(57)【要約】【課題】ヒータの電力消費量を低減するエンジン制御装置を提供すること。【解決手段】実施形態に係るエンジン制御装置は、運転状態検出部と、出力制御部とを備える。運転状態検出部は、エンジンの運転状態を検出する。出力制御部は、排気ガスの一部がＥＧＲガスとして吸気通路に還流された吸気の酸素濃度を検出する吸気酸素濃度センサを加熱するヒータの出力を制御する。また、出力制御部は、エンジンの運転状態に応じて、吸気酸素濃度センサが、活性温度以上の状態となる活性状態、活性状態よりも温度が低い半活性状態、および半活性状態よりも温度が低い非活性状態のうちいずれか一つの状態となるようにヒータの出力を制御する。【選択図】図１
2018080642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの運転状態を検出する運転状態検出部と、
排気ガスの一部がＥＧＲガスとして吸気通路に還流された吸気の酸素濃度を検出する吸気酸素濃度センサを加熱するヒータの出力を制御する出力制御部と、
を備え、
前記出力制御部は、
前記エンジンの運転状態に応じて、前記吸気酸素濃度センサが、活性温度以上の状態となる活性状態、前記活性状態よりも温度が低い半活性状態、および前記半活性状態よりも温度が低い非活性状態のうちいずれか一つの状態となるように前記ヒータの出力を制御する
ことを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
前記出力制御部は、
アクセルペダルが踏み込まれていない場合、前記吸気酸素濃度センサが前記非活性状態となるように前記ヒータをＯＦＦにする
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
走行中に前記エンジンへの燃料噴射を停止するフューエルカットを実行する場合、前記ＥＧＲガスを前記吸気通路に還流させるＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブを全開とする開度制御部
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記出力制御部は、
前記エンジンの運転状態が前記ＥＧＲガスを前記吸気通路に還流させないＥＧＲ非駆動領域にある場合、前記吸気酸素濃度センサが前記非活性状態となるように前記ヒータをＯＦＦにする
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記出力制御部は、
前記エンジンの運転状態が前記ＥＧＲガスを前記吸気通路に還流させるＥＧＲ駆動領域と前記ＥＧＲ非駆動領域との間の移行領域であるＥＧＲ準備領域にある場合、前記吸気酸素濃度センサが前記半活性状態となるように前記ヒータの出力を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジン制御装置。
【請求項６】
前記吸気酸素濃度センサによって検出した前記吸気の酸素濃度に基づいて、前記ＥＧＲガスを前記吸気通路に還流させるＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブの開度を学習する学習部
を備え、
前記出力制御部は、
前記ＥＧＲバルブの開度の学習中ではなく、かつ前記エンジンの運転状態が前記ＥＧＲ準備領域にある場合、前記吸気酸素濃度センサが前記半活性状態となるように前記ヒータの出力を制御し、
前記ＥＧＲバルブの開度の学習中であり、かつ前記エンジンの運転状態が前記ＥＧＲ準備領域にある場合、前記吸気酸素濃度センサが前記活性状態となるように前記ヒータの出力を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、エンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）ガスを吸気通路内に還流させる内燃機関において、ＥＧＲガスが還流された場合の吸気の酸素濃度を検出するために、吸気通路内に酸素濃度センサを配置することが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
吸気の酸素濃度を酸素濃度センサによって正確に検出するためには、酸素濃度センサを高温の活性温度（例えば、７００度）にしなければならない。そのため、酸素濃度センサには、ヒータが埋め込まれており、酸素濃度センサはヒータによって加熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２０３２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、酸素濃度センサを活性温度に維持するために、ヒータによって酸素濃度センサを常時加熱すると、ヒータの電力消費量が大きくなる。
【０００６】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、ヒータの電力消費量を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の一態様に係るエンジン制御装置は、運転状態検出部と、出力制御部とを備える。運転状態検出部は、エンジンの運転状態を検出する。出力制御部は、排気ガスの一部がＥＧＲガスとして吸気通路に還流された吸気の酸素濃度を検出する吸気酸素濃度センサを加熱するヒータの出力を制御する。また、出力制御部は、エンジンの運転状態に応じて、吸気酸素濃度センサが、活性温度以上の状態となる活性状態、活性状態よりも温度が低い半活性状態、および半活性状態よりも温度が低い非活性状態のうちいずれか一つの状態となるようにヒータの出力を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
実施形態の一態様によれば、ヒータの電力消費量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る電気ヒータの出力制御の概要を説明する図である。
【図２】図２は、実施形態に係る内燃機関の概要を示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係るＥＣＵを示すブロック図である。
【図４】図４は、エンジン負荷率と、エンジン回転速度と、エンジン運転状態との関係を示すマップである。
【図５】図５は、電気ヒータの出力制御を説明するフローチャートである。
