(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関からの排気が通過する排気管路と、
前記排気管路に配設され、加熱により昇温した状態で前記内燃機関の排気の空燃比を取得可能となる空燃比センサと、
前記空燃比センサを加熱して空燃比の取得が可能な状態とさせる加熱手段と、
前記内燃機関が搭載された車両の前傾角度を検出する傾き検出手段と、
を備えた内燃機関の排気システムであって、
前記内燃機関の始動時において、前記傾き検出手段が検出した車両の前傾角度に応じて、前記加熱手段による加熱で前記空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を変更する昇温時間変更手段をさらに備え、
前記昇温時間変更手段は、
前記傾き検出手段によって検出された前記車両の前傾角度が所定角度以上の場合に、前記加熱手段による加熱で前記空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を遅くし、前記車両の前傾角度が後傾側の所定角度以上の場合に、前記傾き検出手段によって検出された前記車両の前傾角度が大きいほど、前記加熱手段による加熱で前記空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を遅くすることを特徴とするに記載の内燃機関の排気システム。
【請求項２】
前記昇温時間変更手段は、
前記加熱手段による加熱の開始時期を遅らせることによって、前記空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を遅くすることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気システム。
【請求項３】
前記昇温時間変更手段は、
前記加熱手段による前記空燃比センサの昇温速度を小さくすることによって、前記空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を遅くすることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気システム。
【請求項４】
前記排気管路は、該排気管路の所定箇所より上流側が車両上側に傾斜する傾斜部を有し、前記空燃比センサは該傾斜部に設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気システム。
【請求項５】
前記排気管路は、該排気管路の所定箇所より上流側が車両上側に傾斜する傾斜部を有し、前記空燃比センサは該傾斜部に設けられ、
前記昇温時間変更手段は、
前記傾き検出手段によって検出された前記車両の前傾角度が前記傾斜部における傾斜角以上の場合に、前記加熱手段による加熱で前記空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を遅くすることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気システム。
【請求項６】
前記排気管路の途中には、可撓性材料で形成され該排気管路の屈曲を許容するフレキ管を有し、
前記空燃比センサは前記排気管路における前記フレキ管の上流側に設けられたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の内燃機関の排気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気システムに関し、特に加熱により昇温した状態で前記内燃機関の排気の空燃比を取得可能となる空燃比センサを備えた排気システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関においては、排気管路内に空燃比センサ（酸素濃度センサを含む）を設けて、排気の空燃比を検出することにより、空燃比フィードバック制御などを行っている。この空燃比フィードバック制御により排気の空燃比を最適化し、これにより排気浄化触媒の浄化性能が適正に維持される。
【０００３】
空燃比センサに備わったセンサ素子は、一般に、活性化温度以上に加熱された状態で空燃比の測定が可能となる。従って、空燃比センサにはセンサ素子加熱用のセンサヒータが配設されることが多い。
【０００４】
ところで、内燃機関の冷間始動時においては、前回の機関停止後に排気管路内の排気ガスが冷却され、また始動後に機関から排出される排気ガスが低温の排気管路壁面に触れることにより冷却されて凝縮水が発生し、この凝縮水が排気管路内に溜まる場合があった。そして、この凝縮水が加熱により高温となった空燃比センサにかかると、熱衝撃により該空燃比センサが破損する場合があった。
