (2)

内燃機関（１）の排気ガスが流れる排気通路（３０、３１）に設けられ、排気ガス中のガス濃度を検出するセンサ素子（７１）および前記センサ素子（７１）を活性温度まで加熱する電気ヒータ（７２）を有する排気ガスセンサ（７０）と、
前記内燃機関（１）を冷却する冷却水の水温を検出する水温センサ（６４）と、
前記排気通路（３０、３１）のうち前記排気ガスセンサ（７０）よりも排気ガス流れ上流側に設けられ、前記排気通路（３０、３１）を流れる排気ガスの温度を検出する排気温センサ（６３）と、
前記排気通路（３０、３１）のうち前記排気ガスセンサ（７０）および前記排気温センサ（６３）よりも排気ガス流れ上流側に設けられ、排気ガス中の粒子状物質を捕集するとともに触媒が担持された捕集器（４０）と、
前記内燃機関（１）もしくは前記排気通路（３０、３１）に設けられ、燃料を噴射する燃料噴射手段（１１、１２）と、
前記内燃機関（１）に吸い込まれる空気が流れる吸気通路（２０、２１）と前記排気通路（３０、３１）とを連通し、排気ガスの一部を前記吸気通路（２０、２１）に還流させるＥＧＲ通路（５０）と、
前記ＥＧＲ通路（５０）に設けられ、前記吸気通路（２０、２１）に還流する排気ガスの流量を調整するＥＧＲバルブ（５１）と、
前記吸気通路（２０、２１）に設けられ、前記吸気通路（２０、２１）を流れる空気の流量を調整するスロットルバルブ（２２）と、
前記内燃機関（１）の始動時に前記水温センサ（６４）が検出した水温が、第１水温判定値よりも低いか否かを判定する第１水温判定手段（Ｓ１）と、
前記内燃機関（１）の始動時における前記水温センサ（６４）が検出した水温が、前記第１水温判定値よりも高く、かつ、前記第１水温判定値よりも高く設定された第２水温判定値よりも低いか否かを判定する第２水温判定手段（Ｓ５）と、
前記第１水温判定手段（Ｓ１）が前記第１水温判定値よりも低いと判定した場合に、前記燃料噴射手段（１１、１２）からの燃料噴射を実行することにより、前記捕集器（４０）の前記触媒に燃料を供給して、前記触媒で燃料を燃焼させるとともに、前記ＥＧＲバルブ（５１）を全閉とする駆動制御と前記スロットルバルブ（２２）を全開とする駆動制御の少なくとも一方を実行することにより、排気ガスの一部を前記吸気通路（２０、２１）に還流しないＥＧＲカットを実行することで、排気ガスの温度を上昇させる第１排気温上昇手段を実行する手段（Ｓ２）と、
前記第２水温判定手段（Ｓ５）が、前記第１水温判定値よりも高く、かつ、前記第２水温判定値よりも低いと判定した場合に、前記触媒への燃料供給を目的とした前記燃料噴射手段（１１、１２）からの燃料噴射を実行せず、前記ＥＧＲカットを実行することで、排気ガスの温度を上昇させる第２排気温上昇手段を実行する手段（Ｓ６）と、
前記第１排気温上昇手段もしくは前記第２排気温上昇手段を実行した後、前記排気温センサ（６３）が検出した排気温度が排気温判定値よりも高いか否かを判定する排気温判定手段（Ｓ７）と、
前記排気温判定手段（Ｓ７）が前記排気温判定値よりも高いと判定した場合に、前記電気ヒータ（７２）の通電を開始する通電制御手段（Ｓ９）とを備えることを特徴とする排気ガスセンサの活性化制御装置。 A sensor element (71) for detecting a gas concentration in the exhaust gas and an electric heater for heating the sensor element (71) to an activation temperature, provided in an exhaust passage (30, 31) through which exhaust gas of the internal combustion engine (1) flows. An exhaust gas sensor (70) having (72);
A water temperature sensor (64) for detecting the temperature of cooling water for cooling the internal combustion engine (1);
An exhaust temperature sensor (63) that is provided upstream of the exhaust gas sensor (70) in the exhaust passage (30, 31) and detects the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust passage (30, 31). When,
The exhaust passage (30, 31) is provided upstream of the exhaust gas sensor (70) and the exhaust temperature sensor (63) in the exhaust gas flow, collects particulate matter in the exhaust gas, and carries a catalyst. Collected collector (40),
Fuel injection means (11, 12) provided in the internal combustion engine (1) or the exhaust passage (30, 31) and for injecting fuel;
The intake passage (20, 21) through which the air sucked into the internal combustion engine (1) flows and the exhaust passage (30, 31) communicate with each other to recirculate a part of the exhaust gas to the intake passage (20, 21). An EGR passage (50);
An EGR valve (51) provided in the EGR passage (50) for adjusting the flow rate of exhaust gas recirculated to the intake passage (20, 21);
A throttle valve (22) provided in the intake passage (20, 21) for adjusting a flow rate of air flowing through the intake passage (20, 21);
First water temperature determination means (S1) for determining whether or not the water temperature detected by the water temperature sensor (64) when starting the internal combustion engine (1) is lower than a first water temperature determination value;
The water temperature detected by the water temperature sensor (64) at the start of the internal combustion engine (1) is set to be higher than the first water temperature determination value and higher than the first water temperature determination value. Second water temperature determination means (S5) for determining whether or not the value is lower than the value;
When the first water temperature determination means (S1) determines that the first water temperature determination value is lower than the first water temperature determination value, by performing fuel injection from the fuel injection means (11, 12), the collector (40 At least one of drive control for fully closing the EGR valve (51) and drive control for fully opening the throttle valve (22). By executing the EGR cut that does not recirculate a part of the exhaust gas to the intake passage (20, 21), the first exhaust temperature raising means for raising the temperature of the exhaust gas is executed (S2) When,
The fuel for the purpose of supplying fuel to the catalyst when the second water temperature determination means (S5) determines that the temperature is higher than the first water temperature determination value and lower than the second water temperature determination value. Means (S6) for executing a second exhaust temperature raising means for raising the temperature of the exhaust gas by executing the EGR cut without executing the fuel injection from the injection means (11, 12);
Exhaust temperature determination means for determining whether the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor (63) is higher than an exhaust temperature determination value after executing the first exhaust temperature increase means or the second exhaust temperature increase means. (S7),
An exhaust gas sensor comprising: an energization control unit (S9) that starts energization of the electric heater (72) when the exhaust temperature determination unit (S7) determines that the exhaust temperature determination value is higher than the exhaust temperature determination value. Activation control device. 前記吸気通路（２０、２１）に設けられ、前記吸気通路（２０、２１）を流れる空気の流量を調整するスロットルバルブ（２２）を備え、
前記第１、第２排気温上昇手段は、前記ＥＧＲバルブ（５１）を全閉とする駆動制御を実行することにより、前記ＥＧＲカットを実行することに加えて、前記スロットルバルブ（２２）の開度を全開よりも小さくする駆動制御を実行することにより、燃料を前記触媒に供給して、前記触媒で燃料を燃焼させることを特徴とする請求項１に記載の排気ガスセンサの活性化制御装置。 A throttle valve (22) provided in the intake passage (20, 21) for adjusting the flow rate of air flowing through the intake passage (20, 21);
The first and second exhaust temperature raising means execute drive control to fully close the EGR valve (51), thereby performing the EGR cut and opening the throttle valve (22). 2. The exhaust gas sensor activation control device according to claim 1 , wherein by performing drive control that makes the degree smaller than full open, fuel is supplied to the catalyst and the fuel is burned by the catalyst.
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