氧濃度傳感器的加熱器控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供即使在冷啟動(dòng)后通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的情況下、也能在合適的時(shí)期開(kāi)始對(duì)加熱器通電的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置。其包括：模式溫度計(jì)算部，該模式溫度計(jì)算部計(jì)算氧濃度傳感器周圍的模式溫度；熱量累積部，該熱量累積部將通過(guò)氧濃度傳感器的設(shè)置位置的熱量累積，計(jì)算出累積熱量；通電指示部，該通電指示部在累積熱量達(dá)到規(guī)定的通電開(kāi)始閾值時(shí)開(kāi)始對(duì)加熱器通電；重置部，該重置部在內(nèi)燃機(jī)的停止時(shí)或啟動(dòng)時(shí)重置累積熱量和通電開(kāi)始閾值，另一方面，在通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止時(shí)和再啟動(dòng)時(shí)不重置累積熱量和通電開(kāi)始閾值；校正部，該校正部考慮到通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的過(guò)程中的散熱的影響來(lái)校正累積熱量或通電開(kāi)始閾值。
【專利說(shuō)明】氧濃度傳感器的加熱器控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的廢氣通路中的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置，該裝置進(jìn)行具有用于對(duì)傳感器元件加熱的加熱器的氧濃度傳感器的加熱器控制。特別是涉及設(shè)置在能執(zhí)行怠速停止控制的內(nèi)燃機(jī)的廢氣通路中的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在以柴油機(jī)為代表的內(nèi)燃機(jī)的廢氣通路中設(shè)置氧濃度傳感器，該氧濃度傳感器用于檢測(cè)氧濃度、相對(duì)于理論空燃比的過(guò)量空氣系數(shù)(入值)。由氧濃度傳感器檢測(cè)出的信息例如用于燃料噴射量的偏差的校正、EGR量(廢氣再循環(huán)量)的偏差的校正、廢氣凈化裝置的異常診斷等。
[0003]作為氧濃度傳感器，使用具有由氧化鋯等固體電解質(zhì)形成的傳感器元件、并且具有用于將該傳感器元件保持在規(guī)定的活性溫度的加熱器的氧濃度傳感器。該氧濃度傳感器利用加熱器對(duì)傳感器元件加熱，當(dāng)傳感器元件達(dá)到活性溫度以上時(shí)，能與廢氣中的氧濃度相對(duì)應(yīng)地發(fā)出傳感器信號(hào)。
[0004]這里，在內(nèi)燃機(jī)的冷啟動(dòng)時(shí)，廢氣管內(nèi)處于低溫狀態(tài)，因此廢氣中所含的水蒸氣冷凝成水滴。雖然傳感器元件被加熱器加熱至800度左右，但如果冷凝水與傳感器元件接觸，則傳感器元件被急劇冷卻，可能會(huì)因熱沖擊而發(fā)生元件開(kāi)裂。因此，在內(nèi)燃機(jī)的冷啟動(dòng)時(shí)，判定排氣管內(nèi)的冷凝水已全部蒸發(fā)后，再進(jìn)行控制以使加熱器工作。
[0005]作為在加熱器控制中判定廢氣管內(nèi)的冷凝水已蒸發(fā)的方法，著眼于傳感器設(shè)置部位附近的熱收支。例如公開(kāi)了一種氣體傳感器的加熱器控制裝置，該裝置中，由ECU基于內(nèi)燃機(jī)和車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)算出內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后的廢氣管的傳感器設(shè)置部位附近的熱收支的對(duì)應(yīng)熱量數(shù)據(jù)，并且基于該熱量數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行廢氣管內(nèi)的干燥判定，基于該干燥判定的結(jié)果來(lái)控制加熱器的通電狀態(tài)(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)2007-138832號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的課題
另外，近年來(lái)，在裝載于車輛的內(nèi)燃機(jī)中，為了減少怠速中的噪音和廢氣排放，構(gòu)成為能執(zhí)行在車輛的暫時(shí)停止過(guò)程中使內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的控制(以下將這樣的控制稱為“怠速停止控制”)的內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)開(kāi)始實(shí)用化。
[0008]上述專利文獻(xiàn)I中記載的氣體傳感器的加熱器控制裝置在每次內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)，都會(huì)暫時(shí)重置熱量累積值，再次開(kāi)始進(jìn)行熱量累積。因此，在內(nèi)燃機(jī)的冷啟動(dòng)后反復(fù)進(jìn)行怠速停止控制的情況下，每次都要重置熱量累積值，傳感器設(shè)置部附近的溫度一直被識(shí)別成較低的溫度，廢氣管內(nèi)的干燥判定延遲，其結(jié)果是，對(duì)加熱器的通電可能會(huì)延遲。極端情況下，處于不會(huì)開(kāi)始對(duì)加熱器通電的狀態(tài)。
[0009]本發(fā)明的發(fā)明人鑒于該問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)通過(guò)采用即使在通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止時(shí)、也不將計(jì)算好的熱量累積值和通電開(kāi)始閾值重置、而是考慮到散熱的影響來(lái)校正熱量累積值和通電開(kāi)始閾值這樣的構(gòu)成，能解決該問(wèn)題，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明的目的是提供即使在冷啟動(dòng)后通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的情況下、也能在合適的時(shí)期開(kāi)始對(duì)加熱器通電的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置。
[0010]用于解決課題的手段
通過(guò)本發(fā)明，可提供氧濃度傳感器的加熱器控制裝置，能解決上述問(wèn)題；該氧濃度傳感器的加熱器控制裝置控制氧濃度傳感器中的加熱器的通電，該氧濃度傳感器安裝在能執(zhí)行在車輛的暫時(shí)停止過(guò)程中使內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的怠速停止控制的內(nèi)燃機(jī)的廢氣管中，具有檢測(cè)廢氣中的氧濃度的傳感器元件和對(duì)所述傳感器元件加熱的所述加熱器，該氧濃度傳感器的加熱器控制裝置的特征在于，包括:模式溫度計(jì)算部，該模式溫度計(jì)算部計(jì)算所述氧濃度傳感器周圍的模式溫度；熱量累積部，該熱量累積部將通過(guò)所述氧濃度傳感器的設(shè)置位置的熱量累積，計(jì)算出累積熱量；通電指示部，該通電指示部在所述累積熱量達(dá)到規(guī)定的通電開(kāi)始閾值時(shí)開(kāi)始對(duì)所述加熱器通電；重置部，該重置部在所述內(nèi)燃機(jī)的停止時(shí)或啟動(dòng)時(shí)重置所述累積熱量和所述通電開(kāi)始閾值，另一方面，在通過(guò)所述怠速停止控制使所述內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止時(shí)和再啟動(dòng)時(shí)不重置所述累積熱量和所述通電開(kāi)始閾值；校正部，該校正部考慮到通過(guò)所述怠速停止控制使所述內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的過(guò)程中的散熱的影響來(lái)校正所述累積熱量或所述通電開(kāi)始閾值。
[0011]即，本發(fā)明的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置的構(gòu)成是:在通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止時(shí)，不重置氧濃度傳感器的設(shè)置位置上的累積熱量或通電開(kāi)始閾值，考慮到散熱的影響來(lái)校正累積熱量或通電開(kāi)始閾值。因此，即使在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后反復(fù)通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的情況下，也能在合適的時(shí)期開(kāi)始對(duì)加熱器通電。因此，能防止氧濃度傳感器的元件開(kāi)裂，并且能防止采用氧濃度傳感器的傳感器值的控制的開(kāi)始延遲。
