JPH116813A - ガス濃度センサの制御装置 - Google Patents
ガス濃度センサの制御装置Info
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
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- F02D41/1495—Detection of abnormalities in the air/fuel ratio feedback system
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 素子抵抗検出時にガス濃度の検出値が異常と
なることを防止し、検出された素子抵抗により正確なガ
ス濃度制御を実施すること。 【解決手段】 マイコン（マイクロコンピュータ）２０
による電圧の印加に伴い内燃機関１０からの排気ガス中
のガス濃度を検出するガス濃度センサとして例えば、Ａ
／Ｆセンサ３０から酸素濃度に比例したＡ／Ｆ信号が出
力される。素子抵抗検出時には、マイコン２０からのバ
イアス指令信号ＶｒがＤ／Ａ変換器２１でアナログ信号
Ｖｂに変換され、ＬＰＦ２２を介して高周波成分が除去
された出力電圧Ｖｃがバイアス制御回路４０に入力され
る。この素子抵抗検出の期間には、正確なＡ／Ｆ信号が
出力されないため、Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）回路７
０にてそれまでのＡ／Ｆ信号が保持されることで誤った
Ａ／Ｆ信号が用いられることなく、検出された素子抵抗
により正確なＡ／Ｆ制御が実施できる。
なることを防止し、検出された素子抵抗により正確なガ
ス濃度制御を実施すること。 【解決手段】 マイコン（マイクロコンピュータ）２０
による電圧の印加に伴い内燃機関１０からの排気ガス中
のガス濃度を検出するガス濃度センサとして例えば、Ａ
／Ｆセンサ３０から酸素濃度に比例したＡ／Ｆ信号が出
力される。素子抵抗検出時には、マイコン２０からのバ
イアス指令信号ＶｒがＤ／Ａ変換器２１でアナログ信号
Ｖｂに変換され、ＬＰＦ２２を介して高周波成分が除去
された出力電圧Ｖｃがバイアス制御回路４０に入力され
る。この素子抵抗検出の期間には、正確なＡ／Ｆ信号が
出力されないため、Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）回路７
０にてそれまでのＡ／Ｆ信号が保持されることで誤った
Ａ／Ｆ信号が用いられることなく、検出された素子抵抗
により正確なＡ／Ｆ制御が実施できる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車載用内
燃機関の排気ガス中のガス濃度を検出するためのガス濃
度センサを用いて素子抵抗を検出する際、または使用す
る際のガス濃度センサの制御装置に関するものである。
燃機関の排気ガス中のガス濃度を検出するためのガス濃
度センサを用いて素子抵抗を検出する際、または使用す
る際のガス濃度センサの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車への応用を始めとして、ガ
ス濃度を検出するガス濃度センサを用いたガス濃度セン
サとして例えば、酸素濃度を検出する酸素濃度センサの
制御装置が以下に述べるように提案されている。
ス濃度を検出するガス濃度センサを用いたガス濃度セン
サとして例えば、酸素濃度を検出する酸素濃度センサの
制御装置が以下に述べるように提案されている。
【０００３】近年の車載用内燃機関の空燃比制御におい
ては、例えば、制御精度を高めるといった要望やリーン
バーン化への要望があり、これらの要望に対応すべく、
内燃機関に吸入される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ：排気ガ
ス中の酸素濃度に対応して算出）を広域かつリニアに検
出するリニア式空燃比センサ（酸素濃度センサ）が具体
化されている。このような空燃比センサにおいて、この
検出精度を維持するには空燃比センサを活性状態に保つ
ことが不可欠であり、一般には空燃比センサに付設され
たヒータに通電制御することによりセンサ素子（空燃比
センサの素子）を加熱して活性状態を維持するようにし
ている。
ては、例えば、制御精度を高めるといった要望やリーン
バーン化への要望があり、これらの要望に対応すべく、
内燃機関に吸入される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ：排気ガ
ス中の酸素濃度に対応して算出）を広域かつリニアに検
出するリニア式空燃比センサ（酸素濃度センサ）が具体
化されている。このような空燃比センサにおいて、この
検出精度を維持するには空燃比センサを活性状態に保つ
ことが不可欠であり、一般には空燃比センサに付設され
たヒータに通電制御することによりセンサ素子（空燃比
センサの素子）を加熱して活性状態を維持するようにし
ている。
【０００４】ところで、かかるヒータの通電制御におい
ては、センサ素子の温度（素子温）を検出してその素子
温が所望の活性化温度（例えば、約７００℃）になるよ
うにフィードバック制御を実施する技術が従来より開示
されている。この場合、その時々の素子温を検出するに
は、センサ素子に温度センサを付設しその検出結果から
導出すことも考えられるが、それでは温度センサを付加
する必要からコスト高となる。そこで、センサ素子の抵
抗（素子抵抗）が素子温に対して所定の対応関係を有す
ることを利用して素子抵抗を検出し、その検出された素
子抵抗から素子温を導出すことが提案されている。な
お、素子抵抗の検出結果は、例えば、空燃比センサの劣
化度合の判定等にも用いられる。
ては、センサ素子の温度（素子温）を検出してその素子
温が所望の活性化温度（例えば、約７００℃）になるよ
うにフィードバック制御を実施する技術が従来より開示
されている。この場合、その時々の素子温を検出するに
は、センサ素子に温度センサを付設しその検出結果から
導出すことも考えられるが、それでは温度センサを付加
する必要からコスト高となる。そこで、センサ素子の抵
抗（素子抵抗）が素子温に対して所定の対応関係を有す
ることを利用して素子抵抗を検出し、その検出された素
子抵抗から素子温を導出すことが提案されている。な
お、素子抵抗の検出結果は、例えば、空燃比センサの劣
化度合の判定等にも用いられる。
【０００５】図３４は、従来より用いられている素子抵
抗検出を説明する波形図であり、これは限界電流式酸素
濃度センサを内燃機関制御用の空燃比センサとして用い
る事例を示す。即ち、図３４の時刻ｔ011 以前において
は空燃比検出のための所定電圧（正の印加電圧Ｖpos ）
がセンサ素子に印加され、その印加電圧Ｖpos に対応し
て出力されるセンサ電流Ｉpos から空燃比（Ａ／Ｆ）が
求められる。また、時刻ｔ011 〜ｔ012 では素子抵抗検
出のための負の印加電圧Ｖneg が印加され、その時のセ
ンサ電流Ｉneg が検出される。そして、負の印加電圧Ｖ
neg をその時のセンサ電流Ｉneg で除算することにより
素子抵抗（素子インピーダンス）ＺＤＣが求められる
（ＺＤＣ＝Ｖneg ／Ｉneg ）。上記手法は、一般的に空
燃比センサの直流特性を用いた素子抵抗の検出法として
知られている。
抗検出を説明する波形図であり、これは限界電流式酸素
濃度センサを内燃機関制御用の空燃比センサとして用い
る事例を示す。即ち、図３４の時刻ｔ011 以前において
は空燃比検出のための所定電圧（正の印加電圧Ｖpos ）
がセンサ素子に印加され、その印加電圧Ｖpos に対応し
て出力されるセンサ電流Ｉpos から空燃比（Ａ／Ｆ）が
求められる。また、時刻ｔ011 〜ｔ012 では素子抵抗検
出のための負の印加電圧Ｖneg が印加され、その時のセ
ンサ電流Ｉneg が検出される。そして、負の印加電圧Ｖ
neg をその時のセンサ電流Ｉneg で除算することにより
素子抵抗（素子インピーダンス）ＺＤＣが求められる
（ＺＤＣ＝Ｖneg ／Ｉneg ）。上記手法は、一般的に空
燃比センサの直流特性を用いた素子抵抗の検出法として
知られている。
【０００６】また、上記従来技術は直流電圧をセンサ素
子に印加して素子抵抗（直流インピーダンス）を検出す
るものであるが、これに対し特公平４−２４６５７号公
報では交流電圧をセンサ素子に印加して素子抵抗（交流
インピーダンス）を検出する技術が開示されている。か
かる技術では、空燃比センサに交流を連続的に印加し、
センサ出力をローパスフィルタ（ＬＰＦ）に通して空燃
比を検出すると共に、同じくセンサ出力をハイパスフィ
ルタ（ＨＰＦ）を通した後に平均化して交流インピーダ
ンスを検出するようにしている。上記手法は、一般的に
空燃比センサの交流特性を用いた素子抵抗の検出法とし
て知られている。
子に印加して素子抵抗（直流インピーダンス）を検出す
るものであるが、これに対し特公平４−２４６５７号公
報では交流電圧をセンサ素子に印加して素子抵抗（交流
インピーダンス）を検出する技術が開示されている。か
かる技術では、空燃比センサに交流を連続的に印加し、
センサ出力をローパスフィルタ（ＬＰＦ）に通して空燃
比を検出すると共に、同じくセンサ出力をハイパスフィ
ルタ（ＨＰＦ）を通した後に平均化して交流インピーダ
ンスを検出するようにしている。上記手法は、一般的に
空燃比センサの交流特性を用いた素子抵抗の検出法とし
て知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ガス濃度セ
ンサとして例えば、酸素濃度センサの場合、前述の直流
インピーダンス法によれば、矩形波の負の電圧印加Ｖne
g を印加した際のセンサ電流Ｉneg が、図３４に示すよ
うに、急峻に変動してしまい、この際に酸素濃度を検出
しようとすれば真の酸素濃度を検出することができなく
なるという不具合があった。
ンサとして例えば、酸素濃度センサの場合、前述の直流
インピーダンス法によれば、矩形波の負の電圧印加Ｖne
g を印加した際のセンサ電流Ｉneg が、図３４に示すよ
うに、急峻に変動してしまい、この際に酸素濃度を検出
しようとすれば真の酸素濃度を検出することができなく
なるという不具合があった。
【０００８】また、ガス濃度センサとして例えば、酸素
濃度センサの場合、特公平４−２４６５７号公報に開示
された交流インピーダンス法によれば、センサ出力をロ
ーパスフィルタに通して空燃比を検出するため、空燃比
出力に位相遅れが発生すると共に、空燃比出力に交流ノ
イズが重畳し易いという問題を生ずる。特に内燃機関の
運転状態が過渡状態にあるときには上記問題が顕著であ
った。
濃度センサの場合、特公平４−２４６５７号公報に開示
された交流インピーダンス法によれば、センサ出力をロ
ーパスフィルタに通して空燃比を検出するため、空燃比
出力に位相遅れが発生すると共に、空燃比出力に交流ノ
イズが重畳し易いという問題を生ずる。特に内燃機関の
運転状態が過渡状態にあるときには上記問題が顕著であ
った。
【０００９】そして、マイクロコンピュータでは、ガス
濃度センサとして例えば、酸素濃度センサに対する空燃
比の検出処理、素子抵抗の検出処理、素子ヒータ制御処
理のうち同一タイミングで実行される処理が多いほど、
この回の処理負荷が増えることから処理時間が処理周期
を超え次回の処理タイミングがずれてしまうという不具
合があった。
濃度センサとして例えば、酸素濃度センサに対する空燃
比の検出処理、素子抵抗の検出処理、素子ヒータ制御処
理のうち同一タイミングで実行される処理が多いほど、
この回の処理負荷が増えることから処理時間が処理周期
を超え次回の処理タイミングがずれてしまうという不具
合があった。
【００１０】更に、ガス濃度センサとして例えば、酸素
濃度センサの場合、素子抵抗検出時に、センサ信号が微
小信号であるためノイズが重畳すると求められた素子抵
抗値が真値と大きく異なってしまうという不具合があっ
た。
濃度センサの場合、素子抵抗検出時に、センサ信号が微
小信号であるためノイズが重畳すると求められた素子抵
抗値が真値と大きく異なってしまうという不具合があっ
た。
【００１１】また、ガス濃度センサとして例えば、酸素
濃度センサの場合、素子抵抗を検出し印加する電圧をマ
ップ選択するとき、センサ信号にノイズが重畳するとマ
ップの選択が不安定となるという不具合があった。
濃度センサの場合、素子抵抗を検出し印加する電圧をマ
ップ選択するとき、センサ信号にノイズが重畳するとマ
ップの選択が不安定となるという不具合があった。
【００１２】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、素子抵抗検出時にガス濃度の
検出値が異常となることを防止するガス濃度センサの制
御装置の提供を課題としている。また、検出された素子
抵抗により正確なガス濃度制御を実施可能なガス濃度セ
ンサの制御装置の提供を課題としている。
るためになされたもので、素子抵抗検出時にガス濃度の
検出値が異常となることを防止するガス濃度センサの制
御装置の提供を課題としている。また、検出された素子
抵抗により正確なガス濃度制御を実施可能なガス濃度セ
ンサの制御装置の提供を課題としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１のガス濃度セン
サの制御装置によれば、ガス濃度センサとして例えば、
酸素濃度センサの場合、素子抵抗を検出するために、印
加電圧を変化させセンサ電流を変化させるのであるが、
このときには酸素濃度信号も変化してしまうため、この
ときの酸素濃度信号は真の酸素濃度信号ではないことに
なる。したがって、酸素濃度センサを用いて素子抵抗を
検出するときには、酸素濃度センサにおける電流変化が
遮断され、素子抵抗検出のため電圧変化する以前の酸素
濃度信号が保持される。これにより、素子抵抗検出時に
あっては、酸素濃度信号は素子抵抗検出タイミング以前
のものが保持されるため誤った酸素濃度信号が用いられ
ることが防止される。
サの制御装置によれば、ガス濃度センサとして例えば、
酸素濃度センサの場合、素子抵抗を検出するために、印
加電圧を変化させセンサ電流を変化させるのであるが、
このときには酸素濃度信号も変化してしまうため、この
ときの酸素濃度信号は真の酸素濃度信号ではないことに
なる。したがって、酸素濃度センサを用いて素子抵抗を
検出するときには、酸素濃度センサにおける電流変化が
遮断され、素子抵抗検出のため電圧変化する以前の酸素
濃度信号が保持される。これにより、素子抵抗検出時に
あっては、酸素濃度信号は素子抵抗検出タイミング以前
のものが保持されるため誤った酸素濃度信号が用いられ
ることが防止される。
【００１４】請求項２のガス濃度センサの制御装置によ
れば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの
場合、素子抵抗を検出するために、印加電圧を変化させ
センサ電流を変化させるのであるが、このときには酸素
濃度信号も変化してしまうため、このときの酸素濃度信
号は真の酸素濃度信号ではないことになる。したがっ
て、酸素濃度センサを用いて素子抵抗を検出するときに
は、酸素濃度信号の使用が禁止される。これにより、素
子抵抗検出時にあっては、酸素濃度信号の使用が禁止さ
れるため誤った酸素濃度信号が用いられることが防止さ
れる。
れば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの
場合、素子抵抗を検出するために、印加電圧を変化させ
センサ電流を変化させるのであるが、このときには酸素
濃度信号も変化してしまうため、このときの酸素濃度信
号は真の酸素濃度信号ではないことになる。したがっ
て、酸素濃度センサを用いて素子抵抗を検出するときに
は、酸素濃度信号の使用が禁止される。これにより、素
子抵抗検出時にあっては、酸素濃度信号の使用が禁止さ
れるため誤った酸素濃度信号が用いられることが防止さ
れる。
【００１５】請求項３のガス濃度センサの制御装置によ
れば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの
場合、素子抵抗を検出するために、印加電圧を変化させ
センサ電流を変化させるのであるが、このときには酸素
濃度信号も変化してしまうため、このときの酸素濃度信
号は真の酸素濃度信号ではないことになる。したがっ
て、酸素濃度センサを用いて素子抵抗を検出するときに
は、酸素濃度センサにおける電流変化が遮断され、素子
抵抗検出のため電圧変化する以前の酸素濃度信号が保持
され、実際の酸素濃度信号に一致するまでの間の酸素濃
度信号の使用が禁止される。これにより、素子抵抗検出
時にあっては、酸素濃度信号は素子抵抗検出タイミング
以前のものが保持され、ローパスフィルタ等による信号
のなまし分も考慮され素子抵抗検出中の酸素濃度信号の
使用が禁止されるため誤った酸素濃度信号が用いられる
ことが防止される。
れば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの
場合、素子抵抗を検出するために、印加電圧を変化させ
センサ電流を変化させるのであるが、このときには酸素
濃度信号も変化してしまうため、このときの酸素濃度信
号は真の酸素濃度信号ではないことになる。したがっ
て、酸素濃度センサを用いて素子抵抗を検出するときに
は、酸素濃度センサにおける電流変化が遮断され、素子
抵抗検出のため電圧変化する以前の酸素濃度信号が保持
され、実際の酸素濃度信号に一致するまでの間の酸素濃
度信号の使用が禁止される。これにより、素子抵抗検出
時にあっては、酸素濃度信号は素子抵抗検出タイミング
以前のものが保持され、ローパスフィルタ等による信号
のなまし分も考慮され素子抵抗検出中の酸素濃度信号の
使用が禁止されるため誤った酸素濃度信号が用いられる
ことが防止される。
【００１６】請求項４のガス濃度センサの制御装置によ
れば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの
場合、最も早い処理タイミングで実行が必要な酸素濃度
検出処理を基準にしてその他の素子抵抗検出処理や素子
ヒータ制御処理が異なる処理タイミングにて実行できる
ように平滑化されるため、マイクロコンピュータの処理
負荷を押さえることができる。
れば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの
場合、最も早い処理タイミングで実行が必要な酸素濃度
検出処理を基準にしてその他の素子抵抗検出処理や素子
ヒータ制御処理が異なる処理タイミングにて実行できる
ように平滑化されるため、マイクロコンピュータの処理
負荷を押さえることができる。
【００１７】請求項５のガス濃度センサの制御装置によ
れば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの
場合、素子抵抗の変化が許容範囲の変化量となるように
制限され、酸素濃度センサによる制御の実行範囲を正常
範囲に納めることができる。つまり、酸素濃度センサの
素子抵抗検出時において、センサ信号が微小信号である
ことで例えば、内燃機関の運転状態、センサ信号の配線
状態等からノイズが重畳され、検出された素子抵抗値が
真値と大きく異なることが防止される。即ち、酸素濃度
センサの素子抵抗変化が所定の範囲の変化量までに制限
されることで正常な制御範囲を逸脱しないようにでき
る。そして、微小な変化による影響を受けないため正常
な素子抵抗の変化による制御には影響を与えることがな
く、検出された素子抵抗に基づく素子ヒータ制御等で求
める応答性が得られる。
れば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの
場合、素子抵抗の変化が許容範囲の変化量となるように
制限され、酸素濃度センサによる制御の実行範囲を正常
範囲に納めることができる。つまり、酸素濃度センサの
素子抵抗検出時において、センサ信号が微小信号である
ことで例えば、内燃機関の運転状態、センサ信号の配線
状態等からノイズが重畳され、検出された素子抵抗値が
真値と大きく異なることが防止される。即ち、酸素濃度
センサの素子抵抗変化が所定の範囲の変化量までに制限
されることで正常な制御範囲を逸脱しないようにでき
る。そして、微小な変化による影響を受けないため正常
な素子抵抗の変化による制御には影響を与えることがな
く、検出された素子抵抗に基づく素子ヒータ制御等で求
める応答性が得られる。
【００１８】請求項６のガス濃度センサの制御装置で
は、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの場
合、素子抵抗を素子使用状態に応じて適切な変化量の許
容範囲によって丸めることができる。このため、素子抵
抗の変化量制限を所定の条件に基づき変更して酸素濃度
センサに対して安定した制御を実行させることができ
る。
は、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの場
合、素子抵抗を素子使用状態に応じて適切な変化量の許
容範囲によって丸めることができる。このため、素子抵
抗の変化量制限を所定の条件に基づき変更して酸素濃度
センサに対して安定した制御を実行させることができ
る。
【００１９】請求項７のガス濃度センサの制御装置で
は、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの場
合、素子抵抗の変化量制限を昇温中と昇温終了後で変え
ることで、酸素濃度センサに要求されている早期活性化
を実現させながら安定した制御を実行させることができ
る。
は、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの場
