(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の調整素子の状態を検出する共通の状態検出手段と、
第１の調整素子への通電の有無、並びに同第１の調整素子の前記状態検出手段への接続の有無を切り換える第１のスイッチング素子と、
第ｎ（ｎは複数の数を含む自然数）の調整素子への通電の有無を切り換える第ｎのスイッチング素子と、
第ｎの調整素子への通電の有無、並びに同第ｎの調整素子の前記状態検出手段への接続の有無を切り換える第（ｎ＋１）のスイッチング素子と、
これら第１、第ｎ、第（ｎ＋１）のスイッチング素子の切換態様を制御しつつ、前記第１及び第ｎの調整素子の駆動を制御し且つ前記状態検出手段を通じて同第１及び第ｎの調整素子の状態を監視する制御用マイクロコンピュータと、
を具え、前記制御用マイクロコンピュータは、
前記第１及び第ｎのスイッチング素子をＯＮとして前記第１及び第ｎの調整素子の駆動制御を行うとともに、前記第１の調整素子を前記共通の状態検出手段に接続して同第１の調整素子の状態監視を行い、
前記第１及び第ｎのスイッチング素子をＯＦＦ、前記第（ｎ＋１）のスイッチング素子をＯＮとして前記第ｎの調整素子の駆動制御を行うとともに、前記第ｎの調整素子を前記共通の状態検出手段に接続して同第ｎの調整素子の状態監視を行う
ことを特徴とする複数調整素子の並列制御システム。
【請求項２】
前記制御用マイクロコンピュータによる前記第１のスイッチング素子のＯＦＦ時間は、前記第１の調整素子の調整動作に影響を与えない時間範囲内で最長の時間に設定される
請求項１記載の複数調整素子の並列制御システム。
【請求項３】
前記制御用マイクロコンピュータによる前記第（ｎ＋１）のスイッチング素子のＯＮ時間は、前記状態検出手段を通じた前記第ｎの調整素子の状態検出を可能とする最短の時間に設定される
請求項１または２記載の複数調整素子の並列制御システム。
【請求項４】
前記制御用マイクロコンピュータによる前記第１のスイッチング素子のＯＦＦから前記第（ｎ＋１）のスイッチング素子のＯＮまで、並びに該第（ｎ＋１）のスイッチング素子のＯＦＦから前記第１のスイッチング素子のＯＮまでにはそれぞれ所定のタイムラグがおかれる
請求項２または３記載の複数調整素子の並列制御システム。
【請求項５】
前記制御用マイクロコンピュータは、前記状態検出手段、並びに前記第１、第ｎ、第（ｎ＋１）のスイッチング素子の各バッファ回路とともにシングルチップＩＣとして構成される
請求項１〜４の何れかに記載の複数調整素子の並列制御システム。
【請求項６】
前記第１及び第ｎの調整素子は、Ｖ型内燃機関の各排気系に設けられるリニア空燃比センサのセンサ素子を各々加熱調温する第１及び第２のヒータであり、前記状態検出手段は、それらヒータに流れる電流を検出する電流検出手段である
請求項１〜５の何れかに記載の複数調整素子の並列制御システム。
【請求項７】
調整素子の状態を検出する状態検出手段と、
第１の調整素子への通電の有無、並びに同第１の調整素子の前記状態検出手段への接続の有無を切り換える第１のスイッチング素子と、
第ｎ（ｎは複数の数を含む自然数）の調整素子への通電の有無を切り換える第ｎのスイッチング素子と、
第ｎの調整素子への通電の有無、並びに同第ｎの調整素子の前記状態検出手段への接続の有無を切り換える第（ｎ＋１）のスイッチング素子と、
これら第１、第ｎ、第（ｎ＋１）のスイッチング素子の切換態様を制御しつつ、前記第１及び第ｎの調整素子の駆動を制御し且つ前記状態検出手段を通じて同第１及び第ｎの調整素子の状態を監視する制御用マイクロコンピュータと、
を具え、前記制御用マイクロコンピュータは、前記第１及び第ｎのスイッチング素子をＯＮとして前記第１及び第ｎの調整素子の駆動制御、並びに前記第１の調整素子の状態監視を行い、前記第１及び第ｎのスイッチング素子をＯＦＦ、前記第（ｎ＋１）のスイッチング素子をＯＮとして前記第ｎの調整素子の駆動制御、並びに同第ｎの調整素子の状態監視を行うとともに、
前記制御用マイクロコンピュータによる前記第１のスイッチング素子のＯＦＦから前記第（ｎ＋１）のスイッチング素子のＯＮまで、並びに該第（ｎ＋１）のスイッチング素子のＯＦＦから前記第１のスイッチング素子のＯＮまでにそれぞれ所定のタイムラグをおく
ことを特徴とする複数調整素子の並列制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヒータや可変ソレノイド弁等、電流駆動される複数の調整素子を並列制御する複数調整素子の並列制御システムに関し、特に制御用マイクロコンピュータを用いてそれら複数の調整素子の駆動と状態監視とを併せ実行するシステムに適用されて好適なシステム構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、制御用のマイクロコンピュータを用いてこうした複数の調整素子を並列制御するシステムとしては例えば特開平６−２２２８４４号公報に記載のシステムが知られている。上記複数の調整素子が２つのヒータである場合を例にとって、同並列制御システムの概略構成を図７に示す。
【０００３】
すなわち、Ａ系統及びＢ系統の２系統のヒータＡＨ及びＢＨについてその駆動並びに電流検出を行うものとすると、同並列制御システムでは、この図７に示されるように、制御用マイクロコンピュータに加え、