[0012]此外，本發(fā)明的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，優(yōu)選所述熱量累積部在所述模式溫度達(dá)到規(guī)定的累積開(kāi)始閾值時(shí)開(kāi)始所述熱量的累積。
[0013]通過(guò)如上所述計(jì)算累積熱量，能計(jì)算出從生成的冷凝水開(kāi)始蒸發(fā)的時(shí)期開(kāi)始的累積熱量，能以良好的精度推測(cè)冷凝水消失的時(shí)期。
[0014]此外，本發(fā)明的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，優(yōu)選所述模式溫度計(jì)算部基于所述氧濃度傳感器的設(shè)置位置上的熱量收支來(lái)計(jì)算所述模式溫度，并且預(yù)先考慮到由外界干擾的影響導(dǎo)致的溫度降低來(lái)設(shè)定所述累積開(kāi)始閾值。
[0015]通過(guò)如上所述計(jì)算模式溫度，并且如上所述設(shè)定累積開(kāi)始閾值，能在模式溫度的計(jì)算中考慮到很難重現(xiàn)的外界干擾的影響來(lái)決定累積熱量的計(jì)算開(kāi)始時(shí)期。
[0016]此外，本發(fā)明的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，優(yōu)選所述校正部考慮到通過(guò)所述怠速停止控制使所述內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的過(guò)程中的所述氧濃度傳感器的設(shè)置位置的假想溫度低于所述內(nèi)燃機(jī)的怠速狀態(tài)下的假想溫度的期間的散熱的影響來(lái)進(jìn)行所述校正。
[0017]通過(guò)如上所述進(jìn)行累積熱量或通電開(kāi)始閾值的校正，在設(shè)定累積開(kāi)始閾值時(shí)，能在產(chǎn)生了比已預(yù)先考慮的外界干擾的影響更大的散熱的影響的狀態(tài)下進(jìn)行校正，能恰當(dāng)?shù)嘏卸▽?duì)加熱器的通電開(kāi)始時(shí)期。[0018]此外，本發(fā)明的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，優(yōu)選所述校正部在通過(guò)所述怠速停止控制使所述內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止后，考慮到所述模式溫度低于規(guī)定的要校正閾值后的期間的散熱的影響來(lái)進(jìn)行所述校正。
[0019]通過(guò)如上所述進(jìn)行累積熱量或通電開(kāi)始閾值的校正，在設(shè)定累積開(kāi)始閾值時(shí)，能以較高的精度來(lái)掌握產(chǎn)生了比已預(yù)先考慮的外界干擾的影響更大的散熱的影響的狀態(tài)并開(kāi)始進(jìn)行校正，能恰當(dāng)?shù)嘏卸▽?duì)加熱器的通電開(kāi)始時(shí)期。
[0020]此外，本發(fā)明的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，優(yōu)選所述校正部求出所述內(nèi)燃機(jī)的怠速狀態(tài)下的假想溫度和通過(guò)所述怠速停止控制使所述內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的過(guò)程中的假想溫度的差值，并且將與所述差值相當(dāng)?shù)臒崃繌乃隼鄯e熱量中減去或者與所述通電開(kāi)始閾值相加。
[0021]通過(guò)如上所述進(jìn)行累積熱量或通電開(kāi)始閾值的校正，在設(shè)定累積開(kāi)始閾值時(shí)，能考慮到除去了已預(yù)先考慮的外界干擾的影響的散熱的影響來(lái)進(jìn)行校正，能更恰當(dāng)?shù)嘏卸▽?duì)加熱器的通電開(kāi)始時(shí)期。
[0022]此外，本發(fā)明的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，優(yōu)選所述校正部在通過(guò)所述怠速停止控制使所述內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的過(guò)程中將與所述差值相當(dāng)?shù)臒崃坷鄯e，在所述內(nèi)燃機(jī)再啟動(dòng)時(shí)將所述熱量的累積值從所述累積熱量中減去或者與所述通電開(kāi)始閾值相加。
[0023]通過(guò)如上所述進(jìn)行計(jì)算來(lái)反映出校正量，能實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止時(shí)的控制裝置的計(jì)算負(fù)擔(dān)的減輕。
[0024]此外，本發(fā)明的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，優(yōu)選在通過(guò)所述怠速停止控制使所述內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的過(guò)程中，當(dāng)所述自動(dòng)停止的持續(xù)時(shí)間達(dá)到規(guī)定的校正解除閾值以上時(shí)或者所述模式溫度低于所述累積開(kāi)始閾值時(shí)，所述校正部中止校正量的計(jì)算，并且將已經(jīng)反映的校正量重置。
[0025]通過(guò)如上所述在內(nèi)燃機(jī)的自動(dòng)停止時(shí)間達(dá)到校正解除閾值以上時(shí)或者模式溫度低于累積開(kāi)始閾值時(shí)中止校正量的計(jì)算，并且將已經(jīng)反映的校正量重置，在成為氧濃度傳感器的設(shè)置位置的周圍溫度降低的狀態(tài)時(shí)，能在下一次再啟動(dòng)以后、模式溫度達(dá)到累積開(kāi)始閾值以上后重新開(kāi)始熱量的累積，進(jìn)行與通電開(kāi)始閾值的比較，因此能在合適的時(shí)期對(duì)加熱器通電，并同時(shí)能實(shí)現(xiàn)控制裝置的負(fù)擔(dān)的減輕。
[0026]此外，本發(fā)明的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，優(yōu)選所述校正部在校正后的所述累積熱量小于規(guī)定的下限值時(shí)或者校正后的所述通電開(kāi)始閾值達(dá)到規(guī)定的上限值時(shí)停止后續(xù)的所述校正。
[0027]通過(guò)如上所述對(duì)累積熱量設(shè)置下限或者對(duì)通電開(kāi)始閾值設(shè)定上限，能防止偏離實(shí)際的冷凝水的產(chǎn)生狀況來(lái)判定通電開(kāi)始時(shí)期，能防止對(duì)加熱器的通電開(kāi)始時(shí)的延遲。
[0028]另外，本說(shuō)明書(shū)中，如無(wú)特別說(shuō)明，記載為“內(nèi)燃機(jī)的自動(dòng)停止”或“內(nèi)燃機(jī)的再啟動(dòng)”的情況下，是指通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)停止或啟動(dòng)，只是記載為“內(nèi)燃機(jī)的停止”或“內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)”的情況下，是指不通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)停止或啟動(dòng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是用于對(duì)具有氧濃度傳感器的加熱器控制裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明的圖。[0030]圖2是用于對(duì)氧濃度傳感器的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0031]圖3是用于對(duì)作為氧濃度傳感器的加熱器控制裝置的電子控制裝置的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0032]圖4是表示氧濃度傳感器的設(shè)置位置的周圍溫度的變化的圖。
[0033]圖5是表示氧濃度傳感器的設(shè)置位置的周圍溫度的變化的圖。
[0034]圖6是用于對(duì)由第一實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置執(zhí)行的加熱器控制方法的主程序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。
[0035]圖7是用于對(duì)熱量累積的開(kāi)始時(shí)期的判定方法的程序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。
[0036]圖8是用于對(duì)累積熱量的計(jì)算方法的程序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。
[0037]圖9是用于對(duì)校正量的計(jì)算方法的程序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。
[0038]圖10是用于對(duì)加熱器控制方法進(jìn)行說(shuō)明的時(shí)序圖。
[0039]圖11是用于對(duì)由第二實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置執(zhí)行的加熱器控制方法的主程序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。
