[发明专利]氧气传感器加热器控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制氧气传感器加热器的方法和系统。

背景技术

这一部分的内容仅仅是提供与本公开相关的背景技术，并不构成现有技术。

发动机控制系统基于开环或闭环反馈控制方法供给到发动机的空气和燃料。开环控制方法通常在特定的操作条件下开始，例如起动、冷发动机运行、重载情形、大开节气门和插入诊断事件等。发动机控制系统通常使用闭环控制方法将空气/燃料混合物保持在或接近理解化学计量的空气/燃料比。闭环燃料控制基于废气中的氧气含量指令所需的燃料供给。废气中的氧气含量通过位于发动机下游的氧气传感器确定。

氧气传感器产生与废气中氧气含量成比例的电压信号。氧气传感器通常将废气中的氧气含量与外面空气中的氧气含量作比较。当废气中未燃烧的氧气量增加时，传感器的电压输出下降。大多数氧气传感器在其可有效操作之前必须加热。氧气传感器中具有的加热器元件将传感器加热到所需的操作温度。

由于温度剧增，可能会发生氧气传感器的破裂。该破裂被认为是由于燃料产生的和排气系统载运的水滴与氧气传感器的陶瓷元件相接触引起的。当发动机变热时，排气系统中会具有湿气。在某些情形下，通过的气流中产生的湿气可与氧气传感器直接接触。如果此时元件已经达到足够热的温度，那么水滴可引起陶瓷元件破坏。

发明内容

因此，提供了一种用于氧气传感器加热器的控制系统。所述控制系统包括：被动加热器控制模块，其在第一工作循环产生加热器控制信号，并测量所述氧气传感器加热器的阻抗。废气温度(EGT)映射模块将所述阻抗映射到废气温度。主动加热器控制模块在第二工作循环基于所述废气温度产生加热器控制信号。

在其它特征中，提供了一种发动机系统。所述发动机系统包括发动机。在所述发动机的下游布置有至少一个氧气传感器，其中所述氧气传感器包括氧气传感器加热器。控制模块测量所述氧气传感器加热器的阻抗，将所述阻抗映射到废气温度，并且基于所述废气温度和露点温度阈值延迟所述氧气传感器加热器的激活。

在其它特征中，提供了一种控制氧气传感器加热器的方法。所述方法包括：测量氧气传感器加热器的阻抗；将所述阻抗映射到废气温度；基于所述废气温度和露点温度阈值有选择地延迟所述氧气传感器加热器的激活；以及一旦所述废气温度超过所述露点温度阈值就激活所述氧气传感器加热器。

根据下文中所提供的详细描述，本发明适用性的其它方面也是显而易见的。应当理解，其详细描述和具体实例仅仅是示意性目的，而不是限制本公开的范围。

附图说明

本文所示的附图仅仅是示意性目的，而不是以任何方式限制本公开的范围。

图1为包括氧气传感器加热器控制系统的车辆的功能框图；

图2为氧气传感器加热器控制系统的数据流程图；

图3A和3B示出了根据被动控制和主动加热器控制方法之一产生的控制信号；

图4表示废气温度和估计的废气温度的曲线图；

图5为示出氧气传感器加热器控制方法的流程图。

具体实施方式

实质上，下列优选实施例的描述仅仅是示意性的，而绝不是限制本发明及其应用或使用。为简便起见，附图中使用相同的附图标记来表示相似的元件。如本文所使用的，术语模块指的是特定用途集成电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或硬件程序的处理器(共享、专用或群组的)和存储器、组合逻辑电路或提供所述功能的其它合适部件。

现在参考图1，车辆10包括控制模块12、发动机14、燃料系统16和排气系统18。节气门20与控制模块12通信，以控制流入发动机14的进气歧管15的空气。发动机14产生的扭矩量与流入发动机14的空气量(MAF)成比例。当A/F比高于化学计量A/F比时，发动机14运行于稀薄燃烧情形(即，燃料减少)。当A/F比小于化学计量A/F比时，发动机14运行于浓燃烧情形。发动机14中的内部燃烧产生从发动机14流向排气系统18的废气，该排气系统18处理废气，并将废气释放到大气中。控制模块12与燃料系统16通信，以控制发动机14的燃烧供给。