・１つの電流検出部、
・それら各系統のヒータＡＨ及びＢＨを各別に駆動するためのスイッチング素子（トランジスタ）Ａ１及びＢ１、
・同ヒータＡＨ及びＢＨに流れる電流を検出する際にそれらヒータＡＨ及びＢＨの駆動に併せてその電流を上記電流検出部に各別に取り込むためのスイッチング素子（トランジスタ）Ａ２及びＢ２、
を基本的に具える構成となる。上記スイッチング素子Ａ１及びＢ１、Ａ２及びＢ２は何れも、制御用マイクロコンピュータによってそのＯＮ（オン）／ＯＦＦ（オフ）が切換制御される。
【０００４】
図８は、こうした並列制御システムによる制御の概要を示したものである。
上記２系統のヒータＡＨ及びＢＨを並列に駆動制御しつつ、ヒータＡＨ、ＢＨの順でそこに流れる電流を検出する場合、上記制御用マイクロコンピュータでは同図８（ａ）〜（ｆ）に示されるように、
（１）全てのスイッチング素子がＯＦＦにある状態からまず、スイッチング素子Ａ１及びＢ１を共にＯＮとする（図８（ａ）及び（ｄ））。これによりＡ系統及びＢ系統の各出力Ａｏｕｔ及びＢｏｕｔがそれぞれ図８（ｃ）及び（ｆ）に示される態様で共にＯＮとなり、上記ヒータＡＨ及びＢＨの駆動が開始される。
（２）その後、ヒータＡＨに流れる電流の検出が所望される所定のタイミングで所定の時間だけスイッチング素子Ａ１をＯＦＦ、スイッチング素子Ａ２をＯＮとする（図８（ａ）及び（ｂ））。こうしたスイッチング素子Ａ１及びＡ２の切り換えによってヒータＡＨに流れる電流が選択的に電流検出部に取り込まれ、その電流値（正確には同電流値に対応した電圧値）が制御用マイクロコンピュータに取り込まれるようになる。なおこのときも、ＯＮに切り換えられている上記スイッチング素子Ａ２を通じてヒータＡＨの駆動は維持される（図８（ｃ））。
（３）ヒータＡＨに流れる電流の検出が終了した後、ヒータＢＨに流れる電流の検出が所望される所定のタイミングで、同じく所定の時間だけスイッチング素子Ｂ１をＯＦＦ、スイッチング素子Ｂ２をＯＮとする（図８（ｄ）及び（ｅ））。こうしたスイッチング素子Ｂ１及びＢ２の切り換えによってヒータＢＨに流れる電流が選択的に電流検出部に取り込まれ、その電流値が同様に制御用マイクロコンピュータに取り込まれるようになる。なおこのときも、ＯＮに切り換えられている上記スイッチング素子Ｂ２を通じてヒータＢＨの駆動は維持される（図８（ｆ））。
といった態様で上記各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを切換制御して、ヒータＡＨ及びＢＨの並列駆動に併せ、同ヒータＡＨ及びＢＨに流れる電流の検出処理を繰り返すこととなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、複数の調整素子を並列駆動しつつそれら調整素子に流れる電流を検出する場合であれ、図８に示されるように適宜に周期をずらして、すなわち時分割的にそれら電流を上記電流検出部に取り込むようにすることで、該只１つの電流検出部を用いての複数調整素子の電流検出が可能となる。
【０００６】
ただし、同従来の並列制御システムにあっては、この只１つの電流検出部を時分割的に利用するための構成として、
・通常時、当該調整素子を駆動するためのスイッチング素子。
・電流検出時、当該調整素子に流れる電流を上記只１つの電流検出部に取り込むためのスイッチング素子。
といった２つのスイッチング素子をそれら各調整素子に対応して、すなわち各系統毎に配設することが必須となる。
【０００７】
特にこれら２つのスイッチング素子としては何れも、電流容量の大きい、すなわち発熱量の多いスイッチング素子を使用せざるを得ないことを併せ考えると、コスト的な負担はもとより、上記制御用マイクロコンピュータなど、これを駆動制御する素子若しくはチップ、或いはその周辺回路等の熱的な負担も無視できないものとなる。
【０００８】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、より少ないスイッチング素子にて、上記制御用マイクロコンピュータを用いての複数の調整素子の駆動と状態監視とを併せ実行することのできる複数調整素子の並列制御システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
こうした目的を達成するため、この発明では、請求項１に記載のように、
（ａ）複数の調整素子の状態を検出する共通の状態検出手段。
（ｂ）第１の調整素子への通電の有無、並びに同第１の調整素子の前記状態検出手段への接続の有無を切り換える第１のスイッチング素子。
（ｃ）第ｎ（ｎは複数の数を含む自然数）の調整素子への通電の有無を切り換える第ｎのスイッチング素子。
（ｄ）第ｎの調整素子への通電の有無、並びに同第ｎの調整素子の前記状態検出手段への接続の有無を切り換える第（ｎ＋１）のスイッチング素子。
（ｅ）これら第１、第ｎ、第（ｎ＋１）のスイッチング素子の切換態様を制御しつつ、前記第１及び第ｎの調整素子の駆動を制御し且つ前記状態検出手段を通じて同第１及び第ｎの調整素子の状態を監視する制御用マイクロコンピュータ。
をそれぞれ具え、