[0040]圖12是表示加熱器釋放(heater release)持續(xù)判定方法的程序的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置的相關(guān)實(shí)施方式進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0042]另外，如無(wú)特別說(shuō)明，各圖中標(biāo)以相同符號(hào)的均表示相同的構(gòu)成要素，適當(dāng)?shù)厥÷哉f(shuō)明。
[0043][第一實(shí)施方式]
圖1是用于對(duì)具有氧濃度傳感器的加熱器控制裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖2是用于對(duì)氧濃度傳感器的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖3是用于對(duì)作為氧濃度傳感器的加熱器控制裝置的電子控制裝置的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖4是表示氧濃度傳感器的設(shè)置位置的周圍溫度的變化的圖。圖5是模式地表示氧濃度傳感器的設(shè)置位置的周圍溫度的變化的圖。圖6是用于對(duì)由第一實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置執(zhí)行的加熱器控制方法的主程序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。圖7是用于對(duì)熱量累積的開(kāi)始時(shí)期的判定方法的程序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。圖8是用于對(duì)累積熱量的計(jì)算方法的程序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。圖9是用于對(duì)校正量的計(jì)算方法的程序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。圖10是用于對(duì)加熱器控制方法進(jìn)行說(shuō)明的時(shí)序圖。
[0044]1.內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)的構(gòu)成
圖1中，內(nèi)燃機(jī)I代表性的是柴油機(jī)，具有多個(gè)燃料噴射閥5，并且與供廢氣流通的廢氣管3連接。燃料噴射閥5由電子控制裝置30進(jìn)行通電控制，電子控制裝置30基于機(jī)器轉(zhuǎn)速和加速操作量及其它信息來(lái)計(jì)算燃料噴射量，并且基于算出的燃料噴射量來(lái)求出燃料噴射閥5的通電時(shí)期及通電時(shí)間，執(zhí)行燃料噴射閥5的通電控制。
[0045]與內(nèi)燃機(jī)I連接的廢氣管3具有廢氣凈化構(gòu)件11。廢氣凈化構(gòu)件11是用于將從內(nèi)燃機(jī)I排出的廢氣凈化的催化劑或過(guò)濾器，廢氣管3具有一個(gè)或多個(gè)催化劑或過(guò)濾器作為廢氣凈化構(gòu)件11。作為廢氣凈化構(gòu)件11，代表性地可例舉氧化催化劑或微粒過(guò)濾器、NOx催化劑，但無(wú)特別限制。[0046]此外，廢氣凈化構(gòu)件11的上游側(cè)設(shè)置有氧濃度傳感器20。氧濃度傳感器20的傳感器信號(hào)輸入至電子控制裝置30。氧濃度傳感器20的設(shè)置位置和廢氣凈化構(gòu)件11的設(shè)置位置的關(guān)系無(wú)特別限制，既可以在廢氣凈化構(gòu)件11的下游側(cè)設(shè)置氧濃度傳感器20，也可以在多個(gè)催化劑或過(guò)濾器之間設(shè)置氧濃度傳感器20。
[0047]2.氧濃度傳感器的構(gòu)成
圖2簡(jiǎn)要地表示氧濃度傳感器20的構(gòu)成。氧濃度傳感器20具有包括第一電極21、第ニ電極22、保護(hù)層23、固體電解質(zhì)層24的傳感器兀件25。固體電解質(zhì)層24配置在第一電極21和第二電極22之間。第一電極21被保護(hù)層23被覆，保護(hù)層23在廢氣管3內(nèi)暴露在廢氣中。第二電極22配置在標(biāo)準(zhǔn)氣室27內(nèi)。
[0048]此外，將標(biāo)準(zhǔn)氣室27夾在中間、位于固體電解質(zhì)層24的相反側(cè)的固體電解質(zhì)體28具有加熱器26。該加熱器26以通過(guò)通電而發(fā)熱的發(fā)熱電阻體的形式構(gòu)成，通過(guò)電子控制裝置30來(lái)進(jìn)行通電控制。傳感器元件25在規(guī)定溫度以上的狀態(tài)下活化，能檢測(cè)氧濃度，因此在內(nèi)燃機(jī)I啟動(dòng)時(shí)將加熱器26通電,對(duì)傳感器兀件25加熱。
[0049]3.電子控制裝置(加熱器控制裝置)
(I)基本構(gòu)成
圖3用功能性模塊來(lái)表示電子控制裝置30的構(gòu)成中與氧濃度傳感器20的加熱器控制相關(guān)的部分。該電子控制裝置30具有作為氧濃度傳感器的加熱器控制裝置的功能。
[0050]電子控制裝置30以公知的微型計(jì)算機(jī)為中心構(gòu)成，具有ISS工作檢測(cè)部31、模式溫度計(jì)算部33、熱量累積部35、通電指示部37、重置部39、校正部41。具體而言，這些各方法通過(guò)用微型計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0051]此外，電子控制裝置30具有由RAM和ROM等存儲(chǔ)元件構(gòu)成的未圖示的存儲(chǔ)部、以及用于對(duì)氧濃度傳感器20的加熱器27進(jìn)行通電的加熱器驅(qū)動(dòng)電路43。存儲(chǔ)部中預(yù)先存儲(chǔ)有控制程序及各種計(jì)算映射，并且寫(xiě)入上述各部的計(jì)算結(jié)果等。
[0052]ISS工作檢測(cè)部31構(gòu)成為檢測(cè)由怠速停止控制產(chǎn)生的內(nèi)燃機(jī)I的自動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)。具體而言，構(gòu)成為檢測(cè)從怠速停止條件成立到再啟動(dòng)條件成立為止的期間，將其作為內(nèi)燃機(jī)I的自動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)。
[0053]模式溫度計(jì)算部33構(gòu)成為計(jì)算氧濃度傳感器20的設(shè)置位置周圍的模式溫度Tmdl。具體而言，模式溫度計(jì)算部33構(gòu)成為以內(nèi)燃機(jī)I啟動(dòng)時(shí)的初始溫度TO為基礎(chǔ)，基于氧濃度傳感器20的設(shè)置位置周圍的熱量收支來(lái)推測(cè)周圍溫度的升降，從而計(jì)算模式溫度Tmdl。周圍溫度例如可以是氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的廢氣管3的壁溫。初始溫度TO可以是由設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)I的進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的溫度傳感器檢測(cè)出的溫度，除此之外也可以采用使用與氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的周圍溫度相關(guān)的信息來(lái)設(shè)定初始溫度TO等各種方法。
[0054]熱量累積部35構(gòu)成為在通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止的過(guò)程中，在模式溫度Tmdl在累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre以上的狀態(tài)下，將通過(guò)氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的熱量H累積起來(lái)，算出累積熱量2H。具體而言，熱量累積部35構(gòu)成為判定由模式溫度計(jì)算部33算出的模式溫度Tmdl是否在累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre以上，當(dāng)模式溫度Tmdl達(dá)到累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre以上吋，開(kāi)始熱量H的累積。累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre用于判別氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的周圍溫度是否已達(dá)到冷凝水能夠蒸發(fā)的溫度，預(yù)先與內(nèi)燃機(jī)I機(jī)器排氣系統(tǒng)的形式等相對(duì)應(yīng)地設(shè)定為最佳值。
