氧传感器预热控制方法及氧传感器驱动控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术在预热控制中可以切实地确保所希望的有效电压。运算控制部（52）构成为，基于预先存储的车用电池的电池电压（Vb）和修正值（c）的相关关系，读出相对于修正时的电池电压（Vb）的修正值（c）（S104，S106），将该修正值（c）加到借助既定运算公式算出的占空比中，由此，补偿脉冲电压有效值的下降，能够在预热控制中切实地确保所希望的有效电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氧传感器预热控制方法及氧传感器驱动控制装置
本专利技术涉及一种氧传感器，该氧传感器检测车辆废气等中的氧浓度，特别涉及实现了预热控制可靠性提高等的氧传感器。
技术介绍
在有将传感器元件的温度维持在活性温度的必要的氧传感器中，在氧浓度的检测动作之前，加热器的预热控制是必要的，提出并实用化了以该预热控制的可靠性、稳定性等为目的的各种控制方法、装置。例如，公开了下述方法等：着眼于加热器电阻值和温度的关联，检测加热器的电阻值，通过该电阻值来判定传感器整体是否达到了进行检测动作所需的足够的温度（例如参照专利文献1等）。另外，向氧传感器的加热器的通电多采用下述方法：按照既定的重复周期外加既定宽度的脉冲电压，但是在这种方法中，脉冲宽度以脉冲电压波形是矩形为前提而确定，而实际上，由于驱动电路的信号延迟或半导体元件的电气特性等原因，脉冲的上升时间、下降时间会产生延迟。因此，无法保证加热器外加电压要求的有效电压，有导致预热过度或不足的可能。专利文献1：日本特开2009-288082号公报（第4-13页，图1-图10）。但是，如果如前面描述的现有技术那样，仅通过检测加热器电阻值来判断加热器温度合适与否，则无法判断是否确保了规定的有效电压，因此有难以进行下述预热控制的问题：切实保证要求的有效电压，不会导致预热的过度或不足。另外，氧传感器在预热的时候有必要将多余的水分切实排出，因此如果通过本来的有效电压未确保充分的预热就结束预热，转移到通常的加热状态，则很可能会给氧传感器的寿命带来影响。另外，还存在下述问题：过度的预热也很可能会给氧传感器的寿命带来影响。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述实际情况，提供一种氧传感器预热控制方法及氧传感器驱动控制装置，所述氧传感器预热控制方法和装置能够在预热控制中切实地确保所希望的有效电压，实现可靠性高的预热控制。为了实现上述本专利技术的目的，涉及本专利技术的氧传感器预热控制方法是氧传感器预热控制装置中的氧传感器预热控制方法，所述氧传感器预热控制装置构成为，向氧传感器的内部加热器外加基于PWM控制的脉冲电压，进行前述内部加热器的预热，该控制方法构成为，相对于借助既定运算公式确定的前述脉冲电压的占空比，施加补偿前述占空比下的脉冲电压有效值的下降的修正，所述脉冲电压有效值的下降由在前述脉冲电压中产生的上升及下降时间的延迟引起。另外，为了实现上述专利技术的目的，涉及本专利技术的氧传感器驱动控制装置具备运算控制部和通电驱动部，前述运算控制部生成并输出控制信号，前述控制信号控制向氧传感器的内部加热器的通电，前述通电驱动部基于前述运算控制部的控制信号，向前述内部加热器外加基于PWM控制的脉冲电压，由此进行通电，前述运算控制部构成为，相对于借助既定运算公式确定的前述脉冲电压的占空比，施加补偿前述占空比下的脉冲电压有效值的下降的修正，前述脉冲电压有效值的下降由在前述脉冲电压中产生的上升及下降时间的延迟引起。根据本专利技术，能够使向内部加热器外加的脉冲电压的有效值尽可能地为本来的值进行通电，因此能取得下述效果：不会导致预热的过度或不足，能够实现具有可靠性、稳定性的预热控制。特别地，在不得不以小占空比驱动的情况下，由于脉冲电压有效值的下降产生的影响大的情况多，但是能够切实地抑制该有效值的下降，实现具有更好可靠性、稳定性的预热控制。附图说明图1是表示本专利技术实施方式中的氧传感器驱动控制装置的结构例的结构图。图2是表示应用于图1所示氧传感器驱动控制装置的本专利技术实施方式中的氧传感器预热控制方法的第1实施例中的处理程序的子程序流程图。图3是表示应用于图1所示氧传感器驱动控制装置的本专利技术实施方式中的氧传感器预热控制方法的第2实施例中的处理程序的子程序流程图。