合、素子抵抗の変化量制限を昇温中と昇温終了後で変え
ることで、酸素濃度センサに要求されている早期活性化
を実現させながら安定した制御を実行させることができ
る。
【００２０】請求項８のガス濃度センサの制御装置によ
れば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの
場合、素子抵抗の変化が許容範囲の変化量となるように
制限され、酸素濃度センサによる制御の実行範囲を正常
範囲に納めることができる。つまり、酸素濃度センサの
素子抵抗検出時において、センサ信号が微小信号である
ことで例えば、内燃機関の運転状態、センサ信号の配線
状態等からノイズが重畳され、検出された素子抵抗値が
真値と大きく異なることが防止される。即ち、酸素濃度
センサの素子抵抗変化に対して十分な応答性を持つロー
パスフィルタを通過させることで、素子抵抗変化が正常
な制御範囲を逸脱しないようにできる。そして、微小な
変化による影響を受けないため正常な素子抵抗の変化に
よる制御には影響を与えることがなく、検出された素子
抵抗に基づく素子ヒータ制御等で求める応答性が得られ
る。
れば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの
場合、素子抵抗の変化が許容範囲の変化量となるように
制限され、酸素濃度センサによる制御の実行範囲を正常
範囲に納めることができる。つまり、酸素濃度センサの
素子抵抗検出時において、センサ信号が微小信号である
ことで例えば、内燃機関の運転状態、センサ信号の配線
状態等からノイズが重畳され、検出された素子抵抗値が
真値と大きく異なることが防止される。即ち、酸素濃度
センサの素子抵抗変化に対して十分な応答性を持つロー
パスフィルタを通過させることで、素子抵抗変化が正常
な制御範囲を逸脱しないようにできる。そして、微小な
変化による影響を受けないため正常な素子抵抗の変化に
よる制御には影響を与えることがなく、検出された素子
抵抗に基づく素子ヒータ制御等で求める応答性が得られ
る。
【００２１】請求項９のガス濃度センサの制御装置で
は、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの場
合、素子抵抗が素子使用状態に応じて正常な素子抵抗変
化に対して十分な応答性を持つようにローパスフィルタ
のカットオフ周波数を変化させる。即ち、素子抵抗検出
で通過されるローパスフィルタのカットオフ周波数が所
定の条件に基づき変更される。これにより、酸素濃度セ
ンサに対して安定した制御を実行させることができる。
は、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの場
合、素子抵抗が素子使用状態に応じて正常な素子抵抗変
化に対して十分な応答性を持つようにローパスフィルタ
のカットオフ周波数を変化させる。即ち、素子抵抗検出
で通過されるローパスフィルタのカットオフ周波数が所
定の条件に基づき変更される。これにより、酸素濃度セ
ンサに対して安定した制御を実行させることができる。
【００２２】請求項１０のガス濃度センサの制御装置で
は、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの場
合、昇温中の素子抵抗変化に対し十分な応答性を持つロ
ーパスフィルタと酸素濃度センサの昇温終了後の素子抵
抗変化に対し十分な応答性を持つローパスフィルタとを
昇温中と昇温終了後で切換えることで、酸素濃度センサ
に要求されている早期活性化を実現させながら安定した
制御を実行させることができる。
は、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサの場
合、昇温中の素子抵抗変化に対し十分な応答性を持つロ
ーパスフィルタと酸素濃度センサの昇温終了後の素子抵
抗変化に対し十分な応答性を持つローパスフィルタとを
昇温中と昇温終了後で切換えることで、酸素濃度センサ
に要求されている早期活性化を実現させながら安定した
制御を実行させることができる。
【００２３】請求項１１のガス濃度センサの制御装置に
よれば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサ
の場合、素子抵抗の変化が許容範囲の変化量となるよう
に制限され、かつローパスフィルタ処理されるため酸素
濃度センサによる制御の実行範囲を正常範囲に納めるこ
とができる。つまり、酸素濃度センサの素子抵抗検出時
において、センサ信号が微小信号であることで例えば、
内燃機関の運転状態、センサ信号の配線状態等からノイ
ズが重畳され、検出された素子抵抗値が真値と大きく異
なることが防止される。即ち、酸素濃度センサの素子抵
抗変化が所定の範囲の変化量までに制限され、素子抵抗
変化に対して十分な応答性を持つローパスフィルタ処理
されることで正常な制御範囲を逸脱しないようにでき
る。そして、微小な変化による影響を受けないため正常
な素子抵抗の変化による制御には影響を与えることがな
く、検出された素子抵抗に基づく素子ヒータ制御等で求
める応答性が得られる。
よれば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサ
の場合、素子抵抗の変化が許容範囲の変化量となるよう
に制限され、かつローパスフィルタ処理されるため酸素
濃度センサによる制御の実行範囲を正常範囲に納めるこ
とができる。つまり、酸素濃度センサの素子抵抗検出時
において、センサ信号が微小信号であることで例えば、
内燃機関の運転状態、センサ信号の配線状態等からノイ
ズが重畳され、検出された素子抵抗値が真値と大きく異
なることが防止される。即ち、酸素濃度センサの素子抵
抗変化が所定の範囲の変化量までに制限され、素子抵抗
変化に対して十分な応答性を持つローパスフィルタ処理
されることで正常な制御範囲を逸脱しないようにでき
る。そして、微小な変化による影響を受けないため正常
な素子抵抗の変化による制御には影響を与えることがな
く、検出された素子抵抗に基づく素子ヒータ制御等で求
める応答性が得られる。
【００２４】請求項１２のガス濃度センサの制御装置に
よれば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサ
の場合、素子抵抗値の複数個が平均化され、異常データ
の影響が押さえられるため酸素濃度センサによる制御の
実行範囲を正常範囲に納めることができる。つまり、酸
素濃度センサの素子抵抗検出時において、センサ信号が
微小信号であることで例えば、内燃機関の運転状態、セ
ンサ信号の配線状態等からノイズが重畳され、検出され
た素子抵抗値が真値と大きく異なることが防止される。
即ち、酸素濃度センサの素子抵抗値の複数個が平均化さ
れることで正常な制御範囲を逸脱しないようにできる。
そして、微小な変化による影響を受けないため正常な素
子抵抗の変化による制御には影響を与えることがなく、
検出された素子抵抗に基づく素子ヒータ制御等で求める
応答性が得られる。
よれば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサ
の場合、素子抵抗値の複数個が平均化され、異常データ
の影響が押さえられるため酸素濃度センサによる制御の
実行範囲を正常範囲に納めることができる。つまり、酸
素濃度センサの素子抵抗検出時において、センサ信号が
微小信号であることで例えば、内燃機関の運転状態、セ
ンサ信号の配線状態等からノイズが重畳され、検出され
た素子抵抗値が真値と大きく異なることが防止される。
即ち、酸素濃度センサの素子抵抗値の複数個が平均化さ
れることで正常な制御範囲を逸脱しないようにできる。
そして、微小な変化による影響を受けないため正常な素
子抵抗の変化による制御には影響を与えることがなく、
検出された素子抵抗に基づく素子ヒータ制御等で求める
応答性が得られる。
【００２５】請求項１３のガス濃度センサの制御装置に
よれば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサ
の場合、酸素濃度を検出するときに酸素濃度センサに印
加された電圧が素子抵抗をパラメータとしたマップに基
づき変化されるが、昇温終了後では素子抵抗の変化が少
ないとしてマップが固定されるため酸素濃度センサに印
加される電圧の範囲を正常範囲に納めることができる。
つまり、酸素濃度センサの素子抵抗検出時において、セ
ンサ信号が微小信号であることで例えば、内燃機関の運
転状態、センサ信号の配線状態等からノイズが重畳さ
れ、検出された素子抵抗値が真値と異なることから、セ
ンサに印加される電圧が異常となり、酸素濃度検出値が
真値と異なることが防止できる。即ち、昇温終了後では
酸素濃度センサの大きな素子抵抗変化が無視されること
で正常な制御範囲を逸脱しないようにできる。
よれば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサ
の場合、酸素濃度を検出するときに酸素濃度センサに印
加された電圧が素子抵抗をパラメータとしたマップに基
づき変化されるが、昇温終了後では素子抵抗の変化が少
ないとしてマップが固定されるため酸素濃度センサに印
加される電圧の範囲を正常範囲に納めることができる。
つまり、酸素濃度センサの素子抵抗検出時において、セ
ンサ信号が微小信号であることで例えば、内燃機関の運
転状態、センサ信号の配線状態等からノイズが重畳さ
れ、検出された素子抵抗値が真値と異なることから、セ
ンサに印加される電圧が異常となり、酸素濃度検出値が
真値と異なることが防止できる。即ち、昇温終了後では
酸素濃度センサの大きな素子抵抗変化が無視されること
で正常な制御範囲を逸脱しないようにできる。
【００２６】請求項１４のガス濃度センサの制御装置に
よれば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサ
の場合、酸素濃度を検出するときに酸素濃度センサに印
加された電圧が素子抵抗をパラメータとしたマップに基
づき変化されるが、このマップを選択するときの判定に
は、通常、昇温により酸素濃度センサの素子抵抗が徐々
に減少するため素子抵抗の変化の方向によりマップ選択
が逆行しないようにされるため酸素濃度センサによる制
御の実行範囲を正常範囲に納めることができる。つま
り、酸素濃度センサの素子抵抗検出時において、センサ
信号が微小信号であることで例えば、内燃機関の運転状
態、センサ信号の配線状態等からノイズが重畳され、検
出された素子抵抗値が真値と異なることからセンサに印
加される電圧が異常となり、酸素濃度検出値と異なるこ
とが防止できる。即ち、酸素濃度センサの大きな素子抵
抗変化が無視されることで正常な制御範囲を逸脱しない
ようにできる。
よれば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサ
の場合、酸素濃度を検出するときに酸素濃度センサに印
加された電圧が素子抵抗をパラメータとしたマップに基
づき変化されるが、このマップを選択するときの判定に
は、通常、昇温により酸素濃度センサの素子抵抗が徐々
に減少するため素子抵抗の変化の方向によりマップ選択
が逆行しないようにされるため酸素濃度センサによる制
御の実行範囲を正常範囲に納めることができる。つま
り、酸素濃度センサの素子抵抗検出時において、センサ
信号が微小信号であることで例えば、内燃機関の運転状
態、センサ信号の配線状態等からノイズが重畳され、検
出された素子抵抗値が真値と異なることからセンサに印
加される電圧が異常となり、酸素濃度検出値と異なるこ
とが防止できる。即ち、酸素濃度センサの大きな素子抵
抗変化が無視されることで正常な制御範囲を逸脱しない
ようにできる。
【００２７】請求項１５のガス濃度センサの制御装置に
よれば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサ
の場合、酸素濃度を検出するときに酸素濃度センサに印
加された電圧が素子抵抗をパラメータとしたマップに基
づき変化されるが、このマップを選択するときの判定に
は、通常、昇温により酸素濃度センサの素子抵抗が徐々
に減少するため素子抵抗の変化の方向によりマップ選択
が逆行しないようにされ、昇温終了後では素子抵抗の変
化が少ないとしてマップが固定されるため酸素濃度セン
サによる制御の実行範囲を正常範囲に納めることができ
る。つまり、酸素濃度センサの素子抵抗検出時におい
て、センサ信号が微小信号であることで例えば、内燃機
関の運転状態、センサ信号の配線状態等からノイズが重
畳され、検出された素子抵抗値が真値と異なることから
センサに印加される電圧が異常となり、酸素濃度検出値
が真値と異なることが防止できる。即ち、酸素濃度セン
サの昇温中では素子抵抗の変化の方向が考慮され、昇温
終了後では大きな素子抵抗変化が無視されることで正常
な制御範囲を逸脱しないようにできる。
よれば、ガス濃度センサとして例えば、酸素濃度センサ
の場合、酸素濃度を検出するときに酸素濃度センサに印
加された電圧が素子抵抗をパラメータとしたマップに基
づき変化されるが、このマップを選択するときの判定に
は、通常、昇温により酸素濃度センサの素子抵抗が徐々
に減少するため素子抵抗の変化の方向によりマップ選択
が逆行しないようにされ、昇温終了後では素子抵抗の変
化が少ないとしてマップが固定されるため酸素濃度セン
サによる制御の実行範囲を正常範囲に納めることができ
る。つまり、酸素濃度センサの素子抵抗検出時におい
て、センサ信号が微小信号であることで例えば、内燃機
関の運転状態、センサ信号の配線状態等からノイズが重
畳され、検出された素子抵抗値が真値と異なることから
センサに印加される電圧が異常となり、酸素濃度検出値
が真値と異なることが防止できる。即ち、酸素濃度セン
サの昇温中では素子抵抗の変化の方向が考慮され、昇温
終了後では大きな素子抵抗変化が無視されることで正常
な制御範囲を逸脱しないようにできる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。なお、以下の実施例ではガス濃
度を検出するガス濃度センサとして具体的な、酸素濃度
を検出する酸素濃度センサを用いた酸素濃度センサの制
御装置について述べる。
例に基づいて説明する。なお、以下の実施例ではガス濃
度を検出するガス濃度センサとして具体的な、酸素濃度
を検出する酸素濃度センサを用いた酸素濃度センサの制
御装置について述べる。
【００２９】〈実施例１〉図１は本発明の実施の形態の
第１実施例にかかる酸素濃度センサの制御装置が適用さ
れた空燃比検出装置の構成を示す概略図である。なお、
本実施例における空燃比検出装置は、自動車に搭載され
る内燃機関（ガソリンエンジン）の電子制御燃料噴射シ
ステムに採用され、この空燃比検出装置による検出結果
に基づき内燃機関に供給する燃料噴射量を増減し所望の
空燃比に制御する。以下、空燃比センサを用いた空燃比
（Ａ／Ｆ）の検出手順及び空燃比センサの交流特性を用
いた素子抵抗検出手順について詳細に説明する。
第１実施例にかかる酸素濃度センサの制御装置が適用さ
れた空燃比検出装置の構成を示す概略図である。なお、
本実施例における空燃比検出装置は、自動車に搭載され
る内燃機関（ガソリンエンジン）の電子制御燃料噴射シ
ステムに採用され、この空燃比検出装置による検出結果
に基づき内燃機関に供給する燃料噴射量を増減し所望の
空燃比に制御する。以下、空燃比センサを用いた空燃比
（Ａ／Ｆ）の検出手順及び空燃比センサの交流特性を用
いた素子抵抗検出手順について詳細に説明する。
【００３０】図１において、空燃比検出装置は酸素濃度
センサとしての限界電流式空燃比センサ（以下、『Ａ／
Ｆセンサ』と記す）３０を備え、このＡ／Ｆセンサ３０
は、内燃機関１０の下流側に接続された排気通路１２に
配設されている。Ａ／Ｆセンサ３０からは、マイクロコ
ンピュータ（以下、『マイコン』と記す）２０から指令
される電圧の印加に伴い、排気ガス中の酸素濃度に応じ
たリニアな空燃比検出信号が出力される。マイコン２０
は、周知の各種演算処理を実行する中央処理装置として
のＣＰＵ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、各種デー
タを格納するＲＡＭ、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ等
により構成され、所定の制御プログラムに従って後述の
バイアス制御回路４０及びヒータ制御回路６０、サンプ
ルホールド回路（以下、『Ｓ／Ｈ回路』と記す）７０、
酸素濃度信号検出許可／禁止信号が制御される。
センサとしての限界電流式空燃比センサ（以下、『Ａ／
Ｆセンサ』と記す）３０を備え、このＡ／Ｆセンサ３０
は、内燃機関１０の下流側に接続された排気通路１２に
配設されている。Ａ／Ｆセンサ３０からは、マイクロコ
ンピュータ（以下、『マイコン』と記す）２０から指令
される電圧の印加に伴い、排気ガス中の酸素濃度に応じ
たリニアな空燃比検出信号が出力される。マイコン２０
は、周知の各種演算処理を実行する中央処理装置として
のＣＰＵ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、各種デー
タを格納するＲＡＭ、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ等
により構成され、所定の制御プログラムに従って後述の
バイアス制御回路４０及びヒータ制御回路６０、サンプ
ルホールド回路（以下、『Ｓ／Ｈ回路』と記す）７０、
酸素濃度信号検出許可／禁止信号が制御される。
【００３１】図２は、Ａ／Ｆセンサ３０の概略構成を示
す断面図である。図２において、Ａ／Ｆセンサ３０は排
気通路１２の内部に向けて突設されており、Ａ／Ｆセン
サ３０は主として、カバー３３、センサ本体３２及びヒ
ータ３１から構成されている。カバー３３は断面Ｕ字状
であって、その周壁にはカバー３３の内外を連通する多
数の小孔３３ａが形成されている。センサ素子部として
のセンサ本体３２は、空燃比リーン領域における酸素濃
度、または空燃比リッチ領域における未燃ガスとして一
酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、水素（Ｈ2 ）等
のガス濃度に対応する限界電流を発生する。
す断面図である。図２において、Ａ／Ｆセンサ３０は排
気通路１２の内部に向けて突設されており、Ａ／Ｆセン
サ３０は主として、カバー３３、センサ本体３２及びヒ
ータ３１から構成されている。カバー３３は断面Ｕ字状
であって、その周壁にはカバー３３の内外を連通する多
数の小孔３３ａが形成されている。センサ素子部として
のセンサ本体３２は、空燃比リーン領域における酸素濃
度、または空燃比リッチ領域における未燃ガスとして一
酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、水素（Ｈ2 ）等
のガス濃度に対応する限界電流を発生する。
【００３２】次に、センサ本体３２の構成について詳述
する。センサ本体３２において、断面コップ状に形成さ
れた固体電解質層３４の外表面には、排気ガス側電極層
３６が固着され、内表面には大気側電極層３７が固着さ
れている。また、排気ガス側電極層３６の外側には、プ
ラズマ溶射法等により拡散抵抗層３５が形成されてい
る。固体電解質層３４は、ＺｒＯ2 、ＨｆＯ2 、ＴｈＯ
2 、Ｂｉ2 Ｏ3 等にＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ2 Ｏ3 、Ｙｂ2
Ｏ3 等を安定剤として固溶させた酸素イオン伝導性酸化
物焼結体からなり、拡散抵抗層３５はアルミナ、マグネ
シア、ケイ石質、スピネル、ムライト等の耐熱性無機物
質からなる。排気ガス側電極層３６及び大気側電極層３
７は共に、白金等の触媒活性の高い貴金属からなりその
表面には多孔質の化学メッキ等が施されている。なお、
排気ガス側電極層３６の面積は１０〜１００ｍｍ2 、厚
さは０．５〜２．０μｍ程度となっており、一方、大気
側電極層３７の面積は１０ｍｍ2 以上、厚さは０．５〜
２．０μｍ程度となっている。
する。センサ本体３２において、断面コップ状に形成さ
れた固体電解質層３４の外表面には、排気ガス側電極層
３６が固着され、内表面には大気側電極層３７が固着さ
れている。また、排気ガス側電極層３６の外側には、プ
ラズマ溶射法等により拡散抵抗層３５が形成されてい
る。固体電解質層３４は、ＺｒＯ2 、ＨｆＯ2 、ＴｈＯ
2 、Ｂｉ2 Ｏ3 等にＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ2 Ｏ3 、Ｙｂ2
Ｏ3 等を安定剤として固溶させた酸素イオン伝導性酸化
物焼結体からなり、拡散抵抗層３５はアルミナ、マグネ
シア、ケイ石質、スピネル、ムライト等の耐熱性無機物
質からなる。排気ガス側電極層３６及び大気側電極層３
７は共に、白金等の触媒活性の高い貴金属からなりその
表面には多孔質の化学メッキ等が施されている。なお、
排気ガス側電極層３６の面積は１０〜１００ｍｍ2 、厚
さは０．５〜２．０μｍ程度となっており、一方、大気
側電極層３７の面積は１０ｍｍ2 以上、厚さは０．５〜
２．０μｍ程度となっている。
【００３３】ヒータ３１は大気側電極層３７内に収容さ
れており、その発熱エネルギによりセンサ本体３２（大
気側電極層３７、固体電極質層３４、排気ガス側電極層
３６及び拡散抵抗層３５）を加熱する。ヒータ３１はセ
ンサ本体３２を活性化するに十分な発熱容量を有してい
る。
れており、その発熱エネルギによりセンサ本体３２（大
気側電極層３７、固体電極質層３４、排気ガス側電極層
３６及び拡散抵抗層３５）を加熱する。ヒータ３１はセ
ンサ本体３２を活性化するに十分な発熱容量を有してい
