電流控制電路以及電子控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于，在具備控制拉電流的電路和控制灌電流的電路的每一個(gè)的情況下，電路規(guī)模的縮小困難，已經(jīng)成為一個(gè)技術(shù)課題。為此，本發(fā)明的電流控制電路(5)，具備：恒流電路(6)，其將通電到與連接端子(Tm)相連接的電阻部(7)的電流控制為恒定；和電流鏡電路(8)，其使流經(jīng)連接端子(Tm)的電流與流經(jīng)電阻部(7)的電流大致一致。而且，還具備切換部(9)，該切換部(9)將第1連接部以及第2連接部中的一方電閉合，而將另一方電斷開。由此，能夠消除具備通電拉電流(I1)的電路和通電灌電流(I2)的電路的每一個(gè)的需要，并縮小電路規(guī)模。
【專利說(shuō)明】電流控制電路以及電子控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制拉電流(source current)和灌電流(sink current)的技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]—直以來(lái)，已知一種控制流向負(fù)載的拉電流和從負(fù)載吸入的灌電流的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。例如是如下技術(shù):對(duì)車輛所搭載的空燃比傳感器通電一定量的拉電流，測(cè)量傳感器的阻抗。這樣的技術(shù)需要具備控制拉電流的電路和控制灌電流的電路的每一個(gè)。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I JP特開2002-71633號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]近年來(lái)，伴隨著控制系統(tǒng)整體的增大化，對(duì)于這樣的控制電路，希望能實(shí)現(xiàn)電路規(guī)模的縮小。但是，在分別具備有控制拉電流的電路和控制灌電流的電路的情況下，電路規(guī)模的縮小困難，已經(jīng)成為一個(gè)技術(shù)課題。
[0008]本發(fā)明鑒于上述課題，目的在于提供一種技術(shù)，在將拉電流和灌電流控制為恒定的電流值的同時(shí)，縮小電路規(guī)模。
[0009]解決課題的手段
[0010]為了解決上述課題，方案I的發(fā)明是一種電流控制電路，其對(duì)流向連接端子的拉電流和從所述連接端子吸入的灌電流進(jìn)行控制，所述電流控制電路具備:恒流電路，其使流過(guò)經(jīng)由第I連接部與所述連接端子相連接的電阻部的電流恒定；電流鏡電路，其與所述連接端子相連接并且經(jīng)由第2連接部與所述電阻部相連接，使流經(jīng)所述連接端子的電流與流經(jīng)所述電阻部的電流一致；和第I切換單元，其將所述第I連接部以及所述第2連接部中的一方電閉合，并將另一方電斷開。
[0011]此外，方案2的發(fā)明是在方案I所述的電流控制電路中，所述恒流電路具備與所述電阻部在連接點(diǎn)相連接的運(yùn)算放大器，所述第I連接部以及所述第2連接部的各自的一端與所述連接點(diǎn)相連接。
[0012]此外，方案3的發(fā)明是在方案2所述的電流控制電路中，所述電阻部包含電阻值不同的多個(gè)電阻，所述電流控制電路還具備第2切換單元，該第2切換單元對(duì)所述第I連接部以及所述第2連接部的各自的一端、和所述多個(gè)電阻中的任意一個(gè)進(jìn)行切換連接。
[0013]此外，方案4的發(fā)明具備:方案I?3中任意一項(xiàng)所述的電流控制電路；測(cè)量單元，其對(duì)有所述拉電流以及所述灌電流中的任意一者流過(guò)的負(fù)載的阻抗進(jìn)行測(cè)量；和控制單元，其基于所述負(fù)載的阻抗，對(duì)加熱所述負(fù)載的加熱器進(jìn)行控制。
[0014]此外，方案5的發(fā)明是在方案4所述的電子控制裝置中，所述負(fù)載是有恒定電流流過(guò)、并被測(cè)量阻抗的負(fù)載。
[0015]此外，方案6的發(fā)明是在方案4所述的電子控制裝置中，所述負(fù)載是空燃比傳感器。
[0016]此外，方案7的發(fā)明是在方案4所述的電子控制裝置中，所述負(fù)載是氧濃度傳感器。
[0017]發(fā)明效果
[0018]根據(jù)方案I?7的發(fā)明，能夠通過(guò)簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)來(lái)縮小電流控制電路的電路規(guī)模。
[0019]此外，特別根據(jù)方案3的發(fā)明，通過(guò)切換電阻值不同的電阻來(lái)進(jìn)行連接，能夠容易地控制拉電流和灌電流。
[0020]此外，特別根據(jù)方案4以及5的發(fā)明，能夠通過(guò)簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)來(lái)測(cè)量負(fù)載的阻抗，并控制加熱器。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是阻抗測(cè)量系統(tǒng)I的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)。
[0022]圖2是現(xiàn)有的電流控制電路的結(jié)構(gòu)。
[0023]圖3是第I實(shí)施方式所涉及的電流控制電路的結(jié)構(gòu)。
[0024]圖4表示電流值的時(shí)序圖。
[0025]圖5是表示處理步驟的流程圖。
[0026]圖6是第2實(shí)施方式所涉及的電流控制電路的結(jié)構(gòu)。
[0027]圖7是第3實(shí)施方式所涉及的電流控制電路的結(jié)構(gòu)。
[0028]圖8是第4實(shí)施方式所涉及的電流控制電路的結(jié)構(gòu)。
[0029]圖9是第5實(shí)施方式所涉及的電流控制電路的結(jié)構(gòu)。
[0030]圖10是第6實(shí)施方式所涉及的電流控制電路的結(jié)構(gòu)。
[0031]圖11是第7實(shí)施方式所涉及的電流控制電路的結(jié)構(gòu)。

【具體實(shí)施方式】
[0032]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0033]〈1.第I實(shí)施方式>
[0034]<1-1.概要 >
[0035]圖1表示具備本實(shí)施方式所涉及的電流控制電路的阻抗測(cè)量系統(tǒng)I的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)。阻抗測(cè)量系統(tǒng)I是具備內(nèi)燃機(jī)(未圖示)的汽車等所具備的、用于測(cè)量該內(nèi)燃機(jī)所具備的空燃比傳感器2的阻抗的系統(tǒng)。另外，為了檢測(cè)空燃比，需要使空燃比傳感器所使用的元件(氧化鋯元件)維持在活性狀態(tài)。該活性狀態(tài)通過(guò)將元件溫度保持在恒定值、例如700°C來(lái)維持。此外，元件溫度與元件阻抗之間具有一定的相關(guān)關(guān)系。因此，為了控制為使元件溫度保持在恒定值，就需要通過(guò)阻抗測(cè)量系統(tǒng)I來(lái)測(cè)量空燃比傳感器2的阻抗。阻抗測(cè)量系統(tǒng)I具備空燃比傳感器2、加熱器3、以及電子控制裝置4。
[0036]空燃比傳感器2是對(duì)表示從內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣中的空氣與燃料的混合度的空燃比進(jìn)行測(cè)量的傳感器?？杖急葌鞲衅?朝向內(nèi)燃機(jī)的排氣管的內(nèi)部突出地設(shè)置。空燃比傳感器2構(gòu)成為在氧化鋯陶瓷的表面以及背面設(shè)置多孔質(zhì)電極、并將一側(cè)暴露于大氣中而將其相反側(cè)暴露于廢氣中。此時(shí)，通過(guò)將氧化鋯元件保持高溫，使其具有離子傳導(dǎo)性，從而產(chǎn)生從氧濃度高的大氣側(cè)向廢氣側(cè)的氧離子流，并產(chǎn)生與廢氣側(cè)的氧濃度相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)。空燃比傳感器2檢測(cè)該電動(dòng)勢(shì)，并向微型計(jì)算機(jī)MC輸出所檢測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)的值。
