JPH0568652B2 - - Google Patents
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- JPH0568652B2 JPH0568652B2 JP59058398A JP5839884A JPH0568652B2 JP H0568652 B2 JPH0568652 B2 JP H0568652B2 JP 59058398 A JP59058398 A JP 59058398A JP 5839884 A JP5839884 A JP 5839884A JP H0568652 B2 JPH0568652 B2 JP H0568652B2
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、機関へ供給される混合気の空燃比制
御のために排気系に設けられる酸素センサを加熱
するヒータの制御装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heater control device that heats an oxygen sensor provided in an exhaust system for controlling the air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an engine.
背景技術
内燃機関の排気ガスの酸素濃度と空燃比は、理
論空燃比より大きい空燃比すなわち希薄混合気の
領域において良好な相関性をもつているので、こ
の領域における排気ガスの酸素濃度を測定するこ
とにより、排気ガス空燃比を正確に検出すること
ができる。このような領域における排気ガス酸素
濃度を測定する酸素センサとして、被測定排気ガ
ス側に設けられる通気性測定電極、既知の酸素濃
度を有する基準ガスたとえば大気の側に設けられ
る通気性対向電極および両電極間にある固体電解
質例えば安定化ジルコニアからなる有底筒状セン
サ素子を含むセンサが用いられる。このような酸
素センサにおいて両電極間に電流を流すと、電解
質を通じて酸素を一方向に移動させることができ
るが、通気性測定電極の酸素送出能力より少ない
酸素を送入する微細孔の拡散抵抗層でこの通気性
測定電極を被覆することにより、ある印加電圧範
囲では、その電流をほぼ特定の値に維持すること
ができる。この電流値は限界電流値と称され、酸
素濃度にほぼ比例して直線的に変化するために、
この電流値の変化から酸素濃度を連続的に検出す
ることができる。一方この酸素センサにおいて、
一定の印加電圧で排気ガスの酸素濃度に比例する
電流値を出力させるためには、センサの素子の温
度をほぼ650℃以上に加熱して活性状態に維持す
る必要がある。Background Art The oxygen concentration and air-fuel ratio of the exhaust gas of an internal combustion engine have a good correlation in the air-fuel ratio that is larger than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, in the region of a lean mixture. Therefore, the oxygen concentration of the exhaust gas in this region is measured. This makes it possible to accurately detect the exhaust gas air-fuel ratio. An oxygen sensor for measuring exhaust gas oxygen concentration in such a region includes a gas permeability measurement electrode provided on the side of the exhaust gas to be measured, a gas permeability counter electrode provided on the side of a reference gas having a known oxygen concentration, for example, the atmosphere, and a gas permeability measurement electrode provided on the side of the exhaust gas to be measured. A sensor is used that includes a bottomed cylindrical sensor element made of a solid electrolyte, such as stabilized zirconia, between electrodes. When a current is passed between the electrodes in such an oxygen sensor, oxygen can be moved in one direction through the electrolyte, but the microporous diffusion resistance layer transports less oxygen than the oxygen delivery capacity of the air permeable measuring electrode. By coating this permeability measuring electrode with , it is possible to maintain its current at approximately a certain value over a certain applied voltage range. This current value is called the limiting current value, and since it changes linearly almost in proportion to the oxygen concentration,
Oxygen concentration can be continuously detected from changes in this current value. On the other hand, in this oxygen sensor,
In order to output a current value proportional to the oxygen concentration of exhaust gas with a constant applied voltage, it is necessary to heat the sensor element to approximately 650° C. or higher and maintain it in an active state.
このため、酸素センサの中心孔内にヒータを設
け、酸素センサをヒータにより活性温度に保持し
ているが、酸素センサ温度が850℃以上、すなわ
ちヒータ温度が1100℃以上になると、ヒータ発熱
体が熱劣化したり、溶断したりする不具合があ
る。 For this reason, a heater is installed in the center hole of the oxygen sensor to maintain the oxygen sensor at an active temperature. However, when the oxygen sensor temperature exceeds 850℃, that is, the heater temperature exceeds 1100℃, the heater heating element turns off. There are problems such as thermal deterioration and melting.
