排ガス空燃比センサの昇温制御装置
【課題】自動再始動後におけるエンジンの運転安定性を確保しながら、排ガス性能の低下を抑制することが出来るようにする。
【解決手段】排ガス空燃比センサ２８，２９を昇温する昇温手段２８Ａ，２９Ａと、エンジンを自動停止／自動再始動させる自動停止再始動手段４１と、排気系の温度に相関する排気系温度指標値ＣＴを推定する排気系温度指標値推定手段４２と、エンジンの自動停止中に排気系温度指標値ＣＴを減算補正する温度指標値補正手段４４と、昇温手段２８Ａ，２９Ａを制御する昇温制御手段５４とを備えて構成する。
【解決手段】排ガス空燃比センサ２８，２９を昇温する昇温手段２８Ａ，２９Ａと、エンジンを自動停止／自動再始動させる自動停止再始動手段４１と、排気系の温度に相関する排気系温度指標値ＣＴを推定する排気系温度指標値推定手段４２と、エンジンの自動停止中に排気系温度指標値ＣＴを減算補正する温度指標値補正手段４４と、昇温手段２８Ａ，２９Ａを制御する昇温制御手段５４とを備えて構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたエンジンから排出される排ガスの空燃比を検出する排ガス空燃比センサの昇温制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に搭載されたエンジンのアイドリング期間を短くすることで、エンジンから排出される排ガス量を低減することを狙った技術、いわゆる、アイドルストップ制御に関する技術が知られている。
また、さらに、このようなアイドルストップ制御を考慮しながら、エンジンから排出される排ガスの空燃比を検出する空燃比センサのヒータ制御を行なう技術も開発されている（例えば、以下の特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１には、エンジンを自動停止してから自動再始動するまではヒータをオンとし、空燃比センサの早期活性化を図るという技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−８８６８８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、特許文献１の技術は、ヒータにより熱せられた空燃比センサが被水した場合に故障してしまう事態をなんら考慮していない。
つまり、エンジンから排出される排ガスは、エンジンが停止することにより冷やされ、この排ガス中に含まれる水蒸気が凝縮水となって排気管内に溜まる場合が想定される。そして、この凝縮水が熱せられた空燃比センサにかかると、この空燃比センサのセンサ素子が温度衝撃により破損するおそれがあるのである。
【０００６】
また、特許文献１の技術では、ヒータによる電力消費量が急増してしまうという課題もある。つまり、アイドルストップ制御によるエンジンの自動停止および自動再始動は、頻繁に繰り返されることが一般的である。他方、エンジンの自動停止中、空燃比センサは、本来的に、エンジン制御に有用な情報はなんら検出していない。
しかしながら、特許文献１の技術では、空燃比センサが実質的に用いられていない状態であっても、ヒータをオンにするようになっているため、ヒータによる電力消費量の増大を避けることができないのである。
【０００７】
もっとも、特許文献１の技術では、空燃比センサが不活性状態になるまでの所要時間をエンジン水温に基づいて推定し、推定された所要時間が経過した時点でヒータをオンにするようになっている。これは、ヒータが電力を消費する期間を出来るだけ短くすることを狙ったものである（例えば、同文献の〔００４０〕段落の記載参照）。
しかしながら、近年、省エネルギー化に対する要求は高く、特許文献１のヒータの電力消費量の抑制手法ではこの要求を満たしているとは言い難い。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、排気系の温度およびエンジンの始動形態を考慮しながら排ガス空燃比センサの昇温を制御することで、車両の電源に対する電気負荷を低減しながら、被水による排ガス空燃比センサの故障を防ぐことが出来る、排ガス空燃比センサの昇温制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の排ガス空燃比センサの昇温制御装置（請求項１）は、エンジンが搭載された車両の排気系に設けられ該エンジンから排出された排ガスの空燃比を検出する排ガス空燃比センサと、該車両に搭載された電源から供給される電力により作動し電気的に該排ガス空燃比センサを昇温する昇温手段と、自動停止条件が成立すると該エンジンを自動停止させ、該自動停止後に自動再始動条件が成立すると該エンジンを自動再始動させる自動停止再始動手段と、該排気系の温度に相関する排気系温度指標値を推定する排気系温度指標値推定手段と、該自動停止再始動手段によって該エンジンが自動停止している間は該排気系温度指標値設定手段により設定された該排気系温度指標値を減算補正する温度指標値補正手段と、該昇温手段による該排ガス空燃比センサの昇温を制御する昇温制御手段とを備え、該昇温制御手段は、該温度指標値補正手段によって補正された該排気系温度指標値が排気系温度閾値を上回っているという温度条件と、該エンジンの始動が該自動停止再始動手段による自動再始動であるという始動モード条件とを昇温条件とし、該昇温条件が満たされた場合には該昇温手段による該排ガス空燃比センサの昇温を制限なく許可し、該昇温条件が満たされなかった場合には該昇温手段による該排ガス空燃比センサの昇温を制限することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２記載の本発明の排ガス空燃比センサの昇温制御装置は、請求項１記載の内容において、該排気系は、該エンジンから排出された排ガスを浄化する排ガス浄化触媒を有し、該排ガス空燃比センサは、該排ガス浄化触媒の上流側に設けられた上流排ガス空燃比センサと、該排ガス浄化触媒の下流側に設けられた下流排ガス空燃比センサとを有し、該昇温手段は、該上流排ガス空燃比センサを昇温する上流センサ昇温手段と、該下流排ガス空燃比センサを昇温する下流センサ昇温手段とを有し、該昇温制御手段は、第１昇温許可期間閾値と、該第１昇温許可期間閾値よりも長い第２昇温許可期間閾値とを設定し、該エンジンの自動始動後運転期間が該第１昇温許可期間閾値を超えたという第１運転期間条件が満たされた場合には該温度条件または該始動モード条件が満たされていない場合であっても該上流センサ昇温手段による該上流排ガス空燃比センサの該昇温条件が満たされたと判定し、該エンジンの自動始動後運転期間が第２昇温許可期間閾値を超えたという第２運転期間条件が満たされた場合には該温度条件または該始動モード条件が満たされていない場合であっても該下流センサ昇温手段による該下流排ガス空燃比センサの該昇温条件が満たされたと判定することを特徴としている。
【００１１】
また、請求項３記載の本発明の排ガス空燃比センサの昇温制御装置は、請求項２記載の内容において、該上流排ガス空燃比センサにより検出された該排ガス空燃比に基づいて該エンジンの燃料噴射量を調整するフィードバック噴射制御を実行するフィードバック噴射制御実行手段をさらに備えることを特徴としている。
また、請求項４記載の本発明の排ガス空燃比センサの昇温制御装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内容において、該エンジンの吸気量を検出する吸気量検出手段をさらに備え、該排気系温度指標値推定手段は、該吸気量検出手段により検出された該エンジンの吸気量に応じて該排気系温度指標値を推定することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の排ガス空燃比センサの昇温制御装置によれば、エンジンが自動停止している期間に応じて減算補正される排気系温度指標値が排気系温度閾値以下であって、且つ、エンジンが自動再始動された場合、即ち、昇温条件が満たされた場合には、速やかに排ガス空燃比センサの昇温を行うことが可能となる。
つまり、エンジンの始動が自動再始動ではなかった場合は、長期間に亘ってエンジンが停止しており、排気系の温度が低くなっている可能性が高い。このため、排気系内には、排ガス中の水蒸気が冷却されることで生じる凝縮水が残存している可能性が高いのである。また、排気系温度指標値が低い場合には、排気系内に凝縮水が残存する可能性がさらに高くなる。
【００１３】
一方、エンジンの始動が自動再始動であった場合は、エンジンが短い期間しか停止しておらず、排気系の温度が高く保たれている可能性が高い。つまり、排気系内に凝縮水が残存する可能性が低い。また、排気系温度指標値が高い場合には、排気系内に凝縮水が残存する可能性がさらに低くなる。
このように、排気系の温度およびエンジンの始動形態を考慮しながら排ガス空燃比センサの昇温を制御することで、車両の電源に対する電気負荷を低減しながら、被水による排ガス空燃比センサの故障を防ぐことが出来る。（請求項１）
また、排気管は、排ガス浄化触媒の上流側よりも下流側が熱せられにくくなっている。これは、エンジンから排出された排ガスが、高温のまま排ガス浄化触媒の上流側における排気管に供給されるのに対し、排ガス浄化触媒の下流側における排気管には、排ガス浄化触媒によって熱を奪われた後の排ガスが供給されることによるものである。
【００１４】
このため、下流排ガス空燃比センサの昇温条件を、上流排ガス空燃比センサの昇温条件よりも厳しく設定することで、下流排ガス空燃比センサの故障を効果的に防ぐことが出来る。（請求項２）
また、下流排ガス空燃比センサよりも早く昇温される上流排ガス空燃比センサの検出結果に基づいたフィードバック噴射制御を、速やかに実行することが可能となり、排ガス性能の向上に寄与することが出来る。（請求項３）
また、排気系の温度を示す値（即ち、排気系温度指標値）を、特殊なセンサや複雑な演算手法を用いずに、精度よく推定することが出来る。（請求項４）
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置の全体構成を示す模式的なブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置による、排気系温度カウンタ値の推定動作および補正動作を示す模式的なフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置による、排気系温度カウンタ値に応じた噴射制御モードの切換制御を示すメインルーチンの模式的なフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置による、排気系温度カウンタ値に応じた噴射制御モードの切換制御を示すＡサブルーチンの模式的なフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置による、排気系温度カウンタ値に応じた噴射制御モードの切換制御を示すＢサブルーチンの模式的なフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置による、上流側Ｏ2センサの昇温制御を示す模式的なフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置による、下流側Ｏ2センサの昇温制御を示す模式的なフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置の動作の一例を示す模式的なタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に示すように、車両１０に搭載されたエンジン１のシリンダヘッド２には点火プラグ１１が設けられている。この点火プラグ１１の先端はシリンダ３の燃焼室に突出している。また、この点火プラグ１１には高電圧の電力を供給する点火コイル（図示略）が接続されている。また、この車両１０には、エンジン１のクランキングを行なうスタータモータ（図示略）が搭載されている。
【００１７】
また、シリンダヘッド２には、吸気ポート５が形成されている。また、この吸気ポート５には、吸気弁１４が設けられている。
吸気弁１４は、クランク軸７の回転に応じて回転する吸気カムシャフト（図示略）の吸気カム（図示略）の動作に応じて開閉し、燃焼室４に対して吸気ポート５を開閉するようになっている。
【００１８】
また、シリンダヘッド２には、排気ポート６が形成されている。また、この排気ポート６には、排気弁２４が設けられている。
排気弁２４は、クランク軸７の回転に応じて回転する排気カムシャフト（図示略）の排気カム（図示略）の動作に応じて開閉し、燃焼室４に対して排気ポート６を開閉するようになっている。
【００１９】
そして、このエンジン１には、吸気弁１４および排気弁２４の開弁期間，開閉タイミングおよびリフト量を連続的に変更可能な可変動弁機構（バルブ動作状態検出手段）３０が設けられている。
また、このエンジン１には、エンジン１の内部に形成されたウォータジャケット（図示略）を流通する冷却水の温度ＷＴを検出する冷却水温センサ１２が設けられている。なお、この冷却水温センサ１２による検出結果ＷＴは、後述するＥＣＵ(Electric Control Unit)４０に読み込まれるようになっている。
【００２０】
クランク軸７の回転数、即ち、エンジン回転数Ｎｅは、エンジン回転数センサ２３によって検出されるようになっている。そして、このエンジン回転数センサ２３の検出結果Ｎｅは、ＥＣＵ４０によって読み込まれるようになっている。
吸気ポート５には、吸気マニホールド１５の下流端が接続されている。
吸気マニホールド１５には、スロットルバルブ１６が設けられるとともに、このスロットルバルブ１６の開度（スロットルバルブ開度）θを検出するスロットルポジションセンサ１７が設けられている。
【００２１】
吸気マニホールド１５には、吸気マニホールド圧センサ１８が設けられている。この吸気マニホールド圧センサ１８は、スロットルバルブ１６よりも下流側における吸気マニホールド１５内の気圧Ｐｉｎを検出するものであって、検出結果はＥＣＵ４０によって読み込まれるようになっている。
さらに、吸気マニホールド１５よりも上流側における吸気管（吸気通路）１９には、エアフローセンサ（吸気量センサ）２０が設けられている。このエアフローセンサ２０は、吸気管１９を通過して吸気マニホールド１５に流れ込む吸気量Ｑｉｎを検出するものであって、検出結果は後述するＥＣＵ４０によって読み込まれるようになっている。
【００２２】
吸気マニホールド１５には、電磁式の燃料噴射弁２１が取り付けられている。この燃料噴射弁２１には、燃料パイプ２２を介し、図示しない燃料タンクから燃料が供給されるようになっている。
排気ポート６には、排気マニホールド（排気系）２５の上流端が接続されている。
排気マニホールド２５の下流端には、排気管（排気系）２６が接続されている。また、この排気管２６には、排ガス浄化触媒として三元触媒（排気系）２７が介装されている。
【００２３】
この三元触媒２７は、エンジン１から排出された排ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ），炭化水素（ＨＣ）および窒素化合物（ＮＯｘ）を、窒素（Ｎ２），二酸化炭素（ＣＯ2）および水（Ｈ2Ｏ）へ化学変化させることで、排ガスを浄化するものである。
三元触媒２７の上流側における排気管２６には、上流Ｏ2センサ（排ガス空燃比検出手段，排ガス空燃比センサ，上流排ガス空燃比センサ）２８が設けられている。また、三元触媒２７の下流側における排気管２６には、下流Ｏ2センサ（排ガス空燃比検出手段，排ガス空燃比センサ，下流排ガス空燃比センサ）２９が設けられている。
【００２４】
上流Ｏ2センサ２８は、エンジン１から排出され、三元触媒２７に流入する前の排ガス空燃比である上流側空燃比ＡＦ１を検出するものである。
下流Ｏ2センサ２９は、三元触媒２７から排出され、大気に放出される排ガス空燃比である下流側空燃比ＡＦ２を検出するものである。
また、これらの上流Ｏ2センサ２８や下流Ｏ2センサ２９は、いずれもセラミック製の検出素子を備えており、センサ活性化温度（第１活性化温度；例えば、３００℃程度）に昇温されると活性化する特性を有している。
【００２５】
また、上流Ｏ2センサ２８には、上流Ｏ2センサ２８の検出素子を昇温する上流ヒータ（昇温手段，上流センサ昇温手段）２８Ａが設けられている。
また、下流Ｏ2センサ２９には、下流Ｏ2センサ２９の検出素子を昇温する下流ヒータ（昇温手段，下流センサ昇温手段）２９Ａが設けられている。
これらの上流ヒータ２８Ａおよび下流ヒータ２９Ａは、いずれも、車両１０に搭載されたバッテリ（電源；図示略）から供給される電力により電気的に発熱するものである。なお、上流ヒータ２８Ａは、バッテリと上流ヒータ２８Ａとの間で電気的に介装された第１スイッチ（図示略）によりオン／オフされるようになっている。同様に、下流ヒータ２９Ａは、バッテリと下流ヒータ２９Ａとの間で電気的に介装された第２スイッチ（図示略）によりオン／オフされるようになっている。
【００２６】
また、上流Ｏ2センサ２８による検出結果ＡＦ１および下流Ｏ2センサ２９による検出結果ＡＦ２は、いずれも電圧値（例えば、０〜１[V]）としてＥＣＵ４０に出力されるようになっている。本実施形態において、上流Ｏ2センサ２８および下流Ｏ2センサ２９は、排ガスのリーン化が強くなるにしたがって、出力電圧値が０[V]に近づく特性を有している。一方、上流Ｏ2センサ２８および下流Ｏ2センサ２９は、排ガスのリッチ化が強くなるにしたがって、出力電圧値が１[V]に近づく特性を有している。そして、上流Ｏ2センサ２８および下流Ｏ2センサ２９は、排ガスが理論空燃比である場合に、出力電圧値が０．５[V]となる特性を有している。
【００２７】
また、この車両１０のブレーキペダル（図示略）には、図示しないストップランプスイッチが設けられている。このストップランプスイッチは、ブレーキペダル（図示略）が踏込まれていない場合にはオフになり、ブレーキペダルが踏み込まれた場合にオンになる電気スイッチである。また、このストップランプスイッチは、車両１０のブレーキランプ（図示略）に接続されている。したがって、このストップランプスイッチがオンになると車両１０のブレーキランプが点灯し、オフになるとブレーキランプが消灯するようになっている。なお、このストップランプスイッチはＥＣＵ４０にも接続され、ストップランプスイッチがオンであるか否かをＥＣＵ４０が確認することが出来るようになっている。
【００２８】
また、この車両１０には遊星歯車機構を有するオートマチックトランスミッション（図示略）が搭載されている。また、この遊星歯車機構の変速比は、図示しないシフトレバーの位置に応じて変更されるようになっている。
また、この車両１０の車輪（図示略）には、図示しない車輪速センサが設けられている。この車輪速センサは、車輪の回転速度を検出するものであって、検出結果はＥＣＵ４０によって読み込まれるようになっている。
【００２９】
また、車両１０には、ＥＣＵ４０が設けられている。
このＥＣＵ４０は、いずれも図示しないメモリやＣＰＵ(Central Processing Unit)を有する電子制御ユニットである。また、このＥＣＵ４０のメモリには、いずれもソフトウェアとして、アイドル制御部（アイドル制御手段）４１，排気系温度カウンタ値推定部（排気系温度指標値推定手段）４２，燃料カット制御部（燃料カット制御手段）４３およびカウンタ値補正部（温度指標値補正手段）４４が記録されている。
【００３０】
