JPS6185550A - Oxygen concentration detection controller - Google Patents

Oxygen concentration detection controller

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JPS6185550A
JPS6185550A JP59206658A JP20665884A JPS6185550A JP S6185550 A JPS6185550 A JP S6185550A JP 59206658 A JP59206658 A JP 59206658A JP 20665884 A JP20665884 A JP 20665884A JP S6185550 A JPS6185550 A JP S6185550A
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heater
internal combustion
oxygen concentration
combustion engine
control
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Masakazu Ninomiya
正和 二宮
Katsuya Maeda
前田　克哉
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NipponDenso Co Ltd
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    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
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Abstract

PURPOSE:To stably perform the control of air-fuel ratio, by providing a heater control means for regulating a heater for heating the oxygen concentration sensor of an internal combustion engine, and a calculation means for regulating the heater control means. CONSTITUTION:An oxygen concentration sensor III is provided in the exhaust line II of an internal combustion engine I. A heater IV is provided for the sensor III. A calculation means VII for determining heating electric power for the heater IV in terms of a detection signal from a fuel-cut operation detection means VI. When fuel-cut operation is found out by the detection means IV, a command is applied to a control means V to set the heating electric power for the heater so as to set the temperature of the oxygen concentration sensor III at an activating level. As a result, the control of air fuel ratio of the internal combustion engine is stably performed.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、内燃機関のフィードバック制御等のための
、排気ガス中に含まれる酸素のＩｆｌｉを検出制御する
手段に係るものであり、特に酸素濃度検出センサを加熱
設定するヒータに対する加熱電力を制御するｌＩＩ糸濃
度検出制御装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a means for detecting and controlling Ifli of oxygen contained in exhaust gas for feedback control of an internal combustion engine, and particularly relates to a means for detecting and controlling Ifli of oxygen contained in exhaust gas. The present invention relates to a II yarn density detection control device that controls heating power to a heater that heats and sets a density detection sensor.

［背景技術］ 例えば、車両に搭載される内燃機関にあっては、その排
気ガスを浄化割算するために、排気ガス中に含まれる酸
素の濃度を検出し、その検出情報に基づき理論空燃比を
算出して、例えば燃料噴射量を制御して、空燃比をフィ
ードバック制御することが知られている。[Background technology] For example, in an internal combustion engine installed in a vehicle, in order to purify and divide the exhaust gas, the concentration of oxygen contained in the exhaust gas is detected, and the stoichiometric air-fuel ratio is determined based on the detected information. It is known that the air-fuel ratio is feedback-controlled by calculating, for example, the fuel injection amount.

すなわち、このように内燃機関の制御装置にあっては、
排気ガス中の酸素濃度を検出するために、上記開開の排
気ガス通路に対して酸素濃度検出装置を設定するもので
ある。このような検出装置を構成する酸素濃度センサと
しては、例えば特開昭５７−４８６４８号公報に示され
るように、ジルコニア系の限界電流式のものが知られて
いる。In other words, in this internal combustion engine control device,
In order to detect the oxygen concentration in the exhaust gas, an oxygen concentration detection device is installed in the open/open exhaust gas passage. As an oxygen concentration sensor constituting such a detection device, a zirconia-based limiting current type sensor is known, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-48648.

このような酸素濃度センサにあっては、酸素濃度に対応
した検出電流が得られるものであるため、例えば機関の
低負荷運転状態で空燃比をリーン側に制御し、燃費を向
上させるようにするような空燃比制御を、よりち密な状
態で実行させることができるようになる。しかし、この
ようなち密な空燃比制御を実行させるためには、酸素濃
度センサを活性化状態に設定する必要のあるものであり
、このためにヒータを用いて上記センサを加熱制御する
ようにしている。Since such an oxygen concentration sensor can obtain a detection current that corresponds to the oxygen concentration, it is possible to control the air-fuel ratio to the lean side when the engine is operating at low load, for example, to improve fuel efficiency. This makes it possible to perform air-fuel ratio control in a more precise manner. However, in order to perform such precise air-fuel ratio control, it is necessary to set the oxygen concentration sensor to an activated state, and for this purpose, the sensor is heated and controlled using a heater. There is.

このような酸素濃度センサを活性化するためには、上記
センサを所定温度以上に加熱設定すればよいものである
が、その加熱温度があまり上昇するような状態となると
、上記ヒータが断線し、またセンサが破壊するような障
害が発生するおそれがあり、このセンサ温度を所定１度
範囲、例えば６５０℃〜７５０℃に設定する一ＩＩ　Ｉ
ｌｌを実行することが考えられている。例えば、実開昭
５８−１１２９５８号公報に示されるように、内燃機関
の高出力時や排気ガスの高温状態の時にヒータへの通電
を遮断制御する。そして、ヒータやセンサが高温になり
過ぎないようにして、排気ガス温度上昇に伴うヒータの
断線やセンサの破壊を防止するものである。In order to activate such an oxygen concentration sensor, it is sufficient to heat the sensor to a predetermined temperature or higher, but if the heating temperature rises too much, the heater will break, In addition, there is a risk that a failure that may destroy the sensor may occur, so setting the sensor temperature within a predetermined 1 degree range, for example 650°C to 750°C, is recommended.
It is considered to execute ll. For example, as shown in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 58-112958, power supply to the heater is controlled to be cut off when the internal combustion engine has a high output or when the exhaust gas is in a high temperature state. This prevents the heater and sensor from becoming too high, thereby preventing disconnection of the heater and destruction of the sensor due to a rise in exhaust gas temperature.