[0037]加熱器3是對(duì)空燃比傳感器2進(jìn)行加熱的陶瓷制的加熱器(heater)。通過(guò)加熱器3使空燃比傳感器2的氧化鋯元件保持高溫，從而元件活性化，空燃比傳感器2能夠高精度地輸出與空燃比相應(yīng)的電壓。加熱器3收容在空燃比傳感器2的大氣側(cè)電極層內(nèi)，并通過(guò)熱能對(duì)傳感器主體進(jìn)行加熱，使氧化鋯元件活性化。
[0038]E⑶4是測(cè)量空燃比傳感器2的阻抗、并控制加熱器3的運(yùn)轉(zhuǎn)以及非運(yùn)轉(zhuǎn)的電子控制裝置。此外，ECU4從空燃比傳感器2取得廢氣的空燃比，并控制向內(nèi)燃機(jī)噴射燃料的燃料噴射裝置(未圖示)。ECU4具備電流控制電路5以及微型計(jì)算機(jī)MC。
[0039]電流控制電路5是如下的電子電路:為了測(cè)量空燃比傳感器2的阻抗，對(duì)用于向空燃比傳感器2通電的電流進(jìn)行控制。電流控制電路5的詳細(xì)結(jié)構(gòu)在后面敘述。
[0040]微型計(jì)算機(jī)MC是如下的運(yùn)算裝置:測(cè)量空燃比傳感器2的阻抗，并向加熱器3指示運(yùn)轉(zhuǎn)以及非運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，微型計(jì)算機(jī)MC對(duì)電流控制電路5所具備的開關(guān)元件進(jìn)行控制，并對(duì)電流控制電路5所控制的電流的通電定時(shí)進(jìn)行控制。另外，微型計(jì)算機(jī)MC基于空燃比傳感器2所檢測(cè)出的空燃比，向燃料噴射裝置指示燃料噴射量。
[0041]接著，對(duì)電流控制電路5的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖2表示現(xiàn)有的電流控制電路50。電流控制電路50分別具備:拉電流電路51，其將拉電流Il通電(流向)到與空燃比傳感器2相連接的連接端子Tm ;以及灌電流電路52，其從連接端子Tm向電流控制電路50通電(吸入)灌電流12。
[0042]拉電流電路51具備由電池供給電源的運(yùn)算放大器Opl以及緩沖器B1、相位補(bǔ)償電容器Cl、PNP型開關(guān)晶體管(以下，簡(jiǎn)單稱為“晶體管”)Trl以及Tr2、和電阻R1，并使拉電流Il通電到連接端子Tm。此外，在運(yùn)算放大器Opl的非反相輸入端子，輸入基準(zhǔn)電源VAin。
[0043]晶體管Trl的集電極以及發(fā)射極端子與連接端子Tm相連接?；鶚O端子與未圖示的微型計(jì)算機(jī)MC相連接?；鶚O電流由該微型計(jì)算機(jī)控制。因此，若通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC停止晶體管Trl的基極電流的供給、晶體管Trl變?yōu)榻刂?，則經(jīng)由電阻Rl使拉電流Il通電到連接端子Tm。此外，若通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC來(lái)進(jìn)行基極電流的供給、晶體管Trl導(dǎo)通，則沒(méi)有電流流過(guò)晶體管Tr2的集電極端子，拉電流Il的通電停止。
[0044]灌電流電路52具備由電池供給電源的運(yùn)算放大器0p2以及緩沖器B2、相位補(bǔ)償電容器C2、晶體管Tr3以及Tr4、和電阻R2，并使灌電流12從與連接端子Tm相連接的空燃比傳感器2(未圖示)向電流控制電路50通電。此外，在運(yùn)算放大器0p2的非反相輸入端子，輸入基準(zhǔn)電源VBin。
[0045]晶體管Tr3的基極端子經(jīng)由電阻Rl與晶體管Tr的集電極端子相連接，并通過(guò)未圖示的微型計(jì)算機(jī)MC來(lái)控制基極電流。因此，若通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC停止基極電流的供給、晶體管Trl變?yōu)榻刂?，則經(jīng)由電阻Rl使拉電流Il通電到連接端子Tm。此外，若通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC進(jìn)行基極電流的供給、晶體管Trl變?yōu)閷?dǎo)通，則沒(méi)有電流流過(guò)晶體管Tr2的集電極端子，拉電流Il的通電停止。
[0046]這樣，現(xiàn)有的電流控制電路50具備拉電流電路51和灌電流電路52這2個(gè)電路，并進(jìn)行了拉電流以及灌電流的通電控制。
[0047]<1-2.電流控制電路的結(jié)構(gòu)〉
[0048]接著，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的電流控制電路5進(jìn)行說(shuō)明。圖3表示電流控制電路5的電路結(jié)構(gòu)。電流控制電路5具備恒流電路6、電阻部7、電流鏡電路8、以及切換部9。此夕卜，電流控制電路5a與設(shè)置在電流控制電路5a的外部的電阻部7相連接。
[0049]恒流電路6是將基準(zhǔn)電源VBin變換為電流并輸出恒定電流的電路。恒流電路6具備運(yùn)算放大器61、緩沖器62、以及相位補(bǔ)償電容器63。運(yùn)算放大器61的輸出端子和緩沖器62串聯(lián)連接。在運(yùn)算放大器61的輸出端子與緩沖器62的連接點(diǎn)，設(shè)置接地的相位補(bǔ)償電容器63。
[0050]運(yùn)算放大器61除了具備輸出端子以外還具備非反相輸入端子以及反相輸入端子。輸出端子與后述的緩沖器62相連接?；鶞?zhǔn)電源VBin被輸入到非反相輸入端子。緩沖器62的輸出電壓被輸入到反相輸入端子。
[0051]緩沖器62是進(jìn)行運(yùn)算放大器61所輸出的電壓的穩(wěn)定化的緩沖元件。緩沖器62，其輸入端子與運(yùn)算放大器61的輸出端子相連接，輸出端子與運(yùn)算放大器61的反相輸入端子、后述的電阻部7以及切換部9相連接。
[0052]相位補(bǔ)償電容器63是用于防止運(yùn)算放大器61的輸出電壓振蕩的元件。相位補(bǔ)償電容器63，其一端被連接在運(yùn)算放大器61與緩沖器62之間，另一端接地。
[0053]電阻部7具備電阻71，被連接在電流控制電路5的外部。電阻部7，其一端與恒流電路6的輸出端、即與緩沖器62的輸出端子相連接，另一端接地。恒流電路6使流過(guò)該電阻部7的電流恒定。
[0054]電流鏡電路8具備PNP型晶體管(以下，簡(jiǎn)單稱為“晶體管”)Tr81以及Tr82。晶體管Tr81以及Tr82，其發(fā)射極端子與電池BATT相連接，基極端子彼此連接。晶體管Tr81，其集電極端子與電阻部7相連接，基極端子與集電極端子相連接。此外，晶體管Tr82的集電極端子與連接端子Tm相連接。在電流鏡電路8中，2個(gè)晶體管Tr81、Tr82各自的集電極電流大致一致、即大體一致。
[0055]切換部9具備NPN型開關(guān)晶體管(以下，稱為“切換晶體管”)Tr91以及Tr92。切換晶體管Tr91以及Tr92的基極端子與未圖示的微型計(jì)算機(jī)MC相連接，并由該微型計(jì)算機(jī)MC供給基極電流。切換晶體管Tr91以及Tr92通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC的基極電流而被控制為導(dǎo)通(電閉合)以及截止(電斷開)。切換晶體管Tr91，其集電極端子與晶體管TrSl的集電極端子相連接，發(fā)射極端子與恒流電路6的輸出端以及電阻部7相連接。切換晶體管Tr92，其集電極端子與連接端子Tm相連接，發(fā)射極端子與恒流電路6的輸出端以及電阻部7相連接。