したがつてヒータへの供給電力は機関回転速
度、負荷、および吸入空気流量等の機関の運転パ
ラメータに関係して制御されているが、機関が吸
入空気流量の大である状態から短時間で吸入空気
流量の小である状態に移行する場合にヒータへの
供給電力量が吸入空気流量の小である状態に相当
する値に上昇すると、ヒータ温度が1100℃以上に
なることがある。また機関が吸入空気流量の大で
ある状態にある期間に、スロツトル弁のアイドリ
ング開度を検出するアイドルスイツチがオンにな
るや否やヒータの通電を中止すると、排気ガス温
度の低下とともに酸素センサ温度が650℃以下に
なり、吸入空気流量の大である状態から吸入空気
流量の小である状態への移行直後では正確な酸素
濃度の検出が困難になる。 Therefore, the power supplied to the heater is controlled in relation to engine operating parameters such as engine speed, load, and intake air flow rate. If the amount of power supplied to the heater increases to a value corresponding to the state where the intake air flow rate is small when the air flow rate is low, the heater temperature may reach 1100° C. or higher. Additionally, if the heater is de-energized as soon as the idle switch that detects the idling opening of the throttle valve is turned on while the engine has a large intake air flow rate, the oxygen sensor temperature will decrease as the exhaust gas temperature decreases. Immediately after the temperature drops below 650° C. and the intake air flow rate is high and the intake air flow rate is low, it becomes difficult to accurately detect the oxygen concentration.
発明の開示
本発明の目的は、ヒータの過熱を回避しつつ、
過渡時においても酸素センサを適切な温度範囲に
保持することができる酸素センサ用ヒータの制御
装置を提供することである。DISCLOSURE OF THE INVENTION It is an object of the present invention to avoid overheating of the heater while
An object of the present invention is to provide a control device for an oxygen sensor heater that can maintain an oxygen sensor within an appropriate temperature range even during a transient period.
この目的を達成するために本発明によれば、機
関の排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ
が排気系に設けられ、吸入空気流量が小であるほ
ど酸素センサを加熱するヒータへの供給電力を大
に制御する酸素センサ用ヒータの制御装置におい
て、機関の吸入空気流量が大である状態から小で
ある状態へ変化した場合、変化時から所定の期間
経過後に変化後の吸入空気流量に相当するヒータ
への供給電力量となるようにヒータへの供給電力
量を設定する。 To achieve this objective, according to the present invention, an oxygen sensor is provided in the exhaust system to detect the oxygen concentration in the exhaust gas of the engine, and the smaller the intake air flow rate, the more the supply to the heater that heats the oxygen sensor increases. In a control device for an oxygen sensor heater that controls high power, when the intake air flow rate of the engine changes from a high state to a low state, the intake air flow rate after the change is changed after a predetermined period has elapsed since the change. The amount of power supplied to the heater is set so that the amount of power supplied to the corresponding heater becomes the amount of power supplied to the heater.
運転状態の変化前における機関の吸入空気流量
が大であれば大である程、酸素センサは排気ガス
により十分に加熱されており、運転状態の変化後
の供給電力の増大のためにヒータが熱劣化等の支
障の生じる温度(臨界温度)以上に上昇する危険
性は高くなる。本発明ではヒータへの供給電力、
すなわち、ヒータの発熱量が、吸入空気流量が大
である状態から小である状態へ変化した場合に変
化時から所定の期間経過後に変化後の吸入空気流
量に相当するヒータへの供給電力量となるように
設定されるが、ヒータが臨界温度以上になるのを
防止しつつ、ヒータを活性温度に保持することが
できる。 The larger the intake air flow rate of the engine before the change in operating conditions, the more the oxygen sensor is sufficiently heated by the exhaust gas, and the heater heats up to increase the supplied power after the change in operating conditions. There is a high risk that the temperature will rise above the point at which problems such as deterioration occur (critical temperature). In the present invention, power supplied to the heater,
In other words, when the amount of heat generated by the heater changes from a state where the intake air flow rate is large to a state where it is small, the amount of power supplied to the heater corresponding to the intake air flow rate after the change after a predetermined period has elapsed from the time of the change. However, it is possible to maintain the heater at the activation temperature while preventing the heater from exceeding the critical temperature.
機関の運転状態が吸入空気流量が大である状態
から小である状態へ変化した場合、ヒータへの供
給電力は運転状態の変化後の定常値へ徐々に増大
させるのが好ましい。これにより供給電力の変化
は円滑となり、ヒータ温度の変化を抑制すること
ができる。 When the operating state of the engine changes from a state where the intake air flow rate is large to a state where the intake air flow rate is small, it is preferable that the power supplied to the heater is gradually increased to a steady value after the change in the operating state. As a result, the power supply changes smoothly, and changes in the heater temperature can be suppressed.