しかし、例えば燃料カット運転状態に入ったような場合
に、排気ガス温度が低下してセンサ１度も低下する状態
となるような場合に関しては、特に対策がなされていな
いものであり、このような状態では、酸素濃度センサが
活性化されていない場合も発生し、良好な検出信号を得
ることができない。通常、上記のような燃料カット運転
状態の時は、フィードバック制御は実行されていないも
ので、酸素濃度検出信号の上程はあまり問題とならない
ものであるが、フィードバック制御が再開された場合に
、酸素１度センサの温度が低い状態にあると、空燃比制
御が良好な状態で再開できないようになる。However, no particular measures have been taken to deal with the situation where, for example, the engine enters a fuel cut operation state and the exhaust gas temperature drops and the sensor temperature drops by 1 degree. In this case, the oxygen concentration sensor may not be activated and a good detection signal cannot be obtained. Normally, during the fuel cut operation state as described above, feedback control is not executed, and the rise of the oxygen concentration detection signal does not pose much of a problem. However, when feedback control is restarted, the oxygen concentration Once the temperature of the sensor is low, air-fuel ratio control cannot be restarted in a good condition.

［発明が解決しようとする問題点コ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、内燃
機関が燃料カット運転状態に入ったような場合であって
も、酸素濃度センサの温度がこのセンサを活性化状態に
設定できるような状態に設定されるようにして、常に良
好な酸素濃度検出信号が得られるように設定されている
ようにする酸素濃度検出制御装置を提供しようとするも
のである。[Problems to be Solved by the Invention] This invention was made in view of the above points, and even when the internal combustion engine enters a fuel cut operation state, the temperature of the oxygen concentration sensor remains unchanged. An object of the present invention is to provide an oxygen concentration detection control device that allows a sensor to be set to an activated state so that a good oxygen concentration detection signal can always be obtained. be.

［問題点を解決するための手段］ すなわち、この発明に係る酸素濃度検出制御装置にあっ
ては、内燃機関Ｉの排気系■に対して止素濃度センサ■
が設定されているもので、このセンサ■には加熱用にヒ
ータ■が設定されている。[Means for Solving the Problems] That is, in the oxygen concentration detection control device according to the present invention, the oxygen concentration sensor ■ is connected to the exhaust system ■ of the internal combustion engine I.
is set, and this sensor (2) is set with a heater (2) for heating.

このヒータ■に対する加熱電力は制御手段Ｖによって制
御されるもので、この制卸手段Ｖは上記内燃機関工の燃
料カット運転状態の検知手段■からの検知信号、および
この検知手段■からの信号が供給設定される演算手段■
からの指令によって制御されるようにする。The heating power for this heater (■) is controlled by a control means V, and this control means V receives a detection signal from the detection means (■) of the fuel cut operation state of the internal combustion engine engineer, and a signal from this detection means (■). Calculation means to be supplied ■
be controlled by commands from

この場合、検知手段■で燃料カット運転状態が検知され
た状態では、上記センサの周囲部分に流れる空気量に対
応する加熱電力がヒータ■に対して供給設定されるよう
にするものであり、燃料カット運転状態でない状態では
、内燃機関工の運転状態に対応した加熱電力が設定制御
されるようにするものである。In this case, when the fuel cut operation state is detected by the detection means (■), the heating power corresponding to the amount of air flowing around the sensor is set to be supplied to the heater (■), and the fuel When the engine is not in the cut operating state, the heating power is set and controlled in accordance with the operating state of the internal combustion engine engineer.

［作用］ すなわち、上記のように構成される装置にあっては、ま
ず内燃機関工の運転状態から、検知手段■において燃料
カット運転状態にあるが否がが判別検知されるもので、
もし燃料カット運転状態である場合には、制御手段Ｖに
指令を与えて１例えば上記内燃機関■の回転数に対応し
た情報に基づいて、上記し−タ■に対する加熱電力を制
御設定させるようにする。そして、燃料カット運転中に
おける閑素ａ度センサ■の温度が活性化状態に設定され
るようにする。また、内燃鵬関工が燃料カット運転状態
ではない場合には、演算手段■において１関Ｉの運転状
態の検出信号に基づいて制御手段Ｖに対する制御指令を
発生し、ヒータＩＶの加熱電力を設定制御するものであ
る。[Operation] In other words, in the device configured as described above, first, based on the operating state of the internal combustion engine engineer, the detecting means (2) determines and detects whether or not the engine is in a fuel cut operating state.
If it is in the fuel cut operation state, a command is given to the control means V to control and set the heating power for the above-mentioned engine (2) based on information corresponding to the rotational speed of the internal combustion engine (1), for example. do. Then, the temperature of the idle temperature sensor (2) during fuel cut operation is set to the activated state. In addition, when the internal combustion engine is not in the fuel cut operation state, the calculation means (3) generates a control command to the control means V based on the detection signal of the operation state of the first engine I, and sets the heating power of the heater IV. It is something to control.