[0055]這里，第一實(shí)施方式的電子控制裝置30中，預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等求出初始溫度TO和產(chǎn)生的冷凝水能夠蒸發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)溫度(露點(diǎn)溫度)的關(guān)系，并且將其與通過(guò)模式溫度Tmdl的計(jì)算無(wú)法重現(xiàn)的外界干擾的影響所導(dǎo)致的溫度降低量相加，作為累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre。即，第一實(shí)施方式的電子控制裝置30中，風(fēng)等外界干擾對(duì)氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的周圍溫度的影響不納入模式溫度Tmdl的計(jì)算，而是預(yù)先納入累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre。累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre既可以是固定值，也可以是根據(jù)內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)條件和排氣系統(tǒng)周圍的環(huán)境條件等而變動(dòng)的值。
[0056]通電指示部37構(gòu)成為當(dāng)由熱量累積部35算出的累積熱量達(dá)到規(guī)定的通電開(kāi)始閾值2H_thre時(shí)，將加熱器釋放狀態(tài)設(shè)為開(kāi)(on)，對(duì)加熱器驅(qū)動(dòng)電路43發(fā)出指示信號(hào)，從而對(duì)氧濃度傳感器20中設(shè)置的加熱器27進(jìn)行通電。第一實(shí)施方式的電子控制裝置30中，不通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止的情況下，通電開(kāi)始閾值2H_thre是相當(dāng)于從冷凝水開(kāi)始蒸發(fā)到全部冷凝水的蒸發(fā)結(jié)束為止所需的熱量的總量的值，可以預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等設(shè)定為最佳值。
[0057]重置部39構(gòu)成為在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，將存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部的模式溫度Tmdl、累積熱量 和通電開(kāi)始閾值2H_thre暫時(shí)重置。這里，設(shè)定為在通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自
動(dòng)停止后的再啟動(dòng)時(shí)，不重置模式溫度Tmdl、累積熱量和通電開(kāi)始閾值2H_thre。
[0058]校正部41構(gòu)成為考慮到通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止的過(guò)程中的散熱的影響來(lái)校正通電開(kāi)始閾值2H_thre。
[0059]即，第一實(shí)施方式的電子控制裝置30構(gòu)成為在通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止和再啟動(dòng)的情況下，不重置模式溫度Tmdl、累積熱量和通電開(kāi)始閾值2H_thre，而是考慮到自動(dòng)停止過(guò)程中的散熱的影響來(lái)校正通電開(kāi)始閾值2H_thre，從而能在合適的時(shí)期開(kāi)始對(duì)氧濃度傳感器20的加熱器27通電。
[0060]參照?qǐng)D4和圖5，對(duì)由第一實(shí)施方式的電子控制裝置30的校正部41執(zhí)行的校正的概要進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0061]第一實(shí)施方式的電子控制裝置30的存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)有與外界氣體溫度和內(nèi)燃機(jī)I處于怠速狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)時(shí)的氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的周圍溫度相對(duì)應(yīng)地預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等求出怠速狀態(tài)下的周圍溫度的變化和內(nèi)燃機(jī)I的停止?fàn)顟B(tài)下的周圍溫度的變化的信息。圖4(a)?(c)分別示出外界氣體溫度為25°C、0°C、_25°C時(shí)的氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的周圍溫度的變化的一例。
[0062]由該圖4(a)?(C)可以理解，在內(nèi)燃機(jī)I處于怠速狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)后的規(guī)定期間，怠速狀態(tài)下的溫度降低量大于停止?fàn)顟B(tài)下的溫度降低量。其原因在于，周圍溫度被低溫的廢氣強(qiáng)制性地冷卻。另ー方面，內(nèi)燃機(jī)I處于怠速狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)后經(jīng)過(guò)規(guī)定期間后，停止?fàn)顟B(tài)下的溫度降低量大于怠速狀態(tài)下的溫度降低量。其原因在于，在周圍溫度有一定程度降低的狀態(tài)下，比怠速狀態(tài)的廢氣溫度更低的外界氣體溫度所產(chǎn)生的散熱的影響増大。
[0063]因此，第一實(shí)施方式的電子控制裝置30的校正部41構(gòu)成為將怠速狀態(tài)下的假想溫度和停止?fàn)顟B(tài)下的假想溫度達(dá)到一致時(shí)的溫度作為要校正閾值，通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止后，考慮到模式溫度Tmdl低于要校正閾值后的期間的散熱的影響來(lái)校正通電開(kāi)始閾值2H_thre。[0064]具體而言，在模式溫度Tmdl低于要校正閾值后，校正部41參照?qǐng)D4(a)?(C)中例舉的溫度降低量的信息，與自動(dòng)停止后的經(jīng)過(guò)時(shí)間相對(duì)應(yīng)地求出怠速狀態(tài)下的假想溫度和停止?fàn)顟B(tài)下的假想溫度的差值，并且將該溫度的差值換算成熱量。也可以不采用自動(dòng)停止后的經(jīng)過(guò)時(shí)間，而是采用低于要校正閾值后的經(jīng)過(guò)時(shí)間。然后，校正部41在直到內(nèi)燃機(jī)I再啟動(dòng)為止的期間持續(xù)進(jìn)行熱量的累積，作為用于校正通電開(kāi)始閾值2H_thre的熱量校正量。
[0065]圖5模式地表示內(nèi)燃機(jī)I處于怠速狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)后的氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的周圍溫度的變化。圖5中，在tl的時(shí)刻，內(nèi)燃機(jī)I成為怠速狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)，在t2的時(shí)刻，各狀態(tài)解除。
[0066]在怠速狀態(tài)下，周圍溫度暫時(shí)降低，但在第一實(shí)施方式的電子控制裝置30中，關(guān)于因?yàn)樵摐囟冉档土慷サ臒崃?N斜線區(qū)域A)，將其作為設(shè)定累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre時(shí)的外界干擾的影響來(lái)考慮。即，只要不通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I處于自動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)，就無(wú)需校正通電開(kāi)始閾值2H_thre。
[0067]另ー方面，在內(nèi)燃機(jī)I的停止?fàn)顟B(tài)下，周圍溫度的降低量大于怠速狀態(tài)下的溫度降低量。第一實(shí)施方式的電子控制裝置30的校正部41考慮到因?yàn)椴蛔鳛橥饨绺蓴_的影響考慮的溫度降低量而進(jìn)一歩失去的熱量(N斜線區(qū)域B)來(lái)校正通電開(kāi)始閾值2H_thre。
[0068](2)控制方法
接著，對(duì)由第一實(shí)施方式的電子控制裝置30執(zhí)行的加熱器控制方法進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0069](2-1)流程圖
圖6?圖9表示由第一實(shí)施方式的電子控制裝置30執(zhí)行的加熱器控制的流程圖。另夕卜，加熱器控制的程序在內(nèi)燃機(jī)I啟動(dòng)時(shí)始終執(zhí)行。
[0070]首先，在步驟SI中，如果點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)，則在步驟S2中，將存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部的模式溫度Tmdl、累積熱量和通電開(kāi)始閾值2H_thre重置。接著，在步驟S3中，進(jìn)行是否開(kāi)始熱量累積的判定。