ヒータへの供給電力はヒータの駆動パルスのデ
ユーテイ比により制御するのが有利である。 Advantageously, the power supplied to the heater is controlled by the duty ratio of the heater drive pulse.
実施例 本発明を図面の実施例について説明する。Example The present invention will be described with reference to the embodiments shown in the drawings.
第1図は本発明で用いられる酸素センサ10を
示し、ジルコニアからなる有底円筒状の酸素イオ
ン伝導性固体電解質12は、その内面および外面
を陽極としての通気性白金薄膜電極14および陰
極としての通気性白金薄膜電極16でそれぞれ被
覆され、これら電極14および16に接続される
リード線18,20間には直流電圧が印加され
る。陰極16の外面には拡散抵抗層としての多孔
質セラミツク層22が設けられている。こうして
形成されるセンサ素子24を加熱するため、中心
に大気に通ずる空気孔26をもつ管状セラミツク
ヒータ28が絶縁ブシユ30を貫通してセンサ素
子24内へ突出し、リード線32,34を介して
給電される。センサ素子24は多数の穴36をも
つケーシング38に収納され、排気通路例えば排
気管の壁40を貫通して排気管へ突出している。 FIG. 1 shows an oxygen sensor 10 used in the present invention, in which a bottomed cylindrical oxygen ion conductive solid electrolyte 12 made of zirconia has an air permeable platinum thin film electrode 14 as an anode and an air permeable platinum thin film electrode 14 as a cathode on its inner and outer surfaces. A DC voltage is applied between lead wires 18 and 20, which are each covered with a gas-permeable platinum thin film electrode 16 and connected to these electrodes 14 and 16. A porous ceramic layer 22 is provided on the outer surface of the cathode 16 as a diffusion resistance layer. In order to heat the sensor element 24 thus formed, a tubular ceramic heater 28 having an air hole 26 in the center communicating with the atmosphere penetrates the insulating bushing 30 and protrudes into the sensor element 24, and is supplied with power via lead wires 32, 34. be done. The sensor element 24 is housed in a casing 38 having a number of holes 36 and projects into the exhaust pipe through a wall 40 of the exhaust passage, for example the exhaust pipe.
第2図はヒータ制御装置を兼ねる電子制御燃料
噴射装置のブロツク図である。エアフローメータ
44は吸気通路に設けられて吸入空気流量を検出
し、回転速度センサ46は機関の回転速度を検出
し、スロツトルセンサ48はスロツトル開度を検
出する。電子制御燃料噴射コンピユータ50にお
いて入力ポート52、出力ポート54、ROM5
6、RAM58、およびMPU60はアドレスデ
ータバス62を介して互いに接続されている。エ
アフローメータ44のアナログ出力はバツフア6
4およびA/D(アナログ/デジタル変換器)6
6を介して入力ポータ52へ送られ、回転速度セ
ンサ46およびスロツトルセンサ48の出力パル
スはそれぞれバツフア68,70を介して入力ポ
ート52へ送られる。バツテリ72の出力電圧
VbはA/D74を介して入力ポート52へ送ら
れ、酸素センサ10の出力電流はI/V(電流/
電圧変換器)76、増幅器78、およびA/D8
0を介して入力ポート52へ送られる。バツテリ
72はヒータ28、パワトランジスタ82、およ
び抵抗84を介してアースへ接続されている。パ
ワトランジスルタ82は出力ポート54からオ
ン、オフの制御信号を受け、抵抗84の端子電圧
VrはA/D86を介して入力ポート52へ送ら
れる。ダウンカウンタ88は出力ポート54から
のデータをセツトされ、カウント数が0まで減少
するとSRフリツプフロツプ90をリセツトする。
SRフリツプフロツプ90のQ端子は増幅器92
を介して吸気ポートの燃料噴射弁94へ送られ
る。CLOCK96のクロツクパルスはMPU60、
ダウンカウンタ88、およびSRフリツプフロツ
プ90のS端子へ送られる。ダウンカウンタ88
には燃料噴射量に対応するデータが設定され、燃
料噴射94はSRフリツプフロツプ90がセツト
されている期間だけ開状態に保持される。 FIG. 2 is a block diagram of an electronically controlled fuel injection device that also serves as a heater control device. An air flow meter 44 is provided in the intake passage to detect the intake air flow rate, a rotational speed sensor 46 detects the rotational speed of the engine, and a throttle sensor 48 detects the throttle opening. In the electronically controlled fuel injection computer 50, the input port 52, the output port 54, and the ROM 5
6, RAM 58, and MPU 60 are connected to each other via address data bus 62. The analog output of the air flow meter 44 is buffer 6.