[0056]在此，如下設(shè)定電流控制電路5中的以下的連接點(diǎn)以及布線。將晶體管Tr81的基極端子與集電極端子的連接點(diǎn)設(shè)為連接點(diǎn)A。將恒流電路6的輸出端、電阻部7、和切換晶體管Tr91的發(fā)射極端子的連接點(diǎn)設(shè)為連接點(diǎn)B。將恒流電路6的輸出端、電阻部7、和切換晶體管Tr92的發(fā)射極端子的連接點(diǎn)設(shè)為連接點(diǎn)C。將經(jīng)由切換晶體管Tr91使連接點(diǎn)A與連接點(diǎn)B連接的布線設(shè)為連接線LI。將經(jīng)由切換晶體管Tr92使連接端子Tm與連接點(diǎn)C連接的布線設(shè)為連接線L2。因此，連接線LI通過(guò)切換晶體管Tr91來(lái)進(jìn)行短路(電閉合)和開路(電斷開)。此外，連接線L2通過(guò)切換晶體管Tr92來(lái)進(jìn)行短路(電閉合)和開路(電斷開)。另外，電阻部7經(jīng)由連接線L2與連接端子Tm相連接。
[0057]<1-3.電流控制電路的動(dòng)作〉
[0058]接著，利用時(shí)序圖對(duì)電流控制電路5的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖4是表示切換晶體管Tr91以及Tr92的動(dòng)作、而且表示拉電流I1、灌電流12、以及電流鏡電路8的輸入電流Iref的變化的時(shí)序圖。另外，各電流值以輸入電流Iref為基準(zhǔn)來(lái)表示。此外，拉電流Il以及灌電流12表示連接端子Tm處的通電量，輸入電流Iref表示連接點(diǎn)A處的通電量。
[0059]首先，在時(shí)刻t0，切換晶體管Tr91以及Tr92處于截止?fàn)顟B(tài)，輸入電流Iref、拉電流Il以及灌電流12均未通電。在該狀態(tài)下，若通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC將切換晶體管Tr91設(shè)為導(dǎo)通、即連接線LI被短路，則電流鏡電路8的輸入電流Iref慢慢升高到一定量(時(shí)刻tl)。另外，所謂一定量是指通過(guò)電阻部7和輸入到運(yùn)算放大器61的非反相輸入端子的VBin來(lái)決定的電流值。例如為I [mA]。通電到電阻部7的輸入電流Iref通過(guò)恒流電路6慢慢提高到一定量，且若達(dá)到一定量則維持電流量(時(shí)刻t2)。
[0060]此外，伴隨輸入電流Iref的通電，流經(jīng)電流鏡電路8的輸出側(cè)的拉電流Il也慢慢升高到一定量，與輸入電流Iref同等的電流量向連接端子Tm流動(dòng)。S卩，電流鏡電路8控制為使流經(jīng)連接端子Tm的拉電流Il和流經(jīng)電阻部7的輸入電流Iref大致一致。另外，在輸入電流Iref達(dá)到一定量之后，通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC來(lái)取得輸入電流Iref的值，并進(jìn)行空燃比傳感器2的阻抗的測(cè)量。微型計(jì)算機(jī)MC所進(jìn)行的阻抗的測(cè)量處理在后面敘述。
[0061]切換晶體管Tr91導(dǎo)通后，經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后，微型計(jì)算機(jī)MC使切換晶體管Tr91截止(時(shí)刻t3)。若切換晶體管Tr91變?yōu)榻刂?，則連接線LI被開路，從而輸入電流Iref以及拉電流Il的通電停止。時(shí)刻t3例如是時(shí)刻tl的80[μ sec]后。
[0062]使切換晶體管Tr91截止后，經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后，微型計(jì)算機(jī)MC使切換晶體管Tr92導(dǎo)通(時(shí)刻t4)。由此，連接線L2被短路，從空燃比傳感器2通電灌電流12。時(shí)刻t4例如是時(shí)刻t3的40[μ sec]后。
[0063]灌電流12通過(guò)恒流電路6慢慢提高至一定量(例如，I [mA])，且若達(dá)到一定量則被維持(時(shí)刻t5)。另外，灌電流12由于在連接端子Tm處與拉電流Il反向流動(dòng)，因此在時(shí)序圖中電流量被示為與拉電流Il反向地變化。
[0064]使切換晶體管Tr92導(dǎo)通后，經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后，微型計(jì)算機(jī)MC使切換晶體管Tr92截止(時(shí)刻t6)。若切換晶體管Tr92變?yōu)榻刂?，則連接線L2被開路，從而灌電流12的通電停止。時(shí)刻t6例如是時(shí)刻t4的80[ μ sec]后。
[0065]這樣，通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC進(jìn)行切換晶體管Tr91以及Tr92的導(dǎo)通以及截止控制，能夠使連接線LI以及連接線L2中的一方短路(電閉合)，并使另一方開路(電斷開)。由此，能夠通過(guò)恒流電路6—面將經(jīng)由連接端子Tm向空燃比傳感器2通電(流向)的拉電流I1、和從空燃比傳感器2經(jīng)由連接端子Tm向電流控制電路5通電(吸入)的灌電流12維持恒定，一面進(jìn)行控制。
[0066]<1-4.加熱器的控制步驟>
[0067]接著，參照?qǐng)D5對(duì)E⑶4控制加熱器3的處理步驟進(jìn)行說(shuō)明。圖5是表示E⑶4所具備的微型計(jì)算機(jī)MC所進(jìn)行的處理步驟的流程圖。微型計(jì)算機(jī)MC測(cè)量拉電流Il以及灌電流12中的任意一者被通電后的負(fù)載的阻抗，并基于所測(cè)量出的負(fù)載的阻抗，來(lái)控制對(duì)負(fù)載進(jìn)行加熱的加熱器3。本處理例如每隔128[msec]反復(fù)執(zhí)行。
[0068]若開始處理，則微型計(jì)算機(jī)MC對(duì)切換晶體管Tr91的基極端子施加電壓來(lái)通電基極電流，使切換晶體管Tr91導(dǎo)通(步驟S11)。即，將連接線LI短路，使其導(dǎo)通。此時(shí)，微型計(jì)算機(jī)MC不對(duì)切換晶體管Tr92施加電壓，切換晶體管Tr92成為截止?fàn)顟B(tài)，連接線L2被維持非導(dǎo)通的狀態(tài)。
[0069]若切換晶體管Tr91導(dǎo)通，則如上所述，輸入電流Iref流過(guò)電流鏡電路8的輸入偵牝并且與輸入電流Iref大致同值的拉電流Il流過(guò)輸出側(cè)。由此，由于輸入電流Iref通過(guò)恒流電路6而保持恒定，因此拉電流Il保持恒定值向空燃比傳感器2通電。
[0070]接著,微型計(jì)算機(jī)MC取得輸入電流Iref的值(步驟S12)。輸入電流Iref的值通過(guò)下述的運(yùn)算式(I)來(lái)取得。
[0071]Iref = Vr7/R71.....(I)
[0072]Vr7是在電阻R71通電有輸入電流Iref的情況下產(chǎn)生的電壓值。微型計(jì)算機(jī)MC通過(guò)圖3中未圖示的布線來(lái)取得連接點(diǎn)B的電壓值。此時(shí)，只要算出在圖4中的時(shí)刻t0在R7產(chǎn)生的電壓值、與在Iref被通電至一定量的時(shí)刻(時(shí)刻tl的60 [μ sec]后程度)在電阻R71產(chǎn)生的電壓值的差分，取得Vr7的值即可。另外，從時(shí)刻t0到時(shí)刻tl為40 [μ sec]程度。此外，電阻R71是電阻部R7的電阻值。電阻R71的電阻值只要在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先進(jìn)行存儲(chǔ)即可。微型計(jì)算機(jī)MC通過(guò)取得輸入電流Iref的值，能夠以代替的方式取得通電到空燃比傳感器2的拉電流II。這是因?yàn)槭沽鹘?jīng)連接端子Tm的拉電流Il與流經(jīng)電阻部7的輸入電流Iref大致一致的電流鏡電路的作用。
[0073]微型計(jì)算機(jī)MC取得輸入電流Iref的值后，取得在拉電流Il被通電到空燃比傳感器2的情況下產(chǎn)生的空燃比傳感器2的電壓值(步驟S13)。微型計(jì)算機(jī)MC能夠通過(guò)圖3中未圖示的布線來(lái)取得空燃比傳感器2的電壓值。