したがって、燃料カット運転状態にあっては、ｒ１１素
′ａ度センサ■はヒータ■によって加熱制御設定されて
いるものであり、このセンサ■の活性化状態は確実に保
持制御されるものである。そして、通常の燃料供給制御
状態にあっては、酸素濃度センサ■は所定温度状態に加
熱制御設定されるもので、空燃比フィードバック制御が
効果的に実行されるものである。Therefore, in the fuel cut operation state, the r11 elementary temperature sensor (2) is heated and controlled by the heater (2), and the activated state of this sensor (2) is reliably maintained and controlled. In the normal fuel supply control state, the oxygen concentration sensor (2) is heated and set to a predetermined temperature state, and air-fuel ratio feedback control is effectively executed.

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。[Example] Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第２図はその構成を示すもので、酸素濃度検出装置を搭
載し、フィードバック副葬が実行されるようにした内燃
機関１１およびその周辺部分を示している。FIG. 2 shows the configuration of the internal combustion engine 11, which is equipped with an oxygen concentration detection device and in which feedback is performed, and its surroundings.

すなわち、この内燃機関１１に対しては、図示されない
エアクリーナ部分から空気を吸入する吸気管１２が設定
されるものであり、この吸気管１２に対しては、アクセ
ルペダル等で駆動制御されるスロットル弁１３、さらに
サージタンク１４が設定されるものであり、また上記ス
ロットル弁１３部分をバイパスする状態で、空気流山が
制ｍ設定されるバイパス通路１５が形成されている。こ
こで、上記吸気管１２に対しては、吸入空気の温度状態
を検出する吸気温センサ１６が取付は設定され、サージ
タンク１４に対しては吸気圧センサ１７が取付は設定さ
れている。そして、上記スロットル弁１３に対しては、
その開度に対応した信号を発生すると共に、スロットル
弁１３がアイドル運転状態に設定された場合に動作され
るアイドルスイッチ信号を発生するスロットルポジショ
ンセンサ１８を設ける。That is, this internal combustion engine 11 is provided with an intake pipe 12 that takes in air from an air cleaner portion (not shown), and a throttle valve that is driven and controlled by an accelerator pedal or the like is connected to this intake pipe 12. 13, a surge tank 14 is further provided, and a bypass passage 15 is formed in which the air flow is controlled by bypassing the throttle valve 13 portion. Here, an intake temperature sensor 16 for detecting the temperature state of intake air is attached to the intake pipe 12, and an intake pressure sensor 17 is attached to the surge tank 14. For the throttle valve 13,
A throttle position sensor 18 is provided which generates a signal corresponding to the opening degree and also generates an idle switch signal which is activated when the throttle valve 13 is set to an idle operating state.

上記内燃機関１１の排気管１９に対しては、酸素濃度検
出装置２０が取付は設定されるもので、この検出装置２
０の酸素濃度センサ部分が上記排気管１９の内部に設定
され、排気管１９を流れる排気ガスに対して接触設定さ
れるようになっている。An oxygen concentration detection device 20 is installed on the exhaust pipe 19 of the internal combustion engine 11, and this detection device 2
An oxygen concentration sensor portion of 0 is set inside the exhaust pipe 19 and is set in contact with the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 19.

そして、上記内燃機関１１のヘッド部分には、その各気
筒に対応する状態で点火プラグ２１が取付は設定され、
また深間１１の冷却水温を検出するように水温センサ２
２が設定されている。Spark plugs 21 are installed in the head portion of the internal combustion engine 11 in a state corresponding to each cylinder,
In addition, water temperature sensor 2 is installed to detect the cooling water temperature at depth 11.
2 is set.

このような内燃機関１１の運転状態は、吸気温センサ１
６、吸気圧センサ１７、スロットルポジションセンサ１
８、水温センサ２２、さらに酸素濃度センサ″ｊｌｉ２
０からの検出信号によって検出されるものであり、これ
ら検出信号は制御回路２３に対して供給設定される。こ
の制御回路２３に対しては、さらに内燃ＩＩ！１１１の
回礼速度に対応した情報が要求されるものであるが、こ
の情報はディストリビュータ２４に対して設定される回
転数センサ２５から検出するものである。このディスト
リビュータ２４に対しては、上記制御回路２３からの指
令によって制御されるイグナイタ２６からの点火信号が
供給設定される。This operating state of the internal combustion engine 11 is determined by the intake air temperature sensor 1.
6, intake pressure sensor 17, throttle position sensor 1
8. Water temperature sensor 22, and oxygen concentration sensor "jli2"
These detection signals are set to be supplied to the control circuit 23. For this control circuit 23, internal combustion II! 111 is required, and this information is detected from the rotation speed sensor 25 set for the distributor 24. An ignition signal from an igniter 26 controlled by a command from the control circuit 23 is supplied to the distributor 24 .