【図６】図６は、電気ヒータの出力制御を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するエンジン制御装置を説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
＜１．電気ヒータの出力制御の概略＞
実施形態に係るエンジン制御装置（以下、ＥＣＵ（Engine  Control  Unit）という。）の制御対象であるエンジンは、エンジンの運転状態がＥＧＲ駆動領域である場合に、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして還流させるＥＧＲ装置を有している。
【００１２】
ＥＣＵは、エンジンの運転状態が、ＥＧＲガスを還流させるＥＧＲ駆動領域である場合、吸気酸素濃度センサによって検出した酸素濃度に基づいてＥＧＲバルブの開度を制御し、吸気に含まれるＥＧＲガスの比率であるＥＧＲ率を調整している。
【００１３】
吸気酸素濃度センサは、センサ素子の温度が活性温度以上の活性状態とならなければ、正確な酸素濃度を検出することができない。そのため、吸気酸素濃度センサには、加熱用の電気ヒータが埋め込まれている。活性温度は、予め設定された温度であり、吸気酸素濃度センサが活性状態となる下限温度であり、例えば、７００度である。
【００１４】
電気ヒータにより吸気酸素濃度センサを加熱すると、電気ヒータによって電力が消費される。そのため、電気ヒータによって吸気酸素濃度センサを常時加熱すると、電気ヒータの電力消費量が大きくなる。
【００１５】
そこで、実施形態に係るＥＣＵは、電気ヒータの消費電力を低減するために電気ヒータの出力制御を行っている。図１を用いて、実施形態に係る電気ヒータの出力制御の概略について説明する。図１は、電気ヒータの出力制御の概略を説明する図である。
【００１６】
ＥＣＵは、エンジンの運転状態を検出し（Ｓ１）、エンジンの運転状態がＥＧＲ駆動領域にある場合には、吸気酸素濃度センサが活性状態となるように、電気ヒータによって吸気酸素濃度センサを加熱する（Ｓ２）。
【００１７】
また、エンジンの運転状態がＥＧＲガスを還流させないＥＧＲ非駆動領域にある場合にはＥＧＲ率を調整する必要がないので、吸気酸素濃度センサを、センサ素子の温度が活性温度よりも低い非活性温度以下となる非活性状態にすることができる。そのため、ＥＣＵは、電気ヒータをＯＦＦにし、電気ヒータによる加熱を行わず、吸気酸素濃度センサを非活性状態にする（Ｓ３）。非活性温度は、予め設定された温度であり、例えば、６００度である。
【００１８】
また、ＥＣＵは、エンジンの運転状態がＥＧＲ駆動領域とＥＧＲ非駆動領域との間に設けられたＥＧＲ準備領域にある場合には、吸気酸素濃度センサが半活性状態となるように、電気ヒータによって吸気酸素濃度センサを加熱する（Ｓ４）。
【００１９】
ＥＧＲ準備領域は、エンジンの運転状態がＥＧＲ駆動領域へ遷移する前段階の領域である。エンジンの運転状態がＥＧＲ準備領域にある場合には、ＥＧＲガスは還流されない。
【００２０】
半活性状態は、センサ素子の温度が、活性温度よりも低く、かつ非活性温度よりも高くなる状態である。例えば、センサ素子の温度が、６００度よりも高く、かつ７００度よりも低い場合に、吸気酸素濃度センサは、半活性状態となる。
【００２１】
半活性状態におけるセンサ素子の温度は、活性状態におけるセンサ素子の温度よりも低いため、半活性状態とするために必要な電気ヒータの加熱量は、活性状態とするために必要な電気ヒータの加熱量よりも小さい。すなわち、吸気酸素濃度センサを半活性状態とすることで、吸気酸素濃度センサを活性状態に維持するよりも、電気ヒータの消費電力を低減することができる。
【００２２】
また、吸気酸素濃度センサが半活性状態にある場合に、電気ヒータによって吸気酸素濃度センサを加熱することで、吸気酸素濃度センサを短い時間で活性状態に遷移させることができる。そのため、エンジンの運転状態が、ＥＧＲ準備領域からＥＧＲ駆動領域に遷移した場合に、吸気酸素濃度センサを短い時間で活性状態にすることができ、吸気酸素濃度センサによって正確に検出した酸素濃度に基づいて、ＥＧＲ率を素早く調整することができる。
【００２３】
以上のとおり、実施形態では、エンジンの運転状態に応じて、吸気酸素濃度センサが、活性温度以上の活性状態、活性状態よりも温度が低い半活性状態、および半活性状態よりも温度が低い非活性状態のいずれか一つの状態となるように、電気ヒータの出力を制御する。これにより、電気ヒータによって吸気酸素濃度センサを常時加熱する場合と比較して、電気ヒータの電力消費量を低減することができる。
【００２４】
以下において、エンジンの構成、および電気ヒータの出力制御の詳細について説明する。なお、以下において、センサ素子の温度を、吸気酸素濃度センサの温度として記載する場合がある。
【００２５】
＜２．全体構成の概要＞
図２は、本発明の実施形態に係るエンジン１の概要を示す図である。図２に示すエンジン１は、例えば、ガソリンを燃料とし、自動車に搭載された内燃機関である。エンジン１は、ＥＧＲ装置２０を有している。エンジン１では、ＥＣＵ５０によって燃焼制御等の各種制御が行われる。なお、図２では１気筒のエンジン１を示しているが、これに限られず多気筒のエンジン１であってもよい。
【００２６】
図２のエンジン１のシリンダ２には、吸気管３が連結され、排気管４が連結されている。吸気管３によって吸気通路が形成され、排気管４によって排気通路が形成される。
【００２７】
吸気管３には、吸気弁５が設けられる。吸気管３には、エアクリーナ（不図示）が設けられた吸気口７から、外部より空気（新気）が流れ込む。吸気管３には、サージタンク３０が設けられる。エアクリーナとサージタンク３０との間の吸気管３には、電子制御式のスロットルバルブ８が設けられる。
【００２８】
サージタンク３０とシリンダ２との間の吸気管３には、ＥＧＲガス還流管２１が接続される。また、ＥＧＲガス還流管２１との接続箇所とシリンダ２との間の吸気管３には、吸気酸素濃度センサ７３と、インジェクタ９とが設けられる。インジェクタ９は、吸気酸素濃度センサ７３よりもシリンダ２側の吸気管３に設けられ、吸気管３内に燃料を噴射する。
【００２９】
排気管４には、排気弁６が設けられる。排気管４には、三元触媒装置１０と、ＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置１１とが設けられる。三元触媒装置１０は、ＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置１１よりも、シリンダ２側の排気管４に設けられる。
