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JP2023173056A - Gas sensor control device and heating control method - Google Patents

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JP2023173056A
JP2023173056A JP2022085046A JP2022085046A JP2023173056A JP 2023173056 A JP2023173056 A JP 2023173056A JP 2022085046 A JP2022085046 A JP 2022085046A JP 2022085046 A JP2022085046 A JP 2022085046A JP 2023173056 A JP2023173056 A JP 2023173056A
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JP
Japan
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heater
mode
energization
gas sensor
motor
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Application number
JP2022085046A
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Japanese (ja)
Inventor
敏郎 中西
Toshiro Nakanishi
雅道 平岩
Masamichi Hiraiwa
将成 水野
Masanari Mizuno
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】モータ走行モードによる走行時に、ガスセンサのヒータの消費電力を抑えられる、ハイブリッド車両におけるガスセンサ制御装置等の提供。【解決手段】ハイブリッド車両200におけるエンジン201の排気管208に取り付けられ、特定ガスの濃度を検知する検知セル51と、検知セル51を加熱するヒータ83とを有するガスセンサ2を制御するガスセンサ制御装置1であり、走行モードが、エンジン走行モード、又はモータ202の駆動力のみを利用するモータ走行モードかを判定する第1判定部と、バッテリ204の充電レベルが第1閾値αを上回るか否かを判定する第2判定部とを備え、ヒータ制御部は、第1判定部がモータ走行モードと判定し、かつ第2判定部が第1閾値αを上回ると判定した場合に、ヒータ83を活性温度よりも低い待機温度で発熱させる待機モード、又はヒータ83の通電を停止する停止モードの何れかで、ヒータ83の通電制御を行う。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a gas sensor control device, etc. for a hybrid vehicle, which can suppress power consumption of a heater of a gas sensor when driving in a motor driving mode. A gas sensor control device 1 that is attached to an exhaust pipe 208 of an engine 201 in a hybrid vehicle 200 and that controls a gas sensor 2 that has a detection cell 51 that detects the concentration of a specific gas and a heater 83 that heats the detection cell 51. A first determination unit that determines whether the driving mode is an engine driving mode or a motor driving mode that uses only the driving force of the motor 202, and a first determination unit that determines whether the charge level of the battery 204 exceeds a first threshold α. and a second determination section that determines the activation temperature of the heater 83, when the first determination section determines that the mode is motor running mode and the second determination section determines that the mode is higher than the first threshold value α. The energization of the heater 83 is controlled in either a standby mode in which the heater 83 generates heat at a lower standby temperature, or a stop mode in which the energization of the heater 83 is stopped. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、ガスセンサ制御装置、及び加熱制御方法に関する。 The present invention relates to a gas sensor control device and a heating control method.

ハイブリッド車両は、駆動力源としてエンジン及び発電機能付きのモータを備える車両である。このようなハイブリッド車両の走行モードには、モータの駆動力のみによって走行するモータ走行モードと、主にエンジンの駆動力を利用するエンジン走行モードとがあり、それらは、要求される駆動力等に応じて、適宜、切り替えられる。例えば、要求される駆動力が小さい場合、ハイブリッド車両はモータ走行モードで走行する。また、モータ走行モードの状態でアクセルペダルが踏み込まれる等により、要求される駆動力が増大した場合、ハイブリッド車両は、エンジン走行モードで走行する。 A hybrid vehicle is a vehicle that includes an engine and a motor with a power generation function as a driving force source. The driving modes of such hybrid vehicles include a motor driving mode in which the vehicle is driven only by the driving force of the motor, and an engine driving mode which mainly utilizes the driving force of the engine. It can be switched as appropriate. For example, when the required driving force is small, the hybrid vehicle runs in motor drive mode. Furthermore, if the required driving force increases due to, for example, the accelerator pedal being depressed while in the motor drive mode, the hybrid vehicle runs in the engine drive mode.

ところで、ハイブリッド車両におけるエンジンの排気管には、ガスセンサが取り付けられている。ガスセンサは、空燃比のフィードバック制御等のために、排気管内を流れるガス中に含まれる特定ガスの濃度等を検知するものであり、固体電解質体(例えば、部分安定化ジルコニア等のジルコニア系材料)と一対の電極と含む検知セルと、その検知セルを加熱するヒータとを備えている。検知セルは、特定ガスの濃度等を精度良く検知できるように、ヒータにより加熱されて活性化するために、所定温度(例えば、600~700℃)で維持される必要がある。 By the way, a gas sensor is attached to the exhaust pipe of the engine in a hybrid vehicle. The gas sensor detects the concentration of a specific gas contained in the gas flowing in the exhaust pipe for feedback control of the air-fuel ratio, etc., and uses a solid electrolyte body (for example, a zirconia-based material such as partially stabilized zirconia). and a pair of electrodes, a detection cell including a pair of electrodes, and a heater that heats the detection cell. The detection cell needs to be maintained at a predetermined temperature (for example, 600 to 700° C.) in order to be activated by being heated by a heater so that the concentration of a specific gas and the like can be detected with high accuracy.

なお、特許文献1には、信号待ち等の一次停車時にエンジンを自動停止する場合に、ガスセンサのヒータへの通電を停止して、ヒータの消費電力を抑えることにより、バッテリの負担低減を図る技術が記載されている。 Furthermore, Patent Document 1 discloses a technology that aims to reduce the burden on the battery by stopping the power supply to the heater of the gas sensor and suppressing the power consumption of the heater when the engine is automatically stopped during a primary stop such as waiting at a traffic light. is listed.

特開2014-16317号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-16317

従来、ハイブリッド車両において、モータ走行モードによる走行時に、ガスセンサのヒータの消費電力を抑える技術は、十分に検討されていなかった。 Conventionally, in a hybrid vehicle, technology for suppressing power consumption of a gas sensor heater when driving in a motor driving mode has not been sufficiently studied.

本発明の目的は、モータ走行モードによる走行時に、ガスセンサのヒータの消費電力が抑えられる、ハイブリッド車両におけるガスセンサ制御装置等を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a gas sensor control device and the like for a hybrid vehicle that can suppress power consumption of a heater of a gas sensor when driving in a motor driving mode.

前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、
<1> 駆動力源としてエンジン及び発電機能付きのモータを備えつつ、前記モータに電力を供給又は前記モータからの電力を蓄えるバッテリを備えるハイブリッド車両における前記エンジンの排気管に取り付けられ、特定ガスの濃度を検知する検知セルと、前記検知セルを加熱するヒータとを有するガスセンサを制御するガスセンサ制御装置であり、 前記ヒータの通電制御を行うと共に、前記ハイブリッド車両の走行モードが、前記エンジンの駆動力を利用するエンジン走行モードの場合に、前記検知セルを検知可能な状態とする活性温度で前記ヒータを発熱させるヒータ制御部とを備える、ガスセンサ制御装置であって、前記走行モードが、前記エンジン走行モード、又は前記モータの駆動力のみを利用するモータ走行モードかを判定する第1判定部と、前記バッテリの充電レベルが第1閾値αを上回るか否かを判定する第2判定部とを備え、前記ヒータ制御部は、前記第1判定部が前記モータ走行モードと判定し、かつ前記第2判定部が前記第1閾値αを上回ると判定した場合に、前記ヒータを前記活性温度よりも低い待機温度で発熱させる待機モード、又は前記ヒータの通電を停止する停止モードの何れかで、前記ヒータの通電制御を行うガスセンサ制御装置。
Means for solving the above problem are as follows. That is,
<1> A hybrid vehicle equipped with an engine and a motor with a power generation function as a driving force source, and a battery that supplies electric power to the motor or stores electric power from the motor. A gas sensor control device that controls a gas sensor that has a detection cell that detects concentration and a heater that heats the detection cell, and controls energization of the heater and sets the driving mode of the hybrid vehicle to a driving force of the engine. and a heater control unit that causes the heater to generate heat at an activation temperature that makes the detection cell in a detectable state when the engine is running in the engine running mode. mode or a motor drive mode that utilizes only the driving force of the motor, and a second determination unit that determines whether the charge level of the battery exceeds a first threshold α. , the heater control unit is configured to operate the heater at a temperature lower than the activation temperature when the first determination unit determines that the motor running mode is set and the second determination unit determines that the motor running mode is higher than the first threshold α. A gas sensor control device that controls energization of the heater in either a standby mode that generates heat at a standby temperature or a stop mode that stops energization of the heater.

<2> 前記ヒータ制御部は、前記バッテリの前記充電レベルに応じて、前記待機モード又は前記停止モードの何れかを選択して前記ヒータの通電制御を行う前記<1>に記載のガスセンサ制御装置。 <2> The gas sensor control device according to <1>, wherein the heater control unit controls energization of the heater by selecting either the standby mode or the stop mode according to the charge level of the battery. .

<3> 前記ヒータ制御部は、前記停止モードである時に、前記バッテリの前記充電レベルが、第2閾値β(ただし、β>α)を下回ると、前記待機モードに切り替えて前記ヒータの通電制御を行う前記<1>又は<2>に記載のガスセンサ制御装置。 <3> When the charge level of the battery falls below a second threshold β (however, β>α) while in the stop mode, the heater control unit switches to the standby mode and controls the energization of the heater. The gas sensor control device according to <1> or <2> above.

<4> 前記ヒータ制御部は、前記待機モードである時に、前記バッテリの前記充電レベルが、第3閾値γ(ただし、γ>β)を上回ると、前記停止モードに切り替えて前記ヒータの通電制御を行う前記<1>又は<2>に記載のガスセンサ制御装置。 <4> When the charge level of the battery exceeds a third threshold γ (where γ>β) in the standby mode, the heater control unit switches to the stop mode and controls the energization of the heater. The gas sensor control device according to <1> or <2> above.