[0074]取得空燃比傳感器2的電壓值后，微型計(jì)算機(jī)MC使切換晶體管Tr91截止(步驟S14)，并使切換晶體管Tr92導(dǎo)通(步驟S15)。然后，使切換晶體管Tr92導(dǎo)通后，判斷是否已經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間(步驟S16)。
[0075]微型計(jì)算機(jī)MC若判斷為已經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間(在步驟S16中為“是”)，則使切換晶體管Tr92截止(步驟S17)，若判斷為尚未經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間(在步驟S16中為“否”)，則繼續(xù)使切換晶體管Tr92導(dǎo)通(步驟S15)。另外，使切換晶體管Tr91截止并且使切換晶體管Tr92導(dǎo)通，從而使與拉電流Il反向流動(dòng)的灌電流12通電到空燃比傳感器2，這是為了恢復(fù)空燃比傳感器2的狀態(tài)。因此，使切換晶體管Tr92導(dǎo)通的規(guī)定時(shí)間只要是為了恢復(fù)空燃比傳感器2的狀態(tài)所需要的足夠的時(shí)間即可。例如是使切換晶體管Tr91導(dǎo)通過(guò)的時(shí)間。
[0076]接著，微型計(jì)算機(jī)MC通過(guò)下述的運(yùn)算式(2)，來(lái)測(cè)量空燃比傳感器2的阻抗Ri (步驟 S18)。
[0077]Ri = Vr7/Iref.....(2)
[0078]測(cè)量空燃比傳感器2的阻抗后，判斷所測(cè)量出的阻抗值是否高于規(guī)定值(步驟S19)。規(guī)定值例如是30[Ω]。這是因?yàn)樵诳杖急葌鞲衅?的阻抗是30[Ω]程度的情況下，可以認(rèn)為空燃比傳感器2是700[°C ]程度，能夠成為傳感器活性化的分支點(diǎn)。
[0079]微型計(jì)算機(jī)MC若判斷為阻抗值高于規(guī)定值(在步驟S19中為“是”)，則將加熱器3接通(步驟S20)，進(jìn)行空燃比傳感器2的加熱。這是因?yàn)榭杖急葌鞲衅?越高阻抗就越低溫。
[0080]另一方面，微型計(jì)算機(jī)MC若判斷為阻抗值不高于規(guī)定值(在步驟S19中為“否”)，則將加熱器3斷開(步驟S21)，不進(jìn)行空燃比傳感器2的加熱。這是因?yàn)榭杖急葌鞲衅?越低阻抗就越高溫，因此無(wú)需進(jìn)行加熱。
[0081]將加熱器3接通或斷開的控制被執(zhí)行后，本處理結(jié)束。
[0082]如上所述，第I實(shí)施方式的電流控制電路5具備:恒流電路6，其將通電到與連接端子Tm相連接的電阻部7的電流控制為恒定；和電流鏡電路8，其使流經(jīng)連接端子Tm的電流與流經(jīng)電阻部7的電流大致一致。而且，還具備切換部9，該切換部9將第I連接部以及第2連接部中的一方電閉合，而將另一方電斷開。由此，能夠消除具備通電拉電流Il的電路和通電灌電流12的電路的每一個(gè)的需要，能夠縮小電路規(guī)模。
[0083]此外，在控制拉電流的電路和控制灌電流的電路中分別具備運(yùn)算放大器、電容器的情況下，由于只要僅在I個(gè)電路中具備即可，因此能夠削減部件件數(shù)。
[0084]此外，無(wú)需像現(xiàn)有的電流控制電路一樣，具備2個(gè)基準(zhǔn)電源Vain和VBin，只要僅具備VBin即可。因此，能夠簡(jiǎn)化與基準(zhǔn)電源的布線。
[0085]<2.第2實(shí)施方式>
[0086]接著，對(duì)第2實(shí)施方式的電流控制電路進(jìn)行說(shuō)明。在上述第I實(shí)施方式中，在恒流電路6的電池BATT側(cè)連接了電流鏡電路，在接地側(cè)連接了電阻部。相對(duì)于此，第2實(shí)施方式在恒流電路6的電池BATT側(cè)連接電阻部，在接地側(cè)連接電流鏡電路。即使是這樣的結(jié)構(gòu)的電流控制電路，也能夠取得和第I實(shí)施方式同樣的效果。因此，能夠根據(jù)電子控制裝置的電池BATT端子、微型計(jì)算機(jī)等的配置，選擇第I實(shí)施方式或第2實(shí)施方式的電流控制電路中的最合適的電路結(jié)構(gòu)。由于第2實(shí)施方式包含和第I實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu)以及處理，因此以下以與第I實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。
[0087]圖6表示第2實(shí)施方式的電流控制電路5a的結(jié)構(gòu)。對(duì)于與第I實(shí)施方式共同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)注與在第I實(shí)施方式中已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的符號(hào)相同的符號(hào)。
[0088]電流控制電路5a具備恒流電路6a、電阻部7a、電流鏡電路8a、以及切換部9a。
[0089]恒流電路6a具備運(yùn)算放大器61a、緩沖器62a、以及相位補(bǔ)償電容器63a。運(yùn)算放大器61a，其輸出端子與緩沖器62a相連接，在非反相輸入端子輸入基準(zhǔn)電源Vain，在反相輸入端子輸入緩沖器62a的輸出。緩沖器62，其輸入端子與運(yùn)算放大器61a的輸出端子相連接，輸出端子與運(yùn)算放大器61a的反相輸入端子以及后述的電阻部7a相連接。
[0090]相位補(bǔ)償電容器63a，其一端連接在運(yùn)算放大器61a與緩沖器62a之間，另一端與電池BATT相連接。
[0091]電阻部7a具備電阻71a，被連接在電流控制電路5a的外部。電阻部7a，其一端與恒流電路6a的反相輸入端子相連接，另一端與電池BATT相連接。
[0092]電流鏡電路8a具備NPN型晶體管(以下，簡(jiǎn)單稱為“晶體管”)Tr81a以及Tr82a。晶體管Tr81a以及Tr82a，其發(fā)射極端子接地，基極端子彼此連接。晶體管Tr81a，其集電極端子與電阻部7a相連接，基極端子與集電極端子相連接。此外，晶體管Tr82a的集電極端子與連接端子Tm相連接。
[0093]切換部9a具備PNP型開關(guān)晶體管(以下，稱為“切換晶體管”)Tr91a以及Tr92a。切換晶體管Tr91a以及Tr92a的基極端子與未圖示的微型計(jì)算機(jī)MC相連接，并通過(guò)由該微型計(jì)算機(jī)MC供給基極電流，從而變?yōu)閷?dǎo)通以及截止。切換晶體管Tr91a，其發(fā)射極端子與晶體管TrSla的集電極端子相連接，集電極端子與恒流電路6a的輸出端以及電阻部7a相連接。切換晶體管Tr92a，其發(fā)射極端子與連接端子Tm相連接，集電極端子與恒流電路6a的輸出端以及電阻部7a相連接。
[0094]在此，如下設(shè)定電流控制電路5a中的以下的連接點(diǎn)以及布線。將晶體管Tr81a的基極端子與集電極端子的連接點(diǎn)設(shè)為連接點(diǎn)Aa。將恒流電路6a的輸出端、電阻部7a、和切換晶體管Tr91a的發(fā)射極端子的連接點(diǎn)設(shè)為連接點(diǎn)Ba。將恒流電路6a的輸出端、電阻部7a、和切換晶體管Tr92a的發(fā)射極端子的連接點(diǎn)設(shè)為連接點(diǎn)Ca。將經(jīng)由切換晶體管Tr91a使連接點(diǎn)Aa與連接點(diǎn)Ba連接的布線設(shè)為連接線L2a。將經(jīng)由切換晶體管Tr92a使連接端子Tm與連接點(diǎn)Ca連接的布線設(shè)為連接線Lla。因此，連接線Lla通過(guò)切換晶體管Tr92a來(lái)進(jìn)行短路(電閉合)和開路(電斷開)。此外，連接線L2a通過(guò)切換晶體管Tr91a來(lái)進(jìn)行短路(電閉合)和開路(電斷開)。
[0095]在這樣的電路結(jié)構(gòu)中，如下所述，能夠通過(guò)控制切換晶體管Tr91a以及Tr92a，來(lái)控制拉電流Il以及灌電流12。