4 and A/D (analog/digital converter) 6
6 to input port 52, and the output pulses of rotational speed sensor 46 and throttle sensor 48 are sent to input port 52 via buffers 68 and 70, respectively. Output voltage of battery 72
Vb is sent to the input port 52 via the A/D 74, and the output current of the oxygen sensor 10 is I/V (current/
voltage converter) 76, amplifier 78, and A/D8
0 to input port 52. Battery 72 is connected to ground via heater 28, power transistor 82, and resistor 84. The power transistor 82 receives an on/off control signal from the output port 54, and receives a terminal voltage of the resistor 84.
Vr is sent to input port 52 via A/D 86. Down counter 88 is set with data from output port 54 and resets SR flip-flop 90 when the count decreases to zero.
The Q terminal of the SR flip-flop 90 is connected to the amplifier 92.
is sent to the fuel injection valve 94 of the intake port. The clock pulse of CLOCK96 is MPU60,
It is sent to the down counter 88 and the S terminal of the SR flip-flop 90. down counter 88
Data corresponding to the fuel injection amount is set in , and the fuel injection 94 is held open only while the SR flip-flop 90 is set.
第3図は吸入空気流量Gaとヒータ28の基本
電力Poとの関係を示している。吸入空気流量Ga
が増大するに連れて排気ガス温度が上昇するの
で、基本電力Poは吸入空気流量Gaが増大するに
連れて減少する。 FIG. 3 shows the relationship between the intake air flow rate Ga and the basic power Po of the heater 28. Intake air flow rate Ga
Since the exhaust gas temperature rises as the amount increases, the basic power Po decreases as the intake air flow rate Ga increases.
第4図は吸入空気流量Gaとヒータ28の駆動
パルスの基本デユーテイ比Doとの関係を示して
いる。ヒータ28への供給電力は第2図のパワト
ランジスタ82のオン・オフにより、すなわち駆
動パルスのデユーテイ比により制御される。パツ
テリ72の電圧変動に伴つてヒータ28の印加電
圧Vhも変動するが、Vhが基準電圧にある場合に
ヒータ28へ基本電力Poを供給するためのデユ
ーテイ比Dを基本デユーテイ比Doと定義する。 FIG. 4 shows the relationship between the intake air flow rate Ga and the basic duty ratio Do of the drive pulse of the heater 28. The power supplied to the heater 28 is controlled by turning on and off the power transistor 82 shown in FIG. 2, that is, by the duty ratio of the drive pulse. The voltage Vh applied to the heater 28 also changes as the voltage of the battery 72 changes, but the duty ratio D for supplying the basic power Po to the heater 28 when Vh is at the reference voltage is defined as the basic duty ratio Do.
第2図のヒータ28の実際の供給電力Pは次式
から計算される。 The actual power P supplied to the heater 28 in FIG. 2 is calculated from the following equation.
P=Vh・Ih
=(Vb−Vt−Vr)・Vr/Rr
ただし、Vh:ヒータ28の印加電圧
Ih:ヒータ28の印加電流
Vb:バツテリ72の電圧
Vt:トランジスタ82の両端電圧
Vr:抵抗84の両端電圧
Rr:抵抗84の抵抗値
なおVt,Rrは一定であり、Vb,Vrはそれぞ
れA/D74,86により検出される。 P=Vh・Ih=(Vb−Vt−Vr)・Vr/Rr Where, Vh: Applied voltage of heater 28 Ih: Applied current of heater 28 Vb: Voltage of battery 72 Vt: Voltage across transistor 82 Vr: Resistor 84 Rr: the resistance value of the resistor 84. Note that Vt and Rr are constant, and Vb and Vr are detected by A/Ds 74 and 86, respectively.
バツテリ82の電圧Vbの変動により、デユー
テイ比Dが等しくても、ヒータ28の供給電力P
が変化する。したがつて電源補正係数α=Po/
Pとし、デユーテイ比DをD・αに修正すること
によりヒータ28の供給電力Pを正確なものにす
ることができる。 Due to fluctuations in the voltage Vb of the battery 82, even if the duty ratio D is the same, the power supplied to the heater 28 P
changes. Therefore, power supply correction coefficient α=Po/
By correcting the duty ratio D to D·α, the power P supplied to the heater 28 can be made accurate.