る。
【００３４】上記構成のＡ／Ｆセンサ３０において、セ
ンサ本体３２は理論空燃比点よりリーン領域では酸素濃
度に応じた限界電流を発生する。この場合、酸素濃度に
対応する限界電流は、排気ガス側電極層３６の面積、拡
散抵抗層３５の厚さ、気孔率及び平均孔径により決定さ
れる。また、センサ本体３２は酸素濃度を直線的特性に
て検出し得るものであるが、このセンサ本体３２を活性
化するのに約６００℃以上の高温が必要とされると共
に、このセンサ本体３２の活性温度範囲が狭いため、内
燃機関１０の排気ガスのみによる加熱では素子温を活性
領域に制御できない。このため、本実施例では、ヒータ
３１への供給電力をデューティ比制御することにより、
センサ本体３２を活性温度域にまで加熱するようにして
いる。なお、理論空燃比よりもリッチ側の領域では、未
燃ガスである一酸化炭素（ＣＯ）等の濃度が空燃比に対
してほぼリニアに変化し、センサ本体３２は一酸化炭素
（ＣＯ）等の濃度に応じた限界電流を発生する。
ンサ本体３２は理論空燃比点よりリーン領域では酸素濃
度に応じた限界電流を発生する。この場合、酸素濃度に
対応する限界電流は、排気ガス側電極層３６の面積、拡
散抵抗層３５の厚さ、気孔率及び平均孔径により決定さ
れる。また、センサ本体３２は酸素濃度を直線的特性に
て検出し得るものであるが、このセンサ本体３２を活性
化するのに約６００℃以上の高温が必要とされると共
に、このセンサ本体３２の活性温度範囲が狭いため、内
燃機関１０の排気ガスのみによる加熱では素子温を活性
領域に制御できない。このため、本実施例では、ヒータ
３１への供給電力をデューティ比制御することにより、
センサ本体３２を活性温度域にまで加熱するようにして
いる。なお、理論空燃比よりもリッチ側の領域では、未
燃ガスである一酸化炭素（ＣＯ）等の濃度が空燃比に対
してほぼリニアに変化し、センサ本体３２は一酸化炭素
（ＣＯ）等の濃度に応じた限界電流を発生する。
【００３５】次に、Ａ／Ｆセンサ３０の電圧−電流特性
（Ｖ−Ｉ特性）について図３のテーブルを参照して説明
する。
（Ｖ−Ｉ特性）について図３のテーブルを参照して説明
する。
【００３６】図３によれば、Ａ／Ｆセンサ３０の検出Ａ
／Ｆに比例するセンサ本体３２の固体電解質層３４への
流入電流と印加電圧とがリニアな特性を有することが分
かる。電圧軸Ｖに平行な直線部分がセンサ本体３２の限
界電流を特定する限界電流検出域であって、この限界電
流（センサ電流）の増減はＡ／Ｆの増減（即ち、リーン
・リッチ）に対応している。つまり、Ａ／Ｆがリーン側
になるほど限界電流は増大し、Ａ／Ｆがリッチ側になる
ほど限界電流は減少する。
／Ｆに比例するセンサ本体３２の固体電解質層３４への
流入電流と印加電圧とがリニアな特性を有することが分
かる。電圧軸Ｖに平行な直線部分がセンサ本体３２の限
界電流を特定する限界電流検出域であって、この限界電
流（センサ電流）の増減はＡ／Ｆの増減（即ち、リーン
・リッチ）に対応している。つまり、Ａ／Ｆがリーン側
になるほど限界電流は増大し、Ａ／Ｆがリッチ側になる
ほど限界電流は減少する。
【００３７】また、図３の電圧−電流特性において、電
圧軸Ｖに平行な直線部分（限界電流検出域）よりも小さ
い電圧域は抵抗支配域となっており、この抵抗支配域に
おける一次直線部分の傾きは、センサ本体３２における
固体電解質層３４の内部抵抗である素子抵抗（素子イン
ピーダンス）ＺＤＣにより特定される。この素子抵抗Ｚ
ＤＣは温度変化に伴い変化し、センサ本体３２の温度が
低下すると素子抵抗ＺＤＣの増大によりその傾きが小さ
くなる。
圧軸Ｖに平行な直線部分（限界電流検出域）よりも小さ
い電圧域は抵抗支配域となっており、この抵抗支配域に
おける一次直線部分の傾きは、センサ本体３２における
固体電解質層３４の内部抵抗である素子抵抗（素子イン
ピーダンス）ＺＤＣにより特定される。この素子抵抗Ｚ
ＤＣは温度変化に伴い変化し、センサ本体３２の温度が
低下すると素子抵抗ＺＤＣの増大によりその傾きが小さ
くなる。
【００３８】一方、図１において、Ａ／Ｆセンサ３０に
電圧を印加するためのバイアス指令信号（ディジタル信
号）Ｖｒはマイコン２０からＤ／Ａ変換器２１に入力さ
れ、このＤ／Ａ変換器２１にてアナログ信号Ｖｂに変換
されたのち、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２２に入力さ
れる。そして、ＬＰＦ２２にてアナログ信号Ｖｂの高周
波成分が除去された出力電圧Ｖｃはバイアス制御回路４
０に入力される。このバイアス制御回路４０からはＡ／
Ｆの検出電圧または素子抵抗の検出電圧の何れかがＡ／
Ｆセンサ３０に印加される。即ち、バイアス制御回路４
０からＡ／Ｆセンサ３０に対して、Ａ／Ｆ検出時には、
図３に示す特性線Ｌ１を用いてこのときのＡ／Ｆに対応
する所定の電圧Ｖｐが印加され、素子抵抗検出時には所
定の周波数信号よりなる単発的かつ所定の時定数を持つ
電圧が印加される。
電圧を印加するためのバイアス指令信号（ディジタル信
号）Ｖｒはマイコン２０からＤ／Ａ変換器２１に入力さ
れ、このＤ／Ａ変換器２１にてアナログ信号Ｖｂに変換
されたのち、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２２に入力さ
れる。そして、ＬＰＦ２２にてアナログ信号Ｖｂの高周
波成分が除去された出力電圧Ｖｃはバイアス制御回路４
０に入力される。このバイアス制御回路４０からはＡ／
Ｆの検出電圧または素子抵抗の検出電圧の何れかがＡ／
Ｆセンサ３０に印加される。即ち、バイアス制御回路４
０からＡ／Ｆセンサ３０に対して、Ａ／Ｆ検出時には、
図３に示す特性線Ｌ１を用いてこのときのＡ／Ｆに対応
する所定の電圧Ｖｐが印加され、素子抵抗検出時には所
定の周波数信号よりなる単発的かつ所定の時定数を持つ
電圧が印加される。
【００３９】また、バイアス制御回路４０は、Ａ／Ｆセ
ンサ３０への電圧の印加に伴い流れる電流値を電流検出
回路５０にて検出し、この電流検出回路５０にて検出さ
れた電流値のアナログ信号はＡ／Ｄ変換器２３を介して
マイコン２０に入力される。そして、電流検出回路５０
にて検出された電流値は酸素濃度信号に変換され、サン
プルホールド回路７０、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）７
１を介してＡ／Ｆ（酸素濃度）信号として出力される。
このバイアス制御回路４０の詳細な電気的構成について
は後述する。Ａ／Ｆセンサ３０に付設されたヒータ３１
は、ヒータ制御回路６０によりその作動が制御される。
つまり、ヒータ制御回路６０にて、Ａ／Ｆセンサ３０の
素子温やヒータ温度に応じてバッテリ電源（図示略）か
らヒータ３１に供給される電力がデューティ比制御さ
れ、ヒータ３１の加熱制御が実行される。
ンサ３０への電圧の印加に伴い流れる電流値を電流検出
回路５０にて検出し、この電流検出回路５０にて検出さ
れた電流値のアナログ信号はＡ／Ｄ変換器２３を介して
マイコン２０に入力される。そして、電流検出回路５０
にて検出された電流値は酸素濃度信号に変換され、サン
プルホールド回路７０、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）７
１を介してＡ／Ｆ（酸素濃度）信号として出力される。
このバイアス制御回路４０の詳細な電気的構成について
は後述する。Ａ／Ｆセンサ３０に付設されたヒータ３１
は、ヒータ制御回路６０によりその作動が制御される。
つまり、ヒータ制御回路６０にて、Ａ／Ｆセンサ３０の
素子温やヒータ温度に応じてバッテリ電源（図示略）か
らヒータ３１に供給される電力がデューティ比制御さ
れ、ヒータ３１の加熱制御が実行される。
【００４０】次に、バイアス制御回路４０の電気的構成
について図４の回路図に基づいて説明する。
について図４の回路図に基づいて説明する。
【００４１】図４において、バイアス制御回路４０は大
別して、基準電圧回路４４と、第１の電圧供給回路４５
と、第２の電圧供給回路４７と、電流検出回路５０とを
有する。基準電圧回路４４にて、定電圧Ｖccが分圧抵抗
４４ａ，４４ｂにより分圧され一定の基準電圧Ｖａが生
成される。
別して、基準電圧回路４４と、第１の電圧供給回路４５
と、第２の電圧供給回路４７と、電流検出回路５０とを
有する。基準電圧回路４４にて、定電圧Ｖccが分圧抵抗
４４ａ，４４ｂにより分圧され一定の基準電圧Ｖａが生
成される。
【００４２】第１の電圧供給回路４５は電圧フォロア回
路にて構成され、第１の電圧供給回路４５から基準電圧
回路４４の基準電圧Ｖａと同じ電圧ＶａがＡ／Ｆセンサ
３０の一方の端子４２に供給される。より具体的には、
正側入力端子が各分圧抵抗４４ａ，４４ｂの分圧点に接
続されると共に負側入力端子がＡ／Ｆセンサ３０の一方
の端子４２に接続された演算増幅器４５ａと、この演算
増幅器４５ａの出力端子に一端が接続された抵抗４５ｂ
と、この抵抗４５ｂの他端にそれぞれベースが接続され
たＮＰＮトランジスタ４５ｃ及びＰＮＰトランジスタ４
５ｄとにより構成されている。ＮＰＮトランジスタ４５
ｃのコレクタは定電圧Ｖccに接続され、エミッタは電流
検出回路５０を構成する電流検出抵抗５０ａを介してＡ
／Ｆセンサ３０の一方の端子４２に接続されている。ま
た、ＰＮＰトランジスタ４５ｄのエミッタはＮＰＮトラ
ンジスタ４５ｃのエミッタに接続され、コレクタはアー
スされている。
路にて構成され、第１の電圧供給回路４５から基準電圧
回路４４の基準電圧Ｖａと同じ電圧ＶａがＡ／Ｆセンサ
３０の一方の端子４２に供給される。より具体的には、
正側入力端子が各分圧抵抗４４ａ，４４ｂの分圧点に接
続されると共に負側入力端子がＡ／Ｆセンサ３０の一方
の端子４２に接続された演算増幅器４５ａと、この演算
増幅器４５ａの出力端子に一端が接続された抵抗４５ｂ
と、この抵抗４５ｂの他端にそれぞれベースが接続され
たＮＰＮトランジスタ４５ｃ及びＰＮＰトランジスタ４
５ｄとにより構成されている。ＮＰＮトランジスタ４５
ｃのコレクタは定電圧Ｖccに接続され、エミッタは電流
検出回路５０を構成する電流検出抵抗５０ａを介してＡ
／Ｆセンサ３０の一方の端子４２に接続されている。ま
た、ＰＮＰトランジスタ４５ｄのエミッタはＮＰＮトラ
ンジスタ４５ｃのエミッタに接続され、コレクタはアー
スされている。
【００４３】第２の電圧供給回路４７も同様に電圧フォ
ロア回路にて構成され、ＬＰＦ２２の出力電圧Ｖｃと同
じ電圧ＶｃがＡ／Ｆセンサ３０の他方の端子４１に供給
される。より具体的には、正側入力端子がＬＰＦ２２の
出力に接続されると共に負側入力端子がＡ／Ｆセンサ３
０の他方の端子４１に接続された演算増幅器４７ａと、
この演算増幅器４７ａの出力端子に一端が接続された抵
抗４７ｂと、この抵抗４７ｂの他端にそれぞれベースが
接続されたＮＰＮトランジスタ４７ｃ及びＰＮＰトラン
ジスタ４７ｄとにより構成されている。ＮＰＮトランジ
スタ４７ｃのコレクタは定電圧Ｖccに接続され、エミッ
タは抵抗４７ｅを介してＡ／Ｆセンサ３０の他方の端子
４１に接続されている。また、ＰＮＰトランジスタ４７
ｄのエミッタはＮＰＮトランジスタ４７ｃのエミッタに
接続され、コレクタはアースされている。
ロア回路にて構成され、ＬＰＦ２２の出力電圧Ｖｃと同
じ電圧ＶｃがＡ／Ｆセンサ３０の他方の端子４１に供給
される。より具体的には、正側入力端子がＬＰＦ２２の
出力に接続されると共に負側入力端子がＡ／Ｆセンサ３
０の他方の端子４１に接続された演算増幅器４７ａと、
この演算増幅器４７ａの出力端子に一端が接続された抵
抗４７ｂと、この抵抗４７ｂの他端にそれぞれベースが
接続されたＮＰＮトランジスタ４７ｃ及びＰＮＰトラン
ジスタ４７ｄとにより構成されている。ＮＰＮトランジ
スタ４７ｃのコレクタは定電圧Ｖccに接続され、エミッ
タは抵抗４７ｅを介してＡ／Ｆセンサ３０の他方の端子
４１に接続されている。また、ＰＮＰトランジスタ４７
ｄのエミッタはＮＰＮトランジスタ４７ｃのエミッタに
接続され、コレクタはアースされている。
【００４４】このような構成により、Ａ／Ｆセンサ３０
の一方の端子４２には常時一定電圧Ｖａが供給される。
そして、ＬＰＦ２２を経由してＡ／Ｆセンサ３０の他方
の端子４１に一定電圧Ｖａよりも低い電圧Ｖｃが印加さ
れると、Ａ／Ｆセンサ３０が正バイアスされる。また、
ＬＰＦ２２を経由してＡ／Ｆセンサ３０の他方の端子４
１に一定電圧Ｖａよりも高い電圧Ｖｃが印加されると、
Ａ／Ｆセンサ３０が負バイアスされる。
の一方の端子４２には常時一定電圧Ｖａが供給される。
そして、ＬＰＦ２２を経由してＡ／Ｆセンサ３０の他方
の端子４１に一定電圧Ｖａよりも低い電圧Ｖｃが印加さ
れると、Ａ／Ｆセンサ３０が正バイアスされる。また、
ＬＰＦ２２を経由してＡ／Ｆセンサ３０の他方の端子４
１に一定電圧Ｖａよりも高い電圧Ｖｃが印加されると、
Ａ／Ｆセンサ３０が負バイアスされる。
【００４５】マイコン２０はＳ／Ｈ回路７０、Ａ／Ｆ
（酸素濃度）信号検出許可／禁止信号を制御し、Ａ／Ｆ
信号の安定を図る。即ち、Ｓ／Ｈ回路７０は通常、マイ
コン２０によりサンプル状態に設定され、Ｓ／Ｈ回路７
０から現在のＡ／Ｆ信号が出力される。一方、Ｓ／Ｈ回
路７０は素子抵抗検出時にはマイコン２０によりホール
ド状態に設定され、Ｓ／Ｈ回路７０からはそれ以前のサ
ンプル状態におけるＡ／Ｆ信号が出力される。また、マ
イコン２０からは通常、Ａ／Ｆ信号検出許可信号が出力
され、素子抵抗検出時にはＡ／Ｆ信号検出禁止信号が出
力される。
（酸素濃度）信号検出許可／禁止信号を制御し、Ａ／Ｆ
信号の安定を図る。即ち、Ｓ／Ｈ回路７０は通常、マイ
コン２０によりサンプル状態に設定され、Ｓ／Ｈ回路７
０から現在のＡ／Ｆ信号が出力される。一方、Ｓ／Ｈ回
路７０は素子抵抗検出時にはマイコン２０によりホール
ド状態に設定され、Ｓ／Ｈ回路７０からはそれ以前のサ
ンプル状態におけるＡ／Ｆ信号が出力される。また、マ
イコン２０からは通常、Ａ／Ｆ信号検出許可信号が出力
され、素子抵抗検出時にはＡ／Ｆ信号検出禁止信号が出
力される。
【００４６】次に、上述のように構成された空燃比検出
装置の作用について説明する。
装置の作用について説明する。
【００４７】図５は、本発明の実施の形態の第１実施例
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコン２０における制御のメ
インルーチンを示すフローチャートであり、このメイン
ルーチンはマイコン２０への電力供給開始に伴い起動さ
れる。
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコン２０における制御のメ
インルーチンを示すフローチャートであり、このメイン
ルーチンはマイコン２０への電力供給開始に伴い起動さ
れる。
【００４８】図５において、まず、ステップＳ１００で
前回のＡ／Ｆ検出時から所定時間Ｔ1 が経過しているか
が判定される。ここで、所定時間Ｔ1 は、Ａ／Ｆの検出
周期に相当する時間であって、例えば、２〜４ｍｓ程度
に設定されるのが適当である。ステップＳ１００の判定
条件が成立し、前回のＡ／Ｆ検出時から所定時間Ｔ1が
経過しているときにはステップＳ２００に移行し、電流
検出回路５０で検出されたセンサ電流Ｉｐ（限界電流）
が読込まれ、予めＲＯＭ内に記憶されている特性マップ
を用いてその時のセンサ電流Ｉｐに対応する内燃機関１
０のＡ／Ｆが検出される。このとき、図３に示す特性線
Ｌ１を用いてその時のＡ／Ｆ検出結果に応じた電圧Ｖｐ
がＡ／Ｆセンサ３０に印加される。
前回のＡ／Ｆ検出時から所定時間Ｔ1 が経過しているか
が判定される。ここで、所定時間Ｔ1 は、Ａ／Ｆの検出
周期に相当する時間であって、例えば、２〜４ｍｓ程度
に設定されるのが適当である。ステップＳ１００の判定
条件が成立し、前回のＡ／Ｆ検出時から所定時間Ｔ1が
経過しているときにはステップＳ２００に移行し、電流
検出回路５０で検出されたセンサ電流Ｉｐ（限界電流）
が読込まれ、予めＲＯＭ内に記憶されている特性マップ
を用いてその時のセンサ電流Ｉｐに対応する内燃機関１
０のＡ／Ｆが検出される。このとき、図３に示す特性線
Ｌ１を用いてその時のＡ／Ｆ検出結果に応じた電圧Ｖｐ
がＡ／Ｆセンサ３０に印加される。
【００４９】次に、ステップＳ３００に移行して、前回
の素子抵抗検出時から所定時間Ｔ2が経過しているかが
判定される。ここで、所定時間Ｔ2 は、素子抵抗の検出
周期に相当する時間であって、例えば、内燃機関１０の
運転状態に応じて選択的に設定され、Ａ／Ｆの変化が比
較的小さい通常時（定常運転時）には２ｓｅｃ、Ａ／Ｆ
の急変時（過渡運転時）には１２８ｍｓに設定される。
ステップＳ３００の判定条件が成立しないときには、ス
テップＳ１００〜ステップＳ３００の処理が繰返され、
所定時間Ｔ1 の経過毎にＡ／Ｆが検出される。一方、ス
テップＳ３００の判定条件が成立し、前回の素子抵抗検
出時から所定時間Ｔ2 が経過しているときにはステップ
Ｓ４００に移行し、素子抵抗検出処理が実行されたの
ち、ステップＳ１００に戻り同様の処理が繰返し実行さ
れる。
の素子抵抗検出時から所定時間Ｔ2が経過しているかが
判定される。ここで、所定時間Ｔ2 は、素子抵抗の検出
周期に相当する時間であって、例えば、内燃機関１０の
運転状態に応じて選択的に設定され、Ａ／Ｆの変化が比
較的小さい通常時（定常運転時）には２ｓｅｃ、Ａ／Ｆ
の急変時（過渡運転時）には１２８ｍｓに設定される。
ステップＳ３００の判定条件が成立しないときには、ス
テップＳ１００〜ステップＳ３００の処理が繰返され、
所定時間Ｔ1 の経過毎にＡ／Ｆが検出される。一方、ス
テップＳ３００の判定条件が成立し、前回の素子抵抗検
出時から所定時間Ｔ2 が経過しているときにはステップ
Ｓ４００に移行し、素子抵抗検出処理が実行されたの
ち、ステップＳ１００に戻り同様の処理が繰返し実行さ
れる。
【００５０】次に、図５のステップＳ４００における素
子抵抗検出処理のサブルーチンを示す図６について説明
する。
子抵抗検出処理のサブルーチンを示す図６について説明
する。
【００５１】図６において、まず、ステップＳ４０１で
現時点でのＡ／Ｆがリーンであるかが判定される。ステ
ップＳ４０１の判定条件が成立し、Ａ／Ｆがリーンであ
るときにはステップＳ４０２に移行し、それまでの印加
電圧Ｖｐ（Ａ／Ｆ検出電圧）に対して負側→正側の順に
電圧を変化させる。一方、ステップＳ４０１の判定条件
が成立せず、Ａ／ＦがリッチであるときにはステップＳ
４０３に移行し、それまでの印加電圧Ｖｐに対して正側
→負側の順に電圧を変化させる（バイアス指令信号Ｖｒ
が操作される）。
現時点でのＡ／Ｆがリーンであるかが判定される。ステ
ップＳ４０１の判定条件が成立し、Ａ／Ｆがリーンであ
るときにはステップＳ４０２に移行し、それまでの印加
電圧Ｖｐ（Ａ／Ｆ検出電圧）に対して負側→正側の順に
電圧を変化させる。一方、ステップＳ４０１の判定条件
が成立せず、Ａ／ＦがリッチであるときにはステップＳ
４０３に移行し、それまでの印加電圧Ｖｐに対して正側
→負側の順に電圧を変化させる（バイアス指令信号Ｖｒ
が操作される）。
【００５２】そして、ステップＳ４０２またはステップ
Ｓ４０３の印加電圧の切換処理ののちステップＳ４０４
に移行し、電圧変化量ΔＶと電流検出回路５０で検出さ
れたセンサ電流の変化量ΔＩとが読込まれる。次にステ
ップＳ４０５に移行して、ΔＶ，ΔＩを用いて素子抵抗
Ｒが算出され（Ｒ＝ΔＶ／ΔＩ）、本サブルーチンを終
了する。
Ｓ４０３の印加電圧の切換処理ののちステップＳ４０４
に移行し、電圧変化量ΔＶと電流検出回路５０で検出さ
れたセンサ電流の変化量ΔＩとが読込まれる。次にステ
ップＳ４０５に移行して、ΔＶ，ΔＩを用いて素子抵抗
Ｒが算出され（Ｒ＝ΔＶ／ΔＩ）、本サブルーチンを終
了する。
【００５３】図７（ａ），（ｂ）はＡ／Ｆセンサ３０に
印加される電圧（ＬＰＦ２２通過後の出力電圧Ｖｃ）の
波形とその印加電圧に伴ってＡ／Ｆセンサ３０を流れる
センサ電流の波形とを示す。ここで、Ａ／Ｆがリーン
（Ａ／Ｆ＝１８）のときには、図７（ａ）に示すよう
に、Ａ／Ｆセンサ３０への印加電圧が変化量ΔＶだけ負
側に変化され、この電圧変化に対応するセンサ電流の負
側への変化量ΔＩが検出される。なお、図中の印加電圧
＝ａ〔Ｖ〕及びセンサ電流＝ｂ〔Ａ〕は、図３の点ａ，
ｂに相当している。また、Ａ／Ｆがリッチ（Ａ／Ｆ＝１
３）のときには、図７（ｂ）に示すように、Ａ／Ｆセン
サ３０への印加電圧が変化量ΔＶだけ正側に変化され、
この電圧変化に対応するセンサ電流の正側への変化量Δ
Ｉが検出される。なお、図中の印加電圧＝ｃ〔Ｖ〕及び
センサ電流＝ｄ〔Ａ〕は、図３の点ｃ，ｄに相当してい
る。
印加される電圧（ＬＰＦ２２通過後の出力電圧Ｖｃ）の
波形とその印加電圧に伴ってＡ／Ｆセンサ３０を流れる
センサ電流の波形とを示す。ここで、Ａ／Ｆがリーン
（Ａ／Ｆ＝１８）のときには、図７（ａ）に示すよう
に、Ａ／Ｆセンサ３０への印加電圧が変化量ΔＶだけ負
側に変化され、この電圧変化に対応するセンサ電流の負
側への変化量ΔＩが検出される。なお、図中の印加電圧
＝ａ〔Ｖ〕及びセンサ電流＝ｂ〔Ａ〕は、図３の点ａ，
ｂに相当している。また、Ａ／Ｆがリッチ（Ａ／Ｆ＝１
３）のときには、図７（ｂ）に示すように、Ａ／Ｆセン
サ３０への印加電圧が変化量ΔＶだけ正側に変化され、
この電圧変化に対応するセンサ電流の正側への変化量Δ
Ｉが検出される。なお、図中の印加電圧＝ｃ〔Ｖ〕及び
センサ電流＝ｄ〔Ａ〕は、図３の点ｃ，ｄに相当してい
る。
【００５４】このとき、リーンであれば負側へ電圧変
化、リッチであれば正側へ電圧変化されセンサ電流が求
められるため、このセンサ電流が電流検出回路５０のダ
イナミックレンジ（図３参照）を越えることはない。
化、リッチであれば正側へ電圧変化されセンサ電流が求
められるため、このセンサ電流が電流検出回路５０のダ
イナミックレンジ（図３参照）を越えることはない。
