[發(fā)明專利]用于控制汽車的可加熱的廢氣傳感器運(yùn)行的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580037692.6
• 申請日: 2005-10-13
• 公開（公告）號: CN101052794A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·齊爾默;M·霍爾茨;E·波特;D·普羅查茲卡
• 申請（專利權(quán)）人: 大眾汽車有限公司;斯柯達(dá)汽車股份公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00;F02D41/06;B60K6/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曹若;趙辛

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明涉及一種用于控制廢氣傳感器的運(yùn)行的方法，此傳感器布置在汽車的一個(gè)排氣通道里，設(shè)置有一個(gè)內(nèi)部或外部的傳感器加熱裝置，其中汽車包括有一個(gè)內(nèi)燃機(jī)和一個(gè)斷開自動(dòng)裝置，后者在存在有停止條件時(shí)引起內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)地?cái)嚅_或者說抑制其重接。汽車尤其是一種混合動(dòng)力汽車，它具有至少一個(gè)附加的電動(dòng)機(jī)用于其驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明還涉及一種具有相應(yīng)的傳感器控制裝置的汽車。

背景技術(shù)

汽車通常具有一個(gè)或多個(gè)布置于排氣通道里的廢氣傳感器，它們輸出一個(gè)與至少一種廢氣成分的濃度成比例的可以求出這濃度的測量信號。λ探測器提供測量信號，此信號給出了廢氣中氧氣濃度并因此給出了輸送給內(nèi)燃機(jī)的空氣/燃料比，而NOx傳感器給出對應(yīng)于氮氧化物NOx濃度的信號。大多數(shù)這樣的傳感器對于一種可靠的測量精度來說需要有一個(gè)特定的運(yùn)行溫度，因此它們配置有一個(gè)一般為內(nèi)部的傳感器加熱裝置，此裝置尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)之后使傳感器加熱到其運(yùn)行溫度。

因此眾所周知的是：一般裝入在傳感器里的陶瓷元件對于冷凝物，尤其是液體水的進(jìn)入反應(yīng)很敏感，這可能造成傳感器的受損和失效。由于這個(gè)原因，當(dāng)確保了在傳感器的裝入位置處通過排氣裝置相應(yīng)的加熱不再能析出冷凝物并對傳感器加載時(shí)，才在發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)之后使這些傳感器加熱到它們的工作溫度。通常直至達(dá)到廢氣的冷凝溫度才將傳感器預(yù)熱到一個(gè)對于所要避免的陶瓷損壞的最大許可溫度，以便在超過廢氣的冷凝溫度之后盡可能快地使傳感器達(dá)到其工作溫度。為了控制這個(gè)過程在現(xiàn)代的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中設(shè)有模塊，用它可以計(jì)算在傳感器安裝位置處的廢氣溫度，或者將進(jìn)入廢氣系統(tǒng)中的熱量累加。只是在超出一個(gè)或者也可以兩個(gè)這樣的值之后才相應(yīng)地啟動(dòng)傳感器的加熱以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行準(zhǔn)備，這就是說接通或者加強(qiáng)。也可以備選地借助于一個(gè)溫度傳感器來測量排氣通道里危險(xiǎn)位置上的排氣溫度并數(shù)據(jù)輸入在發(fā)動(dòng)機(jī)控制儀里。

傳感器運(yùn)行的控制，尤其是在混合動(dòng)力汽車中傳感器加熱的控制是存在問題的。混合動(dòng)力汽車的概念是指將至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元相互組合起來的汽車，這兩個(gè)單元采用不同的能源為汽車驅(qū)動(dòng)提供動(dòng)力。通過汽油或柴油燃料的燃燒而產(chǎn)生動(dòng)能的一種內(nèi)燃機(jī)的性能和將電能轉(zhuǎn)變成運(yùn)動(dòng)能的電動(dòng)機(jī)的性能特別有利地相互補(bǔ)充，因此目前的混合動(dòng)力汽車主要配置一種這樣的組合。可以區(qū)分為兩種不同的混合動(dòng)力方案。對于所謂串聯(lián)的或者順序的混合方案來說只是通過電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)汽車，而內(nèi)燃機(jī)則通過一個(gè)分開的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流用于對一個(gè)給電動(dòng)機(jī)送電的儲能器充電或者說對電動(dòng)機(jī)直接送電。與之相比當(dāng)前優(yōu)選的是并行的混合方案，其中汽車既可以通過內(nèi)燃機(jī)也可以通過電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)。在這樣的并行方案中通常在具有較高汽車負(fù)荷的運(yùn)行點(diǎn)上使電動(dòng)機(jī)接通對內(nèi)燃機(jī)提供支持。

在混合動(dòng)力汽車中由于燃油消耗的原因原則上力求使內(nèi)燃機(jī)盡可能很少或者也可以幾乎不在只具有低的效率的運(yùn)行范圍里，尤其是在空轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)運(yùn)行。此處已知的是使混合動(dòng)力汽車設(shè)有一種啟動(dòng)-停止自動(dòng)裝置，它包括一個(gè)在存在有停止條件時(shí)使內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)斷開(或者說抑制其重接)的斷開自動(dòng)裝置和一個(gè)在存在有啟動(dòng)條件時(shí)使內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)的接通自動(dòng)裝置。尤其是通過斷開自動(dòng)裝置使內(nèi)燃機(jī)在停止?fàn)顟B(tài)下，也就是在汽車速度為零時(shí)停止。啟動(dòng)-停止自動(dòng)裝置利用了以下情況：混合動(dòng)力汽車具有比傳統(tǒng)的啟動(dòng)器功率明顯更強(qiáng)的啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，這尤其可以在自動(dòng)停止之后重新啟動(dòng)時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)快速增速。

如果在內(nèi)燃機(jī)停止運(yùn)行時(shí)還留在排氣系統(tǒng)中的廢氣被冷卻到冷凝溫度之下并在此期間使傳感器繼續(xù)保持在其運(yùn)行溫度上的話，那么可能引起冷凝物沉積并且在發(fā)動(dòng)機(jī)隨后的重新啟動(dòng)時(shí)用冷凝物，尤其是用液體水對傳感器加載并因此造成傳感器的損壞。如果另一方面直接用內(nèi)燃機(jī)的自動(dòng)斷開也使傳感器的加熱取消或斷開，那么傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)重新啟動(dòng)之后能達(dá)到其運(yùn)行溫度所采用的滯后導(dǎo)致對發(fā)動(dòng)機(jī)不夠準(zhǔn)確地控制并因此導(dǎo)致廢氣值升高和/或燃油消耗加大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于控制可加熱的廢氣傳感器的方法，尤其是在一種具有斷開自動(dòng)裝置的混合汽車中，這種方法在內(nèi)燃機(jī)停止運(yùn)行時(shí)并在隨后的重新啟動(dòng)時(shí)使傳感器盡可能長地保持于運(yùn)行準(zhǔn)備中并同時(shí)保護(hù)傳感器防止由于冷凝物的作用而損壞。還應(yīng)提出一種具有一個(gè)相應(yīng)的最優(yōu)化的傳感器控制裝置的汽車。

該任務(wù)通過一種用于控制廢氣傳感器運(yùn)行的方法來解決。該傳感器布置在汽車的排氣通道里并配置有內(nèi)部或外部的傳感器加熱裝置，其中汽車包括有內(nèi)燃機(jī)和斷開自動(dòng)裝置，后者在存在有至少一種停止條件時(shí)引起內(nèi)燃機(jī)的自動(dòng)斷開，其中