すなわち、上記制御回路２３にあっては、内燃機関１１
の運転状態に対応して、燃料噴射量さらに点火時期等を
演算するもので、燃料噴射弁２７のｉｌｌ　ｌＩ］、お
よびイグナイタ２６の制御によって点火プラグ２１に対
する点火制御を実行するものである。That is, in the control circuit 23, the internal combustion engine 11
The fuel injection amount, ignition timing, etc. are calculated in accordance with the operating state of the fuel injection valve 27, and the igniter 26 is controlled to execute ignition control for the spark plug 21.

第３図は上記制御回路２３の具体的な構成を示すもので
、酸素濃度センサ２０は排気ガス中に含まれる酸素濃度
の状態に応じて電流量が設定される検出素子２０ａと、
この検出素子２０ａを活性化状態に設定するためのヒー
タ２０ｂとによって構成されるもので、上記検出素子２
０ａに対しては、１１３１が設定される。そして、上記
検出素子２０ａに流れる電流値は抵抗３２の回路によっ
て電圧値に変換され、増幅器３３で適宜増幅してＡ／Ｄ
変換器３４でディジタルデータに変換して入力検出信号
の１つとするものである。FIG. 3 shows a specific configuration of the control circuit 23, in which the oxygen concentration sensor 20 includes a detection element 20a whose current amount is set according to the state of the oxygen concentration contained in the exhaust gas;
It is composed of a heater 20b for setting the detection element 20a to an activated state, and the detection element 20a is
1131 is set for 0a. The current value flowing through the detection element 20a is converted into a voltage value by a circuit including a resistor 32, and is appropriately amplified by an amplifier 33 and then converted into an A/D converter.
The converter 34 converts it into digital data and uses it as one of the input detection signals.

上記Ａ／Ｄ変換器３４に対しては、その他に吸気温セン
サ１６、吸気圧センサ１７、スロットルポジションセン
サ１８、水温センサ２２、および回転数センサ２５から
の検出信号が結合されている。この場合、このＡ／Ｄ変
換器３４はマルチプレクサの機能をも含み構成され、上
記各センサからの検出信号は、順次ディジタルデータに
変換されて、マイクロコンピュータ３５に対して入力デ
ータとして供給されるようになる。このマイクロコンピ
ュータ３５では、上記各センサからの入力データに基づ
き例えば燃料噴射量、点火時期等を演算するもので、上
記燃料噴射ｍに対応する演算結果によって駆動回路３６
を制御し、噴射弁２１の開弁時間、すなわち燃料噴射量
を設定制御する。また演算された点火時期信号は、イグ
ナイタ２６に供給し、ディストリビュータ２４を制御し
て点火プラグ２１を制御するようになる。Detection signals from an intake temperature sensor 16, an intake pressure sensor 17, a throttle position sensor 18, a water temperature sensor 22, and a rotation speed sensor 25 are also coupled to the A/D converter 34. In this case, the A/D converter 34 is configured to include a multiplexer function, and the detection signals from each sensor are sequentially converted into digital data and supplied as input data to the microcomputer 35. become. This microcomputer 35 calculates, for example, the fuel injection amount, ignition timing, etc. based on the input data from each sensor, and the drive circuit 36 calculates, for example, the fuel injection amount, ignition timing, etc.
The valve opening time of the injection valve 21, that is, the fuel injection amount is set and controlled. Further, the calculated ignition timing signal is supplied to the igniter 26 to control the distributor 24 and the spark plug 21.

上記酸素濃度センサ２０のヒータ２０ｂに対しては、上
記マイクロコンピュータ３５からの指令で制御される通
電制御回路３７によって、電源３８からの加熱電流が供
給制御されるもので、このヒータ２０ｂに対する加熱電
力はヒータ電圧検出回路３９およびヒータ電流検出回路
４０によって検出され、この検出出力はマイクロコンピ
ュータ３５に対して供給設定される。そして、ヒータ２
０ｂの温度が設定された温度状態に設定されるようにす
るものである。A heating current from a power source 38 is controlled to be supplied to the heater 20b of the oxygen concentration sensor 20 by an energization control circuit 37 that is controlled by a command from the microcomputer 35. is detected by the heater voltage detection circuit 39 and the heater current detection circuit 40, and the detection output is set to be supplied to the microcomputer 35. And heater 2
The temperature of 0b is set to the set temperature state.