・前記制御用マイクロコンピュータは、前記第１及び第ｎのスイッチング素子をＯＮとして前記第１及び第ｎの調整素子の駆動制御を行うとともに、前記第１の調整素子を前記共通の状態検出手段に接続して同第１の調整素子の状態監視を行い、前記第１及び第ｎのスイッチング素子をＯＦＦ、前記第（ｎ＋１）のスイッチング素子をＯＮとして前記第ｎの調整素子の駆動制御を行うとともに、前記第ｎの調整素子を前記共通の状態検出手段に接続して同第ｎの調整素子の状態監視を行う。
ものとして複数調整素子の並列制御システムを構成する。
【００１０】
並列制御システムとしてこうした構成によれば、只１つの状態検出手段を通じて上記第１及び第ｎの調整素子の状態監視を行うことができることはもとより、少なくとも上記第１の調整素子については上記第１のスイッチング素子といった只１つのスイッチング素子にてその駆動と状態の取り込みとを行うことができるようになる。
【００１１】
このため、複数の調整素子の駆動と状態監視とを併せ実行する従来のシステムに比べて、そのスイッチング素子の数を確実に削減することができ、同並列制御システムとしてのコスト的な、或いは熱的な負担も好適に軽減することができるようになる。
【００１２】
ところで、並列制御システムとしての同構成によれば、上記状態検出手段に対して上記第ｎの調整素子の状態を取り込む際には、上記第１の調整素子の駆動を一時的に中断する必要がある。
【００１３】
この点、請求項２記載の発明によるように、
・前記制御用マイクロコンピュータによる前記第１のスイッチング素子のＯＦＦ時間は、前記第１の調整素子の調整動作に影響を与えない時間範囲内で最長の時間に設定される。
といった構成によれば、システム全体としての制御能率の低下を招くことなく、第ｎの調整素子の状態監視に要する時間を最大限に確保することができるようになる。
【００１４】
一方、請求項３記載の発明によるように、
・前記制御用マイクロコンピュータによる前記第（ｎ＋１）のスイッチング素子のＯＮ時間は、前記状態検出手段を通じた前記第ｎの調整素子の状態検出を可能とする最短の時間に設定される。
といった構成によれば、上記第１の調整素子の駆動を一時的に中断する時間を最小限にくい留めることができるようになり、この場合も、システム全体としての制御能率の低下は好適に抑制されるようになる。
【００１５】
また、これら請求項２または３記載の発明の構成において更に、請求項４記載の発明によるように、
・前記制御用マイクロコンピュータによる前記第１のスイッチング素子のＯＦＦから前記第（ｎ＋１）のスイッチング素子のＯＮまで、並びに該第（ｎ＋１）のスイッチング素子のＯＦＦから前記第１のスイッチング素子のＯＮまでにはそれぞれ所定のタイムラグがおかれる。
といった構成によれば、例えばスイッチング素子切換タイミングの微妙なずれやスイッチング素子そのものの動作遅れ等に起因して、上記状態検出手段に対し、上記第１の調整素子の状態と上記第ｎの調整素子の状態とが同時に取り込まれるといったような不都合は確実に回避されるようになり、ひいては同システムとしてのより安定した並列制御が実現されるようになる。
【００１６】
また一方、請求項５記載の発明によるように、
・前記制御用マイクロコンピュータは、前記状態検出手段、並びに前記第１、第ｎ、第（ｎ＋１）のスイッチング素子の各バッファ回路とともにシングルチップＩＣとして構成される。
といった構成によれば、同システムの小型化に併せ、上記スイッチング素子の削減による熱的負担の軽減が、該シングルチップＩＣにとって特に意義あるものとなる。換言すれば、上記熱的負担の軽減によってこうしたシングルチップＩＣ化が容易になったとも云える。
【００１７】
そして、請求項６記載の発明によるように、
・前記第１及び第ｎの調整素子は、Ｖ型内燃機関の各排気系に設けられるリニア空燃比センサのセンサ素子を各々加熱調温する第１及び第２のヒータであり、前記状態検出手段はそれらヒータに流れる電流を検出する電流検出手段である。
といった構成によれば、こうしたシステムにあって従来は４個必要とされたスイッチング素子を３個に減らし、そのコスト的、或いは熱的負担を軽減した上で、それらヒータの駆動制御並びに状態（電流）監視を安定して実行することができるようになる。
一方、請求項７記載の発明のように、
（Ａ）調整素子の状態を検出する状態検出手段。
（Ｂ）第１の調整素子への通電の有無、並びに同第１の調整素子の前記状態検出手段への接続の有無を切り換える第１のスイッチング素子。
（Ｃ）第ｎ（ｎは複数の数を含む自然数）の調整素子への通電の有無を切り換える第ｎのスイッチング素子。
（Ｄ）第ｎの調整素子への通電の有無、並びに同第ｎの調整素子の前記状態検出手段への接続の有無を切り換える第（ｎ＋１）のスイッチング素子。
（Ｅ）これら第１、第ｎ、第（ｎ＋１）のスイッチング素子の切換態様を制御しつつ、前記第１及び第ｎの調整素子の駆動を制御し且つ前記状態検出手段を通じて同第１及び第ｎの調整素子の状態を監視する制御用マイクロコンピュータ。
をそれぞれ具え、
・前記制御用マイクロコンピュータは、前記第１及び第ｎのスイッチング素子をＯＮとして前記第１及び第ｎの調整素子の駆動制御、並びに前記第１の調整素子の状態監視を行い、前記第１及び第ｎのスイッチング素子をＯＦＦ、前記第（ｎ＋１）のスイッチング素子をＯＮとして前記第ｎの調整素子の駆動制御、並びに同第ｎの調整素子の状態監視を行う。