<5> 駆動力源としてエンジン及び発電機能付きのモータを備えつつ、前記モータに電力を供給又は前記モータからの電力を蓄えるバッテリを備えるハイブリッド車両における前記エンジンの排気管に取り付けられ、特定ガスの濃度を検知する検知セルと、前記検知セルを加熱するヒータとを有するガスセンサと、前記ヒータの通電制御を行うと共に、前記ハイブリッド車両の走行モードが、前記エンジンの駆動力を利用するエンジン走行モードの場合に、前記検知セルを検知可能な状態とする活性温度で前記ヒータを発熱させるヒータ制御部とを備えるガスセンサ制御装置の加熱制御方法であって、前記走行モードが、前記エンジン走行モード、又は前記モータの駆動力のみを利用するモータ走行モードかを判定する第1判定工程と、前記バッテリの充電レベルが第1閾値αを上回るか否かを判定する第2判定工程と、前記第1判定工程の判定結果が前記モータ走行モードであり、かつ前記第2判定工程において前記第1閾値αを上回ると判定された場合に、前記ヒータを前記活性温度よりも低い待機温度で発熱させる待機モード、又は前記ヒータの通電を停止する停止モードの何れかで、前記ヒータ制御部が、前記ヒータの通電制御を行う通電制御工程とを備える加熱制御方法。 <5> A hybrid vehicle that is equipped with an engine and a motor with a power generation function as a driving force source, and a battery that supplies electric power to the motor or stores electric power from the motor, and that is attached to the exhaust pipe of the engine and that generates a specific gas. A gas sensor having a detection cell that detects concentration and a heater that heats the detection cell; and a gas sensor that controls energization of the heater, and that the driving mode of the hybrid vehicle is an engine driving mode that utilizes the driving force of the engine. and a heater control unit that causes the heater to generate heat at an activation temperature that makes the detection cell in a detectable state, wherein the running mode is the engine running mode or the a first determination step of determining whether the mode is a motor drive mode that utilizes only the driving force of the motor; a second determination step of determining whether the charge level of the battery exceeds a first threshold α; and the first determination step. a standby mode in which the heater generates heat at a standby temperature lower than the activation temperature when the determination result is the motor running mode and it is determined in the second determination step that it exceeds the first threshold α; A heating control method comprising: an energization control step in which the heater control section controls energization of the heater in any of the stop modes in which energization of the heater is stopped.

<6> 前記通電制御工程において、前記ヒータ制御部は、前記バッテリの充電レベルに応じて、前記待機モード又は前記停止モードの何れかを選択して前記ヒータの通電制御を行う前記<5>に記載の加熱制御方法。 <6> In the energization control step, the heater control section performs energization control of the heater by selecting either the standby mode or the stop mode according to the charge level of the battery. The heating control method described.

<7> 前記通電制御工程において、前記停止モードである時に、前記バッテリの前記充電レベルが、第2閾値β(ただし、β>α)を下回ると、前記ヒータ制御部が、前記待機モードに切り替えて、前記ヒータの通電制御を行う前記<5>又は<6>に記載の加熱制御方法。 <7> In the energization control step, when the charge level of the battery falls below a second threshold β (where β>α) while in the stop mode, the heater control unit switches to the standby mode. The heating control method according to <5> or <6>, wherein energization control of the heater is performed.

<8> 前記通電制御工程において、前記待機モードである時に、前記バッテリの前記充電レベルが、第3閾値γ(ただし、γ>β)を上回ると、前記ヒータ制御部が、前記停止モードに切り替えて前記ヒータの通電制御を行う前記<5>又は<6>に記載の加熱制御方法。 <8> In the energization control step, when the charge level of the battery exceeds a third threshold γ (where γ>β) in the standby mode, the heater control section switches to the stop mode. The heating control method according to <5> or <6>, wherein the heater is energized by controlling the heater.

本発明によれば、モータ走行モードによる走行時に、ガスセンサのヒータの消費電力が抑えられる、ハイブリッド車両におけるガスセンサ制御装置等を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a gas sensor control device and the like for a hybrid vehicle, which can suppress the power consumption of the heater of the gas sensor when traveling in the motor driving mode.

実施形態1に係るガスセンサ制御装置を備えるハイブリッド車両の概略構成を示す説明図An explanatory diagram showing a schematic configuration of a hybrid vehicle including a gas sensor control device according to Embodiment 1 マイコンの機能構成の一例を示すブロック図Block diagram showing an example of the functional configuration of a microcontroller マイコンにおいて実行される、ヒータの通電制御に関する処理を示すフローチャートFlowchart showing processing related to heater energization control executed by the microcomputer ハイブリッド車両におけるバッテリの充電レベルと走行モードとの関係、及びバッテリの充電レベルとヒータ制御モードとの関係を示す説明図An explanatory diagram showing the relationship between the battery charge level and the driving mode and the relationship between the battery charge level and the heater control mode in a hybrid vehicle.

<実施形態1>
以下、本発明の実施形態1に係るガスセンサ制御装置1及び加熱制御方法を、図1~図4を参照しつつ説明する。図1は、実施形態1に係るガスセンサ制御装置1を備えるハイブリッド車両200の概略構成を示す説明図である。ここで、先ず、ハイブリッド車両200について説明する。
<Embodiment 1>
Hereinafter, a gas sensor control device 1 and a heating control method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a hybrid vehicle 200 including a gas sensor control device 1 according to the first embodiment. Here, first, hybrid vehicle 200 will be explained.

ハイブリッド車両(以下、「HV車両」と表す場合がある。)100は、図1に示されるように、駆動力源としてエンジン201と、発電機能付きのモータ202とを備える。HV車両200では、走行モードとして、モータ202の駆動力のみによって走行するモータ走行モードと、主にエンジン201の駆動力を利用するエンジン走行モードとが設定されており、要求される駆動力等に応じて、それらの走行モード(モータ走行モード、エンジン走行モード)の切り替えが適宜、行われる。 A hybrid vehicle (hereinafter sometimes referred to as "HV vehicle") 100, as shown in FIG. 1, includes an engine 201 as a driving force source and a motor 202 with a power generation function. The HV vehicle 200 has two driving modes: a motor driving mode in which the vehicle is driven only by the driving force of the motor 202, and an engine driving mode which mainly utilizes the driving force of the engine 201. Accordingly, switching between these driving modes (motor driving mode, engine driving mode) is performed as appropriate.

HV車両200は、エンジン201及びモータ202の他に、図1に示されるように、インバータ203、バッテリ204、動力伝達系205、駆動輪206、ECU207等を備える。なお、本明細書では、説明の便宜上、HV車両200の構成は簡略化されている。そのため、HV車両200には、図1に示される構成要素以外の他の構成要素が、適宜、設けられ得る。 In addition to an engine 201 and a motor 202, the HV vehicle 200 includes an inverter 203, a battery 204, a power transmission system 205, drive wheels 206, an ECU 207, and the like, as shown in FIG. Note that in this specification, the configuration of HV vehicle 200 is simplified for convenience of explanation. Therefore, HV vehicle 200 may be provided with other components other than those shown in FIG. 1 as appropriate.

エンジン201は、ガソリン等を燃料として動力を生成する内燃機関であり、例えば、4気筒のガソリンエンジンからなる。エンジン201の気筒毎には、点火プラグが配置されている。また、エンジン201の上流側には、エアクリーナ、吸気管、インテークマニホールドが設けられている。吸気管には、吸入空気量を調節するスロットルバルブが設けられている。インテークマニホールドには、気筒毎に燃料を噴射する燃料噴射弁が設けられている。なお、他の実施形態において、エンジンは、燃料噴射弁をインテークマニホールドではなく、燃焼室内に設けた直噴エンジンであってもよい。 The engine 201 is an internal combustion engine that generates power using gasoline or the like as fuel, and is, for example, a four-cylinder gasoline engine. A spark plug is arranged for each cylinder of the engine 201. Furthermore, an air cleaner, an intake pipe, and an intake manifold are provided on the upstream side of the engine 201. The intake pipe is provided with a throttle valve that adjusts the amount of intake air. The intake manifold is provided with a fuel injection valve that injects fuel into each cylinder. Note that in other embodiments, the engine may be a direct injection engine in which the fuel injection valve is provided in the combustion chamber instead of in the intake manifold.

エンジン201の下流側には、図示されないエキゾーストマニホールド、及び排気管208が設けられている。排気管208の一端は、エキゾーストマニホールドに接続され、排気管208の他端は、触媒装置(三元触媒)に接続される。エンジン201の排気口から排出された排ガスは、エキゾーストマニホールドを介して排気管208へ導かれる。 An exhaust manifold and an exhaust pipe 208 (not shown) are provided downstream of the engine 201. One end of the exhaust pipe 208 is connected to an exhaust manifold, and the other end of the exhaust pipe 208 is connected to a catalyst device (three-way catalyst). Exhaust gas discharged from the exhaust port of the engine 201 is guided to the exhaust pipe 208 via the exhaust manifold.

エンジン201の出力軸であるクランクシャフトは、動力伝達系205の入力側と接続されており、エンジン201から出力される動力は、動力伝達系205を介して駆動輪へ伝達される。 A crankshaft, which is the output shaft of the engine 201, is connected to the input side of a power transmission system 205, and the power output from the engine 201 is transmitted to the driving wheels via the power transmission system 205.

排気管208には、排気管208内を流れる排ガス中に含まれる特定ガス(例えば、酸素ガス)の濃度を検知するガスセンサ2が取り付けられている。ガスセンサ2の詳細は、後述する。 A gas sensor 2 is attached to the exhaust pipe 208 to detect the concentration of a specific gas (for example, oxygen gas) contained in the exhaust gas flowing inside the exhaust pipe 208 . Details of the gas sensor 2 will be described later.

モータ(発電機能付きのモータ)202は、HV車両200の減速時に回生駆動されて駆動輪206の運動エネルギーを用いて発電可能なモータジェネレータからなる。モータ202により発電された電力は、インバータ203を介してバッテリ204へ供給される。インバータ203は、モータ202により発電された交流電力を直流電力に変換し、それにより得られた直流電力がバッテリ10へ供給される。また、インバータ203は、PWM制御(つまり、パルス幅変調制御)により、モータ202に電力を供給する。 The motor (motor with a power generation function) 202 is a motor generator that is regeneratively driven when the HV vehicle 200 decelerates and can generate power using the kinetic energy of the drive wheels 206. Electric power generated by motor 202 is supplied to battery 204 via inverter 203. Inverter 203 converts AC power generated by motor 202 into DC power, and the resulting DC power is supplied to battery 10 . Furthermore, the inverter 203 supplies power to the motor 202 through PWM control (that is, pulse width modulation control).

バッテリ204は、駆動用バッテリであり、電力を充放電可能な電池(例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池等)からなる。バッテリ204は、モータ202に供給される電力を蓄える。 The battery 204 is a driving battery, and is made of a battery that can charge and discharge power (for example, a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, etc.). Battery 204 stores power supplied to motor 202.