【０００５】
上記の問題点に対して、内燃機関の排気管路の温度を内燃機関への吸入空気量から推定し、推定した排気管路の温度が凝縮水が発生しない所定の温度に達することを条件に、ヒータ付き酸素センサのヒータに通電する技術などが提案されている（特許文献１参照。）。
【０００６】
しかし、上記技術においては、車両の姿勢によっては、始動時に既に排気管路に溜まっている凝縮水を除去しづらく、空燃比センサの昇温時にまでに凝縮水を完全に除去できない場合があった。その結果、空燃比センサの被水による破損を完全に防止できないおそれがあった。一方、車両が凝縮水の溜まりづらい姿勢で停車していた場合には、排気管路内に凝縮水が溜まっていないにも拘らず、空燃比センサの昇温を遅らせてしまうおそれがあった。その結果、始動直後における排気エミッションの浄化率の向上の妨げになる場合があった。
【特許文献１】特開平８−１５２１３号公報
【特許文献２】特開２００４−２５７２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関の冷間始動時において、車両の姿勢に応じて空燃比センサを最適なタイミングで昇温させ、空燃比センサの被水による破損の抑制と、排気エミッションの浄化率の早期の向上とを両立させる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明は、車両の前傾角度に応じて、空燃比センサが活性化して空燃比取得可能となるタイミングを変更することを最大の特徴とする。
【０００９】
より詳しくは、内燃機関からの排気が通過する排気管路と、
前記排気管路に配設され、加熱により昇温した状態で前記内燃機関の排気の空燃比を取得可能となる空燃比センサと、
前記空燃比センサを加熱して空燃比の取得が可能な状態とさせる加熱手段と、
前記内燃機関が搭載された車両の前傾角度を検出する傾き検出手段と、
を備えた内燃機関の排気システムであって、
前記内燃機関の始動時において、前記傾き検出手段が検出した車両の前傾角度に応じて、前記空燃比センサ加熱手段による加熱で前記空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を変更する昇温時間変更手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
ここで、内燃機関が搭載された車両が前傾している場合には、水が排気管路の排気口から車外に抜け難い状態となる。従って、車両が前傾した状態で停車していた場合には、次回の始動時に排気管路における空燃比センサよりも上流側に凝縮水が溜まっている可能性が高くなる。また、車両の前傾の角度が大きければ、それだけ水が排気管路の排気口から車外に抜け難い状態となる。従って、前記車両の停車中の前傾角度によって、始動後に排気管路の温度が上昇し凝縮水が除去されるまでに要する時間は異なる。
【００１１】
そこで、本発明においては、前記内燃機関が搭載された車両の前傾角度を検出する傾き検出手段を備えるようにし、前記内燃機関の冷間始動時において、前記傾き検出手段が検出した車両の前傾角度に応じて、前記空燃比センサ加熱手段による加熱で前記空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を変更するようにした。
【００１２】
これによれば、車両の前傾角度に応じて最適な時期に空燃比センサを空燃比を取得可能な状態とすることができる。その結果、凝縮水の量に対して空燃比センサの昇温が早すぎ、空燃比センサが被水によって破損してしまうことや、凝縮水が溜まっていないにも拘らず空燃比センサの昇温が遅すぎ、始動直後における排気エミッションの浄化率が不要に悪化することを抑制できる。なお、上記において加熱とは、例えばヒータによるヒータ加熱を意味する。
【００１３】
具体的には、前記昇温時間変更手段は、前記傾き検出手段によって検出された前記車両の前傾角度が所定角度以上の場合に、前記加熱手段による加熱で前記空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を遅くするようにしてもよい。
【００１４】
ここで所定角度とは、車両の前傾角度がこれ以上の場合には、停車中に凝縮水が排気管路から抜けにくく、始動時には排気管路に凝縮水が溜まっている可能性が高いと判断できる前傾角度であり、予め実験的に求めるようにしてもよい。この場合は、車両の前傾角度が前記所定角度以上であるときには、排気管路に凝縮水が溜まっている可能性が高いので空燃比センサが加熱により空燃比を取得可能となる時期を遅くする。