【００３０】
三元触媒装置１０およびＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置１１は、触媒を利用することによって排気ガス中の有害成分を浄化する装置である。自動車の排気ガス中に含まれる有害成分としては、主に炭化水素、一酸化炭素、および、窒素酸化物（ＮＯｘ）などが挙げられる。
【００３１】
三元触媒装置１０やＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置１１では、有害成分を、たとえば、プラチナ、パラジウム、および、ロジウム等の触媒によって酸化もしくは還元させることで同時に除去することができる。
【００３２】
また、三元触媒装置１０とＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置１１との間の排気管４には、ＥＧＲガス還流管２１が接続される。
【００３３】
ＥＧＲ装置２０は、ＥＧＲガス還流管２１と、ＥＧＲバルブ２２と、ＥＧＲクーラー２３とを有する。
【００３４】
ＥＧＲガス還流管２１は、吸気管３と排気管４とを接続し、排気管４を流れる排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気管３に還流させる。ＥＧＲガス還流管２１によってＥＧＲガス通路が形成される。ＥＧＲガス還流管２１の一方の端部は三元触媒装置１０とＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置１１との間の排気管４に接続し、もう一方の端部はサージタンク３０とシリンダ２との間の吸気管３に接続する。
【００３５】
ＥＧＲバルブ２２は、ＥＧＲガス還流管２１に設けられる。ＥＧＲバルブ２２は、ソレノイドバルブであり、ＥＣＵ５０からの信号に基づいてリニアソレノイド（不図示）への電流が制御されて動作し、開度が制御される。ＥＧＲバルブ２２の開度を制御することで、ＥＧＲガスの還流量が制御される。ＥＧＲバルブ２２の開度が大きくなると、ＥＧＲガスの還流量が多くなる。
【００３６】
ＥＧＲクーラー２３は、ＥＧＲバルブ２２よりも排気管４側のＥＧＲガス還流管２１に設けられる。ＥＧＲクーラー２３は、循環される冷却水によってＥＧＲガスを冷却する。なお、冷却水の流量は、例えば、冷却水ポンプ（不図示）などにより制御することができ、ＥＧＲガスの温度を制御することができる。
【００３７】
＜３．ＥＣＵ５０の概要＞
次に、ＥＣＵ５０について図３を用いて説明する。図３は、実施形態に係るＥＣＵ５０を示すブロック図である。
【００３８】
ＥＣＵ５０は、スロットル開度センサ７０、エアフロメータ７１、クランク角センサ７２、吸気酸素濃度センサ７３からの信号に基づいて、電気ヒータ７３ｂの出力である通電デューティー比、およびＥＧＲバルブ２２の開度を制御する。
【００３９】
スロットル開度センサ７０は、スロットルバルブ８（図２参照）の開度に関する信号を出力する。エアフロメータ７１は、エアクリーナに設けられ、吸気の流量に関する信号を出力する。クランク角センサ７２は、クランクシャフト（不図示）の回転速度、すなわちエンジン回転速度に関する信号を出力する。
【００４０】
吸気酸素濃度センサ７３は、吸気中の酸素濃度、および吸気酸素濃度センサ７３の温度に関する信号を出力する。吸気酸素濃度センサ７３は、酸素濃度を検出するセンサ素子７３ａと、センサ素子７３ａを加熱する電気ヒータ７３ｂとを有する。
【００４１】
電気ヒータ７３ｂには、例えば、バッテリ（不図示）から電力が供給される。バッテリは、例えば、エンジン１の駆動力の一部を用いて駆動可能な発電機（不図示）によって発電した電力が供給され、充電される。
【００４２】
吸気酸素濃度センサ７３は、センサ素子７３ａを活性温度以上とすることで、酸素濃度を正確に検出することができる活性状態となる。電気ヒータ７３ｂは、センサ素子７３ａに埋め込まれている。
【００４３】
電気ヒータ７３ｂへの通電デューティー比を制御することで、センサ素子７３ａの温度、すなわち吸気酸素濃度センサ７３の温度を制御することができる。
【００４４】
吸気酸素濃度センサ７３の温度を制御する場合、まず、センサ素子７３ａの温度に関するパラメータとしてセンサ素子７３ａのインピーダンスが検出される。そして、センサ素子７３ａの目標温度に対応する目標インピーダンスと、センサ素子７３ａの実際の温度に対応する実インピーダンスとの差に基づいて、電気ヒータ７３ｂへの通電デューティー比が制御される。これにより、吸気酸素濃度センサ７３の温度が制御される。なお、センサ素子７３ａのインピーダンスは、センサ素子７３ａの温度が高くなるほど、小さくなる。
【００４５】
ＥＣＵ５０は、回転速度検出部５１と、アイドルＯＮ判定部５２と、フューエルカット判定部（以下、ＦＣ判定部という。）５３と、負荷率算出部５４と、目標ＥＧＲ率設定部５５と、インピーダンス設定部５６と、インピーダンス検出部５７と、酸素濃度検出部５８と、ＥＧＲ率算出部５９と、ＥＧＲ率フィードバック実行判定部（以下、ＥＧＲ率ＦＢ実行判定部という。）６０と、ヒータ制御部６１と、バルブ制御部６２とを備える。
【００４６】
ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、入出力（Ｉ／Ｏ）ポート、および、ＡＤ変換部などを有し、これらはバスによって互いに接続される。
【００４７】
ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出し、ＲＡＭを作業領域としてプログラムを実行する。これにより、ＥＣＵ５０は、回転速度検出部５１、アイドルＯＮ判定部５２、ヒータ制御部６１、バルブ制御部６２など機能を発揮する。なお、各部の少なくともいずれか一部または全部をハードウェアのみで構成することもできる。また、各部を統合し、または分割してもよい。また、ＥＣＵ５０を複数のコントロールユニットによって構成してもよい。
【００４８】
回転速度検出部５１は、クランク角センサ７２からの信号に基づいて、エンジン回転速度を検出する。
【００４９】