[0071]圖7是表示是否開(kāi)始熱量累積的判定方法的一例的流程圖。該例中，首先在步驟S21中，基于進(jìn)氣溫度傳感器和廢氣溫度傳感器等傳感器信息來(lái)設(shè)定初始溫度TO后，在步驟S22中，計(jì)算出氧濃度傳感器20的設(shè)置位置周圍的模式溫度Tmdl。模式溫度Tmdl例如通過(guò)將氧濃度傳感器20的設(shè)置位置上的受熱量和散熱量的熱量收支換算成溫度變化量、并且與初始溫度TO相加來(lái)算出。
[0072]具體而言，使用預(yù)先存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部等的映射信息等，根據(jù)廢氣溫度、機(jī)器轉(zhuǎn)速、燃料噴射量等信息計(jì)算出受熱量，并且根據(jù)外界氣體溫度、車速等信息計(jì)算出散熱量，將受熱量減去散熱量而算出的有效熱量轉(zhuǎn)換成溫度變化量，從而求出単位周期的溫度變化量。然后，將該溫度變化量與初始溫度TO相加，從而算出模式溫度Tmdl。但是，模式溫度Tmdl的計(jì)算方法不限定于該例。
[0073]如果在步驟S22中算出模式溫度Tmdl，則接著在步驟S23中，可以判別模式溫度Tmdl是否達(dá)到累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre。在步驟S23中，在模式溫度Tmdl低于累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre的情況下(No的情況下)，返回至步驟S22,反復(fù)進(jìn)行模式溫度Tmdl的計(jì)算和判定，直至模式溫度Tmdl達(dá)到累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre以上。另ー方面,在步驟S23中，在模式溫度Tmdl在累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre以上的情況下(Yes的情況下)，結(jié)束是否開(kāi)始熱量累積的判定，前進(jìn)至步驟S4，開(kāi)始通過(guò)氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的熱量的累積。
[0074]圖8是表示累積熱量的計(jì)算方法的一例的流程圖。該例中，首先在步驟S31中，讀取廢氣流量、燃料噴射量、廢氣溫度、機(jī)器轉(zhuǎn)速等信息。這些信息既可以是用傳感器檢測(cè)的信息，也可以是通過(guò)計(jì)算而推測(cè)出的信息。
[0075]接著，在步驟S32中，基于步驟S31中讀取的信息，在本次計(jì)算周期中算出通過(guò)氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的熱量H。具體而言，第一實(shí)施方式的電子控制裝置30中，將設(shè)置有氧濃度傳感器20的廢氣管的入口部分的廢氣溫度減去露點(diǎn)溫度(=累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre)，將其乘以廢氣的比熱及廢氣質(zhì)量流量，從而算出単位周期的通過(guò)熱量H。然后，在步驟S33中，將步驟S32中求得的單位時(shí)間的熱量H與已經(jīng)存儲(chǔ)好的累積熱量2 H相加，從而將累積熱量更新后，前進(jìn)至步驟S5。廢氣的比熱可以預(yù)先設(shè)定。
[0076]返回至圖6，通過(guò)步驟S4求得累積熱量后，在步驟S5中，判別累積熱量2H是否在通電開(kāi)始閾值2H_thre以上。累積熱量2H小于通電開(kāi)始閾值2H_thre的情況下(No的情況下)，前進(jìn)至步驟S7，判別內(nèi)燃機(jī)I是否通過(guò)怠速停止控制而成為自動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)。內(nèi)燃機(jī)I未通過(guò)怠速停止控制而成為自動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)的情況下(No的情況下)，返回至步驟S4，反復(fù)進(jìn)行熱量H的累積以及累積熱量和通電開(kāi)始閾值2H_thre的比較。
[0077]另ー方面，在步驟S7中，在內(nèi)燃機(jī)I通過(guò)怠速停止控制而成分自動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)的情況下(Yes的情況下)，前進(jìn)至步驟S8，進(jìn)行校正量的計(jì)算。
[0078]圖9是表示校正量的計(jì)算方法的一例的流程圖。該例中，首先在步驟S41中，判別氧濃度傳感器20的設(shè)置位置周圍的模式溫度Tmdl是否在累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre以上。雖然在流程圖上未體現(xiàn)，但模式溫度Tmdl按照?qǐng)D7的步驟S21?步驟S22的順序持續(xù)地計(jì)算。
[0079]模式溫度Tmdl低于累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre的情況下(No的情況下)，產(chǎn)生冷凝水的可能性高，因此前進(jìn)至步驟S46，重置存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部的熱量校正量、已經(jīng)反映的熱量校正量和累積熱量2H，前進(jìn)至步驟S9。此時(shí)，在內(nèi)燃機(jī)I再啟動(dòng)時(shí)，與不通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I停止時(shí)同樣，不開(kāi)始熱量累積，直到模式溫度Tmdl達(dá)到累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre以上為止。
[0080]另ー方面，在步驟S41中，在模式溫度Tmdl在累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre以上的情況下(Yes的情況下)，前進(jìn)至步驟S42，判別通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止的持續(xù)時(shí)間是否小于校正解除閾值。持續(xù)時(shí)間在校正解除閾值以上的情況下(No的情況下)，氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的周圍溫度降低，產(chǎn)生冷凝水的可能性高，因此前進(jìn)至步驟S46，重置存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部的熱量校正量、已經(jīng)反映的熱量校正量和累積熱量2H，前進(jìn)至步驟S9。此時(shí)，在內(nèi)燃機(jī)I再啟動(dòng)時(shí)，也與不通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I停止時(shí)同樣，不開(kāi)始熱量累積，直到模式溫度Tmdl達(dá)到累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre以上為止。
[0081]另ー方面，在步驟S42中，在持續(xù)時(shí)間小于校正解除閾值的情況下(Yes的情況下)，前進(jìn)至步驟S43，判別模式溫度Tmdl是否低于要校正閾值。在模式溫度Tmdl低于要校正閾值的情況下(No的情況下)，在本次計(jì)算周期中不進(jìn)行熱量校正量的計(jì)算，返回至步驟S9。
[0082]另ー方面，模式溫度Tmdl低于要校正閾值的情況下(Yes的情況下)，前進(jìn)至步驟S44，計(jì)算本次計(jì)算周期中的熱量校正量。如果求出本次計(jì)算周期中的熱量校正量，則接著在步驟S45中，將存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部的熱量校正量與本次計(jì)算周期中的熱量校正量相加，更新熱量校正量。
[0083]如果參照?qǐng)D4和圖5對(duì)步驟S43?步驟S45中的熱量校正量的累積進(jìn)行說(shuō)明，則如圖4(a)?(C)所示，如果在內(nèi)燃機(jī)I處于怠速狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)后經(jīng)過(guò)規(guī)定期間，則停止?fàn)顟B(tài)下的溫度降低量大于怠速狀態(tài)下的溫度降低量。因此，在步驟S43中，將怠速狀態(tài)下的假想溫度和停止?fàn)顟B(tài)下的假想溫度達(dá)到一致時(shí)的溫度作為要校正閾值，判別模式溫度Tmdl是否低于要校正閾值。
[0084]此外，在步驟S44中，參照?qǐng)D4(a)?(C)中例舉的溫度降低量的信息，與自動(dòng)停止后的經(jīng)過(guò)時(shí)間相對(duì)應(yīng)地求出怠速狀態(tài)下的假想溫度和停止?fàn)顟B(tài)下的假想溫度的差值，并且將溫度的差值換算成熱量，作為本次計(jì)算周期的熱量校正量。也可以不是自動(dòng)停止后的經(jīng)過(guò)時(shí)間，而是模式溫度Tmdl達(dá)到要校正閾值后的經(jīng)過(guò)時(shí)間。