また、このＥＣＵ４０のメモリには、フィードバック噴射制御部（フィードバック噴射制御手段）４７，オープンループ噴射制御部（オープンループ噴射制御手段）４８，噴射制御モード切換部（噴射制御モード切換手段）４９および昇温制御部（昇温制御手段）５４が記録されている。
さらに、図示はしないが、このＥＣＵ４０のメモリには、ソフトウェアとして、車速検出部も記録されている。
【００３１】
これらのうち、アイドル制御部４１は、自動停止条件が成立するとエンジン１を自動停止させ、エンジン１の自動停止後に自動再始動条件が成立するとスタータモータを作動させエンジン１を自動再始動させるものである。なお、アイドル制御部４１の制御を受けて作動したスタータモータによるクランキングを、オートクランキングという。一方、車両１０のドライバがシリンダキー（図示略）をイグニッションポジションまで回転させることで作動したスタータモータによるクランキングを、単にクランキングという。また、クランキングによるエンジン１の始動をマニュアル始動という。
【００３２】
そして、アイドル制御部４１は、以下の条件（１）〜（３）が満たされれば、自動停止条件が満たされたと判定するようになっている。
条件（１）： ストップランプスイッチがオンである
条件（２）： 車速Ｖｓがゼロである
条件（３）： シフトレバーがドライブ（Ｄ）ポジションにある
また、アイドル制御部４１は、以下の条件（４）が満たされれば、自動再始動条件が満たされたと判定するようになっている。
【００３３】
条件（４）： ストップランプスイッチがオンからオフになる
なお、車速Ｖｓは、車輪速センサにより検出された車輪の回転速度に基づいて車速検出部（図示略）が演算するようになっている。
排気系温度カウンタ値推定部４２は、排気系温度カウンタ値ＣＴを推定するものである。この排気系温度カウンタ値ＣＴは、エンジン１の排気系（即ち、排気マニホールド２５，排気管２６および三元触媒２７）の温度を示す指標である。そして、排気系温度カウンタ値推定部４２は、エアフローセンサ２０により検出されたエンジン１の吸気量Ｑｉｎに応じて、この排気系温度カウンタ値ＣＴを増大，低減あるいは維持することで、排気系温度カウンタ値ＣＴを推定するようになっている。なお、本実施形態において、この排気系温度カウンタ値ＣＴの下限値はゼロとして設定されている。したがって、排気系温度カウンタ値推定部４２は、この排気系温度カウンタ値ＣＴをゼロよりも小さい値として推定することはない。また、後述するカウンタ値補正部４４も、排気系温度カウンタ値ＣＴをゼロよりも小さい値に補正することはない。
【００３４】
より具体的に、排気系温度カウンタ値推定部４２は、吸気量Ｑｉｎが比較的多い場合、所定周期Ｔ（例えば、Ｔ＝２秒）毎に排気系温度カウンタ値ＣＴを１０加算するようになっている。
また、排気系温度カウンタ値推定部４２は、吸気量Ｑｉｎが比較的少ない場合、所定周期Ｔ毎に排気系温度カウンタ値ＣＴを１減算するようになっている。
【００３５】
また、排気系温度カウンタ値推定部４２は、吸気量Ｑｉｎが比較的多くもなく且つ少なくもない場合、所定周期Ｔ毎に排気系温度カウンタ値ＣＴの加算も減算も行なわない、即ち、その時点における排気系温度カウンタ値ＣＴを保持するようになっている。
燃料カット制御部４３は、燃料カット条件が成立すると、燃料噴射弁２１による燃料噴射を一時的に禁止する制御、即ち、燃料カット制御を実行するものである。
【００３６】
なお、燃料カット制御部４３は、以下の条件（５）および条件（６）の両方が満たされれば、減速時における燃料カット条件が満たされたと判定するようになっている。
条件（５）アクセルペダルの踏み込み量Ａｃｃが実質的にゼロであること
条件（６）エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１以上であること
なお、ここで、所定回転数Ｎｅ１は、アイドル回転数Ｎｅ０よりも少し高い回転数として設定されたものである。
【００３７】
また、アクセルペダル（図示略）の踏込み量Ａｃｃは、図示しないアクセルペダルポジションセンサにより検出され、ＥＣＵ４０により読み込まれるようになっている。
カウンタ値補正部４４は、排気系温度カウンタ値推定部４２により推定された排気系温度カウンタ値ＣＴを、エンジン１の運転状態に応じて補正するものである。
より具体的に、このカウンタ値補正部４４は、アイドル制御部４１によってエンジン１が自動停止されている間、排気系温度カウンタ値ＣＴを第１度合Ｒ１（例えば、Ｒ１＝２［２秒毎］）で減算補正するようになっている。
【００３８】
また、このカウンタ値補正部４４は、燃料カット制御部４３により燃料カット制御が実行されている間、排気系温度カウンタ値ＣＴを第２度合Ｒ２（例えば、Ｒ２＝１０［２秒毎］）で減算補正するようになっている。
さらに、このカウンタ値補正部４４は、アイドル制御部４１によってエンジン１が自動再始動している間（いわゆる、オートクランキング中）は、排気系温度カウンタ値ＣＴを第３度合Ｒ３（例えば、Ｒ３＝０［２秒毎］）で補正するようになっている。
【００３９】
つまり、これらの第１度合Ｒ１，第２度合Ｒ２および第３度合Ｒ３は、下式（Ａ）の関係が成立するように設定されている。
Ｒ３ ＜ Ｒ１ ＜ Ｒ２ ・・・（Ａ）
また、フィードバック噴射制御部４７は、スロットルポジションセンサ１７によって検出されたスロットルバルブ開度θと、エアフローセンサ２０によって検出された吸気量Ｑｉｎと、上流Ｏ2センサ２８により検出された排ガス空燃比ＡＦ１とに基づいて、燃料噴射弁２１による燃料噴射量Ｆinjを調整するフィードバック噴射制御を実行するものである。
【００４０】
オープンループ噴射制御部４８は、スロットルポジションセンサ１７によって検出されたスロットルバルブ開度θと、エアフローセンサ２０によって検出された吸気量Ｑｉｎには基づくものの、上流Ｏ2センサ２８により検出された排ガス空燃比ＡＦ１に基づかずに、燃料噴射弁２１による燃料噴射量Ｆinjを調整するオープンループ噴射制御を実行するものである。
【００４１】
噴射制御モード切換部４９は、アイドル制御部４１の作動状況と、カウンタ値補正部４４により補正されたカウンタ値ＣＴとに基づいて、フィードバック噴射制御部４７およびオープンループ噴射制御部４８を制御するものである。
より具体的に、この噴射制御モード切換部４９は、以下の条件（Ａ）および（Ｂ）が満たされたか否かを判定するようになっている。
【００４２】
条件（Ａ）： アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動された
条件（Ｂ）： カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴthを上回っている
なお、本実施形態において、この下限閾値ＣＴthは０として設定されている。
これは、三元触媒２７が触媒活性化温度以上に暖められないと、三元触媒２７が本来の浄化性能を発揮出来ないことによるものであり、排気系温度カウンタ値ＣＴが下限閾値ＣＴth以下になったということは、三元触媒２７が活性化温度に達していない可能性が極めて高いのである。換言すれば、この下限閾値ＣＴthは、三元触媒２７の触媒活性化温度に応じて設定されている。
【００４３】
この噴射制御モード切換部４９は、上記の条件（Ａ）および（Ｂ）が満たされていると判定した場合には、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を短期間（第２期間）Ｔ２ｂまたは極短期間（第２期間）Ｔ２ａに亘って実行させた後、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させるようになっている。なお、本実施形態において、短期間Ｔ２ｂおよび極短期間Ｔ２ａはともに５秒として設定されている。また、噴射制御モード切換部４９が、オープンループ噴射制御の実行期間を短期間Ｔ２ｂとするのか極短期間Ｔ２ａとするのかは以下の条件（Ｃ）および（Ｄ）の判定結果による。
【００４４】
条件（Ｃ）： 冷却水温センサ１２により検出された冷却水温ＷＴが水温閾値ＷＴth1（例えば、ＷＴth1＝２０℃）以下である
条件（Ｄ）： エンジン１が始動してから所定期間ＥＴth1が経過した時点で上流Ｏ2センサ２８が作動していない
より具体的に、この条件（Ｄ）が満たされたか否かの判定は、噴射制御モード切換部４９が、上流Ｏ２センサ２８の出力電圧が０．５[V]を上回ったか否かを判定することで行われるようになっている。
【００４５】
このとき、この噴射制御モード切換部４９は、条件（Ｃ）が満たされている場合、および、条件（Ｃ）が満たされておらず且つ条件（Ｄ）が満たされていない場合、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を極短期間（第２期間）Ｔ２ａに亘って実行させた後、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させるようになっている。
【００４６】
他方、この噴射制御モード切換部４９は、条件（Ｃ）が満たされており且つ条件（Ｄ）が満たされている場合、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を短期間Ｔ２ｂに亘って実行させた後、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させるようになっている。
一方、この噴射制御モード切換部４９は、上記の条件（Ａ）が満たされていないと判定した場合、および、上記の条件（Ｂ）が満たされていないと判定した場合には、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を長期間（第１ｂ期間，第１期間）Ｔ１ｂまたは中期間（第１ａ期間，第１期間）Ｔ１ｂに亘って実行させた後、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させるようになっている。そして、オープンループ噴射制御の実行期間を、長期間Ｔ１ｂとするのか中期間Ｔ１ａとするのかは上記の条件（Ｃ）および（Ｄ）の判定結果による。なお、本実施形態において、長期間Ｔ１ｂは例えば３０秒として設定され、中期間Ｔ１ａは例えば１５秒として設定されている。
【００４７】
このとき、この噴射制御モード切換部４９は、条件（Ｃ）が満たされている場合、および、条件（Ｃ）が満たされておらず且つ条件（Ｄ）が満たされていない場合、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を中期間Ｔ１ａに亘って実行させた後、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させるようになっている。
【００４８】
他方、この噴射制御モード切換部４９は、条件（Ｃ）が満たされておらず且つ条件（Ｄ）が満たされている場合、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を長期間Ｔ１ｂに亘って実行させた後、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させるようになっている。
つまり、上記の長期間Ｔ１ｂ，中期間Ｔ１ａ，短期間Ｔ２ｂおよび極短期間Ｔ２ａは、以下の式（１）の関係を満たすように設定されている。
【００４９】
Ｔ１ｂ ＞ Ｔ１ａ ＞Ｔ２ｂ ≧ Ｔ２ａ ・・・（１）
昇温制御部５４は、上流ヒータ２８Ａによる上流Ｏ2センサ２８の昇温を制御するとともに、下流ヒータ２９による下流Ｏ2センサ２９の昇温を制御するものである。
より具体的に、この昇温制御部５４は、以下の条件（Ｄ１），（Ｄ２）および（Ｄ３）を組み合わせて上流Ｏ2センサ２８の昇温条件を設定するようになっている。
【００５０】
条件（Ｄ１）： 排気系温度条件
条件（Ｄ２）： 始動モード条件
条件（Ｄ３）： 第１運転期間条件
また、この昇温制御部５４は、以下の条件（Ｅ１），（Ｅ２）および（Ｅ３）を組み合わせて下流Ｏ2センサ２９の昇温条件を設定するようになっている。
【００５１】
条件（Ｅ１）： 排気系温度条件
条件（Ｅ２）： 始動モード条件
条件（Ｅ３）： 第２運転期間条件
ここで、条件（Ｄ１）および（Ｅ１）の排気系温度条件は、いずれも、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴth（ＣＴth＝０）を上回っている（ＣＴ＞ＣＴth）という内容を条件とするものである。
【００５２】
条件（Ｄ２）および（Ｅ２）の始動モード条件は、いずれも、エンジン１の始動が、アイドル制御部４１による自動再始動であるというという内容を条件とするものである。換言すれば、エンジン１がマニュアル始動された場合、この始動モード条件は満たされないこととなる。
条件（Ｄ３）の第１運転期間条件は、自動始動した後のエンジン１の運転期間（自動始動後運転期間）ＰARが、第１昇温許可期間閾値ＰHth1（例えば、ＰHth1=60[sec]）を超えた（ＰAR＞ＰHth1）という内容を条件とするものである。
【００５３】
条件（Ｅ３）の第２運転期間条件は、自動始動後運転期間ＰARが、第２昇温許可期間閾値ＰHth1（例えば、ＰHth2=180[sec]）を超えた（ＰAR＞ＰHth2）という内容を条件とするものである。
ここで、第１昇温許可期間閾値ＰHth1と第２昇温許可期間閾値ＰHth2との間では、以下の式（２）の関係が満たされるようになっている。
【００５４】
ＰHth1 ＜ ＰHth2 ・・・（２）
つまり、第１昇温許可期間閾値ＰHth1よりも第２昇温許可期間閾値ＰHth2の方が大きい値として設定されているのである。
これは、エンジン１から排出された排ガスが、高温のまま三元触媒２７の上流側における排気管２６に供給されるのに対し、三元触媒２７の下流側における排気管２６には、三元触媒２７によって熱を奪われ比較的低温の排ガスが供給されることによるものである。このため、三元触媒２７の下流側における排気管２６に溜まっている凝縮水は、三元触媒２７の上流側における排気管２６に溜まっている凝縮水に比べて、蒸発するために比較的長い時間を要する傾向にあることを考慮して、上式（２）に示される関係が満たされるように、第１昇温許可期間閾値ＰHth1と第２昇温許可期間閾値ＰHth2とが設定されているのである。
【００５５】
そして、昇温制御部５４は、条件（Ｄ１）および（Ｄ２）または（Ｄ３）が満たされた場合に、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされたと判定するとともに、条件（Ｅ１）および（Ｅ２）または（Ｅ３）が満たされた場合に、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされたと判定するようになっている。
換言すれば、昇温制御部５４は、条件（Ｄ１）および（Ｄ２）が満たされた場合に上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされたと判定し、且つ、条件（Ｄ１）または（Ｄ２）が満たされなかった場合であっても、条件（Ｄ３）が満たされされれば上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされたと判定するようになっている。
【００５６】
同様に、昇温制御部５４は、条件（Ｅ１）および（Ｅ２）が満たされた場合に下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされたと判定し、且つ、条件（Ｅ１）または（Ｅ２）が満たされなかった場合であっても、条件（Ｅ３）が満たされされれば下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされたと判定するようになっている。
一方、昇温制御部５４は、条件（Ｄ１），（Ｄ２）および（Ｄ３）が満たされなかった場合に、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされなかったと判定するとともに、条件（Ｅ１），（Ｅ２）および（Ｅ３）が満たされなかった場合に、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされなかったと判定するようになっている。
【００５７】
また、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされた場合、上流ヒータ２８Ａによる上流Ｏ2センサ２８の昇温を制限なく許可するようになっている。同様に、昇温制御部５４は、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされた場合、下流ヒータ２９Ａによる下流Ｏ2センサ２９の昇温を制限なく許可するようになっている。
一方、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされなかった場合、上流ヒータ２８Ａによる上流Ｏ2センサ２８の昇温を制限するようになっている。同様に、昇温制御部５４は、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされなかった場合、下流ヒータ２９Ａによる下流Ｏ2センサ２９の昇温を制限するようになっている。
【００５８】
ここで、上流Ｏ2センサ２８の昇温を‘制限なく許可’するとは、上流ヒータ２８Ａ用の第１スイッチ（図示略）のデューティを最小（0[%]）から最大(100[%])まで自在に変更することを許可することを指している。同様に、下流Ｏ2センサ２９の昇温を‘制限なく許可’するとは、下流ヒータ２９Ａ用の第２スイッチ（図示略）のデューティを最小（0[%]）から最大(100[%])まで自在に変更することを許可することを指している。
【００５９】
他方、上流Ｏ2センサ２８の昇温を‘制限’するとは、上流ヒータ２８Ａ用の第１スイッチのデューティを最小（0[%]）から制限値(例えば、15[%])までであれば自在に変更することを許可することを指している。同様に、下流ヒータ２８Ａ用の第２スイッチのデューティを最小（0[%]）から制限値(例えば、15[%])までであれば自在に変更することを許可することを指している。
【００６０】
もっとも、本実施形態において、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされた場合、第１スイッチのデューティを徐々に変更するのではなく、即座に最大に設定するようになっている。同様に、昇温制御部５４は、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされた場合、第２スイッチのデューティを徐々に変更するのではなく、即座に最大に設定するようになっている。
【００６１】
また、本実施形態において、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされなかった場合、第１スイッチのデューティを制限値まで徐々に変更するのではなく、即座に制限値に設定するようになっている。同様に、昇温制御部５４は、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされなかった場合、第２スイッチのデューティを制限値まで徐々に変更するのではなく、即座に制限値に設定するようになっている。
【００６２】
また、昇温制御部５４は、上流ヒータ２８Ａをオンにする期間（即ち、上流ヒータオン期間）ＰOn28Aと、下流ヒータ２９Ａをオンにする期間（即ち、下流ヒータオン期間）ＰOn29Aとを個別に設定することが出来るようになっている。なお、本実施形態では、下流ヒータオン期間ＰOn29Aの方が、上流ヒータオン期間ＰOn28Aよりも長くなるように設定されている。
