JP6684169B2 - ガスセンサ制御装置 - Google Patents
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Description
以下、本実施形態に係る制御システムを図面に従って説明する。本実施形態は、車両に搭載されるエンジンにより排出される排気を被検出ガスとし、同排気中の酸素濃度(空燃比:A/F)を検出するA/Fセンサの制御システムを具体化している。
以下に、第2実施形態について第1実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、センサ素子20の劣化度合が所定レベルよりも劣化度合の小さい所定の中間レベルに達したことを判定するとともに、センサ素子20の劣化度合が中間レベルに達したと判定された場合に、素子温度の想定温度を上昇させるべくフィードバック制御のゲインを大きくすることとしている。
Claims (8)
- 固体電解質層(21)と一対の電極(25,26)とを有する限界電流式のセンサ素子(20)と、前記センサ素子を加熱するヒータ(29)とを備えるガスセンサ(10)に適用され、
前記一対の電極に電圧を印加した状態で、内燃機関の排気中の酸素濃度に応じた限界電流信号を出力する一方で、前記センサ素子の素子抵抗値と前記センサ素子の温度である素子温度との相関を用い、素子抵抗値を目標値にフィードバック制御することで、前記センサ素子における素子温度制御を実施するガスセンサ制御装置(40)であって、
前記素子抵抗値に基づいて算出される前記センサ素子の劣化度合が所定レベル以下であることを判定する劣化判定部と、
前記センサ素子の劣化度合が前記所定レベル以下であると判定された場合に、前記目標値を、前記センサ素子の劣化度合に基づいて大きくする側に変更する目標設定部と、
を備え、
前記センサ素子では、前記限界電流信号の出力が可能な電圧域である限界電流域の高電圧側の境界電圧は、前記センサ素子の劣化によらず不変であり、前記限界電流域の低電圧側の境界電圧は、前記センサ素子の劣化に伴い高電圧側に変化し、前記センサ素子の劣化に伴い前記限界電流域の幅が縮小し、前記センサ素子の劣化度合が前記所定レベル以下であることにより、前記限界電流域の幅が所定以上となり、
前記目標設定部は、前記センサ素子の劣化度合が前記所定レベル以下であると判定された場合に、前記目標値を、前記センサ素子の劣化度合に基づいて大きくする側に変更するガスセンサ制御装置。 - 前記目標設定部は、前記センサ素子の劣化度合が前記所定レベルを超えたと判定された場合に、前記目標値を前記所定レベルに対応する所定の上限値に維持する請求項1に記載のガスセンサ制御装置。
- 前記目標設定部により前記目標値が前記上限値に維持された状態下で、前記センサ素子の劣化度合がさらに進行したことに基づいて、前記センサ素子が劣化限界に達している旨を判定する異常判定部を備える請求項2に記載のガスセンサ制御装置。
- 前記目標設定部は、前記目標値の変更に際し、前記素子抵抗値と前記素子温度との相関において、前記目標値を大きくしても前記素子温度が一定であるか、又は前記素子温度の上昇が所定以内であるようにして前記目標値を大きくする側に変更する請求項1乃至3のいずれか1項に記載のガスセンサ制御装置。
- 前記フィードバック制御を実施している状態での前記ヒータの通電量を取得する通電量取得部を備え、
前記目標設定部は、前記目標値を一定にした状態下で前記通電量が所定値よりも大きくなる都度、前記目標値を、前記センサ素子の劣化度合に基づいて大きくする側に変更する請求項1乃至4のいずれか1項に記載のガスセンサ制御装置。 - 前記センサ素子の劣化度合が前記所定レベルよりも劣化度合の小さい所定の中間レベルに達したことを判定する第2判定部と、
前記センサ素子の劣化度合が前記中間レベルに達したと判定された場合に、前記素子温度の想定温度を上昇させるべく前記フィードバック制御のゲインを大きくするゲイン変更部と、
を備える請求項1乃至5のいずれか1項に記載のガスセンサ制御装置。 - 前記一対の電極に対して所定周波数の交流電圧を印加することに伴い、前記素子抵抗値として、前記固体電解質層の抵抗値である電解質抵抗値を算出する抵抗算出部と、
前記電解質抵抗値の対数値を、前記劣化度合として算出する劣化度合算出部と、
を備え、
前記目標設定部は、前記対数値と前記素子温度との相関に基づいて、前記目標値を設定する請求項1乃至6のいずれか1項に記載のガスセンサ制御装置。 - 前記目標設定部により前記目標値を大きくする側に設定された場合に、前記目標値の変更量に応じて、前記センサ素子に印加する電圧を大きくする側に補正する電圧補正部を備える請求項1乃至7のいずれか1項に記載のガスセンサ制御装置。
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