【００１５】
これにより、内燃機関の始動開始とともに空燃比センサを加熱した場合に空燃比センサが凝縮水を被水する危険性が高い場合にのみ、空燃比センサが加熱により空燃比を取得可能となる時期を遅らせることができる。そして、空燃比センサが凝縮水を被水する危険性が少ないにも拘らず、無駄に空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を遅らせることを抑制でき、始動直後の排気エミッションの浄化率の悪化を抑制することができる。
【００１６】
例えば前記所定角度を０度とした場合には、車両が後傾した状態で停車していたときには、空燃比センサが空燃比を取得可能となる時間を遅れさせないので、始動直後から良好な排気エミッションの浄化率を得ることができる。
【００１７】
また、本発明においては、前記昇温時間変更手段は、
前記傾き検出手段によって検出された前記車両の前傾角度が大きいほど、前記加熱手段
による加熱で前記空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を遅くするようにしてもよい。
【００１８】
そうすれば、排気管路に凝縮水が溜まっている可能性が高いほど、あるいは、排気管路に溜まっていると予想される凝縮水の量が多いほど、空燃比センサの温度上昇を遅くすることができる。従って、冷間始動時における空燃比センサの凝縮水の被水による破損の抑制と、排気エミッションの浄化率の悪化の抑制とをより精度よくバランスさせることができる。
【００１９】
また、本発明においては、前記昇温時間変更手段は、
前記加熱手段による加熱の開始時期を遅らせることによって、前記空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を遅くするようにしてもよい。
【００２０】
そうすれば、加熱手段による加熱が開始されていない時期には万が一空燃比センサへの凝縮水の被水があったとしても空燃比センサが破損する危険性はない。従って、より確実に空燃比センサの破損を抑制することができる。
【００２１】
また、本発明においては、前記昇温時間変更手段は、
前記加熱手段による前記空燃比センサの昇温速度を小さくすることによって、前記空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を遅くしてもよい。
【００２２】
そうすれば、前記加熱手段による加熱の開始自体は遅らせずに加熱を開始させ、空燃比センサを徐々に昇温させることができる。そうすれば、実際に凝縮水が除去されて空燃比センサの凝縮水の被水の危険性がなくなった後、早急に空燃比センサを空燃比を取得可能な状態とすることができ、始動後の排気エミッションの浄化率をより早急に向上させることができる。
【００２３】
前記排気管路は、該排気管路の所定箇所より上流側が車両上側に傾斜する傾斜部を有し、前記空燃比センサは該傾斜部に設けられるようにしてもよい。
【００２４】
すなわち、排気管路の上流側が車両上流に傾斜する構造にすることにより、車両の停車時に凝縮水が溜まりづらく抜けやすい状態とすることができる。そして、前記空燃比センサが傾斜部に設けられることにより、より確実に空燃比センサの被水による破損を抑制することができる。ここで、所定箇所とは、前記排気管路における空燃比センサの下流側の箇所を意味する。
【００２５】
また、本発明においては、前記排気管路は、該排気管路の所定箇所より上流側が車両上側に傾斜する傾斜部を有し、前記空燃比センサは該傾斜部に設けられ、
前記昇温時間変更手段は、
前記傾き検出手段によって検出された前記車両の前傾角度が前記傾斜部における傾斜角以上の場合に、前記加熱手段による加熱で前記空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を遅くするようにしてもよい。
【００２６】
すなわち、車両の前傾角度が前述の傾斜部の傾斜角以上である状態で車両が停車した場合には、傾斜部が水平より前傾した状態となる。そうすると、車両の前傾角度が前述の傾斜部の傾斜角より小さい場合と比較して、傾斜部に凝縮水が溜まる危険性が高くなる。そこで、このような場合には、前記加熱手段による加熱で前記空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を遅くするようにした。
【００２７】
そうすれば、排気管路に傾斜部を有した構成においても、なおかつ凝縮水が溜まる危険