【００６３】
これは、三元触媒２７の上流側に設けられた上流Ｏ2センサ２８よりも、三元触媒２７の下流側に設けられた下流Ｏ2センサ２９の方が熱せられにくくなっていることを考慮して設定されたものである。つまり、エンジン１から排出された高温の排ガスが上流Ｏ2センサ２８に吹き付けられるのに対し、下流Ｏ2センサ２９には、三元触媒２７によって熱を奪われた比較的低温の排ガスが吹き付けられることによるものである。
【００６４】
本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
図２のフローチャートに示すように、まず、エンジン１が運転中である場合、ＥＣＵ４０がエアフローセンサ２０によって検出された吸気量Ｑｉｎを読み込む（ステップＳ１１）。
【００６５】
そして、排気系温度カウンタ値推定部４２が、読み込まれたエンジン１の吸気量Ｑｉｎに応じて、排気系温度カウンタ値ＣＴを増大，低減あるいは保持することで、排気系温度カウンタ値ＣＴを推定する（ステップＳ１２）。
その後、燃料カット制御部４３が、上記の条件（５）および条件（６）の両方が満たされたか否か、即ち、燃料カット条件が満たされたか否か判定する（ステップＳ１３）。
【００６６】
ここで、燃料カット条件が満たされたと判定された場合は（ステップＳ１３のＹｅｓルート）、燃料カット制御部４３は、燃料噴射弁２１による燃料噴射を一時的に禁止する制御、即ち、燃料カット制御を実行する（ステップＳ１４）。
そして、燃料カット制御部４３により燃料カット制御が実行されている間、カウンタ値補正部４４が、排気系温度カウンタ値ＣＴを第２度合Ｒ２（例えば、Ｒ２＝１０［２秒毎］）で減算補正する（ステップＳ１５）。
【００６７】
また、アイドル制御部４１は、上記の条件（１）〜（３）が満たされたか否か、即ち、自動停止条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１６）。なお、燃料カット制御部４３が、燃料カット条件は満たされなかったと判定した場合も（ステップＳ１３のＮｏルート）、上記のステップＳ１４およびステップＳ１５をスキップして、このステップＳ１６における判定が実行される。
【００６８】
ここで、自動停止条件が成立した場合（ステップＳ１６のＹｅｓルート）、アイドル制御部４１は、エンジン１を自動停止させる（ステップＳ１７）。
そして、カウンタ値補正部４４は、アイドル制御部４１によってエンジン１が自動停止されている間、排気系温度カウンタ値ＣＴを第１度合Ｒ１（例えば、Ｒ１＝２［２秒毎］）で減算補正する（ステップＳ１８）。
【００６９】
なお、カウンタ値補正部４４が、自動停止条件は満たされなかったと判定した場合は（ステップＳ１６のＮｏルート）、後述するステップＳ１９〜Ｓ２１をスキップしてリターンする。
その後、アイドル制御部４１は、上記の条件（４）が満たされたか否か、即ち、自動再始動条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１９）。
【００７０】
ここで、自動停止条件が成立した場合には（ステップＳ１９のＹｅｓルート）、アイドル制御部４１は、スタータモータを作動させることでオートクランキングを行ない、エンジン１を自動再始動させる（ステップＳ２０）。
そして、カウンタ値補正部４４は、アイドル制御部４１によってエンジン１が自動停止されている間、排気系温度カウンタ値ＣＴを第３度合Ｒ３で補正し（ステップＳ２１）、その後、リターンする。なお、本実施形態においては、第３度合Ｒ３が０として設定されている。このため、カウンタ値補正部４４は、ステップＳ１２において、排気系温度カウンタ値推定部４２により推定された排気系温度カウンタ値ＣＴを保持することとなる。
【００７１】
上述のように、この図２のフローチャートを繰り返し実行することで、排気系温度カウンタ値ＣＴは、随時推定され、且つ、補正されている。
一方、排気系温度カウンタ値ＣＴに応じた噴射制御モードの切換制御は、図３〜図５に示すフローチャートに示すように実行される。
図３に示すように、まず、噴射制御モード切換部４９は、上記の条件（Ａ）が満たされたか否か、即ち、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動されたか否かを判定する（ステップＳ４１）。
【００７２】
ここで、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動された場合（ステップＳ４１のＹｅｓルート）、噴射制御モード切換部４９は、上記の条件（Ｂ）が満たされたか否か、即ち、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴthを上回っているか否かを判定する（ステップＳ４２）。
アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動されたのではなく、車両１０のドライバがシリンダキーをイグニッションポジションまで回転させることに起因してエンジン１が始動した場合、即ち、マニュアル始動が行われた場合（ステップＳ４１のＮｏルート）、図５を用いて後述するＢサブルーチンが実行される（ステップＳ４４）。
【００７３】
同様に、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴth以下である場合も（ステップＳ４２のＮｏルート）、Ｂサブルーチンが実行される（ステップＳ４４）。
他方、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴthを上回っている場合（ステップＳ４２のＹｅｓルート）、Ａサブルーチンが実行される（ステップＳ４３）。
図４に示すように、このＡサブルーチンにおいて、噴射制御モード切換部４９は、冷却水温センサ１２により検出された冷却水温ＷＴが水温閾値ＷＴth1以下であるという条件（即ち、上記の条件（Ｃ））が満たされているか否かの判定を行なう（ステップＳ４１ａ）。
【００７４】
ここで、噴射制御モード切換部４９が、条件（Ｃ）が満たされていると判定した場合（ステップＳ４１ａのＹｅｓルート）、さらにこの噴射制御モード切換部４９は、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を極短期間（第２期間）Ｔ２ａに亘って実行させた後（ステップＳ４２ａおよびＳ４３ａのＹｅｓルート）、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させる（図３のステップＳ４５）。
【００７５】
他方、噴射制御モード切換部４９が、条件（Ｃ）が満たされていないと判定した場合（ステップＳ４１ａのＮｏルート）、さらにこの噴射制御モード切換部４９は、エンジン１が始動してから所定期間ＥＴth1が経過した時点で上流Ｏ2センサ２８が作動していないという条件（即ち、条件（Ｄ））が満たされているか否かの判定を行なう（ステップＳ４５ａ）。
【００７６】
ここで、条件（Ｄ）が満たされていない場合（ステップＳ４５ａのＮｏルート）、この噴射制御モード切換部４９は、上記の条件（Ｃ）が満たされた場合（ステップＳ４１ａのＹｅｓルート）と同様に、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を極短期間Ｔ２ａに亘って実行させた後（ステップＳ４２ａおよびＳ４３ａのＹｅｓルート）、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させる（図３のステップＳ４５）。
【００７７】
一方、条件（Ｄ）が満たされている場合（ステップＳ４５ａのＹｅｓルート）、この噴射制御モード切換部４９は、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を短期間Ｔ２ｂに亘って実行させた後（ステップＳ４６ａおよびＳ４７ａのＹｅｓルート）、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させる（図３のステップＳ４５）。
【００７８】
図５に示すように、Ｂサブルーチンにおいて、噴射制御モード切換部４９は、冷却水温センサ１２により検出された冷却水温ＷＴが水温閾値ＷＴth1以下であるという条件（即ち、上記の条件（Ｃ））が満たされているか否かの判定を行なう（ステップＳ４１ｂ）。
ここで、噴射制御モード切換部４９が、条件（Ｃ）が満たされていると判定した場合（ステップＳ４１ｂのＹｅｓルート）、この噴射制御モード切換部４９は、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を中期間（第１期間）Ｔ１ａに亘って実行させた後（ステップＳ４２ｂおよびＳ４３ｂのＹｅｓルート）、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させる（図３のステップＳ４５）。
【００７９】
他方、噴射制御モード切換部４９が、条件（Ｃ）が満たされていないと判定した場合（ステップＳ４１ｂのＮｏルート）、この噴射制御モード切換部４９は、エンジン１が始動してから所定期間ＥＴth1が経過した時点で上流Ｏ2センサ２８が作動していないという条件（即ち、条件（Ｄ））が満たされているか否かの判定を行なう（ステップＳ４４ｂおよびＳ４５ｂ）。
【００８０】
ここで、条件（Ｄ）が満たされていない場合（ステップＳ４５ｂのＮｏルート）、この噴射制御モード切換部４９は、上記の条件（Ｃ）が満たされた場合（ステップＳ４１ｂのＹｅｓルート）と同様に、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を中期間Ｔ１ａに亘って実行させた後（ステップＳ４２ｂおよびＳ４３ｂのＹｅｓルート）、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させる（図３のステップＳ４５）。
【００８１】
一方、条件（Ｄ）が満たされている場合（ステップＳ４５ｂのＹｅｓルート）、この噴射制御モード切換部４９は、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を長期間Ｔ１ｂに亘って実行させた後（ステップＳ４６ｂおよびＳ４７ｂのＹｅｓルート）、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させる（図３のステップＳ４５）。
【００８２】
また、上流側Ｏ2センサ２８の昇温制御は、図６のフローチャートに示すように実行される。
まず、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｄ２）が満たされたか否か、即ち、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動されたか否かを判定する（ステップＳ６１）。
ここで、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動された場合（ステップＳ６１のＹｅｓルート）、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｄ１）が満たされたか否か、即ち、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴthを上回っているか否かを判定する（ステップＳ６２）。
【００８３】
ここで、補正後の排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴthを上回っている場合（ステップＳ６２のＹｅｓルート）、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされたと判定し、上流ヒータ２８Ａ用の第１スイッチをオンにしてバッテリから上流ヒータ２８Ａへの給電を開始することで、上流Ｏ2センサ２８の昇温を許可する（ステップＳ６４）。
【００８４】
一方、条件（Ｄ１）が満たされなかった場合、即ち、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動されたのではなく、車両１０のドライバがシリンダキーをイグニッションポジションまで回転させることに起因してエンジン１が始動した場合（ステップＳ６１のＮｏルート）、または、補正後の排気系温度カウンタ値ＣＴが下限閾値ＣＴth以下である場合（ステップＳ６２のＮｏルート）、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｄ３）が満たされたか否かを判定する。つまり、このとき、昇温制御部５４は、自動始動した後のエンジン１の運転期間（自動始動後運転期間）ＰARが、第１昇温許可期間閾値ＰHth1（例えば、ＰHth1=60[sec]）を超えたか否かを判定する（ステップＳ６３）。
【００８５】
ここで、自動始動後運転期間ＰARが、第１昇温許可期間閾値ＰHth1以下である場合（ステップＳ６３のＮｏルート）、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｄ１）および（Ｄ２）は満たされなかったものの、条件（Ｄ３）が満たされたことで上流ヒータ２８Ａによる上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされたと判定し、上流ヒータ２８Ａ用の第１スイッチをオンにしてバッテリから上流ヒータ２８Ａへの給電を開始することで、上流Ｏ2センサ２８の昇温を許可する。
【００８６】
一方、上記の条件（Ｄ１）および（Ｄ２）だけではなく、条件（Ｄ３）も満たされなかった場合、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温を制限する（ステップＳ６５）。
他方、下流側Ｏ2センサ２９の昇温制御は、図７のフローチャートに示すように実行される。
【００８７】
まず、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｅ２）が満たされたか否か、即ち、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動されたか否かを判定する（ステップＳ７１）。
そして、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動された場合（ステップＳ７１のＹｅｓルート）、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｅ１）が満たされたか否か、即ち、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴthを上回っているか否かを判定する（ステップＳ７２）。
【００８８】
ここで、補正後の排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴthを上回っている場合（ステップＳ７２のＹｅｓルート）、昇温制御部５４は、下流ヒータ２９Ａの昇温条件が満たされたと判定し、下流ヒータ２８Ａ用の第２スイッチをオンにしてバッテリから下流ヒータ２９Ａへの給電を開始することで、下流Ｏ2センサ２９の昇温を許可する（ステップＳ７４）。
【００８９】
一方、条件（Ｅ１）が満たされなかった場合、即ち、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動されたのではなく、車両１０のドライバがシリンダキーをイグニッションポジションまで回転させることに起因してエンジン１が始動した場合（ステップＳ７１のＮｏルート）、および、補正後の排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴth以下である場合（ステップＳ７２のＮｏルート）、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｅ３）が満たされたか否かを判定する。即ち、昇温制御部５４は、自動始動した後のエンジン１の運転期間（自動始動後運転期間）ＰARが、第２昇温許可期間閾値ＰHth1（例えば、ＰHth1=180[sec]）を超えたか否かを判定する（ステップＳ７３）。
【００９０】
ここで、自動始動後運転期間ＰARが、第２昇温許可期間閾値ＰHth2以下である場合（ステップＳ７３のＮｏルート）、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｅ１）および（Ｅ２）は満たされなかったものの、条件（Ｄ３）が満たされたことで下流ヒータ２９Ａによる下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされたと判定し、下流ヒータ２９Ａ用の第２スイッチをオンにしてバッテリから下流ヒータ２８Ａへの給電を開始することで、下流Ｏ2センサ２９の昇温を許可する。
【００９１】
一方、上記の条件（Ｅ１）および（Ｅ２）だけではなく、条件（Ｅ３）も満たされなかった場合、昇温制御部５４は、下流Ｏ2センサ２９の昇温を制限する（ステップＳ７５）。
以下、図８に示すタイムチャートを用い、本発明の一実施形態に係る車両の排気系の温度推定装置の作用を、具体的について説明しておく。
【００９２】
まず、車両１０のドライバがシリンダキーをイグニッションポジションまで回転させることで、スタータモータによるクランキングが開始された（周期Ｔ１）。
その後、エンジン回転数Ｎｅがクランキング回転数Ｎｅ１（例えば、Ｎｅ１＝６００[rpm]）以上になり、クランキングが完了する（周期Ｔ２）。その後、周期Ｔ３までエンジン１がアイドル運転を行なった。
【００９３】
つまり、周期Ｔ１から周期Ｔ３までの間、スロットルバルブ開度θはエンジン１がアイドル運転を行なうのに必要な開度（即ち、実質的に全閉）であり、吸気量Ｑｉｎは極めて少ない。このため、排気系温度カウンタ値推定部４２は、排気系温度カウンタ値ＣＴを周期的に１ずつ減算する。もっとも、上述のように、排気系温度カウンタ値ＣＴの下限値は０であるので、周期Ｔ１から周期Ｔ３までの間、排気系温度カウンタ値ＣＴは０のまま維持される。
【００９４】
その後、車両１を加速させるべく、ドライバがアクセルペダルを踏込み、アクセルペダル踏み込み量Ａｃｃが増大した（周期Ｔ４）。このとき、スロットルバルブ開度θは３０％以上になり、吸気量Ｑｉｎが比較的多くなった。このため、排気系温度カウンタ値推定部４２は、排気系温度カウンタ値ＣＴを１０加算する（周期Ｔ４）。
その後、ドライバがアクセルペダルを緩め、スロットルバルブ開度θが２０％程度になり、吸気量Ｑｉｎが比較的多くもなく且つ少なくもなくなった（周期Ｔ４〜Ｔ８）。このため、排気系温度カウンタ値推定部４２は、周期Ｔ４から周期Ｔ８までの間、排気系温度カウンタ値ＣＴの加算も減算も行なわず、周期Ｔ４における排気系温度カウンタ値ＣＴを保持する。
【００９５】
そして、周期Ｔ９から周期Ｔ１２までの間、アイドル制御部４１が、エンジン１の自動停止を行なった。このため、カウンタ値補正部４４は、周期Ｔ９から周期Ｔ１２までの間、排気系温度カウンタ値ＣＴを第１度合Ｒ１（Ｒ１＝２）ずつ減算補正した。
その後、アイドル制御部４１が、エンジン１の自動再始動を行なった（周期Ｔ１３）。このため、カウンタ値補正部４４は、オートクランキングが行なわれている間、排気系温度カウンタ値ＣＴを第３度合Ｒ３で補正する。もっとも、本実施形態において、第３度合Ｒ３は０であるので、カウンタ値補正部４４は、排気系温度カウンタ値ＣＴの補正を行なわない。
【００９６】