このように構成される制御回路２３にあっては、上記し
たように燃料噴射量、点火時期等の演算制御と共に、酸
素濃度センサ２０のヒータ２０ｂに対す　・る制御を実
行するものであるが、内燃機関の運転状態に対応する上
記ヒータ２０ｂに対する加熱電力制御をも実行する。第
４図はその制御の流れの状態を示すものである。The control circuit 23 configured in this manner performs calculation control of the fuel injection amount, ignition timing, etc. as described above, and also controls the heater 20b of the oxygen concentration sensor 20. Heating power control for the heater 20b corresponding to the operating state of the internal combustion engine is also executed. FIG. 4 shows the state of the control flow.

この制御ルーチンは所定時間間隔例えば１００ｍ３毎に
実行されるもので、ヒータ２０ｂに対する電源３８から
の電力供給を、内燃機関１１の運転状態に対応した例え
ばデユーティ比によって制御するものである。This control routine is executed at predetermined time intervals, for example, every 100 m3, and controls the power supply from the power supply 38 to the heater 20b, for example, by a duty ratio corresponding to the operating state of the internal combustion engine 11.

そして、このための処理が開始される状態となると、ま
ずステップ１０１で内燃機関１１の運転状態に関係する
各種パラメータ、すなわち回転数Ｎｅ、吸気圧Ｐｎ＋、
酸素濃度センサ２０の検出電流ｉｓ、機関１１のアイド
リング状態を示すアイドルスイッチ信号１ｄ１ヒータ２
０ｂの電圧ｖｈ１ヒータ２０ｂに流れる電流１ｈ等を読
み込む。When the process for this purpose is started, first, in step 101, various parameters related to the operating state of the internal combustion engine 11, namely, the rotation speed Ne, the intake pressure Pn+,
Detection current is of oxygen concentration sensor 20, idle switch signal 1d1 indicating idling state of engine 11, heater 2
The voltage vh1 of 0b, the current 1h flowing through the heater 20b, etc. are read.

このようにして各種パラメータが読み込み設定される状
態となると、次のステップ１０２で上記読み込まれたヒ
ータ電圧ｖｈとヒータ電流１ｈとから、所定の時間例え
ば１００ｍ５の間にヒータ２０ｂに対して通電した場合
の電力量、すなわちデユーティ比１００％の電力量Ａを
算出する。このように電力ｆｆ１Ａを算出する処理が実
行されると次のステップ１０３に進み、内燃機関１１が
燃料カット運転中であるか否かを判別する。ここで、上
記電力量の数値については、全て１００ｍ８当りの電力
量で表現するものとする。When the various parameters are read and set in this way, in the next step 102, when the heater 20b is energized for a predetermined period of time, for example, 100 m5, from the read heater voltage vh and heater current 1h. , that is, the power amount A with a duty ratio of 100%. After the process of calculating the electric power ff1A is executed in this way, the process proceeds to the next step 103, where it is determined whether the internal combustion engine 11 is in fuel cut operation. Here, all the above-mentioned electric power values are expressed in terms of electric power per 100m8.

上記ステップ１０３で、燃料カット運転中であると判断
された場合にはステップ１０４に進み、また燃料カット
運転中ではないと判断された場合にはステップ１０５に
進むようになる。In step 103, if it is determined that the fuel cut operation is in progress, the process proceeds to step 104, and if it is determined that the fuel cut operation is not in progress, the process proceeds to step 105.

ここで、上記ステップ１０３におけ・）内燃機関１１の
燃料カット運転中であるか否かの判定は、例えば図では
示されない別の制御ルーチンにおける燃料噴射量演算制
御での、燃料噴射量データを見ることによって実行でき
るものであるが、上記ステップ１０１で読み込まれたア
イドルスイッチ信号Ｉｄと、機関１１の回転数Ｎｅとに
よって判断するようにしてもよい。すなわち、アイドル
スイッチ信号１ｄがオン状態で、且つ回転数Ｎｅが所定
回転数以上の状態にある燃料カット条件が成立した場合
に、内燃機関１１が燃料カット運転中であると判定する
ものである。Here, in step 103 described above, the determination as to whether or not the internal combustion engine 11 is in fuel cut operation is made based on, for example, fuel injection amount data in the fuel injection amount calculation control in another control routine not shown in the figure. Although this can be done by looking at it, it may also be determined based on the idle switch signal Id read in step 101 and the rotation speed Ne of the engine 11. That is, when the fuel cut conditions are met, in which the idle switch signal 1d is on and the rotational speed Ne is equal to or higher than a predetermined rotational speed, it is determined that the internal combustion engine 11 is in fuel cut operation.

上記ステップ１０３で燃料カット運転中ではないと判定
された場合には、上記ステップ１０５で回転数Ｎ＋３と
吸気圧ＰＩ１１に基づき、ヒータ２０ｂの目標電力ｔＣ
を求める。具体的には、第５図に示すようなマツプをマ
イクロコンピュータ３５に対応して設定される記憶装置
に対して記憶設定し、このマツプＭ１から上記パラメー
タＮｅおよびｐｍに対応して電力ＩＣを読み取り、ある
いは所定の計算式から電力量Ｃを算出するものである。If it is determined in step 103 that the fuel cut operation is not in progress, then in step 105 the target power tC of the heater 20b is determined based on the rotational speed N+3 and the intake pressure PI11.
seek. Specifically, a map as shown in FIG. 5 is stored in a storage device set corresponding to the microcomputer 35, and the power IC is read from this map M1 in accordance with the parameters Ne and pm. Alternatively, the electric power amount C is calculated from a predetermined calculation formula.