・前記制御用マイクロコンピュータによる前記第１のスイッチング素子のＯＦＦから前記第（ｎ＋１）のスイッチング素子のＯＮまで、並びに該第（ｎ＋１）のスイッチング素子のＯＦＦから前記第１のスイッチング素子のＯＮまでにそれぞれ所定のタイムラグをおく。
ものとして複数調整素子の並列制御システムを構成する。
並列制御システムとしてこうした構成によれば、只１つの状態検出手段を通じて上記第１及び第ｎの調整素子の状態監視を行うことができることはもとより、少なくとも上記第１の調整素子については上記第１のスイッチング素子といった只１つのスイッチング素子にてその駆動と状態の取り込みとを行うことができるようになる。このため、複数の調整素子の駆動と状態監視とを併せ実行する従来のシステムに比べて、そのスイッチング素子の数を確実に削減することができ、同並列制御システムとしてのコスト的な、或いは熱的な負担も好適に軽減することができるようになる。
また、こうした構成によれば、例えばスイッチング素子切換タイミングの微妙なずれやスイッチング素子そのものの動作遅れ等に起因して、上記状態検出手段に対し、上記第１の調整素子の状態と上記第ｎの調整素子の状態とが同時に取り込まれるといったような不都合は確実に回避されるようになり、ひいては同システムとしてのより安定した並列制御が実現されるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明にかかる複数調整素子の並列制御システムについてその一実施形態を示す。
【００１９】
この実施形態のシステムは、Ｖ型の内燃機関にあってそのＡ、Ｂ両バンクの各排気系に配設されるリニア空燃比センサを制御するとともに、それらセンサ信号を適宜に処理する回路に、この発明にかかる並列制御システムを適用したものである。
【００２０】
そして同実施形態のシステムは、その制御対象となる調整素子として、それらリニア空燃比センサのセンサ素子を各々加熱調温するヒータを取り上げ、それらヒータを並列駆動しつつ、その各々に流れる電流を監視するシステムとして構成されている。
【００２１】
はじめに、図１を参照して、この実施形態にかかる並列制御システムの構成について説明する。
同図１に示されるように、このシステムは大きくは、図示しないＶ型内燃機関の運転を統括制御する電子制御装置１と、同機関のＡ、Ｂ両バンクの各排気系に配設されるリニア空燃比センサ２Ａ及び２Ｂとを具えて構成される。
【００２２】
ここで、これらリニア空燃比センサ２Ａ及び２Ｂがそれぞれ、それら対応するバンクの排気ガス中の酸素濃度に基づいてその空燃比、すなわち対応するバンクの燃焼室に導入された混合気の空気／燃料比（Ａ／Ｆ）をリニアに検出することのできるセンサであることは周知の通りである。そして、この検出される空燃比Ａ／Ｆが同機関の上記各燃焼室に導入する燃料量或いは空気量のフィードバック制御等に利用されることもよく知られている。
【００２３】
これらリニア空燃比センサ２Ａ及び２Ｂは、図１に併せ示されるように、上記空燃比Ａ／Ｆを検出する部分であるセンサ素子２ＡＥ、２ＢＥと、これらセンサ素子を各々加熱調温するヒータ２ＡＨ、２ＢＨとによって構成されている。
【００２４】
一方、電子制御装置１は、これも同図１に併せ示されるように、上記内燃機関の燃料噴射制御をはじめとする各種制御を統括的に実行するホストマイクロコンピュータ３と、上記リニア空燃比センサ２Ａ及び２Ｂの制御並びにそれらセンサ信号の処理を行う回路としてシングルチップＩＣ化されたリニア空燃比センサ制御回路４、そして該リニア空燃比センサ制御回路４を通じてＯＮ／ＯＦＦが切換制御されるＭＯＳＦＥＴ５Ａ、５Ｂ１及び５Ｂ２を具える構成となっている。
【００２５】
このうちリニア空燃比センサ制御回路４は、制御用マイクロコンピュータ４１をはじめ、同マイクロコンピュータ４１による制御のもとにリニア空燃比センサ２Ａ及び２Ｂのセンサ素子２ＡＥ及び２ＢＥ、並びにヒータ２ＡＨ及び２ＢＨの駆動若しくは状態検出を行う以下の回路群によって構成されている。
【００２６】
増幅器４２１〜４２４は、基準電圧Ｖｒｅｆ並びに制御用マイクロコンピュータ４１のＤＡＣ（ＤＡコンバータ）４１４から出力されるアナログ電圧に基づき上記各センサ素子２ＡＥ及び２ＢＥを駆動するための回路であり、抵抗４３１及び４３２は、同センサ素子２ＡＥ及び２ＢＥに流れる電流を検出するための抵抗である。これら検出された電流、すなわち抵抗４３１及び４３２の各端子間電圧は、制御用マイクロコンピュータ４１のＡＤＣ（ＡＤコンバータ）４１１に対して取り込まれるようになる。
【００２７】
また、バッファ４４１〜４４３は、制御用マイクロコンピュータ４１のポート４１２或いは４１３から出力される制御指令に基づいて上記ＭＯＳＦＥＴ５Ａ、５Ｂ１及び５Ｂ２を各々切換駆動する回路である。なお、何らかの原因によって上記ホストマイクロコンピュータ３から制御用マイクロコンピュータ４１に対しリセット信号ＲＥＳＥＴが加えられる場合には、これらバッファ４４１〜４４３も一旦リセット状態、すなわち各々対応するＭＯＳＦＥＴをＯＦＦとする状態に強制制御される。
【００２８】