そして、エンジン１の自動再始動後、周期Ｔ１４において、車両１を加速させるべく、ドライバがアクセルペダルを踏込み、アクセルペダル踏み込み量Ａｃｃが増大した。このとき、スロットルバルブ開度θは３０％以上になり、吸気量Ｑｉｎが比較的多くなった。このため、排気系温度カウンタ値推定部４２は、排気系温度カウンタ値ＣＴを１０加算する（周期Ｔ１４）。
【００９７】
その後、車両１０の走行路が下り坂となり、ドライバは、アクセルペダルの踏み込みをやめたが、エンジン１の回転数Ｎｅはクランキング回転数Ｎｅ１よりも高くなっている。つまり、このとき、燃料カット制御部４３は、燃料カット条件として上述した条件（５）と条件（６）とが満たされと判定し、燃料カット制御を実行した（周期Ｔ１６〜Ｔ１７）。このため、カウンタ値補正部４４は、周期Ｔ１６から周期Ｔ１７までの間、排気系温度カウンタ値ＣＴを第２度合Ｒ２（Ｒ２＝１０）ずつ減算補正している。もっとも、上述のように、排気系温度カウンタ値ＣＴの下限値は０であるので、周期Ｔ１６から周期Ｔ１７までの間、排気系温度カウンタ値ＣＴは０のまま維持されている。
【００９８】
その後、車両１０の走行路が登り坂となり、ドライバは、車両１を加速させるべくアクセルペダルを踏込み、アクセルペダル踏み込み量Ａｃｃが増大した。このとき、スロットルバルブ開度θは３０％以上になり、吸気量Ｑｉｎが比較的多くなった。このため、排気系温度カウンタ値推定部４２は、排気系温度カウンタ値ＣＴを１０加算している（周期Ｔ１８）。
【００９９】
このように、本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置によれば、排気系の温度、エンジン１の始動モード、および、自動再始動後のエンジン１の運転期間ＰＡＲに応じた、昇温条件が満たされた場合には、速やかに上流Ｏ2センサ２８のおよび下流Ｏ2センサ２９の昇温を行うことが可能となる。
つまり、エンジン１の始動が、自動再始動ではなく、マニュアル始動であった場合は、長期間に亘ってエンジン１が停止しており、排気系の温度が低くなっている可能性が高い。このため、排気系内には、排ガス中の水蒸気が冷却されることで生じる凝縮水が残存している可能性が高いのである。
【０１００】
また、排気系温度カウンタ値ＣＴが下限閾値ＣＴthに達するほどに低い場合には、排気系内に凝縮水が残存している可能性がさらに高くなる。
一方、エンジン１の始動が自動再始動であった場合は、エンジン１が短い期間しか停止しておらず、排気系の温度が高く保たれている可能性が高い。つまり、排気系内に凝縮水が残存する可能性が低いのである。
【０１０１】
また、排気系温度カウンタ値ＣＴが下限閾値ＣＴthを上回るほどに高い場合には、排気系内に凝縮水が残存する可能性がさらに低くなる。
また、排気管２６は、三元触媒２７の上流側よりも下流側が熱せられにくくなっている。これは、エンジン１から排出された排ガスが、高温のまま三元触媒２７の上流側における排気管２６に供給されるのに対し、三元触媒２７の下流側における排気管２６には、三元触媒２７によって熱を奪われ比較的低温の排ガスが供給されることによるものである。
【０１０２】
このため、三元触媒２７の下流側における排気管２６に溜まっている凝縮水は、三元触媒２７の上流側における排気管２６に溜まっている凝縮水に比べて、蒸発するのに時間がかかる傾向にある。
発明者らはこの点に着目し、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件を、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件よりも厳しく設定することで、下流Ｏ2センサ２９の故障を効果的に防止している。
【０１０３】
さらに、下流Ｏ2センサ２９よりも早く昇温される上流Ｏ2センサ２８の検出結果に基づいた、フィードバック噴射制御部４７によるフィードバック噴射制御を、速やかに実行することが可能となり、排ガス性能の向上に寄与することが出来る。
また、エンジン１が自動再始動したことのみをもって、上流ヒータ２８Ａによる上流Ｏ2センサ２８の昇温やおよび下流ヒータ２９Ａによる下流Ｏ2センサ２９の昇温を許可するのではなく、排気系の温度、即ち、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴを考慮して、昇温の許可または制限を制御しているので、車両１のバッテリに対する電気負荷を低減することも出来る。
【０１０４】
特に、エンジン１が自動停止中であるということは、エンジン１によって駆動される発電機（図示略）が作動していないということであり、換言すれば、上流ヒータ２８Ａおよび下流ヒータ２９Ａによってバッテリの電力は消費されるばかりであって、充電が行なわれないということである。つまり、エンジン１が自動停止している場合は、上流ヒータ２８Ａおよび下流ヒータ２９Ａの制御を特にきめ細やかに行なう必要があるが、本実施形態に係る本発明は、これを実現しているのである。
【０１０５】
また、排気系温度カウンタ値推定部４２により、排気系の温度を示す値（即ち、排気系温度カウンタ値ＣＴ）を、特殊なセンサや複雑な演算手法を用いずに、精度よく推定することが出来るので、ＥＣＵ４０の演算負荷やコストの増大を抑制することも出来る。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが出来る。その例を以下に示す。
【０１０６】
上述の実施形態においては、エアフローセンサ２０により吸気量Ｑｉｎを検出する場合について説明したが、このような場合に限定するものではない。例えば、エアフローセンサ２０の代わりに、吸気マニホールド圧センサ１８によって検出された吸気マニホールド１５内の気圧Ｐｉｎに基づいて、吸気量Ｑｉｎを推定しても良い。
また、上述の実施形態においては、燃料噴射弁２１が吸気ポート５内に燃料を噴射する場合について説明したが、エンジン１がこのような燃料噴射方式、即ち、ポート噴射方式を採用したものに限定するものではない。例えば、エンジン１が、シリンダ３の燃焼室内に燃料を噴射する方式、即ち、直噴方式を採用したものであってもよい。
【０１０７】
また、上述の実施形態においては、エンジン１が自然吸気方式のものである場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、エンジン１がターボチャージャやスーパーチャージャといった過給機を備えたものであってもよい。
また、上述の実施形態においては、ストップランプスイッチ（図示略）によってブレーキペダル（図示略）が踏み込まれているか否かが検出される場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、ブレーキペダルの変位量（即ち、踏込量）を検出するブレーキペダルポジションセンサを用いても良い。
【０１０８】
また、上述の実施形態においては、車両１０に遊星歯車機構のオートマチックトランスミッションが搭載されている場合を説明したが、これに限定するものではない。例えば、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を有するオートマチックトランスミッションであってもよいし、オートマチックトランスミッションに換えてマニュアルトランスミッションを用いるようにしてもよい。なお、車両１０にマニュアルトランスミッションを搭載した場合、上述した条件（１）〜（３）に換えて、以下の条件（１ａ）〜（３ａ）を自動停止条件の一部として設定すればよい。そして、アイドル制御部４１が、以下の条件（１ａ）〜（３ａ）が満たされた場合に、自動停止条件が満たされたと判定するようにすればよい。
【０１０９】
条件（１ａ）： シフトレバーがニュートラルポジションにある
条件（２ａ）： クラッチペダルが解放されている
条件（３ａ）： 車速Ｖｓがゼロである
また、車両１０にマニュアルトランスミッションを搭載した場合、上述した条件（４）に換えて、以下の条件（４ａ）を自動再始動条件として設定すればよい。そして、アイドル制御部４１が、以下の条件（４ａ）が満たされた場合に、自動再始動条件が満たされたと判定するようにすればよい。
【０１１０】
条件（４ａ）： クラッチペダルが踏み込まれた
また、上述の実施形態においては、アイドル制御部４１が、上記の条件（１）〜（３）が満たされれば、自動停止条件が満たされたと判定するようになっている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、以下の条件（９）および（１０）が満たされると、自動停止条件が満たされたと判定されるようにしても良い。
【０１１１】
条件（９）： 車速Ｖｓがゼロである
条件（１０）： シフトレバーがパーキング（Ｐ）またはニュートラル（Ｎ）ポジションにある
また、上述の実施形態においては、アイドル制御部４１が、上記の条件（４）が満たされれば、自動再始動条件が満たされたと判定するようになっている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、上記の条件（９）および（１０）が満たされたことにより、エンジン１が自動停止した場合には、以下の条件（１１）および（１２）が満たされると、自動再始動条件が満たされたと判定されるようにしても良い。
【０１１２】
条件（１１）： ストップランプスイッチがオン
条件（１２）： シフトレバーがドライブ（Ｄ），リバース（Ｒ），セカンド（２ｎｄ）またはファースト（１ｓｔ）ポジションに変更された
また、上述の実施形態においては、上記の条件（５）および（６）の両方が満たされた場合に燃料カット制御部４３が燃料カット制御を実行する場合について説明したが、これは、車両１０が減速する場合に実行される燃料カット制御（いわゆる、減速時燃料カット）であって、これに限定するものではない。例えば、燃料カット制御として、エンジン１が過回転することを抑制するための燃料カット制御（いわゆる、オーバーレボカット）が実行されるようにしてもよい。
【０１１３】
また、上述の実施形態においては、第１度合Ｒ１，第２度合Ｒ２および第３度合Ｒ３が式（Ａ）の関係を満たすように規定されている場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、第１度合Ｒ１と第３度合Ｒ３とを同じ値とする、即ち、Ｒ３＝Ｒ１＜Ｒ２という関係を満たすように第１度合Ｒ１，第２度合Ｒ２および第３度合Ｒ３を規定してもよい。
【０１１４】
また、上述の実施形態においては、触媒劣化推定部４５が、条件（７）または条件（８）の双方が満たされれば、触媒推定実行条件が満たされたと判定するようになっている場合について説明したが、これに限定するものではなく、種々のカスタマイズが可能である。
また、上述の実施形態においては、車両１０のドライバがシリンダキー（図示略）をイグニッションポジションまで回転させることで作動したスタータモータによるクランキングによるエンジン１の始動をマニュアル始動という場合を説明した。しかしながら、シリンダキーに代えて、エンジンスタートボタン（図示略）を車両１０に設けるようにする場合もあり得る。この場合、エンジンスタートボタンが押下されたことによるクランキングでエンジン１が始動した場合もマニュアル始動に該当する。つまり、シリンダキーおよびエンジンスタートボタンは、エンジン１をマニュアル始動させる手段（マニュアル始動手段）に該当する。
【０１１５】
また、上述の実施形態においては、図２のフローチャートに示すように、燃料カット条件が成立したか否か（ステップＳ１３）の判定を行なったあとで、自動停止条件が成立したか否か（ステップＳ１６）の判定、および、自動再始動条件が成立したか否か（ステップＳ１９）の判定を行なう場合について説明したが、このような順番に限定されるものではない。
【０１１６】
また、上述の実施形態の上流Ｏ2センサ２８および下流Ｏ2センサ２９に代えて、ＬＡＦＳ（Linear A/F Sensor）を用いるようにしてもよい。
また、上述の実施形態においては、排気系温度カウンタ値ＣＴは、エンジン１の排気系を模擬的に示す指標として用いた場合を説明したがこれに限定するものではない。例えば、排気系に設けられた触媒や、排気系に設けられた部品の温度を仮想的に示す指標としてこの排気系温度カウンタ値ＣＴを用いても良い。
【０１１７】
また、上述の実施形態においては、排気系の温度が上昇するに連れて、排気系温度カウンタ値ＣＴが大きくなる場合について説明したが、これとは逆に、排気系の温度が上昇するに連れて、排気系温度カウンタ値ＣＴが小さくなるようにしてもよい。この場合、上述した劣化推定禁止部４６が、排気系温度カウンタ値ＣＴが排気系温度閾値ＣＴth以上である場合、触媒劣化推定制御条件（即ち、上記の条件（７）および条件（８））が満たされていたとしても、触媒劣化推定部４５による劣化推定制御の実行を禁止するようにすればよい。
【０１１８】
また、上述の実施形態において、昇温制御部５４が、上記の条件（Ｄ１），（Ｄ２）および（Ｄ３）を組み合わせた上流Ｏ2センサ２８の昇温条件を設定した場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、昇温制御部５４が、条件（Ｄ３）を省略し、条件（Ｄ１）および（Ｄ２）を用いて上流Ｏ2センサ２８の昇温条件を設定するようにしてもよい。
【０１１９】
同様に、上述の実施形態において、昇温制御部５４が、上記の条件（Ｅ１），（Ｅ２）および（Ｅ３）を組み合わせた下流Ｏ2センサ２９の昇温条件を設定した場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、昇温制御部５４が、条件（Ｅ３）を省略し、条件（Ｅ１）および（Ｅ２）を用いて下流Ｏ2センサ２９の昇温条件を設定するようにしてもよい。
【０１２０】
また、上述の本実施形態において、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされた場合、第１スイッチのデューティを徐々に変更するのではなく、即座に最大に設定するようになっている場合を説明した。同様に、昇温制御部５４は、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされた場合、第２スイッチのデューティを徐々に変更するのではなく、即座に最大に設定するようになっている場合について説明した。
【０１２１】
しかしながら、このような場合に限定されるものではなく、例えば、昇温制御部５４が、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴに応じて、第１スイッチや第２スイッチのデューティを最大まで徐々に変更するようにしてもよい。
また、上述の本実施形態において、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされなかった場合、第１スイッチのデューティを制限値まで徐々に変更するのではなく、即座に制限値に設定するようになっている場合を説明した。同様に、昇温制御部５４は、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされなかった場合、第２スイッチのデューティを制限値まで徐々に変更するのではなく、即座に制限値に設定するようになっている場合について説明した。
【０１２２】
しかしながら、このような場合に限定されるものではなく、例えば、昇温制御部５４が、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴに応じて、第１スイッチや第２スイッチのデューティを制限値まで徐々に変更するようにしてもよい。
また、制限値を最小に設定してもよく、この場合、上流Ｏ2センサ２８および下流Ｏ2センサ２９の昇温を禁止することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明は、車両の製造産業を中心に利用することが可能である。
【符号の説明】
【０１２４】
１ エンジン
１０ 車両
２０ エアフローセンサ（吸気量検出手段）
２５ 排気マニホールド（排気系）
２６ 排気管（排気系）
２７ 三元触媒（排気系）
２８ 上流Ｏ２センサ（排ガス空燃比センサ）
２８Ａ 上流ヒータ（昇温手段）
２９ 下流Ｏ２センサ（排ガス空燃比センサ）
２９Ａ 下流ヒータ（昇温手段）
４１ アイドル制御部（自動停止再始動手段）
４２ 排気系温度カウンタ値推定部（排気系温度指標値推定手段）
４４ カウンタ値補正部（温度指標値補正手段）
４７ フィードバック噴射制御実行部（フィードバック噴射制御実行手段）
５４ 昇温制御部（昇温制御手段）
ＣＴ 排気系温度カウンタ値（排気系温度指標値）
ＡＦ１ 三元触媒の上流側の排ガス空燃比（排ガス空燃比）
ＡＦ２ 三元触媒の下流側の排ガス空燃比（排ガス空燃比）
Ｆinj エンジンの燃料噴射量
ＰAR エンジンの自動始動後運転期間
ＰHth1 第１昇温許可期間閾値
ＰHth2 第２昇温許可期間閾値
Ｑｉｎ エンジンの吸気量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたエンジンから排出される排ガスの空燃比を検出する排ガス空燃比センサの昇温制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に搭載されたエンジンのアイドリング期間を短くすることで、エンジンから排出される排ガス量を低減することを狙った技術、いわゆる、アイドルストップ制御に関する技術が知られている。
また、さらに、このようなアイドルストップ制御を考慮しながら、エンジンから排出される排ガスの空燃比を検出する空燃比センサのヒータ制御を行なう技術も開発されている（例えば、以下の特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１には、エンジンを自動停止してから自動再始動するまではヒータをオンとし、空燃比センサの早期活性化を図るという技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−８８６８８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、特許文献１の技術は、ヒータにより熱せられた空燃比センサが被水した場合に故障してしまう事態をなんら考慮していない。
つまり、エンジンから排出される排ガスは、エンジンが停止することにより冷やされ、この排ガス中に含まれる水蒸気が凝縮水となって排気管内に溜まる場合が想定される。そして、この凝縮水が熱せられた空燃比センサにかかると、この空燃比センサのセンサ素子が温度衝撃により破損するおそれがあるのである。
【０００６】
また、特許文献１の技術では、ヒータによる電力消費量が急増してしまうという課題もある。つまり、アイドルストップ制御によるエンジンの自動停止および自動再始動は、頻繁に繰り返されることが一般的である。他方、エンジンの自動停止中、空燃比センサは、本来的に、エンジン制御に有用な情報はなんら検出していない。
しかしながら、特許文献１の技術では、空燃比センサが実質的に用いられていない状態であっても、ヒータをオンにするようになっているため、ヒータによる電力消費量の増大を避けることができないのである。
【０００７】
もっとも、特許文献１の技術では、空燃比センサが不活性状態になるまでの所要時間をエンジン水温に基づいて推定し、推定された所要時間が経過した時点でヒータをオンにするようになっている。これは、ヒータが電力を消費する期間を出来るだけ短くすることを狙ったものである（例えば、同文献の〔００４０〕段落の記載参照）。