[0096]首先，通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC使切換晶體管Tr91a導(dǎo)通、即連接線L2a被短路，電流鏡電路8a的輸入電流Iref慢慢升高到一定量。由于向電阻部7a輸入的電壓被輸入到恒流電路6a的反相輸入端子，因此恒定在以Vain為基準(zhǔn)的電壓。因此，通電到電阻部7的輸入電流Iref通過(guò)恒流電路6a慢慢升高到一定量，且若達(dá)到一定量則維持電流量。
[0097]此外，伴隨輸入電流Iref的通電，流經(jīng)電流鏡電路8a的輸出側(cè)的灌電流12也慢慢升高到一定量，與輸入電流Iref同等的電流量從連接端子Tm流經(jīng)電流鏡電路8a的輸出偵U。因此，電流鏡電路8a控制為使從連接端子Tm流入的灌電流12和流經(jīng)電阻部7a的電流Iref大致一致。
[0098]接著，微型計(jì)算機(jī)MC使切換晶體管Tr91a截止，并使切換晶體管Tr92a導(dǎo)通。由此，連接線L2a被開路，連接線Lla被短路。若連接線Lla被短路，則通過(guò)恒流電路6維持在一定量的拉電流Il經(jīng)由電阻部7a向連接端子Tm流動(dòng)。
[0099]這樣，在第2實(shí)施方式中，也能夠通過(guò)由微型計(jì)算機(jī)MC進(jìn)行切換晶體管Tr91a以及Tr92a的導(dǎo)通以及截止控制，從而將連接線Lla以及連接線L2a中的一方電閉合，而將另一方電斷開。由此，能夠通過(guò)恒流電路6a —面將從空燃比傳感器2經(jīng)由連接端子Tm向電流控制電路5通電(吸入)的灌電流12、和經(jīng)由連接端子Tm向空燃比傳感器2通電(流向)的拉電流Il維持恒定，一面進(jìn)行控制。
[0100]如上所述，雖然第2實(shí)施方式的電流控制電路5a與第I實(shí)施方式的電流控制電路5電路結(jié)構(gòu)不同，但是也取得同樣的效果。因此，能夠根據(jù)電子控制裝置的電池BATT端子、微型計(jì)算機(jī)等的配置，選擇第I實(shí)施方式或第2實(shí)施方式的電流控制電路中的最合適的電路結(jié)構(gòu)。
[0101]〈3.第3實(shí)施方式〉
[0102]接著，對(duì)第3實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在上述第I實(shí)施方式中，電阻部7具備單一的電阻R71。相對(duì)于此，第3實(shí)施方式的電阻部具備電阻值不同的多個(gè)電阻。通過(guò)將輸入電流Iref以及灌電流12通電到電阻值不同的任意一個(gè)電阻，能夠使輸入電流Iref以及灌電流12的電流值根據(jù)電阻值進(jìn)行各種變化。這是因?yàn)榱鬟^(guò)電阻部7的輸入電流Iref以及灌電流12通過(guò)電阻部7和輸入到運(yùn)算放大器61的非反相輸入端子的VBin來(lái)決定。
[0103]另外，如果輸入電流Iref的電流值變化，如上所述，由于電流鏡電路的作用，拉電流Il的電流值也同樣地變化。由于第3實(shí)施方式包含與第I實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu)，因此以下以與第I實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)于與第I實(shí)施方式共同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)記與在第I實(shí)施方式中已說(shuō)明過(guò)的符號(hào)相同的符號(hào)。
[0104]說(shuō)明第3實(shí)施方式中的電流控制電路的結(jié)構(gòu)。圖7表示第3實(shí)施方式的電流控制電路5b的結(jié)構(gòu)。與第I實(shí)施方式的主要不同點(diǎn)是，電阻部7除了具備電阻R71以外還具備R72這一點(diǎn)。此外，不同點(diǎn)還在于在電阻部7的+側(cè)具備第2切換部10。其他結(jié)構(gòu)與第I實(shí)施方式同樣地構(gòu)成，而且同樣地發(fā)揮作用。
[0105]電阻部7設(shè)置于電流控制電路5b的外部，具備電阻R71以及R72。電阻R71以及R72是各不相同的電阻值。
[0106]切換部10具備NPN型晶體管(以下，稱為“電阻切換晶體管”)TrlOl以及Trl02。電阻切換晶體管TrlOl以及Trl02的基極端子與未圖示的微型計(jì)算機(jī)MC相連接，集電極端子與連接點(diǎn)B相連接。電阻切換晶體管TrlOl的發(fā)射極端子與電阻R71的一端相連接，電阻切換晶體管Trl02的發(fā)射極端子與電阻R72的一端相連接。即，切換部10對(duì)連接線LI以及連接線L2的各自的一端和電阻部7的多個(gè)電阻中的任意一個(gè)進(jìn)行切換連接。
[0107]在這樣的結(jié)構(gòu)中，若通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC使切換晶體管Tr91導(dǎo)通，則輸入電流Iref流經(jīng)電阻部7。在該情況下，由于輸入電流Iref通過(guò)電阻部7的電阻值和輸入到運(yùn)算放大器61的非反相輸入端子的VBin來(lái)決定，因此通過(guò)使電阻切換晶體管TrlOl以及Trl02中的任意一個(gè)導(dǎo)通，能夠基于電阻R71以及R72中的任意一個(gè)的電阻值得到所希望的輸入電流 Iref0
[0108]此外，若通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC使切換晶體管Tr92導(dǎo)通，則灌電流12流經(jīng)電阻部7。在該情況下，也由于灌電流12通過(guò)電阻部7的電阻值和輸入到運(yùn)算放大器61的非反相輸入端子的VBin來(lái)決定，因此通過(guò)使電阻切換晶體管TrlOl以及Trl02中的任意一個(gè)導(dǎo)通，能夠基于電阻R71以及R72中的任意一個(gè)的電阻值得到所希望的灌電流12。
[0109]如上所述，第3實(shí)施方式的電阻部具備電阻值不同的多個(gè)電阻。通過(guò)將輸入電流Iref以及灌電流12通電到電阻值不同的任意一個(gè)電阻，能夠使輸入電流Iref以及灌電流12的電流值根據(jù)電阻值而變化為所希望的值。
[0110]〈4.第4實(shí)施方式〉
[0111]接著，對(duì)第4實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在上述第I實(shí)施方式中，通過(guò)對(duì)切換部9的切換晶體管Tr91以及Tr92進(jìn)行控制，來(lái)進(jìn)行了連接線LI以及L2的短路和開路。在該情況下，即使通過(guò)切換部9的控制使連接線LI以及L2中的任意一個(gè)開路，也會(huì)有微小的電流經(jīng)由受到截止控制的晶體管被通電到開路的連接線，有可能在電流值的測(cè)量中導(dǎo)致精度的下降。
[0112]相對(duì)于此，第4實(shí)施方式所涉及的電流控制電路5c取代具備切換部9而具備輸出部11c、以及被接地的切換部12c。通過(guò)將切換部12c接地，在使連接線LI以及L2中的任意一個(gè)開路的情況下，能夠阻斷通電到開路的連接線的電流。
[0113]另外，由于第4實(shí)施方式包含與第I實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu)，因此以下以與第I實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)于與第I實(shí)施方式共同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)記與在第I實(shí)施方式中已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的符號(hào)相同的符號(hào)。
[0114]說(shuō)明第4實(shí)施方式中的電流控制電路的結(jié)構(gòu)。圖8表示第4實(shí)施方式的電流控制電路5c的結(jié)構(gòu)。與第I實(shí)施方式的主要不同點(diǎn)在于,不具備切換部9而具備輸出部11c、切換部12c以及緩沖器64這一點(diǎn)。其他結(jié)構(gòu)與第I實(shí)施方式同樣地構(gòu)成，而且同樣地發(fā)揮作用。