アイドルＯＮ判定部５２は、スロットル開度センサ７０からの信号に基づいて、エンジン１の状態がアクセルペダル（不図示）の踏み込みが無いアイドルＯＮ状態であるかどうか判定する。運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていない場合には、スロットルバルブ８の開度は所定の低開度となっている。したがって、アイドルＯＮ判定部５２は、スロットルバルブ８の開度が所定の低開度となっている場合には、エンジン１の状態がアイドルＯＮ状態であると判定する。
【００５０】
ＦＣ判定部５３は、アイドルＯＮ判定部５２による判定結果と、回転速度検出部５１によって検出したエンジン回転速度とに基づいて、エンジン１の状態が走行中に燃料の噴射を停止するフューエルカットが実行されるフューエルカット状態であるかどうか判定する。フューエルカットは、エンジン１の状態がアイドルＯＮ状態であり、かつエンジン回転速度が所定回転速度よりも大きい場合に実行される。所定回転速度は、予め設定された回転速度であり、フューエルカットを実行する下限回転速度であり、アイドル回転速度よりも大きい。
【００５１】
ＦＣ判定部５３は、エンジン１の状態がアイドルＯＮ状態であり、かつエンジン回転速度が所定回転速度よりも大きい場合に、エンジン１の状態がフューエルカット状態であると判定する。
【００５２】
ＦＣ判定部５３は、エンジン１の状態がアイドルＯＮ状態ではない、またはエンジン回転速度が所定回転速度以下である場合に、エンジン１の状態がフューエルカット状態ではないと判定する。
【００５３】
なお、フューエルカットは、上記条件に限られず、エンジン１を冷却する冷却水の温度などの条件を考慮して実行、または停止されてもよい。その場合、ＦＣ判定部５３は、各条件に応じて、エンジン１の状態がフューエルカット状態であるかどうか判定する。
【００５４】
負荷率算出部５４は、エアフロメータ７１からの信号に基づいて吸気流量を検出し、吸気流量に基づいて、エンジン負荷率を算出する。負荷率算出部５４は、例えば、エンジン１において１回の燃焼サイクルが行われる際にシリンダ２（燃焼室）に吸入される吸気の量である吸入空気量をシリンダ２の容量で除算することによってエンジン負荷率を算出する。
【００５５】
インピーダンス設定部５６は、負荷率算出部５４によって算出されたエンジン負荷率と、回転速度検出部５１によって検出されたエンジン回転速度と、アイドルＯＮ判定部５２の判定結果とに基づいて目標インピーダンスを設定する。
【００５６】
具体的には、インピーダンス設定部５６は、エンジン１の状態がアイドルＯＮ状態である場合には、目標インピーダンスを、電気ヒータ７３ｂがＯＦＦにされ、電気ヒータ７３ｂによって加熱されていない場合のセンサ素子７３ａのインピーダンスに設定する。インピーダンス設定部５６は、例えば、目標インピーダンスを電気ヒータ７３ｂによる加熱の影響がなくなった場合のセンサ素子７３ａのインピーダンスに設定する。以下において、このインピーダンスを「ＯＦＦ値」という。ＯＦＦ値は、電気ヒータ７３ｂをＯＦＦにするための値である。
【００５７】
アイドルＯＮ状態では、ＥＧＲガスは還流されないので、吸気酸素濃度センサ７３によって酸素濃度を検出する必要がない。そのため、アイドルＯＮ状態の場合には、電気ヒータ７３ｂをＯＦＦにするために、目標インピーダンスをＯＦＦ値に設定する。これにより、電気ヒータ７３ｂの消費電力量を低減することができる。
【００５８】
インピーダンス設定部５６は、エンジン１の状態がアイドルＯＮ状態ではない場合には、エンジン負荷率、およびエンジン回転速度によって定まるエンジンの運転状態に基づいて、目標インピーダンスを設定する。
【００５９】
この場合、インピーダンス設定部５６は、まず、図４に示すマップに基づいてエンジン１の運転状態が、ＥＧＲ駆動領域、ＥＧＲ準備領域、およびＥＧＲ非駆動領域のうちどの領域にあるか判定する。図４は、エンジン負荷率と、エンジン回転速度と、エンジン１の運転状態との関係を示すマップである。なお、実際には、ＥＧＲ駆動領域、およびＥＧＲ準備領域は、直線で囲まれた領域ではないが、図４では、ＥＧＲ駆動領域、およびＥＧＲ準備領域を説明のために、直線で囲まれた矩形の領域としている。
【００６０】
そして、インピーダンス設定部５６は、エンジン１の運転状態に応じて目標インピーダンスを設定する。
【００６１】
インピーダンス設定部５６は、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域にある場合には、吸気酸素濃度センサ７３を活性状態とするために、目標温度を、活性温度よりも高い温度、例えば７５０度に設定し、目標インピーダンスを、この目標温度に対応する本活性値に設定する。センサ素子７３ａの実インピーダンスが本活性値になると、吸気酸素濃度センサ７３が活性温度よりも高い温度に維持され、吸気酸素濃度センサ７３が活性状態で安定していると判定することができる。本活性値は、吸気酸素濃度センサ７３が活性状態で安定していると判定可能な値である。
【００６２】
また、インピーダンス設定部５６は、エンジン１の運転状態がＥＧＲ準備領域にあり、ＥＧＲバルブ２２の開度を学習する学習中ではない場合には、吸気酸素濃度センサ７３を半活性状態にするために、目標温度を、活性温度よりも低く、かつ非活性温度よりも高い温度、例えば、６５０度に設定し、目標インピーダンスを、この目標温度に対応する半活性値に設定する。ＥＧＲバルブ２２の開度を学習については後述する。
【００６３】
半活性値は、エンジン１の運転状態がＥＧＲ準備領域からＥＧＲ駆動領域へ遷移した場合に、吸気酸素濃度センサ７３の温度を素早く活性温度以上とすることができる温度に対応する値である。
【００６４】
エンジン１の運転状態がＥＧＲ準備領域にあり、ＥＧＲバルブ２２の開度を学習する学習中ではない場合には、吸気酸素濃度センサ７３を半活性状態にすることで、吸気酸素濃度センサ７３を活性状態に維持する場合よりも、電気ヒータ７３ｂの消費電力量を低減することができる。また、ＥＧＲ準備領域からＥＧＲ駆動領域へ遷移した場合に、吸気酸素濃度センサ７３を素早く活性状態にすることができる。
【００６５】
また、インピーダンス設定部５６は、エンジン１の運転状態がＥＧＲ準備領域にあり、ＥＧＲバルブ２２の開度を学習する学習中である場合には、吸気酸素濃度センサ７３を本活性状態にするために、目標インピーダンスを本活性値に設定する。このように、目標インピーダンスを本活性値に設定することで、詳しくは後述するが、ＥＧＲバルブ２２の開度の学習を素早く完了させることができる。
【００６６】