しかしながら、近年、省エネルギー化に対する要求は高く、特許文献１のヒータの電力消費量の抑制手法ではこの要求を満たしているとは言い難い。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、排気系の温度およびエンジンの始動形態を考慮しながら排ガス空燃比センサの昇温を制御することで、車両の電源に対する電気負荷を低減しながら、被水による排ガス空燃比センサの故障を防ぐことが出来る、排ガス空燃比センサの昇温制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の排ガス空燃比センサの昇温制御装置（請求項１）は、エンジンが搭載された車両の排気系に設けられ該エンジンから排出された排ガスの空燃比を検出する排ガス空燃比センサと、該車両に搭載された電源から供給される電力により作動し電気的に該排ガス空燃比センサを昇温する昇温手段と、自動停止条件が成立すると該エンジンを自動停止させ、該自動停止後に自動再始動条件が成立すると該エンジンを自動再始動させる自動停止再始動手段と、該排気系の温度に相関する排気系温度指標値を推定する排気系温度指標値推定手段と、該自動停止再始動手段によって該エンジンが自動停止している間は該排気系温度指標値設定手段により設定された該排気系温度指標値を減算補正する温度指標値補正手段と、該昇温手段による該排ガス空燃比センサの昇温を制御する昇温制御手段とを備え、該昇温制御手段は、該温度指標値補正手段によって補正された該排気系温度指標値が排気系温度閾値を上回っているという温度条件と、該エンジンの始動が該自動停止再始動手段による自動再始動であるという始動モード条件とを昇温条件とし、該昇温条件が満たされた場合には該昇温手段による該排ガス空燃比センサの昇温を制限なく許可し、該昇温条件が満たされなかった場合には該昇温手段による該排ガス空燃比センサの昇温を制限することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２記載の本発明の排ガス空燃比センサの昇温制御装置は、請求項１記載の内容において、該排気系は、該エンジンから排出された排ガスを浄化する排ガス浄化触媒を有し、該排ガス空燃比センサは、該排ガス浄化触媒の上流側に設けられた上流排ガス空燃比センサと、該排ガス浄化触媒の下流側に設けられた下流排ガス空燃比センサとを有し、該昇温手段は、該上流排ガス空燃比センサを昇温する上流センサ昇温手段と、該下流排ガス空燃比センサを昇温する下流センサ昇温手段とを有し、該昇温制御手段は、第１昇温許可期間閾値と、該第１昇温許可期間閾値よりも長い第２昇温許可期間閾値とを設定し、該エンジンの自動始動後運転期間が該第１昇温許可期間閾値を超えたという第１運転期間条件が満たされた場合には該温度条件または該始動モード条件が満たされていない場合であっても該上流センサ昇温手段による該上流排ガス空燃比センサの該昇温条件が満たされたと判定し、該エンジンの自動始動後運転期間が第２昇温許可期間閾値を超えたという第２運転期間条件が満たされた場合には該温度条件または該始動モード条件が満たされていない場合であっても該下流センサ昇温手段による該下流排ガス空燃比センサの該昇温条件が満たされたと判定することを特徴としている。
【００１１】
また、請求項３記載の本発明の排ガス空燃比センサの昇温制御装置は、請求項２記載の内容において、該上流排ガス空燃比センサにより検出された該排ガス空燃比に基づいて該エンジンの燃料噴射量を調整するフィードバック噴射制御を実行するフィードバック噴射制御実行手段をさらに備えることを特徴としている。
また、請求項４記載の本発明の排ガス空燃比センサの昇温制御装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内容において、該エンジンの吸気量を検出する吸気量検出手段をさらに備え、該排気系温度指標値推定手段は、該吸気量検出手段により検出された該エンジンの吸気量に応じて該排気系温度指標値を推定することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の排ガス空燃比センサの昇温制御装置によれば、エンジンが自動停止している期間に応じて減算補正される排気系温度指標値が排気系温度閾値以下であって、且つ、エンジンが自動再始動された場合、即ち、昇温条件が満たされた場合には、速やかに排ガス空燃比センサの昇温を行うことが可能となる。
つまり、エンジンの始動が自動再始動ではなかった場合は、長期間に亘ってエンジンが停止しており、排気系の温度が低くなっている可能性が高い。このため、排気系内には、排ガス中の水蒸気が冷却されることで生じる凝縮水が残存している可能性が高いのである。また、排気系温度指標値が低い場合には、排気系内に凝縮水が残存する可能性がさらに高くなる。
【００１３】
一方、エンジンの始動が自動再始動であった場合は、エンジンが短い期間しか停止しておらず、排気系の温度が高く保たれている可能性が高い。つまり、排気系内に凝縮水が残存する可能性が低い。また、排気系温度指標値が高い場合には、排気系内に凝縮水が残存する可能性がさらに低くなる。
このように、排気系の温度およびエンジンの始動形態を考慮しながら排ガス空燃比センサの昇温を制御することで、車両の電源に対する電気負荷を低減しながら、被水による排ガス空燃比センサの故障を防ぐことが出来る。（請求項１）
また、排気管は、排ガス浄化触媒の上流側よりも下流側が熱せられにくくなっている。これは、エンジンから排出された排ガスが、高温のまま排ガス浄化触媒の上流側における排気管に供給されるのに対し、排ガス浄化触媒の下流側における排気管には、排ガス浄化触媒によって熱を奪われた後の排ガスが供給されることによるものである。
【００１４】
このため、下流排ガス空燃比センサの昇温条件を、上流排ガス空燃比センサの昇温条件よりも厳しく設定することで、下流排ガス空燃比センサの故障を効果的に防ぐことが出来る。（請求項２）
また、下流排ガス空燃比センサよりも早く昇温される上流排ガス空燃比センサの検出結果に基づいたフィードバック噴射制御を、速やかに実行することが可能となり、排ガス性能の向上に寄与することが出来る。（請求項３）
また、排気系の温度を示す値（即ち、排気系温度指標値）を、特殊なセンサや複雑な演算手法を用いずに、精度よく推定することが出来る。（請求項４）
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置の全体構成を示す模式的なブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置による、排気系温度カウンタ値の推定動作および補正動作を示す模式的なフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置による、排気系温度カウンタ値に応じた噴射制御モードの切換制御を示すメインルーチンの模式的なフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置による、排気系温度カウンタ値に応じた噴射制御モードの切換制御を示すＡサブルーチンの模式的なフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置による、排気系温度カウンタ値に応じた噴射制御モードの切換制御を示すＢサブルーチンの模式的なフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置による、上流側Ｏ2センサの昇温制御を示す模式的なフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置による、下流側Ｏ2センサの昇温制御を示す模式的なフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置の動作の一例を示す模式的なタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に示すように、車両１０に搭載されたエンジン１のシリンダヘッド２には点火プラグ１１が設けられている。この点火プラグ１１の先端はシリンダ３の燃焼室に突出している。また、この点火プラグ１１には高電圧の電力を供給する点火コイル（図示略）が接続されている。また、この車両１０には、エンジン１のクランキングを行なうスタータモータ（図示略）が搭載されている。
【００１７】
また、シリンダヘッド２には、吸気ポート５が形成されている。また、この吸気ポート５には、吸気弁１４が設けられている。
吸気弁１４は、クランク軸７の回転に応じて回転する吸気カムシャフト（図示略）の吸気カム（図示略）の動作に応じて開閉し、燃焼室４に対して吸気ポート５を開閉するようになっている。
【００１８】
また、シリンダヘッド２には、排気ポート６が形成されている。また、この排気ポート６には、排気弁２４が設けられている。
排気弁２４は、クランク軸７の回転に応じて回転する排気カムシャフト（図示略）の排気カム（図示略）の動作に応じて開閉し、燃焼室４に対して排気ポート６を開閉するようになっている。
【００１９】
そして、このエンジン１には、吸気弁１４および排気弁２４の開弁期間，開閉タイミングおよびリフト量を連続的に変更可能な可変動弁機構（バルブ動作状態検出手段）３０が設けられている。
また、このエンジン１には、エンジン１の内部に形成されたウォータジャケット（図示略）を流通する冷却水の温度ＷＴを検出する冷却水温センサ１２が設けられている。なお、この冷却水温センサ１２による検出結果ＷＴは、後述するＥＣＵ(Electric Control Unit)４０に読み込まれるようになっている。
【００２０】
クランク軸７の回転数、即ち、エンジン回転数Ｎｅは、エンジン回転数センサ２３によって検出されるようになっている。そして、このエンジン回転数センサ２３の検出結果Ｎｅは、ＥＣＵ４０によって読み込まれるようになっている。
吸気ポート５には、吸気マニホールド１５の下流端が接続されている。
吸気マニホールド１５には、スロットルバルブ１６が設けられるとともに、このスロットルバルブ１６の開度（スロットルバルブ開度）θを検出するスロットルポジションセンサ１７が設けられている。
【００２１】
吸気マニホールド１５には、吸気マニホールド圧センサ１８が設けられている。この吸気マニホールド圧センサ１８は、スロットルバルブ１６よりも下流側における吸気マニホールド１５内の気圧Ｐｉｎを検出するものであって、検出結果はＥＣＵ４０によって読み込まれるようになっている。
さらに、吸気マニホールド１５よりも上流側における吸気管（吸気通路）１９には、エアフローセンサ（吸気量センサ）２０が設けられている。このエアフローセンサ２０は、吸気管１９を通過して吸気マニホールド１５に流れ込む吸気量Ｑｉｎを検出するものであって、検出結果は後述するＥＣＵ４０によって読み込まれるようになっている。
【００２２】
吸気マニホールド１５には、電磁式の燃料噴射弁２１が取り付けられている。この燃料噴射弁２１には、燃料パイプ２２を介し、図示しない燃料タンクから燃料が供給されるようになっている。
排気ポート６には、排気マニホールド（排気系）２５の上流端が接続されている。
排気マニホールド２５の下流端には、排気管（排気系）２６が接続されている。また、この排気管２６には、排ガス浄化触媒として三元触媒（排気系）２７が介装されている。
【００２３】
この三元触媒２７は、エンジン１から排出された排ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ），炭化水素（ＨＣ）および窒素化合物（ＮＯｘ）を、窒素（Ｎ２），二酸化炭素（ＣＯ2）および水（Ｈ2Ｏ）へ化学変化させることで、排ガスを浄化するものである。
三元触媒２７の上流側における排気管２６には、上流Ｏ2センサ（排ガス空燃比検出手段，排ガス空燃比センサ，上流排ガス空燃比センサ）２８が設けられている。また、三元触媒２７の下流側における排気管２６には、下流Ｏ2センサ（排ガス空燃比検出手段，排ガス空燃比センサ，下流排ガス空燃比センサ）２９が設けられている。
【００２４】
上流Ｏ2センサ２８は、エンジン１から排出され、三元触媒２７に流入する前の排ガス空燃比である上流側空燃比ＡＦ１を検出するものである。
下流Ｏ2センサ２９は、三元触媒２７から排出され、大気に放出される排ガス空燃比である下流側空燃比ＡＦ２を検出するものである。
また、これらの上流Ｏ2センサ２８や下流Ｏ2センサ２９は、いずれもセラミック製の検出素子を備えており、センサ活性化温度（第１活性化温度；例えば、３００℃程度）に昇温されると活性化する特性を有している。
【００２５】
また、上流Ｏ2センサ２８には、上流Ｏ2センサ２８の検出素子を昇温する上流ヒータ（昇温手段，上流センサ昇温手段）２８Ａが設けられている。
また、下流Ｏ2センサ２９には、下流Ｏ2センサ２９の検出素子を昇温する下流ヒータ（昇温手段，下流センサ昇温手段）２９Ａが設けられている。
これらの上流ヒータ２８Ａおよび下流ヒータ２９Ａは、いずれも、車両１０に搭載されたバッテリ（電源；図示略）から供給される電力により電気的に発熱するものである。なお、上流ヒータ２８Ａは、バッテリと上流ヒータ２８Ａとの間で電気的に介装された第１スイッチ（図示略）によりオン／オフされるようになっている。同様に、下流ヒータ２９Ａは、バッテリと下流ヒータ２９Ａとの間で電気的に介装された第２スイッチ（図示略）によりオン／オフされるようになっている。
【００２６】
また、上流Ｏ2センサ２８による検出結果ＡＦ１および下流Ｏ2センサ２９による検出結果ＡＦ２は、いずれも電圧値（例えば、０〜１[V]）としてＥＣＵ４０に出力されるようになっている。本実施形態において、上流Ｏ2センサ２８および下流Ｏ2センサ２９は、排ガスのリーン化が強くなるにしたがって、出力電圧値が０[V]に近づく特性を有している。一方、上流Ｏ2センサ２８および下流Ｏ2センサ２９は、排ガスのリッチ化が強くなるにしたがって、出力電圧値が１[V]に近づく特性を有している。そして、上流Ｏ2センサ２８および下流Ｏ2センサ２９は、排ガスが理論空燃比である場合に、出力電圧値が０．５[V]となる特性を有している。
【００２７】
また、この車両１０のブレーキペダル（図示略）には、図示しないストップランプスイッチが設けられている。このストップランプスイッチは、ブレーキペダル（図示略）が踏込まれていない場合にはオフになり、ブレーキペダルが踏み込まれた場合にオンになる電気スイッチである。また、このストップランプスイッチは、車両１０のブレーキランプ（図示略）に接続されている。したがって、このストップランプスイッチがオンになると車両１０のブレーキランプが点灯し、オフになるとブレーキランプが消灯するようになっている。なお、このストップランプスイッチはＥＣＵ４０にも接続され、ストップランプスイッチがオンであるか否かをＥＣＵ４０が確認することが出来るようになっている。
【００２８】
また、この車両１０には遊星歯車機構を有するオートマチックトランスミッション（図示略）が搭載されている。また、この遊星歯車機構の変速比は、図示しないシフトレバーの位置に応じて変更されるようになっている。
また、この車両１０の車輪（図示略）には、図示しない車輪速センサが設けられている。この車輪速センサは、車輪の回転速度を検出するものであって、検出結果はＥＣＵ４０によって読み込まれるようになっている。
【００２９】
また、車両１０には、ＥＣＵ４０が設けられている。
このＥＣＵ４０は、いずれも図示しないメモリやＣＰＵ(Central Processing Unit)を有する電子制御ユニットである。また、このＥＣＵ４０のメモリには、いずれもソフトウェアとして、アイドル制御部（アイドル制御手段）４１，排気系温度カウンタ値推定部（排気系温度指標値推定手段）４２，燃料カット制御部（燃料カット制御手段）４３およびカウンタ値補正部（温度指標値補正手段）４４が記録されている。
【００３０】
また、このＥＣＵ４０のメモリには、フィードバック噴射制御部（フィードバック噴射制御手段）４７，オープンループ噴射制御部（オープンループ噴射制御手段）４８，噴射制御モード切換部（噴射制御モード切換手段）４９および昇温制御部（昇温制御手段）５４が記録されている。
さらに、図示はしないが、このＥＣＵ４０のメモリには、ソフトウェアとして、車速検出部も記録されている。
【００３１】
これらのうち、アイドル制御部４１は、自動停止条件が成立するとエンジン１を自動停止させ、エンジン１の自動停止後に自動再始動条件が成立するとスタータモータを作動させエンジン１を自動再始動させるものである。なお、アイドル制御部４１の制御を受けて作動したスタータモータによるクランキングを、オートクランキングという。一方、車両１０のドライバがシリンダキー（図示略）をイグニッションポジションまで回転させることで作動したスタータモータによるクランキングを、単にクランキングという。また、クランキングによるエンジン１の始動をマニュアル始動という。
【００３２】
そして、アイドル制御部４１は、以下の条件（１）〜（３）が満たされれば、自動停止条件が満たされたと判定するようになっている。
条件（１）： ストップランプスイッチがオンである
条件（２）： 車速Ｖｓがゼロである
条件（３）： シフトレバーがドライブ（Ｄ）ポジションにある
また、アイドル制御部４１は、以下の条件（４）が満たされれば、自動再始動条件が満たされたと判定するようになっている。
【００３３】
条件（４）： ストップランプスイッチがオンからオフになる
なお、車速Ｖｓは、車輪速センサにより検出された車輪の回転速度に基づいて車速検出部（図示略）が演算するようになっている。
排気系温度カウンタ値推定部４２は、排気系温度カウンタ値ＣＴを推定するものである。この排気系温度カウンタ値ＣＴは、エンジン１の排気系（即ち、排気マニホールド２５，排気管２６および三元触媒２７）の温度を示す指標である。そして、排気系温度カウンタ値推定部４２は、エアフローセンサ２０により検出されたエンジン１の吸気量Ｑｉｎに応じて、この排気系温度カウンタ値ＣＴを増大，低減あるいは維持することで、排気系温度カウンタ値ＣＴを推定するようになっている。なお、本実施形態において、この排気系温度カウンタ値ＣＴの下限値はゼロとして設定されている。したがって、排気系温度カウンタ値推定部４２は、この排気系温度カウンタ値ＣＴをゼロよりも小さい値として推定することはない。また、後述するカウンタ値補正部４４も、排気系温度カウンタ値ＣＴをゼロよりも小さい値に補正することはない。
【００３４】
より具体的に、排気系温度カウンタ値推定部４２は、吸気量Ｑｉｎが比較的多い場合、所定周期Ｔ（例えば、Ｔ＝２秒）毎に排気系温度カウンタ値ＣＴを１０加算するようになっている。
また、排気系温度カウンタ値推定部４２は、吸気量Ｑｉｎが比較的少ない場合、所定周期Ｔ毎に排気系温度カウンタ値ＣＴを１減算するようになっている。
【００３５】
また、排気系温度カウンタ値推定部４２は、吸気量Ｑｉｎが比較的多くもなく且つ少なくもない場合、所定周期Ｔ毎に排気系温度カウンタ値ＣＴの加算も減算も行なわない、即ち、その時点における排気系温度カウンタ値ＣＴを保持するようになっている。
燃料カット制御部４３は、燃料カット条件が成立すると、燃料噴射弁２１による燃料噴射を一時的に禁止する制御、即ち、燃料カット制御を実行するものである。
【００３６】
なお、燃料カット制御部４３は、以下の条件（５）および条件（６）の両方が満たされれば、減速時における燃料カット条件が満たされたと判定するようになっている。
条件（５）アクセルペダルの踏み込み量Ａｃｃが実質的にゼロであること
条件（６）エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１以上であること
