(57)【要約】【課題】長期滞留時に於いても加熱制御時の窒素酸化物濃度センサの故障を防止する事が出来る窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置を提供する。【解決手段】窒素酸化物濃度センサ１０３を活性化温度以上に加熱する主加熱制御と、窒素酸化物濃度センサ１０３の結露が想定される場合に主加熱制御を実施する前に窒素酸化物濃度センサ１０３を水の沸点未満に加熱する事前加熱制御と、を実施する加熱制御部１０２を備える窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置１００に於いて、エンジン始動時に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当するか否かを判定する長期滞留判定部１０７を更に備え、加熱制御部１０２は、長期滞留判定部１０７が長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定した場合に事前加熱制御から主加熱制御に移行する時期を遅くするか又は主加熱制御に於ける加熱速度を遅くする事によって課題を解決する事が出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に於ける内燃機関の排気管に設置される窒素酸化物濃度センサを活性化温度以上に加熱する事によって前記窒素酸化物濃度センサを活性化する主加熱制御と、前記窒素酸化物濃度センサの結露が想定される場合に前記主加熱制御を実施する前に前記窒素酸化物濃度センサを水の沸点未満に加熱する事によって前記主加熱制御に伴う前記窒素酸化物濃度センサの故障を防止する事前加熱制御と、を実施する加熱制御部を備える
窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置に於いて、
エンジン始動時に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当するか否かを判定する長期滞留判定部を更に備え、
前記加熱制御部は、前記長期滞留判定部が長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定した場合に前記事前加熱制御から前記主加熱制御に移行する時期を遅くする
事を特徴とする窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置。
【請求項２】
自動車に於ける内燃機関の排気管に設置される窒素酸化物濃度センサを活性化温度以上に加熱する事によって前記窒素酸化物濃度センサを活性化する主加熱制御と、前記窒素酸化物濃度センサの結露が想定される場合に前記主加熱制御を実施する前に前記窒素酸化物濃度センサを水の沸点未満に加熱する事によって前記主加熱制御に伴う前記窒素酸化物濃度センサの故障を防止する事前加熱制御と、を実施する加熱制御部を備える
窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置に於いて、
エンジン始動時に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当するか否かを判定する長期滞留判定部を更に備え、
前記加熱制御部は、前記長期滞留判定部が長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定した場合に前記主加熱制御に於ける加熱速度を遅くする
事を特徴とする窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置。
【請求項３】
前記長期滞留判定部は、エンジン停止時の時刻を記録し、記録したエンジン停止時の時刻を現在の時刻と共にエンジン始動時に参照し、参照したエンジン停止時の時刻と現在の時刻との差が所定の閾値以上の場合に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定する
請求項１又は２に記載の窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置。
【請求項４】
前記長期滞留判定部は、エンジン停止後の経過時間を計測し、計測したエンジン停止後の経過時間をエンジン始動時に参照し、参照したエンジン停止後の経過時間が所定の閾値以上の場合に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定する
請求項１乃至３の何れか一項に記載の窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置。
【請求項５】
前記長期滞留判定部は、バッテリ接続中に情報を周期的に記録し、記録した前記情報をエンジン始動時に参照し、参照した情報が非周期的と成っている場合に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定する