動力伝達系205の出力側は、駆動輪206の車軸と接続されている。エンジン201又はモータ202から出力される動力は、動力伝達系205及び車軸を介して駆動輪206へ伝達される。動力伝達系205は、変速機を含んでおり、エンジン201又はモータ202から出力される動力は、動力伝達系205で変速されて駆動輪206へ伝達される。 The output side of the power transmission system 205 is connected to an axle of a drive wheel 206. Power output from the engine 201 or motor 202 is transmitted to drive wheels 206 via a power transmission system 205 and an axle. The power transmission system 205 includes a transmission, and the power output from the engine 201 or the motor 202 is changed in speed by the power transmission system 205 and transmitted to the drive wheels 206.

なお、HV車両200において、駆動力源(エンジン201又はモータ202)から出力される動力(駆動力)が伝達される駆動輪206は、前輪であってもよいし、後輪であってもよい。また、動力伝達系205の出力側から出力される動力は、図示されないプロペラシャフトを介して前輪及び後輪の双方へ伝達されてもよい。 Note that in the HV vehicle 200, the driving wheels 206 to which the power (driving force) output from the driving force source (engine 201 or motor 202) is transmitted may be the front wheels or the rear wheels. . Further, the power output from the output side of the power transmission system 205 may be transmitted to both the front wheels and the rear wheels via a propeller shaft (not shown).

ECU(Electronic Control Unit)207は、HV車両200における各種の制御等を行うコンピュータである。ECU207には、プロセッサ、メモリ等のコンピュータハードウェアが搭載されており、インストールされたOS(Operating System)、アプリケーションプログラム等のソフトウェアに従って動作する。 ECU (Electronic Control Unit) 207 is a computer that performs various controls in HV vehicle 200. The ECU 207 is equipped with computer hardware such as a processor and memory, and operates according to installed software such as an OS (Operating System) and application programs.

ECU207は、燃料噴射弁、点火回路、ディストリビュータ、ガスセンサ制御装置1の制御装置3等に対して電気的に接続されている。点火回路は、ECU207から出力される信号に基づいて点火プラグを駆動する高電圧電流を発生させる電気回路である。ディストリビュータは、点火回路から出力される高電圧電流をクランク角に同期して点火プラグに分配する。ディストリビュータには、クランク角を検出する(つまり、エンジン回転数を検出する)回転センサが取り付けられている。制御装置3は、ガスセンサ2の動作を制御する。 The ECU 207 is electrically connected to the fuel injection valve, the ignition circuit, the distributor, the control device 3 of the gas sensor control device 1, and the like. The ignition circuit is an electric circuit that generates a high voltage current that drives a spark plug based on a signal output from the ECU 207. The distributor distributes the high voltage current output from the ignition circuit to the spark plugs in synchronization with the crank angle. A rotation sensor that detects the crank angle (that is, detects the engine speed) is attached to the distributor. The control device 3 controls the operation of the gas sensor 2.

ECU207は、例えば、エンジン201の空燃比フィードバック制御を行う処理や、走行モードの選択、切り替えを行う処理等の各種処理を実行する。 The ECU 207 executes various processes such as, for example, performing air-fuel ratio feedback control of the engine 201, and selecting and switching driving modes.

次いで、ガスセンサ制御装置1について説明する。ガスセンサ制御装置1は、図1に示されるように、主として、ガスセンサ2と、制御装置3とを備える。 Next, the gas sensor control device 1 will be explained. The gas sensor control device 1 mainly includes a gas sensor 2 and a control device 3, as shown in FIG.

ガスセンサ2は、エンジン201の空燃比フィードバック制御に用いられるものであり、排気管208内を流れる排ガスを検知対象ガスとする全領域空燃比センサである。ガスセンサ2の動作は、制御装置3により制御される。また、ガスセンサ2は、ECU207を介して供給されるバッテリ204からの電力を利用して動作する。 The gas sensor 2 is used for air-fuel ratio feedback control of the engine 201, and is a full-range air-fuel ratio sensor whose detection target gas is exhaust gas flowing in the exhaust pipe 208. The operation of the gas sensor 2 is controlled by a control device 3. Further, the gas sensor 2 operates using electric power from the battery 204 supplied via the ECU 207.

ガスセンサ2は、排ガス中に含まれる酸素ガス(特定ガス)の濃度を検知するセンサ素子(検知セル)51、センサ素子51を加熱するヒータ素子53、それらを収容するハウジング(不図示)等を備える。 The gas sensor 2 includes a sensor element (detection cell) 51 that detects the concentration of oxygen gas (specific gas) contained in exhaust gas, a heater element 53 that heats the sensor element 51, a housing (not shown) that houses them, and the like. .

センサ素子51は、固体電解質体55,57、絶縁基体59,61を積層した構造を含む。固体電解質体55,57は、イットリアを安定化剤に用いた部分安定化ジルコニア(YSZ)を主成分とする材料によって形成され、酸素イオン伝導性を有する。絶縁基体59,61は、アルミナを主成分とする材料によって形成される。ヒータ素子53は、固体電解質体55,57の早期活性化や、活性の安定性維持等のために、センサ素子51に積層されている。 The sensor element 51 includes a structure in which solid electrolyte bodies 55 and 57 and insulating base bodies 59 and 61 are stacked. The solid electrolyte bodies 55 and 57 are formed of a material whose main component is partially stabilized zirconia (YSZ) using yttria as a stabilizer, and have oxygen ion conductivity. The insulating substrates 59 and 61 are formed of a material containing alumina as a main component. The heater element 53 is stacked on the sensor element 51 in order to activate the solid electrolyte bodies 55, 57 early, maintain stability of activation, etc.

センサ素子51は、詳細には、検知室63、拡散律速部65、酸素ポンプセル(以下、「Ipセル」と表す場合がある。)67と、酸素分圧検知セル(以下、「Vsセル」と表す場合がある。)69と、絶縁基体59,61とを備える。 In detail, the sensor element 51 includes a detection chamber 63, a diffusion rate limiting section 65, an oxygen pump cell (hereinafter sometimes referred to as an "Ip cell") 67, and an oxygen partial pressure detection cell (hereinafter referred to as a "Vs cell"). ) 69 and insulating bases 59 and 61.

検知室63は、排気管208内を流れる排ガスが導入される小空間である。拡散律速部65は、多孔質状の部材(例えば、アルミナ)によって形成され、検知室63内に排ガスを導入する際の流入量を調整する。 The detection chamber 63 is a small space into which exhaust gas flowing in the exhaust pipe 208 is introduced. The diffusion rate controlling section 65 is formed of a porous member (for example, alumina), and adjusts the amount of exhaust gas introduced into the detection chamber 63 .

Ipセル67は、固体電解質体55と、固体電解質体55を挟むように形成された多孔質の一対の電極71,73とを備える。これらの電極71,73は、例えば白金(Pt)を主成分とする材料によって形成される。Ipセル67は、電極71,73間に電流が供給されることで、電極71が接する雰囲気(排ガス)と電極73が接する雰囲気(検知室63内の雰囲気)との間で、酸素の汲み出し及び汲み入れ(所謂、酸素ポンピング)を行う。 The Ip cell 67 includes a solid electrolyte body 55 and a pair of porous electrodes 71 and 73 formed so as to sandwich the solid electrolyte body 55 therebetween. These electrodes 71 and 73 are formed of a material containing platinum (Pt) as a main component, for example. In the Ip cell 67, by supplying a current between the electrodes 71 and 73, oxygen is pumped out and generated between the atmosphere (exhaust gas) in contact with the electrode 71 and the atmosphere (atmosphere inside the detection chamber 63) in contact with the electrode 73. Perform pumping (so-called oxygen pumping).

絶縁基体61は、電極71の上部となる位置に開口75を有する。開口75には多孔質の例えばアルミナからなる保護層77が設けられている。 The insulating base 61 has an opening 75 at a position above the electrode 71. The opening 75 is provided with a porous protective layer 77 made of, for example, alumina.

Vsセル69は、固体電解質体57と、固体電解質体57を挟むように形成された多孔質の一対の電極79,81とを備える。これらの電極79,81は、例えば白金(Pt)を主成分とする材料によって形成される。それらのうち、電極79は、固体電解質体57の面のうち、検知室63側の面に設けられており、電極81は、検知室63内の酸素濃度の検知のための基準となる酸素濃度を維持する酸素基準電極として機能する。 The Vs cell 69 includes a solid electrolyte body 57 and a pair of porous electrodes 79 and 81 formed to sandwich the solid electrolyte body 57 therebetween. These electrodes 79 and 81 are formed of a material containing platinum (Pt) as a main component, for example. Of these, the electrode 79 is provided on the surface of the solid electrolyte body 57 on the detection chamber 63 side, and the electrode 81 is provided with an oxygen concentration that is a reference for detecting the oxygen concentration in the detection chamber 63. functions as an oxygen reference electrode to maintain

Vsセル69は、主として、固体電解質体57によって隔てられた雰囲気(電極79と接する検知室63内の雰囲気と、電極81と接する雰囲気)間の酸素分圧差に応じて電圧(起電力)を発生する。 The Vs cell 69 mainly generates a voltage (electromotive force) depending on the oxygen partial pressure difference between the atmospheres separated by the solid electrolyte body 57 (the atmosphere in the detection chamber 63 in contact with the electrode 79 and the atmosphere in contact with the electrode 81). do.

ヒータ素子53は、センサ素子51(特に、固体電解質体55,57)を加熱して活性化させる素子であり、ヒータ(発熱抵抗体)83と、絶縁基体85,87とを備える。ヒータ83は、白金を主体とする材料によって構成される。ヒータ83は、絶縁基体85と絶縁基体87の間に挟まれている。絶縁基体85,87は、アルミナを主成分とする材料によって形成される。 The heater element 53 is an element that heats and activates the sensor element 51 (in particular, the solid electrolyte bodies 55 and 57), and includes a heater (heating resistor) 83 and insulating base bodies 85 and 87. The heater 83 is made of a material mainly composed of platinum. Heater 83 is sandwiched between insulating base 85 and insulating base 87. The insulating substrates 85 and 87 are formed of a material whose main component is alumina.

