(57)【要約】【課題】センサの素子に付着する燃料やオイルの量を減らすことのできるヒータ付きセンサのヒータ制御装置を提供する。【解決手段】エンジン２０の排気通路２１には、ヒータ４５１を備える空燃比センサ４５０が設けられている。このヒータ４５１を制御するエンジン制御ユニット４００は、空燃比センサ４５０の温度を活性化温度にするための活性化通電を行う。また、エンジン制御ユニット４００は、クランクシャフト５０の回転中に燃焼室で混合気が燃焼していないときには、活性化通電時に比してヒータ４５１の発熱量が少ない低温通電を行う。【選択図】図１
2014020219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられたヒータ付きのセンサについて、そのヒータの通電状態を制御するヒータ制御装置において、
前記センサの温度を活性化温度にするための活性化通電を行うとともに、前記内燃機関のクランクシャフトの回転中に燃焼室で混合気が燃焼していないときには、前記活性化通電時に比して前記ヒータの発熱量が少ない低温通電を行う
ことを特徴とするヒータ付きセンサのヒータ制御装置。
【請求項２】
機関運転中に点火が停止されたときには前記低温通電を行う
請求項１に記載のヒータ付きセンサのヒータ制御装置。
【請求項３】
機関運転中に燃料噴射が停止されたときには前記低温通電を行う
請求項１または２に記載のヒータ付きセンサのヒータ制御装置。
【請求項４】
機関運転中に失火が生じたときには前記低温通電を行う
請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒータ付きセンサのヒータ制御装置。
【請求項５】
機関停止時間が所定時間以上のときにも前記低温通電を行う
請求項１〜４のいずれか１項に記載のヒータ付きセンサのヒータ制御装置。
【請求項６】
機関運転中において、前記クランクシャフトの回転中に燃焼室で混合気が燃焼していない状態が生じたときには第１の値に設定されるフラグ値を揮発性メモリに記憶し、
前記揮発性メモリに記憶されているフラグ値が前記第１の値であるときには前記低温通電を行い、
前記揮発性メモリへの給電停止が生じた履歴があるときには、前記フラグ値を前記第１の値に設定する
請求項１〜５のいずれか１項に記載のヒータ付きセンサのヒータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気通路に設けられるヒータ付きのセンサについて、そのヒータの通電状態を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路には、素子部の早期活性化を図るためのヒータを備えたセンサが設けられている。なお、こうしたヒータ付きのセンサとしては、例えば空燃比センサや酸素センサ、あるいはＨＣセンサやＮＯｘセンサ等がある。
【０００３】
ここで、センサの素子に凝縮水が付着している状態でヒータへの通電が行われると、急激な温度変化などにより素子割れが生じるおそれがある。
そこで、特許文献１に記載の装置では、こうした素子割れを抑えるために、センサの周りの温度が、排気中に含まれる水蒸気を凝結させない温度に達した後（露点温度を超えた後）、ヒータへの通電を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９９５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、内燃機関のクランクシャフトが回転しているときに燃焼室で混合気が燃焼していないと、吸気通路内や燃焼室内に付着していた燃料やオイルが燃焼されることなく、排気通路に排出されてセンサの素子に付着する。このように素子には、凝縮水だけではなく、凝縮水よりも沸点の高い燃料やオイルも付着することがあり、例えば次のような不都合が生じるおそれがある。
【０００６】
すなわち燃料やオイルが素子に付着して、素子全体を覆うと、素子内部に侵入した凝縮水の蒸散が妨げられるため、素子内部の圧力が上昇して素子割れが起きるおそれがある。
この点、従来の装置では、素子に対する凝縮水の付着については考慮されているものの、燃料やオイルの付着については考慮されていない。そのため、燃料やオイルが素子に付着している状態でヒータの通電が行われる可能性があり、この場合には、上述したような不都合が発生するおそれがある。
【０００７】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサの素子に付着する燃料やオイルの量を減らすことのできるヒータ付きセンサのヒータ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】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気通路に設けられたヒータ付きのセンサについて、そのヒータの通電状態を制御するヒータ制御装置において、前記センサの温度を活性化温度にするための活性化通電を行うとともに、前記内燃機関のクランクシャフトの回転中に燃焼室で混合気が燃焼していないときには、前記活性化通電時に比して前記ヒータの発熱量が少ない低温通電を行うことをその要旨とする。