性が比較的高い場合には、空燃比センサが空燃比を取得可能となる時期を遅くするので、空燃比センサの凝縮水の被水による破損をより確実に抑制することができる。
【００２８】
また、本発明においては、前記排気管路の途中には、可撓性材料で形成され該排気管路の屈曲を許容するフレキ管を有し、
前記空燃比センサは前記排気管路における前記フレキ管の上流側に設けられるようにしてもよい。
【００２９】
すなわち、排気管路の途中にフレキ管が設けられた構成においては、フレキ管の上流側あるいは下流側の排気管とフレキ管との境界部あるいは、フレキ管の途中に凝縮水が溜まり易いことが分かっている。従って、空燃比センサをフレキ管の上流側に配置することにより、より確実に空燃比センサへの凝縮水の被水を抑制することができる。
【００３０】
なお、上記した本発明の課題を解決する手段については、可能なかぎり組み合わせて用いることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明にあっては、内燃機関の冷間始動時において、車両の姿勢に応じて空燃比センサを最適なタイミングで昇温させ、空燃比センサの被水による破損の抑制と、排気エミッションの浄化率の早期の向上とを両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。
【実施例１】
【００３３】
先ず、図１及び図２を用いて、本実施例において空燃比センサへの被水を抑制するための構成について説明する。図１は、本実施例における内燃機関１及び排気系を示している。４気筒内燃機関である内燃機関１の４つの排気ポートには、排気マニホールド２の４つの枝管が接続されている。本実施例における排気系は、排気マニホールド２において、排気ポートに接続されている４本の枝管の各２本ずつを合流させ、合流した後の２本の枝管をさらに合流させ、最終的に集合部２ａにおいて排気が１本に集合されるようなロングデュアル排気系であってもよい。
【００３４】
排気マニホールド２は、排気管３に接続される。この排気管３の途中には内燃機関１の揺れや振動を抑制するためのフレキ管４が設けられている。ここで、排気管３におけるフレキ管４の上流側を上流排気管３ａ、下流側を下流排気管３ｂとする。下流排気管３ｂには排気浄化触媒５が備えられている。
【００３５】
ここで、下流排気管３ｂは、車両の床面に略平行に配置され、車両が水平の状態にある場合には、略水平となるように配置される。また、排気マニホールド２及び下流排気管３ｂには、内燃機関１からの排気の空燃比をフィードバック制御によって制御するための空燃比センサ６、サブＯ2センサ７が備えられている。この空燃比センサ６、サブＯ2センサ７には、図示しないセンサ素子を活性化温度まで昇温させ、空燃比センサ６、サブＯ2セ
ンサ７が空燃比の検出を可能な状態にさせる電熱ヒータ６ａ、７ａが設けられている。なお、サブＯ2センサ７は本実施例において空燃比センサに相当する。電熱ヒータ７ａは本
実施例において加熱手段に相当する。
【００３６】
また、本実施例においては、車両姿勢センサ１０が設けられている。この車両姿勢センサ１０の概略構成を図２に示す。この車両姿勢センサ１０には、常時回転する回転体１０
ａが設けられている。そして、回転体１０ａが外力が加わらない限り回転軸を空間に対して常に一定方向に保とうする性質を利用して、２つのセンサ素子１０ｂ、１０ｃによって２方向に対して車両の傾き角度を計測可能とする。この車両姿勢センサ１０は本実施例において傾き検出手段に相当する。
【００３７】
また、内燃機関１には、機関制御用の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control
Unit）２０が併設されている。ＥＣＵ２０は、双方向性バスによって相互に接続された
、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、車両姿勢センサ１０、空燃比センサ６、サブＯ2センサ７を含めた各種のセンサが電気配線を介して接続されている。
【００３８】
また、ＥＣＵ２０には、内燃機関１における図示しない燃料噴射弁等の機能部分が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ２０が各種センサの出力信号値をパラメータとして各種機能部分を制御することが可能になっている。
【００３９】
ところで、排気系３において、サブＯ2センサ７の上流側に凝縮水が溜まっていた場合
