[發明專利]傳感器控制裝置和傳感器控制系統

有效

• 申請號: 201210470072.3
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN103122798B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 稻垣浩
• 申請（專利權）人: 日本特殊陶業株式會社
• 主分類號: F02D41/02
• 分類號: F02D41/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及如下一種傳感器控制裝置和傳感器控制系統，其中該傳感器控制裝置和傳感器控制系統例如測量內燃機的諸如充氣混合物等的對象測量氣體中的特定成分的濃度，并且適合用于對氧傳感器的輸出信號進行補償。

背景技術

在近年的內燃機中，為了提高燃料經濟性并減少排氣中所包含的有害物質的目的，通常進行針對作為燃料相對于進氣的比率的空氣燃料比的控制、特別是針對燃料相對于進氣中所包含的氧的比率的控制。當進行該控制時，需要測量進氣的體積。例如，已知有使用用于測量進氣的體積的空氣質量流量傳感器的方法。該空氣質量流量傳感器用于配備有進氣節流閥的內燃機中，并且可用于測量根據運轉狀態而改變的氣缸內進氣體積。

另一方面，在柴油發動機和直噴式汽油發動機等中沒有設置進氣節流閥，并且氣缸內進氣體積基本恒定。此外，在具有用于使燃燒后的排氣中的一部分再循環到進氣內的排氣再循環裝置(以下稱為“EGR裝置”)的柴油發動機中，進氣中所包含的氧的比率由于再循環用排氣的量(以下稱為“EGR量”)而改變。換句話說，氣缸內氧進入量改變。

在這種情況下，難以僅使用上述的空氣質量流量傳感器來對空氣燃料比進行精確控制。也就是說，在僅使用空氣質量流量傳感器的空氣燃料比的控制中，是在假定進氣中所包含的氧的比率例如與空氣中所包含的氧的比率相同的前提下來計算氣缸內氧進入量。由于在配備有EGR裝置的內燃機中進氣中所包含的氧的比率改變，因此可能無法精確地計算氣缸內氧進入量。

為了解決上述問題，使用用于測量進氣中所包含的氧濃度的氧傳感器，并且已提出了計算氣缸內氧進入量的技術(例如，參見日本特開平JP-A-H02-221647)。在該技術中，通過利用空氣質量流量傳感器測量氣缸內進氣體積并且進一步利用氧傳感器測量進氣的氧濃度來計算氣缸內氧進入量。對于空氣燃料比的控制，考慮根據如上所計算出的氧的量來控制噴入氣缸或進氣口內的燃料的量的前饋控制以提供良好結果。

專利文獻1：日本特開平JP-A-H02-221647

發明內容

發明要解決的問題

已知，在如上所述使用氧傳感器的情況下，需要補償例如由于該氧傳感器的劣化所引起的輸出值的變化。特別地，在氧傳感器僅配置在進氣系統內的情況下，需要高的氧傳感器精度。此外，與氧傳感器配置在進氣系統和非進氣系統內的情況相比，補償的必要性提高。由于該原因，JP-A-H02-221647中所公開的技術還在內燃機停止之后對氧傳感器的輸出值進行補償。

然而，在對氧傳感器的輸出值進行補償的情況下總是消耗電力，并且在車輛的情況下，該電力是從所安裝的電池供給的。當如JP-A-H02-221647中所公開的、在內燃機停止之后進行補償的情況下電池的電力不足時，擔心無法以精確狀態進行補償。更特別地，可能發生無法充分驅動氧傳感器的加熱器的情況、或者無法精確地控制感測元件的溫度的情況。此外，即使在進行補償的情況下，也擔心由于消耗了電池的電力而導致該電池容易耗盡。

因此，本發明的目的是提供如下一種傳感器控制裝置和傳感器控制系統，其中該傳感器控制裝置和傳感器控制系統能夠在抑制連同內燃機一起安裝的電池的電力消耗的情況下，抑制配備有加熱器的氧傳感器的測量精度劣化。

在第一方面(1)中，已通過提供以下來實現本發明的上述目的：一種傳感器控制裝置，用于連接至氧傳感器，所述氧傳感器包括：感測元件，用于測量內燃機的進氣中的氧濃度；以及加熱器，用于對所述感測元件進行加熱，所述傳感器控制裝置包括：檢測單元，用于檢測從所述感測元件輸出的與所述氧濃度相對應的輸出信號；以及計算單元，用于計算對所述氧濃度進行計算所使用的輸出信號的補償系數，其中，在所述內燃機處于運轉中并且處于能夠對所述進氣中的氧濃度進行估計的特定運轉狀態的情況下，所述計算單元收集計算所述補償系數時所使用的補償信息。