また、インピーダンス設定部５６は、エンジン１の運転状態がＥＧＲ非駆動領域にある場合には、電気ヒータ７３ｂをＯＦＦにし、吸気酸素濃度センサ７３を非活性状態とするため、アイドルＯＮ状態である場合と同様に、目標インピーダンスをＯＦＦ値に設定する。これにより、電気ヒータ７３ｂの消費電力量を低減することができる。
【００６７】
インピーダンス検出部５７は、吸気酸素濃度センサ７３の信号から現在のセンサ素子７３ａのインピーダンスである実インピーダンスを検出する。
【００６８】
ヒータ制御部６１は、ヒータ出力設定部６１ａと、ヒータ出力部６１ｂとを備える。
【００６９】
ヒータ出力設定部６１ａは、インピーダンス設定部５６によって設定された目標インピーダンスと、インピーダンス検出部５７によって検出された実インピーダンスとに基づいて、電気ヒータ７３ｂへの通電デューティー比を設定する。
【００７０】
具体的には、ヒータ出力設定部６１ａは、目標インピーダンスと実インピーダンスとに基づいてフィードバック制御を実行し、通電デューティー比を設定する。通電デューティー比は、目標インピーダンスが小さくなるほど、すなわち目標温度が高くなるほど、単位時間当たりのＯＮの割合が大きくなるように設定される。目標インピーダンスがＯＦＦ値の場合には、通電ディーティー比のＯＮの割合はゼロである。
【００７１】
ヒータ出力部６１ｂは、ヒータ出力設定部６１ａによって設定された通電デューティー比を電気ヒータ７３ｂに出力し、電気ヒータ７３ｂによるセンサ素子７３ａの温度を制御し、吸気酸素濃度センサ７３の温度を制御する。
【００７２】
目標ＥＧＲ率設定部５５は、エンジン１の運転状態に基づいて目標ＥＧＲ率を設定する。具体的には、目標ＥＧＲ率設定部５５は、エンジン１の運転状態が、ＥＧＲ準備領域、またはＥＧＲ非駆動領域にある場合に、ＥＧＲガスが吸気管３に還流しないように、目標ＥＧＲ率をゼロに設定する。
【００７３】
また、目標ＥＧＲ率設定部５５は、エンジン１の運転状態が、ＥＧＲ駆動領域にある場合、エンジン１の各運転状態に応じて目標ＥＧＲ率を設定する。目標ＥＧＲ率は、複数の値が設定されており、目標ＥＧＲ率設定部５５は、エンジン１の各運転状態に応じた目標ＥＧＲ率を設定する。
【００７４】
ＥＧＲ率ＦＢ実行判定部６０は、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域にある場合に、目標インピーダンスと実インピーダンスとの差の絶対値に基づいて、ＥＧＲ率のフィードバック制御（以下、ＥＧＲ率ＦＢ制御という。）を実行するかどうか判定する。ＥＧＲ率ＦＢ制御では、目標ＥＧＲ率と実ＥＧＲ率とに基づいて、ＥＧＲバルブ２２の開度がフィードバック制御される。
【００７５】
ＥＧＲ率ＦＢ実行判定部６０は、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域にあり、目標インピーダンスと実インピーダンスとの差の絶対値が所定値以下である場合に、ＥＧＲ率ＦＢ制御を実行すると判定する。所定値は、予め設定された値であり、吸気酸素濃度センサ７３の温度が十分に高くなり、吸気酸素濃度センサ７３が活性状態で安定していると判定できる値である。
【００７６】
ＥＧＲ率ＦＢ実行判定部６０は、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域にあり、目標インピーダンスと実インピーダンスとの差の絶対値が所定値よりも大きい場合に、ＥＧＲ率ＦＢ制御を実行しないと判定する。
【００７７】
目標インピーダンスと実インピーダンスとの差の絶対値が所定値よりも大きい場合には、吸気酸素濃度センサ７３の温度が十分に高くなっておらず、吸気酸素濃度センサ７３が活性状態で安定していない。
【００７８】
そのような状態で、ＥＧＲ率ＦＢ制御を実行すると、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率とはならず、燃費を悪化させるおそれがある。そのため、吸気酸素濃度センサ７３が活性状態で安定してない場合には、ＥＧＲ率ＦＢ制御によってＥＧＲバルブ２２の開度は設定されず、詳しく後述するが、ＥＧＲバルブ２２の開度は所定開度に設定される。
【００７９】
酸素濃度検出部５８は、吸気酸素濃度センサ７３からの信号に基づいて、吸気の酸素濃度を検出する。
【００８０】
ＥＧＲ率算出部５９は、酸素濃度検出部５８によって検出した吸気の酸素濃度に基づいて、実ＥＧＲ率を算出する。ＥＧＲ率算出部５９は、吸気の酸素濃度と新気（大気）の酸素濃度との差を、新気の酸素濃度で除算することで実ＥＧＲ率を算出する。新気の酸素濃度は、予め設定された値である。
【００８１】
バルブ制御部６２は、学習部６２ａと、開度設定部６２ｂと、バルブ開度出力部６２ｃとを備える。
【００８２】
学習部６２ａは、目標ＥＧＲ率に対する、ＥＧＲバルブ２２の公差、経年劣化などに起因する実ＥＧＲ率のずれ、すなわちＥＧＲバルブ２２の開度のずれを補正するために、ＥＧＲバルブ２２の所定開度の学習を行う。所定開度は、目標ＥＧＲ率に応じて設定され、所定開度の初期値は、各目標ＥＧＲ率に応じて予め設定されている。また、学習が行われることで、各目標ＥＧＲ率に応じた所定開度が更新される。
【００８３】
学習部６２ａは、更新条件を満たすとＥＧＲバルブ２２の所定開度を更新すると判定し、学習を開始する。
【００８４】
更新条件は、例えば、走行距離が予め設定された所定距離となった場合や、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に収束するまでの時間が予め設定された所定時間よりも長くなった場合である。所定距離は、学習が複数回行われるように複数設定される。更新条件のみが満たされると、ＥＧＲバルブ２２の開度の学習中の状態となる。
【００８５】
学習部６２ａは、学習中に、学習条件を満たすとＥＧＲバルブ２２の所定開度を更新し、学習を完了する。
【００８６】
学習条件は、例えば、吸気酸素濃度センサ７３が活性状態で安定しており、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域の所定目標ＥＧＲ率となる領域にあり、実ＥＧＲ率が所定目標ＥＧＲ率となるタイミングである。所定目標ＥＧＲ率は、予め設定された値である。なお、所定目標ＥＧＲ率はＥＧＲ駆動領域において、複数設定されてもよい。学習を同一の条件で行うことで、所定開度の学習を正確に行うことができる。
【００８７】