に、内燃機関１の発進時やレーシング時に凝縮水がサブＯ2センサ７にかかると、サブＯ2センサ７が温度衝撃によって破損するおそれがあった。これに対し、冷間始動開始時から排気管３の温度が上昇して凝縮水が除去されるまでサブＯ2センサ７の電熱ヒータ７ａへ
の通電開始を遅らせる対応が行われる場合がある。
【００４０】
ここで、冷間始動時に、排気管３に溜まる凝縮水の量は、車両が始動前に停車していた間の、車両の前傾角度に関連性がある。すなわち、例えば、車両が後傾姿勢で停車していた場合には、凝縮水は排気管３の排気口から車外に排出される可能性が高い。それに対し、図３に示すように車両が始動前に前傾姿勢で停車していた婆には、凝縮水が車両前方に流れる傾向が強くなるので、多量の凝縮水が排気管３中に残っている可能性が高くなる。
【００４１】
このような傾向に対し、本実施例においては、サブＯ2センサ７への加熱開始を遅らせ
る際のディレイ時間を、車両の前傾角度によって変更させることとした。
【００４２】
図４には、本実施例におけるサブＯ2センサ加熱制御ルーチンを示す。本ルーチンはＥ
ＣＵ２０のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、ＥＣＵ２０によって車両の電源ＯＮ中は所定期間毎に実行される。
【００４３】
本ルーチンにおけるＳ１０１においては、内燃機関１が始動されたかどうかが判定される。具体的には図示しないスタータモータあるいは点火栓への供給電流を検出することによって判定してもよい。Ｓ１０１において内燃機関１が始動していないと判定された場合には一旦本ルーチンを終了する。一方、内燃機関１が始動していると判定された場合にはＳ１０２に進む。
【００４４】
Ｓ１０２においては、内燃機関１の水温が所定値以下かどうかが判定される。具体的には図示しない冷却水温センサの出力信号をＥＣＵ２０に入力することによって判定される。ここで、内燃機関１の水温が所定値より高いと判定された場合には、今回の始動は冷間始動ではないと判断できるので、そのまま本ルーチンを終了する。一方、内燃機関１の水温が所定値以下と判定された場合にはＳ１０３に進む。ここで所定値とは内燃機関１の冷却水温がこれより高い場合には、内燃機関１及び排気管３の温度が既に高温になっており、凝縮水が排気管３に溜まっている可能性が極めて低いと考えられる冷却水温であり、予め実験的に求められてもよい。
【００４５】
Ｓ１０３においては、車両の前傾角度が検出される。具体的には車両姿勢センサ１０の出力信号がＥＣＵ２０に読み込まれる。
【００４６】
Ｓ１０４においては、サブＯ2センサ７を加熱する電熱ヒータ７ａへの通電開始時間を
遅らせるためのディレイ時間Δｔが導出される。このディレイ時間Δｔは車両の傾き角と、サブＯ2センサ７の凝縮水の被水を抑制するためのディレイ時間Δｔとの関係を予め実
験的に求めてマップ化しておき、このマップからＳ１０３において検出された前傾角度に応じたディレイ時間Δｔが読み出される。
【００４７】
この場合の車両の前傾角度とディレイ時間Δｔとの関係を図５に示す。ここで、車両の前傾角度が凝縮水発生角θ１以上である場合には、前傾角度が大きくなるほどディレイ時間Δｔが大きく設定される。車両の前傾角度が凝縮水発生角θ１より小さい場合には、ディレイ時間Δｔは０に設定される。
【００４８】
ここで凝縮水発生角θ１は、車両の前傾角度がこれ以上である場合に、凝縮水が排気管３に溜まり得る状態となり、前傾角度がこの角度より大きくなるほど凝縮水が排気管３に溜まり易くなる前傾角度であり、予め実験的に求めるようにしてもよい。車両の構成にもよるが、凝縮水発生角θ１は例えば０度としてもよい。Ｓ１０４の処理が終了するとＳ１０５に進む。
【００４９】
Ｓ１０５においては、Ｓ１０４において導出されたディレイ時間Δｔに基づいて電熱ヒータ７ａに通電が行われ、Ｏ2センサ７の昇温制御が行われる。
【００５０】
以上、説明したように、本実施例においては車両の前傾角度が凝縮水発生角θ１より小さい場合には、電熱ヒータ７ａへの通電のディレイ時間Δｔは零とした。また、前傾角度が凝縮水発生角θ１以上の場合には、それ以上に車両の前傾角度が大きくなるほどディレイ時間Δｔを大きくするようにした。
【００５１】
そうすれば、排気管３に凝縮水が溜まらない前傾角度範囲においてはディレイ時間を零とするので、サブＯ2センサ７を可及的に早期に空燃比の検出が可能な状態とすることが
でき、始動直後の排気エミッションの浄化率を向上させることができる。
【００５２】
また、車両の前傾角度が、排気管３に凝縮水が溜まり得る角度範囲である場合においては前傾角度が大きくなるほどディレイ時間Δｔを長くするので、凝縮水の溜まり易さに応じた最適なディレイ時間Δｔを設定することができる。これにより、始動直後の排気エミッションの浄化率の向上と、サブＯ2センサ７の被水による破損の抑制とを両立させるこ