第5図は吸入空気流量Gaとパラメータ補正係
数βとの関係を示している。機関の吸入空気流量
が測定される。第5図ではGa20g/secの範囲
を吸入空気流量が大である状態とし、この範囲を
Gaの小さい方から順にGa1,Ga2,……の領域に
分割する。スロツトル弁がアイドル開度になるま
での、すなわちスロツトルセンサ48のアイドル
スイツチがオンになるまでの期間において各領域
Ga1,Ga2,……の合計時間(タイムカウンタの
カウント数Ta1,Ta2,……を測定する。こうし
てアイドルスイツチがオンになつた時、すなわち
機関の運転状態が吸入空気流量が大である状態か
ら小である状態へ変化した時に、Ta1,Ta2,…
…のうちの最大値Taxとその最大値Taxのあつた
領域Gaxとを求め、GaxおよびTaxからパラメー
タ補正係数βを求める。パラメータ補正係数β
は、GaxがGaの大きい領域にある程、また、
Taxが大きい程、小さい値に設定され、駆動パル
スのデユーテイ比DはD・β/Boに修正される。
酸素センサ10は、GaxおよびTaxが大きい場合
程、排気ガスにより十分に加熱されており、アイ
ドルスイツチがオフからオンへ変化した時におけ
るヒータ28の熱劣化を回避するためのヒータ2
8の発熱量を小さく維持する必要がある。第5図
のようにパラメータ補正係数βをGaxおよびTax
の関数として定義することにより、ヒータ28の
熱劣化および溶断を防止することができる。ま
た、アイドルスイツチがオフからオンになつた後
もヒータ28の所定の発熱量が確保されるので、
排気ガス温度の低下に伴う酸素センサ10の不活
性が防止される。 FIG. 5 shows the relationship between the intake air flow rate Ga and the parameter correction coefficient β. The intake air flow rate of the engine is measured. In Figure 5, the range of Ga20g/sec is defined as a state where the intake air flow rate is large, and this range is
Divide into Ga1, Ga2, ... regions in order from the smallest Ga. In each region during the period until the throttle valve reaches the idle opening degree, that is, until the idle switch of the throttle sensor 48 is turned on.
Measure the total time of Ga1, Ga2, ... (time counter counts Ta1, Ta2, ...).In this way, when the idle switch is turned on, that is, the engine operating state changes from a state where the intake air flow rate is large. When the state changes to small, Ta1, Ta2,...
. . . The maximum value Tax and the area Gax where the maximum value Tax is located are determined, and the parameter correction coefficient β is determined from Gax and Tax. Parameter correction coefficient β
The larger Gax is in the region of Ga, the more
The larger Tax is, the smaller the value is set, and the duty ratio D of the drive pulse is corrected to D·β/Bo.
The oxygen sensor 10 is sufficiently heated by the exhaust gas as Gas and Tax are larger, and the heater 28 is heated to avoid thermal deterioration of the heater 28 when the idle switch changes from off to on.
It is necessary to keep the amount of heat generated in 8 small. As shown in Figure 5, the parameter correction coefficient β is
By defining it as a function of , thermal deterioration and melting of the heater 28 can be prevented. Furthermore, even after the idle switch is turned on from off, the predetermined amount of heat generated by the heater 28 is maintained.
This prevents the oxygen sensor 10 from becoming inactive due to a decrease in exhaust gas temperature.
第6図はパラメータ補正係数βの時間変化を示
している。βはアイドルスイツチがオンになつた
時に第5図のように設定され、その後のアイドリ
ング開度期間では第6図に示されるように徐々に
増大して1になる。このようにデユーテイ比Dが
定常値に徐々に戻され、ヒータ28の供給電力の
変化が円滑となり、ヒータ温度の急激な変化が防
止される。 FIG. 6 shows the change over time of the parameter correction coefficient β. β is set as shown in FIG. 5 when the idle switch is turned on, and gradually increases to 1 during the subsequent idling opening period as shown in FIG. 6. In this way, the duty ratio D is gradually returned to a steady value, the power supplied to the heater 28 changes smoothly, and sudden changes in the heater temperature are prevented.
