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公開番号2024124180
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-12
出願番号2023032173
出願日2023-03-02
発明の名称空燃比センサ制御装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類G01N 27/419 20060101AFI20240905BHJP(測定;試験)
要約【課題】空燃比の検出精度を向上できる空燃比センサ制御装置を提供すること。
【解決手段】ECUは、空燃比センサの入力端子に電気的に接続された抵抗、空燃比センサの出力端子に電気的に接続された抵抗、抵抗のいずれかにおける両端電圧に基づいてセンサ電流ILを検出する電流検出部、センサ電流に基づいて空燃比センサに印加する電圧Vpを制御する電圧制御部、D/A変換器を有し、電圧制御部の指示にしたがって空燃比センサに電圧を印加する電圧印加部を備える。電圧制御部は、センサ電流がストイキ領域の場合に、抵抗値Rsp,Rshを用いて空燃比センサに印加する電圧を制御する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
空燃比センサ（１００）の入力端子に電気的に接続された第１抵抗（１１）と、
前記空燃比センサの出力端子に電気的に接続された第２抵抗（１２）と、
前記第１抵抗および前記第２抵抗のいずれかにおける両端電圧に基づいて、前記空燃比センサに流れるセンサ電流を検出する検出部（２１）と、
前記センサ電流に基づいて前記空燃比センサに印加する電圧を制御する制御部（２２）と、
前記入力端子側に設けられたＤ／Ａ変換回路（１５１）を有し、前記制御部の指示にしたがって前記空燃比センサに電圧を印加する電圧印加部（１５）と、
を備え、
前記制御部は、前記センサ電流がストイキ領域の場合に、前記第１抵抗の抵抗値および前記第２抵抗の抵抗値を用いて前記空燃比センサに印加する電圧を制御する、空燃比センサ制御装置。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記第１抵抗の抵抗値および前記第２抵抗の抵抗値を記憶する記憶部（２３）を備える、請求項１に記載の空燃比センサ制御装置。
【請求項３】
前記空燃比センサに印加する電圧をＶｐ、前記センサ電流をＩＬ、ストイキ時の印加電圧をＶｐ０、前記第１抵抗の抵抗値をＲｓｈ、前記第２抵抗の抵抗値をＲｓｐとすると、
前記制御部は、前記ストイキ領域の場合に、
Ｖｐ＝Ｖｐ０－（Ｒｓｈ＋Ｒｓｐ）×ＩＬ
の関係を満たす電圧Ｖｐを前記空燃比センサに印加する、請求項１または請求項２に記載の空燃比センサ制御装置。
【請求項４】
前記空燃比センサに印加する電圧をＶｐ、前記センサ電流をＩＬ、ストイキ時の印加電圧をＶｐ０、前記ストイキ領域の外の抵抗値をＲｚとすると、
前記制御部は、前記センサ電流が前記ストイキ領域の外の場合に、
Ｖｐ＝Ｖｐ０＋Ｒｚ×ＩＬ
の関係を満たす電圧Ｖｐを前記空燃比センサに印加する、請求項３に記載の空燃比センサ制御装置。
【請求項５】
前記空燃比センサの前記出力端子を所定電圧とするためのオフセット電圧をＶｏｓとすると、
前記制御部は、前記オフセット電圧と前記第１抵抗および前記第２抵抗による電圧降下とを含む電圧Ｖｆを、
Ｖｆ＝Ｖｏｓ＋（Ｒｓｈ＋Ｒｓｐ）×ＩＬ
を用いて演算し、
前記電圧Ｖｐと前記電圧Ｖｆの和を前記Ｄ／Ａ変換回路の出力電圧として設定する、請求項４に記載の空燃比センサ制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、空燃比センサ制御装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、空燃比センサ制御装置を開示している。この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－５３７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
排気ガスは理論空燃比（ストイキ）において濃度がもっとも低いため、ストイキ領域での空燃比の高精度検出が重要である。特許文献１に開示の技術では、空燃比センサに電圧を印加する電圧印加部が、空燃比センサの入力端子側にＤ／Ａ変換回路を有している。このような構成では、ストイキ領域においてＤ／Ａ変換回路の出力電圧の変動により空燃比センサへ印加する電圧が変動する、つまりセンサ電流の検出値が変動する虞がある。上記した観点において、または言及されていない他の観点において、空燃比センサ制御装置にはさらなる改良が求められている。
【０００５】
開示されるひとつの目的は、空燃比の検出精度を向上できる空燃比センサ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示のひとつである空燃比センサ制御装置は、
空燃比センサ（１００）の入力端子に電気的に接続された第１抵抗（１１）と、
空燃比センサの出力端子に電気的に接続された第２抵抗（１２）と、
第１抵抗および第２抵抗のいずれかにおける両端電圧に基づいて、空燃比センサに流れるセンサ電流を検出する検出部（２１）と、
センサ電流に基づいて空燃比センサに印加する電圧を制御する制御部（２２）と、
入力端子側に設けられたＤ／Ａ変換回路（１５１）を有し、制御部の指示にしたがって空燃比センサに電圧を印加する電圧印加部（１５）と、
を備え、
制御部は、センサ電流がストイキ領域の場合に、第１抵抗の抵抗値および第２抵抗の抵抗値を用いて空燃比センサに印加する電圧を制御する。
【０００７】
開示の空燃比センサ制御装置によれば、ストイキ領域において、第１抵抗の抵抗値および第２抵抗の抵抗値を用いて空燃比センサの印加電圧を制御する。これにより、Ｄ／Ａ変換回路の出力変動を抑制することができる。この結果、ストイキ領域において、空燃比の検出精度を向上することができる。
【０００８】
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係るＥＣＵを示す図である。
電圧制御部の構成を示す図である。
電圧制御部が実行する処理を示すフローチャートである。
印加電圧マップおよびストイキ領域の傾きを示す図である。
参考例の印加電圧マップを示す図である。
参考例の動作波形を示す図である
動作波形を示す図である。
第２実施形態に係るＥＣＵを示す図である。
印加電圧マップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて複数の実施形態を説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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