請求項１乃至４の何れか一項に記載の窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に於ける内燃機関の排気管に設置される窒素酸化物濃度センサの故障を防止する窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒素酸化物濃度センサは、自動車に於ける内燃機関の排気管に設置され、排気中の窒素酸化物濃度を検出する際に使用される。
【０００３】
窒素酸化物濃度センサは、所定の温度（活性化温度）以上に加熱される事によって窒素酸化物濃度を検出する機能を発揮（活性化）する為、窒素酸化物濃度を検出する前に窒素酸化物濃度センサの活性化を目的に窒素酸化物濃度センサを加熱する加熱制御を実施する必要が有る（例えば特許文献１を参照）。
【０００４】
加熱制御は、窒素酸化物濃度センサを活性化温度以上に加熱する事によって窒素酸化物濃度センサを活性化する主加熱制御と、窒素酸化物濃度センサの結露が想定される場合に主加熱制御を実施する前に窒素酸化物濃度センサを水の沸点未満に加熱する事によって主加熱制御に伴う窒素酸化物濃度センサの故障（素子割れ）を防止する事前加熱制御と、の二段階に区分する事が出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１０９０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の事前加熱制御に於いては、窒素酸化物濃度センサを水の沸点未満の温度に所定の時間に亘り維持し窒素酸化物濃度センサに付着した水を除去した後に事前加熱制御から主加熱制御に移行する。
【０００７】
然し乍ら、自動車の出荷待ち等に起因する長期滞留時は、排気管が冷え込む事によってエンジン始動時に排気管内が結露し大量の水が窒素酸化物濃度センサに付着する事が有る為、長期滞留を考慮していない従来の事前加熱制御によって窒素酸化物濃度センサの故障を防止する事は困難であった。
【０００８】
以上の事情に鑑み、本発明は、長期滞留時に於いても加熱制御時の窒素酸化物濃度センサの故障を防止する事が出来る窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、自動車に於ける内燃機関の排気管に設置される窒素酸化物濃度センサを活性化温度以上に加熱する事によって前記窒素酸化物濃度センサを活性化する主加熱制御と、前記窒素酸化物濃度センサの結露が想定される場合に前記主加熱制御を実施する前に前記窒素酸化物濃度センサを水の沸点未満に加熱する事によって前記主加熱制御に伴う前記窒素酸化物濃度センサの故障を防止する事前加熱制御と、を実施する加熱制御部を備える窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置に於いて、エンジン始動時に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当するか否かを判定する長期滞留判定部を更に備え、前記加熱制御部は、前記長期滞留判定部が長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定した場合に前記事前加熱制御から前記主加熱制御に移行する時期を遅くする窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置を提供する。
【００１０】
また、本発明は、自動車に於ける内燃機関の排気管に設置される窒素酸化物濃度センサを活性化温度以上に加熱する事によって前記窒素酸化物濃度センサを活性化する主加熱制御と、前記窒素酸化物濃度センサの結露が想定される場合に前記主加熱制御を実施する前に前記窒素酸化物濃度センサを水の沸点未満に加熱する事によって前記主加熱制御に伴う前記窒素酸化物濃度センサの故障を防止する事前加熱制御と、を実施する加熱制御部を備える窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置に於いて、エンジン始動時に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当するか否かを判定する長期滞留判定部を更に備え、前記加熱制御部は、前記長期滞留判定部が長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定した場合に前記主加熱制御に於ける加熱速度を遅くする窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置を提供する。
【００１１】
前記長期滞留判定部は、エンジン停止時の時刻を記録し、記録したエンジン停止時の時刻を現在の時刻と共にエンジン始動時に参照し、参照したエンジン停止時の時刻と現在の時刻との差が所定の閾値以上の場合に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定する事が望ましい。
【００１２】
前記長期滞留判定部は、エンジン停止後の経過時間を計測し、計測したエンジン停止後の経過時間をエンジン始動時に参照し、参照したエンジン停止後の経過時間が所定の閾値以上の場合に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定する事が望ましい。