【００５５】一方、このようにして求められた素子抵抗
Ｒは、素子温に対して図８に示す関係を有する。即ち、
素子温が小さくなるほど素子抵抗Ｒが飛躍的に大きくな
る関係を有する。素子抵抗Ｒ＝９０ΩはＡ／Ｆセンサ３
０がある程度活性化している温度６００℃に対応し、素
子抵抗Ｒ＝３０ΩはＡ／Ｆセンサ３０が十分に活性化し
ている温度７００℃に対応している。そして、ヒータ制
御に際しては、算出された素子抵抗ＲとＡ／Ｆセンサ３
０が十分に活性化していると思われる目標抵抗値（例え
ば、３０Ω）との偏差をなくすために必要なヒータ３１
の通電量が求められ、ヒータ３１に対する通電がデュー
ティ比制御される。即ち、素子温フィードバック制御が
実施される。
Ｒは、素子温に対して図８に示す関係を有する。即ち、
素子温が小さくなるほど素子抵抗Ｒが飛躍的に大きくな
る関係を有する。素子抵抗Ｒ＝９０ΩはＡ／Ｆセンサ３
０がある程度活性化している温度６００℃に対応し、素
子抵抗Ｒ＝３０ΩはＡ／Ｆセンサ３０が十分に活性化し
ている温度７００℃に対応している。そして、ヒータ制
御に際しては、算出された素子抵抗ＲとＡ／Ｆセンサ３
０が十分に活性化していると思われる目標抵抗値（例え
ば、３０Ω）との偏差をなくすために必要なヒータ３１
の通電量が求められ、ヒータ３１に対する通電がデュー
ティ比制御される。即ち、素子温フィードバック制御が
実施される。
【００５６】次に、本発明の実施の形態の第１実施例に
かかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検出
装置で使用されているマイコン２０の制御における素子
抵抗検出の処理手順を示す図９のフローチャートに基づ
き、図１０のタイムチャートを参照して説明する。な
お、以下の実施例の説明におけるタイムチャートでは、
横軸における時間の表示が省略されており、図中の期間
Ｔｃは素子抵抗の検出周期を表している。
かかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検出
装置で使用されているマイコン２０の制御における素子
抵抗検出の処理手順を示す図９のフローチャートに基づ
き、図１０のタイムチャートを参照して説明する。な
お、以下の実施例の説明におけるタイムチャートでは、
横軸における時間の表示が省略されており、図中の期間
Ｔｃは素子抵抗の検出周期を表している。
【００５７】図９において、まず、ステップＳ４１１で
Ｓ／Ｈ回路７０によるサンプルホールド機能がそれまで
のサンプル状態からホールド状態に設定され、現在のＡ
／Ｆ信号が保持される（図１０の時刻ｔ01）。そして、
ステップＳ４１２で所定時間Ｔ01が経過するまで待って
（図１０の時刻ｔ01〜時刻ｔ02）、ステップＳ４１３に
移行し、図６に示す素子抵抗検出処理が実行される。次
にステップＳ４１４でＡ／Ｆセンサ３０の出力変動が収
まるまでの時間としての所定時間Ｔ02が経過するまで待
って（図１０の時刻ｔ03〜時刻ｔ04）、ステップＳ４１
５に移行し、Ｓ／Ｈ回路７０によるサンプルホールド機
能がホールド状態からサンプル状態に設定されたのち
（図１０の時刻ｔ04）、本ルーチンを終了する。
Ｓ／Ｈ回路７０によるサンプルホールド機能がそれまで
のサンプル状態からホールド状態に設定され、現在のＡ
／Ｆ信号が保持される（図１０の時刻ｔ01）。そして、
ステップＳ４１２で所定時間Ｔ01が経過するまで待って
（図１０の時刻ｔ01〜時刻ｔ02）、ステップＳ４１３に
移行し、図６に示す素子抵抗検出処理が実行される。次
にステップＳ４１４でＡ／Ｆセンサ３０の出力変動が収
まるまでの時間としての所定時間Ｔ02が経過するまで待
って（図１０の時刻ｔ03〜時刻ｔ04）、ステップＳ４１
５に移行し、Ｓ／Ｈ回路７０によるサンプルホールド機
能がホールド状態からサンプル状態に設定されたのち
（図１０の時刻ｔ04）、本ルーチンを終了する。
【００５８】このように、本実施例は、電圧の印加に伴
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づく
Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒの検出時には、Ａ／Ｆセ
ンサ３０における電流変化を遮断すると共に、それ以前
のＡ／Ｆに応じたセンサ電流によるＡ／Ｆ信号を保持す
るものである。
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づく
Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒの検出時には、Ａ／Ｆセ
ンサ３０における電流変化を遮断すると共に、それ以前
のＡ／Ｆに応じたセンサ電流によるＡ／Ｆ信号を保持す
るものである。
【００５９】つまり、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒを
検出するために、印加電圧を変化させセンサ電流を変化
させるのであるが、このときにはＡ／Ｆ信号も変化して
しまうため、このときのＡ／Ｆ信号は真のＡ／Ｆ信号で
はないことになる。したがって、Ａ／Ｆセンサ３０を用
いて素子抵抗Ｒを検出するときには、Ａ／Ｆセンサ３０
における電流変化が遮断され、素子抵抗検出のため電圧
変化する以前のＡ／Ｆ信号が保持される。これにより、
素子抵抗検出時にあっては、Ａ／Ｆ信号は素子抵抗検出
タイミング以前のものが保持されるため誤ったＡ／Ｆ信
号が用いられることがない。
検出するために、印加電圧を変化させセンサ電流を変化
させるのであるが、このときにはＡ／Ｆ信号も変化して
しまうため、このときのＡ／Ｆ信号は真のＡ／Ｆ信号で
はないことになる。したがって、Ａ／Ｆセンサ３０を用
いて素子抵抗Ｒを検出するときには、Ａ／Ｆセンサ３０
における電流変化が遮断され、素子抵抗検出のため電圧
変化する以前のＡ／Ｆ信号が保持される。これにより、
素子抵抗検出時にあっては、Ａ／Ｆ信号は素子抵抗検出
タイミング以前のものが保持されるため誤ったＡ／Ｆ信
号が用いられることがない。
【００６０】〈実施例２〉次に、本発明の実施の形態の
第２実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出の処理手順を示す図１１のフロー
チャートに基づき、図１２のタイムチャートを参照して
説明する。なお、本実施例の空燃比検出装置の概略構成
等は図１乃至図４と同様であり詳細な説明を省略する。
第２実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出の処理手順を示す図１１のフロー
チャートに基づき、図１２のタイムチャートを参照して
説明する。なお、本実施例の空燃比検出装置の概略構成
等は図１乃至図４と同様であり詳細な説明を省略する。
【００６１】図１１において、まず、ステップＳ４２１
でＡ／Ｆ（酸素濃度）信号検出許可／禁止信号が許可状
態から禁止状態に設定される（図１２の時刻ｔ11）。そ
して、ステップＳ４２２で所定時間Ｔ11が経過するまで
待って（図１２の時刻ｔ11〜時刻ｔ12）、ステップＳ４
２３に移行し、図６に示す素子抵抗検出処理が実行され
る。次にステップＳ４２４でＡ／Ｆセンサ３０の出力変
動が収まるまでの時間としての所定時間Ｔ12が経過する
まで待って（図１２の時刻ｔ13〜時刻ｔ14）、ステップ
Ｓ４２５に移行し、Ａ／Ｆ信号検出許可／禁止信号が禁
止状態から許可状態に設定されたのち（図１２の時刻ｔ
14）、本ルーチンを終了する。
でＡ／Ｆ（酸素濃度）信号検出許可／禁止信号が許可状
態から禁止状態に設定される（図１２の時刻ｔ11）。そ
して、ステップＳ４２２で所定時間Ｔ11が経過するまで
待って（図１２の時刻ｔ11〜時刻ｔ12）、ステップＳ４
２３に移行し、図６に示す素子抵抗検出処理が実行され
る。次にステップＳ４２４でＡ／Ｆセンサ３０の出力変
動が収まるまでの時間としての所定時間Ｔ12が経過する
まで待って（図１２の時刻ｔ13〜時刻ｔ14）、ステップ
Ｓ４２５に移行し、Ａ／Ｆ信号検出許可／禁止信号が禁
止状態から許可状態に設定されたのち（図１２の時刻ｔ
14）、本ルーチンを終了する。
【００６２】このように、本実施例は、電圧の印加に伴
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づく
Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒの検出時には、Ａ／Ｆセ
ンサ３０からのＡ／Ｆに応じたセンサ電流によるＡ／Ｆ
信号の使用を禁止する信号を出力するものである。
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づく
Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒの検出時には、Ａ／Ｆセ
ンサ３０からのＡ／Ｆに応じたセンサ電流によるＡ／Ｆ
信号の使用を禁止する信号を出力するものである。
【００６３】つまり、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒを
検出するために、印加電圧を変化させセンサ電流を変化
させるのであるが、このときにはＡ／Ｆ信号も変化して
しまうため、このときのＡ／Ｆ信号は真のＡ／Ｆ信号で
はないことになる。したがって、Ａ／Ｆセンサ３０を用
いて素子抵抗Ｒを検出するときには、Ａ／Ｆ信号の使用
が禁止される。これにより、素子抵抗検出時にあって
は、Ａ／Ｆ信号の使用が禁止されるため誤ったＡ／Ｆ信
号が用いられることがない。
検出するために、印加電圧を変化させセンサ電流を変化
させるのであるが、このときにはＡ／Ｆ信号も変化して
しまうため、このときのＡ／Ｆ信号は真のＡ／Ｆ信号で
はないことになる。したがって、Ａ／Ｆセンサ３０を用
いて素子抵抗Ｒを検出するときには、Ａ／Ｆ信号の使用
が禁止される。これにより、素子抵抗検出時にあって
は、Ａ／Ｆ信号の使用が禁止されるため誤ったＡ／Ｆ信
号が用いられることがない。
【００６４】〈実施例３〉次に、本発明の実施の形態の
第３実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出の処理手順を示す図１３のフロー
チャートに基づき、図１４のタイムチャートを参照して
説明する。なお、本実施例の空燃比検出装置の概略構成
等は図１乃至図４と同様であり詳細な説明を省略する。
また、本実施例では実際のＡ／Ｆ信号がリッチ側からリ
ーン側（右上がり）に変化しているときのみについて説
明する。本実施例では、図１に示すように、Ｓ／Ｈ（サ
ンプルホールド）回路７０にＬＰＦ（ローパスフィル
タ）７１を接続しＡ／Ｆ（酸素濃度）信号を出力するよ
うな場合、また、Ａ／Ｆ信号検出許可／禁止信号により
Ａ／Ｆ信号の外部読込みを制御する場合に有効である。
第３実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出の処理手順を示す図１３のフロー
チャートに基づき、図１４のタイムチャートを参照して
説明する。なお、本実施例の空燃比検出装置の概略構成
等は図１乃至図４と同様であり詳細な説明を省略する。
また、本実施例では実際のＡ／Ｆ信号がリッチ側からリ
ーン側（右上がり）に変化しているときのみについて説
明する。本実施例では、図１に示すように、Ｓ／Ｈ（サ
ンプルホールド）回路７０にＬＰＦ（ローパスフィル
タ）７１を接続しＡ／Ｆ（酸素濃度）信号を出力するよ
うな場合、また、Ａ／Ｆ信号検出許可／禁止信号により
Ａ／Ｆ信号の外部読込みを制御する場合に有効である。
【００６５】即ち、図１５に示すように、実際のＡ／Ｆ
信号が変化しているときには、Ｓ／Ｈ（サンプルホール
ド）回路７０にてホールド状態が解除されサンプル状態
とされた時点で、ＬＰＦ７１の影響によりＡ／Ｆ信号が
真値に達していない可能性がある。すると、Ａ／Ｆ信号
にＬＰＦ７１による誤差分が重畳され誤検出となる。
信号が変化しているときには、Ｓ／Ｈ（サンプルホール
ド）回路７０にてホールド状態が解除されサンプル状態
とされた時点で、ＬＰＦ７１の影響によりＡ／Ｆ信号が
真値に達していない可能性がある。すると、Ａ／Ｆ信号
にＬＰＦ７１による誤差分が重畳され誤検出となる。
【００６６】また、図１６に示すように、外部接続され
たＬＰＦによりなまされたＡ／Ｆ信号に対しＡ／Ｆ信号
検出許可／禁止信号のみによりＡ／Ｆ信号を検出する
と、Ａ／Ｆ信号検出禁止状態からＡ／Ｆ信号検出許可状
態とされた時点で、Ａ／Ｆ信号が真値に達していない可
能性がある。このときにも、Ａ／Ｆ信号にＬＰＦによる
なまし分が重畳され誤検出となる。
たＬＰＦによりなまされたＡ／Ｆ信号に対しＡ／Ｆ信号
検出許可／禁止信号のみによりＡ／Ｆ信号を検出する
と、Ａ／Ｆ信号検出禁止状態からＡ／Ｆ信号検出許可状
態とされた時点で、Ａ／Ｆ信号が真値に達していない可
能性がある。このときにも、Ａ／Ｆ信号にＬＰＦによる
なまし分が重畳され誤検出となる。
【００６７】このような不具合に対処するため、図１３
において、まず、ステップＳ４３１でＳ／Ｈ回路７０に
よるサンプルホールド機能がそれまでのサンプル状態か
らホールド状態に設定され、現在のＡ／Ｆ信号が保持さ
れる（図１４の時刻ｔ21）。次にステップＳ４３２に移
行して、Ａ／Ｆ（酸素濃度）信号検出許可／禁止信号が
許可状態から禁止状態に設定される（図１４の時刻ｔ2
1）。そして、ステップＳ４３３で所定時間Ｔ21が経過
するまで待って（図１４の時刻ｔ21〜時刻ｔ22）、ステ
ップＳ４３４に移行し、図６に示す素子抵抗検出処理が
実行される。次にステップＳ４３５でＡ／Ｆセンサ３０
の出力変動が収まるまでの時間としての所定時間Ｔ22が
経過するまで待って（図１４の時刻ｔ23〜時刻ｔ24）、
ステップＳ４３６に移行し、Ｓ／Ｈ回路７０によるサン
プルホールド機能がホールド状態からサンプル状態に設
定される（図１４の時刻ｔ24）。次にステップＳ４３７
に移行して、Ａ／Ｆ信号に対するＬＰＦによるなまし分
の影響がなくなるまでの時間としての所定時間Ｔ23が経
過するまで待って（図１４の時刻ｔ24〜時刻ｔ25）、ス
テップＳ４３８に移行し、Ａ／Ｆ信号検出許可／禁止信
号が禁止状態から許可状態に設定され（図１４の時刻ｔ
25）、本ルーチンを終了する。
において、まず、ステップＳ４３１でＳ／Ｈ回路７０に
よるサンプルホールド機能がそれまでのサンプル状態か
らホールド状態に設定され、現在のＡ／Ｆ信号が保持さ
れる（図１４の時刻ｔ21）。次にステップＳ４３２に移
行して、Ａ／Ｆ（酸素濃度）信号検出許可／禁止信号が
許可状態から禁止状態に設定される（図１４の時刻ｔ2
1）。そして、ステップＳ４３３で所定時間Ｔ21が経過
するまで待って（図１４の時刻ｔ21〜時刻ｔ22）、ステ
ップＳ４３４に移行し、図６に示す素子抵抗検出処理が
実行される。次にステップＳ４３５でＡ／Ｆセンサ３０
の出力変動が収まるまでの時間としての所定時間Ｔ22が
経過するまで待って（図１４の時刻ｔ23〜時刻ｔ24）、
ステップＳ４３６に移行し、Ｓ／Ｈ回路７０によるサン
プルホールド機能がホールド状態からサンプル状態に設
定される（図１４の時刻ｔ24）。次にステップＳ４３７
に移行して、Ａ／Ｆ信号に対するＬＰＦによるなまし分
の影響がなくなるまでの時間としての所定時間Ｔ23が経
過するまで待って（図１４の時刻ｔ24〜時刻ｔ25）、ス
テップＳ４３８に移行し、Ａ／Ｆ信号検出許可／禁止信
号が禁止状態から許可状態に設定され（図１４の時刻ｔ
25）、本ルーチンを終了する。
【００６８】このように、本実施例は、電圧の印加に伴
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づく
Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒの検出時には、Ａ／Ｆセ
ンサ３０における電流変化を遮断すると共に、それ以前
のＡ／Ｆに応じたセンサ電流によるＡ／Ｆ信号を保持
し、Ａ／Ｆセンサ３０からのＡ／Ｆに応じたセンサ電流
によるＡ／Ｆ信号の使用を禁止するものである。
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づく
Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒの検出時には、Ａ／Ｆセ
ンサ３０における電流変化を遮断すると共に、それ以前
のＡ／Ｆに応じたセンサ電流によるＡ／Ｆ信号を保持
し、Ａ／Ｆセンサ３０からのＡ／Ｆに応じたセンサ電流
によるＡ／Ｆ信号の使用を禁止するものである。
【００６９】つまり、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒを
検出するために、印加電圧を変化させセンサ電流を変化
させるのであるが、このときにはＡ／Ｆ信号も変化して
しまうため、このときのＡ／Ｆ信号は真のＡ／Ｆ信号で
はないことになる。したがって、Ａ／Ｆセンサ３０を用
いて素子抵抗Ｒを検出するときには、Ａ／Ｆセンサ３０
における電流変化が遮断され、素子抵抗検出のため電圧
変化する以前のＡ／Ｆ信号が保持され、実際のＡ／Ｆ信
号に一致するまでの間のＡ／Ｆ信号の使用が禁止され
る。これにより、素子抵抗検出時にあっては、Ａ／Ｆ信
号は素子抵抗検出タイミング以前のものが保持され、Ｌ
ＰＦ等による信号のなまし分も考慮され素子抵抗検出中
のＡ／Ｆ信号の使用が禁止されるため誤ったＡ／Ｆ信号
が用いられることがない。
検出するために、印加電圧を変化させセンサ電流を変化
させるのであるが、このときにはＡ／Ｆ信号も変化して
しまうため、このときのＡ／Ｆ信号は真のＡ／Ｆ信号で
はないことになる。したがって、Ａ／Ｆセンサ３０を用
いて素子抵抗Ｒを検出するときには、Ａ／Ｆセンサ３０
における電流変化が遮断され、素子抵抗検出のため電圧
変化する以前のＡ／Ｆ信号が保持され、実際のＡ／Ｆ信
号に一致するまでの間のＡ／Ｆ信号の使用が禁止され
る。これにより、素子抵抗検出時にあっては、Ａ／Ｆ信
号は素子抵抗検出タイミング以前のものが保持され、Ｌ
ＰＦ等による信号のなまし分も考慮され素子抵抗検出中
のＡ／Ｆ信号の使用が禁止されるため誤ったＡ／Ｆ信号
が用いられることがない。
【００７０】〈実施例４〉次に、本発明の実施の形態の
第４実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出の処理手順を示す図１７のフロー
チャートに基づいて説明する。なお、本実施例の空燃比
検出装置の概略構成等は図１乃至図４と同様であり詳細
な説明を省略する。
第４実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出の処理手順を示す図１７のフロー
チャートに基づいて説明する。なお、本実施例の空燃比
検出装置の概略構成等は図１乃至図４と同様であり詳細
な説明を省略する。
【００７１】まず、図１８を参照して、マイコン２０の
処理タイミングにおける処理内容と負荷について説明す
る。
処理タイミングにおける処理内容と負荷について説明す
る。
【００７２】図１８において、マイコン２０によりＡ／
Ｆセンサ３０を用いて、本来の限界電流（Ａ／Ｆ）検出
処理に加え、素子抵抗検出処理及び素子ヒータ制御処理
を実行するためには、それぞれ所定の処理時間が必要で
ある。即ち、処理内容“０”として示すように〔限界電
流（Ａ／Ｆ）検出処理〕と〔素子抵抗検出処理〕と〔素
子ヒータ制御処理〕とが同一の処理タイミングで実行さ
れる場合にはマイコン２０の負荷が最も大きい。
Ｆセンサ３０を用いて、本来の限界電流（Ａ／Ｆ）検出
処理に加え、素子抵抗検出処理及び素子ヒータ制御処理
を実行するためには、それぞれ所定の処理時間が必要で
ある。即ち、処理内容“０”として示すように〔限界電
流（Ａ／Ｆ）検出処理〕と〔素子抵抗検出処理〕と〔素
子ヒータ制御処理〕とが同一の処理タイミングで実行さ
れる場合にはマイコン２０の負荷が最も大きい。
【００７３】これに対して、処理内容“２”として示す
〔限界電流（Ａ／Ｆ）検出処理〕と〔素子抵抗検出処
理〕とが同一の処理タイミングで実行される場合、また
は処理内容“３”として示す〔限界電流（Ａ／Ｆ）検出
処理〕と〔素子ヒータ制御処理〕とが同一の処理タイミ
ングで実行される場合のマイコン２０の負荷は、処理内
容“１”として示す〔限界電流（Ａ／Ｆ）検出処理〕の
みが実行される場合よりは当然大きいが処理内容“０”
の場合よりも小さくできる。このように、空燃比検出装
置で使用されているマイコン２０で最も早い処理タイミ
ングで実行が必要な処理を基準にしてその他の処理を異
なる処理タイミングにて実行できるように平滑化するこ
とでマイコン２０の処理負荷を押さえることができる。
〔限界電流（Ａ／Ｆ）検出処理〕と〔素子抵抗検出処
理〕とが同一の処理タイミングで実行される場合、また
は処理内容“３”として示す〔限界電流（Ａ／Ｆ）検出
処理〕と〔素子ヒータ制御処理〕とが同一の処理タイミ
ングで実行される場合のマイコン２０の負荷は、処理内
容“１”として示す〔限界電流（Ａ／Ｆ）検出処理〕の
みが実行される場合よりは当然大きいが処理内容“０”
の場合よりも小さくできる。このように、空燃比検出装
置で使用されているマイコン２０で最も早い処理タイミ
ングで実行が必要な処理を基準にしてその他の処理を異
なる処理タイミングにて実行できるように平滑化するこ
とでマイコン２０の処理負荷を押さえることができる。
【００７４】具体的には、図１７において、まず、ステ
ップＳ１１００で制御開始初期の所定時間Ｔ32，Ｔ33が
設定される。次にステップＳ１２００に移行して、前回
のＡ／Ｆ検出時から所定時間Ｔ31が経過しているかが判
定される。この所定時間Ｔ31は、Ａ／Ｆの検出周期に相
当する時間であり、例えば、最も早い処理タイミングの