第7図はヒータ28の駆動パルスの波形を例示
している。(a)はGaが大である定常期間、(b)は定
常時のアイドリング期間、(c)はアイドルスイツチ
がオンになつた直後の過渡期間における波形であ
る。(a),(b)の定常期間ではデユーテイ比Dは第4
図に示されるように定義されるが、(c)の過渡期間
ではβにより修正される結果、デユーテイ比Dは
(b)の場合より大きく、徐々に(b)の場合のデユーテ
イ比Dへ移行する。 FIG. 7 illustrates the waveform of the drive pulse for the heater 28. (a) shows the waveform during the steady period when Ga is large, (b) shows the waveform during the idling period during steady state, and (c) shows the waveform during the transient period immediately after the idle switch is turned on. In the steady periods of (a) and (b), the duty ratio D is the fourth
The duty ratio D is defined as shown in the figure, but as a result of being modified by β in the transient period (c), the duty ratio D is
The duty ratio D is larger than that in case (b) and gradually shifts to the duty ratio D in case (b).
第8図はヒータ制御ルーチンのフローチヤート
である。このルーチンは4msecの時間割込みルー
チンとして実行される。駆動パルスの周期T(例
えば48msec)に対応するカウント数Tci中、デユ
ーテイ比Dに対応するカウント数Dxだけヒータ
28は通電される。駆動パルスの周期ごとにデユ
ーテイ比Dが計算され、アイドルスイツチがオフ
である場合(ステツプ128)、および吸入空気流量
Gaの時間変化ΔGaga小さい場合(ステツプ
134)、デユーテイ比Dは第4図に従つて定義れ、
アイドルスイツチがオンになつてから所定時間内
はデユーテイ比Dは第5図で定義されたβに従つ
て修正される。 FIG. 8 is a flowchart of the heater control routine. This routine is executed as a 4msec time interrupt routine. The heater 28 is energized by the count number Dx corresponding to the duty ratio D during the count number Tci corresponding to the period T of the drive pulse (for example, 48 msec). The duty ratio D is calculated for each period of the drive pulse, and if the idle switch is off (step 128), and the intake air flow rate is
When the time change of Ga ΔGaga is small (step
134), the duty ratio D is defined according to Fig. 4,
Within a predetermined time after the idle switch is turned on, the duty ratio D is modified according to β defined in FIG.
第8図の各ステツプを詳述する。なお周期カウ
ンタおよび通電カウンタの値としてのTc,Dx、
およびTa1,Ta2,……はエンジンスイツチがオ
ンになつた直後に実行される初期設定ルーチンに
より初期値Tci,Dxiおよび0にそれぞれ設定さ
れる。ステツプ100では吸入空気流量GaをRAM
58に書き込む。ステツプ102ではGaと所定値
Gac(第5図ではGacは20g/secに対応する。)と
を比較し、GaGacであれば、すなわち期間が
吸入空気流量が大である状態にあればステツプ
104へ進み、Ga<Gacであれば、すなわち期間が
吸入空気流量が小である状態にあればステツプ
106へ進む。ステツプ104ではその時のGaの領域
Ganに対応するカウンタの値Tanを1だけ増大す
る。ステツプ106ではヒータ制御の実行条件が成
立しているか否かを判定し、判定が正であればス
テツプ108へ進み、否であればステツプ118へ進
む。ヒータ制御の実行条件として例えば冷却水温
度が60℃以上であること、すなわち暖機運転がす
でに終了していることが挙げられる。ステツプ
108では周期カウンタの値Tcを1だけ減少させ
る。ステツプ110ではTcと0とを比較し、Tc
0であれば、すなわち周期が経過していればステ
ツプ120へ進み、Tc>0であれば、すなわち周期
がなお経過していなければステツプ112へ進む。
ステツプ112では通電カウンタの値Dxを1だけ減
少させる。ステツプ114ではDxと0とを比較し、
Dx0であれば、すなわちヒータ28の通電時
間を過ぎていれば、ステツプ116でDxに0を代入
した後、ステツプ118でヒータをオフにし、また、
Dx>0であれば、すなわちヒータ28が通電時
間内であれば、ステツプ150へ進んでヒータ28
をオンにする。ステツプ120ではバツテリ72の
電圧Vbおよびヒータ28の電流IhをRAM58に
書き込む。なおIhはVr/Rrから計算される。ス
テツプ122ではヒータ28の実際の供給電力Pを
P=(Vb−Vt−Vr)・Ihから計算する。ステツプ
124では電源補正係数αをα=Po/Pから計算す
る。ステツプ126ではデユーテイ比DをDo・αか
ら計算し、Dの対応値をDxとする。ステツプ128
ではアイドルスイツチがオンかオフかを判定し、
オンであれば、すなわち機関が吸入空気流量が小
であればステツプ130へ進み、オフであればステ
ツプ148へ進む。ステツプ130ではβの設定フラグ
Fの値を判定し、F=1であれば、すなわちβが
すでに設定されていれば、ステツプ140へ進み、
また、F=0であれば、すなわちβがなお設定さ
れていなければステツプ134へ進む。ステツプ132
では所定時間当たりの吸入空気流量Gaの変化量
ΔGaの絶対値|ΔGa|と所定値Cとを比較し、|
ΔGa|Cであれば、すなわち過渡期間であれ