また、増幅器４５１及び４５２は、上記ヒータ２ＡＨ及び２ＢＨに印加されている電圧を各々所要に増幅してこれを制御用マイクロコンピュータ４１のＡＤＣ４１１に取り込むための回路であり、抵抗４６は、同ヒータ２ＡＨ及び２ＢＨに共通の電流検出部としてそれらヒータ２ＡＨ及び２ＢＨに流れる電流を検出する回路である。この検出される電流、すなわち同抵抗４６の端子間電圧も、増幅器４８により適宜に増幅されて制御用マイクロコンピュータ４１のＡＤＣ４１１に取り込まれるようになる。
【００２９】
他方、このような構成を有するリニア空燃比センサ制御回路４の上記バッファ４４１〜４４３を通じて切換制御されるＭＯＳＦＥＴ５Ａ、５Ｂ１、及び５Ｂ２は、同実施形態にかかる並列制御システムのスイッチング素子として、それぞれ次のように機能する。
【００３０】
まず、ＭＯＳＦＥＴ５Ａは、上記Ａバンクのリニア空燃比センサ２Ａについてそのヒータ２ＡＨへの通電の有無、並びに同ヒータ２ＡＨの上記電流検出部４６への接続の有無を切り換えるスイッチング素子として機能する。
【００３１】
また、ＭＯＳＦＥＴ５Ｂ１は、上記Ｂバンクのリニア空燃比センサ２Ｂについてそのヒータ２ＢＨへの通電の有無を切り換えるスイッチング素子として機能する。
【００３２】
そして、ＭＯＳＦＥＴ５Ｂ２は、同じくＢバンクのリニア空燃比センサ２Ｂについてそのヒータ２ＢＨへの通電の有無、並びに同ヒータ２ＢＨの上記電流検出部４６への接続の有無を切り換えるスイッチング素子として機能する。
【００３３】
図２は、これらＭＯＳＦＥＴ５Ａ、５Ｂ１及び５Ｂ２、並びに上記リニア空燃比センサ制御回路４を通じて実行されるリニア空燃比センサ２Ａ及び２Ｂやそのヒータの制御概要を示したものであり、次に、同図２を併せ参照して、該リニア空燃比センサ２Ａ及び２Ｂやそのヒータの制御概要を簡単に説明する。
【００３４】
同図２に示されるように、リニア空燃比センサ制御回路４では、リニア空燃比センサ２Ａ及び２Ｂの制御に併せ、１２８ｍｓ（ミリ秒）毎にヒータの駆動制御を実行する。
【００３５】
すなわち同制御ルーチンのステップＳ１００において、内蔵する計時用のタイマが１２８ｍｓに達していない旨判断されると、リニア空燃比センサ制御回路４はまず、ステップＳ１１０にて、上記抵抗４３１或いは４３２の端子間電圧として取り込まれるセンサ電流（素子電流）に基づき各バンクの空燃比Ａ／Ｆを検出する。この空燃比Ａ／Ｆの値は、上記センサ電流にほぼ比例した値として求められ、必要に応じて上記ホストマイクロコンピュータ３に転送される。
【００３６】
こうして空燃比Ａ／Ｆを検出したリニア空燃比センサ制御回路４は次に、ステップＳ１１１にて、上記ＤＡＣ４１４を介して、センサ素子２ＡＥ或いは２ＢＥに印加する電圧を制御する。同制御に際し、この印加電圧は、上記センサ電流（素子電流）に基づき算出されるそれらセンサ素子２ＡＥ或いは２ＢＥの内部抵抗（素子インピーダンス）に応じて決定される。
【００３７】
こうしてセンサ素子２ＡＥ或いは２ＢＥへの印加電圧制御を終えたリニア空燃比センサ制御回路４は更に、ステップＳ１１２にて、それらセンサ素子２ＡＥ或いは２ＢＥの温度、すなわち素子温を検出する。この素子温も、上記抽出されるセンサ電流（素子電流）に基づいて算出することができる。
【００３８】
上記タイマによる計時が１２８ｍｓとなるまでは、リニア空燃比センサ制御回路４によるこれらステップＳ１１０〜Ｓ１１２のリニア空燃比センサ制御が繰り返し実行される。
【００３９】
図３は、リニア空燃比センサ制御回路４によるこうしたリニア空燃比センサの制御態様を例示したもので、図３（ａ）は上記素子インピーダンス（ＺＤＣ）の推移を、図３（ｂ）は該素子インピーダンス（ＺＤＣ）に応じて決定される上記印加電圧（Ｖｐ）の推移を、また図３（ｃ）は上記検出される素子電流（Ｉｐ）の推移を、そして図３（ｄ）はこの素子電流（Ｉｐ）に基づき検出される上記空燃比Ａ／Ｆの推移をそれぞれ示している。この図３に示されるように、素子インピーダンス（ＺＤＣ）が高いうちは上記印加電圧（Ｖｐ）として負電圧を印加し続け、同素子インピーダンス（ＺＤＣ）が例えば１４０Ωに達したところで制御内容が切り換えられる。その後は、上記素子温が目標とする所定の温度に保たれるようヒータの駆動電力を制御しつつ、その都度の素子電流（Ｉｐ）に基づき、空燃比Ａ／Ｆが検出される。
【００４０】
一方、図２に示す制御ルーチンにおいて、上記タイマによる計時が１２８ｍｓに達する都度、リニア空燃比センサ制御回路４では、以下の態様で、上記リニア空燃比センサのヒータ制御を実行する。
【００４１】
すなわちこのヒータ制御において、リニア空燃比センサ制御回路４はまず、ステップＳ１２０にて、上記センサ素子２ＡＥ或いは２ＢＥの状態に応じたヒータＤｕｔｙ（ヒータ駆動電流のデューティ比）を算出する。
【００４２】
これには例えば、図４に示されるように、
（１）上記素子インピーダンス（ＺＤＣ）が例えば９５Ω以上、若しくはヒータの積算電力が上記素子温を目標温度に保持するための目標値未満である場合には「１００％通電（ヒータＤｕｔｙ＝１００％）」とする。
（２）同素子インピーダンス（ＺＤＣ）が例えば９５Ω未満、若しくはヒータの積算電力が上記目標値以上である場合には「素子温に応じた電力制御」とする。
（３）同素子インピーダンス（ＺＤＣ）が例えば４０Ω未満では上記電力制御を終了して「素子温フィードバックによるＰＩ（比例・積分）制御」とする。