制御装置3は、マイクロコンピュータ(以下、「マイコン」と表す場合がある。)91と、特定用途向け集積回路(以下、「ASIC」と表す場合がある。)93と、ヒータ電圧供給回路95とを備える。マイコン91は、公知の構成のCPU(Central Processing Unit)91a、ROM(Read Only Memory)91b、RAM(Random Access Memory)91c等を搭載したマイコンチップである。 The control device 3 includes a microcomputer (hereinafter sometimes referred to as "microcomputer") 91, an application specific integrated circuit (hereinafter sometimes referred to as "ASIC") 93, and a heater voltage supply circuit 95. Equipped with. The microcomputer 91 is a microcomputer chip equipped with a CPU (Central Processing Unit) 91a, a ROM (Read Only Memory) 91b, a RAM (Random Access Memory) 91c, etc. with a known configuration.

ASIC93は、Ip検知回路101、Ip駆動回路103、抵抗検知回路105、電圧出力回路107、基準電圧比較回路109、Icp供給回路111等を備える。 The ASIC 93 includes an Ip detection circuit 101, an Ip drive circuit 103, a resistance detection circuit 105, a voltage output circuit 107, a reference voltage comparison circuit 109, an Icp supply circuit 111, and the like.

Ip検知回路101は、Ipセル67の電極71,73間に流れる電流Ipを電圧変換し、その変換した電圧を検知信号としてマイコン91に出力する。抵抗検知回路105は、定期的に、予め定められた値の電流をVsセル69に通電し、その通電に応答して得られる電圧変化量(電圧Vsの変化量)を検知するための回路である。この抵抗検知回路105によって検知された電圧Vsの変化量を示す値は、マイコン91に出力される。 The Ip detection circuit 101 converts the current Ip flowing between the electrodes 71 and 73 of the Ip cell 67 into a voltage, and outputs the converted voltage to the microcomputer 91 as a detection signal. The resistance detection circuit 105 is a circuit that periodically supplies a current of a predetermined value to the Vs cell 69 and detects the amount of voltage change (amount of change in voltage Vs) obtained in response to the energization. be. A value indicating the amount of change in voltage Vs detected by this resistance detection circuit 105 is output to the microcomputer 91.

マイコン91では、抵抗検知回路105から出力された値と、ROM91bに記憶されている電圧Vsの変化量とVsセル60のインピーダンスRiとが予め関連付けられたテーブルとに基づいて、Vsセル69のインピーダンスRiが求められる。Vsセル69のインピーダンスRiは、Vsセル69の温度、即ちセンサ素子51全体の温度と相関があり、マイコン91は、Vsセル69のインピーダンスRiに基づいて、ガスセンサ2(センサ素子51)の温度を検知する。 The microcomputer 91 determines the impedance of the Vs cell 69 based on the value output from the resistance detection circuit 105 and a table in which the amount of change in the voltage Vs and the impedance Ri of the Vs cell 60 are associated in advance, which is stored in the ROM 91b. Ri is required. The impedance Ri of the Vs cell 69 is correlated with the temperature of the Vs cell 69, that is, the temperature of the entire sensor element 51, and the microcomputer 91 determines the temperature of the gas sensor 2 (sensor element 51) based on the impedance Ri of the Vs cell 69. Detect.

電圧出力回路107は、Vsセル69の電極79,81間に生ずる起電力Vsを検知する。基準電圧比較回路109は、予め定められた基準電圧と、電圧出力回路107において検知された起電力Vsとの比較を行い、その比較結果をIp駆動回路103に出力する。Ip駆動回路103は、基準電圧比較回路109から出力された比較結果に基づいて、Ipセル67の電極71,83間に供給する電流Ipの大きさ及び向きを制御する。Icp供給回路111は、Vsセル69の電極81から電極79へ向かって流れる微小電流Icpを供給する。 Voltage output circuit 107 detects electromotive force Vs generated between electrodes 79 and 81 of Vs cell 69. The reference voltage comparison circuit 109 compares a predetermined reference voltage with the electromotive force Vs detected by the voltage output circuit 107 and outputs the comparison result to the Ip drive circuit 103. The Ip drive circuit 103 controls the magnitude and direction of the current Ip supplied between the electrodes 71 and 83 of the Ip cell 67 based on the comparison result output from the reference voltage comparison circuit 109. The Icp supply circuit 111 supplies a small current Icp flowing from the electrode 81 of the Vs cell 69 toward the electrode 79.

ヒータ電圧供給回路95は、後述するように、マイコン91のCPU91a(ヒータ制御部91d)からの指示に応じて、ヒータ83の両端に印加される電圧Vhを公知のPI制御のもとに生成すると共に、ヒータ(発熱抵抗体)83の両端に、所定の電圧(例えば、後述する検知モードの場合、12V)を印加することで、ヒータ83を発熱させる。 As described later, the heater voltage supply circuit 95 generates a voltage Vh to be applied to both ends of the heater 83 under known PI control in response to instructions from the CPU 91a (heater control unit 91d) of the microcomputer 91. At the same time, by applying a predetermined voltage (for example, 12 V in the case of a detection mode described later) to both ends of the heater (heating resistor) 83, the heater 83 generates heat.

ここで、ガスセンサ2の基本的な動作について、簡単に説明する。ここでは、ガスセンサ2を用いて検知対象ガスの酸素濃度(排ガスの空燃比)を検知する動作について説明する。なお、排ガスの空燃比を検知する際には、基準電圧比較回路109で比較対象となる基準電圧(例えば450mV)が設定される。 Here, the basic operation of the gas sensor 2 will be briefly explained. Here, the operation of detecting the oxygen concentration of the detection target gas (air-fuel ratio of exhaust gas) using the gas sensor 2 will be described. Note that when detecting the air-fuel ratio of exhaust gas, a reference voltage (for example, 450 mV) to be compared is set in the reference voltage comparison circuit 109.

先ず、Icp供給回路111が、Vsセル69の電極81から固体電解質体57を介して電極79に向けて微小電流Icpを供給する。この通電により、排ガス中の酸素は、酸素イオンとなって、固体電解質体57を介して電極79側から電極81側に移動する。 First, the Icp supply circuit 111 supplies a minute current Icp from the electrode 81 of the Vs cell 69 to the electrode 79 via the solid electrolyte body 57. By this energization, oxygen in the exhaust gas becomes oxygen ions and moves from the electrode 79 side to the electrode 81 side via the solid electrolyte body 57.

Vsセル69に微小電流Icpが供給されると、酸素イオンは電極79側から電極81側に移動し、排ガス中の酸素濃度に応じた起電力Vsを発生させるための基準となる酸素濃度雰囲気が生成される。 When a minute current Icp is supplied to the Vs cell 69, oxygen ions move from the electrode 79 side to the electrode 81 side, creating an oxygen concentration atmosphere that serves as a reference for generating an electromotive force Vs according to the oxygen concentration in the exhaust gas. generated.

電圧出力回路107は、両電極79,81間の起電力Vsを検知し、検知した起電力Vsを基準電圧比較回路109に出力する。基準電圧比較回路109は、起電力Vsと基準電圧とを比較し、比較結果をIp駆動回路103に出力する。 The voltage output circuit 107 detects the electromotive force Vs between the electrodes 79 and 81 and outputs the detected electromotive force Vs to the reference voltage comparison circuit 109. The reference voltage comparison circuit 109 compares the electromotive force Vs and the reference voltage, and outputs the comparison result to the Ip drive circuit 103.

Ip駆動回路103は、基準電圧比較回路109による比較結果に基づいて、起電力Vsが基準電圧となるように、Ipセル67の電極71,73間に供給する電流Ipの大きさ及び向きを制御する。これにより、Ipセル67による検知室63内への酸素の汲み入れ又は検知室63からの酸素の汲み出しが行われる。 The Ip drive circuit 103 controls the magnitude and direction of the current Ip supplied between the electrodes 71 and 73 of the Ip cell 67, based on the comparison result by the reference voltage comparison circuit 109, so that the electromotive force Vs becomes the reference voltage. do. As a result, oxygen is pumped into or out of the detection chamber 63 by the Ip cell 67.

ここで、検知室63内に流入した排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチであった場合、Ipセル67において外部から検知室63内に酸素を汲み入れるように、電極71,73間に供給される電流Ipの大きさや向きが制御される。一方、検知室63内に流入した排ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンであった場合、Ipセル67において検知室63から外部へ酸素を汲み出すように、電極71,73間に供給される電流Ipの大きさ及び向きが制御される。 Here, if the air-fuel ratio of the exhaust gas that has flowed into the detection chamber 63 is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the electrodes 71 and 73 are connected so that oxygen is pumped into the detection chamber 63 from the outside in the Ip cell 67. The magnitude and direction of the supplied current Ip are controlled. On the other hand, when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the detection chamber 63 is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, oxygen is supplied between the electrodes 71 and 73 in the Ip cell 67 so as to pump oxygen from the detection chamber 63 to the outside. The magnitude and direction of the current Ip are controlled.

このときの電流Ipは、Ip検知回路101において電圧変換され、その電圧変換された電流Ipは、検知信号としてマイコン91に出力される。マイコン91は、検知信号に基づいて検知対象ガス中に含まれる酸素濃度対応値、更には排気ガスの空燃比を算出する。このようにして、ガスセンサ2を用いて検知対象ガスの酸素濃度(排ガスの空燃比)が検知される。 The current Ip at this time is converted into a voltage by the Ip detection circuit 101, and the voltage-converted current Ip is output to the microcomputer 91 as a detection signal. The microcomputer 91 calculates a value corresponding to the oxygen concentration contained in the detection target gas and further the air-fuel ratio of the exhaust gas based on the detection signal. In this way, the oxygen concentration of the detection target gas (the air-fuel ratio of the exhaust gas) is detected using the gas sensor 2.

次いで、ガスセンサ制御装置1において行われる、ヒータ83の通電制御方法(ガスセンサ制御装置1の加熱制御方法)について説明する。なお、このヒータ83の通電制御は、HV車両200の走行中に行われるものである。 Next, a method for controlling energization of the heater 83 (a heating control method for the gas sensor control device 1) performed in the gas sensor control device 1 will be described. Note that this energization control of heater 83 is performed while HV vehicle 200 is running.

図2は、マイコン91の機能構成の一例を示すブロック図である。マイコン91には、ソフトウェアによって、ヒータ制御部91d、第1判定部91e、第2判定部91f、第3判定部91g、第4判定部91h、第5判定部91iが構築されている。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the microcomputer 91. As shown in FIG. In the microcomputer 91, a heater control section 91d, a first determination section 91e, a second determination section 91f, a third determination section 91g, a fourth determination section 91h, and a fifth determination section 91i are constructed using software.