[0085]然后，在步驟S45中，將熱量校正量累積起來(lái)。該步驟S45中求得的熱量校正量的累積值是從通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止時(shí)到本次計(jì)算周期為止的期間產(chǎn)生的、在設(shè)定通電開(kāi)始閾值2H_thre時(shí)不考慮的散熱量的總量。如果結(jié)束熱量校正量的累積，則前進(jìn)至步驟S9。
[0086]如果返回至圖6，結(jié)束步驟S8中的校正量的計(jì)算流程，則前進(jìn)至步驟S9，判別內(nèi)燃機(jī)I的再啟動(dòng)條件是否成立。反復(fù)進(jìn)行步驟S8的校正量的計(jì)算和步驟S9的再啟動(dòng)條件成立的判定，直到再啟動(dòng)條件成立為止。
[0087]在步驟S9中再啟動(dòng)條件成立的情況下(Yes的情況下)，前進(jìn)至步驟S10，判別是否要重置在本次自動(dòng)停止中計(jì)算出的熱量校正量、已經(jīng)反映在通電開(kāi)始閾值2H_thre上的校正量和累積熱量2 H。如果在重置結(jié)束的狀態(tài)下(Yes的情況下)，則返回至步驟S3，與不通過(guò)怠速停止控制來(lái)使內(nèi)燃機(jī)I停止時(shí)同樣，重新從頭開(kāi)始計(jì)算。
[0088]另ー方面，未重置熱量校正量等的情況下(No的情況下)，前進(jìn)至步驟SI I，將步驟S8中求得的熱量校正量與通電開(kāi)始閾值2H_thre相加，更新通電開(kāi)始閾值2H_thre。此時(shí)，優(yōu)選預(yù)先對(duì)通電開(kāi)始閾值2H_thre設(shè)定上限值，在更新后的通電開(kāi)始閾值2H_thre超過(guò)上限值的情況下，將該上限值作為通電開(kāi)始閾值2H_thre。通過(guò)對(duì)通電開(kāi)始閾值2H_thre設(shè)定上限，能防止偏離實(shí)際的冷凝水的產(chǎn)生狀況來(lái)判定通電開(kāi)始時(shí)期，能防止對(duì)加熱器27的通電開(kāi)始的延遲。
[0089]求出通電開(kāi)始閾值2H_thre后,返回至步驟S4,反復(fù)進(jìn)行之前的步驟。然后,在步驟S5中，在累積熱量達(dá)到通電開(kāi)始閾值2H_thre的情況下(Yes的情況下)，推測(cè)在氧濃度傳感器20的設(shè)置位置上所有冷凝水都已消失，因此前進(jìn)至步驟S6，將加熱器釋放狀態(tài)設(shè)為開(kāi)，開(kāi)始對(duì)氧濃度傳感器20的加熱器27通電后，結(jié)束該程序。
[0090]如果將這里所說(shuō)明的加熱器控制方法以時(shí)序圖表示，則如圖10所示。圖10所示為表示內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、加熱器27的通電狀態(tài)、模式溫度和累積熱量的推移的時(shí)序圖。
[0091]如果在tl的時(shí)刻啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)1，則電子控制裝置30從該時(shí)刻開(kāi)始模式溫度Tmdl的計(jì)算。接著，在t2的時(shí)刻,如果模式溫度Tmdl達(dá)到累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre,則電子控制裝置30開(kāi)始進(jìn)行累積熱量2 H的計(jì)算。
[0092]接著，在t3的時(shí)刻，如果通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I處于自動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)，則中斷累積熱量SH的計(jì)算，直到再啟動(dòng)的t4的時(shí)刻為止。此外，在此過(guò)程中，雖然模式溫度Tmdl降低，但電子控制裝置30不校正累積熱量2H，另ー方面，將在此過(guò)程中累積的散熱量與再啟動(dòng)時(shí)的通電開(kāi)始閾值2H_thre相加。
[0093]內(nèi)燃機(jī)I再啟動(dòng)的t4的時(shí)刻以后，電子控制裝置30重新開(kāi)始累積熱量的計(jì)算。然后，即使在通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止的t5?t6的期間，也同樣地進(jìn)行通電開(kāi)始閾值2H_thre的校正。
[0094]然后，在t7的時(shí)刻，如果累積熱量達(dá)到通電開(kāi)始閾值2H_thre，則電子控制裝置30開(kāi)始對(duì)加熱器27通電。
[0095]以上，第一實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置構(gòu)成為在通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止時(shí)，不重置氧濃度傳感器20的設(shè)置位置上的模式溫度Tmdl、累積熱量2 H、通電開(kāi)始閾值2 H_thre，而是考慮到散熱的影響來(lái)校正通電開(kāi)始閾值2H_thre。因此，即使在內(nèi)燃機(jī)I啟動(dòng)后反復(fù)通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止和再啟動(dòng)的情況下，也能在合適的時(shí)期開(kāi)始對(duì)氧濃度傳感器20的加熱器27通電。因此，能防止氧濃度傳感器20的元件開(kāi)裂，并且能防止采用氧濃度傳感器20的傳感器值的控制的開(kāi)始延遲。
[0096]此外，第一實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，熱量累積部35在模式溫度Tmdl達(dá)到累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre時(shí)開(kāi)始熱量的累積。因此，能計(jì)算出從生成的冷凝水開(kāi)始蒸發(fā)的時(shí)期開(kāi)始的累積熱量，能以良好的精度推測(cè)冷凝水消失的時(shí)期。
[0097]此外，第一實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，模式溫度計(jì)算部33基于氧濃度傳感器20的設(shè)置位置上的熱量收支來(lái)計(jì)算模式溫度Tmdl，并且預(yù)先考慮到外界干擾的影響所導(dǎo)致的溫度降低來(lái)設(shè)定累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre。因此，通過(guò)模式溫度Tmdl的計(jì)算，能考慮到很難重現(xiàn)的外界干擾的影響來(lái)決定累積熱量的計(jì)算開(kāi)始時(shí)期。
[0098]此外，第一實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，校正部41考慮到通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止的過(guò)程中的氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的假想溫度低于內(nèi)燃機(jī)I的怠速狀態(tài)下的假想溫度的期間的散熱的影響來(lái)進(jìn)行校正。因此，在設(shè)定累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre吋，能在產(chǎn)生了比已預(yù)先考慮的外界干擾的影響更大的散熱的影響的狀態(tài)下進(jìn)行校正，能恰當(dāng)?shù)嘏卸▽?duì)加熱器27的通電開(kāi)始時(shí)期。
[0099]此外，第一實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，校正部41在通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止后，考慮到溫度Tmdl低于要校正閾值后的期間的散熱的影響來(lái)進(jìn)行校正。因此，在設(shè)定累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre時(shí)，能以較高的精度來(lái)掌握產(chǎn)生了比已預(yù)先考慮的外界干擾的影響更大的散熱的影響的狀態(tài)并開(kāi)始進(jìn)行校正，能恰當(dāng)?shù)嘏卸▽?duì)加熱器27的通電開(kāi)始時(shí)期。
[0100]此外，在第一實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，校正部41求出內(nèi)燃機(jī)I的怠速狀態(tài)下的假想溫度和通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止的過(guò)程中的假想溫度的差值，并且將溫度的差值換算成熱量，與通電開(kāi)始閾值2H_thre相加。因此，在設(shè)定累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre時(shí)，能考慮到除去了已預(yù)先考慮的外界干擾的影響的散熱的影響來(lái)進(jìn)行校正，能更恰當(dāng)?shù)嘏卸▽?duì)加熱器27的通電開(kāi)始時(shí)期。