上記第５図に示したマツプＭ１にあっては、内燃機関１
１の回転数Ｎｅと吸気圧ｐｍｓとをパラメータとして予
め目標電力量Ｃｆｆ１Ｍ１定されている。ここで吸気圧
ｐＨ１が大きい場合、あるいは回転数ＮＯが大きい場合
には、１関１１に対する燃料噴射量が多くなり、排気温
度が上昇してＭＭａ度センサ２０を加熱することから、
この排気温度によって検出素子２０ａが加熱されるよう
になり、ヒータ２０ｂに対する供給電力を小さくできる
。また、上記場合と逆の状態では、ヒータ２０ｂに対す
る供給電力が大きくなるように設定されるもので、上記
マツプＭ１は回転数Ｎｅｓ＠気圧Ｐ＋ｎとに対応して、
目ｔｌｌｉｌ力ｆｆｉ　Ｃｈ＋段設定れるようになって
いる。In the map M1 shown in FIG. 5 above, the internal combustion engine 1
The target power amount Cff1M1 is determined in advance using the rotational speed Ne of 1 and the intake pressure pms as parameters. Here, if the intake pressure pH1 is large or if the rotational speed NO is large, the fuel injection amount for the first function 11 will increase, the exhaust temperature will rise, and the MMa degree sensor 20 will be heated.
The detection element 20a is heated by this exhaust temperature, and the power supplied to the heater 20b can be reduced. In addition, in a state opposite to the above case, the power supplied to the heater 20b is set to be large, and the map M1 corresponds to the rotation speed Nes@atmospheric pressure P+n.
It is now possible to set the power level in Ch+ stages.

上記ステップ１０５で目標電力ｌｃが算出されると、次
のステップ１０６に進む。このステップ１０８は、上記
電力量Ｃと上記ステップ１０２で求めたデユーティ比１
ｏＯ％の電力ＩＩＡとをパラメータにして、ヒータ２０
ｂに対して目標電力量Ｃを供給するためのデユーティ比
りを算出する。このデユーティ比りは次の式によって算
出される。Once the target power lc is calculated in step 105, the process proceeds to step 106. This step 108 combines the above-mentioned power amount C and the duty ratio 1 obtained in the above-mentioned step 102.
Using the power IIA of oO% as a parameter, the heater 20
The duty ratio for supplying the target power amount C with respect to b is calculated. This duty ratio is calculated by the following formula.

Ｄ＝　（Ｃ／Ａ）Ｘ１００ そして、次のステップ１０７で上記求められたデユーテ
ィ比りのパルス状信号を、通電制御回路３７に送出し、
ヒータ２０ｂに対する供給電力を制御する処理を実行す
る。D= (C/A)
A process for controlling the power supplied to the heater 20b is executed.

このような制御状態で、例えばデユーティ比１００％の
電力量Ａが５０Ｗ／１００ｍ５．ｌａ関１１の回転数Ｎ
ｅと吸気圧ＰＩＩｌとからマツプＭ１より求められる目
標電力ＩＣが２５Ｗ／１００ｍ５であるとすると、デユ
ーティ比りは５０％となり、通電制御回路３７に供給さ
れるパルス状制御信号は、第６図に実線で示すようにな
る。In such a control state, for example, the power amount A at a duty ratio of 100% is 50W/100m5. Rotation speed N of la function 11
Assuming that the target power IC obtained from map M1 from e and intake pressure PIIl is 25W/100m5, the duty ratio is 50%, and the pulsed control signal supplied to the energization control circuit 37 is as shown in FIG. It will be shown as a solid line.

前記ステップ１０３で内燃機関１１が燃料カット運転中
であると判定された場合には、上記したようにステップ
１０４に進む。このステップ１０４は第７図に示すマツ
プ第２に基づきこの時の回転数Ｎｅに対する目標電力量
Ｃを求める。この燃料カット運転中にあっては、機関１
１における燃料の燃焼状態が存在しないものであり、排
気ガスの温度が低下する状態にある。この排気ガスの温
度低下の程度は、８１関１１の回転数によって変化する
排出ガス（燃料カット状態では空気）流速に対応するよ
うになるものであり、ａｌｌｌｌｌｌｌｌの回転数Ｎｅ
の影響を受ける状態となる。したって、上記燃料カット
中における目標電力ｍＣは、第７図のように上記ガス流
速を回転数で代表して、機関１１の回転数Ｎｅが高い程
、目ＩＩ力ＩＣが大きくされる。そして、このステップ
１０４から上記ステップ１０６に進み、算出された目標
電力ｆｆ１Ｃに対応してヒータ２０ｂに対する供給電力
を制御するものである。If it is determined in step 103 that the internal combustion engine 11 is in fuel cut operation, the process proceeds to step 104 as described above. In this step 104, the target power amount C for the rotational speed Ne at this time is determined based on the second map shown in FIG. During this fuel cut operation, engine 1
The combustion state of the fuel in No. 1 does not exist, and the temperature of the exhaust gas is in a state of decreasing. The degree of temperature drop in the exhaust gas corresponds to the flow velocity of the exhaust gas (air in the fuel cut state), which changes depending on the rotation speed of 81 function 11, and the rotation speed Ne of allllllllll
It becomes a state where it is affected by. Therefore, the target electric power mC during the fuel cut is determined by representing the gas flow velocity by the rotational speed as shown in FIG. 7, and the higher the rotational speed Ne of the engine 11, the larger the second power IC is. The process then proceeds from step 104 to step 106, where the power supplied to the heater 20b is controlled in accordance with the calculated target power ff1C.