といった態様で、それぞれヒータＤｕｔｙが算出される。
【００４３】
なお、同図４において、図４（ａ）はヒータ温度の推移、図４（ｂ）は上記素子インピーダンス（ＺＤＣ）の推移、図４（ｃ）は該算出されるヒータＤｕｔｙの推移、図４（ｄ）はヒータ電力の推移、そして図４（ｅ）はヒータ電力の積算値の推移をそれぞれ示している。
【００４４】
こうしてヒータＤｕｔｙを算出したリニア空燃比センサ制御回路４は次に、図２に示す制御ルーチンのステップＳ１２１の処理として、それら算出したヒータＤｕｔｙ（図４（ｃ））に基づき上記ＭＯＳＦＥＴ５Ａ或いは５Ｂ１をＯＮ／ＯＦＦ制御して各対応するヒータ２ＡＨ或いは２ＢＨへの通電を制御し、これらを駆動する。
【００４５】
そしてこれらヒータの駆動に併せ、リニア空燃比センサ制御回路４では更に、次のステップＳ１２２の処理として、上記電流検出部（電流検出用抵抗）４６を通じて検出される上記ヒータ２ＡＨ或いは２ＢＨに流れる電流値に基づきそれらヒータの抵抗値を算出する。因みに、この検出される電流値をＩｈ、また上記増幅器４５１或いは４５２を通じて取り込まれるヒータ電圧をＶｈとするとき、該ヒータ抵抗値は、
ヒータ抵抗値＝Ｖｈ／Ｉｈ
として算出され、またヒータ電力値は、
ヒータ電力値＝Ｉｈ・Ｖｈ
として算出される。このヒータ電力値、ひいてはヒータ積算電力が、上記センサ素子２ＡＥ、２ＢＥの温度を目標とする所定の温度に正確に保持する上で重要な要素となることは上述した。また、上記「１００％通電」に際し、その終了時（目標ヒータ温度１２００℃到達時）のヒータ電力積算値は、同算出されるヒータ抵抗の初期値に基づき決定される。例えば同実施形態において用いたリニア空燃比センサの場合、このヒータ初期抵抗が１．１Ω以下のとき、「１００％通電」終了時のヒータ電力積算値は１３００Ｗ・ｓに設定される（図４（ｅ））。
【００４６】
こうしてヒータ抵抗値を算出したリニア空燃比センサ制御回路４は、同ヒータ制御にかかる最後のステップＳ１２３の処理として、上記「１００％通電」や「素子温に応じた電力制御」、或いは上記「素子温フィードバックによるＰＩ制御」に応じたヒータＤｕｔｙのガード処理を行った上で、同制御ルーチンの上述したリニア空燃比センサ制御（ステップＳ１１０〜Ｓ１１２）に移行する。
【００４７】
上記ヒータ２ＡＨ、２ＢＨの駆動制御に際してはこのように、その駆動電力（ヒータＤｕｔｙ）を算出する上で、またヒータ抵抗値を算出する上で、上記電流検出部４６を通じたヒータ電流の検出、監視が必須となる。
【００４８】
ここに同実施形態にかかる並列制御システムでは図１に示されるように、
（ａ）同ヒータ２ＡＨ、２ＢＨに共通の電流検出部４６。
（ｂ）ヒータ２ＡＨへの通電の有無、並びに同ヒータ２ＡＨの上記電流検出部４６への接続の有無を切り換えるＭＯＳＦＥＴ５Ａ。
（ｃ）ヒータ２ＢＨへの通電の有無を切り換えるＭＯＳＦＥＴ５Ｂ１。
（ｄ）ヒータ２ＢＨへの通電の有無、並びに同ヒータ２ＢＨの上記電流検出部４６への接続の有無を切り換えるＭＯＳＦＥＴ５Ｂ２。
（ｅ）これらＭＯＳＦＥＴ５Ａ、５Ｂ１、及び５Ｂ２の切換態様を制御しつつ、ヒータ２ＡＨ及び２ＢＨの駆動を制御し且つ、上記電流検出部４６を通じてそれらヒータ２ＡＨ及び２ＢＨに流れる電流を監視する制御用マイクロコンピュータ４１。
を基本的に具え、ＭＯＳＦＥＴ５Ａ及び５Ｂ１を能動（ＯＮ）としてヒータ２ＡＨ及び２ＢＨの駆動制御を行うとともに、ヒータ２ＡＨを共通の電流検出部４６に接続して同ヒータ２ＡＨに流れる電流の監視を行い、ＭＯＳＦＥＴ５Ａ及び５Ｂ１を一時的に非能動（ＯＦＦ）、ＭＯＳＦＥＴ５Ｂ２を一時的に能動としてヒータ２ＢＨの駆動制御を行うとともに、ヒータ２ＢＨを共通の電流検出部４６に接続して同ヒータ２ＢＨに流れる電流の監視を行うようにしている。
【００４９】
図５及び図６は、同並列制御システムとしてのこうした並列制御手順及び並列制御態様をそれぞれ示したものであり、次に、これら図５及び図６を併せ参照して、同システムによる並列制御の詳細を更に説明する。
【００５０】
すなわち同並列制御システムにおいて、上記制御用マイクロコンピュータ４１ではまず、図５に示すルーチンのステップＳ２００及びＳ２０１の処理として、上記ＭＯＳＦＥＴ５Ａ及び５Ｂ１をそれぞれＯＮとしてヒータ２ＡＨ、２ＢＨの駆動を開始した後、次のステップＳ２０２にて、その内蔵するタイマの計時動作に基づきそれらＭＯＳＦＥＴ５Ａ及び５Ｂ１のＯＮの後、９３ｍｓ（ミリ秒）を経過した否かを監視する。そして、該９３ｍｓに達していない旨判断される期間は、ステップＳ２０３の処理として、上記ＭＯＳＦＥＴ５Ａ及び電流検出部４６を介して取り込まれるＡバンクのヒータ２ＡＨに流れる電流についてその検出、監視を併せ実行する。なおこのとき、ヒータ２ＡＨ、２ＢＨの駆動が、センサ素子２ＡＥ、２ＢＥの状態に基づき図４に例示した態様で行われることは上述した通りである。
【００５１】