[0115]輸出部11是控制運(yùn)算放大器61的輸出的電路。輸出部11具備NPN型的輸出晶體管 Trlllc 以及 Trlllc0
[0116]輸出晶體管Trlllc，其基極端子與運(yùn)算放大器61的輸出端子相連接，發(fā)射極端子與電阻部7相連接，集電極端子與電流鏡電路8的輸出側(cè)(即連接點(diǎn)A)相連接。輸出晶體管Trll2c，其基極端子與運(yùn)算放大器61的輸出端子相連接，發(fā)射極端子與電阻部7相連接，集電極端子與連接端子Tm相連接。
[0117]若對(duì)輸出晶體管Trlllc的基極端子施加運(yùn)算放大器61的輸出，則輸出晶體管Trlllc變?yōu)閷?dǎo)通，使連接線L2短路。此外，若對(duì)輸出晶體管Trl 12c的基極端子施加運(yùn)算放大器61的輸出，則輸出晶體管Trl 12c變?yōu)閷?dǎo)通，使連接線LI短路。
[0118]切換部12c控制為將運(yùn)算放大器61的輸出施加給輸出晶體管TrlIIc以及Trlllc中的任意一個(gè)。切換部12c具備NPN型的切換晶體管Trl21c以及Trl22c。
[0119]切換晶體管Trl21c，其基極端子與未圖示的微型計(jì)算機(jī)5相連接，發(fā)射極端子接地，集電極端子與運(yùn)算放大器61的輸出端子以及輸出晶體管Trlllc的基極端子相連接。
[0120]切換晶體管Trl22c，其基極端子與未圖示的微型計(jì)算機(jī)5相連接，發(fā)射極端子接地，集電極端子與運(yùn)算放大器61的輸出端子以及輸出晶體管Trll2c的基極端子相連接。
[0121]緩沖器64是進(jìn)行運(yùn)算放大器61所輸出的電壓的穩(wěn)定化的緩沖元件。緩沖器64，其輸入端子與運(yùn)算放大器61的輸出端子相連接，輸出端子與切換晶體管122c的集電極端子以及輸出晶體管Trll2c的基極端子相連接。
[0122]在這樣的結(jié)構(gòu)中，若通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC使切換晶體管Trl21c導(dǎo)通，則運(yùn)算放大器61的輸出經(jīng)由切換晶體管Trl21c而被接地。若運(yùn)算放大器61的輸出被接地，則運(yùn)算放大器61的輸出不再施加到輸出晶體管Trlllc的基極端子，輸出晶體管Trlllc變?yōu)榻刂?。若輸出晶體管Tr 11 Ic變?yōu)榻刂?，則連接線LI被開路，電流鏡電路8的輸入電流Iref的通電停止。由此，拉電流Il的通電停止。此時(shí)，由于運(yùn)算放大器61的輸出經(jīng)由切換晶體管Trl21c而被接地，因此運(yùn)算放大器61的輸出不會(huì)泄漏到連接線LI。
[0123]此外，若對(duì)切換晶體管Trl21c進(jìn)行導(dǎo)通控制的同時(shí)使切換晶體管Trl22c截止，則運(yùn)算放大器61的輸出通過(guò)切換晶體管Trl22c而被從接地開路。若運(yùn)算放大器61的輸出被從接地開路，則運(yùn)算放大器61的輸出被施加到輸出晶體管Trll2c的基極端子，輸出晶體管Trll2c變?yōu)閷?dǎo)通。若輸出晶體管Trll2c變?yōu)閷?dǎo)通，則連接線L2被短路，從未圖示的空燃比傳感器2通電灌電流12。
[0124]另一方面，若通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC使切換晶體管Trl22c導(dǎo)通并使切換晶體管Trl21c截止，則運(yùn)算放大器61的輸出經(jīng)由切換晶體管Trl22c接地，因而運(yùn)算放大器61的輸出不會(huì)泄漏到連接線L2。此外，由于輸出晶體管Trll2c變?yōu)閷?dǎo)通，輸出晶體管Trlllc變?yōu)榻刂?，因而連接線LI被短路以及連接線L2被開路。由此，電流鏡電路8的輸出電流Iref被通電，拉電流Il被通電到空燃比傳感器2。
[0125]如上所述，第4實(shí)施方式通過(guò)具備輸出部Ilc以及切換部12c，來(lái)對(duì)拉電流Il以及灌電流12進(jìn)行控制，并且不會(huì)將運(yùn)算放大器61的輸出泄漏到連接線。
[0126]〈5.第5實(shí)施方式〉
[0127]接著，對(duì)第5實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在上述第2實(shí)施方式中，通過(guò)控制切換部9a的切換晶體管Tr91a以及Tr92a，進(jìn)行了連接線Lla以及L2a的短路和開路。在該情況下，即使通過(guò)切換部9a的控制使連接線Lla以及L2a中的任意一個(gè)開路，也會(huì)有微小的電流經(jīng)由受到截止控制的晶體管被通電到開路的連接線，有可能在電流值的測(cè)量中導(dǎo)致精度的下降。
[0128]相對(duì)于此，第5實(shí)施方式所涉及的電流控制電路5d取代具備切換部9而具備輸出部lid、以及與電池BATT相連接的切換部10d。通過(guò)將切換部1d與電池BATT連接，在使連接線Lla以及L2a中的任意一者開路的情況下，能夠阻斷通電到開路的連接線的電流。
[0129]另外，由于第5實(shí)施方式包含與第2實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu)，因此以下以與第2實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)于與第2實(shí)施方式共同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)記與在第2實(shí)施方式中已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的符號(hào)相同的符號(hào)。
[0130]說(shuō)明第5實(shí)施方式中的電流控制電路的結(jié)構(gòu)。圖9表示第5實(shí)施方式的電流控制電路5d的結(jié)構(gòu)。與第2實(shí)施方式的主要不同點(diǎn)在于不具備切換部9a而具備輸出部lid、切換部10d、以及緩沖器64a。其他結(jié)構(gòu)與第I實(shí)施方式同樣地構(gòu)成，而且同樣地發(fā)揮作用。
[0131]輸出部Ild是對(duì)運(yùn)算放大器61的輸出進(jìn)行控制的電路。輸出部Ild具備PNP型的輸出晶體管Trllld以及Tr 11 Id。
[0132]輸出晶體管Trllld，其基極端子與運(yùn)算放大器61的輸出端子相連接，發(fā)射極端子與電阻部7a相連接，集電極端子與連接端子Tm相連接。輸出晶體管Trl 12d，其基極端子與運(yùn)算放大器61的輸出端子相連接，發(fā)射極端子與電阻部7a相連接，集電極端子與電流鏡電路8的輸入側(cè)(即連接點(diǎn)Aa)相連接。
[0133]輸出晶體管Trllld若在發(fā)射極端子與基極端子之間產(chǎn)生電位差，則變?yōu)閷?dǎo)通，使連接線Lla短路。此外，輸出晶體管Trll2c若在發(fā)射極端子與基極端子之間產(chǎn)生電位差，則變?yōu)閷?dǎo)通，使連接線L2a短路。
[0134]切換部1c控制為將電池BATT的輸出施加到輸出晶體管Trllld以及Trll2d中的任意一者的基極端子。切換部12c具備切換晶體管TrlOld以及Trl02d。
[0135]切換晶體管TrlOld，其基極端子與未圖示的微型計(jì)算機(jī)5相連接，發(fā)射極端子與電池BATT相連接，集電極端子與運(yùn)算放大器61的輸出端子以及輸出晶體管Trllld的基極端子相連接。
[0136]切換晶體管Trl02d，其基極端子與未圖示的微型計(jì)算機(jī)5相連接，發(fā)射極端子與電池BATT相連接，集電極端子與運(yùn)算放大器61的輸出端子以及輸出晶體管Trll2d的基極端子相連接。
[0137]緩沖器64a是進(jìn)行運(yùn)算放大器61所輸出的電壓的穩(wěn)定化的緩沖元件。緩沖器64a，其輸入端子與運(yùn)算放大器61的輸出端子相連接，輸出端子與切換晶體管102d的集電極端子以及輸出晶體管Trllld的基極端子相連接。