学習部６２ａは、学習条件を満たす場合に、実ＥＧＲ率が所定目標ＥＧＲ率となった場合のＥＧＲバルブ２２の開度に基づいてＥＧＲバルブ２２の所定開度を更新する。
【００８８】
学習部６２ａは、更新された所定目標ＥＧＲ率におけるＥＧＲバルブ２２の所定開度に基づいて、各目標ＥＧＲ率に対応するＥＧＲバルブ２２の所定開度をそれぞれ更新する。
【００８９】
開度設定部６２ｂは、目標ＥＧＲ率設定部５５によって設定された目標ＥＧＲ率と、ＥＧＲ率算出部５９によって算出された実ＥＧＲ率と、ＥＧＲ率ＦＢ実行判定部６０による判定結果と、ＦＣ判定部５３による判定結果とに基づいて、ＥＧＲバルブ２２の開度を設定する。
【００９０】
開度設定部６２ｂは、フューエルカット状態である場合には、ＥＧＲバルブ２２の開度を最大にし、ＥＧＲバルブ２２を全開にする。フューエルカットを実行している場合には、ＥＧＲバルブ２２を全開とし、三元触媒装置１０（図２参照）を通過した後の排気ガスの一部であるＥＧＲガスの還流量を多くすることで、吸気酸素濃度センサ７３の温度が低下することを抑制することができる。なお、ＥＧＲバルブ２２を全開にすることには、ＥＧＲバルブ２２の開度を全開近傍の開度とすることが含まれる。
【００９１】
開度設定部６２ｂは、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域にあり、ＥＧＲ率ＦＢ実行判定部６０によってＥＧＲ率ＦＢ制御を実行しないと判定された場合には、ＥＧＲバルブ２２の開度を、目標ＥＧＲ率に応じた所定開度に設定する。
【００９２】
また、開度設定部６２ｂは、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域にあり、ＥＧＲ率ＦＢ実行判定部６０によってＥＧＲ率ＦＢ制御を実行すると判定された場合には、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率となるようにＥＧＲ率ＦＢ制御によってＥＧＲバルブ２２の開度を設定する。
【００９３】
ＥＧＲバルブ２２の開度が、目標ＥＧＲ率に応じた所定開度に設定された場合でも、エンジン１の運転状態によっては、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に一致しない場合もある。
【００９４】
そこで、開度設定部６２ｂは、目標インピーダンスと実インピーダンスとの差の絶対値が所定値以下となり、吸気酸素濃度センサ７３が活性状態に安定すると、実ＥＧＲ率が、目標ＥＧＲ率となるように、ＥＧＲバルブ２２の開度をフィードバック制御により設定する。これにより、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率とし、ＥＧＲガスの流量を正確に制御することができ、燃焼状態を目標とする状態にすることができる。そのため、燃費を向上させることができる。
【００９５】
バルブ開度出力部６２ｃは、開度設定部６２ｂによって設定された開度となるようにＥＧＲバルブ２２の制御信号を出力し、ＥＧＲバルブ２２の開度を制御する。
【００９６】
＜４．電気ヒータ出力制御＞
次に、電気ヒータ７３ｂの出力制御について、図５のフローチャートを参照して説明する。図５は、電気ヒータ７３ｂの出力制御を説明するフローチャートである。
【００９７】
ステップＳ１００では、アイドルＯＮ判定部５２は、エンジン１の状態がアイドルＯＮ状態であるかどうか判定する。エンジン１の状態がアイドルＯＮ状態である場合には、処理はステップＳ１０１に進み、エンジン１の状態がアイドルＯＮ状態ではない場合には、処理はステップＳ１０４に進む。
【００９８】
ステップＳ１０１では、ＦＣ判定部５３は、エンジン１の状態がフューエルカット状態であるかどうか判定する。エンジン１の状態がフューエルカット状態である場合には、処理はステップＳ１０２に進み、エンジン１の状態がフューエルカット状態ではない場合には、処理はステップＳ１０３に進む。
【００９９】
ステップＳ１０２では、バルブ制御部６２は、ＥＧＲバルブ２２の開度を最大にし、ＥＧＲバルブ２２を全開にする。
【０１００】
ステップＳ１０３では、ヒータ制御部６１は、電気ヒータ７３ｂをＯＦＦにする。
【０１０１】
ステップＳ１０４では、インピーダンス設定部５６は、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域にあるかどうか判定する。エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域にある場合には、処理はステップＳ１０５に進む。エンジン１の運転状態がＥＧＲ準備領域、またはＥＧＲ非駆動領域にある場合には、処理はステップＳ１１０に進む。
【０１０２】
ステップＳ１０５では、インピーダンス設定部５６は、目標インピーダンス（Ｉｔ）を本活性値に設定する。
【０１０３】
ステップＳ１０６では、インピーダンス検出部５７は、実インピーダンス（Ｉａ）を検出する。
【０１０４】
ステップＳ１０７では、ＥＧＲ率ＦＢ実行判定部６０は、目標インピーダンス（Ｉｔ）と実インピーダンス（Ｉａ）との差の絶対値を算出し、算出した絶対値が所定値以下であるかどうか判定する。算出された絶対値が所定値以下の場合には、処理はステップＳ１０８に進み、算出された絶対値が所定値よりも大きい場合には、処理はステップＳ１０９に進む。
【０１０５】
ステップＳ１０８では、目標ＥＧＲ率設定部５５は、目標ＥＧＲ率を設定し、ＥＧＲ率算出部５９は、実ＥＧＲ率を算出する。そして、バルブ制御部６２は、ＥＧＲ率ＦＢ制御を実行し、ＥＧＲバルブ２２の開度を制御する。
【０１０６】
ステップＳ１０９では、目標ＥＧＲ率設定部５５は、目標ＥＧＲ率を設定する。そして、バルブ制御部６２は、ＥＧＲ率ＦＢ制御を実行せずに、ＥＧＲバルブ２２の開度を目標ＥＧＲ率に応じた所定開度に設定し、ＥＧＲバルブ２２の開度を制御する。
【０１０７】
ステップＳ１１０では、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域ではないので、バルブ制御部６２は、ＥＧＲ率ＦＢ制御を実行している場合には、ＥＧＲ率ＦＢ制御を終了する。
【０１０８】
ステップＳ１１１では、インピーダンス設定部５６は、エンジン１の運転状態がＥＧＲ準備領域にあるかどうか判定する。エンジン１の運転状態がＥＧＲ準備領域にある場合には、処理はステップＳ１１２に進み、エンジン１の運転状態がＥＧＲ準備領域にない場合、すなわちＥＧＲ非駆動領域にある場合には、処理はステップＳ１１７に進む。