【０００９】
同構成によれば、内燃機関のクランクシャフトの回転中に燃焼室で混合気が燃焼していないとき、つまり燃料やオイルがセンサの素子に付着している可能性があるときには、低温通電が行われる。この低温通電により、素子に付着した燃料やオイルの蒸発が促進されるため、センサの素子に付着する燃料やオイルの量を減らすことができるようになる。
【００１０】
また、この低温通電では、センサの温度を活性化温度にするための活性化通電と比較して、ヒータの発熱量が少なくされる。従って、ヒータ通電による素子の急激な温度変化が抑えられる。そのため、素子に付着する燃料やオイルの量を減らすためにヒータ通電を行うに際して、素子の急激な温度変化による素子割れを抑えることもできる。
【００１１】
機関運転中に点火が停止されたときや、機関運転中に燃料噴射が停止されたとき、あるいは機関運転中に失火が生じたときには、クランクシャフトの回転中に燃焼室で混合気が燃焼していない状態になる。そこで、請求項２に記載の発明によるように、機関運転中に点火が停止されたときには低温通電を行うという構成や、請求項３に記載の発明によるように、機関運転中に燃料噴射が停止されたときには低温通電を行うという構成や、請求項４に記載の発明によるように、機関運転中に失火が生じたときには低温通電を行うという構成を採用することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のヒータ付きセンサのヒータ制御装置において、機関停止時間が所定時間以上のときにも前記低温通電を行うことをその要旨とする。
【００１３】
機関停止時間が長くなると、素子内部に侵入する凝縮水の量が多くなる。そこで同構成では、内燃機関のクランクシャフトの回転中に燃焼室で混合気が燃焼していないときだけではなく、機関停止時間が所定時間以上に長いときにも上述した低温通電を行うようにしている。そのため、素子内部に侵入した凝縮水の蒸散を促すことができる。また、この低温通電では、上述したようにヒータの発熱量が少なくされるため、ヒータ通電による素子の急激な温度変化が抑えられる。従って、素子内部に侵入した凝縮水の蒸散を促すためにヒータ通電を行うに際して、素子の急激な温度変化による素子割れを抑えることもできる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のヒータ付きセンサのヒータ制御装置において、機関運転中において、前記クランクシャフトの回転中に燃焼室で混合気が燃焼していない状態が生じたときには第１の値に設定されるフラグ値を揮発性メモリに記憶し、前記揮発性メモリに記憶されているフラグ値が前記第１の値であるときには前記低温通電を行い、前記揮発性メモリへの給電停止が生じた履歴があるときには、前記フラグ値を前記第１の値に設定することをその要旨とする。
【００１５】
同構成によれば、クランクシャフトの回転中に燃焼室で混合気が燃焼していない状態が生じると、フラグ値が第１の値に設定されてその値が揮発性メモリに記憶される。そして、揮発性メモリに記憶されているフラグ値が第１の値であるときには、上述した低温通電が行われる。ここで、揮発性メモリへの給電停止が生じると、揮発性メモリに記憶されているフラグ値の信頼性が低下する。そのため、クランクシャフトの回転中に燃焼室で混合気が燃焼していない状態が生じたかどうか、つまり燃料やオイルがセンサの素子に付着している可能性があるのか否かをフラグ値に基づいて判断することは困難になる。そこで、同構成では、揮発性メモリへの給電停止が生じた履歴があるときには、フラグ値を上記第１の値に設定するようにしている。従って、揮発性メモリへの給電停止が生じてフラグ値の信頼性が低下したときには、強制的に低温通電が行われるようになる。そのため、フラグ値の信頼性が低下したときでも、センサの素子に付着した燃料やオイルの蒸発を促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかるヒータ付きセンサのヒータ制御装置の一実施形態について、これが適用されるハイブリッド車両のシステム構成を示す概略図。
【図２】同実施形態における乾燥判定フラグのオフ処理についてその手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態におけるヒータの通電処理についてその手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明にかかるヒータ付きセンサのヒータ制御装置を、ハイブリッドシステムを備える車両のエンジンに設けられたセンサに具体化した一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１８】
