空燃比传感器的控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113847152A(43)申请公布日2021.12.28(21)申请号202110521098.5(22)申请日2021.05.13(30)优先权数据2020-1107082020.06.26JP(71)申请人丰田自动车株式会社地址日本爱知县丰田市(72)发明人青木圭一郎(74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219代理人张建涛沈同全(51)Int.Cl.F02D41/14(2006.01)F02D45/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图5页(54)发明名称空燃比传感器的控制系统(57)摘要本发明涉及空燃比传感器的控制系统。控制设备选择性地执行用于控制对加热器的通电量的第一通电控制和第二通电控制。执行第一通电控制，以将传感器元件的温度保持在活性温度区域内。第一通电控制是PWM控制，其中，通过闭环控制来控制通电量，使得传感器元件的阻抗与目标值匹配。第二通电控制是PWM控制，其中，通过开环控制来控制通电量，以便将传感器元件的温度保持在低于活性温度区域的预设温度区域内。在内燃机停止期间，控制设备执行第二通电控制，而在内燃机未停止期间，控制设备执行第一通电控制。CN113847152ACN113847152A权利要求书1/1页1.一种空燃比传感器的控制系统，所述空燃比传感器被构造成检测内燃机的排气空燃比，所述控制系统包括：传感器元件，所述传感器元件包括一对电极；加热器，所述加热器被构造成加热所述传感器元件；以及控制设备，所述控制设备被构造成通过在所述一对电极之间施加检测用电压来检测所述排气空燃比，其中，所述控制设备被构造成选择性地执行用于控制对所述加热器的通电量的第一通电控制和第二通电控制，其中，所述第一通电控制是PWM控制，以便将所述传感器元件的温度保持在活性温度区域内，并且，通过闭环控制来控制所述通电量，使得所述传感器元件的阻抗与目标值匹配，其中，所述第二通电控制是PWM控制，其中，通过开环控制来控制所述通电量，以便将所述传感器元件的温度保持在低于所述活性温度区域的预设温度区域内，其中，所述控制设备被进一步构造成：如果所述内燃机停止，则执行所述第二通电控制；并且如果所述内燃机未停止，则执行所述第一通电控制。2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制设备包括脉冲输入电路，所述脉冲输入电路被构造成将脉冲电压输入到所述检测用电压，以使所述检测用电压波动，其中，所述控制设备被进一步构造成：如果所述内燃机未停止，则允许输入所述脉冲电压；并且如果所述内燃机停止，则禁止输入所述脉冲电压。3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述空燃比传感器是极限电流型传感器，其中，所述控制设备被进一步构造成：如果所述内燃机未停止，则允许执行电压可变控制，在所述电压可变控制中，所述检测用电压被改变；并且如果所述内燃机停止，则禁止执行所述电压可变控制，并且还在所述一对电极之间施加预设的恒定电压。2CN113847152A说明书1/8页空燃比传感器的控制系统[0001]相关申请的交叉引用[0002]本申请根据35U.S.C.§119要求2020年6月26日提交的日本专利申请第2020‑110708号的优先权，该申请的内容通过引用以其整体并入本文中。技术领域[0003]本公开涉及一种空燃比传感器的控制系统，该空燃比传感器用于检测来自内燃机(下文中也简称为“发动机”)的排气的空燃比。背景技术[0004]JP2003‑148206A公开了一种空燃比传感器的控制系统。在该传统系统中，执行反馈控制，在该反馈控制中，计算用于加热传感器元件的加热器的通电量，使得空燃比传感器的传感器元件的温度与目标温度匹配。该反馈控制不仅在发动机运行时执行，而且也在发动机停止时执行。发动机运行期间的目标温度被设定在传感器元件的激活温度。发动机停止期间的目标温度被设定在低于激活温度的温度。[0005]现有技术还公开了基于传感器元件的阻抗来执行反馈控制的示例。使用了阻抗来代替传感器元件的温度，因为阻抗与传感器元件的温度有关系。当执行基于阻抗的反馈控制时，在发动机运行期间设定与激活温度相对应的阻抗的目标值。在发动机停止期间，设定与较低温度相对应的阻抗的目标值。发明内容[0006]随着传感器元件的温度变低，传感器元件的阻抗增大。因此，当执行基于阻抗的反馈控制时，期望的是，在发动机停止期间的阻抗目标值被设定成比在发动机运行期间设定的值大的值。[0007]另一方面，当阻抗的检测值变大时，检测值之间的变化变大。因此，为了抑制该变化，要求将发动机停止期间的阻抗的目标值设定成相对小的值。即，在发动机停止期间能够设定的阻抗的目标值中存在上限。因此，当执行基于阻抗的反馈控制时，难以减少在发动机停止