【００１３】
前記長期滞留判定部は、バッテリ接続中に情報を周期的に記録し、記録した前記情報をエンジン始動時に参照し、参照した情報が非周期的と成っている場合に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定する事が望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によって、長期滞留時に於いても加熱制御時の窒素酸化物濃度センサの故障を防止する事が出来る窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置を提供する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置の動作を説明する流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に順って説明する。
【００１７】
図１に示す様に、本発明の実施の形態に係る窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置１００は、例えば自動車のエンジンコントロールユニット１０１に搭載され、事前加熱制御と主加熱制御とを順番に実施する加熱制御部１０２を備える。
【００１８】
事前加熱制御は、窒素酸化物濃度センサ１０３の結露が想定される場合に主加熱制御を実施する前に窒素酸化物濃度センサ１０３を水の沸点未満に加熱する事によって主加熱制御に伴う窒素酸化物濃度センサ１０３の故障を防止する。
【００１９】
主加熱制御は、窒素酸化物濃度センサ１０３をヒータ１０４を使用し活性化温度以上に加熱する事によって窒素酸化物濃度センサ１０３を活性化する。
【００２０】
窒素酸化物濃度センサ１０３は、自動車に於ける内燃機関の排気管１０５に設置される。
【００２１】
ヒータ１０４は、窒素酸化物濃度センサ１０３に搭載される。
【００２２】
尚、加熱制御部１０２は、例えば排気温とエンジン冷却水温と窒素酸化物濃度センサ温の何れか一つ以上が夫々に対し設定した閾値以下の場合に結露が想定されると判定する。
【００２３】
センサ温は、窒素酸化物濃度センサ１０３に搭載した窒素酸化物濃度センサ温センサ１０６によって検出される。
【００２４】
また、窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置１００は、例えば自動車のエンジンコントロールユニット１０１に搭載され、エンジン始動時に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当するか否かを判定する長期滞留判定部１０７を更に備える。
【００２５】
具体的に言えば、長期滞留判定部１０７は、エンジン停止後の経過時間を計測し、計測したエンジン停止後の経過時間をエンジン始動時に参照し、参照したエンジン停止後の経過時間が所定の閾値以上の場合に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定する。
【００２６】
但し、自動車の出荷待ち等に起因する長期滞留時は、バッテリ接続を外す事が多く、バッテリ接続を外した場合は、長期滞留判定部１０７が動作する事が出来ない為、長期滞留判定部１０７は、エンジン停止時の時刻を記憶部１０８に記録し、記憶部１０８に記録したエンジン停止時の時刻を現在の時刻と共にエンジン始動時に参照し、参照したエンジン停止時の時刻と現在の時刻との差が所定の閾値以上の場合に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定しても構わない。
【００２７】
また、長期滞留判定部１０７は、バッテリ接続中に情報を周期的に記憶部１０８に記録し、記憶部１０８に記録した情報をエンジン始動時に参照し、参照した情報が非周期的と成っている場合に長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定しても構わない。
【００２８】
即ち、記憶部１０８に記録した情報が非周期的と成っている場合は、途中にバッテリ接続が外されたと言える為（バッテリ接続中は常に周期的に情報が記録され続ける）、長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定する事が出来る。
【００２９】
尚、記憶部１０８に記録する情報は、例えば連番数字であっても何等かのセンサ値であっても構わず、特に限定されない。
【００３０】
記憶部１０８は、例えばエンジンコントロールユニット１０１に搭載される。
【００３１】
然し乍ら、長期滞留判定部１０７が長期滞留後の最初のエンジン始動に該当するか否かを判定する手法は前述の手法に限定されず、種々の手法を採用する事が出来る事は言う迄も無い。
【００３２】
加熱制御部１０２は、長期滞留判定部１０７が長期滞留後の最初のエンジン始動に該当すると判定した場合に事前加熱制御から主加熱制御に移行する時期を遅くするか又は主加熱制御に於ける加熱（昇温）速度を遅くする。