図１に示すように、ハイブリッドシステム１０は、エンジン２０と２つのモータジェネレータ１２０、１５０とを動力分割機構１３０並びにリダクションギア１４０を介して連結することによって構成されている。
【００１９】
第１のモータジェネレータ１２０及び第２のモータジェネレータ１５０は、いずれも内部に永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機である。
【００２０】
動力分割機構１３０は、外歯歯車のサンギア１３１と、このサンギア１３１を取り囲む内歯歯車を備えるリングギア１３２と、サンギア１３１及びリングギア１３２の双方に噛合する複数のプラネタリギア１３３とを備える遊星歯車機構である。それぞれのプラネタリギア１３３はプラネタリキャリア１３４によって連結され、自転自在且つ公転自在に支持されている。プラネタリキャリア１３４は図１の中央右側に示されるようにダンパ１１０を介してエンジン２０のクランクシャフト５０に連結されている。サンギア１３１は第１のモータジェネレータ１２０に連結されている。リングギア１３２にはカウンターギア１６０が噛合されており、リングギア１３２の動力はこのカウンターギア１６０とファイナルギア１７０を介してディファレンシャル１８０に伝達される。
【００２１】
また、図１の中央左側に示されるようにリングギア１３２には、リダクションギア１４０を介して第２のモータジェネレータ１５０が接続されている。リダクションギア１４０は動力分割機構１３０と同様にサンギア１４１と、複数のプラネタリギア１４３を備える遊星歯車機構である。しかし、リダクションギア１４０にあってはプラネタリキャリア１４４が固定されている。そのため、リダクションギア１４０のプラネタリギア１４３は自転自在であるものの公転不能になっている。なお、第２のモータジェネレータ１５０はサンギア１４１に連結されている。
【００２２】
このように構成されたハイブリッドシステム１０にあっては、プラネタリキャリア１３４から入力されるエンジン２０からの動力が動力分割機構１３０を通じてサンギア１３１側とリングギア１３２側に分配される。
【００２３】
リングギア１３２は、動力分割機構１３０を通じて入力されるエンジン２０の動力と、リダクションギア１４０を通じて入力される第２のモータジェネレータ１５０の動力とを統合してディファレンシャル１８０に伝達する。これにより、ハイブリッドシステム１０から出力された動力は、ディファレンシャル１８０を介して左右の駆動輪１９１ａ、１９１ｂに分配される。
【００２４】
第１のモータジェネレータ１２０及び第２のモータジェネレータ１５０はインバータ２１０及びコンバータ２２０を介してバッテリ２００に接続されている。インバータ２１０は、直流電流を三相交流電流に変換したり、三相交流電流を直流電流に変換したりする。
【００２５】
コンバータ２２０は、インバータ２１０から供給される電力を降圧してバッテリ２００に供給する。
これにより、第１のモータジェネレータ１２０によって発電された交流電流は、インバータ２１０に供給されるとともに同インバータ２１０によって直流電流に変換され、コンバータ２２０を通じて降圧された後にバッテリ２００に充電される。
【００２６】
また、エンジン２０の始動時には、バッテリ２００から供給される直流電流がコンバータ２２０を通じて昇圧された後にインバータ２１０によって交流電流に変換されて第１のモータジェネレータ１２０に供給される。
【００２７】
第２のモータジェネレータ１５０も、第１のモータジェネレータ１２０と同じくインバータ２１０及びコンバータ２２０を介してバッテリ２００に接続されている。そして、発進時や低速時、加速時にはバッテリ２００から供給される直流電流がコンバータ２２０で昇圧された後にインバータ２１０によって交流電流に交換されて第２のモータジェネレータ１５０に供給される。
【００２８】
第１のモータジェネレータ１２０は、エンジン２０の始動時にはエンジン２０をクランキングするスタータモータとして機能する一方、エンジン２０の運転中にはエンジン２０の動力を利用して発電を行う発電機として機能する。
【００２９】
また、定常走行時や加速時には、第１のモータジェネレータ１２０によって発電された交流電流がインバータ２１０を介して第２のモータジェネレータ１５０に供給される。こうして供給された電流によって第２のモータジェネレータ１５０が駆動されると、その動力はリダクションギア１４０に伝達される。そして、リダクションギア１４０に伝達された動力がディファレンシャル１８０を介して駆動輪１９１ａ、１９１ｂに伝達される。
【００３０】