ここで、マイコン91のヒータ制御部91d等において実行される処理内容を、図3を参照しつつ説明する。図3は、マイコン91において実行される、ヒータ83の通電制御に関する処理を示すフローチャートである。イグニッションスイッチが操作されて、HV車両200のハイブリッドシステム(ECU207等)が起動すると、ECU207により、走行モードとしてモータ走行モードを選択する処理が実行される。このような状況において、ユーザ(運転者)によりアクセルペダルが踏み込まれると、HV車両200は、停止した状態から、モータ走行モードで走行し始める。その後、ECU207は、HV車両200の運転状況(要求駆動力等)に応じて、適宜、走行モードを切り替える処理を実行する。 Here, the contents of processing executed in the heater control section 91d and the like of the microcomputer 91 will be explained with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing processing related to power supply control of the heater 83, which is executed by the microcomputer 91. When the ignition switch is operated and the hybrid system (ECU 207, etc.) of the HV vehicle 200 is started, the ECU 207 executes a process of selecting the motor drive mode as the drive mode. In such a situation, when the user (driver) depresses the accelerator pedal, HV vehicle 200 starts running in the motor drive mode from a stopped state. Thereafter, ECU 207 executes processing to switch the driving mode as appropriate depending on the driving situation (required driving force, etc.) of HV vehicle 200.

HV車両200の走行中において、第1判定部91eは、ステップS11に示されるように、走行モードが、モータ走行モードであるか否かを判定(つまり、モータ走行モード、又はエンジン走行モードかを判定)する処理を実行する(第1判定工程)。HV車両の走行モードの情報は、定期的に、ECU207からマイコン91に対して供給されており、第1判定部91eは、適宜、走行モードの情報を取得することができる。ステップS11において、第1判定部91eにより、モータ走行モードであると判定された場合、ステップS12へ移行する。これに対して、ステップS11において、モータ走行モードでない(つまり、エンジン走行モード)と判定された場合、ステップS21へ移行する。 While the HV vehicle 200 is running, the first determining unit 91e determines whether the driving mode is the motor driving mode (that is, whether the driving mode is the motor driving mode or the engine driving mode), as shown in step S11. judgment) is executed (first judgment step). Information on the driving mode of the HV vehicle is periodically supplied from the ECU 207 to the microcomputer 91, and the first determination unit 91e can acquire the information on the driving mode as appropriate. In step S11, if the first determination unit 91e determines that the mode is the motor drive mode, the process moves to step S12. On the other hand, if it is determined in step S11 that the mode is not the motor drive mode (that is, the engine drive mode), the process moves to step S21.

ステップS21へ移行すると、ヒータ制御部91dは、センサ素子(検知セル)51を検知可能な状態とする活性温度(例えば、750℃)でヒータ83を発熱させる処理を実行する。ヒータ制御部91dは、予め定められている活性温度を目標として、ヒータ電圧供給回路95を介して、ヒータ(発熱抵抗体)83の両端に、所定の電圧(ヒータ制御電圧1)を印加する。ヒータ制御電圧1は、例えば、12Vである。なお、本明細書において、ヒータ83が通電制御されるモードを、「ヒータ制御モード」と称する。そして、活性温度(例えば、750℃)でヒータ83が発熱するように行うヒータ制御モードを、「検知モード」と称する。また、ヒータ83の通電を停止して、ヒータ83の発熱を停止するヒータ制御モードを、「停止モード」と称する。ステップS21における処理が終了すると、再び、ステップS11へ戻される。 In step S21, the heater control unit 91d executes a process of causing the heater 83 to generate heat at an activation temperature (for example, 750° C.) that makes the sensor element (detection cell) 51 in a detectable state. The heater control unit 91d applies a predetermined voltage (heater control voltage 1) to both ends of the heater (heating resistor) 83 via the heater voltage supply circuit 95, aiming at a predetermined activation temperature. Heater control voltage 1 is, for example, 12V. Note that in this specification, the mode in which the heater 83 is energized is referred to as a "heater control mode." A heater control mode in which the heater 83 generates heat at an activation temperature (for example, 750° C.) is referred to as a "detection mode." Further, a heater control mode in which the heater 83 is de-energized to stop the heater 83 from generating heat is referred to as a "stop mode." When the process in step S21 ends, the process returns to step S11 again.

ステップS12において、第2判定部91fは、バッテリ204の充電レベルが第1閾値αを上回るか否かを判定する処理を実行する(第2判定工程)。第1閾値αは、予め定められた値であり、ROM91bに記憶されている。第1閾値αは、例えば、バッテリ204がフル充電されたときのバッテリ204の充電レベルに対する50%の充電レベルとして設定される。ステップS12において、第2判定部91fにより、バッテリ204の充電レベルが第1閾値αを上回ると判定された場合、ステップS13へ移行する。これに対して、ステップS12において、バッテリ204の充電レベルが第1閾値αを上回らないと判定された場合(つまり、充電レベルが第1閾値α以下と判定された場合)、ステップS20へ移行する。 In step S12, the second determination unit 91f executes a process of determining whether the charge level of the battery 204 exceeds the first threshold value α (second determination step). The first threshold value α is a predetermined value and is stored in the ROM 91b. The first threshold value α is set, for example, as a charge level of 50% of the charge level of the battery 204 when the battery 204 is fully charged. In step S12, if the second determination unit 91f determines that the charge level of the battery 204 exceeds the first threshold value α, the process moves to step S13. On the other hand, if it is determined in step S12 that the charge level of the battery 204 does not exceed the first threshold α (that is, if the charge level is determined to be equal to or lower than the first threshold α), the process moves to step S20. .

ステップS20へ移行すると、ヒータ制御部91dは、センサ素子51を検知可能な状態とする活性温度(例えば、750℃)でヒータ83を発熱させる処理を実行する。ステップS20の処理内容は、基本的に、上述したステップS21と同様である。ステップS20における処理が終了すると、再び、ステップS11へ戻される。 In step S20, the heater control unit 91d executes a process of causing the heater 83 to generate heat at an activation temperature (for example, 750° C.) that makes the sensor element 51 detectable. The processing content of step S20 is basically the same as step S21 described above. When the process in step S20 ends, the process returns to step S11 again.

ステップS13において、第3判定部91gは、ヒータ制御モードが、停止モードであるか否かを判定する処理を実行する(第3判定工程)。ステップS13において、第3判定部91gにより、停止モードであると判定された場合、ステップS14へ移行する。これに対して、ステップS13において、ヒータ制御モードが、停止モードではないと判定された場合、ステップS15へ移行する。 In step S13, the third determination unit 91g executes a process of determining whether the heater control mode is the stop mode (third determination step). In step S13, if the third determination unit 91g determines that the mode is the stop mode, the process moves to step S14. On the other hand, if it is determined in step S13 that the heater control mode is not the stop mode, the process moves to step S15.

ステップS14において、第4判定部91hは、バッテリ204の充電レベルが第2閾値βを下回るか否かを判定する処理を実行する(第4判定工程)。第2閾値βは、予め定められた値であり、上述した第1閾値αよりも大きな値として設定される(β>α)。ステップS14において、バッテリ204の充電レベルが第2閾値βを下回ると判定された場合、ステップS16へ移行する。これに対して、ステップS14において、バッテリ204の充電レベルが第2閾値βを下回らないと判定された場合(つまり、充電レベルが第2閾値β以上と判定された場合)、ステップS17へ移行する。 In step S14, the fourth determination unit 91h executes a process of determining whether the charge level of the battery 204 is below the second threshold value β (fourth determination step). The second threshold value β is a predetermined value, and is set as a value larger than the first threshold value α described above (β>α). If it is determined in step S14 that the charge level of the battery 204 is lower than the second threshold value β, the process moves to step S16. On the other hand, if it is determined in step S14 that the charge level of the battery 204 is not lower than the second threshold β (that is, if the charge level is determined to be equal to or higher than the second threshold β), the process moves to step S17. .

ステップS16へ移行すると、ヒータ制御部91dは、ヒータ83を活性温度よりも低い待機温度(例えば、550℃)で発熱させる待機モードで、ヒータ83の通電制御を行う。ヒータ制御部91dは、予め定められている待機温度を目標として、ヒータ電圧供給回路95を介して、ヒータ(発熱抵抗体)83の両端に、所定の電圧(ヒータ制御電圧2)を印加する。ヒータ制御電圧2は、上述したヒータ制御電圧1よりも低い値である。本明細書において、ヒータ83を活性温度よりも低い待機温度で発熱させるヒータ制御モードを、上記のように「待機モード」と称する。ステップS16における処理が終了すると、再び、ステップS11へ戻される。 In step S16, the heater control unit 91d controls the energization of the heater 83 in a standby mode in which the heater 83 generates heat at a standby temperature (for example, 550° C.) lower than the activation temperature. The heater control unit 91d applies a predetermined voltage (heater control voltage 2) to both ends of the heater (heating resistor) 83 via the heater voltage supply circuit 95, aiming at a predetermined standby temperature. Heater control voltage 2 is a value lower than heater control voltage 1 described above. In this specification, the heater control mode in which the heater 83 generates heat at a standby temperature lower than the activation temperature is referred to as the "standby mode" as described above. When the process in step S16 ends, the process returns to step S11 again.

ステップS17へ移行すると、ヒータ制御部91dは、ヒータ制御モードを停止モードのまま維持した状態で、ヒータ83の通電制御を行う。したがって、ステップS17では、ヒータ83の発熱が停止された状態が維持される。ステップS17における処理が終了すると、再び、ステップS11へ戻される。 In step S17, the heater control unit 91d controls the energization of the heater 83 while maintaining the heater control mode in the stop mode. Therefore, in step S17, the state in which the heat generation of the heater 83 is stopped is maintained. When the process in step S17 is completed, the process returns to step S11 again.

ステップS15において、第5判定部91iは、バッテリ204の充電レベルが第3閾値γを上回るか否かを判定する処理を実行する(第5判定工程)。第3閾値γは、予め定められた値であり、上述した第2閾値よりも大きな値として設定される(γ>β)。ステップ15において、バッテリ204の充電レベルが第3閾値γを上回ると判定された場合、ステップS18へ移行する。これに対して、ステップ15おいて、バッテリ204の充電レベルが第3閾値γを上回らないと判定された場合(つまり、充電レベルが第3閾値γ以下と判定された場合)、ステップS19へ移行する。 In step S15, the fifth determination unit 91i executes a process of determining whether the charge level of the battery 204 exceeds the third threshold value γ (fifth determination step). The third threshold value γ is a predetermined value, and is set as a value larger than the above-mentioned second threshold value (γ>β). If it is determined in step S15 that the charge level of the battery 204 exceeds the third threshold value γ, the process moves to step S18. On the other hand, if it is determined in step S15 that the charge level of the battery 204 does not exceed the third threshold value γ (that is, if the charge level is determined to be equal to or lower than the third threshold value γ), the process moves to step S19. do.