【００３３】
事前加熱制御から主加熱制御に移行する時期を遅くするか又は主加熱制御に於ける加熱速度を遅くする事によって、窒素酸化物濃度センサ１０３に水が付着した状態に於いて窒素酸化物濃度センサ１０３が急激に昇温される事が無く、窒素酸化物濃度センサ１０３に付着した水を従来に比べ確実に除去する事が出来る為、長期滞留時に於いても加熱制御時の窒素酸化物濃度センサ１０３の故障を防止する事が出来る。
【００３４】
尚、事前加熱制御から主加熱制御に移行する時期と主加熱制御に於ける加熱速度は、窒素酸化物濃度センサ１０３が故障しない時期と加熱速度とを実験やシミュレーションによって予め決定し、決定した時期と加熱速度とを設定しておく事が望ましい。
【００３５】
また、事前加熱制御から主加熱制御に移行する時期と主加熱制御に於ける加熱速度に関しては、例えば排気温とエンジン冷却水温と窒素酸化物濃度センサ温の何れか一つ以上に応じ変更しても構わない。
【００３６】
具体的に言えば、排気温とエンジン冷却水温と窒素酸化物濃度センサ温の何れか一つ以上が高い場合は、エンジン始動時に排気管１０５内や窒素酸化物濃度センサ１０３が結露しても大量の水が発生する可能性が低い為、事前加熱制御から主加熱制御に移行する時期を通常よりも少しだけ遅くしたり主加熱制御に於ける加熱速度を通常よりも少しだけ遅くしたりする。
【００３７】
また、排気温とエンジン冷却水温と窒素酸化物濃度センサ温の何れか一つ以上が低い場合は、エンジン始動時に排気管１０５内や窒素酸化物濃度センサ１０３が結露し大量の水が発生する可能性が高い為、事前加熱制御から主加熱制御に移行する時期を通常よりも大幅に遅くしたり主加熱制御に於ける加熱速度を通常よりも大幅に遅くしたりする。
【００３８】
次に、窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置１００を使用し窒素酸化物濃度センサ１０３の故障を防止する手順を説明する。
【００３９】
図２に示す様に、エンジン始動時に制御を開始し、最初のステップＳ１０１に於いては、加熱制御部１０２が窒素酸化物濃度センサ１０３の結露が想定されるか否かを判定し、窒素酸化物濃度センサ１０３の結露が想定される場合にステップＳ１０２に進み、窒素酸化物濃度センサ１０３の結露が想定されない場合にステップＳ１０７に進む。
【００４０】
ステップＳ１０２に於いては、長期滞留判定部１０７が長期滞留後の最初のエンジン始動に該当するか否かを判定し、長期滞留後の最初のエンジン始動に該当する場合にステップＳ１０３に進み、長期滞留後の最初のエンジン始動に該当しない場合にステップＳ１０４に進む。
【００４１】
ステップＳ１０３に於いては、加熱制御部１０２が事前加熱制御から主加熱制御に移行する時期を遅くするか又は主加熱制御に於ける加熱速度を遅くする為、事前加熱制御から主加熱制御に移行する時期又は主加熱制御に於ける加熱速度を長期滞留時のパラメータに設定する。
【００４２】
ステップＳ１０４に於いては、加熱制御部１０２が事前加熱制御から主加熱制御に移行する時期又は主加熱制御に於ける加熱速度を通常時のパラメータに設定する。
【００４３】
次のステップＳ１０５に於いては、加熱制御部１０２が事前加熱制御を実施し窒素酸化物濃度センサ１０３を加熱する。
【００４４】
次のステップＳ１０６に於いては、加熱制御部１０２が事前加熱制御から主加熱制御に移行する時期に到達したか否かを判定し、事前加熱制御から主加熱制御に移行する時期に到達した場合にステップＳ１０７に進み、事前加熱制御から主加熱制御に移行する時期に到達していない場合に事前加熱制御を継続する。
【００４５】
ステップＳ１０７に於いては、加熱制御部１０２が主加熱制御を実施し窒素酸化物濃度センサ１０３を更に加熱する。尚、ステップＳ１０７の時点に於いて事前加熱制御を実施している時は事前加熱制御を終了した後に主加熱制御を実施する。
【００４６】
以上に説明した様に、窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置１００に於いては、長期滞留時と通常時とを判定し事前加熱制御から主加熱制御に移行する時期又は主加熱制御に於ける加熱速度を設定する為、長期滞留時に於いても加熱制御時の窒素酸化物濃度センサ１０３の故障を防止する事が出来る。
【００４７】
尚、前述の実施の形態に於いては、窒素酸化物濃度センサ１０３の結露が想定される場合のみに事前加熱制御を実施するとしたが、窒素酸化物濃度センサ１０３の結露が想定されない場合も事前加熱制御を実施しても構わない。
【符号の説明】
【００４８】
１００  窒素酸化物濃度センサ用故障防止装置
１０１  エンジンコントロールユニット
１０２  加熱制御部
１０３  窒素酸化物濃度センサ
１０４  ヒータ
１０５  排気管
１０６  窒素酸化物濃度センサ温センサ
１０７  長期滞留判定部
１０８  記憶部
【図１】
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【図２】
2019027304.tif 000004