また、減速時には、駆動輪１９１ａ、１９１ｂから伝達される動力により第２のモータジェネレータ１５０が駆動される。このとき、第２のモータジェネレータ１５０が発電機として機能し、発電することで、駆動輪１９１ａ、１９１ｂから第２のモータジェネレータ１５０に伝達された動力が電力に変換される。こうして変換された電力は、インバータ２１０によって交流電流から直流電流に変換され、コンバータ２２０を通じて降圧された後にバッテリ２００に充電される。このように減速時には、運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリ２００に蓄えることにより、エネルギーを回収するようにしている。
【００３１】
エンジン２０には、混合気を点火する点火プラグ３０や燃料を噴射する噴射弁３１が設けられている。また、エンジン２０には、燃焼室に新気を導入する吸気通路が接続されている。この吸気通路には、燃焼室に供給される空気の量を調整するスロットルバルブが設けられている。また、エンジン２０には、燃焼室で燃焼された混合気を排出する排気通路２１が設けられている。この排気通路２１には、排気を浄化する触媒２２が設けられている。
【００３２】
排気通路２１において触媒２２の上流側には空燃比センサ４５０が設けられており、この空燃比センサ４５０によって触媒２２に流入する排気の空燃比が検出される。
この空燃比センサ４５０は、より詳細には、エンジン２０の燃焼室で燃焼する混合気の空燃比を示す指標として排気の酸素濃度に応じた信号を出力するものである。また、空燃比センサ４５０は、ジルコニアを材料として焼結された素子、その素子の内外周面の一部に配置された白金よりなる電極、及びヒータ４５１を有している。このヒータ４５１に通電することで素子は加熱されて活性化温度に達することにより、空燃比センサ４５０は活性化した状態となり、排気の酸素濃度に応じた信号が出力されるようになる。この空燃比センサ４５０は、本実施形態における上記ヒータ付センサに相当する。
【００３３】
こうしたハイブリッドシステム１０の制御は、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００から出力される制御信号に基づいて実行される。パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、ハイブリッドシステム１０の各部を制御するための各種演算処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、制御用のプログラムやデータが記憶された読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、演算処理の結果などを一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などを備えて構成されている。
【００３４】
また、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００には、モータ制御ユニット３００、エンジン制御ユニット４００が接続されている。
モータ制御ユニット３００は、各種演算処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、制御用のプログラムやデータが記憶された読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、演算処理の結果などを一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などを備えて構成されている。そして、モータ制御ユニット３００は、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００からの出力要求に従い、インバータ２１０とコンバータ２２０を制御し、第１のモータジェネレータ１２０及び第２のモータジェネレータ１５０を制御する。
【００３５】
エンジン制御ユニット４００は、各種演算処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、制御用のプログラムやデータが記憶された読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、演算処理の結果などを一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などを備えて構成されている。また、エンジン制御ユニット４００には、同制御ユニット４００への給電が停止している間も、バックアップ電源からの給電によって記憶値を保持する揮発性メモリ４６０も設けられている。そして、エンジン制御ユニット４００は、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００からの出力要求に従い、エンジン２０における燃料噴射制御や、点火時期制御、空燃比センサ４５０の検出値を利用する空燃比制御などを行う。このエンジン制御ユニット４００には、吸入空気量を検出するエアフロメータ４１０や、クランクシャフト５０の回転速度である機関回転速度ＮＥを検出するクランクポジションセンサ４２０や、スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサ４３０等が接続されている。エンジン制御ユニット４００は、必要に応じてこれらの各種センサによって検出された情報をパワーマネジメントコントロールコンピュータ５００に送信する。