ステップS18へ移行すると、ヒータ制御部91dは、停止モードでヒータ83の通電制御を行う。つまり、ステップS18では、ヒータ83の発熱が停止される。ステップS18における処理が終了すると、再び、ステップS11へ戻される。 When the process moves to step S18, the heater control unit 91d controls the energization of the heater 83 in the stop mode. That is, in step S18, the heat generation of the heater 83 is stopped. When the process in step S18 ends, the process returns to step S11 again.

ステップS19へ移行すると、ヒータ制御部91dは、ヒータ83を活性温度よりも低い待機温度(例えば、550℃)で発熱させる待機モードで、ヒータ83の通電制御を行う。ステップS19における処理が終了すると、再び、ステップS11へ戻される。 In step S19, the heater control unit 91d controls the energization of the heater 83 in a standby mode in which the heater 83 generates heat at a standby temperature (for example, 550° C.) lower than the activation temperature. When the process in step S19 ends, the process returns to step S11 again.

なお、ヒータ制御部91dは、バッテリ204の充電レベルに応じて、ヒータ制御モードの選択、及び切り替えを行うように構成されている。 Note that the heater control section 91d is configured to select and switch the heater control mode according to the charge level of the battery 204.

図4は、ハイブリッド車両200におけるバッテリ204の充電レベルと走行モードとの関係、及びバッテリ204の充電レベルとヒータ制御モードとの関係を示す説明図である。図4には、縦軸がバッテリ204の充電レベルに対応し、横軸が時間に対応したグラフが示されている。ここで、図4のグラフ中に示される時間t1~時間t8の各タイミングに、マイコン91(ヒータ制御部91等)において実行される処理内容を、図3のフローチャートを参照しつつ説明する。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the charge level of the battery 204 and the driving mode and the relationship between the charge level of the battery 204 and the heater control mode in the hybrid vehicle 200. FIG. 4 shows a graph in which the vertical axis corresponds to the charge level of the battery 204 and the horizontal axis corresponds to time. Here, the processing contents executed in the microcomputer 91 (heater control unit 91, etc.) at each timing from time t1 to time t8 shown in the graph of FIG. 4 will be explained with reference to the flowchart of FIG. 3.

時間t1のタイミングにおいて、HV車両200の走行モードは、モータ走行モードであり、バッテリ204の充電レベルL1は、β<L1<γである。この場合のヒータ83の通電制御は、図3のフローチャートを、ステップS11、ステップS12、ステップS13、ステップS14及びステップS17の順で移行するように行われる。そして、ステップS17において、ヒータ制御部91dは、ヒータ制御モードを停止モードのまま維持した状態で、ヒータ83の通電制御を行う。つまり、ヒータ83の発熱が停止される。このように時間t1のタイミングでは、バッテリ204の充電レベルL1が十分高く(β<L1)、これからしばらくの間、モータ走行モードでの走行が予想されるため、ヒータ制御モードは、停止モードのまま維持される。 At time t1, the driving mode of HV vehicle 200 is motor driving mode, and charge level L1 of battery 204 satisfies β<L1<γ. The energization control of the heater 83 in this case is performed so that the flowchart of FIG. 3 moves in the order of step S11, step S12, step S13, step S14, and step S17. Then, in step S17, the heater control unit 91d controls the energization of the heater 83 while maintaining the heater control mode in the stop mode. In other words, the heat generation of the heater 83 is stopped. As described above, at the timing of time t1, the charge level L1 of the battery 204 is sufficiently high (β<L1), and since it is expected that the vehicle will be driven in the motor drive mode for some time from now, the heater control mode remains in the stop mode. maintained.

時間t2のタイミングにおいて、HV車両200の走行モードは、モータ走行モードであり、バッテリ204の充電レベルL2は、第1閾値αを上回りつつ、第2閾値βを下回る(つまり、α<L2<β)。この場合のヒータ83の通電制御は、図3のフローチャートを、ステップS11、ステップS12、ステップS13、ステップS14及びステップS16の順で移行するように行われる。そして、ステップS16において、ヒータ制御部91dは、ヒータ制御モードを、停止モードから待機モードへ切り替えると共に、待機モードで、ヒータ83の通電制御を行う。ヒータ83は、待機温度(例えば、550℃)となるように発熱する。このように時間t2のタイミングでは、バッテリ204の充電レベルL2が第2閾値βを下回り、近い将来、走行モードがエンジン走行モードに切り替わることが予想されるため、ヒータ制御モードは、待機モードに切り替えられる。 At time t2, the driving mode of the HV vehicle 200 is the motor driving mode, and the charge level L2 of the battery 204 is higher than the first threshold α and lower than the second threshold β (that is, α<L2<β ). The energization control of the heater 83 in this case is performed so that the flowchart of FIG. 3 moves in the order of step S11, step S12, step S13, step S14, and step S16. Then, in step S16, the heater control section 91d switches the heater control mode from the stop mode to the standby mode, and controls the energization of the heater 83 in the standby mode. The heater 83 generates heat to a standby temperature (for example, 550° C.). In this way, at time t2, the charge level L2 of the battery 204 falls below the second threshold β, and it is expected that the driving mode will switch to the engine driving mode in the near future, so the heater control mode is switched to the standby mode. It will be done.

時間t3のタイミングにおいて、HV車両200の走行モードは、エンジン走行モードであり、バッテリ204の充電レベルL3は、第1閾値α未満である。この場合のヒータ83の通電制御は、図3のフローチャートを、ステップS11、及びステップS21の順で移行するように行われる。そして、ステップS21において、ヒータ制御部91dは、ヒータ制御モードを、待機モードから検知モードへ切り替えると共に、検知モードで、ヒータ83の通電制御を行う。ヒータ83は、活性温度(例えば、750℃)となるように発熱する。このように時間t3のタイミングでは、走行モードがエンジン走行モードに切り替わっているため、ヒータ制御モードは、検知モードとなる。 At time t3, the driving mode of the HV vehicle 200 is the engine driving mode, and the charge level L3 of the battery 204 is less than the first threshold value α. The energization control of the heater 83 in this case is performed so that the flowchart of FIG. 3 moves in the order of step S11 and step S21. Then, in step S21, the heater control section 91d switches the heater control mode from the standby mode to the detection mode, and controls the energization of the heater 83 in the detection mode. The heater 83 generates heat to reach an activation temperature (for example, 750° C.). As described above, at the timing of time t3, since the driving mode has been switched to the engine driving mode, the heater control mode becomes the detection mode.

時間t4のタイミングにおいて、HV車両200の走行モードは、モータ走行モードであり、バッテリ204の充電レベルL4は、第1閾値αを上回りつつ、第3閾値γを下回る(つまり、α<L4<γ)。この場合のヒータ83の通電制御は、図3のフローチャートを、ステップS11、ステップS12、ステップ13、ステップS15、及びステップS19の順で移行するように行われる。そして、ステップS19において、ヒータ制御部91dは、ヒータ制御モードを、検知モードから待機モードへ切り替えると共に、待機モードで、ヒータ83の通電制御を行う。ヒータ83は、待機温度(例えば、550℃)となるように発熱する。このように時間t4のタイミングでは、走行モードがエンジン走行モードからモータ走行モードに切り替わっているものの、バッテリ204の充電レベルL4が、第3閾値γを下回っているため、近い将来、走行モードが再びエンジン走行モードへ切り替わる可能性があるため、ヒータ制御モードは、待機モードとなる。 At time t4, the driving mode of the HV vehicle 200 is the motor driving mode, and the charge level L4 of the battery 204 exceeds the first threshold α and falls below the third threshold γ (that is, α<L4<γ ). The energization control of the heater 83 in this case is performed so that the flowchart of FIG. 3 moves in the order of step S11, step S12, step 13, step S15, and step S19. Then, in step S19, the heater control section 91d switches the heater control mode from the detection mode to the standby mode, and controls the energization of the heater 83 in the standby mode. The heater 83 generates heat to a standby temperature (for example, 550° C.). As described above, at time t4, the driving mode has been switched from the engine driving mode to the motor driving mode, but since the charge level L4 of the battery 204 is below the third threshold γ, the driving mode will be switched again in the near future. Since there is a possibility of switching to the engine running mode, the heater control mode becomes a standby mode.

時間t5のタイミングにおいて、HV車両200の走行モードは、モータ走行モードであり、バッテリ204の充電レベルL5は、第3閾値γを上回る(つまり、γ<L5)。この場合のヒータ83の通電制御は、図3のフローチャートを、ステップS11、ステップS12、ステップ13、ステップS15、及びステップS18の順で移行するように行われる。そして、ステップS18において、ヒータ制御部91dは、ヒータ制御モードを、待機モードから停止モードへ切り替えると共に、停止モードで、ヒータ83の通電制御を行う。つまり、ヒータ83の発熱が停止される。このように時間t5のタイミングでは、走行モードがモータ走行モードであり、しかも、バッテリ204の充電レベルL5が第3閾値を上回り、十分高いため、これからしばらくの間、モータ走行モードでの走行が予想されるため、ヒータ制御モードは、停止モードに切り替えられる。 At time t5, the driving mode of HV vehicle 200 is motor driving mode, and charge level L5 of battery 204 exceeds third threshold γ (that is, γ<L5). The energization control of the heater 83 in this case is performed so that the flowchart of FIG. 3 moves in the order of step S11, step S12, step 13, step S15, and step S18. Then, in step S18, the heater control section 91d switches the heater control mode from the standby mode to the stop mode, and controls the energization of the heater 83 in the stop mode. In other words, the heat generation of the heater 83 is stopped. As described above, at time t5, the driving mode is the motor driving mode, and the charge level L5 of the battery 204 exceeds the third threshold value and is sufficiently high, so it is expected that the vehicle will be traveling in the motor driving mode for some time from now. Therefore, the heater control mode is switched to the stop mode.