[0101]此外，在第一實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，校正部41在通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止的過(guò)程中，求出與怠速狀態(tài)下的假想溫度和停止?fàn)顟B(tài)下的假想溫度的差值相當(dāng)?shù)臒崃浚趦?nèi)燃機(jī)I再啟動(dòng)時(shí)，將熱量的累積值作為熱量校正量，與通電開(kāi)始閾值2H_thre相加。因此，能實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)I的自動(dòng)停止時(shí)的電子控制裝置30的計(jì)算負(fù)擔(dān)和合適的負(fù)擔(dān)的減輕。
[0102]此外，第一實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止的持續(xù)時(shí)間達(dá)到規(guī)定的校正解除閾值以上時(shí)以及模式溫度Tmdl低于累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre時(shí)，校正部41中止校正量的計(jì)算，并且重置已經(jīng)反映的校正量。因此，氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的周圍溫度降低、成為容易產(chǎn)生冷凝水的狀態(tài)時(shí)，在下一次再啟動(dòng)時(shí)以后，當(dāng)模式溫度Tmdl達(dá)到累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre以上后，重新開(kāi)始熱量的累積，與通電開(kāi)始閾值2H_thre進(jìn)行比較，因此能在合適的時(shí)期對(duì)加熱器通電，并同時(shí)能實(shí)現(xiàn)電子控制裝置30的負(fù)擔(dān)的減輕。
[0103]此外，第一實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，對(duì)通電開(kāi)始閾值2H_thre設(shè)定上限，因此能防止偏離實(shí)際的冷凝水的產(chǎn)生狀況來(lái)判定通電開(kāi)始時(shí)期，能防止對(duì)加熱器的通電開(kāi)始時(shí)的延遲。
[0104][第二實(shí)施方式]
本發(fā)明的第二實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，直到開(kāi)始對(duì)加熱器通電為止的流程與第一實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器靜置裝置同樣地構(gòu)成。但是，第二實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置構(gòu)成為暫時(shí)開(kāi)始對(duì)加熱器通電后，能考慮到通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的過(guò)程中的氧濃度傳感器的設(shè)置位置的周圍溫度來(lái)停止對(duì)加熱器通電。
[0105]圖11是用于對(duì)由第二實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置執(zhí)行的加熱器控制方法的主程序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。圖12是表示加熱器釋放持續(xù)判定方法的程序的流程圖。以下，沿著這些流程圖對(duì)由第二實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置執(zhí)行的加熱器控制方法進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于排氣系統(tǒng)的構(gòu)成，可以與第一實(shí)施方式相同，因此參照?qǐng)D1和圖2。
[0106]第二實(shí)施方式的加熱器控制裝置中，如圖11的流程圖所示，在內(nèi)燃機(jī)I啟動(dòng)后，按照與第一實(shí)施方式的加熱器控制裝置同樣的順序來(lái)執(zhí)行步驟Si?步驟Sll的各步驟，直到最初開(kāi)始對(duì)氧濃度傳感器20的加熱器27通電為止。這里，從步驟S6中將加熱器釋放狀態(tài)設(shè)為開(kāi)、開(kāi)始對(duì)加熱器27通電的狀態(tài)開(kāi)始進(jìn)行說(shuō)明。
[0107]如果在步驟S6中開(kāi)始對(duì)加熱器27通電，則在步驟S51中，內(nèi)燃機(jī)I通過(guò)怠速停止控制而處于自動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)。內(nèi)燃機(jī)I未處于自動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)的情況下(No的情況下)，反復(fù)進(jìn)行步驟S51的判定，直到通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I處于自動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)為止。
[0108]另ー方面，如果通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I處于自動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)，則前進(jìn)至步驟S52，開(kāi)始進(jìn)行是否可以持續(xù)進(jìn)行加熱器釋放的判定。
[0109]圖12是表示加熱器釋放的持續(xù)判定方法的一例的流程圖。該例中，首先在步驟S61中，判別模式溫度Tmdl是否在累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre以上。雖然在流程圖上未體現(xiàn)，但模式溫度Tmdl按照?qǐng)D7的步驟S21?步驟S22的順序持續(xù)地計(jì)算。在模式溫度Tmdl在累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre以上的情況下(Yes的情況下)，前進(jìn)至步驟S62，這一次是判別通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止的持續(xù)時(shí)間是否小于校正解除閾值。
[0110]持續(xù)時(shí)間小于校正解除閾值的情況下(Yes的情況下)，不可能在氧濃度傳感器20的設(shè)置位置上產(chǎn)生冷凝水，因此前進(jìn)至步驟S63，判定為可以持續(xù)對(duì)加熱器27通電，結(jié)束加熱器釋放的持續(xù)判定，前進(jìn)至步驟S53。[0111]另ー方面,在步驟S61中，在模式溫度Tmdl低于累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre的情況下(No的情況下)，或者在步驟S62中，在內(nèi)燃機(jī)I的自動(dòng)停止的持續(xù)時(shí)間在校正解除閾值以上的情況下(No的情況下)，氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的周圍溫度降低，有可能產(chǎn)生冷凝水，因此前進(jìn)至步驟S64，判定為不能持續(xù)對(duì)加熱器27通電，結(jié)束加熱器釋放持續(xù)判定，前進(jìn)至步驟S53。此時(shí)，將加熱器釋放狀態(tài)設(shè)為關(guān)，并且也重置熱量校正量和現(xiàn)在設(shè)定的通電開(kāi)始閾值2H_thre。
[0112]返回至圖12，在步驟S52中進(jìn)行加熱器釋放持續(xù)判定后，在步驟S53中，判別再啟動(dòng)條件是否成立。如果再啟動(dòng)條件不成立(No的情況下)，則返回至步驟S52，反復(fù)進(jìn)行加熱器釋放持續(xù)判定，直到再啟動(dòng)條件成立為止。
[0113]然后，在步驟S53中，在再啟動(dòng)條件成立的情況下(Yes的情況下)，前進(jìn)至步驟S54，判別加熱器釋放狀況是否為開(kāi)。加熱器釋放狀況不為開(kāi)的情況下，返回至步驟S51，按照之前的順序反復(fù)進(jìn)行步驟S51?步驟S54。
[0114]另ー方面，在步驟S54中，在加熱器釋放狀態(tài)為關(guān)的情況下(No的情況下)，返回至步驟S3，進(jìn)行之后的各步驟，以便恰當(dāng)?shù)亻_(kāi)始對(duì)加熱器27的通電，使由冷凝水的附著導(dǎo)致的元件開(kāi)裂不會(huì)發(fā)生。
[0115]以上，第二實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置即使在內(nèi)燃機(jī)I啟動(dòng)后反復(fù)通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止和再啟動(dòng)的情況下，也能在合適的時(shí)期開(kāi)始對(duì)加熱器27通電，能得到與第一實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置同樣的效果。