【０１０９】
ステップＳ１１２では、バルブ制御部６２は、ＥＧＲバルブ２２の開度の学習が完了しているかどうか判定する。具体的には、バルブ制御部６２は、更新条件を満たした後、学習条件を満たし、ＥＧＲバルブ２２の所定開度を更新したかどうか判定する。更新条件を満たした後に所定開度が更新され、学習中ではなく、ＥＧＲバルブ２２の開度の学習が完了している場合には、処理はステップＳ１１３に進む。一方、更新条件を満たした後に所定開度が更新されておらず、学習中であり、ＥＧＲバルブ２２の開度の学習が完了していない場合には、処理はステップＳ１１４に進む。
【０１１０】
ステップＳ１１３では、インピーダンス設定部５６は、目標インピーダンス（Ｉｔ）を半活性値に設定する。
【０１１１】
ステップＳ１１４では、インピーダンス設定部５６は、目標インピーダンス（Ｉｔ）を本活性値に設定する。
【０１１２】
ステップＳ１１５では、インピーダンス検出部５７は、実インピーダンス（Ｉａ）を検出する。
【０１１３】
ステップＳ１１６では、ヒータ制御部６１は、実インピーダンス（Ｉａ）が目標インピーダンス（Ｉｔ）となるように、電気ヒータ７３ｂへの通電デューティー比を設定し、フィードバック制御を実行し、電気ヒータ７３ｂによって吸気酸素濃度センサ７３の温度を制御する。
【０１１４】
ステップＳ１１７では、ヒータ制御部６１は、電気ヒータ７３ｂをＯＦＦにする。
【０１１５】
次に、電気ヒータ７３ｂの出力制御について、図６のタイムチャートを参照して説明する。図６は、電気ヒータ７３ｂの出力制御を説明するタイムチャートである。
【０１１６】
ここでは、学習部６２ａによる学習中ではなく、ＥＧＲバルブ２２の所定開度が更新されたものとする。なお、更新前のＥＧＲバルブ２２の所定開度を説明のために点線で示す。また、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に対し遅れや、ずれなどが生じないものとし、単にＥＧＲ率として説明する。
【０１１７】
時間ｔ０以前では、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域にあり、一定の状態に維持されており、ＥＧＲ率も一定の値に維持されている。また、目標インピーダンス、および実インピーダンスは本活性値となっている。
【０１１８】
時間ｔ０において、例えば、エンジン負荷率が小さくなり、これに伴いエンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域からＥＧＲ準備領域に向けて変化する。また、エンジン１の運転状態が変化することで、ＥＧＲ率が小さくなる。そのため、ＥＧＲバルブ２２の開度が小さくなる。
【０１１９】
時間ｔ１において、エンジン１の運転状態がＥＧＲ準備領域になると、ＥＧＲガスを還流させないので、ＥＧＲ率がゼロになり、ＥＧＲバルブ２２の開度がゼロ、すなわちＥＧＲバルブ２２が全閉される。また、吸気酸素濃度センサ７３を半活性状態にするため、目標インピーダンスが、本活性値よりも大きい半活性値に設定される。これにより、電気ヒータ７３ｂの通電デューティー比が小さくなり、電気ヒータ７３ｂによる加熱量が小さくなるので、吸気酸素濃度センサ７３の温度が低くなり、実インピーダンスが徐々に大きくなる。
【０１２０】
時間ｔ２において、エンジン１の状態がフューエルカット状態になり、エンジン１の運転状態がＥＧＲ非駆動領域になると、吸気酸素濃度センサ７３を非活性状態にするため、目標インピーダンスは、ＯＦＦ値に設定される。そのため、電気ヒータ７３ｂの通電デューティー比がゼロになり、電気ヒータ７３ｂはＯＦＦになる。また、ＥＧＲバルブ２２の開度が最大、すなわちＥＧＲバルブ２２が全開になり、ＥＧＲガスが還流される。
【０１２１】
エンジン１の運転状態に関わらず、吸気酸素濃度センサ７３を常に活性状態とする比較例の通電デューティー比を点線で示す。実施形態では、エンジン１の運転状態に応じて吸気酸素濃度センサ７３を半活性状態、非活性状態とすることで、比較例よりも電気ヒータ７３ｂの電力消費量を低減することができる。
【０１２２】
なお、時間ｔ２においてＥＧＲバルブ２２を開かず、ＥＧＲガスを還流させない比較例の実インピーダンス、すなわち吸気酸素濃度センサ７３の温度の変化を、時間ｔ２以降において二点鎖線で示す。
【０１２３】
比較例では、ＥＧＲガスが還流されないので、吸気酸素濃度センサ７３の温度が、実施形態の吸気酸素濃度センサ７３よりも低くなり、比較例の実インピーダンスは実施形態の実インピーダンスよりも大きくなる。
【０１２４】
時間ｔ３において、例えば、アクセルペダルが踏み込まれると、フューエルカットを終了し、ＥＧＲバルブ２２の開度をゼロにする。なお、エンジン１の運転状態は、ＥＧＲ非駆動領域にある。
【０１２５】
時間ｔ４において、エンジン１の運転状態がＥＧＲ準備領域になると、吸気酸素濃度センサ７３を半活性状態にするため、目標インピーダンスを半活性値に設定し、電気ヒータ７３ｂの通電デューティー比を大きくする。これにより、吸気酸素濃度センサ７３のセンサ素子７３ａが電気ヒータ７３ｂにより加熱され、実インピーダンスが小さくなる。
【０１２６】
時間ｔ５において、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域になると、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲバルブ２２の開度を大きくし、ＥＧＲ率を大きくする。また、吸気酸素濃度センサ７３を活性状態にするため、目標インピーダンスを本活性値に設定し、電気ヒータ７３ｂの通電デューティー比を大きくする。これにより、吸気酸素濃度センサ７３のセンサ素子７３ａが電気ヒータ７３ｂにより加熱され、実インピーダンスが小さくなる。
【０１２７】
ここでは、目標インピーダンスと実インピーダンスとの差の絶対値が所定値よりも大きく、ＥＧＲ率ＦＢ制御は実行されていない。
【０１２８】
時間ｔ６において、目標インピーダンスと実インピーダンスとの差の絶対値が所定値以下になると、ＥＧＲ率ＦＢ制御を実行する。
【０１２９】
比較例では、フューエルカットを行っている間にＥＧＲガスを還流させないので、その間に吸気酸素濃度センサ７３の温度が低くなる。そのため、その後、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域となった場合に、目標インピーダンスと実インピーダンスとの差の絶対値が所定値以下となるまでの時間が長くなり、時間ｔ７において所定値以下となり、時間ｔ７においてＥＧＲ率ＦＢ制御が実行される。比較例におけるＥＧＲ率ＦＢ制御の状態を点線で示す。