【００３６】
パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００には、さらに、アクセルの操作量を検出するアクセルポジションセンサ５１０、ハイブリッドシステムを起動する起動ボタン５２０、車速を検出する車速センサ５３０などが接続されている。
【００３７】
パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、アクセルの操作量と車速とに基づいてリングギア１３２に出力すべき要求トルクを算出し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギア１３２に出力されるように、エンジン２０、第１のモータジェネレータ１２０及び第２のモータジェネレータ１５０を制御する。
【００３８】
上述したように、エンジン制御ユニット４００は、空燃比センサ４５０の検出値を利用する空燃比制御を行う。ここで、空燃比センサ４５０の素子温度が低く、同空燃比センサ４５０が不活性の状態では、排気の酸素濃度に応じた信号を得ることができない。そこで、エンジン制御ユニット４００は、ヒータ４５１の抵抗値に基づいて同ヒータ４５１の温度を検出し、この検出されたヒータ温度を素子温度の代用値とする。そして検出された素子温度が、素子の活性化温度（例えば６００°Ｃ程度）に満たないときには、素子を早期に昇温して活性化させるためにヒータ４５１への通電を行う。なお、このヒータ通電時の通電量は、素子温度に応じてディーティ制御される。
【００３９】
ここでこうした素子の活性化を目的とした活性化通電を行うに際し、排気通路２１内の温度が低く、素子に凝縮水が付着しているときには、ヒータ通電による素子割れのおそれがある。そのため、排気通路２１内の温度がある程度高く、素子に凝縮水が付着していないと判断できるときに、上記活性化通電を行うようにしている。
【００４０】
ところで、エンジン２０のクランクシャフト５０が回転しているときに燃焼室で混合気が燃焼していないと、吸気通路内や燃焼室内に付着していた燃料やオイルが燃焼されることなく、排気通路２１に排出されて空燃比センサ４５０の素子に付着する。このように素子には、凝縮水だけではなく、凝縮水よりも沸点の高い燃料やオイルも付着することがあり、例えば上述したような不都合が生じるおそれがある。すなわち燃料やオイルが素子に付着して、素子全体を覆うと、素子内部に侵入した凝縮水の蒸散が妨げられるため、素子内部の圧力が上昇して素子割れが起きるおそれがある。
【００４１】
そこで、本実施形態では、クランクシャフト５０の回転中に燃焼室で混合気が燃焼していないときには、素子に燃料やオイルが付着している可能性があると判断し、これら燃料やオイルを蒸発させる必要があるとして乾燥判定フラグＦ１を「ＯＦＦ」に設定するようにしている。そして、上述した活性化通電よりもヒータ４５１の発熱量の少ない低温通電を行うことで燃料やオイルを蒸発させ、その後は、乾燥判定フラグＦ１を「ＯＮ」に設定する。そして、乾燥判定フラグＦ１が「ＯＮ」に設定されているときには、上述した活性化通電を行うようにしている。
【００４２】
以下、図２に示す乾燥判定フラグのオフ処理、及び図３に示すヒータの通電処理を説明する。なお、これら各処理は、エンジン制御ユニット４００によって所定周期毎に繰り返し実行される。
【００４３】
図２に示す乾燥フラグのオフ処理では、まず、揮発性メモリ４６０への給電停止が生じた履歴があるか否かが判定される（Ｓ１００）。より詳細には、今回の実行周期前に揮発性メモリ４６０への給電停止が生じた履歴があり、現在は給電されているかが判定される。この給電停止の履歴判定は、適宜の方法で行うことができる。例えば揮発性メモリ４６０に供給される電圧値などに基づいて給電停止を検出し、給電が再開されたときには、給電停止有りの履歴を示すフラグ値を「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更する。そして、ステップＳ１４０では、この給電停止有りの履歴を示すフラグ値に基づいて判定を行うなどの方法がある。
【００４４】
そして、揮発性メモリ４６０への給電停止が生じた履歴があるときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、乾燥判定フラグＦ１が「ＯＦＦ」に設定されて（Ｓ１６０）、本処理は一旦終了される。なお、この乾燥判定フラグＦ１の値は、上述した揮発性メモリ４６０に記憶される。