[0138]在這樣的結(jié)構(gòu)中，若通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC使切換晶體管TrlOld導(dǎo)通，則輸出晶體管Trll2d的基極端子經(jīng)由切換晶體管TrlOlc與電池BATT相連接。若電池BATT的輸出被施加到輸出晶體管Trll2d的基極端子，則輸出晶體管Trll2d的基極端子的電位超過(guò)發(fā)射極端子的電位，輸出晶體管Tr 112d變?yōu)榻刂?。若輸出晶體管Tr 111 c變?yōu)榻刂?，則連接線L2a被開路，電流鏡電路8的輸入電流Iref的通電停止。由此，灌電流12的通電停止。此時(shí)，由于輸出晶體管Trll2d因基極端子的電位超過(guò)發(fā)射極端子的電位而變?yōu)榻刂?，因此輸出晶體管Trll2d的電流的流動(dòng)被阻斷，運(yùn)算放大器61的輸出不會(huì)泄漏到連接線L2a。
[0139]此外，若對(duì)切換晶體管TrlOlc進(jìn)行導(dǎo)通控制的同時(shí)使切換晶體管Trl02d截止，則電池BATT不再被施加到輸出晶體管Tr 111d的基極端子，輸出晶體管Tr 111d變?yōu)閷?dǎo)通。若輸出晶體管Trllld變?yōu)閷?dǎo)通，則連接線Lla被短路，拉電流Il被通電給未圖示的空燃比傳感器2。
[0140]另一方面，若通過(guò)微型計(jì)算機(jī)MC使切換晶體管Tr 102d導(dǎo)通、使切換晶體管Tr 101 d截止，則電池BATT的輸出經(jīng)由切換晶體管Trl02d被施加到輸出晶體管Trllld的基極端子。由此，輸出晶體管Trllld的基極端子的電位高于發(fā)射極端子的電位，輸出晶體管Trllld變?yōu)榻刂?。此時(shí)，由于輸出晶體管Trllld因基極端子的電位超過(guò)發(fā)射極端子的電位而變?yōu)榻刂?，因此輸出晶體管Trllld的電流的流動(dòng)被阻斷，運(yùn)算放大器61的輸出不會(huì)泄漏到連接線Lla。此外，由于輸出晶體管Trll2d變?yōu)閷?dǎo)通，輸出晶體管Trllld變?yōu)榻刂?，因此連接線L2a被短路以及連接線Lla被開路。由此，電流鏡電路8的輸出電流Iref被通電，灌電流12從空燃比傳感器2被通電。
[0141]如上所述，第5實(shí)施方式通過(guò)具備輸出部I Id以及切換部12d，來(lái)對(duì)拉電流11以及灌電流12進(jìn)行控制，并且運(yùn)算放大器61的輸出不會(huì)泄漏到連接線。
[0142]〈6.第6實(shí)施方式〉
[0143]接著，對(duì)第6實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在上述第3實(shí)施方式中，通過(guò)控制切換部9的切換晶體管Tr91以及Tr92，進(jìn)行了連接線LI以及L2的短路和開路。在該情況下，即使通過(guò)切換部9的控制使連接線LI以及L2中的任意一者開路，也會(huì)有微小的電流經(jīng)由受到截止控制的晶體管被通電到開路的連接線，有可能在電流值的測(cè)量中導(dǎo)致精度的下降。
[0144]相對(duì)于此，第6實(shí)施方式所涉及的電流控制電路5e取代具備切換部9而具備輸出部lie、以及被接地的切換部12e。通過(guò)將切換部12e接地，在使連接線LI以及L2中的任意一者開路的情況下，能夠阻斷通電到開路的連接線的電流。
[0145]另外，由于第6實(shí)施方式包含與第3實(shí)施方式以及第4實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu)，因此以下以與第4實(shí)施方式的共同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)于與第3實(shí)施方式共同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)記與在第3實(shí)施方式中已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的符號(hào)相同的符號(hào)。
[0146]說(shuō)明第6實(shí)施方式中的電流控制電路的結(jié)構(gòu)。圖10表示第6實(shí)施方式的電流控制電路5e的結(jié)構(gòu)。與第3實(shí)施方式的主要不同點(diǎn)在于不具備切換部9而具備輸出部lie、切換部12e、以及緩沖器64。其他結(jié)構(gòu)與第3實(shí)施方式同樣地構(gòu)成，而且同樣地發(fā)揮作用。
[0147]輸出部Ile是控制運(yùn)算放大器61的輸出的電路。輸出部Ile具備NPN型的輸出晶體管Trllle以及Tr I lie。
[0148]輸出晶體管Trllle，其基極端子與運(yùn)算放大器61的輸出端子相連接，發(fā)射極端子與電阻部7的電阻R71相連接，集電極端子與電流鏡電路8的輸出側(cè)(即連接點(diǎn)A)相連接。輸出晶體管Trll2e，其基極端子與運(yùn)算放大器61的輸出端子相連接，發(fā)射極端子與電阻部7的電阻R72相連接，集電極端子與連接端子Tm相連接。
[0149]另外，由于輸出部Ile進(jìn)行與在第4實(shí)施方式中已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的輸出部Ilc同樣的動(dòng)作，因此省略其詳細(xì)說(shuō)明。
[0150]切換部12e控制為將運(yùn)算放大器61的輸出施加到輸出晶體管Trllle以及Trllle中的任意一者。
[0151]切換部12e具備NPN型的切換晶體管Trl21e以及Trl22e。
[0152]另外，由于切換部12e進(jìn)行與在第4實(shí)施方式中已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的切換部12c同樣的動(dòng)作，因此省略其詳細(xì)說(shuō)明。
[0153]如上所述，第6實(shí)施方式通過(guò)具備輸出部Ile以及切換部12e，來(lái)與第4實(shí)施方式同樣地對(duì)拉電流Il以及灌電流12進(jìn)行控制，并且不會(huì)將運(yùn)算放大器61的輸出泄漏到連接線。
[0154]〈7.第7實(shí)施方式〉
[0155]接著，對(duì)第7實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在上述第I實(shí)施方式中，通過(guò)檢測(cè)輸入電流Iref來(lái)進(jìn)行了拉電流Il的檢測(cè)。即，微型計(jì)算機(jī)MC根據(jù)對(duì)電阻R71通電有輸入電流Iref的情況下產(chǎn)生的電壓值Vr7、與電阻R71的值對(duì)輸入電流Iref進(jìn)行了檢測(cè)。而且，在測(cè)量空燃比傳感器2的阻抗Ri時(shí)，作為輸入電流Iref與拉電流Il大致相同而對(duì)輸入電流Iref進(jìn)行了利用。相對(duì)于此，第7實(shí)施方式所涉及的電流控制電路5f在空燃比傳感器2的負(fù)(minus)側(cè)設(shè)置電流感測(cè)電阻，對(duì)通電到空燃比傳感器2的拉電流Il進(jìn)行檢測(cè)。由此，能夠不受電流鏡電路8的電流控制功能的偏差影響地高精度地檢測(cè)拉電流II，能實(shí)現(xiàn)高精度的阻抗Ri的檢測(cè)。
[0156]另外，由于第7實(shí)施方式包含與第I實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu)，因此以下以與第I實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)于與第I實(shí)施方式共同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)記與在第I實(shí)施方式中已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的符號(hào)相同的符號(hào)。