制御用マイクロコンピュータ４１はその後、ステップＳ２０２にて、上記９３ｍｓの経過を判断すると、同ルーチンのステップＳ２０４及びＳ２０５の処理として、上記ＭＯＳＦＥＴ５Ａ及び５Ｂ１をそれぞれＯＦＦとしてヒータ２ＡＨ、２ＢＨの駆動を停止した後、次のステップＳ２０６にて、上記タイマの計時動作に基づきそれらＭＯＳＦＥＴ５Ａ及び５Ｂ１のＯＦＦの後、０．５ｍｓを経過した否かを監視する。そして、該０．５ｍｓの経過を確認した時点で、次のステップＳ２０７の処理として、上記ＭＯＳＦＥＴ５Ｂ２をＯＮとする。これによってＢバンクのヒータ２ＢＨが選択的に駆動されるとともに、同ヒータ２ＢＨに流れる電流が選択的に上記電流検出部４６に取り込まれる。該ＭＯＳＦＥＴ５Ｂ２のＯＮは、同ルーチンのステップＳ２０８及びＳ２０９の処理として示されるように、２ｍｓだけ行われ、その間、上記電流検出部４６を介して、同ヒータ２ＢＨに流れる電流の検出、監視が併せ実行される。なおこの間も、同ヒータ２ＢＨの駆動は、その対応するセンサ素子２ＢＥの状態に基づき、図４に例示した態様で行われる。また、この２ｍｓといった時間は、上記電流検出部４６を介して行われるヒータ電流の検出に最低限必要とされる時間である。
【００５２】
こうしてヒータ２ＢＨに流れる電流の検出を終えた制御用マイクロコンピュータ４１は、次のステップ２１０にて上記ＭＯＳＦＥＴ５Ｂ２をＯＦＦとし、上記ステップＳ２０６と同様、ステップＳ２１１にて０．５ｍｓの経過を確認した上で、ステップＳ２００及びＳ２０１に戻り、上記ＭＯＳＦＥＴ５Ａ及び５Ｂ１を再びＯＮとする。
【００５３】
同制御用マイクロコンピュータ４１によるこうした処理が繰り返し実行されることにより、上記ＭＯＳＦＥＴ５Ａ、５Ｂ１及び５Ｂ２は、図６（ａ）〜（ｄ）に示される態様でそのＯＮ／ＯＦＦが切換制御されるようになり、またこれら各ＭＯＳＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦに伴い、Ｂバンクのヒータ２ＢＨ及びＡバンクのヒータ２ＡＨはそれぞれ、図６（ｅ）及び（ｆ）に示される態様でその駆動が制御されるようになる。
【００５４】
なお、図６（ａ）及び（ｆ）に示されるように、Ａバンクのヒータ２ＡＨは、合計で３ｍｓ（０．５ｍｓ＋２ｍｓ＋０．５ｍｓ）の駆動停止期間をおきつつ、９６ｍｓ周期で駆動制御されることとなるが、この３ｍｓといった停止期間は、先の図４に例示した当該システムのヒータ駆動特性にあって、何らの問題も生じないことが発明者等によって確認されている。
【００５５】
また同並列制御にあっては、図６（ｄ）に示されるように、電流検出部４６に対するヒータ２ＡＨ及び２ＢＨの接続切換時、ＭＯＳＦＥＴ５Ａ及び５Ｂ２が共にＯＦＦとなる期間を設けている。こうしたタイムラグを設けたことにより、例えばこれらＭＯＳＦＥＴ５Ａ及び５Ｂ２に対するＯＮ／ＯＦＦ切換タイミングの微妙なずれや同ＭＯＳＦＥＴ５Ａ及び５Ｂ２そのものの動作遅れ等は好適に吸収されるようになる。すなわち、これら切換タイミングのずれやＭＯＳＦＥＴ自身の動作遅れ等に起因してヒータ２ＡＨに流れる電流とヒータ２ＢＨに流れる電流とが上記電流検出部４６に同時に流れ込むといったような不都合は的確に回避されるようになる。
【００５６】
またこのシステムにおいて、Ａバンク、Ｂバンクは同等であって、それらの間に優先順位はない。
以上説明したように、同実施形態にかかる並列制御システムによれば、
（イ）只１つの電流検出部を通じてＡ、Ｂ両バンクのヒータに流れる電流の検出、監視を行うことができることはもとより、ＡバンクのヒータについてはＭＯＳＦＥＴ５Ａといった只１つのスイッチング素子を通じてその駆動と電流の取り込みとを行うことができるようになる。このため、図７に例示した従来のシステムに比べて、そのスイッチング素子の数を確実に削減することができ、同並列制御システムとしてのコスト的な、或いは熱的な負担も好適に軽減することができるようになる。
（ロ）また、こうして熱的な負担が軽減されることで、上記制御用マイクロコンピュータ４１をはじめ、上記各ＭＯＳＦＥＴをＯＮ／ＯＦＦ制御する回路等からなるリニア空燃比センサ制御回路４をシングルチップＩＣとして構成することも容易となる。そしてこの場合には、同システムとしての小型化も更に促進されることとなる。
（ハ）また上述のように、上記電流検出部に対するＡ、Ｂ両バンクのヒータの接続切換にタイムラグを設けたことで、ＭＯＳＦＥＴに対するＯＮ／ＯＦＦ切換タイミングの微妙なずれやＭＯＳＦＥＴそのものの動作遅れ等に起因する不都合、すなわちＡ、Ｂ両バンクのヒータに流れる電流が電流検出部に同時に流れ込むといったような事態の発生を未然に回避することができるようになる。
等々、多くの優れた効果が奏せられるようになる。
【００５７】
なお、同実施形態にあっては、スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを用いたが、それらスイッチング素子の選定は任意である。ヒータに対する通電の有無やそれらヒータの上記電流検出部に対する接続の有無を適宜にスイッチングすることのできる素子でさえあれば、上記ＭＯＳＦＥＴに限らない任意の素子を用いることができる。
【００５８】
また、同実施形態では、上記リニア空燃比センサ制御回路４をシングルチップＩＣとして構成した場合について示したが、同制御回路がこうしてＩＣ化されている必要はない。上述のように、熱的負担の軽減によってこうしたＩＣ化が確かに容易になったとはいえ、この発明にかかる並列制御システムがこのようなＩＣ化された装置を含むシステムに限定されるものでないことは云うまでもない。