【０１３０】
実施形態は、フューエルカット状態になると、ＥＧＲバルブ２２を全開にすることで、その後に、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域になった場合に、比較例よりもＥＧＲ率ＦＢ制御を早く開始することができ、燃費を向上させることができる。
【０１３１】
＜５．効果＞
エンジン１の運転状態に応じて、吸気酸素濃度センサ７３を、活性温度以上の状態となる活性状態、活性状態よりも温度が低い半活性状態、および半活性状態よりも温度が低い非活性状態のうちいずれか一つの状態となるように電気ヒータ７３ｂの通電デューティー比を制御する。これにより、吸気酸素濃度センサ７３が常に活性状態となるように電気ヒータ７３ｂで加熱する場合と比較して、電気ヒータ７３ｂの電力消費量を低減することができる。
【０１３２】
また、電気ヒータ７３ｂの電力消費量を低減することで、エンジン１の駆動力の一部を用いて駆動される発電機の駆動時間を短くし、エンジン１の燃費を向上させることができる。
【０１３３】
エンジン１の運転状態がアイドルＯＮ状態の場合には、吸気酸素濃度センサ７３が非活性状態となるように電気ヒータ７３ｂをＯＦＦにする。これにより、電気ヒータ７３ｂの電力消費量を低減することができる。またエンジン１の燃費を向上させることができる。
【０１３４】
フューエルカットを実行している場合には、ＥＧＲバルブ２２を全開にすることで、新気よりも温度が高いＥＧＲガスを還流させて、吸気酸素濃度センサ７３の温度が低下することを抑制することができる。これにより、その後に、吸気酸素濃度センサ７３を活性状態とする際に、吸気酸素濃度センサ７３の温度が高い状態から、吸気酸素濃度センサ７３を活性状態にすることができ、電気ヒータ７３ｂの電力消費量を低減することができ、エンジン１の燃費を向上させることができる。また、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域となった場合に、吸気酸素濃度センサ７３を素早く活性状態とすることができ、ＥＧＲ率ＦＢ制御を素早く開始することができ、エンジン１の燃費を向上させることができる。
【０１３５】
エンジン１の運転状態がＥＧＲ非駆動領域にある場合、吸気酸素濃度センサ７３が非活性状態となるように電気ヒータ７３ｂをＯＦＦにする。これにより、電気ヒータ７３ｂの電力消費量を低減することができる。また、エンジン１の燃費を向上させることができる。
【０１３６】
エンジン１の運転状態がＥＧＲ準備領域にある場合、吸気酸素濃度センサ７３が半活性状態となるように電気ヒータ７３ｂの通電ディーティー比を制御する。これにより、電気ヒータ７３ｂの電力消費量を低減しつつ、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域となった場合に、吸気酸素濃度センサ７３を素早く活性状態とすることができ、ＥＧＲ率ＦＢ制御を素早く開始することができ、エンジン１の燃費を向上させることができる。
【０１３７】
ＥＧＲバルブ２２の開度の学習中ではなく、かつエンジン１の運転状態がＥＧＲ準備領域である場合、吸気酸素濃度センサ７３が半活性状態となるように電気ヒータ７３ｂの通電デューティー比を制御する。これにより、電気ヒータ７３ｂの電力消費量を低減しつつ、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域となった場合に、吸気酸素濃度センサ７３を素早く活性状態とすることができ、ＥＧＲ率ＦＢ制御を素早く開始することができ、エンジン１の燃費を向上させることができる。
【０１３８】
また、ＥＧＲバルブ２２の開度の学習中であり、かつエンジン１の運転状態がＥＧＲ準備領域である場合、吸気酸素濃度センサ７３が活性状態となるように電気ヒータ７３ｂの通電ディーティー比を制御する。これにより、エンジン１の運転状態が、ＥＧＲ準備領域からＥＧＲ駆動領域に変わった際には、吸気酸素濃度センサ７３の温度が既に活性状態になっているため、ＥＧＲバルブ２２の開度の学習を素早く行うことができる。
【０１３９】
＜６．変形例＞
上記実施形態では、ＥＧＲガス還流管２１を三元触媒装置１０とＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒装置１１との間の排気管４に接続したが、シリンダ２と三元触媒装置１０との間の排気管４に接続してもよい。
【０１４０】
また、エンジン１は、ターボ過給機などの過給機を有してもよく、過給機を有するエンジン１に上記実施形態の電気ヒータ７３ｂの出力制御を適用してもよい。
【０１４１】
なお、フューエルカット状態でＥＧＲバルブ２２を全開にし、ＥＧＲガスを還流させる場合には、ＥＧＲクーラー２３（図２参照）によるＥＧＲガスの冷却を低減し、または冷却せずに還流させてもよい。
【０１４２】
これにより、吸気酸素濃度センサ７３の温度が低くなることを抑制し、エンジン１の運転状態がＥＧＲ駆動領域になり、吸気酸素濃度センサ７３を活性状態とする際に、吸気酸素濃度センサ７３の温度が高い状態から、吸気酸素濃度センサ７３を活性状態にすることができ、電気ヒータ７３ｂの電力消費量を低減することができる。また、吸気酸素濃度センサ７３を素早く活性状態とすることができ、ＥＧＲ率ＦＢ制御を素早く開始することができ、エンジン１の燃費を向上させることができる。
【０１４３】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１４４】
１      エンジン
３      吸気管
４      排気管
２２    ＥＧＲバルブ
５０    ＥＣＵ
５６    インピーダンス設定部（運転状態検出部）
６１    ヒータ制御部（出力制御部）
６２    バルブ制御部（開度制御部）
６２ａ  学習部
７３    吸気酸素濃度センサ
７３ｂ  電気ヒータ（ヒータ）
【図１】
2018080642.tif 000003
【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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