すなわち、例えばスロットル弁が閉じられる状態で回転
数Ｎ　ｅの大きな状態、例えば減速運転状態において燃
料カット運転状態が設定されるものであるが、このよう
な燃料カット運転中においても、ａ素１度センサ２０の
ヒータ２０ｂに対して加熱制御用の電力が、排気ガスに
よる温度低下状態に対応して供給設定されるようになる
。したがって、検出素子２０ａの温度は、このような燃
料カット運転状態にあっても、この検出素子２０が活性
化状態に保たれるように設定制御されるものであり、上
記燃料カット運転状態°から復帰してフィードバック制
御状態に移行するようになっても、排気ガス中のｒｌＩ
素濃度の検出動作は良好に実行される状態にあり、運転
状態に対応したち密な空燃比制御が実行されるものであ
る。That is, for example, the fuel cut operation state is set in a state where the throttle valve is closed and the rotational speed Ne is large, for example, in a deceleration operation state, but even during such fuel cut operation, the a element 1 degree Electric power for heating control is set to be supplied to the heater 20b of the sensor 20 in response to a temperature drop caused by the exhaust gas. Therefore, the temperature of the detection element 20a is set and controlled so that the detection element 20 is maintained in an activated state even in such a fuel cut operation state, and the temperature of the detection element 20a is set and controlled so that the detection element 20 is maintained in an activated state even in such a fuel cut operation state. Even if it returns to the feedback control state, the rlI in the exhaust gas
The elementary concentration detection operation is performed satisfactorily, and the air-fuel ratio is precisely controlled in accordance with the operating state.

尚、上記実施例にあっては、ヒータ２０ｂに対する通電
制御手段としてデユーティ比による電力制御を実行する
状態で示しているが、これは例えばヒータ用電源からの
印加電圧を１ｌＪＩＩＩするようにしてもよいものであ
る。In the above embodiment, power control based on the duty ratio is performed as the power supply control means for the heater 20b, but this may be done by, for example, changing the voltage applied from the heater power source to 1lJIII. It is something.

また、燃料カット状態における目標電力量は、吸入空気
量に対応して燃料の基本噴射量を決定するように手段に
よる場合にあっては、この吸入空気量に対応して、燃料
カット運転中の目標電力量Ｃを決定するようにしてもよ
い。ざらに車速等で目標電力量を決定するようにしても
よい。In addition, if the target power amount in the fuel cut state is determined by means that determines the basic fuel injection amount in accordance with the intake air amount, the target power amount in the fuel cut state is determined in accordance with the intake air amount. The target power amount C may be determined. The target power amount may be determined roughly based on vehicle speed or the like.

［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係る酸素濃度検出１ｄＪ　ｆｉ
ｌ装置によれば、この検出装置を設定する内燃Ｒ１１１
１の運転状態に対応して、上記検出装置を構成する酸素
濃度センサの検出素子の温度が、この検出素°子を活性
化する状態に設定制御されるものであり、特に上記内燃
機関の燃料カット運転状態にある場合には、上記センサ
の周囲の空気流速状態に対応して上記検出素子が加熱制
御されるようになる。[Effect of the invention] As described above, the oxygen concentration detection 1dJ fi according to the present invention
According to the l device, the internal combustion R111 setting this detection device
The temperature of the detection element of the oxygen concentration sensor constituting the detection device is set and controlled to a state that activates the detection element in accordance with the operating state of the above-mentioned internal combustion engine. When in the cut operation state, the detection element is heated and controlled in accordance with the air flow velocity around the sensor.