【００４５】
一方、揮発性メモリ４６０への給電停止が生じた履歴がないときには（Ｓ１００：ＮＯ）、機関回転速度ＮＥが「０」であるか否かが判定される（Ｓ１１０）。そして、機関回転速度ＮＥが「０」ではないときには（Ｓ１１０：ＮＯ）、現在機関運転中であり、クランクシャフト５０が回転中であると判断される。
【００４６】
そして次に、点火プラグ３０による混合気の点火停止が所定期間継続しているか否かが判定される（Ｓ１２０）。なお、点火停止は、点火プラグ３０の制御信号等に基づいて把握可能である。そして、点火停止が所定期間継続しているときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、乾燥判定フラグＦ１が「ＯＦＦ」に設定されて（Ｓ１６０）、本処理は一旦終了される。
【００４７】
一方、点火停止が所定期間継続していないときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、噴射弁３１の燃料噴射停止が所定期間継続しているか否かが判定される（Ｓ１３０）。なお、燃料噴射停止は、噴射弁３１の制御信号等に基づいて把握可能である。そして、噴射弁３１からの燃料噴射停止が所定期間継続しているときには（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、乾燥判定フラグＦ１が「ＯＦＦ」に設定されて（Ｓ１６０）、本処理は一旦終了される。
【００４８】
一方、燃料噴射停止が所定期間継続していないときには（Ｓ１３０：ＮＯ）、混合気の失火状態が所定期間継続しているか否かが判定される（Ｓ１４０）。なお、混合気の失火判定は、周知の方法、例えば機関回転速度の変動や、機関出力トルクの変動、あるいは筒内圧の検出値等に基づいて行うことができる。そして、失火状態が所定期間継続しているときには（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、乾燥判定フラグＦ１が「ＯＦＦ」に設定されて（Ｓ１６０）、本処理は一旦終了される。
【００４９】
一方、失火状態が所定期間継続していないときには（Ｓ１４０：ＮＯ）、乾燥判定フラグＦ１を操作することなく、本処理は一旦終了される。
他方、上記ステップＳ１１０にて、機関回転速度ＮＥが「０」であると判定されるときには（Ｓ１１０：ＮＯ）、現在クランクシャフト５０が回転しておらず、機関停止中であると判断される。
【００５０】
そして、次に、機関停止時間が所定時間ＨＴ以上であるか否かが判定される（Ｓ１５０）。この機関停止時間は、エンジン２０の運転が停止されてから再び始動されるまで計測される。また、機関停止時間が長くなると、空燃比センサ４５０の素子内部に侵入する凝縮水の量が多くなる。そこで、上記所定時間ＨＴとしては、機関停止時間が長く、素子内部に侵入する凝縮水の量が多くなっていると判断することのできる時間が設定されている。そして、機関停止時間が所定時間ＨＴ以上であるときには（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、乾燥判定フラグＦ１が「ＯＦＦ」に設定されて（Ｓ１６０）、本処理は一旦終了される。
【００５１】
一方、機関停止時間が所定時間ＨＴ未満であるときには（Ｓ１５０：ＮＯ）、乾燥判定フラグＦ１を操作することなく、本処理は一旦終了される。
次に、図３に示すヒータの通電処理を説明する。この通電処理は、起動ボタン５２０が操作されてハイブリッドシステムが起動し、エンジン制御ユニット４００に通電が開始されると実行される。
【００５２】
この処理が開始されるとまず、揮発性メモリ４６０に記憶されている乾燥判定フラグＦ１が「ＯＦＦ」であるか否かが判定される（Ｓ２００）。そして、乾燥判定フラグＦ１が「ＯＦＦ」であるときには（Ｓ２００：ＹＥＳ）、空燃比センサ４５０の素子に付着している可能性のある燃料やオイルを蒸発させるために低温通電が行われる（Ｓ２１０）。上述したように、この低温通電では、活性化通電よりも発熱量が少なくなるようにヒータ通電が行われる。より具体的には、ヒータ通電による急激な温度変化により生じるおそれのある素子割れを抑えつつ、燃料やオイルの蒸発を促す程度の温度（例えば１００°Ｃよりもやや低い温度）となるようにヒータ４５１への通電量が制御される。なお、低温通電時の通電量も、空燃比センサ４５０の素子温度に応じてディーティ制御される。また、低温通電は、素子に付着した燃料やオイルを蒸発させるために必要な時間だけ実行される。
【００５３】
こうして低温通電が実行されると、乾燥判定フラグＦ１が「ＯＮ」に設定されて（Ｓ２２０）、本処理は一旦終了される。
他方、上記ステップＳ２００にて、乾燥判定フラグＦ１が「ＯＦＦ」ではないと判定されるとき、つまり乾燥判定フラグＦ１が「ＯＮ」になっているときには（Ｓ２００：ＹＮＯ）、活性化通電許可フラグＦ２が「ＯＮ」であるか否かが判定される（Ｓ２３０）。この活性化通電許可フラグＦ２は、排気通路２１内の温度がある程度高く、空燃比センサ４５０の素子に凝縮水が付着していないと判断できるときに「ＯＮ」に設定される。