【００５９】
また、同実施形態にあっては、並列制御の対象とする調整素子として、リニア空燃比センサのセンサ素子を加熱調温するヒータを例に採ったが、同制御対象とする調整素子がこのようなヒータに限られるものでないことも勿論である。他の可変ソレノイド弁やモータ等であれ、要は、例えば３ｍｓ程度の時間通電が遮断されてもその調整動作が影響を受けることなく、且つ、例えば２ｍｓ程度の時間にてその電流検出が可能となる調整素子であれば、この発明にかかるシステムの並列制御対象として適宜採用することができる。
【００６０】
もっとも、上記３ｍｓ、或いは２ｍｓといった時間は、適用されるシステムに応じて自ずと定まる一例に過ぎない。
例えば、一方の調整素子への通電を遮断する時間についてはこれを、
・同調整素子の調整動作に影響を与えない時間範囲内で最長の時間。
として設定することで、システム全体としての制御能率の低下を招くことなく、他方の調整素子の電流検出に要する時間を最大限に確保することができるようになる。
【００６１】
また、他方の調整素子の電流検出時間についてはこれを、
・上記電流検出部を通じての同調整素子の電流検出を可能とする最短の時間。
として設定することで、上記一方の調整素子の駆動を一時的に中断する時間を最小限にくい留めることができるようになり、この場合も、システム全体としての制御能率の低下は好適に抑制されるようになる。
【００６２】
また、同実施形態のシステムでは、各調整素子の上記電流検出部との接続切換にタイムラグを設けて、スイッチング素子に対するＯＮ／ＯＦＦ切換タイミングの微妙なずれや同スイッチング素子そのものの動作遅れ等を吸収するようにした。しかし、動作タイミングの安定したシステムにあって、上記電流検出部に取り込むべき電流の切換が確実に行われる場合には、必ずしもこうしたタイムラグを設ける必要はない。
【００６３】
また、同実施形態のシステムにあっては、上記各調整素子の駆動に併せ、そこに流れる電流を検出することでそれら状態を監視することとした。しかし、この監視の対象となる状態が電流である必要はない。それら並列制御対象として採用される調整素子によっては、その監視対象となる状態が電圧、或いはストローク量、或いは回転角度、等々となることもある。
【００６４】
また、同並列制御システムにあって、更に多くの調整素子を並列駆動しつつ、それら状態を併せ監視する場合であれ、基本的には、
（ａ）調整素子の状態を検出する状態検出手段。
（ｂ）第１の調整素子への通電の有無、並びに同第１の調整素子の前記状態検出手段への接続の有無を切り換える第１のスイッチング素子。
（ｃ）第ｎ（ｎは複数の数を含む自然数）の調整素子への通電の有無を切り換える第ｎのスイッチング素子。
（ｄ）第ｎの調整素子への通電の有無、並びに同第ｎの調整素子の前記状態検出手段への接続の有無を切り換える第（ｎ＋１）のスイッチング素子。
（ｅ）これら第１、第ｎ、第（ｎ＋１）のスイッチング素子の切換態様を制御しつつ、前記第１及び第ｎの調整素子の駆動を制御し且つ前記状態検出手段を通じて同第１及び第ｎの調整素子の状態を監視する制御用マイクロコンピュータ。
をそれぞれ具え、
・前記制御用マイクロコンピュータは、前記第１及び第ｎのスイッチング素子をＯＮとして前記第１及び第ｎの調整素子の駆動制御、並びに前記第１の調整素子の状態監視を行い、前記第１及び第ｎのスイッチング素子をＯＦＦ、前記第（ｎ＋１）のスイッチング素子をＯＮとして前記第ｎの調整素子の駆動制御、並びに同第ｎの調整素子の状態監視を行う。
といった構成を採用することで足りる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の並列制御システムの一実施形態を示すブロック図。
【図２】リニア空燃比センサ及びヒータの制御概要を示すフローチャート。
【図３】リニア空燃比センサの制御態様の一例を示すタイムチャート。
【図４】ヒータの制御態様の一例を示すタイムチャート。
【図５】同実施形態によるヒータの並列制御手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態によるヒータの並列制御態様を示すタイムチャート。
【図７】従来の並列制御システムの構成例を示す概略ブロック図。
【図８】同従来の並列制御システムの並列制御態様を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１…電子制御装置、２（２Ａ、２Ｂ）…リニア空燃比センサ、２ＡＥ、２ＢＥ…センサ素子、２ＡＨ、２ＢＨ…ヒータ、３…ホストマイクロコンピュータ、４…リニア空燃比センサ制御回路、４１…制御用マイクロコンピュータ、４１１…ＡＤＣ（ＡＤコンバータ）、４１２、４１３…ポート、４１４…ＤＡＣ（ＤＡコンバータ）、４２１、４２２、４２３、４２４…増幅器、４３１、４３２…電流検出用抵抗、４４１、４４２、４４３…バッファ、４５１、４５２…増幅器、４６…電流検出部（電流検出用抵抗）、４８…増幅器、５（５Ａ、５Ｂ１、５Ｂ２）…スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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