[0157]說(shuō)明第7實(shí)施方式中的電流控制電路的結(jié)構(gòu)。圖11表示第7實(shí)施方式的電流控制電路5f的結(jié)構(gòu)。與第I實(shí)施方式的主要不同點(diǎn)在于還具備電流檢測(cè)用電阻Rmon、運(yùn)算放大器OpA、以及基準(zhǔn)電源VCin。其他結(jié)構(gòu)與第I實(shí)施方式同樣地構(gòu)成，而且同樣地發(fā)揮作用。
[0158]電流檢測(cè)用電阻Rmon與空燃比傳感器2的負(fù)側(cè)相連接。電流檢測(cè)用電阻Rmon的正(plus)側(cè)端子Monl與負(fù)側(cè)端子Mon2通過(guò)未圖示的布線與微型計(jì)算機(jī)MC相連接。由此，微型計(jì)算機(jī)MC對(duì)在電流檢測(cè)用電阻Rmon的正側(cè)端子Monl產(chǎn)生的電位Vmonl與在負(fù)側(cè)端子Mon2產(chǎn)生的電位Vmon2的電位差Vmon進(jìn)行檢測(cè)，并用于空燃比傳感器2的阻抗Ri的檢測(cè)。即，微型計(jì)算機(jī)MC對(duì)在圖4中的時(shí)刻tO的電流檢測(cè)用電阻Rmon產(chǎn)生的電位差VmonO與拉電流Il被通電到一定量的時(shí)刻(時(shí)刻tl的60[ μ sec]后程度)的電位差Vmonl的差分進(jìn)行檢測(cè)，取得用于阻抗Ri的檢測(cè)的電位差Vmon。另外，電流檢測(cè)用電阻Rmon優(yōu)選設(shè)置在電流控制電路5f的外部。這是為了容易在電流控制電路5f制作后更換電阻器。
[0159]運(yùn)算放大器OpA與電流檢測(cè)用電阻Rmon的負(fù)側(cè)相連接，從輸出端子吸收通電到空燃比傳感器2以及電流檢測(cè)用電阻Rmon的拉電流II。運(yùn)算放大器OpA的反相輸入端子與電流檢測(cè)用電阻Rmon的正側(cè)相連接。運(yùn)算放大器OpA的非反相輸入端子與后述的基準(zhǔn)電源VCin相連接。
[0160]基準(zhǔn)電源VCin，其正側(cè)與運(yùn)算放大器OpA的非反相輸入端子相連接，負(fù)側(cè)被接地?；鶞?zhǔn)電源VCin例如輸出3.3 [V]。
[0161]在這樣的結(jié)構(gòu)中，微型計(jì)算機(jī)MC通過(guò)下述運(yùn)算式，來(lái)測(cè)量拉電流Il以及空燃比傳感器2的阻抗Ri。另外，將因空燃比傳感器2的阻抗Ri而發(fā)生的電壓降設(shè)為電壓值VRi。
[0162]Il = Vmon/Rmon.....(3)
[0163]Ri = VRi/Il.....(4)
[0164]如上所述，第7實(shí)施方式在空燃比傳感器2的負(fù)側(cè)設(shè)置了電流檢測(cè)用電阻Rmon，因而并非利用與拉電流Il大致相同的Iref，而是利用通電到空燃比傳感器2的拉電流Il的值來(lái)測(cè)量空燃比傳感器2的阻抗Ri。由此，能夠不受電流鏡電路8的電流控制功能的偏差影響地高精度地檢測(cè)拉電流II。因此，能實(shí)現(xiàn)基于拉電流Il的高精度的阻抗Ri的測(cè)定。
[0165]〈8.變形例〉
[0166]以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式。能夠進(jìn)行各種各樣的變形。以下，對(duì)這樣的變形例進(jìn)行說(shuō)明。包括上述實(shí)施方式以及以下說(shuō)明的方式在內(nèi)的全部方式能進(jìn)行適當(dāng)組合。
[0167]在上述實(shí)施方式中，對(duì)電流被通電的負(fù)載是空燃比傳感器(所謂的A/F傳感器)進(jìn)行了說(shuō)明。但是，負(fù)載也可以不是空燃比傳感器。例如，也可以是氧濃度傳感器(所謂的02傳感器)?？傊?，只要是被通電恒流、并被測(cè)量阻抗的負(fù)載即可。
[0168]此外，使切換晶體管Tr91導(dǎo)通來(lái)進(jìn)行了空燃比傳感器2的阻抗的測(cè)量，但也可以使切換晶體管Tr92導(dǎo)通來(lái)進(jìn)行。在該情況下，只要取代取得電流鏡電路8的輸入電流Iref而取得灌電流12即可。
[0169]雖然將電阻部7設(shè)置于電流控制電路5的外部，但是也可以設(shè)置于電流控制電路5的內(nèi)部。但是，在將電阻部7設(shè)置于電流控制電路5的外部的情況下，在電流控制電路5制作后電阻部7的變更容易。尤其是在電流控制電路5的制作者與使用者不同的情況下，使用者能夠在電流控制電路5制作后自由變更電阻部7的電阻值，非常有用。
[0170]此外，在第3實(shí)施方式中，示出了 2個(gè)電阻，但也可以連接2個(gè)以上的電阻。與切換部進(jìn)行組合，連接幾個(gè)都可以。
[0171]此外，在第2實(shí)施方式中，也可以設(shè)置多個(gè)電阻。在該情況下，電阻部7a具備與電阻71a并聯(lián)的其他電阻。進(jìn)而只要在電阻部7a的電池BATT側(cè)設(shè)置切換部，將來(lái)自電池BATT的電流通電到所希望的電阻即可。在該情況下，能夠?qū)⑤斎腚娏鱅ref以及拉電流Il通電到電阻值不同的任意一個(gè)電阻，使輸入電流Iref以及拉電流Il的電流值根據(jù)電阻值進(jìn)行各種變化。
[0172]符號(hào)說(shuō)明
[0173]I阻抗測(cè)量系統(tǒng)
[0174]2空燃比傳感器
[0175]3加熱器
[0176]4電子控制裝置
[0177]5電流控制電路
[0178]6恒流電路
[0179]7電阻部
[0180]8 電流鏡電路
[0181]9切換部
【權(quán)利要求】
1.一種電流控制電路，對(duì)流向連接端子的拉電流和從所述連接端子吸入的灌電流進(jìn)行控制， 所述電流控制電路的特征在于，具備: 恒流電路，其使流過(guò)經(jīng)由第I連接部與所述連接端子相連接的電阻部的電流恒定；電流鏡電路，其與所述連接端子相連接并且經(jīng)由第2連接部與所述電阻部相連接，使流經(jīng)所述連接端子的電流與流經(jīng)所述電阻部的電流一致；和 第I切換單元，其將所述第I連接部以及所述第2連接部中的一方電閉合，并將另一方電斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流控制電路，其特征在于， 所述恒流電路具備與所述電阻部在連接點(diǎn)相連接的運(yùn)算放大器， 所述第I連接部以及所述第2連接部的各自的一端與所述連接點(diǎn)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流控制電路，其特征在于， 所述電阻部包含電阻值不同的多個(gè)電阻， 所述電流控制電路還具備第2切換單元，該第2切換單元對(duì)所述第I連接部以及所述第2連接部的各自的一端、和所述多個(gè)電阻中的任意一個(gè)進(jìn)行切換連接。
4.一種電子控制裝置，其特征在于，具備: 權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的電流控制電路； 測(cè)量單元，其對(duì)有所述拉電流以及所述灌電流中的任意一者流過(guò)的負(fù)載的阻抗進(jìn)行測(cè)量；和 控制單元，其基于所述負(fù)載的阻抗，對(duì)加熱所述負(fù)載的加熱器進(jìn)行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子控制裝置，其特征在于， 所述負(fù)載是有恒定電流流過(guò)、并被測(cè)量阻抗的負(fù)載。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子控制裝置，其特征在于， 所述負(fù)載是空燃比傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子控制裝置，其特征在于， 所述負(fù)載是氧濃度傳感器。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK104423286SQ201410392560
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】森崎知治, 木戶啟介 申請(qǐng)人:富士通天株式會(huì)社