ときには４ｍｓ程度である。ステップＳ１２００で所定
時間Ｔ31が経過するとステップＳ１３００に移行し、図
５のステップＳ２００と同様な限界電流（Ａ／Ｆ）検出
処理として、電流検出回路５０で検出されたセンサ電流
Ｉｐ（限界電流）が読込まれ、予めＲＯＭ内に記憶され
ている特性マップを用いてその時のセンサ電流Ｉｐに対
応する内燃機関１０のＡ／Ｆが検出される。このとき、
図３に示す特性線Ｌ１を用いてその時のＡ／Ｆ検出結果
に応じた電圧ＶｐがＡ／Ｆセンサ３０に印加される。
ップＳ１１００で制御開始初期の所定時間Ｔ32，Ｔ33が
設定される。次にステップＳ１２００に移行して、前回
のＡ／Ｆ検出時から所定時間Ｔ31が経過しているかが判
定される。この所定時間Ｔ31は、Ａ／Ｆの検出周期に相
当する時間であり、例えば、最も早い処理タイミングの
ときには４ｍｓ程度である。ステップＳ１２００で所定
時間Ｔ31が経過するとステップＳ１３００に移行し、図
５のステップＳ２００と同様な限界電流（Ａ／Ｆ）検出
処理として、電流検出回路５０で検出されたセンサ電流
Ｉｐ（限界電流）が読込まれ、予めＲＯＭ内に記憶され
ている特性マップを用いてその時のセンサ電流Ｉｐに対
応する内燃機関１０のＡ／Ｆが検出される。このとき、
図３に示す特性線Ｌ１を用いてその時のＡ／Ｆ検出結果
に応じた電圧ＶｐがＡ／Ｆセンサ３０に印加される。
【００７５】次に、ステップＳ１４００に移行して、所
定時間Ｔ32が経過しているかが判定される。この所定時
間Ｔ32は、素子抵抗の検出周期に相当する時間であり、
制御開始初期では所定時間Ｔ31と同じ時間に設定され、
Ａ／Ｆセンサ３０の昇温活性化後では例えば、１２８ｍ
ｓに設定される。ステップＳ１４００で所定時間Ｔ32が
経過しているときには、ステップＳ１５００に移行し、
図６に示す素子抵抗検出処理が実行される。なお、ステ
ップＳ１４００で所定時間Ｔ32が経過していないときに
は、ステップＳ１５００がスキップされる。次にステッ
プＳ１６００に移行し、所定時間Ｔ33が経過しているか
が判定される。この所定時間Ｔ33は、素子ヒータの制御
周期に相当する時間であり、制御開始初期では所定時間
Ｔ31の２倍の時間に設定され、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温
活性化後では例えば、１２８ｍｓに設定される。なお、
所定時間Ｔ32と所定時間Ｔ33とは同じ１２８ｍｓである
が、素子抵抗検出処理と素子ヒータ制御処理とが同一の
処理タイミングとならないように予め少しずらしてあ
る。ステップＳ１６００で所定時間Ｔ33が経過している
ときには、ステップＳ１７００に移行し、Ａ／Ｆセンサ
３０を活性化温度に保持するためヒータ３１に供給する
電力を制御する素子ヒータ制御処理が実行される。な
お、ステップＳ１６００で所定時間Ｔ33が経過していな
いときには、ステップＳ１７００がスキップされたの
ち、ステップＳ１２００に戻り同様の処理が繰返し実行
される。
定時間Ｔ32が経過しているかが判定される。この所定時
間Ｔ32は、素子抵抗の検出周期に相当する時間であり、
制御開始初期では所定時間Ｔ31と同じ時間に設定され、
Ａ／Ｆセンサ３０の昇温活性化後では例えば、１２８ｍ
ｓに設定される。ステップＳ１４００で所定時間Ｔ32が
経過しているときには、ステップＳ１５００に移行し、
図６に示す素子抵抗検出処理が実行される。なお、ステ
ップＳ１４００で所定時間Ｔ32が経過していないときに
は、ステップＳ１５００がスキップされる。次にステッ
プＳ１６００に移行し、所定時間Ｔ33が経過しているか
が判定される。この所定時間Ｔ33は、素子ヒータの制御
周期に相当する時間であり、制御開始初期では所定時間
Ｔ31の２倍の時間に設定され、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温
活性化後では例えば、１２８ｍｓに設定される。なお、
所定時間Ｔ32と所定時間Ｔ33とは同じ１２８ｍｓである
が、素子抵抗検出処理と素子ヒータ制御処理とが同一の
処理タイミングとならないように予め少しずらしてあ
る。ステップＳ１６００で所定時間Ｔ33が経過している
ときには、ステップＳ１７００に移行し、Ａ／Ｆセンサ
３０を活性化温度に保持するためヒータ３１に供給する
電力を制御する素子ヒータ制御処理が実行される。な
お、ステップＳ１６００で所定時間Ｔ33が経過していな
いときには、ステップＳ１７００がスキップされたの
ち、ステップＳ１２００に戻り同様の処理が繰返し実行
される。
【００７６】このように、本実施例は、電圧の印加に伴
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づき
Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒを検出するための処理と
Ａ／Ｆセンサ３０を昇温するための処理との実行タイミ
ングを分散するものである。
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づき
Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒを検出するための処理と
Ａ／Ｆセンサ３０を昇温するための処理との実行タイミ
ングを分散するものである。
【００７７】したがって、最も早い処理タイミングで実
行が必要なＡ／Ｆ検出処理を基準にしてその他の素子抵
抗検出処理や素子ヒータ制御処理が異なる処理タイミン
グにて実行できるように平滑化されるため、マイコン２
０の処理負荷を押さえることができる。
行が必要なＡ／Ｆ検出処理を基準にしてその他の素子抵
抗検出処理や素子ヒータ制御処理が異なる処理タイミン
グにて実行できるように平滑化されるため、マイコン２
０の処理負荷を押さえることができる。
【００７８】〈実施例５〉次に、本発明の実施の形態の
第５実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出の処理手順を示す図１９のフロー
チャートに基づき、図２０のタイムチャートを参照して
説明する。なお、図２０（ａ）は本実施例の作用を表
し、図２０（ｂ）は本実施例の変化量制限を加えない場
合を表す比較例である。また、本実施例の空燃比検出装
置の概略構成等は図１乃至図４と同様であり詳細な説明
を省略する。
第５実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出の処理手順を示す図１９のフロー
チャートに基づき、図２０のタイムチャートを参照して
説明する。なお、図２０（ａ）は本実施例の作用を表
し、図２０（ｂ）は本実施例の変化量制限を加えない場
合を表す比較例である。また、本実施例の空燃比検出装
置の概略構成等は図１乃至図４と同様であり詳細な説明
を省略する。
【００７９】図１９において、まず、ステップＳ４４１
で図６に示す素子抵抗検出処理が実行され、素子抵抗Ｒ
が算出される。次にステップＳ４４２に移行し、Ａ／Ｆ
センサ３０の昇温中であるかが判定される。ステップＳ
４４２の判定条件が成立し、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温中
であるときにはステップＳ４４３に移行し、素子抵抗検
出値の変化量制限値ｄＲがｄＲ0 （例えば、５０Ω）に
設定される（図２０（ａ）参照）。一方、ステップＳ４
４２の判定条件が成立せず、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温終
了後、即ち、Ａ／Ｆセンサ３０が活性化温度に達してい
るときにはステップＳ４４４に移行し、素子抵抗検出値
の変化量制限値ｄＲが昇温中のｄＲ0 より小さなｄＲ1
（例えば、１０Ω）に設定される（図２０（ａ）参
照）。ステップＳ４４３またはステップＳ４４４の処理
ののちステップＳ４４５に移行し、前回の素子抵抗から
ステップＳ４４１で算出された今回の素子抵抗Ｒを減算
した値の絶対値が変化量制限値ｄＲ以下であるかが判定
される。ステップＳ４４５の判定条件が成立せず絶対値
が変化量制限値ｄＲを越えているときには、ステップＳ
４４６に移行し、今回の素子抵抗Ｒが前回の素子抵抗か
ら変化量制限値ｄＲを越えて大きいときには、前回の素
子抵抗に変化量制限値ｄＲを加算した抵抗値が今回の素
子抵抗Ｒに置換えられ、また、今回の素子抵抗Ｒが前回
の素子抵抗から変化量制限値ｄＲを越えて小さいときに
は、前回の素子抵抗から変化量制限値ｄＲを減算した抵
抗値が今回の素子抵抗Ｒに置換えられたのち、本ルーチ
ンを終了する。一方、ステップＳ４４５の判定条件が成
立し絶対値が変化量制限値ｄＲ以下であるときには、ス
テップＳ４４６をスキップしステップＳ４４１で算出さ
れた今回の素子抵抗Ｒそのままとして本ルーチンを終了
する。
で図６に示す素子抵抗検出処理が実行され、素子抵抗Ｒ
が算出される。次にステップＳ４４２に移行し、Ａ／Ｆ
センサ３０の昇温中であるかが判定される。ステップＳ
４４２の判定条件が成立し、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温中
であるときにはステップＳ４４３に移行し、素子抵抗検
出値の変化量制限値ｄＲがｄＲ0 （例えば、５０Ω）に
設定される（図２０（ａ）参照）。一方、ステップＳ４
４２の判定条件が成立せず、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温終
了後、即ち、Ａ／Ｆセンサ３０が活性化温度に達してい
るときにはステップＳ４４４に移行し、素子抵抗検出値
の変化量制限値ｄＲが昇温中のｄＲ0 より小さなｄＲ1
（例えば、１０Ω）に設定される（図２０（ａ）参
照）。ステップＳ４４３またはステップＳ４４４の処理
ののちステップＳ４４５に移行し、前回の素子抵抗から
ステップＳ４４１で算出された今回の素子抵抗Ｒを減算
した値の絶対値が変化量制限値ｄＲ以下であるかが判定
される。ステップＳ４４５の判定条件が成立せず絶対値
が変化量制限値ｄＲを越えているときには、ステップＳ
４４６に移行し、今回の素子抵抗Ｒが前回の素子抵抗か
ら変化量制限値ｄＲを越えて大きいときには、前回の素
子抵抗に変化量制限値ｄＲを加算した抵抗値が今回の素
子抵抗Ｒに置換えられ、また、今回の素子抵抗Ｒが前回
の素子抵抗から変化量制限値ｄＲを越えて小さいときに
は、前回の素子抵抗から変化量制限値ｄＲを減算した抵
抗値が今回の素子抵抗Ｒに置換えられたのち、本ルーチ
ンを終了する。一方、ステップＳ４４５の判定条件が成
立し絶対値が変化量制限値ｄＲ以下であるときには、ス
テップＳ４４６をスキップしステップＳ４４１で算出さ
れた今回の素子抵抗Ｒそのままとして本ルーチンを終了
する。
【００８０】このように、本実施例は、電圧の印加に伴
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づき
Ａ／Ｆセンサ３０で検出される素子抵抗Ｒに対する変化
量を制限するものである。
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づき
Ａ／Ｆセンサ３０で検出される素子抵抗Ｒに対する変化
量を制限するものである。
【００８１】したがって、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗
Ｒの変化が許容範囲の変化量、即ち、図２０（ｂ）から
図２０（ａ）に表されるように制限され、Ａ／Ｆセンサ
３０による制御の実行範囲を正常範囲に納めることがで
きる。つまり、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗検出時にお
いて、センサ信号が微小信号であることで内燃機関の運
転状態、センサ信号の配線状態等からノイズが重畳さ
れ、検出された素子抵抗値が真値と大きく異なることが
防止される。即ち、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗変化が
所定の範囲の変化量までに制限されることで正常な制御
範囲を逸脱しないようにできる。そして、微小な変化に
よる影響を受けないため正常な素子抵抗の変化による制
御には影響を与えることがなく、検出された素子抵抗に
基づく素子ヒータ制御等で求める応答性が得られる。
Ｒの変化が許容範囲の変化量、即ち、図２０（ｂ）から
図２０（ａ）に表されるように制限され、Ａ／Ｆセンサ
３０による制御の実行範囲を正常範囲に納めることがで
きる。つまり、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗検出時にお
いて、センサ信号が微小信号であることで内燃機関の運
転状態、センサ信号の配線状態等からノイズが重畳さ
れ、検出された素子抵抗値が真値と大きく異なることが
防止される。即ち、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗変化が
所定の範囲の変化量までに制限されることで正常な制御
範囲を逸脱しないようにできる。そして、微小な変化に
よる影響を受けないため正常な素子抵抗の変化による制
御には影響を与えることがなく、検出された素子抵抗に
基づく素子ヒータ制御等で求める応答性が得られる。
【００８２】また、本実施例は、変化量制限値ｄＲを所
定の条件に基づき変更するものである。したがって、Ａ
／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒを素子使用状態に応じて適
切な変化量の許容範囲によって丸めることができる。こ
のため、素子抵抗Ｒの変化量制限値ｄＲ0,ｄＲ1 をＡ／
Ｆセンサ３０の昇温動作に限らず、例えば、内燃機関１
０の運転状態により変更してＡ／Ｆセンサ３０に対して
安定した制御を実行させることができる。
定の条件に基づき変更するものである。したがって、Ａ
／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒを素子使用状態に応じて適
切な変化量の許容範囲によって丸めることができる。こ
のため、素子抵抗Ｒの変化量制限値ｄＲ0,ｄＲ1 をＡ／
Ｆセンサ３０の昇温動作に限らず、例えば、内燃機関１
０の運転状態により変更してＡ／Ｆセンサ３０に対して
安定した制御を実行させることができる。
【００８３】そして、本実施例は、変化量制限値ｄＲを
Ａ／Ｆセンサ３０の昇温中では大きく設定し、Ａ／Ｆセ
ンサ３０の昇温終了後では小さく設定するものである。
即ち、昇温中と昇温終了後でＡ／Ｆセンサ３０の素子抵
抗Ｒに対する変化量の許容範囲を変えることで、Ａ／Ｆ
センサ３０に要求されている早期活性化を実現させなが
ら安定した制御を実行させることができる。
Ａ／Ｆセンサ３０の昇温中では大きく設定し、Ａ／Ｆセ
ンサ３０の昇温終了後では小さく設定するものである。
即ち、昇温中と昇温終了後でＡ／Ｆセンサ３０の素子抵
抗Ｒに対する変化量の許容範囲を変えることで、Ａ／Ｆ
センサ３０に要求されている早期活性化を実現させなが
ら安定した制御を実行させることができる。
【００８４】〈実施例６〉次に、本発明の実施の形態の
第６実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出の処理手順を示す図２１のフロー
チャートに基づき、図２２のタイムチャートを参照して
説明する。なお、本実施例の空燃比検出装置の概略構成
等は図１乃至図４と同様であり詳細な説明を省略する。
第６実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出の処理手順を示す図２１のフロー
チャートに基づき、図２２のタイムチャートを参照して
説明する。なお、本実施例の空燃比検出装置の概略構成
等は図１乃至図４と同様であり詳細な説明を省略する。
【００８５】図２１において、まず、ステップＳ４５１
で図６に示す素子抵抗検出処理が実行され、素子抵抗Ｒ
が算出される。次にステップＳ４５２に移行し、Ａ／Ｆ
センサ３０の昇温中であるかが判定される。ステップＳ
４５２の判定条件が成立し、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温中
であるときにはステップＳ４５３に移行し、ＬＰＦ（ロ
ーパスフィルタ）のカットオフ周波数ｄｆc がｄｆc ０
に設定される（図２２に示す昇温中における素子抵抗Ｒ
のやや大きな変動参照）。一方、ステップＳ４５２の判
定条件が成立せず、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温終了後、即
ち、Ａ／Ｆセンサ３０が活性化温度に達しているときに
はステップＳ４５４に移行し、ＬＰＦのカットオフ周波
数ｄｆc がｄｆc １に設定される（図２２に示す昇温終
了後における素子抵抗Ｒの小さな変動参照）。ステップ
Ｓ４５３またはステップＳ４５４の処理ののちステップ
Ｓ４５５に移行し、ステップＳ４５１で算出された素子
抵抗ＲがＬＰＦ処理後における素子抵抗Ｒに置換えられ
たのち、本ルーチンを終了する。
で図６に示す素子抵抗検出処理が実行され、素子抵抗Ｒ
が算出される。次にステップＳ４５２に移行し、Ａ／Ｆ
センサ３０の昇温中であるかが判定される。ステップＳ
４５２の判定条件が成立し、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温中
であるときにはステップＳ４５３に移行し、ＬＰＦ（ロ
ーパスフィルタ）のカットオフ周波数ｄｆc がｄｆc ０
に設定される（図２２に示す昇温中における素子抵抗Ｒ
のやや大きな変動参照）。一方、ステップＳ４５２の判
定条件が成立せず、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温終了後、即
ち、Ａ／Ｆセンサ３０が活性化温度に達しているときに
はステップＳ４５４に移行し、ＬＰＦのカットオフ周波
数ｄｆc がｄｆc １に設定される（図２２に示す昇温終
了後における素子抵抗Ｒの小さな変動参照）。ステップ
Ｓ４５３またはステップＳ４５４の処理ののちステップ
Ｓ４５５に移行し、ステップＳ４５１で算出された素子
抵抗ＲがＬＰＦ処理後における素子抵抗Ｒに置換えられ
たのち、本ルーチンを終了する。
【００８６】このように、本実施例は、電圧の印加に伴
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づき
Ａ／Ｆセンサ３０で検出される素子抵抗Ｒに対し、ＬＰ
Ｆ（ローパスフィルタ）を通過させるものである。
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づき
Ａ／Ｆセンサ３０で検出される素子抵抗Ｒに対し、ＬＰ
Ｆ（ローパスフィルタ）を通過させるものである。
【００８７】したがって、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗
Ｒの変化が許容範囲の変化量となるように制限され、Ａ
／Ｆセンサ３０による制御の実行範囲を正常範囲に納め
ることができる。つまり、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗
検出時において、センサ信号が微小信号であることで内
燃機関の運転状態、センサ信号の配線状態等からノイズ
が重畳され、検出された素子抵抗値が真値と大きく異な
ることが防止される。即ち、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵
抗変化に対して十分な応答性を持つＬＰＦを通過させる
ことで、素子抵抗変化が正常な制御範囲を逸脱しないよ
うにできる。そして、微小な変化による影響を受けない
ため正常な素子抵抗の変化による制御には影響を与える
ことがなく、検出された素子抵抗に基づく素子ヒータ制
御等で求める応答性が得られる。
Ｒの変化が許容範囲の変化量となるように制限され、Ａ
／Ｆセンサ３０による制御の実行範囲を正常範囲に納め
ることができる。つまり、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗
検出時において、センサ信号が微小信号であることで内
燃機関の運転状態、センサ信号の配線状態等からノイズ
が重畳され、検出された素子抵抗値が真値と大きく異な
ることが防止される。即ち、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵
抗変化に対して十分な応答性を持つＬＰＦを通過させる
ことで、素子抵抗変化が正常な制御範囲を逸脱しないよ
うにできる。そして、微小な変化による影響を受けない
ため正常な素子抵抗の変化による制御には影響を与える
ことがなく、検出された素子抵抗に基づく素子ヒータ制
御等で求める応答性が得られる。
【００８８】また、本実施例は、ＬＰＦ（ローパスフィ
ルタ）のカットオフ周波数ｄｆc を所定の条件に基づき
変更するものである。したがって、Ａ／Ｆセンサ３０の
素子抵抗Ｒが素子使用状態に応じて正常な素子抵抗変化
に対して十分な応答性を持つようにＬＰＦのカットオフ
周波数を変化させる。即ち、素子抵抗検出で通過される
ＬＰＦのカットオフ周波数ｄｆc ０，ｄｆc １をＡ／Ｆ
センサ３０の昇温状態に限らず、例えば、内燃機関１０
の運転状態により変更される。これにより、Ａ／Ｆセン
サ３０に対して安定した制御を実行させることができ
る。
ルタ）のカットオフ周波数ｄｆc を所定の条件に基づき
変更するものである。したがって、Ａ／Ｆセンサ３０の
素子抵抗Ｒが素子使用状態に応じて正常な素子抵抗変化
に対して十分な応答性を持つようにＬＰＦのカットオフ
周波数を変化させる。即ち、素子抵抗検出で通過される
ＬＰＦのカットオフ周波数ｄｆc ０，ｄｆc １をＡ／Ｆ
センサ３０の昇温状態に限らず、例えば、内燃機関１０