時間t6のタイミングにおいて、HV車両200の走行モードは、モータ走行モードであり、バッテリ204の充電レベルL6は、第2閾値βを上回りつつ、第3閾値γを下回る(つまり、β<L6<γ)。この場合のヒータ制御部91dの処理内容は、時間t1の場合と同じである。 At time t6, the driving mode of the HV vehicle 200 is the motor driving mode, and the charge level L6 of the battery 204 is higher than the second threshold value β and lower than the third threshold value γ (that is, β<L6<γ ). The processing content of the heater control unit 91d in this case is the same as that at time t1.

時間t7のタイミングにおいて、HV車両200の走行モードは、モータ走行モードであり、バッテリ204の充電レベルL7は、第1閾値αを上回りつつ、第2閾値βを下回る(つまり、α<L7<β)。この場合のヒータ制御部91dの処理内容は、時間t2の場合と同じである。 At time t7, the driving mode of the HV vehicle 200 is the motor driving mode, and the charge level L7 of the battery 204 exceeds the first threshold value α and falls below the second threshold value β (that is, α<L7<β ). The processing content of the heater control unit 91d in this case is the same as that at time t2.

時間t8のタイミングにおいて、HV車両200の走行モードは、モータ走行モードであるものの、バッテリ204の充電レベルL8が、第1閾値α以下の場合である。この場合のヒータ83の通電制御は、図3のフローチャートを、ステップS11、ステップS12、及びステップS20の順で移行するように行われる。そして、ステップS20において、ヒータ制御部91dは、ヒータ制御モードを、待機モードから検知モードへ切り替えると共に、検知モードで、ヒータ83の通電制御を行う。この場合、ECU17により、走行モードがモータ走行モードからエンジン走行モードへ直ちに切り替えられることを見越して、ヒータ制御部91dは、ヒータ制御モードを検知モードに切り替えると共に、検知モードで、ヒータ83の通電制御を行う。 At time t8, although the driving mode of HV vehicle 200 is the motor driving mode, the charge level L8 of battery 204 is equal to or lower than the first threshold value α. The energization control of the heater 83 in this case is performed so that the flowchart of FIG. 3 moves in the order of step S11, step S12, and step S20. Then, in step S20, the heater control section 91d switches the heater control mode from the standby mode to the detection mode, and controls the energization of the heater 83 in the detection mode. In this case, anticipating that the ECU 17 will immediately switch the driving mode from the motor driving mode to the engine driving mode, the heater control section 91d switches the heater control mode to the detection mode, and also controls the energization of the heater 83 in the detection mode. I do.

以上のように、本実施形態のガスセンサ制御装置1において、ヒータ制御部91dは、第1判定部91eがモータ走行モードと判定し、かつ第2判定部91fが第1閾値αを上回ると判定した場合に、ヒータ83を活性温度(例えば、750)よりも低い待機温度(例えば、550℃)で発熱させる待機モード、又はヒータ83の通電を停止する停止モードの何れかで、ヒータ83の通電制御を行う。したがって、ガスセンサ制御装置1は、モータ走行モードの際におけるヒータ83の消費電力を抑えることができる。 As described above, in the gas sensor control device 1 of the present embodiment, the heater control unit 91d determines that the first determination unit 91e determines that the mode is motor running mode, and the second determination unit 91f determines that the mode exceeds the first threshold α. In this case, the energization of the heater 83 is controlled in either a standby mode in which the heater 83 generates heat at a standby temperature (e.g., 550° C.) lower than the activation temperature (e.g., 750° C.) or a stop mode in which the energization of the heater 83 is stopped. I do. Therefore, the gas sensor control device 1 can suppress the power consumption of the heater 83 in the motor running mode.

また、本実施形態のガスセンサ制御装置1において、ヒータ制御部91dは、バッテリ204の充電レベルに応じて、待機モード又は停止モードの何れかを選択して、ヒータ83の通電制御を行う。したがって、ガスセンサ制御装置1は、バッテリの充電レベルに基づいて、モータ走行モードの際におけるヒータ83の消費電力を抑えることができる。 Furthermore, in the gas sensor control device 1 of this embodiment, the heater control unit 91d selects either the standby mode or the stop mode according to the charge level of the battery 204, and controls the energization of the heater 83. Therefore, the gas sensor control device 1 can suppress the power consumption of the heater 83 in the motor drive mode based on the charge level of the battery.

また、本実施形態のガスセンサ制御装置1において、ヒータ制御部91dは、停止モードである時に、バッテリ204の充電レベルが、第2閾値β(ただし、β>α)を下回ると、待機モードに切り替えて、ヒータ83の通電制御を行う。このように、停止モードの状態において、バッテリ204の充電レベルを把握することにより、近い将来、走行モードがモータ走行モードからエンジン走行モードへ切り替わることが予想できるため、ガスセンサ2のセンサ素子(検知セル)51を予め、ある程度、高い温度である待機温度で温めておくことができる。したがって、ガスセンサ制御装置1では、その後の近い将来、モータ走行モードからエンジン走行モードに切り替えられた場合に、ガスセンサのセンサ素子(検知セル)51を、素早く検知可能な状態とすることができる。このようなガスセンサ制御装置1は、モータ走行モードによる走行時に、ガスセンサ2のヒータ83の消費電力が抑えられつつ、モータ走行モードからエンジン走行モードに切り替えられた場合に、ガスセンサ2のセンサ素子(検知セル)51が素早く検知可能な状態で維持される。 Furthermore, in the gas sensor control device 1 of the present embodiment, when the charge level of the battery 204 falls below the second threshold β (however, β>α) when the heater control unit 91d is in the stop mode, the heater control unit 91d switches to the standby mode. Then, the heater 83 is controlled to be energized. In this way, by knowing the charge level of the battery 204 in the stop mode, it is possible to predict that the driving mode will switch from the motor driving mode to the engine driving mode in the near future. ) 51 can be warmed in advance to a somewhat high standby temperature. Therefore, in the gas sensor control device 1, when the motor drive mode is switched to the engine drive mode in the near future, the sensor element (detection cell) 51 of the gas sensor can be quickly brought into a detectable state. Such a gas sensor control device 1 suppresses the power consumption of the heater 83 of the gas sensor 2 during driving in the motor driving mode, and when the motor driving mode is switched to the engine driving mode, the sensor element (detection cells) 51 are maintained in a rapidly detectable state.

また、本実施形態のガスセンサ制御装置1において、ヒータ制御部91dは、待機モードである時に、バッテリ204の充電レベルが、第3閾値γ(ただし、γ>β)を上回ると、停止モードに切り替えて、ヒータ83の通電制御を行う。このように、待機モードの状態において、バッテリ204の充電レベルを把握することにより、これからしばらくの間、モータ走行モードでの走行が予想されるため、ヒータ制御モードは、停止モードとなる。したがって、ガスセンサ制御装置1では、モータ走行モードの際におけるヒータ83の消費電力を抑えることができる。 Furthermore, in the gas sensor control device 1 of the present embodiment, when the charge level of the battery 204 exceeds the third threshold γ (however, γ>β) while in the standby mode, the heater control unit 91d switches to the stop mode. Then, the heater 83 is controlled to be energized. As described above, by knowing the charge level of the battery 204 in the standby mode, it is predicted that the vehicle will be running in the motor drive mode for some time, and therefore the heater control mode will be set to the stop mode. Therefore, in the gas sensor control device 1, the power consumption of the heater 83 in the motor running mode can be suppressed.

また、本実施形態のガスセンサ制御装置1において、ヒータ制御部91dは、停止モード以外のモード(つまり、検知モード、又は待機モード)である時に、バッテリ204の充電レベルが、第2閾値β(ただし、β>α)以上であると、検知モードから待機モードに切り替えて、又は待機モードのまま維持して、ヒータ83の通電制御を行う。このように、停止モードではないモードの状態において、バッテリ204の充電レベルを把握することにより、近い将来、走行モードが再びエンジン走行モードへ切り替わる可能性があることを把握することがきるため、ヒータ制御モードは、待機モードとなる。したがって、ガスセンサ制御装置1では、その後の近い将来、モータ走行モードからエンジン走行モードに切り替えられた場合に、ガスセンサのセンサ素子(検知セル)51を、素早く検知可能な状態とすることができる。このようなガスセンサ制御装置1は、モータ走行モードによる走行時に、ガスセンサ2のヒータ83の消費電力が抑えられつつ、モータ走行モードからエンジン走行モードに切り替えられた場合に、ガスセンサ2のセンサ素子(検知セル)51が素早く検知可能な状態で維持される。 Furthermore, in the gas sensor control device 1 of the present embodiment, the heater control unit 91d controls the charge level of the battery 204 to a second threshold value β ( , β>α), the detection mode is switched to the standby mode, or the standby mode is maintained, and the energization of the heater 83 is controlled. In this way, by knowing the charge level of the battery 204 in a mode other than the stop mode, it is possible to know that there is a possibility that the driving mode will switch back to the engine driving mode in the near future. The control mode becomes standby mode. Therefore, in the gas sensor control device 1, when the motor drive mode is switched to the engine drive mode in the near future, the sensor element (detection cell) 51 of the gas sensor can be quickly brought into a detectable state. Such a gas sensor control device 1 suppresses the power consumption of the heater 83 of the gas sensor 2 during driving in the motor driving mode, and when the motor driving mode is switched to the engine driving mode, the sensor element (detection cells) 51 are maintained in a rapidly detectable state.

なお、ガスセンサ制御装置1の加熱制御方法は、走行モードが、エンジン201の駆動力を利用するエンジン走行モード、又はモータ202の駆動力のみを利用するモータ走行モードかを判定する第1判定工程と、バッテリ204の充電レベルが第1閾値αを上回るか否かを判定する第2判定工程と、第1判定工程の判定結果がモータ走行モードであり、かつ第2判定工程において第1閾値αを上回ると判定された場合に、ヒータ83を活性温度よりも低い待機温度で発熱させる待機モード、又はヒータ83の通電を停止する停止モードの何れかで、ヒータ制御部91dが、ヒータ83の通電制御を行う通電制御工程(ステップS16、ステップS17、ステップS18、ステップS19)とを備える。 The heating control method for the gas sensor control device 1 includes a first determination step of determining whether the driving mode is an engine driving mode that uses the driving force of the engine 201 or a motor driving mode that uses only the driving force of the motor 202. , a second determination step of determining whether the charge level of the battery 204 exceeds the first threshold α, and the determination result of the first determination step is the motor running mode, and the first threshold α is set in the second determination step. If it is determined that the temperature exceeds the active temperature, the heater control unit 91d controls the energization of the heater 83 in either a standby mode in which the heater 83 generates heat at a standby temperature lower than the activation temperature, or a stop mode in which the energization of the heater 83 is stopped. The energization control step (step S16, step S17, step S18, step S19) is provided.