[0116]此外，第二實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置即使在暫時(shí)開(kāi)始對(duì)加熱器27通電后，也能考慮到通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止的過(guò)程中的氧濃度傳感器20的設(shè)置位置的周圍溫度來(lái)停止對(duì)加熱器27通電。因此，雖然在合適的時(shí)期開(kāi)始對(duì)加熱器27通電，但在隨后通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止的影響下，能防止氧濃度傳感器20的元件開(kāi)裂的發(fā)生。
[0117][其它實(shí)施方式]
以上說(shuō)明的第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置表示本發(fā)明的一種形態(tài)，不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限定，各實(shí)施方式均可在本發(fā)明的范圍內(nèi)任意地改變。第ー實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置例如可以如下所述改變。
[0118](I)第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式中說(shuō)明的構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)的各構(gòu)成要素、電子控制裝置30的設(shè)定值、設(shè)定條件只是一例，可以任意地改變。
[0119](2)第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置是將通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止的過(guò)程中的熱量校正量與通電開(kāi)始閾值2H_thre相加，但也可以從累積熱量中減去。通過(guò)如上所述進(jìn)行校正，也能在合適的時(shí)期開(kāi)始對(duì)加熱器27通電。此時(shí)，為了對(duì)通電開(kāi)始閾值2H_thre設(shè)定上限，通過(guò)預(yù)先對(duì)累積熱量設(shè)定下限，能防止偏離實(shí)際的冷凝水的產(chǎn)生狀況來(lái)判定通電開(kāi)始時(shí)期，能防止對(duì)加熱器27的通電開(kāi)始的延遲。
[0120](3)第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置在不通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I停止時(shí)，在下次的內(nèi)燃機(jī)I啟動(dòng)時(shí)將模式溫度Tmdl、通電開(kāi)始閾值2H_thre和熱量校正量重置，但也可以在內(nèi)燃機(jī)I停止時(shí)重置。
[0121](4)第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置是在通過(guò)怠速停止控制使內(nèi)燃機(jī)I自動(dòng)停止的過(guò)程中預(yù)先將熱量校正量累積，在再啟動(dòng)時(shí)與通電開(kāi)始閾值2H_thre相加，但也可以在自動(dòng)停止的過(guò)程中隨時(shí)與通電開(kāi)始閾值2H_thre相加。
[0122](5)第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置中，將通過(guò)熱量收支的計(jì)算所無(wú)法徹底反映的外界干擾的影響納入作為是否開(kāi)始熱量的累積的閾值的累積開(kāi)始閾值Tmdl_thre，但也可以將外界干擾的影響納入通電開(kāi)始閾值2H_thre。
【權(quán)利要求】
1.氧濃度傳感器的加熱器控制裝置， 該氧濃度傳感器的加熱器控制裝置控制氧濃度傳感器中的加熱器的通電，該氧濃度傳感器安裝于能執(zhí)行在車輛的暫時(shí)停止過(guò)程中使內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的怠速停止控制的內(nèi)燃機(jī)的排氣管，具有檢測(cè)排氣中的氧濃度的傳感器元件和對(duì)所述傳感器元件加熱的所述加熱器，該氧濃度傳感器的加熱器控制裝置的特征在于，包括: 模式溫度計(jì)算部，該模式溫度計(jì)算部計(jì)算所述氧濃度傳感器的設(shè)置位置的模式溫度； 熱量累積部，該熱量累積部將通過(guò)所述氧濃度傳感器的設(shè)置位置的熱量累積，計(jì)算出累積熱量； 通電指示部，該通電指示部在所述累積熱量達(dá)到規(guī)定的通電開(kāi)始閾值時(shí)開(kāi)始對(duì)所述加熱器通電； 重置部，該重置部在所述內(nèi)燃機(jī)的停止時(shí)或啟動(dòng)時(shí)重置所述累積熱量和所述通電開(kāi)始閾值，另一方面，在通過(guò)所述怠速停止控制使所述內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止時(shí)和再啟動(dòng)時(shí)不重置所述累積熱量和所述通電開(kāi)始閾值； 校正部，該校正部考慮到通過(guò)所述怠速停止控制使所述內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的過(guò)程中的散熱的影響來(lái)校正所述累積熱量或所述通電開(kāi)始閾值。
2.權(quán)利要求1所述的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置，其特征在于，所述熱量累積部在所述模式溫度達(dá)到規(guī)定的累積開(kāi)始閾值時(shí)開(kāi)始所述熱量的累積。
3.權(quán)利要求2所述的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置，其特征在于，所述模式溫度計(jì)算部基于所述氧濃度傳感器的設(shè)置位置上的熱量收支來(lái)計(jì)算所述模式溫度，并且預(yù)先考慮到由外界干擾的影響導(dǎo)致的溫度降低來(lái)設(shè)定所述累積開(kāi)始閾值。
4.權(quán)利要求3所述的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置，其特征在于，所述校正部考慮到通過(guò)所述怠速停止控制使所述`內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的過(guò)程中的所述氧濃度傳感器的設(shè)置位置的假想溫度低于所述內(nèi)燃機(jī)的怠速狀態(tài)下的假想溫度的期間的散熱的影響來(lái)進(jìn)行所述校正。
5.權(quán)利要求3或4所述的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置，其特征在于，所述校正部在通過(guò)所述怠速停止控制使所述內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止后，考慮到所述模式溫度低于規(guī)定的要校正閾值后的期間的散熱的影響來(lái)進(jìn)行所述校正。
6.權(quán)利要求4或5所述的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置，其特征在于，所述校正部求出所述內(nèi)燃機(jī)的怠速狀態(tài)下的假想溫度和通過(guò)所述怠速停止控制使所述內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的過(guò)程中的假想溫度的差值，并且將與所述差值相當(dāng)?shù)臒崃繌乃隼鄯e熱量中減去或者與所述通電開(kāi)始閾值相加。
7.權(quán)利要求6所述的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置，其特征在于，所述校正部在通過(guò)所述怠速停止控制使所述內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的過(guò)程中將與所述差值相當(dāng)?shù)臒崃坷鄯e，在所述內(nèi)燃機(jī)再啟動(dòng)時(shí)將所述熱量的累積值從所述累積熱量中減去或者與所述通電開(kāi)始閾值相加。
8.權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置，其特征在于，在通過(guò)所述怠速停止控制使所述內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停止的過(guò)程中，當(dāng)所述自動(dòng)停止的持續(xù)時(shí)間達(dá)到規(guī)定的校正解除閾值以上時(shí)或者所述模式溫度低于所述累積開(kāi)始閾值時(shí)，所述校正部中止校正量的計(jì)算，并且將已經(jīng)反映的校正量重置。
9.權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的氧濃度傳感器的加熱器控制裝置，其特征在于，所述校正部在校正后的所述累積熱量小于規(guī)定 的下限值時(shí)或者校正后的所述通電開(kāi)始閾值達(dá)到規(guī)定的上限值時(shí)停止后續(xù)的所述校正。
【文檔編號(hào)】F02D45/00GK103562533SQ201280026856
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月2日
【發(fā)明者】竹田惠一, 野口賢 申請(qǐng)人:博世株式會(huì)社