の運転状態により変更される。これにより、Ａ／Ｆセン
サ３０に対して安定した制御を実行させることができ
る。
【００８９】そして、本実施例は、ＬＰＦ（ローパスフ
ィルタ）のカットオフ周波数ｄｆcをＡ／Ｆセンサ３０
の昇温中では高く設定し、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温終了
後では低く設定するものである。即ち、Ａ／Ｆセンサ３
０の昇温中の素子抵抗変化に対し十分な応答性を持つＬ
ＰＦとＡ／Ｆセンサ３０の昇温終了後の素子抵抗変化に
対し十分な応答性を持つＬＰＦとを昇温中と昇温終了後
で切換えることで、Ａ／Ｆセンサ３０に要求されている
早期活性化を実現させながら安定した制御を実行させる
ことができる。
ィルタ）のカットオフ周波数ｄｆcをＡ／Ｆセンサ３０
の昇温中では高く設定し、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温終了
後では低く設定するものである。即ち、Ａ／Ｆセンサ３
０の昇温中の素子抵抗変化に対し十分な応答性を持つＬ
ＰＦとＡ／Ｆセンサ３０の昇温終了後の素子抵抗変化に
対し十分な応答性を持つＬＰＦとを昇温中と昇温終了後
で切換えることで、Ａ／Ｆセンサ３０に要求されている
早期活性化を実現させながら安定した制御を実行させる
ことができる。
【００９０】〈実施例７〉次に、本発明の実施の形態の
第７実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出の処理手順を示す図２３のフロー
チャートに基づき、図２４のタイムチャートを参照して
説明する。なお、本実施例の空燃比検出装置の概略構成
等は図１乃至図４と同様であり詳細な説明を省略する。
第７実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出の処理手順を示す図２３のフロー
チャートに基づき、図２４のタイムチャートを参照して
説明する。なお、本実施例の空燃比検出装置の概略構成
等は図１乃至図４と同様であり詳細な説明を省略する。
【００９１】図２３において、まず、ステップＳ４６１
で図６に示す素子抵抗検出処理が実行され、素子抵抗Ｒ
が算出される。次にステップＳ４６２に移行し、Ａ／Ｆ
センサ３０の昇温中であるかが判定される。ステップＳ
４６２の判定条件が成立し、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温中
であるときにはステップＳ４６３に移行し、素子抵抗検
出値の変化量制限値ｄＲがｄＲ0 （例えば、５０Ω）に
設定される（図２４に示す昇温中における素子抵抗Ｒの
やや大きな変動参照）。一方、ステップＳ４６２の判定
条件が成立せず、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温終了後、即
ち、Ａ／Ｆセンサ３０が活性化温度に達しているときに
はステップＳ４６４に移行し、素子抵抗検出値の変化量
制限値ｄＲが昇温中のｄＲ0 より小さなｄＲ1 （例え
ば、１０Ω）に設定される（図２４に示す昇温中におけ
る素子抵抗Ｒの小さな変動参照）。ステップＳ４６３ま
たはステップＳ４６４の処理ののちステップＳ４６５に
移行し、前回の素子抵抗からステップＳ４６１で算出さ
れた今回の素子抵抗Ｒを減算した値の絶対値が変化量制
限値ｄＲ以下であるかが判定される。ステップＳ４６５
の判定条件が成立せず絶対値が変化量制限値ｄＲを越え
ているときには、ステップＳ４６６に移行し、今回の素
子抵抗Ｒが前回の素子抵抗から変化量制限値ｄＲを越え
て大きいときには、前回の素子抵抗に変化量制限値ｄＲ
を加算した抵抗値が今回の素子抵抗Ｒに置換えられ、ま
た、今回の素子抵抗Ｒが前回の素子抵抗から変化量制限
値ｄＲを越えて小さいときには、前回の素子抵抗から変
化量制限値ｄＲを減算した抵抗値が今回の素子抵抗Ｒに
置換えられる。一方、ステップＳ４６５の判定条件が成
立し絶対値が変化量制限値ｄＲ以下であるときには、ス
テップＳ４６６をスキップしステップＳ４６１で算出さ
れた今回の素子抵抗Ｒそのままとされる。次にステップ
Ｓ４６７に移行して、算出された素子抵抗ＲがＬＰＦ処
理後における素子抵抗Ｒに置換えられたのち、本ルーチ
ンを終了する。
で図６に示す素子抵抗検出処理が実行され、素子抵抗Ｒ
が算出される。次にステップＳ４６２に移行し、Ａ／Ｆ
センサ３０の昇温中であるかが判定される。ステップＳ
４６２の判定条件が成立し、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温中
であるときにはステップＳ４６３に移行し、素子抵抗検
出値の変化量制限値ｄＲがｄＲ0 （例えば、５０Ω）に
設定される（図２４に示す昇温中における素子抵抗Ｒの
やや大きな変動参照）。一方、ステップＳ４６２の判定
条件が成立せず、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温終了後、即
ち、Ａ／Ｆセンサ３０が活性化温度に達しているときに
はステップＳ４６４に移行し、素子抵抗検出値の変化量
制限値ｄＲが昇温中のｄＲ0 より小さなｄＲ1 （例え
ば、１０Ω）に設定される（図２４に示す昇温中におけ
る素子抵抗Ｒの小さな変動参照）。ステップＳ４６３ま
たはステップＳ４６４の処理ののちステップＳ４６５に
移行し、前回の素子抵抗からステップＳ４６１で算出さ
れた今回の素子抵抗Ｒを減算した値の絶対値が変化量制
限値ｄＲ以下であるかが判定される。ステップＳ４６５
の判定条件が成立せず絶対値が変化量制限値ｄＲを越え
ているときには、ステップＳ４６６に移行し、今回の素
子抵抗Ｒが前回の素子抵抗から変化量制限値ｄＲを越え
て大きいときには、前回の素子抵抗に変化量制限値ｄＲ
を加算した抵抗値が今回の素子抵抗Ｒに置換えられ、ま
た、今回の素子抵抗Ｒが前回の素子抵抗から変化量制限
値ｄＲを越えて小さいときには、前回の素子抵抗から変
化量制限値ｄＲを減算した抵抗値が今回の素子抵抗Ｒに
置換えられる。一方、ステップＳ４６５の判定条件が成
立し絶対値が変化量制限値ｄＲ以下であるときには、ス
テップＳ４６６をスキップしステップＳ４６１で算出さ
れた今回の素子抵抗Ｒそのままとされる。次にステップ
Ｓ４６７に移行して、算出された素子抵抗ＲがＬＰＦ処
理後における素子抵抗Ｒに置換えられたのち、本ルーチ
ンを終了する。
【００９２】このように、本実施例は、電圧の印加に伴
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づき
Ａ／Ｆセンサ３０で検出される素子抵抗Ｒに対する変化
量を制限すると共に、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）を通
過させるものである。
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づき
Ａ／Ｆセンサ３０で検出される素子抵抗Ｒに対する変化
量を制限すると共に、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）を通
過させるものである。
【００９３】したがって、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗
Ｒの変化が許容範囲の変化量となるように制限され、か
つＬＰＦ処理されるためＡ／Ｆセンサ３０による制御の
実行範囲を正常範囲に納めることができる。つまり、Ａ
／Ｆセンサ３０の素子抵抗検出時において、センサ信号
が微小信号であることで内燃機関の運転状態、センサ信
号の配線状態等からノイズが重畳され、検出された素子
抵抗値が真値と大きく異なることが防止される。即ち、
Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗変化が所定の範囲の変化量
までに制限され、素子抵抗変化に対して十分な応答性を
持つＬＰＦ処理されることで正常な制御範囲を逸脱しな
いようにできる。そして、微小な変化による影響を受け
ないため正常な素子抵抗の変化による制御には影響を与
えることがなく、検出された素子抵抗に基づく素子ヒー
タ制御等で求める応答性が得られる。
Ｒの変化が許容範囲の変化量となるように制限され、か
つＬＰＦ処理されるためＡ／Ｆセンサ３０による制御の
実行範囲を正常範囲に納めることができる。つまり、Ａ
／Ｆセンサ３０の素子抵抗検出時において、センサ信号
が微小信号であることで内燃機関の運転状態、センサ信
号の配線状態等からノイズが重畳され、検出された素子
抵抗値が真値と大きく異なることが防止される。即ち、
Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗変化が所定の範囲の変化量
までに制限され、素子抵抗変化に対して十分な応答性を
持つＬＰＦ処理されることで正常な制御範囲を逸脱しな
いようにできる。そして、微小な変化による影響を受け
ないため正常な素子抵抗の変化による制御には影響を与
えることがなく、検出された素子抵抗に基づく素子ヒー
タ制御等で求める応答性が得られる。
【００９４】〈実施例８〉次に、本発明の実施の形態の
第８実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出の処理手順を示す図２５のフロー
チャートに基づき、図２６のタイムチャートを参照して
説明する。なお、本実施例の空燃比検出装置の概略構成
等は図１乃至図４と同様であり詳細な説明を省略する。
第８実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出の処理手順を示す図２５のフロー
チャートに基づき、図２６のタイムチャートを参照して
説明する。なお、本実施例の空燃比検出装置の概略構成
等は図１乃至図４と同様であり詳細な説明を省略する。
【００９５】図２５において、まず、ステップＳ４７１
で図６に示す素子抵抗検出処理が実行され、素子抵抗Ｒ
が算出される。次にステップＳ４７２に移行し、今回検
出された素子抵抗と（ｎ−１）回前までの素子抵抗との
ｎ個の素子抵抗が平均化される（図２６に示す素子抵抗
Ｒの所定幅の小さな変動参照）。次にステップＳ４７３
に移行して、（ｎ−１）回前の素子抵抗が消去され、代
わりに今回検出された素子抵抗が記憶される。次にステ
ップＳ４７４に移行して、ステップＳ４７２で平均化さ
れ求められた値が素子抵抗Ｒｘに置換えられ、本ルーチ
ンを終了する。
で図６に示す素子抵抗検出処理が実行され、素子抵抗Ｒ
が算出される。次にステップＳ４７２に移行し、今回検
出された素子抵抗と（ｎ−１）回前までの素子抵抗との
ｎ個の素子抵抗が平均化される（図２６に示す素子抵抗
Ｒの所定幅の小さな変動参照）。次にステップＳ４７３
に移行して、（ｎ−１）回前の素子抵抗が消去され、代
わりに今回検出された素子抵抗が記憶される。次にステ
ップＳ４７４に移行して、ステップＳ４７２で平均化さ
れ求められた値が素子抵抗Ｒｘに置換えられ、本ルーチ
ンを終了する。
【００９６】このように、本実施例は、電圧の印加に伴
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づき
Ａ／Ｆセンサ３０で検出される複数の素子抵抗Ｒを平均
化するものである。
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、電圧変化量ΔＶに伴う電流変化量ΔＩに基づき
Ａ／Ｆセンサ３０で検出される複数の素子抵抗Ｒを平均
化するものである。
【００９７】したがって、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗
Ｒの変化が平均化され、異常データの影響が押さえられ
るためＡ／Ｆセンサ３０による制御の実行範囲を正常範
囲に納めることができる。つまり、Ａ／Ｆセンサ３０の
素子抵抗検出時において、センサ信号が微小信号である
ことで内燃機関の運転状態、センサ信号の配線状態等か
らノイズが重畳され、検出された素子抵抗値が真値と大
きく異なることが防止される。即ち、Ａ／Ｆセンサ３０
の素子抵抗変化が平均化されることで正常な制御範囲を
逸脱しないようにできる。そして、微小な変化による影
響を受けないため正常な素子抵抗の変化による制御には
影響を与えることがなく、検出された素子抵抗に基づく
素子ヒータ制御等で求める応答性が得られる。
Ｒの変化が平均化され、異常データの影響が押さえられ
るためＡ／Ｆセンサ３０による制御の実行範囲を正常範
囲に納めることができる。つまり、Ａ／Ｆセンサ３０の
素子抵抗検出時において、センサ信号が微小信号である
ことで内燃機関の運転状態、センサ信号の配線状態等か
らノイズが重畳され、検出された素子抵抗値が真値と大
きく異なることが防止される。即ち、Ａ／Ｆセンサ３０
の素子抵抗変化が平均化されることで正常な制御範囲を
逸脱しないようにできる。そして、微小な変化による影
響を受けないため正常な素子抵抗の変化による制御には
影響を与えることがなく、検出された素子抵抗に基づく
素子ヒータ制御等で求める応答性が得られる。
【００９８】〈実施例９〉次に、本発明の実施の形態の
第９実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出後にＡ／Ｆセンサ３０に対する印
加電圧演算の処理手順を示す図２７のフローチャートに
基づき、図２８のタイムチャートを参照して説明する。
なお、図２８（ａ）は本実施例の作用を表し、図２８
（ｂ）は本実施例のマップ選択範囲に制限を加えない場
合を表す比較例である。また、本実施例の空燃比検出装
置の概略構成等は図１乃至図４と同様であり詳細な説明
を省略する。
第９実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用され
た空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の制御
における素子抵抗検出後にＡ／Ｆセンサ３０に対する印
加電圧演算の処理手順を示す図２７のフローチャートに
基づき、図２８のタイムチャートを参照して説明する。
なお、図２８（ａ）は本実施例の作用を表し、図２８
（ｂ）は本実施例のマップ選択範囲に制限を加えない場
合を表す比較例である。また、本実施例の空燃比検出装
置の概略構成等は図１乃至図４と同様であり詳細な説明
を省略する。
【００９９】図２７において、まず、ステップＳ５０１
でＡ／Ｆセンサ３０でＡ／Ｆを検出するときに印加され
る電圧を、そのときの素子抵抗をパラメータとして算出
するための印加電圧マップが固定される条件が成立して
いるかが判定される。ここでは、昇温により素子抵抗が
例えば、５０Ω未満となりＡ／Ｆセンサ３０がほぼ活性
化状態に達しているかが判定される。ステップＳ５０１
の判定条件が成立するときには、ステップＳ５０２に移
行し、固定条件成立後の印加電圧マップが選択される
（図２８（ａ）に示す昇温終了後におけるマップ選択の
固定参照）。一方、ステップＳ５０１の判定条件が成立
しないときには、ステップＳ５０３に移行し、そのとき
の素子抵抗によって印加電圧マップが選択される。ステ
ップＳ５０２またはステップＳ５０３による処理のの
ち、ステップＳ５０４に移行し、選択された印加電圧マ
ップに基づきＡ／Ｆセンサ３０に印加する電圧が算出さ
れ、本ルーチンを終了する。
でＡ／Ｆセンサ３０でＡ／Ｆを検出するときに印加され
る電圧を、そのときの素子抵抗をパラメータとして算出
するための印加電圧マップが固定される条件が成立して
いるかが判定される。ここでは、昇温により素子抵抗が
例えば、５０Ω未満となりＡ／Ｆセンサ３０がほぼ活性
化状態に達しているかが判定される。ステップＳ５０１
の判定条件が成立するときには、ステップＳ５０２に移
行し、固定条件成立後の印加電圧マップが選択される
（図２８（ａ）に示す昇温終了後におけるマップ選択の
固定参照）。一方、ステップＳ５０１の判定条件が成立
しないときには、ステップＳ５０３に移行し、そのとき
の素子抵抗によって印加電圧マップが選択される。ステ
ップＳ５０２またはステップＳ５０３による処理のの
ち、ステップＳ５０４に移行し、選択された印加電圧マ
ップに基づきＡ／Ｆセンサ３０に印加する電圧が算出さ
れ、本ルーチンを終了する。
【０１００】このように、本実施例は、電圧の印加に伴
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、Ａ／Ｆを検出するときにＡ／Ｆセンサ３０に印
加した電圧を、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒをパラメ
ータとして予め設定されたマップに基づき変化させる
際、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温終了後では前記マップの選
択範囲を制限するものである。
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、Ａ／Ｆを検出するときにＡ／Ｆセンサ３０に印
加した電圧を、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒをパラメ
ータとして予め設定されたマップに基づき変化させる
際、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温終了後では前記マップの選
択範囲を制限するものである。
【０１０１】したがって、Ａ／Ｆセンサ３０でＡ／Ｆを
検出するときにＡ／Ｆセンサ３０に印加された電圧が素
子抵抗Ｒをパラメータとしたマップに基づき変化される
が、昇温終了後では素子抵抗Ｒの変化が少ないとしてマ
ップが固定されるためＡ／Ｆセンサ３０による制御の実
行範囲を正常範囲に納めることができる。つまり、Ａ／
Ｆセンサ３０の素子抵抗検出時において、センサ信号が
微小信号であることで内燃機関の運転状態、センサ信号
の配線状態等からノイズが重畳され、検出された素子抵
抗値が真値と異なることからセンサに印加される電圧が
異常となり、酸素濃度検出値が真値と異なることが防止
できる。即ち、昇温終了後ではＡ／Ｆセンサ３０の大き
な素子抵抗変化が無視されることで正常な制御範囲を逸
脱しないようにできる。
検出するときにＡ／Ｆセンサ３０に印加された電圧が素
子抵抗Ｒをパラメータとしたマップに基づき変化される
が、昇温終了後では素子抵抗Ｒの変化が少ないとしてマ
ップが固定されるためＡ／Ｆセンサ３０による制御の実
行範囲を正常範囲に納めることができる。つまり、Ａ／
Ｆセンサ３０の素子抵抗検出時において、センサ信号が
微小信号であることで内燃機関の運転状態、センサ信号
の配線状態等からノイズが重畳され、検出された素子抵
抗値が真値と異なることからセンサに印加される電圧が
異常となり、酸素濃度検出値が真値と異なることが防止
できる。即ち、昇温終了後ではＡ／Ｆセンサ３０の大き
な素子抵抗変化が無視されることで正常な制御範囲を逸
脱しないようにできる。
【０１０２】〈実施例１０〉次に、本発明の実施の形態
の第１０実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用
された空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の
制御における素子抵抗検出後にＡ／Ｆセンサ３０に対す
る印加電圧演算の処理手順を示す図２９のフローチャー
トに基づき、図３０のタイムチャートを参照して説明す
る。なお、本実施例の空燃比検出装置の概略構成等は図
１乃至図４と同様であり詳細な説明を省略する。
の第１０実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用
された空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の
制御における素子抵抗検出後にＡ／Ｆセンサ３０に対す
る印加電圧演算の処理手順を示す図２９のフローチャー
トに基づき、図３０のタイムチャートを参照して説明す
る。なお、本実施例の空燃比検出装置の概略構成等は図
１乃至図４と同様であり詳細な説明を省略する。
【０１０３】図２９において、まず、ステップＳ５１１
で今回の素子抵抗が前回の素子抵抗以上であるかが判定
される。ここでは、前回の印加電圧マップ選択時の素子
抵抗と今回の印加電圧マップ選択時の素子抵抗とが比較
され、素子抵抗の変化方向が判定される。ステップＳ５
１１の判定条件が成立し、素子抵抗が増加しているとき
にはステップＳ５１２に移行し、素子抵抗が増加してい
るときの印加電圧マップ選択基準によって、印加電圧マ
ップが選択される（図３０に示すマップ選択の高温側へ
の移行参照）。一方、ステップＳ５１１の判定条件が成
立せず、素子抵抗が減少しているときにはステップＳ５
１３に移行し、素子抵抗が減少しているときの印加電圧
マップ選択基準によって、印加電圧マップが選択される
（図３０に示すマップ選択の安定参照）。ステップＳ５
１２またはステップＳ５１３による印加電圧マップ選択
処理ののち、ステップＳ５１４に移行し、選択された印
加電圧マップに基づきＡ／Ｆセンサ３０に印加する電圧
が算出される。次にステップＳ５１５に移行して、今回
の印加電圧マップ選択に用いた素子抵抗が次回の印加電
圧マップ選択に用いるために記憶され、本ルーチンを終
了する。
で今回の素子抵抗が前回の素子抵抗以上であるかが判定
される。ここでは、前回の印加電圧マップ選択時の素子
抵抗と今回の印加電圧マップ選択時の素子抵抗とが比較
され、素子抵抗の変化方向が判定される。ステップＳ５
１１の判定条件が成立し、素子抵抗が増加しているとき
にはステップＳ５１２に移行し、素子抵抗が増加してい
るときの印加電圧マップ選択基準によって、印加電圧マ