ばステツプ134へ進み、|ΔGa|<Cであればス
テツプ148へ進む。ステツプ134ではTa1,Ta2,
……のうちの最大値Taxと、その最大値Taxのあ
つた領域Gaxとを求める。ステツプ136ではTax
とGaxとに基づいて第5図のグラフに従つてパラ
メータ補正係数βを計算する。ステツプ138では
βの設定フラグFをセツトし、かつTa1,Ta2,
……に0を代入する。ステツプ140ではβを1だ
け増大する。ステツプ142ではβと所定値βoとを
比較し、ββoであればステツプ146へ進み、β
<Boであればステツプ148へ進。ステツプ144で
はβの設定フラグFをリセツトする。ステツプ
146ではD・β/βoを新たなDとし、このDの対
応値にDxを修正する。ステツプ148ではTcにTci
を代入する。ステツプ150はヒータ28をオンに
する。 Each step in FIG. 8 will be explained in detail. In addition, Tc, Dx as values of the period counter and energization counter,
and Ta1, Ta2, . . . are set to initial values Tci, Dxi and 0, respectively, by an initial setting routine executed immediately after the engine switch is turned on. In step 100, the intake air flow rate Ga is RAM
Write to 58. In step 102, Ga and a predetermined value are set.
Gac (in Fig. 5, Gac corresponds to 20 g/sec), and if it is GaGac, that is, if the period is in a state where the intake air flow rate is large, the step is
Proceed to step 104, and if Ga<Gac, that is, if the period is in a state where the intake air flow rate is small, proceed to step 104.
Proceed to 106. In step 104, the Ga region at that time is
The counter value Tan corresponding to Gan is increased by 1. In step 106, it is determined whether or not the conditions for executing heater control are met. If the determination is positive, the process proceeds to step 108, and if not, the process proceeds to step 118. As a condition for executing the heater control, for example, the cooling water temperature is 60° C. or higher, that is, the warm-up operation has already been completed. step
At 108, the value Tc of the period counter is decreased by 1. In step 110, Tc is compared with 0, and Tc
If Tc>0, that is, the cycle has elapsed, the process proceeds to step 120; if Tc>0, that is, the cycle has not yet elapsed, the process proceeds to step 112.
In step 112, the value Dx of the energization counter is decreased by 1. In step 114, Dx is compared with 0,
If Dx is 0, that is, if the energization time of the heater 28 has passed, 0 is assigned to Dx in step 116, and then the heater is turned off in step 118.
If Dx>0, that is, if the heater 28 is within the energization time, the process advances to step 150 and the heater 28 is turned on.
Turn on. In step 120, the voltage Vb of the battery 72 and the current Ih of the heater 28 are written into the RAM 58. Note that Ih is calculated from Vr/Rr. In step 122, the actual power P supplied to the heater 28 is calculated from P=(Vb-Vt-Vr).Ih. step
In step 124, the power supply correction coefficient α is calculated from α=Po/P. In step 126, the duty ratio D is calculated from Do·α, and the corresponding value of D is set as Dx. step 128
Now determine whether the idle switch is on or off,
If it is on, that is, if the engine has a small intake air flow rate, the process proceeds to step 130; if it is off, the process proceeds to step 148. In step 130, the value of the setting flag F for β is determined, and if F=1, that is, if β has already been set, the process proceeds to step 140.