したがって、上記燃料カット運転中において、上記検出
素子の温度が確実に活性化状態を保つように設定制御さ
れるものであり、燃料カット状態からフィードバック制
御状態に移行した場合であっても、排気ガス中の酸素濃
度が正確に測定検出でき、内燃Ｉ関の空燃比制御が安定
して実行されるようになるものである。Therefore, during the fuel cut operation, the temperature of the detection element is set and controlled to reliably maintain the activated state, and even when the fuel cut state shifts to the feedback control state, the exhaust gas The oxygen concentration in the internal combustion engine can be accurately measured and detected, and the air-fuel ratio control of the internal combustion engine can be executed stably.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明に係る酸素濃度検出制ｔｉｌｌ装置を
説明する概略的な構成図、第２図はこの発明の一実施例
に係る上２酸素濃度検出装２を説明する内燃線間の制御
様横部分を示す構成図、第３図は上記第２図で示される
制御回路を説明する構成図、第４図は上記制御回路部分
の動作を説明するフローチャート、第５図は上記制御の
流れで使用される第１のマツプを示す図、第６図は上記
制御で得られた制御パルスの状態を示す図、第７図は上
記制御で使用される第２のマツプを示す図である。 １１・・・内燃磯関、１２・・・吸気管、１３・・・ス
ロットル弁、１６・・・吸気温センサ、１７・・・吸気
圧センサ、１８・・・スロットルポジションセンサ、１
９・・・排気管、２０・・・ａＸ濃度センサ、２０ａ・
・・検出素子、２０ｂ・・・ヒータ、２１・・・点火プ
ラグ、２２・・・水温センサ、２３・・・制御回路、２
４・・・ディストリじユータ、２５・・・回転数センサ
、２７・・・燃料噴射弁、３５・・・マイクロコンピュ
ータ、３７・・・通電制御回路。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図 第４図 第５図 第６図 第７図FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an oxygen concentration detection system till device according to the present invention, and FIG. 2 is a control diagram between internal combustion lines illustrating an upper two oxygen concentration detection device 2 according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a configuration diagram illustrating the control circuit shown in FIG. 2 above, FIG. 4 is a flowchart explaining the operation of the control circuit section, and FIG. FIG. 6 is a diagram showing the state of the control pulse obtained in the above control, and FIG. 7 is a diagram showing the second map used in the above control. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Internal combustion Isoseki, 12... Intake pipe, 13... Throttle valve, 16... Intake temperature sensor, 17... Intake pressure sensor, 18... Throttle position sensor, 1
9... Exhaust pipe, 20... aX concentration sensor, 20a.
...Detection element, 20b...Heater, 21...Spark plug, 22...Water temperature sensor, 23...Control circuit, 2
4... Distributor, 25... Rotation speed sensor, 27... Fuel injection valve, 35... Microcomputer, 37... Energization control circuit. Applicant's Representative Patent Attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）内燃機関の排気通路中に設定される酸素濃度セン
サを加熱制御するヒータに対する供給加熱電力を制御す
るヒータ制御手段と、上記内燃機関の運転状態を検出し
て燃料カット運転状態であるか否かを判別する手段と、
この判別手段で燃料カット運転中ではないと判別された
状態で上記内燃機関の運転状態に対応した上記ヒータの
加熱電力を算出させる第１のヒータ電力算出手段と、上
記判別手段で燃料カット運転中と判別される状態で上記
酸素濃度センサの周囲の空気流通に対応した情報を検出
する検出手段と、この検出手段で検出された情報に対応
して上記ヒータの加熱電力を算出する第２のヒータ電力
算出手段とを具備し、上記第１および第２のヒータ電力
算出手段で、上記ヒータ制御手段を制御して、上記ヒー
タに対する加熱電力を設定するようにしたことを特徴と
する酸素濃度検出制御装置。(1) A heater control means that controls the heating power supplied to the heater that heats and controls the oxygen concentration sensor set in the exhaust passage of the internal combustion engine, and detects the operating state of the internal combustion engine to determine whether it is in the fuel cut operating state. a means for determining whether or not;
a first heater power calculation means for calculating the heating power of the heater corresponding to the operating state of the internal combustion engine when the determination means determines that the fuel cut operation is not in progress; a detection means for detecting information corresponding to air circulation around the oxygen concentration sensor in a state determined as such, and a second heater for calculating heating power of the heater in accordance with the information detected by the detection means. power calculation means, and the first and second heater power calculation means control the heater control means to set the heating power for the heater. Device. （２）上記検出手段は、上記内燃機関の回転数に対応し
た情報を検出する手段で構成するようにした特許請求の
範囲第１項記載の酸素濃度検出制御装置。(2) The oxygen concentration detection control device according to claim 1, wherein the detection means comprises means for detecting information corresponding to the rotational speed of the internal combustion engine. （３）上記検出手段は、上記内燃機関に対する吸入空気
量に対応した情報を検出する手段によって構成するよう
にした特許請求の範囲第１項記載の酸素濃度検出制御装
置。(3) The oxygen concentration detection control device according to claim 1, wherein the detection means is constituted by means for detecting information corresponding to the intake air amount for the internal combustion engine.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7784873B2 (en) 2004-11-24 2010-08-31 Kiyomi Nagao Auxiliary seat belt device
JP2013257273A (en) * 2012-06-14 2013-12-26 Ngk Spark Plug Co Ltd Gas sensor system

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US7784873B2 (en) 2004-11-24 2010-08-31 Kiyomi Nagao Auxiliary seat belt device
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