とができる。ここで、上記のサブＯ2センサ加熱制御ルーチンを実行するＥＣＵ２０は本
実施例において昇温時間変更手段に相当する。
【００５３】
なお、上記の実施例においては、車両の前傾角度が凝縮水発生角θ１以上の場合には、それより前傾角度が増加するに従ってディレイ時間Δｔを増加させた。これに対し、車両の前傾角度が凝縮水発生角θ１以上の場合には、図６に示すようにディレイ時間Δｔを一律に設定するようにしてもよい。そうすれば、より簡単な制御によって、車両の前傾角度が凝縮水が溜まらない角度範囲である場合にはディレイ時間Δｔを零とし、凝縮水が溜まり得る角度範囲においてのみ、電熱ヒータ７ａへの通電開始のディレイを実行することができる。
【００５４】
また、車両が後傾した状態で停車していた場合にも、車両の構造上、凝縮水が発生する可能性がある場合には、凝縮水発生角をθ１ではなく、後傾側の角度θ２、例えば−１０度としてもよい。そうすれば、より確実に、サブＯ2センサ７の被水による破損を抑制す
ることができる。この場合の、車両の前傾角度とディレイ時間Δｔとの関係の例を図７に示す。
【００５５】
また、車両が後傾した状態で停車していた場合にも、車両の構造上、凝縮水が発生する可能性がある場合には、車両の前傾角度が凝縮水発生角θ１より小さい場合にも電熱ヒータ７ａへの通電に対して若干のディレイ時間を設けるようにしてもよい。この場合の、車両の前傾角度とディレイ時間Δｔとの関係の例を図８に示す。
【００５６】
また、上記の実施例においては、サブＯ2センサ７の電熱ヒータ７ａに対する通電開始
時期を遅らせることによってサブＯ2センサ７が空燃比を検出可能となる（サブＯ2センサ７の素子温度が活性化温度に達する）時期を遅らせたが、サブＯ2センサ７を加熱する際
の温度勾配を小さくすることによってサブＯ2センサ７が空燃比検出可能となる時期（サ
ブＯ2センサ７の素子温度が活性化温度に達する時期）を遅らせるようにしてもよい。
【００５７】
すなわち、図９に示すように車両の前傾角度が凝縮水発生角θ１より小さい場合には、サブＯ2センサ７の加熱時における電熱ヒータ７ａへの供給電流を最大にすることにより
、サブＯ2センサ７の温度勾配は最大としている。そして車両の前傾角度がθ１以上の場
合には、それより前傾角度が大きくなるにつれて電熱ヒータ７ａに供給する電流値を減少させ、サブＯ2センサ７の温度勾配を徐々に小さくするようにしてもよい。
【００５８】
図９に示すような、車両の前傾角度に応じてサブＯ2センサ７の温度勾配を変更する場
合の制御についてさらに説明する。この制御においては、車両の前傾角度が凝縮水発生角θ１以上の場合にはサブＯ2センサ７の温度勾配を小さくするが、この途中、内燃機関１
の冷却水温が上昇し凝縮水が発生しない温度となった時点で、サブＯ2センサ７の温度勾
配を最大に戻すようにしてもよい。そうすれば、サブＯ2センサ７の凝縮水の被水の危険
性がなくなった時点で、サブＯ2センサ７の温度がある程度まで昇温されているため、そ
の後迅速にサブＯ2センサ７を空燃比を検出可能な状態にすることができる（サブＯ2センサ７の素子温度を迅速に活性化温度まで昇温することができる。）なお、上記において凝縮水発生角θ１及びθ２は本実施例において所定角度に相当する。
【実施例２】
【００５９】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例においては、排気管における凝縮水の発生をより確実に抑制する、排気システムの構成及び制御について説明する。
【００６０】
図１０には、本実施例における内燃機関及び排気系について図示する。実施例１と同じ構成については実施例１と同じ符号を付して説明は省略する。なお、図１０においてＥＣＵ２０の表示は省略する。
【００６１】
本実施例においては、排気管１３には、排気浄化触媒２５の他、冷間始動時などに排気の温度上昇を促進する等の目的で前置触媒１５が設けられている。この前置触媒１５は、排気管１３に対して車両下側に突出しないように設けられている。また、排気浄化触媒２５と前置触媒１５との間にはフレキ管１４が設けられている。前置触媒１５の上流側における排気管を上流排気管１３ａ、前置触媒１５とフレキ管１４との間の排気管を中流排気管１３ｂ、フレキ管１４の下流側の排気管を下流排気管１３ｃとする。
【００６２】
本実施例においては、排気管１３は、中流排気管１３ｂの途中より上流側が車両上側に傾斜角αで傾斜している。そして、傾斜部分にサブＯ2センサ１７及び電熱ヒータ１７ａ