【００５４】
そして、活性化通電許可フラグＦ２が「ＯＮ」であるときには（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、上述した活性化通電が実行されて（Ｓ２５０）、本処理は一旦終了される。
一方、活性化通電許可フラグＦ２が「ＯＮ」ではないときには（Ｓ２３０：ＮＯ）、ヒータ４５１がオフにされて（Ｓ２４０）、本処理は一旦終了される。
【００５５】
次に、上記乾燥判定フラグのオフ処理、及びヒータの通電処理を実行することで得られる作用を説明する。
機関運転中に点火が停止されたときや（図２のステップＳ１１０：ＮＯ、及びステップＳ１２０：ＹＥＳ）、機関運転中に燃料噴射が停止されたとき（図２のステップＳ１１０：ＮＯ、及びステップＳ１３０：ＹＥＳ）、あるいは機関運転中に失火が生じたときには（図２のステップＳ１１０：ＮＯ、及びステップＳ１４０：ＹＥＳ）、クランクシャフト５０の回転中に燃焼室で混合気が燃焼していない状態になる。このような状態のときには、燃料やオイルが空燃比センサ４５０の素子に付着している可能性があるため、乾燥判定フラグＦ１が「ＯＦＦ」に設定される（図２のステップＳ１６０）。そして、乾燥判定フラグＦ１が「ＯＦＦ」に設定されているときには、上述した低温通電が行われる（図３のステップＳ２００：ＹＥＳ、及びステップＳ２１０）。
【００５６】
この低温通電が実行されることにより、空燃比センサ４５０の素子に付着した燃料やオイルの蒸発が促進されるため、素子に付着する燃料やオイルの量が減少するようになる。
そのため、例えば、素子内部に侵入した凝縮水の蒸散が素子に付着した燃料やオイルによって妨げられることを抑えることができる。従って、上述したような素子内部の圧力上昇による素子割れを抑えることもできる。
【００５７】
また、この低温通電では、上記活性化通電と比較して、ヒータ４５１の発熱量が少なくされる。従って、ヒータ通電による素子の急激な温度変化が抑えられる。そのため、素子に付着する燃料やオイルの量を減らすためにヒータ通電を行うに際して、素子の急激な温度変化による素子割れを抑えることもできる。
【００５８】
また、機関停止時間が長くなると、空燃比センサ４５０の素子内部に侵入する凝縮水の量が多くなる傾向がある。そこで、クランクシャフト５０の回転中に燃焼室で混合気が燃焼していないときだけではなく、機関停止時間が所定時間ＨＴ以上に長いときにも（図２のステップＳ１１０：ＹＥＳ、及びステップＳ１５０：ＹＥＳ）、乾燥判定フラグＦ１が「ＯＦＦ」に設定される（図２のステップＳ１６０）。そして、上述した低温通電が行われる（図３のステップＳ２００：ＹＥＳ、及びステップＳ２１０）。そのため、素子内部に侵入した凝縮水の蒸散を促すことができる。なお、この低温通電では、上述したようにヒータ４５１の発熱量が少なくされるため、ヒータ通電による素子の急激な温度変化が抑えられる。従って、素子内部に侵入した凝縮水の蒸散を促すためにヒータ通電を行うに際しても、素子の急激な温度変化による素子割れを抑えることができる。
【００５９】
また、クランクシャフト５０の回転中に燃焼室で混合気が燃焼していない状態が生じると、乾燥判定フラグのオフ処理によって、乾燥判定フラグＦ１の値が第１の値である「ＯＦＦ」に設定され、その値（「ＯＦＦ」値）が揮発性メモリ４６０に記憶される。なお、乾燥判定フラグＦ１は、低温通電が行われると第２の値である「ＯＮ」に設定される。
【００６０】
そして、揮発性メモリ４６０に記憶されている乾燥判定フラグＦ１が「ＯＦＦ」であるときには、上述したように低温通電が行われる。ここで、揮発性メモリ４６０への給電停止が生じると、揮発性メモリ４６０に記憶されている乾燥判定フラグＦ１の値の信頼性が低下する。そのため、クランクシャフト５０の回転中に燃焼室で混合気が燃焼していない状態が生じたかどうか、つまり燃料やオイルが素子に付着している可能性があるのか否かを乾燥判定フラグＦ１の値に基づいて判断することは困難になる。そこで、揮発性メモリ４６０への給電停止が生じた履歴があるときには（図２のステップＳ１００：ＹＥＳ）、乾燥判定フラグＦ１は「ＯＦＦ」に設定される（図２のステップＳ１６０）。従って、揮発性メモリ４６０への給電停止が生じて乾燥判定フラグＦ１の値の信頼性が低下したときには、強制的に低温通電が行われるようになる。そのため、乾燥判定フラグＦ１の値の信頼性が低下したときでも、空燃比センサ４５０の素子に付着している可能性のある燃料やオイルの蒸発を促進させることができる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）機関運転中に点火が停止されたときや、機関運転中に燃料噴射が停止されたとき、あるいは機関運転中に失火が生じたときには、エンジン２０のクランクシャフト５０の回転中に燃焼室で混合気が燃焼していない状態となる。このような状態となった場合には、空燃比センサ４５０を活性化させる活性化通電時に比してヒータ４５１の発熱量が少ない低温通電を行うようにしている。従って、空燃比センサ４５０の素子に付着した燃料やオイルの蒸発が促進され、素子に付着する燃料やオイルの量を減らすことができるようになる。