なお、ここで、所定回転数Ｎｅ１は、アイドル回転数Ｎｅ０よりも少し高い回転数として設定されたものである。
【００３７】
また、アクセルペダル（図示略）の踏込み量Ａｃｃは、図示しないアクセルペダルポジションセンサにより検出され、ＥＣＵ４０により読み込まれるようになっている。
カウンタ値補正部４４は、排気系温度カウンタ値推定部４２により推定された排気系温度カウンタ値ＣＴを、エンジン１の運転状態に応じて補正するものである。
より具体的に、このカウンタ値補正部４４は、アイドル制御部４１によってエンジン１が自動停止されている間、排気系温度カウンタ値ＣＴを第１度合Ｒ１（例えば、Ｒ１＝２［２秒毎］）で減算補正するようになっている。
【００３８】
また、このカウンタ値補正部４４は、燃料カット制御部４３により燃料カット制御が実行されている間、排気系温度カウンタ値ＣＴを第２度合Ｒ２（例えば、Ｒ２＝１０［２秒毎］）で減算補正するようになっている。
さらに、このカウンタ値補正部４４は、アイドル制御部４１によってエンジン１が自動再始動している間（いわゆる、オートクランキング中）は、排気系温度カウンタ値ＣＴを第３度合Ｒ３（例えば、Ｒ３＝０［２秒毎］）で補正するようになっている。
【００３９】
つまり、これらの第１度合Ｒ１，第２度合Ｒ２および第３度合Ｒ３は、下式（Ａ）の関係が成立するように設定されている。
Ｒ３ ＜ Ｒ１ ＜ Ｒ２ ・・・（Ａ）
また、フィードバック噴射制御部４７は、スロットルポジションセンサ１７によって検出されたスロットルバルブ開度θと、エアフローセンサ２０によって検出された吸気量Ｑｉｎと、上流Ｏ2センサ２８により検出された排ガス空燃比ＡＦ１とに基づいて、燃料噴射弁２１による燃料噴射量Ｆinjを調整するフィードバック噴射制御を実行するものである。
【００４０】
オープンループ噴射制御部４８は、スロットルポジションセンサ１７によって検出されたスロットルバルブ開度θと、エアフローセンサ２０によって検出された吸気量Ｑｉｎには基づくものの、上流Ｏ2センサ２８により検出された排ガス空燃比ＡＦ１に基づかずに、燃料噴射弁２１による燃料噴射量Ｆinjを調整するオープンループ噴射制御を実行するものである。
【００４１】
噴射制御モード切換部４９は、アイドル制御部４１の作動状況と、カウンタ値補正部４４により補正されたカウンタ値ＣＴとに基づいて、フィードバック噴射制御部４７およびオープンループ噴射制御部４８を制御するものである。
より具体的に、この噴射制御モード切換部４９は、以下の条件（Ａ）および（Ｂ）が満たされたか否かを判定するようになっている。
【００４２】
条件（Ａ）： アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動された
条件（Ｂ）： カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴthを上回っている
なお、本実施形態において、この下限閾値ＣＴthは０として設定されている。
これは、三元触媒２７が触媒活性化温度以上に暖められないと、三元触媒２７が本来の浄化性能を発揮出来ないことによるものであり、排気系温度カウンタ値ＣＴが下限閾値ＣＴth以下になったということは、三元触媒２７が活性化温度に達していない可能性が極めて高いのである。換言すれば、この下限閾値ＣＴthは、三元触媒２７の触媒活性化温度に応じて設定されている。
【００４３】
この噴射制御モード切換部４９は、上記の条件（Ａ）および（Ｂ）が満たされていると判定した場合には、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を短期間（第２期間）Ｔ２ｂまたは極短期間（第２期間）Ｔ２ａに亘って実行させた後、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させるようになっている。なお、本実施形態において、短期間Ｔ２ｂおよび極短期間Ｔ２ａはともに５秒として設定されている。また、噴射制御モード切換部４９が、オープンループ噴射制御の実行期間を短期間Ｔ２ｂとするのか極短期間Ｔ２ａとするのかは以下の条件（Ｃ）および（Ｄ）の判定結果による。
【００４４】
条件（Ｃ）： 冷却水温センサ１２により検出された冷却水温ＷＴが水温閾値ＷＴth1（例えば、ＷＴth1＝２０℃）以下である
条件（Ｄ）： エンジン１が始動してから所定期間ＥＴth1が経過した時点で上流Ｏ2センサ２８が作動していない
より具体的に、この条件（Ｄ）が満たされたか否かの判定は、噴射制御モード切換部４９が、上流Ｏ２センサ２８の出力電圧が０．５[V]を上回ったか否かを判定することで行われるようになっている。
【００４５】
このとき、この噴射制御モード切換部４９は、条件（Ｃ）が満たされている場合、および、条件（Ｃ）が満たされておらず且つ条件（Ｄ）が満たされていない場合、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を極短期間（第２期間）Ｔ２ａに亘って実行させた後、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させるようになっている。
【００４６】
他方、この噴射制御モード切換部４９は、条件（Ｃ）が満たされており且つ条件（Ｄ）が満たされている場合、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を短期間Ｔ２ｂに亘って実行させた後、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させるようになっている。
一方、この噴射制御モード切換部４９は、上記の条件（Ａ）が満たされていないと判定した場合、および、上記の条件（Ｂ）が満たされていないと判定した場合には、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を長期間（第１ｂ期間，第１期間）Ｔ１ｂまたは中期間（第１ａ期間，第１期間）Ｔ１ｂに亘って実行させた後、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させるようになっている。そして、オープンループ噴射制御の実行期間を、長期間Ｔ１ｂとするのか中期間Ｔ１ａとするのかは上記の条件（Ｃ）および（Ｄ）の判定結果による。なお、本実施形態において、長期間Ｔ１ｂは例えば３０秒として設定され、中期間Ｔ１ａは例えば１５秒として設定されている。
【００４７】
このとき、この噴射制御モード切換部４９は、条件（Ｃ）が満たされている場合、および、条件（Ｃ）が満たされておらず且つ条件（Ｄ）が満たされていない場合、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を中期間Ｔ１ａに亘って実行させた後、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させるようになっている。
【００４８】
他方、この噴射制御モード切換部４９は、条件（Ｃ）が満たされておらず且つ条件（Ｄ）が満たされている場合、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を長期間Ｔ１ｂに亘って実行させた後、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させるようになっている。
つまり、上記の長期間Ｔ１ｂ，中期間Ｔ１ａ，短期間Ｔ２ｂおよび極短期間Ｔ２ａは、以下の式（１）の関係を満たすように設定されている。
【００４９】
Ｔ１ｂ ＞ Ｔ１ａ ＞Ｔ２ｂ ≧ Ｔ２ａ ・・・（１）
昇温制御部５４は、上流ヒータ２８Ａによる上流Ｏ2センサ２８の昇温を制御するとともに、下流ヒータ２９による下流Ｏ2センサ２９の昇温を制御するものである。
より具体的に、この昇温制御部５４は、以下の条件（Ｄ１），（Ｄ２）および（Ｄ３）を組み合わせて上流Ｏ2センサ２８の昇温条件を設定するようになっている。
【００５０】
条件（Ｄ１）： 排気系温度条件
条件（Ｄ２）： 始動モード条件
条件（Ｄ３）： 第１運転期間条件
また、この昇温制御部５４は、以下の条件（Ｅ１），（Ｅ２）および（Ｅ３）を組み合わせて下流Ｏ2センサ２９の昇温条件を設定するようになっている。
【００５１】
条件（Ｅ１）： 排気系温度条件
条件（Ｅ２）： 始動モード条件
条件（Ｅ３）： 第２運転期間条件
ここで、条件（Ｄ１）および（Ｅ１）の排気系温度条件は、いずれも、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴth（ＣＴth＝０）を上回っている（ＣＴ＞ＣＴth）という内容を条件とするものである。
【００５２】
条件（Ｄ２）および（Ｅ２）の始動モード条件は、いずれも、エンジン１の始動が、アイドル制御部４１による自動再始動であるというという内容を条件とするものである。換言すれば、エンジン１がマニュアル始動された場合、この始動モード条件は満たされないこととなる。
条件（Ｄ３）の第１運転期間条件は、自動始動した後のエンジン１の運転期間（自動始動後運転期間）ＰARが、第１昇温許可期間閾値ＰHth1（例えば、ＰHth1=60[sec]）を超えた（ＰAR＞ＰHth1）という内容を条件とするものである。
【００５３】
条件（Ｅ３）の第２運転期間条件は、自動始動後運転期間ＰARが、第２昇温許可期間閾値ＰHth1（例えば、ＰHth2=180[sec]）を超えた（ＰAR＞ＰHth2）という内容を条件とするものである。
ここで、第１昇温許可期間閾値ＰHth1と第２昇温許可期間閾値ＰHth2との間では、以下の式（２）の関係が満たされるようになっている。
【００５４】
ＰHth1 ＜ ＰHth2 ・・・（２）
つまり、第１昇温許可期間閾値ＰHth1よりも第２昇温許可期間閾値ＰHth2の方が大きい値として設定されているのである。
これは、エンジン１から排出された排ガスが、高温のまま三元触媒２７の上流側における排気管２６に供給されるのに対し、三元触媒２７の下流側における排気管２６には、三元触媒２７によって熱を奪われ比較的低温の排ガスが供給されることによるものである。このため、三元触媒２７の下流側における排気管２６に溜まっている凝縮水は、三元触媒２７の上流側における排気管２６に溜まっている凝縮水に比べて、蒸発するために比較的長い時間を要する傾向にあることを考慮して、上式（２）に示される関係が満たされるように、第１昇温許可期間閾値ＰHth1と第２昇温許可期間閾値ＰHth2とが設定されているのである。
【００５５】
そして、昇温制御部５４は、条件（Ｄ１）および（Ｄ２）または（Ｄ３）が満たされた場合に、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされたと判定するとともに、条件（Ｅ１）および（Ｅ２）または（Ｅ３）が満たされた場合に、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされたと判定するようになっている。
換言すれば、昇温制御部５４は、条件（Ｄ１）および（Ｄ２）が満たされた場合に上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされたと判定し、且つ、条件（Ｄ１）または（Ｄ２）が満たされなかった場合であっても、条件（Ｄ３）が満たされされれば上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされたと判定するようになっている。
【００５６】
同様に、昇温制御部５４は、条件（Ｅ１）および（Ｅ２）が満たされた場合に下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされたと判定し、且つ、条件（Ｅ１）または（Ｅ２）が満たされなかった場合であっても、条件（Ｅ３）が満たされされれば下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされたと判定するようになっている。
一方、昇温制御部５４は、条件（Ｄ１），（Ｄ２）および（Ｄ３）が満たされなかった場合に、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされなかったと判定するとともに、条件（Ｅ１），（Ｅ２）および（Ｅ３）が満たされなかった場合に、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされなかったと判定するようになっている。
【００５７】
また、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされた場合、上流ヒータ２８Ａによる上流Ｏ2センサ２８の昇温を制限なく許可するようになっている。同様に、昇温制御部５４は、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされた場合、下流ヒータ２９Ａによる下流Ｏ2センサ２９の昇温を制限なく許可するようになっている。
一方、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされなかった場合、上流ヒータ２８Ａによる上流Ｏ2センサ２８の昇温を制限するようになっている。同様に、昇温制御部５４は、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされなかった場合、下流ヒータ２９Ａによる下流Ｏ2センサ２９の昇温を制限するようになっている。
【００５８】
ここで、上流Ｏ2センサ２８の昇温を‘制限なく許可’するとは、上流ヒータ２８Ａ用の第１スイッチ（図示略）のデューティを最小（0[%]）から最大(100[%])まで自在に変更することを許可することを指している。同様に、下流Ｏ2センサ２９の昇温を‘制限なく許可’するとは、下流ヒータ２９Ａ用の第２スイッチ（図示略）のデューティを最小（0[%]）から最大(100[%])まで自在に変更することを許可することを指している。
【００５９】
他方、上流Ｏ2センサ２８の昇温を‘制限’するとは、上流ヒータ２８Ａ用の第１スイッチのデューティを最小（0[%]）から制限値(例えば、15[%])までであれば自在に変更することを許可することを指している。同様に、下流ヒータ２８Ａ用の第２スイッチのデューティを最小（0[%]）から制限値(例えば、15[%])までであれば自在に変更することを許可することを指している。
【００６０】
もっとも、本実施形態において、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされた場合、第１スイッチのデューティを徐々に変更するのではなく、即座に最大に設定するようになっている。同様に、昇温制御部５４は、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされた場合、第２スイッチのデューティを徐々に変更するのではなく、即座に最大に設定するようになっている。
【００６１】
また、本実施形態において、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされなかった場合、第１スイッチのデューティを制限値まで徐々に変更するのではなく、即座に制限値に設定するようになっている。同様に、昇温制御部５４は、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされなかった場合、第２スイッチのデューティを制限値まで徐々に変更するのではなく、即座に制限値に設定するようになっている。
【００６２】
また、昇温制御部５４は、上流ヒータ２８Ａをオンにする期間（即ち、上流ヒータオン期間）ＰOn28Aと、下流ヒータ２９Ａをオンにする期間（即ち、下流ヒータオン期間）ＰOn29Aとを個別に設定することが出来るようになっている。なお、本実施形態では、下流ヒータオン期間ＰOn29Aの方が、上流ヒータオン期間ＰOn28Aよりも長くなるように設定されている。
【００６３】
これは、三元触媒２７の上流側に設けられた上流Ｏ2センサ２８よりも、三元触媒２７の下流側に設けられた下流Ｏ2センサ２９の方が熱せられにくくなっていることを考慮して設定されたものである。つまり、エンジン１から排出された高温の排ガスが上流Ｏ2センサ２８に吹き付けられるのに対し、下流Ｏ2センサ２９には、三元触媒２７によって熱を奪われた比較的低温の排ガスが吹き付けられることによるものである。
【００６４】
本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
図２のフローチャートに示すように、まず、エンジン１が運転中である場合、ＥＣＵ４０がエアフローセンサ２０によって検出された吸気量Ｑｉｎを読み込む（ステップＳ１１）。
【００６５】
そして、排気系温度カウンタ値推定部４２が、読み込まれたエンジン１の吸気量Ｑｉｎに応じて、排気系温度カウンタ値ＣＴを増大，低減あるいは保持することで、排気系温度カウンタ値ＣＴを推定する（ステップＳ１２）。
その後、燃料カット制御部４３が、上記の条件（５）および条件（６）の両方が満たされたか否か、即ち、燃料カット条件が満たされたか否か判定する（ステップＳ１３）。
【００６６】
ここで、燃料カット条件が満たされたと判定された場合は（ステップＳ１３のＹｅｓルート）、燃料カット制御部４３は、燃料噴射弁２１による燃料噴射を一時的に禁止する制御、即ち、燃料カット制御を実行する（ステップＳ１４）。
そして、燃料カット制御部４３により燃料カット制御が実行されている間、カウンタ値補正部４４が、排気系温度カウンタ値ＣＴを第２度合Ｒ２（例えば、Ｒ２＝１０［２秒毎］）で減算補正する（ステップＳ１５）。
【００６７】
また、アイドル制御部４１は、上記の条件（１）〜（３）が満たされたか否か、即ち、自動停止条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１６）。なお、燃料カット制御部４３が、燃料カット条件は満たされなかったと判定した場合も（ステップＳ１３のＮｏルート）、上記のステップＳ１４およびステップＳ１５をスキップして、このステップＳ１６における判定が実行される。
【００６８】
ここで、自動停止条件が成立した場合（ステップＳ１６のＹｅｓルート）、アイドル制御部４１は、エンジン１を自動停止させる（ステップＳ１７）。
そして、カウンタ値補正部４４は、アイドル制御部４１によってエンジン１が自動停止されている間、排気系温度カウンタ値ＣＴを第１度合Ｒ１（例えば、Ｒ１＝２［２秒毎］）で減算補正する（ステップＳ１８）。
【００６９】
なお、カウンタ値補正部４４が、自動停止条件は満たされなかったと判定した場合は（ステップＳ１６のＮｏルート）、後述するステップＳ１９〜Ｓ２１をスキップしてリターンする。
その後、アイドル制御部４１は、上記の条件（４）が満たされたか否か、即ち、自動再始動条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１９）。
【００７０】
ここで、自動停止条件が成立した場合には（ステップＳ１９のＹｅｓルート）、アイドル制御部４１は、スタータモータを作動させることでオートクランキングを行ない、エンジン１を自動再始動させる（ステップＳ２０）。
そして、カウンタ値補正部４４は、アイドル制御部４１によってエンジン１が自動停止されている間、排気系温度カウンタ値ＣＴを第３度合Ｒ３で補正し（ステップＳ２１）、その後、リターンする。なお、本実施形態においては、第３度合Ｒ３が０として設定されている。このため、カウンタ値補正部４４は、ステップＳ１２において、排気系温度カウンタ値推定部４２により推定された排気系温度カウンタ値ＣＴを保持することとなる。