ップが選択される（図３０に示すマップ選択の高温側へ
の移行参照）。一方、ステップＳ５１１の判定条件が成
立せず、素子抵抗が減少しているときにはステップＳ５
１３に移行し、素子抵抗が減少しているときの印加電圧
マップ選択基準によって、印加電圧マップが選択される
（図３０に示すマップ選択の安定参照）。ステップＳ５
１２またはステップＳ５１３による印加電圧マップ選択
処理ののち、ステップＳ５１４に移行し、選択された印
加電圧マップに基づきＡ／Ｆセンサ３０に印加する電圧
が算出される。次にステップＳ５１５に移行して、今回
の印加電圧マップ選択に用いた素子抵抗が次回の印加電
圧マップ選択に用いるために記憶され、本ルーチンを終
了する。
【０１０４】このように、本実施例は、電圧の印加に伴
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、Ａ／Ｆを検出するときにＡ／Ｆセンサ３０に印
加した電圧を、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒをパラメ
ータとして予め設定されたマップに基づき変化させる
際、前記マップの選択の判定にヒステリシスを持たせる
ものである。
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、Ａ／Ｆを検出するときにＡ／Ｆセンサ３０に印
加した電圧を、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒをパラメ
ータとして予め設定されたマップに基づき変化させる
際、前記マップの選択の判定にヒステリシスを持たせる
ものである。
【０１０５】したがって、Ａ／Ｆセンサ３０でＡ／Ｆを
検出するときにＡ／Ｆセンサ３０に印加された電圧が素
子抵抗Ｒをパラメータとしたマップに基づき変化される
が、このマップを選択するときの判定には、通常、昇温
によりＡ／Ｆセンサ３０の素子抵抗が徐々に減少するた
め素子抵抗の変化の方向によりマップ選択が逆行しない
ようにされるためＡ／Ｆセンサ３０による制御の実行範
囲を正常範囲に納めることができる。つまり、Ａ／Ｆセ
ンサ３０の素子抵抗検出時において、センサ信号が微小
信号であることで内燃機関の運転状態、センサ信号の配
線状態等からノイズが重畳され、検出された素子抵抗値
が真値と異なることからセンサに印加される電圧が異常
となり、酸素濃度検出値が真値と異なることが防止でき
る。即ち、Ａ／Ｆセンサ３０の大きな素子抵抗変化が無
視されることで正常な制御範囲を逸脱しないようにでき
る。
検出するときにＡ／Ｆセンサ３０に印加された電圧が素
子抵抗Ｒをパラメータとしたマップに基づき変化される
が、このマップを選択するときの判定には、通常、昇温
によりＡ／Ｆセンサ３０の素子抵抗が徐々に減少するた
め素子抵抗の変化の方向によりマップ選択が逆行しない
ようにされるためＡ／Ｆセンサ３０による制御の実行範
囲を正常範囲に納めることができる。つまり、Ａ／Ｆセ
ンサ３０の素子抵抗検出時において、センサ信号が微小
信号であることで内燃機関の運転状態、センサ信号の配
線状態等からノイズが重畳され、検出された素子抵抗値
が真値と異なることからセンサに印加される電圧が異常
となり、酸素濃度検出値が真値と異なることが防止でき
る。即ち、Ａ／Ｆセンサ３０の大きな素子抵抗変化が無
視されることで正常な制御範囲を逸脱しないようにでき
る。
【０１０６】〈実施例１１〉次に、本発明の実施の形態
の第１１実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用
された空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の
制御における素子抵抗検出後にＡ／Ｆセンサ３０に対す
る印加電圧演算の処理手順を示す図３１のフローチャー
トに基づき、図３２のタイムチャートを参照して説明す
る。なお、本実施例の空燃比検出装置の概略構成等は図
１乃至図４と同様であり詳細な説明を省略する。
の第１１実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用
された空燃比検出装置で使用されているマイコン２０の
制御における素子抵抗検出後にＡ／Ｆセンサ３０に対す
る印加電圧演算の処理手順を示す図３１のフローチャー
トに基づき、図３２のタイムチャートを参照して説明す
る。なお、本実施例の空燃比検出装置の概略構成等は図
１乃至図４と同様であり詳細な説明を省略する。
【０１０７】図３１において、まず、ステップＳ５２１
で今回の素子抵抗が前回の素子抵抗以上であるかが判定
される。ここでは、前回の印加電圧マップ選択時の素子
抵抗と今回の印加電圧マップ選択時の素子抵抗とが比較
され、素子抵抗の変化方向が判定される。ステップＳ５
２１の判定条件が成立し、素子抵抗が増加しているとき
にはステップＳ５２２に移行し、素子抵抗が増加してい
るときの印加電圧マップ選択基準によって、印加電圧マ
ップが選択される（図３２に示すマップ選択の高温側へ
の移行参照）。一方、ステップＳ５２１の判定条件が成
立せず、素子抵抗が減少しているときにはステップＳ５
２３に移行し、素子抵抗が減少しているときの印加電圧
マップ選択基準によって、印加電圧マップが選択される
（図３２に示すマップ選択の安定参照）。
で今回の素子抵抗が前回の素子抵抗以上であるかが判定
される。ここでは、前回の印加電圧マップ選択時の素子
抵抗と今回の印加電圧マップ選択時の素子抵抗とが比較
され、素子抵抗の変化方向が判定される。ステップＳ５
２１の判定条件が成立し、素子抵抗が増加しているとき
にはステップＳ５２２に移行し、素子抵抗が増加してい
るときの印加電圧マップ選択基準によって、印加電圧マ
ップが選択される（図３２に示すマップ選択の高温側へ
の移行参照）。一方、ステップＳ５２１の判定条件が成
立せず、素子抵抗が減少しているときにはステップＳ５
２３に移行し、素子抵抗が減少しているときの印加電圧
マップ選択基準によって、印加電圧マップが選択される
（図３２に示すマップ選択の安定参照）。
【０１０８】ステップＳ５２２またはステップＳ５２３
による印加電圧マップ選択処理ののち、ステップＳ５２
４に移行し、Ａ／Ｆセンサ３０でＡ／Ｆを検出するとき
に印加される電圧を、そのときの素子抵抗をパラメータ
として算出するための印加電圧マップが固定される条件
が成立しているかが判定される。ここでは、昇温により
素子抵抗が例えば、５０Ω未満となりＡ／Ｆセンサ３０
がほぼ活性化状態に達しているかが判定される。ステッ
プＳ５２４の判定条件が成立するときには、ステップＳ
５２５に移行し、固定条件成立後の印加電圧マップが選
択される（図３２に示す昇温終了後におけるマップ選択
の固定参照）。一方、ステップＳ５２４の判定条件が成
立しないときには、ステップＳ５２５がスキップされ
る。次にステップＳ５２６に移行して、選択された印加
電圧マップに基づきＡ／Ｆセンサ３０に印加する電圧が
算出される。次にステップＳ５２７に移行して、今回の
印加電圧マップ選択に用いた素子抵抗が次回の印加電圧
マップ選択に用いるために記憶され、本ルーチンを終了
する。
による印加電圧マップ選択処理ののち、ステップＳ５２
４に移行し、Ａ／Ｆセンサ３０でＡ／Ｆを検出するとき
に印加される電圧を、そのときの素子抵抗をパラメータ
として算出するための印加電圧マップが固定される条件
が成立しているかが判定される。ここでは、昇温により
素子抵抗が例えば、５０Ω未満となりＡ／Ｆセンサ３０
がほぼ活性化状態に達しているかが判定される。ステッ
プＳ５２４の判定条件が成立するときには、ステップＳ
５２５に移行し、固定条件成立後の印加電圧マップが選
択される（図３２に示す昇温終了後におけるマップ選択
の固定参照）。一方、ステップＳ５２４の判定条件が成
立しないときには、ステップＳ５２５がスキップされ
る。次にステップＳ５２６に移行して、選択された印加
電圧マップに基づきＡ／Ｆセンサ３０に印加する電圧が
算出される。次にステップＳ５２７に移行して、今回の
印加電圧マップ選択に用いた素子抵抗が次回の印加電圧
マップ選択に用いるために記憶され、本ルーチンを終了
する。
【０１０９】このように、本実施例は、電圧の印加に伴
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、Ａ／Ｆを検出するときにＡ／Ｆセンサ３０に印
加した電圧を、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒをパラメ
ータとして予め設定されたマップに基づき変化させる
際、前記マップの選択の判定にヒステリシスを持たせる
と共に、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温終了後では前記マップ
の選択範囲を制限するものである。
い排ガス中のＡ／Ｆ（酸素濃度）に応じたセンサ電流
（電流信号）を出力するＡ／Ｆセンサ３０の制御装置で
あって、Ａ／Ｆを検出するときにＡ／Ｆセンサ３０に印
加した電圧を、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗Ｒをパラメ
ータとして予め設定されたマップに基づき変化させる
際、前記マップの選択の判定にヒステリシスを持たせる
と共に、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温終了後では前記マップ
の選択範囲を制限するものである。
【０１１０】したがって、Ａ／Ｆセンサ３０でＡ／Ｆを
検出するときにＡ／Ｆセンサ３０に印加された電圧が素
子抵抗Ｒをパラメータとしたマップに基づき変化される
が、このマップを選択するときの判定には、通常、昇温
によりＡ／Ｆセンサ３０の素子抵抗が徐々に減少するた
め素子抵抗の変化の方向によりマップ選択が逆行しない
ようにされ、昇温終了後では素子抵抗Ｒの変化が少ない
としてマップが固定されるためＡ／Ｆセンサ３０による
制御の実行範囲を正常範囲に納めることができる。つま
り、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗検出時において、セン
サ信号が微小信号であることで内燃機関の運転状態、セ
ンサ信号の配線状態等からノイズが重畳され、検出され
た素子抵抗値が真値と異なることからセンサに印加され
る電圧が異常となり、酸素濃度検出値が真値と異なるこ
とが防止できる。即ち、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温中では
素子抵抗の変化の方向が考慮され、昇温終了後では大き
な素子抵抗変化が無視されることで正常な制御範囲を逸
脱しないようにできる。
検出するときにＡ／Ｆセンサ３０に印加された電圧が素
子抵抗Ｒをパラメータとしたマップに基づき変化される
が、このマップを選択するときの判定には、通常、昇温
によりＡ／Ｆセンサ３０の素子抵抗が徐々に減少するた
め素子抵抗の変化の方向によりマップ選択が逆行しない
ようにされ、昇温終了後では素子抵抗Ｒの変化が少ない
としてマップが固定されるためＡ／Ｆセンサ３０による
制御の実行範囲を正常範囲に納めることができる。つま
り、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗検出時において、セン
サ信号が微小信号であることで内燃機関の運転状態、セ
ンサ信号の配線状態等からノイズが重畳され、検出され
た素子抵抗値が真値と異なることからセンサに印加され
る電圧が異常となり、酸素濃度検出値が真値と異なるこ
とが防止できる。即ち、Ａ／Ｆセンサ３０の昇温中では
素子抵抗の変化の方向が考慮され、昇温終了後では大き
な素子抵抗変化が無視されることで正常な制御範囲を逸
脱しないようにできる。
【０１１１】ところで、上記実施例では、Ａ／Ｆ（空燃
比）を酸素濃度に応じた電流信号として検出するＡ／Ｆ
センサ３０の制御装置について述べたが、このＡ／Ｆセ
ンサ３０としては１セル式の限界電流式酸素濃度センサ
に限らず２セル式の酸素濃度センサでもよい。また、コ
ップ型の酸素濃度センサに限らず積層型の酸素濃度セン
サでもよい。
比）を酸素濃度に応じた電流信号として検出するＡ／Ｆ
センサ３０の制御装置について述べたが、このＡ／Ｆセ
ンサ３０としては１セル式の限界電流式酸素濃度センサ
に限らず２セル式の酸素濃度センサでもよい。また、コ
ップ型の酸素濃度センサに限らず積層型の酸素濃度セン
サでもよい。
【０１１２】また、上記実施例では、ガス濃度センサの
制御装置に用いるガス濃度センサとして、酸素濃度を検
出するＡ／Ｆセンサ３０について述べたが、その他のガ
ス濃度センサとして、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯx
）濃度を検出するＮＯx 濃度センサ１００について、
図３３を参照して説明する。なお、図３３は、ＮＯx 濃
度センサ１００の先端部の要部構成を示す断面模式図で
あり、このＮＯx 濃度センサ１００は所定の筒状ハウジ
ング内に収容され、図１に示すＡ／Ｆセンサ３０と同
様、内燃機関１０の下流側に接続された排気通路１２に
配設される。
制御装置に用いるガス濃度センサとして、酸素濃度を検
出するＡ／Ｆセンサ３０について述べたが、その他のガ
ス濃度センサとして、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯx
）濃度を検出するＮＯx 濃度センサ１００について、
図３３を参照して説明する。なお、図３３は、ＮＯx 濃
度センサ１００の先端部の要部構成を示す断面模式図で
あり、このＮＯx 濃度センサ１００は所定の筒状ハウジ
ング内に収容され、図１に示すＡ／Ｆセンサ３０と同
様、内燃機関１０の下流側に接続された排気通路１２に
配設される。
【０１１３】図３３において、ＮＯx 濃度センサ１００
は、主として、固体電解質ＳＥA と一対の電極１２１，
１２２からなる酸素ポンプセル１２０、固体電解質ＳＥ
B と一対の電極１５１，１５２からなる酸素検知セル１
５０及び固体電解質ＳＥB と一対の電極１６１，１６２
からなるＮＯx 検知セル１６０にて構成されている。そ
して、固体電解質ＳＥA と固体電解質ＳＥB との間に
は、アルミナ（酸化アルミニウム）等からなるスペーサ
１３０が介設され、このスペーサ１３０に設けられた抜
穴により第一の内部空間１３１、第二の内部空間１３２
が形成されている。また、固体電解質ＳＥB の裏面側に
はアルミナ等からなるスペーサ１４０が介設され、この
スペーサ１４０には長手方向の端縁まで延設された抜穴
により基準酸素濃度ガスである大気が導入される大気通
路１４１が形成され、更に、各セルを加熱するためのヒ
ータ１７０が積層されている。
は、主として、固体電解質ＳＥA と一対の電極１２１，
１２２からなる酸素ポンプセル１２０、固体電解質ＳＥ
B と一対の電極１５１，１５２からなる酸素検知セル１
５０及び固体電解質ＳＥB と一対の電極１６１，１６２
からなるＮＯx 検知セル１６０にて構成されている。そ
して、固体電解質ＳＥA と固体電解質ＳＥB との間に
は、アルミナ（酸化アルミニウム）等からなるスペーサ
１３０が介設され、このスペーサ１３０に設けられた抜
穴により第一の内部空間１３１、第二の内部空間１３２
が形成されている。また、固体電解質ＳＥB の裏面側に
はアルミナ等からなるスペーサ１４０が介設され、この
スペーサ１４０には長手方向の端縁まで延設された抜穴
により基準酸素濃度ガスである大気が導入される大気通
路１４１が形成され、更に、各セルを加熱するためのヒ
ータ１７０が積層されている。
【０１１４】酸素ポンプセル１２０は、第一の内部空間
１３１内の酸素濃度を所定濃度に保持するためのもの
で、シート状に形成された酸素イオン導電性の固体電解
質ＳＥA と、その両面の対向位置にスクリーン印刷等に
より形成された一対の電極１２１，１２２からなる。酸
素イオン導電性の固体電解質ＳＥA としては例えば、イ
ットリア添加ジルコニア等が用いられる。
１３１内の酸素濃度を所定濃度に保持するためのもの
で、シート状に形成された酸素イオン導電性の固体電解
質ＳＥA と、その両面の対向位置にスクリーン印刷等に
より形成された一対の電極１２１，１２２からなる。酸
素イオン導電性の固体電解質ＳＥA としては例えば、イ
ットリア添加ジルコニア等が用いられる。
【０１１５】固体電解質ＳＥA 及び一対の電極１２１，
１２２を貫通して、所定の径寸法のピンホール１１１が
形成されている。このピンホール１１１の径寸法は、こ
れを通過して第一の内部空間１３１に導入される排気ガ
スの拡散速度が所定の速度となるように適宜設定され
る。また、排気ガス側の電極１２１及びピンホール１１
１を被覆して、多孔質アルミナ等からなる多孔質保護層
１１３が形成されており、電極１２１の被毒やピンホー
ル１１１が排気ガスに含まれる煤等で目詰まりするのが
防止される。
１２２を貫通して、所定の径寸法のピンホール１１１が
形成されている。このピンホール１１１の径寸法は、こ
れを通過して第一の内部空間１３１に導入される排気ガ
スの拡散速度が所定の速度となるように適宜設定され
る。また、排気ガス側の電極１２１及びピンホール１１
１を被覆して、多孔質アルミナ等からなる多孔質保護層
１１３が形成されており、電極１２１の被毒やピンホー
ル１１１が排気ガスに含まれる煤等で目詰まりするのが
防止される。
【０１１６】酸素検知セル１５０は第一の内部空間１３
１内の酸素濃度を検出するもので、ジルコニア等からな
るシート状の固体電解質ＳＥB と、その両面の対向位置
にスクリーン印刷等により形成された一対の電極１５
１，１５２からなる。一対の電極１５１，１５２のう
ち、電極１５１は例えば、多孔質Ｐｔ（白金）電極から
なり大気通路１４１に露出して形成され、この電極１５
１と固体電解質ＳＥB を挟んで対向する電極１５２は第
一の内部空間１３１に露出して形成されている。この電
極１５２は酸素ポンプセル１２０の電極１２２と同様、
ＮＯx の還元に対して不活性であり、酸素の還元に対し
て活性であるように電極活性が調整されている。
１内の酸素濃度を検出するもので、ジルコニア等からな
るシート状の固体電解質ＳＥB と、その両面の対向位置
にスクリーン印刷等により形成された一対の電極１５
１，１５２からなる。一対の電極１５１，１５２のう
ち、電極１５１は例えば、多孔質Ｐｔ（白金）電極から
なり大気通路１４１に露出して形成され、この電極１５
１と固体電解質ＳＥB を挟んで対向する電極１５２は第
一の内部空間１３１に露出して形成されている。この電
極１５２は酸素ポンプセル１２０の電極１２２と同様、
ＮＯx の還元に対して不活性であり、酸素の還元に対し
て活性であるように電極活性が調整されている。
【０１１７】ＮＯx 検知セル１６０はＮＯx の還元分解
により生じる酸素量からＮＯx 濃度を検出するもので、
酸素検知セル１５０と共通の固体電解質ＳＥB と、その
両面の対向位置にスクリーン印刷等により形成された一
対の電極１６１，１６２からなる。固体電解質ＳＥB に
隣接するスペーサ１３０の抜穴にて設けられた第一の内
部空間１３１と第二の内部空間１３２との間には絞りと
しての連通孔１１２が形成されており、第一の内部空間
１３１内の被測定ガスが所定の拡散速度で第二の内部空
間１３２内に導入される。
により生じる酸素量からＮＯx 濃度を検出するもので、
酸素検知セル１５０と共通の固体電解質ＳＥB と、その
両面の対向位置にスクリーン印刷等により形成された一
対の電極１６１，１６２からなる。固体電解質ＳＥB に
隣接するスペーサ１３０の抜穴にて設けられた第一の内
部空間１３１と第二の内部空間１３２との間には絞りと
しての連通孔１１２が形成されており、第一の内部空間
１３１内の被測定ガスが所定の拡散速度で第二の内部空
間１３２内に導入される。
【０１１８】一対の電極１６１，１６２のうち、電極１
６１は例えば、多孔質Ｐｔ電極からなり大気通路１４１
に露出して形成され、この電極１６１と固体電解質ＳＥ
B を挟んで対向する電極１６２は第二の内部空間１３２
に露出して形成されている。この電極１６２はＮＯx の
還元に対して活性である例えば、多孔質Ｐｔ電極からな
る。このため、第二の内部空間１３２に導入される被測
定ガス中のＮＯx は、電極１６２にて還元分解され酸素
と窒素とが生成される。
６１は例えば、多孔質Ｐｔ電極からなり大気通路１４１
に露出して形成され、この電極１６１と固体電解質ＳＥ
B を挟んで対向する電極１６２は第二の内部空間１３２
に露出して形成されている。この電極１６２はＮＯx の
還元に対して活性である例えば、多孔質Ｐｔ電極からな
る。このため、第二の内部空間１３２に導入される被測
定ガス中のＮＯx は、電極１６２にて還元分解され酸素
と窒素とが生成される。
【０１１９】更に、ヒータ１７０はアルミナ等からなる
ヒータシート１７３面にヒータ電極１７１が形成されて
いる。ヒータ電極１７１としては、通常、Ｐｔ電極が用
いられ、その上面にはアルミナ等からなる絶縁層１７２
が形成されている。ヒータ電極１７１や各電極のリード
部には図示しないリードが接続されセンサ基部の端子に
接続されている。
ヒータシート１７３面にヒータ電極１７１が形成されて
いる。ヒータ電極１７１としては、通常、Ｐｔ電極が用
いられ、その上面にはアルミナ等からなる絶縁層１７２
が形成されている。ヒータ電極１７１や各電極のリード
部には図示しないリードが接続されセンサ基部の端子に
接続されている。
【０１２０】上述のように構成されたＮＯx 濃度センサ
１００の作動について以下に説明する。被測定ガスであ
る排気ガスは、ピンホール１１１を通って第一の内部空
間１３１に導入される。酸素検知セル１５０では、第一
の内部空間１３１に面する電極１５２と大気が導入され