【００６２】
また、この低温通電では、上述した活性化通電と比較して、ヒータ４５１の発熱量が少なくされる。従って、素子に付着する燃料やオイルの量を減らすためにヒータ通電を行うに際して、素子の急激な温度変化による素子割れを抑えることもできる。
【００６３】
（２）機関停止時間が長くなると、素子内部に侵入する凝縮水の量が多くなる。そこで、機関停止時間が所定時間ＨＴ以上に長いときにも上述した低温通電を行うようにしている。そのため、素子内部に侵入した凝縮水の蒸散を促すことができる。また、この低温通電では、上述したようにヒータ４５１の発熱量が少なくされるため、素子内部に侵入した凝縮水の蒸散を促すためにヒータ通電を行うに際して、素子の急激な温度変化による素子割れを抑えることもできる。
【００６４】
（３）機関運転中において、クランクシャフト５０の回転中に燃焼室で混合気が燃焼していない状態が生じたときには「ＯＦＦ」に設定される乾燥判定フラグＦ１の値を揮発性メモリ４６０に記憶するようにしている。そして、揮発性メモリ４６０に記憶されている乾燥判定フラグＦ１の値が「ＯＦＦ」であるときには低温通電を行うようにしている。ここで、揮発性メモリ４６０への給電停止が生じた履歴があるときには、乾燥判定フラグＦ１の値を「ＯＦＦ」に設定するようにしている。従って、揮発性メモリ４６０への給電停止が生じて乾燥判定フラグＦ１の値の信頼性が低下したときでも、空燃比センサ４５０の素子に付着した燃料やオイルの蒸発を促進させることができる。
【００６５】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・乾燥判定フラグＦ１を「ＯＦＦ」に設定するために、以下の条件（Ａ）〜（Ｅ）を設定するようにした。
【００６６】
条件（Ａ）機関運転中に点火が停止されている。
条件（Ｂ）機関運転中に燃料噴射が停止されている。
条件（Ｃ）機関運転中に失火が生じている。
【００６７】
条件（Ｄ）機関停止時間が所定時間ＨＴ以上である。
条件（Ｅ）揮発性メモリ４６０への給電停止が生じた履歴がある。
しかし、これら全ての条件を設定する必要はなく、条件（Ｄ）や条件（Ｅ）を省略してもよい。また、条件（Ａ）及び条件（Ｂ）及び条件（Ｃ）の少なくとも１つを設定するようにしてもよい。
【００６８】
・クランクシャフト５０の回転中に燃焼室で混合気が燃焼していない状態が生じたことを判断するために、上記条件（Ａ）及び条件（Ｂ）及び条件（Ｃ）を設定するようにしたが、この他の条件を適宜設定してもよい。
【００６９】
・上記実施形態における車両は、動力源として内燃機関及びモータを備えるハイブリッド車両であった。しかし、内燃機関のみを備える車両でも本発明は同様に適用することができる。この内燃機関のみを備える車両の場合でも、機関制御を行う制御装置に対して通電が開始された時点で、先の図３に示した通電処理を開始すればよい。
【００７０】
・上記実施形態では、ヒータ付きのセンサが空燃比センサ４５０であった。しかし、この他のヒータ付きセンサ、例えばＯ２センサや、ＨＣセンサ、ＮＯｘセンサ等のヒータ付きセンサにも本発明は同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０…ハイブリッドシステム、２０…エンジン、２１…排気通路、２２…触媒、３０…点火プラグ、３１…噴射弁、５０…クランクシャフト、１１０…ダンパ、１２０…第１のモータジェネレータ、１３０…動力分割機構、１３１…サンギア、１３２…リングギア、１３３…プラネタリギア、１３４…プラネタリキャリア、１４０…リダクションギア、１４１…サンギア、１４３…プラネタリギア、１４４…プラネタリキャリア、１５０…第２のモータジェネレータ、１６０…カウンターギア、１７０…ファイナルギア、１８０…ディファレンシャル、１９１ａ…駆動輪、１９１ｂ…駆動輪、２００…バッテリ、２１０…インバータ、２２０…コンバータ、３００…モータ制御ユニット、４００…エンジン制御ユニット、４１０…エアフロメータ、４２０…クランクポジションセンサ、４３０…スロットルポジションセンサ、４５０…空燃比センサ、４５１…ヒータ、４６０…揮発性メモリ、５００…パワーマネジメントコントロールコンピュータ、５１０…アクセルポジションセンサ、５２０…起動ボタン、５３０…車速センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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