【００７１】
上述のように、この図２のフローチャートを繰り返し実行することで、排気系温度カウンタ値ＣＴは、随時推定され、且つ、補正されている。
一方、排気系温度カウンタ値ＣＴに応じた噴射制御モードの切換制御は、図３〜図５に示すフローチャートに示すように実行される。
図３に示すように、まず、噴射制御モード切換部４９は、上記の条件（Ａ）が満たされたか否か、即ち、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動されたか否かを判定する（ステップＳ４１）。
【００７２】
ここで、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動された場合（ステップＳ４１のＹｅｓルート）、噴射制御モード切換部４９は、上記の条件（Ｂ）が満たされたか否か、即ち、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴthを上回っているか否かを判定する（ステップＳ４２）。
アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動されたのではなく、車両１０のドライバがシリンダキーをイグニッションポジションまで回転させることに起因してエンジン１が始動した場合、即ち、マニュアル始動が行われた場合（ステップＳ４１のＮｏルート）、図５を用いて後述するＢサブルーチンが実行される（ステップＳ４４）。
【００７３】
同様に、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴth以下である場合も（ステップＳ４２のＮｏルート）、Ｂサブルーチンが実行される（ステップＳ４４）。
他方、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴthを上回っている場合（ステップＳ４２のＹｅｓルート）、Ａサブルーチンが実行される（ステップＳ４３）。
図４に示すように、このＡサブルーチンにおいて、噴射制御モード切換部４９は、冷却水温センサ１２により検出された冷却水温ＷＴが水温閾値ＷＴth1以下であるという条件（即ち、上記の条件（Ｃ））が満たされているか否かの判定を行なう（ステップＳ４１ａ）。
【００７４】
ここで、噴射制御モード切換部４９が、条件（Ｃ）が満たされていると判定した場合（ステップＳ４１ａのＹｅｓルート）、さらにこの噴射制御モード切換部４９は、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を極短期間（第２期間）Ｔ２ａに亘って実行させた後（ステップＳ４２ａおよびＳ４３ａのＹｅｓルート）、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させる（図３のステップＳ４５）。
【００７５】
他方、噴射制御モード切換部４９が、条件（Ｃ）が満たされていないと判定した場合（ステップＳ４１ａのＮｏルート）、さらにこの噴射制御モード切換部４９は、エンジン１が始動してから所定期間ＥＴth1が経過した時点で上流Ｏ2センサ２８が作動していないという条件（即ち、条件（Ｄ））が満たされているか否かの判定を行なう（ステップＳ４５ａ）。
【００７６】
ここで、条件（Ｄ）が満たされていない場合（ステップＳ４５ａのＮｏルート）、この噴射制御モード切換部４９は、上記の条件（Ｃ）が満たされた場合（ステップＳ４１ａのＹｅｓルート）と同様に、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を極短期間Ｔ２ａに亘って実行させた後（ステップＳ４２ａおよびＳ４３ａのＹｅｓルート）、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させる（図３のステップＳ４５）。
【００７７】
一方、条件（Ｄ）が満たされている場合（ステップＳ４５ａのＹｅｓルート）、この噴射制御モード切換部４９は、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を短期間Ｔ２ｂに亘って実行させた後（ステップＳ４６ａおよびＳ４７ａのＹｅｓルート）、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させる（図３のステップＳ４５）。
【００７８】
図５に示すように、Ｂサブルーチンにおいて、噴射制御モード切換部４９は、冷却水温センサ１２により検出された冷却水温ＷＴが水温閾値ＷＴth1以下であるという条件（即ち、上記の条件（Ｃ））が満たされているか否かの判定を行なう（ステップＳ４１ｂ）。
ここで、噴射制御モード切換部４９が、条件（Ｃ）が満たされていると判定した場合（ステップＳ４１ｂのＹｅｓルート）、この噴射制御モード切換部４９は、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を中期間（第１期間）Ｔ１ａに亘って実行させた後（ステップＳ４２ｂおよびＳ４３ｂのＹｅｓルート）、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させる（図３のステップＳ４５）。
【００７９】
他方、噴射制御モード切換部４９が、条件（Ｃ）が満たされていないと判定した場合（ステップＳ４１ｂのＮｏルート）、この噴射制御モード切換部４９は、エンジン１が始動してから所定期間ＥＴth1が経過した時点で上流Ｏ2センサ２８が作動していないという条件（即ち、条件（Ｄ））が満たされているか否かの判定を行なう（ステップＳ４４ｂおよびＳ４５ｂ）。
【００８０】
ここで、条件（Ｄ）が満たされていない場合（ステップＳ４５ｂのＮｏルート）、この噴射制御モード切換部４９は、上記の条件（Ｃ）が満たされた場合（ステップＳ４１ｂのＹｅｓルート）と同様に、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を中期間Ｔ１ａに亘って実行させた後（ステップＳ４２ｂおよびＳ４３ｂのＹｅｓルート）、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させる（図３のステップＳ４５）。
【００８１】
一方、条件（Ｄ）が満たされている場合（ステップＳ４５ｂのＹｅｓルート）、この噴射制御モード切換部４９は、オープンループ噴射制御部４８によるオープンループ噴射制御を長期間Ｔ１ｂに亘って実行させた後（ステップＳ４６ｂおよびＳ４７ｂのＹｅｓルート）、フィードバック噴射制御部４６によるフィードバック噴射制御を実行させる（図３のステップＳ４５）。
【００８２】
また、上流側Ｏ2センサ２８の昇温制御は、図６のフローチャートに示すように実行される。
まず、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｄ２）が満たされたか否か、即ち、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動されたか否かを判定する（ステップＳ６１）。
ここで、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動された場合（ステップＳ６１のＹｅｓルート）、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｄ１）が満たされたか否か、即ち、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴthを上回っているか否かを判定する（ステップＳ６２）。
【００８３】
ここで、補正後の排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴthを上回っている場合（ステップＳ６２のＹｅｓルート）、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされたと判定し、上流ヒータ２８Ａ用の第１スイッチをオンにしてバッテリから上流ヒータ２８Ａへの給電を開始することで、上流Ｏ2センサ２８の昇温を許可する（ステップＳ６４）。
【００８４】
一方、条件（Ｄ１）が満たされなかった場合、即ち、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動されたのではなく、車両１０のドライバがシリンダキーをイグニッションポジションまで回転させることに起因してエンジン１が始動した場合（ステップＳ６１のＮｏルート）、または、補正後の排気系温度カウンタ値ＣＴが下限閾値ＣＴth以下である場合（ステップＳ６２のＮｏルート）、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｄ３）が満たされたか否かを判定する。つまり、このとき、昇温制御部５４は、自動始動した後のエンジン１の運転期間（自動始動後運転期間）ＰARが、第１昇温許可期間閾値ＰHth1（例えば、ＰHth1=60[sec]）を超えたか否かを判定する（ステップＳ６３）。
【００８５】
ここで、自動始動後運転期間ＰARが、第１昇温許可期間閾値ＰHth1以下である場合（ステップＳ６３のＮｏルート）、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｄ１）および（Ｄ２）は満たされなかったものの、条件（Ｄ３）が満たされたことで上流ヒータ２８Ａによる上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされたと判定し、上流ヒータ２８Ａ用の第１スイッチをオンにしてバッテリから上流ヒータ２８Ａへの給電を開始することで、上流Ｏ2センサ２８の昇温を許可する。
【００８６】
一方、上記の条件（Ｄ１）および（Ｄ２）だけではなく、条件（Ｄ３）も満たされなかった場合、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温を制限する（ステップＳ６５）。
他方、下流側Ｏ2センサ２９の昇温制御は、図７のフローチャートに示すように実行される。
【００８７】
まず、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｅ２）が満たされたか否か、即ち、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動されたか否かを判定する（ステップＳ７１）。
そして、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動された場合（ステップＳ７１のＹｅｓルート）、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｅ１）が満たされたか否か、即ち、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴthを上回っているか否かを判定する（ステップＳ７２）。
【００８８】
ここで、補正後の排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴthを上回っている場合（ステップＳ７２のＹｅｓルート）、昇温制御部５４は、下流ヒータ２９Ａの昇温条件が満たされたと判定し、下流ヒータ２８Ａ用の第２スイッチをオンにしてバッテリから下流ヒータ２９Ａへの給電を開始することで、下流Ｏ2センサ２９の昇温を許可する（ステップＳ７４）。
【００８９】
一方、条件（Ｅ１）が満たされなかった場合、即ち、アイドル制御部４１によりエンジン１が自動再始動されたのではなく、車両１０のドライバがシリンダキーをイグニッションポジションまで回転させることに起因してエンジン１が始動した場合（ステップＳ７１のＮｏルート）、および、補正後の排気系温度カウンタ値ＣＴが、下限閾値ＣＴth以下である場合（ステップＳ７２のＮｏルート）、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｅ３）が満たされたか否かを判定する。即ち、昇温制御部５４は、自動始動した後のエンジン１の運転期間（自動始動後運転期間）ＰARが、第２昇温許可期間閾値ＰHth1（例えば、ＰHth1=180[sec]）を超えたか否かを判定する（ステップＳ７３）。
【００９０】
ここで、自動始動後運転期間ＰARが、第２昇温許可期間閾値ＰHth2以下である場合（ステップＳ７３のＮｏルート）、昇温制御部５４は、上記の条件（Ｅ１）および（Ｅ２）は満たされなかったものの、条件（Ｄ３）が満たされたことで下流ヒータ２９Ａによる下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされたと判定し、下流ヒータ２９Ａ用の第２スイッチをオンにしてバッテリから下流ヒータ２８Ａへの給電を開始することで、下流Ｏ2センサ２９の昇温を許可する。
【００９１】
一方、上記の条件（Ｅ１）および（Ｅ２）だけではなく、条件（Ｅ３）も満たされなかった場合、昇温制御部５４は、下流Ｏ2センサ２９の昇温を制限する（ステップＳ７５）。
以下、図８に示すタイムチャートを用い、本発明の一実施形態に係る車両の排気系の温度推定装置の作用を、具体的について説明しておく。
【００９２】
まず、車両１０のドライバがシリンダキーをイグニッションポジションまで回転させることで、スタータモータによるクランキングが開始された（周期Ｔ１）。
その後、エンジン回転数Ｎｅがクランキング回転数Ｎｅ１（例えば、Ｎｅ１＝６００[rpm]）以上になり、クランキングが完了する（周期Ｔ２）。その後、周期Ｔ３までエンジン１がアイドル運転を行なった。
【００９３】
つまり、周期Ｔ１から周期Ｔ３までの間、スロットルバルブ開度θはエンジン１がアイドル運転を行なうのに必要な開度（即ち、実質的に全閉）であり、吸気量Ｑｉｎは極めて少ない。このため、排気系温度カウンタ値推定部４２は、排気系温度カウンタ値ＣＴを周期的に１ずつ減算する。もっとも、上述のように、排気系温度カウンタ値ＣＴの下限値は０であるので、周期Ｔ１から周期Ｔ３までの間、排気系温度カウンタ値ＣＴは０のまま維持される。
【００９４】
その後、車両１を加速させるべく、ドライバがアクセルペダルを踏込み、アクセルペダル踏み込み量Ａｃｃが増大した（周期Ｔ４）。このとき、スロットルバルブ開度θは３０％以上になり、吸気量Ｑｉｎが比較的多くなった。このため、排気系温度カウンタ値推定部４２は、排気系温度カウンタ値ＣＴを１０加算する（周期Ｔ４）。
その後、ドライバがアクセルペダルを緩め、スロットルバルブ開度θが２０％程度になり、吸気量Ｑｉｎが比較的多くもなく且つ少なくもなくなった（周期Ｔ４〜Ｔ８）。このため、排気系温度カウンタ値推定部４２は、周期Ｔ４から周期Ｔ８までの間、排気系温度カウンタ値ＣＴの加算も減算も行なわず、周期Ｔ４における排気系温度カウンタ値ＣＴを保持する。
【００９５】
そして、周期Ｔ９から周期Ｔ１２までの間、アイドル制御部４１が、エンジン１の自動停止を行なった。このため、カウンタ値補正部４４は、周期Ｔ９から周期Ｔ１２までの間、排気系温度カウンタ値ＣＴを第１度合Ｒ１（Ｒ１＝２）ずつ減算補正した。
その後、アイドル制御部４１が、エンジン１の自動再始動を行なった（周期Ｔ１３）。このため、カウンタ値補正部４４は、オートクランキングが行なわれている間、排気系温度カウンタ値ＣＴを第３度合Ｒ３で補正する。もっとも、本実施形態において、第３度合Ｒ３は０であるので、カウンタ値補正部４４は、排気系温度カウンタ値ＣＴの補正を行なわない。
【００９６】
そして、エンジン１の自動再始動後、周期Ｔ１４において、車両１を加速させるべく、ドライバがアクセルペダルを踏込み、アクセルペダル踏み込み量Ａｃｃが増大した。このとき、スロットルバルブ開度θは３０％以上になり、吸気量Ｑｉｎが比較的多くなった。このため、排気系温度カウンタ値推定部４２は、排気系温度カウンタ値ＣＴを１０加算する（周期Ｔ１４）。
【００９７】
その後、車両１０の走行路が下り坂となり、ドライバは、アクセルペダルの踏み込みをやめたが、エンジン１の回転数Ｎｅはクランキング回転数Ｎｅ１よりも高くなっている。つまり、このとき、燃料カット制御部４３は、燃料カット条件として上述した条件（５）と条件（６）とが満たされと判定し、燃料カット制御を実行した（周期Ｔ１６〜Ｔ１７）。このため、カウンタ値補正部４４は、周期Ｔ１６から周期Ｔ１７までの間、排気系温度カウンタ値ＣＴを第２度合Ｒ２（Ｒ２＝１０）ずつ減算補正している。もっとも、上述のように、排気系温度カウンタ値ＣＴの下限値は０であるので、周期Ｔ１６から周期Ｔ１７までの間、排気系温度カウンタ値ＣＴは０のまま維持されている。
【００９８】
その後、車両１０の走行路が登り坂となり、ドライバは、車両１を加速させるべくアクセルペダルを踏込み、アクセルペダル踏み込み量Ａｃｃが増大した。このとき、スロットルバルブ開度θは３０％以上になり、吸気量Ｑｉｎが比較的多くなった。このため、排気系温度カウンタ値推定部４２は、排気系温度カウンタ値ＣＴを１０加算している（周期Ｔ１８）。
【００９９】
このように、本発明の一実施形態に係る排ガス空燃比センサの昇温制御装置によれば、排気系の温度、エンジン１の始動モード、および、自動再始動後のエンジン１の運転期間ＰＡＲに応じた、昇温条件が満たされた場合には、速やかに上流Ｏ2センサ２８のおよび下流Ｏ2センサ２９の昇温を行うことが可能となる。
つまり、エンジン１の始動が、自動再始動ではなく、マニュアル始動であった場合は、長期間に亘ってエンジン１が停止しており、排気系の温度が低くなっている可能性が高い。このため、排気系内には、排ガス中の水蒸気が冷却されることで生じる凝縮水が残存している可能性が高いのである。
【０１００】
また、排気系温度カウンタ値ＣＴが下限閾値ＣＴthに達するほどに低い場合には、排気系内に凝縮水が残存している可能性がさらに高くなる。
一方、エンジン１の始動が自動再始動であった場合は、エンジン１が短い期間しか停止しておらず、排気系の温度が高く保たれている可能性が高い。つまり、排気系内に凝縮水が残存する可能性が低いのである。
【０１０１】
また、排気系温度カウンタ値ＣＴが下限閾値ＣＴthを上回るほどに高い場合には、排気系内に凝縮水が残存する可能性がさらに低くなる。
また、排気管２６は、三元触媒２７の上流側よりも下流側が熱せられにくくなっている。これは、エンジン１から排出された排ガスが、高温のまま三元触媒２７の上流側における排気管２６に供給されるのに対し、三元触媒２７の下流側における排気管２６には、三元触媒２７によって熱を奪われ比較的低温の排ガスが供給されることによるものである。
【０１０２】
このため、三元触媒２７の下流側における排気管２６に溜まっている凝縮水は、三元触媒２７の上流側における排気管２６に溜まっている凝縮水に比べて、蒸発するのに時間がかかる傾向にある。
発明者らはこの点に着目し、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件を、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件よりも厳しく設定することで、下流Ｏ2センサ２９の故障を効果的に防止している。
【０１０３】
さらに、下流Ｏ2センサ２９よりも早く昇温される上流Ｏ2センサ２８の検出結果に基づいた、フィードバック噴射制御部４７によるフィードバック噴射制御を、速やかに実行することが可能となり、排ガス性能の向上に寄与することが出来る。
また、エンジン１が自動再始動したことのみをもって、上流ヒータ２８Ａによる上流Ｏ2センサ２８の昇温やおよび下流ヒータ２９Ａによる下流Ｏ2センサ２９の昇温を許可するのではなく、排気系の温度、即ち、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴを考慮して、昇温の許可または制限を制御しているので、車両１のバッテリに対する電気負荷を低減することも出来る。