If F=0, that is, if β has not yet been set, the process advances to step 134. step 132
Now, compare the absolute value of the amount of change ΔGa in the intake air flow rate Ga per predetermined time |ΔGa| and the predetermined value C, |
If ΔGa|C, that is, if it is a transient period, the process proceeds to step 134, and if |ΔGa|<C, the process proceeds to step 148. In step 134, Ta1, Ta2,
Find the maximum value Tax among ... and the area Gax where the maximum value Tax is located. Step 136 is Tax
The parameter correction coefficient β is calculated based on and Gax according to the graph of FIG. In step 138, the setting flag F of β is set, and Ta1, Ta2,
Assign 0 to .... In step 140, β is increased by one. In step 142, β is compared with a predetermined value βo, and if ββo, the process advances to step 146, and β
<If Bo, proceed to step 148. In step 144, the setting flag F of β is reset. step
In step 146, D·β/βo is set as a new D, and Dx is corrected to a value corresponding to this D. In step 148, Tc to Tci
Substitute. Step 150 turns on heater 28.
第1図はヒータ付き酸素センサの構成図、第2
図はヒータ制御装置を兼ねる電子制御燃料噴射装
置のブロツク図、第3図は吸入空気流量とヒータ
の基本電力との関係を示すグラフ、第4図は吸入
空気流量とヒータの駆動パルスの基本デユーテイ
比との関係を示すグラフ、第5図は吸入空気流量
とパラメータ補正係数との関係を示すグラフ、第
6図はパラメータ補正係数の時間変化を示す図、
第7図はヒータの駆動パルスの波形を示す図、第
8図はヒータ制御ルーチンのフローチヤートであ
る。
10……酸素センサ、28……ヒータ、44…
…エアフローメータ、48……スロツトルセン
サ、72……バツテリ、82……パワトランジス
タ、84……抵抗。
Figure 1 is a configuration diagram of an oxygen sensor with a heater, Figure 2
The figure shows a block diagram of an electronically controlled fuel injection system that also serves as a heater control device. Figure 3 is a graph showing the relationship between the intake air flow rate and the basic power of the heater. Figure 4 shows the basic duty of the intake air flow rate and the heater drive pulse. 5 is a graph showing the relationship between the intake air flow rate and the parameter correction coefficient, and FIG. 6 is a graph showing the change in the parameter correction coefficient over time.
FIG. 7 is a diagram showing the waveform of the heater drive pulse, and FIG. 8 is a flowchart of the heater control routine. 10...Oxygen sensor, 28...Heater, 44...
...Air flow meter, 48...Throttle sensor, 72...Battery, 82...Power transistor, 84...Resistor.
Claims (1)
センサが排気系に設けられ、吸入空気流量が小で
あるほど酸素センサを加熱するヒータへの供給電
力を大に制御する酸素センサ用ヒータの制御装置
において、機関の吸入空気流量が大である状態か
ら小である状態へ変化した場合、変化時から所定
の期間経過後に変化後の吸入空気流量に相当する
ヒータへの供給電力量となるようにヒータへの供
給電力量を設定することを特徴とする、酸素セン
サ用ヒータの制御装置。1 An oxygen sensor that detects the oxygen concentration in the exhaust gas of the engine is installed in the exhaust system, and the smaller the intake air flow rate, the greater the power supplied to the heater that heats the oxygen sensor.Control of the oxygen sensor heater. In the device, when the intake air flow rate of the engine changes from a large state to a small state, the amount of power supplied to the heater becomes equal to the intake air flow rate after the change after a predetermined period of time has elapsed since the change. A control device for an oxygen sensor heater, characterized in that the amount of power supplied to the heater is set.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058398A JPS60202349A (en) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | Control apparatus of heater for oxygen sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058398A JPS60202349A (en) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | Control apparatus of heater for oxygen sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60202349A JPS60202349A (en) | 1985-10-12 |
| JPH0568652B2 true JPH0568652B2 (en) | 1993-09-29 |
Family
ID=13083242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59058398A Granted JPS60202349A (en) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | Control apparatus of heater for oxygen sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60202349A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4715343A (en) * | 1985-09-17 | 1987-12-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for controlling heater for heating air-fuel ratio sensor |
| JP4496775B2 (en) * | 2003-12-25 | 2010-07-07 | 日産自動車株式会社 | Oxygen sensor heater control device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56130650A (en) * | 1980-03-19 | 1981-10-13 | Nissan Motor Co Ltd | Control circuit of heater current |
| JPS5752649A (en) * | 1980-09-16 | 1982-03-29 | Nissan Motor Co Ltd | Oxygen sensor heating device |
| JPS5942963U (en) * | 1982-09-14 | 1984-03-21 | トヨタ自動車株式会社 | Oxygen sensor heating control device |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP59058398A patent/JPS60202349A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60202349A (en) | 1985-10-12 |
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