る大気通路１４１に面する電極１５１との酸素濃度差に
基づき、ネルンストの式で表される起電力が発生され
る。この起電力の大きさを測定することで、第一の内部
空間１３１内の酸素濃度を知ることができる。
１００の作動について以下に説明する。被測定ガスであ
る排気ガスは、ピンホール１１１を通って第一の内部空
間１３１に導入される。酸素検知セル１５０では、第一
の内部空間１３１に面する電極１５２と大気が導入され
る大気通路１４１に面する電極１５１との酸素濃度差に
基づき、ネルンストの式で表される起電力が発生され
る。この起電力の大きさを測定することで、第一の内部
空間１３１内の酸素濃度を知ることができる。
【０１２１】酸素ポンプセル１２０では、一対の電極１
２１，１２２間に電圧が印加され第一の内部空間１３１
内の酸素が出し入れされることにより、第一の内部空間
１３１内の酸素濃度が所定の低濃度に制御される。例え
ば、排気ガス側の電極１２１が（＋）極となるように所
定の電圧が印加されると、第一の内部空間１３１側の電
極１２２上で酸素が還元され酸素イオンとなり、ポンピ
ング作用により電極１２１側に排出される。一対の電極
１２１，１２２間への通電量は、酸素検知セル１５０の
一対の電極１５１，１５２間に発生する起電力が所定の
一定値となるようにフィードバック制御され、第一の内
部空間１３１内の酸素濃度が一定とされる。ここで、第
一の内部空間１３１に面する電極１２２，１５２は酸素
の還元に対しては活性であるが、ＮＯx の還元に対して
は不活性であるので、第一の内部空間１３１内では、Ｎ
Ｏx の分解は起こらず、従って、酸素ポンプセル１２０
の作動により第一の内部空間１３１内のＮＯx 量が変化
することはない。
２１，１２２間に電圧が印加され第一の内部空間１３１
内の酸素が出し入れされることにより、第一の内部空間
１３１内の酸素濃度が所定の低濃度に制御される。例え
ば、排気ガス側の電極１２１が（＋）極となるように所
定の電圧が印加されると、第一の内部空間１３１側の電
極１２２上で酸素が還元され酸素イオンとなり、ポンピ
ング作用により電極１２１側に排出される。一対の電極
１２１，１２２間への通電量は、酸素検知セル１５０の
一対の電極１５１，１５２間に発生する起電力が所定の
一定値となるようにフィードバック制御され、第一の内
部空間１３１内の酸素濃度が一定とされる。ここで、第
一の内部空間１３１に面する電極１２２，１５２は酸素
の還元に対しては活性であるが、ＮＯx の還元に対して
は不活性であるので、第一の内部空間１３１内では、Ｎ
Ｏx の分解は起こらず、従って、酸素ポンプセル１２０
の作動により第一の内部空間１３１内のＮＯx 量が変化
することはない。
【０１２２】酸素ポンプセル１２０及び酸素検知セル１
５０により一定の低酸素濃度となった排気ガスは、連通
孔１１２を通って第二の内部空間１３２内に導入され
る。第二の内部空間１３２に面するＮＯx 検知セル１６
０は、ＮＯx に対して活性であるので、電極１６１が
（＋）極となるように一対の電極１６１，１６２間に所
定の電圧が印加されると、電極１６２上でＮＯx が還元
分解され、ＮＯx 分子内の酸素原子による酸素イオン電
流が流れる。この電流値が測定されることで排気ガス中
に含まれるＮＯx 濃度を検出することができる。
５０により一定の低酸素濃度となった排気ガスは、連通
孔１１２を通って第二の内部空間１３２内に導入され
る。第二の内部空間１３２に面するＮＯx 検知セル１６
０は、ＮＯx に対して活性であるので、電極１６１が
（＋）極となるように一対の電極１６１，１６２間に所
定の電圧が印加されると、電極１６２上でＮＯx が還元
分解され、ＮＯx 分子内の酸素原子による酸素イオン電
流が流れる。この電流値が測定されることで排気ガス中
に含まれるＮＯx 濃度を検出することができる。
【０１２３】上述の構成からなるＮＯx 濃度センサ１０
０における酸素ポンプセル１２０の一対の電極１２１，
１２２間、酸素検知セル１５０の一対の電極１５１，１
５２間、ＮＯx 検知セル１６０の電極１６１，１６２間
にそれぞれ電圧を印加するタイミングと素子抵抗を検出
するタイミングとを区別することで、ＮＯx 濃度センサ
１００によるＮＯx 濃度検出値の異常が防止される。つ
まり、Ａ／Ｆセンサ３０と同様、ＮＯx 濃度センサ１０
０においても電圧の印加に伴って流れるセンサ電流（限
界電流）からＮＯx 濃度を検出するのであるが、例え
ば、ＮＯx 濃度センサ１００にて素子抵抗を検出すると
きにはＮＯx 濃度センサ１００における電流変化が遮断
され、素子抵抗検出のため電圧変化される以前のＮＯx
濃度信号が保持されることで、誤ったＮＯx 濃度信号が
用いられることが防止される。
０における酸素ポンプセル１２０の一対の電極１２１，
１２２間、酸素検知セル１５０の一対の電極１５１，１
５２間、ＮＯx 検知セル１６０の電極１６１，１６２間
にそれぞれ電圧を印加するタイミングと素子抵抗を検出
するタイミングとを区別することで、ＮＯx 濃度センサ
１００によるＮＯx 濃度検出値の異常が防止される。つ
まり、Ａ／Ｆセンサ３０と同様、ＮＯx 濃度センサ１０
０においても電圧の印加に伴って流れるセンサ電流（限
界電流）からＮＯx 濃度を検出するのであるが、例え
ば、ＮＯx 濃度センサ１００にて素子抵抗を検出すると
きにはＮＯx 濃度センサ１００における電流変化が遮断
され、素子抵抗検出のため電圧変化される以前のＮＯx
濃度信号が保持されることで、誤ったＮＯx 濃度信号が
用いられることが防止される。
【０１２４】このように、ガス濃度センサの制御装置に
用いるガス濃度センサとして、酸素濃度を検出するＡ／
Ｆセンサ３０、窒素酸化物（ＮＯx ）濃度を検出するＮ
Ｏｘ濃度センサ１００について述べたが、本発明を実施
する場合には、これらに限定されるものではなく、その
他、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）等のガス濃
度を検出するガス濃度センサを用いたガス濃度センサの
制御装置にも同様に応用することができる。
用いるガス濃度センサとして、酸素濃度を検出するＡ／
Ｆセンサ３０、窒素酸化物（ＮＯx ）濃度を検出するＮ
Ｏｘ濃度センサ１００について述べたが、本発明を実施
する場合には、これらに限定されるものではなく、その
他、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）等のガス濃
度を検出するガス濃度センサを用いたガス濃度センサの
制御装置にも同様に応用することができる。
【図１】 図１は本発明の実施の形態の第１実施例乃至
第１１実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用さ
れた空燃比検出装置の構成を示す概略図である。
第１１実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用さ
れた空燃比検出装置の構成を示す概略図である。
【図２】 図２は図１におけるＡ／Ｆセンサの概略構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】 図３は本発明の実施の形態の第１実施例乃至
第１１実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用さ
れた空燃比検出装置で使用されているＡ／Ｆセンサの電
圧−電流特性を示すテーブルである。
第１１実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用さ
れた空燃比検出装置で使用されているＡ／Ｆセンサの電
圧−電流特性を示すテーブルである。
【図４】 図４は本発明の実施の形態の第１実施例乃至
第１１実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用さ
れた空燃比検出装置におけるバイアス制御回路の電気的
構成を示す回路図である。
第１１実施例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用さ
れた空燃比検出装置におけるバイアス制御回路の電気的
構成を示す回路図である。
【図５】 図５は本発明の実施の形態の第１実施例にか
かるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検出装
置で使用されているマイコンにおける制御のメインルー
チンを示すフローチャートである。
かるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検出装
置で使用されているマイコンにおける制御のメインルー
チンを示すフローチャートである。
【図６】 図６は図５の素子抵抗検出処理のサブルーチ
ンを示するフローチャートである。
ンを示するフローチャートである。
【図７】 図７は本発明の実施の形態の第１実施例にか
かるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検出装
置で使用されているＡ／Ｆセンサに印加される電圧変化
とそれに伴う電流変化とを示す波形図である。
かるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検出装
置で使用されているＡ／Ｆセンサに印加される電圧変化
とそれに伴う電流変化とを示す波形図である。
【図８】 図８は本発明の実施の形態の第１実施例にか
かるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検出装
置で使用されているＡ／Ｆセンサの素子温と素子抵抗と
の関係を示す特性図である。
かるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検出装
置で使用されているＡ／Ｆセンサの素子温と素子抵抗と
の関係を示す特性図である。
【図９】 図９は本発明の実施の形態の第１実施例にか
かるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検出装
置で使用されているマイコンの制御における素子抵抗検
出の処理手順を示すフローチャートである。
かるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検出装
置で使用されているマイコンの制御における素子抵抗検
出の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】 図１０は図９における作用を具体的に示す
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図１１】 図１１は本発明の実施の形態の第２実施例
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】 図１２は図１１における作用を具体的に示
すタイムチャートである。
すタイムチャートである。
【図１３】 図１３は本発明の実施の形態の第３実施例
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】 図１４は図１３における作用を具体的に示
すタイムチャートである。
すタイムチャートである。
【図１５】 図１５は本発明の実施の形態の第３実施例
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているＡ／ＦセンサによるＡ／Ｆの変
化に対してサンプルホールド機能のみを考慮したときの
不具合を示すタイムチャートである。
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているＡ／ＦセンサによるＡ／Ｆの変
化に対してサンプルホールド機能のみを考慮したときの
不具合を示すタイムチャートである。
【図１６】 図１６は本発明の実施の形態の第３実施例
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているＡ／ＦセンサによるＡ／Ｆの変
化に対してＡ／Ｆ信号検出許可／禁止機能のみを考慮し
たときの不具合を示すタイムチャートである。
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているＡ／ＦセンサによるＡ／Ｆの変
化に対してＡ／Ｆ信号検出許可／禁止機能のみを考慮し
たときの不具合を示すタイムチャートである。
【図１７】 図１７は本発明の実施の形態の第４実施例
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】 図１８は図１７における作用を説明するブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１９】 図１９は本発明の実施の形態の第５実施例
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】 図２０は図１９における作用を具体的に示
すタイムチャートである。
すタイムチャートである。
【図２１】 図２１は本発明の実施の形態の第６実施例
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】 図２２は図２１における作用を具体的に示
すタイムチャートである。
すタイムチャートである。
【図２３】 図２３は本発明の実施の形態の第７実施例
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図２４】 図２４は図２３における作用を具体的に示
すタイムチャートである。
すタイムチャートである。
【図２５】 図２５は本発明の実施の形態の第８実施例
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図２６】 図２６は図２５における作用を具体的に示
すタイムチャートである。
すタイムチャートである。
【図２７】 図２７は本発明の実施の形態の第９実施例
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比検
出装置で使用されているマイコンの制御における素子抵
抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図２８】 図２８は図２７における作用を具体的に示
すタイムチャートである。
すタイムチャートである。
【図２９】 図２９は本発明の実施の形態の第１０実施
例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比
検出装置で使用されているマイコンの制御における素子
抵抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比
検出装置で使用されているマイコンの制御における素子
抵抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図３０】 図３０は図２９における作用を具体的に示
すタイムチャートである。
すタイムチャートである。
【図３１】 図３１は本発明の実施の形態の第１１実施
例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比
検出装置で使用されているマイコンの制御における素子
抵抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
例にかかるＡ／Ｆセンサの制御装置が適用された空燃比
検出装置で使用されているマイコンの制御における素子
抵抗検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図３２】 図３２は図３１における作用を具体的に示
すタイムチャートである。
すタイムチャートである。
【図３３】 図３３はＮＯｘ 濃度センサの要部構成を
示す断面模式図である。
示す断面模式図である。
【図３４】 図３４は従来の素子抵抗検出を説明する波
形図である。
形図である。
１０ 内燃機関 ２０ マイクロコンピュータ（マイコン） ３０ Ａ／Ｆセンサ（酸素濃度センサ） ３１ ヒータ ４０ バイアス制御回路 ５０ 電流検出回路 ６０ ヒータ制御回路 ７０ Ｓ／Ｈ回路（サンプルホールド回路）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川瀬 友生 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 長谷田 哲志 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内
Claims (15)
- 【請求項１】 電圧の印加に伴い被検出ガス中のガス濃
度に応じた電流信号を出力するガス濃度センサの制御装
置であって、 電圧変化に伴う電流変化に基づく前記ガス濃度センサの
素子抵抗の検出時には、前記ガス濃度センサにおける電
流変化を遮断すると共に、それ以前のガス濃度に応じた
電流信号を保持することを特徴とするガス濃度センサの
制御装置。 - 【請求項２】 電圧の印加に伴い被検出ガス中のガス濃
度に応じた電流信号を出力するガス濃度センサの制御装
置であって、 電圧変化に伴う電流変化に基づく前記ガス濃度センサの
素子抵抗の検出時には、前記ガス濃度センサからのガス
濃度に応じた電流信号の使用を禁止することを特徴とす
るガス濃度センサの制御装置。 - 【請求項３】 電圧の印加に伴い被検出ガス中のガス濃
度に応じた電流信号を出力するガス濃度センサの制御装
置であって、 電圧変化に伴う電流変化に基づく前記ガス濃度センサの
素子抵抗の検出時には、前記ガス濃度センサにおける電
流変化を遮断すると共に、それ以前のガス濃度に応じた
電流信号を保持し、前記ガス濃度センサからのガス濃度
に応じた電流信号の使用を禁止することを特徴とするガ
ス濃度センサの制御装置。 - 【請求項４】 電圧の印加に伴い被検出ガス中のガス濃
度に応じた電流信号を出力するガス濃度センサの制御装
置であって、 電圧変化に伴う電流変化に基づき前記ガス濃度センサの
素子抵抗を検出するための処理と前記ガス濃度センサを
昇温するための処理との実行タイミングを分散すること
を特徴とするガス濃度センサの制御装置。 - 【請求項５】 電圧の印加に伴い被検出ガス中のガス濃
度に応じた電流信号を出力するガス濃度センサの制御装
置であって、 電圧変化に伴う電流変化に基づき前記ガス濃度センサで
検出される素子抵抗に対する変化量を制限することを特
徴とするガス濃度センサの制御装置。 - 【請求項６】 前記変化量の制限を、所定の条件に基づ
き変更することを特徴とする請求項５に記載のガス濃度
センサの制御装置。 - 【請求項７】 前記変化量の制限を、前記ガス濃度セン
サの昇温中では大きく設定し、前記ガス濃度センサの昇
温終了後では小さく設定することを特徴とする請求項５
に記載のガス濃度センサの制御装置。 - 【請求項８】 電圧の印加に伴い被検出ガス中のガス濃
度に応じた電流信号を出力するガス濃度センサの制御装
置であって、 電圧変化に伴う電流変化に基づき前記ガス濃度センサで
検出される素子抵抗に対し、ローパスフィルタを通過さ
せることを特徴とするガス濃度センサの制御装置。 - 【請求項９】 前記ローパスフィルタのカットオフ周波
数を、所定の条件に基づき変更することを特徴とする請
求項８に記載のガス濃度センサの制御装置。 - 【請求項１０】 前記ローパスフィルタのカットオフ周
波数を、前記ガス濃度センサの昇温中では高く設定し、
前記ガス濃度センサの昇温終了後では低く設定すること
を特徴とする請求項８に記載のガス濃度センサの制御装
置。 - 【請求項１１】 電圧の印加に伴い被検出ガス中のガス
濃度に応じた電流信号を出力するガス濃度センサの制御
装置であって、 電圧変化に伴う電流変化に基づき前記ガス濃度センサで
検出される素子抵抗に対する変化量を制限すると共に、
ローパスフィルタを通過させることを特徴とするガス濃
度センサの制御装置。 - 【請求項１２】 電圧の印加に伴い被検出ガス中のガス
濃度に応じた電流信号を出力するガス濃度センサの制御
装置であって、 電圧変化に伴う電流変化に基づき前記ガス濃度センサで
検出された素子抵抗値の複数個を平均化することを特徴
とするガス濃度センサの制御装置。 - 【請求項１３】 電圧の印加に伴い被検出ガス中のガス
濃度に応じた電流信号を出力するガス濃度センサの制御
装置であって、 ガス濃度を検出するときに前記ガス濃度センサに印加し
た電圧を、前記ガス濃度センサの素子抵抗をパラメータ
として予め設定されたマップに基づき変化させる際、前
記ガス濃度センサの昇温終了後では前記マップの選択範
囲を制限することを特徴とするガス濃度センサの制御装
置。 - 【請求項１４】 電圧の印加に伴い被検出ガス中のガス
濃度に応じた電流信号を出力するガス濃度センサの制御
装置であって、 ガス濃度を検出するときに前記ガス濃度センサに印加し
た電圧を、前記ガス濃度センサの素子抵抗をパラメータ
として予め設定されたマップに基づき変化させる際、前
記マップの選択の判定にヒステリシスを持たせることを
特徴とするガス濃度センサの制御装置。 - 【請求項１５】 電圧の印加に伴い被検出ガス中のガス
濃度に応じた電流信号を出力するガス濃度センサの制御
装置であって、 ガス濃度を検出するときに前記ガス濃度センサに印加し
た電圧を、前記ガス濃度センサの素子抵抗をパラメータ
として予め設定されたマップに基づき変化させる際、前
記マップの選択の判定にヒステリシスを持たせると共
に、前記ガス濃度センサの昇温終了後では前記マップの
選択範囲を制限することを特徴とするガス濃度センサの
制御装置。
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