【０１０４】
特に、エンジン１が自動停止中であるということは、エンジン１によって駆動される発電機（図示略）が作動していないということであり、換言すれば、上流ヒータ２８Ａおよび下流ヒータ２９Ａによってバッテリの電力は消費されるばかりであって、充電が行なわれないということである。つまり、エンジン１が自動停止している場合は、上流ヒータ２８Ａおよび下流ヒータ２９Ａの制御を特にきめ細やかに行なう必要があるが、本実施形態に係る本発明は、これを実現しているのである。
【０１０５】
また、排気系温度カウンタ値推定部４２により、排気系の温度を示す値（即ち、排気系温度カウンタ値ＣＴ）を、特殊なセンサや複雑な演算手法を用いずに、精度よく推定することが出来るので、ＥＣＵ４０の演算負荷やコストの増大を抑制することも出来る。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが出来る。その例を以下に示す。
【０１０６】
上述の実施形態においては、エアフローセンサ２０により吸気量Ｑｉｎを検出する場合について説明したが、このような場合に限定するものではない。例えば、エアフローセンサ２０の代わりに、吸気マニホールド圧センサ１８によって検出された吸気マニホールド１５内の気圧Ｐｉｎに基づいて、吸気量Ｑｉｎを推定しても良い。
また、上述の実施形態においては、燃料噴射弁２１が吸気ポート５内に燃料を噴射する場合について説明したが、エンジン１がこのような燃料噴射方式、即ち、ポート噴射方式を採用したものに限定するものではない。例えば、エンジン１が、シリンダ３の燃焼室内に燃料を噴射する方式、即ち、直噴方式を採用したものであってもよい。
【０１０７】
また、上述の実施形態においては、エンジン１が自然吸気方式のものである場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、エンジン１がターボチャージャやスーパーチャージャといった過給機を備えたものであってもよい。
また、上述の実施形態においては、ストップランプスイッチ（図示略）によってブレーキペダル（図示略）が踏み込まれているか否かが検出される場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、ブレーキペダルの変位量（即ち、踏込量）を検出するブレーキペダルポジションセンサを用いても良い。
【０１０８】
また、上述の実施形態においては、車両１０に遊星歯車機構のオートマチックトランスミッションが搭載されている場合を説明したが、これに限定するものではない。例えば、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を有するオートマチックトランスミッションであってもよいし、オートマチックトランスミッションに換えてマニュアルトランスミッションを用いるようにしてもよい。なお、車両１０にマニュアルトランスミッションを搭載した場合、上述した条件（１）〜（３）に換えて、以下の条件（１ａ）〜（３ａ）を自動停止条件の一部として設定すればよい。そして、アイドル制御部４１が、以下の条件（１ａ）〜（３ａ）が満たされた場合に、自動停止条件が満たされたと判定するようにすればよい。
【０１０９】
条件（１ａ）： シフトレバーがニュートラルポジションにある
条件（２ａ）： クラッチペダルが解放されている
条件（３ａ）： 車速Ｖｓがゼロである
また、車両１０にマニュアルトランスミッションを搭載した場合、上述した条件（４）に換えて、以下の条件（４ａ）を自動再始動条件として設定すればよい。そして、アイドル制御部４１が、以下の条件（４ａ）が満たされた場合に、自動再始動条件が満たされたと判定するようにすればよい。
【０１１０】
条件（４ａ）： クラッチペダルが踏み込まれた
また、上述の実施形態においては、アイドル制御部４１が、上記の条件（１）〜（３）が満たされれば、自動停止条件が満たされたと判定するようになっている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、以下の条件（９）および（１０）が満たされると、自動停止条件が満たされたと判定されるようにしても良い。
【０１１１】
条件（９）： 車速Ｖｓがゼロである
条件（１０）： シフトレバーがパーキング（Ｐ）またはニュートラル（Ｎ）ポジションにある
また、上述の実施形態においては、アイドル制御部４１が、上記の条件（４）が満たされれば、自動再始動条件が満たされたと判定するようになっている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、上記の条件（９）および（１０）が満たされたことにより、エンジン１が自動停止した場合には、以下の条件（１１）および（１２）が満たされると、自動再始動条件が満たされたと判定されるようにしても良い。
【０１１２】
条件（１１）： ストップランプスイッチがオン
条件（１２）： シフトレバーがドライブ（Ｄ），リバース（Ｒ），セカンド（２ｎｄ）またはファースト（１ｓｔ）ポジションに変更された
また、上述の実施形態においては、上記の条件（５）および（６）の両方が満たされた場合に燃料カット制御部４３が燃料カット制御を実行する場合について説明したが、これは、車両１０が減速する場合に実行される燃料カット制御（いわゆる、減速時燃料カット）であって、これに限定するものではない。例えば、燃料カット制御として、エンジン１が過回転することを抑制するための燃料カット制御（いわゆる、オーバーレボカット）が実行されるようにしてもよい。
【０１１３】
また、上述の実施形態においては、第１度合Ｒ１，第２度合Ｒ２および第３度合Ｒ３が式（Ａ）の関係を満たすように規定されている場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、第１度合Ｒ１と第３度合Ｒ３とを同じ値とする、即ち、Ｒ３＝Ｒ１＜Ｒ２という関係を満たすように第１度合Ｒ１，第２度合Ｒ２および第３度合Ｒ３を規定してもよい。
【０１１４】
また、上述の実施形態においては、触媒劣化推定部４５が、条件（７）または条件（８）の双方が満たされれば、触媒推定実行条件が満たされたと判定するようになっている場合について説明したが、これに限定するものではなく、種々のカスタマイズが可能である。
また、上述の実施形態においては、車両１０のドライバがシリンダキー（図示略）をイグニッションポジションまで回転させることで作動したスタータモータによるクランキングによるエンジン１の始動をマニュアル始動という場合を説明した。しかしながら、シリンダキーに代えて、エンジンスタートボタン（図示略）を車両１０に設けるようにする場合もあり得る。この場合、エンジンスタートボタンが押下されたことによるクランキングでエンジン１が始動した場合もマニュアル始動に該当する。つまり、シリンダキーおよびエンジンスタートボタンは、エンジン１をマニュアル始動させる手段（マニュアル始動手段）に該当する。
【０１１５】
また、上述の実施形態においては、図２のフローチャートに示すように、燃料カット条件が成立したか否か（ステップＳ１３）の判定を行なったあとで、自動停止条件が成立したか否か（ステップＳ１６）の判定、および、自動再始動条件が成立したか否か（ステップＳ１９）の判定を行なう場合について説明したが、このような順番に限定されるものではない。
【０１１６】
また、上述の実施形態の上流Ｏ2センサ２８および下流Ｏ2センサ２９に代えて、ＬＡＦＳ（Linear A/F Sensor）を用いるようにしてもよい。
また、上述の実施形態においては、排気系温度カウンタ値ＣＴは、エンジン１の排気系を模擬的に示す指標として用いた場合を説明したがこれに限定するものではない。例えば、排気系に設けられた触媒や、排気系に設けられた部品の温度を仮想的に示す指標としてこの排気系温度カウンタ値ＣＴを用いても良い。
【０１１７】
また、上述の実施形態においては、排気系の温度が上昇するに連れて、排気系温度カウンタ値ＣＴが大きくなる場合について説明したが、これとは逆に、排気系の温度が上昇するに連れて、排気系温度カウンタ値ＣＴが小さくなるようにしてもよい。この場合、上述した劣化推定禁止部４６が、排気系温度カウンタ値ＣＴが排気系温度閾値ＣＴth以上である場合、触媒劣化推定制御条件（即ち、上記の条件（７）および条件（８））が満たされていたとしても、触媒劣化推定部４５による劣化推定制御の実行を禁止するようにすればよい。
【０１１８】
また、上述の実施形態において、昇温制御部５４が、上記の条件（Ｄ１），（Ｄ２）および（Ｄ３）を組み合わせた上流Ｏ2センサ２８の昇温条件を設定した場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、昇温制御部５４が、条件（Ｄ３）を省略し、条件（Ｄ１）および（Ｄ２）を用いて上流Ｏ2センサ２８の昇温条件を設定するようにしてもよい。
【０１１９】
同様に、上述の実施形態において、昇温制御部５４が、上記の条件（Ｅ１），（Ｅ２）および（Ｅ３）を組み合わせた下流Ｏ2センサ２９の昇温条件を設定した場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、昇温制御部５４が、条件（Ｅ３）を省略し、条件（Ｅ１）および（Ｅ２）を用いて下流Ｏ2センサ２９の昇温条件を設定するようにしてもよい。
【０１２０】
また、上述の本実施形態において、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされた場合、第１スイッチのデューティを徐々に変更するのではなく、即座に最大に設定するようになっている場合を説明した。同様に、昇温制御部５４は、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされた場合、第２スイッチのデューティを徐々に変更するのではなく、即座に最大に設定するようになっている場合について説明した。
【０１２１】
しかしながら、このような場合に限定されるものではなく、例えば、昇温制御部５４が、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴに応じて、第１スイッチや第２スイッチのデューティを最大まで徐々に変更するようにしてもよい。
また、上述の本実施形態において、昇温制御部５４は、上流Ｏ2センサ２８の昇温条件が満たされなかった場合、第１スイッチのデューティを制限値まで徐々に変更するのではなく、即座に制限値に設定するようになっている場合を説明した。同様に、昇温制御部５４は、下流Ｏ2センサ２９の昇温条件が満たされなかった場合、第２スイッチのデューティを制限値まで徐々に変更するのではなく、即座に制限値に設定するようになっている場合について説明した。
【０１２２】
しかしながら、このような場合に限定されるものではなく、例えば、昇温制御部５４が、カウンタ値補正部４４によって補正された排気系温度カウンタ値ＣＴに応じて、第１スイッチや第２スイッチのデューティを制限値まで徐々に変更するようにしてもよい。
また、制限値を最小に設定してもよく、この場合、上流Ｏ2センサ２８および下流Ｏ2センサ２９の昇温を禁止することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明は、車両の製造産業を中心に利用することが可能である。
【符号の説明】
【０１２４】
１ エンジン
１０ 車両
２０ エアフローセンサ（吸気量検出手段）
２５ 排気マニホールド（排気系）
２６ 排気管（排気系）
２７ 三元触媒（排気系）
２８ 上流Ｏ２センサ（排ガス空燃比センサ）
２８Ａ 上流ヒータ（昇温手段）
２９ 下流Ｏ２センサ（排ガス空燃比センサ）
２９Ａ 下流ヒータ（昇温手段）
４１ アイドル制御部（自動停止再始動手段）
４２ 排気系温度カウンタ値推定部（排気系温度指標値推定手段）
４４ カウンタ値補正部（温度指標値補正手段）
４７ フィードバック噴射制御実行部（フィードバック噴射制御実行手段）
５４ 昇温制御部（昇温制御手段）
ＣＴ 排気系温度カウンタ値（排気系温度指標値）
ＡＦ１ 三元触媒の上流側の排ガス空燃比（排ガス空燃比）
ＡＦ２ 三元触媒の下流側の排ガス空燃比（排ガス空燃比）
Ｆinj エンジンの燃料噴射量
ＰAR エンジンの自動始動後運転期間
ＰHth1 第１昇温許可期間閾値
ＰHth2 第２昇温許可期間閾値
Ｑｉｎ エンジンの吸気量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが搭載された車両の排気系に設けられ該エンジンから排出された排ガスの空燃比を検出する排ガス空燃比センサと、
該車両に搭載された電源から供給される電力により作動し電気的に該排ガス空燃比センサを昇温する昇温手段と、
自動停止条件が成立すると該エンジンを自動停止させ、該自動停止後に自動再始動条件が成立すると該エンジンを自動再始動させる自動停止再始動手段と、
該排気系の温度に相関する排気系温度指標値を推定する排気系温度指標値推定手段と、
該自動停止再始動手段によって該エンジンが自動停止している間は該排気系温度指標値設定手段により設定された該排気系温度指標値を減算補正する温度指標値補正手段と、
該昇温手段による該排ガス空燃比センサの昇温を制御する昇温制御手段とを備え、
該昇温制御手段は、
該温度指標値補正手段によって補正された該排気系温度指標値が排気系温度閾値を上回っているという温度条件と、該エンジンの始動が該自動停止再始動手段による自動再始動であるという始動モード条件とを昇温条件とし、
該昇温条件が満たされた場合には該昇温手段による該排ガス空燃比センサの昇温を制限なく許可し、
該昇温条件が満たされなかった場合には該昇温手段による該排ガス空燃比センサの昇温を制限する
ことを特徴とする、排ガス空燃比センサの昇温制御装置。
【請求項２】
該排気系は、
該エンジンから排出された排ガスを浄化する排ガス浄化触媒を有し、
該排ガス空燃比センサは、
該排ガス浄化触媒の上流側に設けられた上流排ガス空燃比センサと、
該排ガス浄化触媒の下流側に設けられた下流排ガス空燃比センサとを有し、
該昇温手段は、
該上流排ガス空燃比センサを昇温する上流センサ昇温手段と、
該下流排ガス空燃比センサを昇温する下流センサ昇温手段とを有し、
該昇温制御手段は、
第１昇温許可期間閾値と、
該第１昇温許可期間閾値よりも長い第２昇温許可期間閾値とを設定し、
該エンジンの自動始動後運転期間が該第１昇温許可期間閾値を超えたという第１運転期間条件が満たされた場合には該温度条件または該始動モード条件が満たされていない場合であっても該上流センサ昇温手段による該上流排ガス空燃比センサの該昇温条件が満たされたと判定し、
該エンジンの自動始動後運転期間が第２昇温許可期間閾値を超えたという第２運転期間条件が満たされた場合には該温度条件または該始動モード条件が満たされていない場合であっても該下流センサ昇温手段による該下流排ガス空燃比センサの該昇温条件が満たされたと判定する
ことを特徴とする、請求項１記載の排ガス空燃比センサの昇温制御装置。
【請求項３】
該上流排ガス空燃比センサにより検出された該排ガス空燃比に基づいて該エンジンの燃料噴射量を調整するフィードバック噴射制御を実行するフィードバック噴射制御実行手段をさらに備える
ことを特徴とする、請求項２記載の排ガス空燃比センサの昇温制御装置。
【請求項４】
該エンジンの吸気量を検出する吸気量検出手段をさらに備え、
該排気系温度指標値推定手段は、
該吸気量検出手段により検出された該エンジンの吸気量に応じて該排気系温度指標値を推定する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の排ガス空燃比センサの昇温制御装置。
【請求項１】
エンジンが搭載された車両の排気系に設けられ該エンジンから排出された排ガスの空燃比を検出する排ガス空燃比センサと、
該車両に搭載された電源から供給される電力により作動し電気的に該排ガス空燃比センサを昇温する昇温手段と、
自動停止条件が成立すると該エンジンを自動停止させ、該自動停止後に自動再始動条件が成立すると該エンジンを自動再始動させる自動停止再始動手段と、
該排気系の温度に相関する排気系温度指標値を推定する排気系温度指標値推定手段と、
該自動停止再始動手段によって該エンジンが自動停止している間は該排気系温度指標値設定手段により設定された該排気系温度指標値を減算補正する温度指標値補正手段と、
該昇温手段による該排ガス空燃比センサの昇温を制御する昇温制御手段とを備え、
該昇温制御手段は、
該温度指標値補正手段によって補正された該排気系温度指標値が排気系温度閾値を上回っているという温度条件と、該エンジンの始動が該自動停止再始動手段による自動再始動であるという始動モード条件とを昇温条件とし、
該昇温条件が満たされた場合には該昇温手段による該排ガス空燃比センサの昇温を制限なく許可し、
該昇温条件が満たされなかった場合には該昇温手段による該排ガス空燃比センサの昇温を制限する
ことを特徴とする、排ガス空燃比センサの昇温制御装置。
【請求項２】
該排気系は、
該エンジンから排出された排ガスを浄化する排ガス浄化触媒を有し、
該排ガス空燃比センサは、
該排ガス浄化触媒の上流側に設けられた上流排ガス空燃比センサと、
該排ガス浄化触媒の下流側に設けられた下流排ガス空燃比センサとを有し、
該昇温手段は、
該上流排ガス空燃比センサを昇温する上流センサ昇温手段と、
該下流排ガス空燃比センサを昇温する下流センサ昇温手段とを有し、
該昇温制御手段は、
第１昇温許可期間閾値と、
該第１昇温許可期間閾値よりも長い第２昇温許可期間閾値とを設定し、
該エンジンの自動始動後運転期間が該第１昇温許可期間閾値を超えたという第１運転期間条件が満たされた場合には該温度条件または該始動モード条件が満たされていない場合であっても該上流センサ昇温手段による該上流排ガス空燃比センサの該昇温条件が満たされたと判定し、
該エンジンの自動始動後運転期間が第２昇温許可期間閾値を超えたという第２運転期間条件が満たされた場合には該温度条件または該始動モード条件が満たされていない場合であっても該下流センサ昇温手段による該下流排ガス空燃比センサの該昇温条件が満たされたと判定する
ことを特徴とする、請求項１記載の排ガス空燃比センサの昇温制御装置。
【請求項３】
該上流排ガス空燃比センサにより検出された該排ガス空燃比に基づいて該エンジンの燃料噴射量を調整するフィードバック噴射制御を実行するフィードバック噴射制御実行手段をさらに備える
ことを特徴とする、請求項２記載の排ガス空燃比センサの昇温制御装置。
【請求項４】
該エンジンの吸気量を検出する吸気量検出手段をさらに備え、
該排気系温度指標値推定手段は、
該吸気量検出手段により検出された該エンジンの吸気量に応じて該排気系温度指標値を推定する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の排ガス空燃比センサの昇温制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１８５３８６（Ｐ２０１０−１８５３８６Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３０５２３（Ｐ２００９−３０５２３）
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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