が設けられている。ここで、中流排気管１３ｂの途中における傾斜部分の端部は、本実施例において所定箇所に相当する。また、傾斜部分は本実施例において傾斜部に相当する。
【００６３】
この構成によれば、サブＯ2センサ１７は、中流排気管１３ｂにおいて車両上側に傾斜
している部分に設けられているため、サブＯ2センサ１７の上流側には凝縮水が極めて溜
まりづらくすることができる。これにより、冷間始動時におけるサブＯ2センサ１７の被
水を抑制することができる。
【００６４】
また、本実施例においては前述のように、前置触媒１５は、排気管１３に対して車両下側に突出しない構成となっているので、前置触媒１５の下側に凝縮水が溜まることを抑制することができる。さらに、一般的にフレキ管１４の途中または、フレキ管１４と中流排気管１３ｂまたは下流排気管１３ｃとの結合部分に凝縮水が溜まり易い傾向があるが、本実施例においてはサブＯ2センサ１７はフレキ管１４の上流側に配置されているので、例
えフレキ管１４に凝縮水が溜まったとしてもサブＯ2センサ１７が被水することを抑制で
きる。
【００６５】
次に、本実施例におけるサブＯ2センサ加熱制御ルーチンについて説明する。本実施例
におけるサブＯ2センサ加熱制御ルーチンと、実施例１において説明したものとの相違点
は、Ｓ１０４の処理において、ディレイ時間Δｔが読み出されるマップが異なる点である。実施例１においては、マップ上の凝縮水発生角θ１を０度としたが、本実施例においては、凝縮水発生角θ１はαに設定される。このようにすれば、排気管１３における傾斜部分が水平よりも前傾した状態となった場合に、サブＯ2センサ１７の加熱をディレイする
ことができる。
【００６６】
従って、傾斜部分に設けられたサブＯ2センサ１７が、冷間始動時において凝縮水を被
水するおそれがある状態に限ってサブＯ2センサ１７の加熱をディレイさせることができ
る。その結果、サブＯ2センサ１７への凝縮水の被水の可能性がない場合には、サブＯ2センサ１７の加熱を遅らせることがなく、始動直後の排気エミッションの浄化率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関及び排気系の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る車両姿勢センサの概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る車両の前傾状態を説明するための図である。
【図４】本発明の実施例１に係るサブＯ2センサ加熱制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例１に係る車両の前傾角度とサブＯ2センサの加熱におけるディレイ時間との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例１に係る車両の前傾角度とサブＯ2センサの加熱におけるディレイ時間との関係の第２の例を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例１に係る車両の前傾角度とサブＯ2センサの加熱におけるディレイ時間との関係の第３の例を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例１に係る車両の前傾角度とサブＯ2センサの加熱におけるディレイ時間との関係の第４の例を示すグラフである。
【図９】本発明の実施例１に係る車両の前傾角度とサブＯ2センサの加熱における温度勾配（ヒータへの供給電流）との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例２に係る内燃機関及び排気系の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１・・・内燃機関
２・・・排気マニホールド
３、１３・・・排気管
４、１４・・・フレキ管
５、２５・・・排気浄化装置
６・・・空燃比センサ
７、１７・・・サブＯ2センサ
１０・・・車両姿勢センサ
１５・・・前置触媒
２０・・・ＥＣＵ
【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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【図９】
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【図１０】
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