通電制御工程(ステップS16、ステップS17、ステップS18、ステップS19)において、ヒータ制御部91dは、バッテリ204の充電レベルに応じて、待機モード又は停止モードの何れかを選択して、ヒータ83の通電制御を行う。 In the energization control step (step S16, step S17, step S18, step S19), the heater control unit 91d selects either standby mode or stop mode according to the charge level of the battery 204, and energizes the heater 83. Take control.

通電制御工程(ステップS16)において、停止モードである時に、バッテリ204の充電レベルが、第2閾値β(ただし、β>α)を下回ると、ヒータ制御部91dが、ヒータ制御モードを、待機モードに切り替えて、ヒータ83の通電制御を行う。 In the energization control step (step S16), when the charge level of the battery 204 falls below the second threshold value β (however, β>α) in the stop mode, the heater control unit 91d changes the heater control mode to the standby mode. , and controls the energization of the heater 83.

通電制御工程(ステップS18)において、待機モードである時に、バッテリ204の充電レベルが、第3閾値γ(ただし、γ>β)を上回ると、ヒータ制御部91dが、ヒータ制御モードを、停止モードに切り替えて、ヒータ83の通電制御を行う。 In the energization control step (step S18), when the charge level of the battery 204 exceeds the third threshold value γ (however, γ>β) in the standby mode, the heater control unit 91d changes the heater control mode to the stop mode. , and controls the energization of the heater 83.

通電制御工程(ステップS19)において、停止モード以外のモード(つまり、検知モード、又は待機モード)である時に、バッテリ204の充電レベルが、第2閾値β(ただし、β>α)以上であると、検知モードから待機モードに切り替えて、又は待機モードのまま維持して、ヒータ83の通電制御を行う。 In the energization control step (step S19), when the charge level of the battery 204 is equal to or higher than the second threshold value β (however, β>α) when the mode is other than the stop mode (that is, the detection mode or the standby mode). , the heater 83 is controlled to be energized by switching from the detection mode to the standby mode or maintaining the standby mode.

1…ガスセンサ制御装置、2…ガスセンサ、3…制御装置、51…センサ素子(検知セル)、83…ヒータ、91…マイコン、91d…ヒータ制御部、91e…第1判定部、91f…第2判定部、200…ハイブリッド車両、201…エンジン、202…発電機能付きのモータ、204…バッテリ、208…排気管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Gas sensor control device, 2... Gas sensor, 3... Control device, 51... Sensor element (detection cell), 83... Heater, 91... Microcomputer, 91d... Heater control section, 91e... First determination section, 91f... Second determination Part, 200...Hybrid vehicle, 201...Engine, 202...Motor with power generation function, 204...Battery, 208...Exhaust pipe

Claims (8)

駆動力源としてエンジン及び発電機能付きのモータを備えつつ、前記モータに電力を供給又は前記モータからの電力を蓄えるバッテリを備えるハイブリッド車両における前記エンジンの排気管に取り付けられ、特定ガスの濃度を検知する検知セルと、前記検知セルを加熱するヒータとを有するガスセンサを制御するガスセンサ制御装置であり、
前記ヒータの通電制御を行うと共に、前記ハイブリッド車両の走行モードが、前記エンジンの駆動力を利用するエンジン走行モードの場合に、前記検知セルを検知可能な状態とする活性温度で前記ヒータを発熱させるヒータ制御部とを備える、ガスセンサ制御装置であって、
前記走行モードが、前記エンジン走行モード、又は前記モータの駆動力のみを利用するモータ走行モードかを判定する第1判定部と、
前記バッテリの充電レベルが第1閾値αを上回るか否かを判定する第2判定部とを備え、
前記ヒータ制御部は、前記第1判定部が前記モータ走行モードと判定し、かつ前記第2判定部が前記第1閾値αを上回ると判定した場合に、前記ヒータを前記活性温度よりも低い待機温度で発熱させる待機モード、又は前記ヒータの通電を停止する停止モードの何れかで、前記ヒータの通電制御を行うガスセンサ制御装置。
It is attached to the exhaust pipe of the engine in a hybrid vehicle that is equipped with an engine and a motor with a power generation function as a driving force source, and a battery that supplies electric power to the motor or stores electric power from the motor, and detects the concentration of a specific gas. A gas sensor control device that controls a gas sensor having a detection cell that heats the detection cell and a heater that heats the detection cell,
Controlling the energization of the heater and causing the heater to generate heat at an activation temperature that makes the detection cell detectable when the hybrid vehicle is in an engine drive mode that utilizes the driving force of the engine. A gas sensor control device comprising a heater control section,
a first determination unit that determines whether the driving mode is the engine driving mode or a motor driving mode that uses only the driving force of the motor;
a second determination unit that determines whether the charge level of the battery exceeds a first threshold α;
The heater control unit is configured to set the heater to standby at a temperature lower than the activation temperature when the first determination unit determines that the motor running mode is set and the second determination unit determines that the mode exceeds the first threshold α. A gas sensor control device that controls energization of the heater in either a standby mode that generates heat at a temperature or a stop mode that stops energization of the heater.
前記ヒータ制御部は、前記バッテリの前記充電レベルに応じて、前記待機モード又は前記停止モードの何れかを選択して前記ヒータの通電制御を行う請求項1に記載のガスセンサ制御装置。 The gas sensor control device according to claim 1, wherein the heater control unit controls energization of the heater by selecting either the standby mode or the stop mode depending on the charge level of the battery. 前記ヒータ制御部は、前記停止モードである時に、前記バッテリの前記充電レベルが、第2閾値β(ただし、β>α)を下回ると、前記待機モードに切り替えて前記ヒータの通電制御を行う請求項1又は請求項2に記載のガスセンサ制御装置。 The heater control unit is configured to switch to the standby mode and control energization of the heater when the charge level of the battery falls below a second threshold β (where β>α) when the heater control unit is in the stop mode. The gas sensor control device according to claim 1 or claim 2. 前記ヒータ制御部は、前記待機モードである時に、前記バッテリの前記充電レベルが、第3閾値γ(ただし、γ>β)を上回ると、前記停止モードに切り替えて前記ヒータの通電制御を行う請求項1又は請求項2に記載のガスセンサ制御装置。 The heater control unit is configured to switch to the stop mode and control energization of the heater when the charge level of the battery exceeds a third threshold γ (where γ>β) in the standby mode. The gas sensor control device according to claim 1 or claim 2. 駆動力源としてエンジン及び発電機能付きのモータを備えつつ、前記モータに電力を供給又は前記モータからの電力を蓄えるバッテリを備えるハイブリッド車両における前記エンジンの排気管に取り付けられ、特定ガスの濃度を検知する検知セルと、前記検知セルを加熱するヒータとを有するガスセンサと、前記ヒータの通電制御を行うと共に、前記ハイブリッド車両の走行モードが、前記エンジンの駆動力を利用するエンジン走行モードの場合に、前記検知セルを検知可能な状態とする活性温度で前記ヒータを発熱させるヒータ制御部とを備えるガスセンサ制御装置の加熱制御方法であって、
前記走行モードが、前記エンジン走行モード、又は前記モータの駆動力のみを利用するモータ走行モードかを判定する第1判定工程と、
前記バッテリの充電レベルが第1閾値αを上回るか否かを判定する第2判定工程と、
前記第1判定工程の判定結果が前記モータ走行モードであり、かつ前記第2判定工程において前記第1閾値αを上回ると判定された場合に、前記ヒータを前記活性温度よりも低い待機温度で発熱させる待機モード、又は前記ヒータの通電を停止する停止モードの何れかで、前記ヒータ制御部が、前記ヒータの通電制御を行う通電制御工程とを備える加熱制御方法。
It is attached to the exhaust pipe of the engine in a hybrid vehicle that is equipped with an engine and a motor with a power generation function as a driving force source, and a battery that supplies electric power to the motor or stores electric power from the motor, and detects the concentration of a specific gas. a gas sensor having a detection cell that heats the detection cell and a heater that heats the detection cell; and a gas sensor that controls energization of the heater, and when the driving mode of the hybrid vehicle is an engine driving mode that utilizes the driving force of the engine, A heating control method for a gas sensor control device, comprising: a heater control unit that causes the heater to generate heat at an activation temperature that brings the detection cell into a detectable state;
a first determination step of determining whether the driving mode is the engine driving mode or a motor driving mode that uses only the driving force of the motor;
a second determination step of determining whether the charge level of the battery exceeds a first threshold α;
If the determination result of the first determination step is the motor running mode, and the second determination step is determined to exceed the first threshold α, the heater generates heat at a standby temperature lower than the activation temperature. A heating control method comprising: an energization control step in which the heater control section controls energization of the heater in either a standby mode in which the heater is turned off or a stop mode in which energization of the heater is stopped.
前記通電制御工程において、前記ヒータ制御部は、前記バッテリの充電レベルに応じて、前記待機モード又は前記停止モードの何れかを選択して前記ヒータの通電制御を行う請求項5に記載の加熱制御方法。 6. The heating control according to claim 5, wherein in the energization control step, the heater control section selects either the standby mode or the stop mode to control the energization of the heater, depending on the charge level of the battery. Method. 前記通電制御工程において、前記停止モードである時に、前記バッテリの前記充電レベルが、第2閾値β(ただし、β>α)を下回ると、前記ヒータ制御部が、前記待機モードに切り替えて、前記ヒータの通電制御を行う請求項5又は請求項6に記載の加熱制御方法。 In the energization control step, when the charge level of the battery falls below a second threshold β (where β>α) in the stop mode, the heater control section switches to the standby mode and The heating control method according to claim 5 or 6, wherein energization control of the heater is performed. 前記通電制御工程において、前記待機モードである時に、前記バッテリの前記充電レベルが、第3閾値γ(ただし、γ>β)を上回ると、前記ヒータ制御部が、前記停止モードに切り替えて前記ヒータの通電制御を行う請求項5又は請求項6に記載の加熱制御方法。 In the energization control step, when the charge level of the battery exceeds a third threshold γ (where γ>β) in the standby mode, the heater control section switches to the stop mode and turns the heater on. 7. The heating control method according to claim 5 or 6, wherein the energization control is performed.
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