[發明專利]一種汽車氧傳感器加熱器的故障診斷電路

無效

• 申請號: 201010159975.0
• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN101833052A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 湯貴秋;趙小娜
• 申請（專利權）人: 北京銳意泰克汽車電子有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

技術領域

本發明涉及一種汽車氧傳感器加熱器的故障診斷電路，屬于汽車電子技術領域。

背景技術

隨著汽車工業的發展，汽車尾氣所帶來的環境污染問題日益嚴重。為了有效地控制汽車尾氣，降低排放污染，大多數汽車在發動機排放系統中安裝了三元催化轉化器用以凈化尾氣。但是空燃比(以下簡稱A/F)一旦偏離理論值(14.7∶1)，三元催化劑對排放物的凈化能力會急劇下降。因此在汽車排氣管道內安裝氧傳感器，根據廢氣口的氧濃度測定空燃比，將氧傳感器的信號反饋到汽車電子控制單元(以下簡稱ECU)中，用來微調燃料的噴射量，盡可能控制A/F收斂于理論值(14.7∶1)，既降低排污量又節省能源。如果氧傳感器發生故障會造成其反饋信號出現異常，從而ECU失去混合氣空燃比的調節，排放惡化，污染環境。因而必須及時排除故障或更換器件。導致氧傳感器出現故障的原因如下：使用含鉛汽油導致氧傳感器中毒；潤滑油及傳感器的膠墊和涂劑導致傳感器硅中毒；積碳導致傳感器信號失真；氧傳感器破碎失效；電加熱器故障造成傳感器在發動機啟動及低溫時不工作。

目前使用的氧傳感器有氧化鋯和氧化鈦兩種，應用最多的為氧化鋯式氧傳感器。氧化鋯在溫度超過350℃后，才能進行正常的工作。因此當加熱器電阻絲燒蝕后，氧傳感器很難達到正常的工作溫度，從而失去作用。因此及時準確的檢測出氧傳感器加熱器的故障，排除故障或更換器件對于氧傳感器正常工作是非常重要的。

通常對于加熱器的故障，在將氧傳感器拆除的情況下可以通過萬用表測量氧傳感器接線端中加熱器端子和搭鐵端子間的電阻來檢測，或者在安裝狀態下通過驅動芯片自身的返回值來實現診斷，要求選用有診斷功能的驅動芯片，而且可以診斷出來的故障也受到驅動芯片的本身的限制。

發明內容

本發明的目的是提出一種汽車氧傳感器加熱器的故障診斷電路，使得氧傳感器加熱器的驅動不再局限于具有診斷功能的驅動芯片，節省系統的驅動端口。

本發明提出的汽車氧傳感器加熱器的故障診斷電路，包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4和電容R0；所述的第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4的一端連在一起；所述的第一電阻R1的另一端與汽車氧傳感器加熱器的驅動信號輸出端相連；所述的第二電阻R2的另一端與故障診斷電路電源相連；所述的第三電阻R3的另一端與電容C0的一端相連，相連后的公共端接地；第四電阻R4的另一端與電容C0的另一端相連，相連后的公共端為故障診斷電路的診斷信號Vdiag的輸出端。

本發明提出的汽車氧傳感器加熱器的故障診斷電路，其優點是：使用分立器件架構診斷電路，根據診斷電路中的器件參數設置診斷閾值，根據診斷電路的輸出電壓Vdiag與診斷閾值的關系實現氧傳感器加熱器的診斷。與傳統氧傳感器加熱器的診斷方法相比，可以實現對電源短路、對地短路和開路三種故障的診斷，氧傳感器加熱器的驅動不再局限于具有診斷功能的驅動芯片，節省系統的驅動端口。

附圖說明

圖1是本發明提出的汽車氧傳感器加熱器的故障診斷電路的電路圖。

具體實施方式

本發明提出的汽車氧傳感器加熱器的故障診斷電路，其電路圖如圖1所示，包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4和電容R0；所述的第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4的一端連在一起；所述的第一電阻R1的另一端與汽車氧傳感器加熱器的驅動信號輸出端相連；所述的第二電阻R2的另一端與故障診斷電路電源相連；所述的第三電阻R3的另一端與電容C0的一端相連，相連后的公共端接地；第四電阻R4的另一端與電容C0的另一端相連，相連后的公共端為故障診斷電路的診斷信號Vdiag的輸出端。

根據診斷電路特性，在氧傳感器加熱狀態下，在發生對電源短路故障時，所述診斷電壓Vdiag_on_scb和正常情況下Vdiag_on_normal是有區別的；在停止加熱狀態下，在發生對地短路故障、開路故障時，所述診斷電壓Vdiag_close_scg、Vdiag_close_oc和正常情況下Vdiag_close_normal是有區別的。

以下結合附圖，詳細介紹本發明診斷電路的工作原理和工作過程：

1、分別計算各種工作情況下，汽車氧傳感器加熱器的故障診斷電路的輸出電壓Vdiag：

(1)氧傳感器加熱器驅動信號正常情況下，汽車氧傳感器在加熱狀態時，診斷電路的輸出電壓Vdiag_on_normal；