图4是表示应用于图1所示氧传感器驱动控制装置的本专利技术实施方式中的氧传感器预热控制方法的第3实施例中的处理程序的子程序流程图。图5是示意性地表示将电池电压·修正值映射针对每个ECU温度设置的情况的说明图。图6是示意性地表示将每个ECU温度的电池电压·修正值映射针对每个通电控制用半导体元件设置的情况的说明图。具体实施方式以下，关于本专利技术的实施方式，参照图1到图6进行说明。此外，以下说明的部件、配置等并不限定本专利技术，能够在本专利技术的主旨范围内进行各种改变。首先，关于本专利技术实施方式中的氧传感器驱动控制装置的结构参照图1进行说明。本专利技术实施方式中的氧传感器驱动控制装置使用了进行车辆动作控制的电子控制单元（图1中标记为（ECU））100，电子控制单元100以电池电压检测部51、运算控制部（图1中标记为（CPU））52和通电驱动部53为主要的构成要素构成。电池电压检测部51检测车用电池（图中未表示）的电压，将该检测电压提供给运算控制部52。本专利技术实施方式中的电池电压检测部51以检测用第1及第2电阻器2、3和缓冲放大器4为主要构成要素构成，所述检测用第1及第2电阻器2、3在没有图示的车用电池和地面之间串联连接。检测用第1电阻器2和检测用第2电阻器3的相互的连接点与缓冲放大器4的输入级连接，对应车用电池电压Vb的分割电压通过缓冲放大器4被输入运算控制部52，供运算控制部52中的氧传感器驱动控制处理等使用。运算控制部52例如以具有公知·周知结构的微型计算机（图中未表示）或ASIC（专用集成电路）为中心，具有RAM或ROM等存储元件（图中未表示），并且，以用来输出面向通电驱动部53的控制信号的接口电路（图中未表示）等为主要的构成要素构成。在该运算控制部52中，如后所述，实施脉冲电压的占空比运算等氧传感器驱动控制处理等，所述脉冲电压被外加于氧传感器1。通电驱动部53具有驱动电路（图1中标记为（DRV））53a和通电控制用半导体元件5，基于来自运算控制部52的控制信号，借助驱动电路53a驱动控制通电控制用半导体元件5，由此进行氧传感器1的内部加热器1a的通电控制。通电控制用半导体元件5例如使用MOSFET等，一方面其漏极与氧传感器1的内部加热器1a的一端连接，另一方面源极与地面连接，栅极与驱动电路53a的输出级连接。另外，在内部加热器1a的另一端被外加车用电池（图中未表示）的电池电压Vb。根据该方案，通电控制用半导体元件5对应于从驱动电路53a外加的作为控制信号的栅极电压，被控制其导通、非导通，随之能够控制内部加热器1a的通电。氧传感器1具体来说，例如是宽频带氧传感器等。该氧传感器1众所周知具有内部加热器1a，因此为了得到稳定的检测信号，在得到检测信号之前借助内部加热器1a进行预热。此外，在图1中，关于对应于氧浓度的检测信号的输出部分，省略了图示，所述氧浓度借助氧传感器1检测。此外，在后述的第2实施例中，前提是在电子控制单元100内合适的部位上设置有温度传感器6。该温度传感器6的检测信号作为电子控制单元100内部的温度被输入到运算控制部52中，转换为数字信号供第2实施例中的氧传感器预热控制处理等使用。接下来，关于借助上述运算控制部52实施的本专利技术实施方式中的氧传感器预热控制处理的第1实施例，参照图2所示的子程序流程图进行说明。首先，图2所示的子程序流程图是在运算控制部52中执行的一个子程序处理，所述子程序处理与和以往同样地执行的氧传感器1的通电驱动控制等一起执行。另外，该图2所示的一系列的处理将伴随车辆引擎（图中未表示）启本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧传感器预热控制装置中的氧传感器预热控制方法，所述氧传感器预热控制装置构成为，向氧传感器的内部加热器外加基于PWM控制的脉冲电压，进行前述内部加热器的预热，其特征在于，相对于借助既定运算公式确定的前述脉冲电压的占空比，进行补偿前述占空比下的脉冲电压有效值的下降的修正，前述脉冲电压有效值的下降由在前述脉冲电压中产生的上升及下降时间延迟引起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.27 JP 2013-0375671.一种氧传感器预热控制装置中的氧传感器预热控制方法，所述氧传感器预热控制装置构成为，向氧传感器的内部加热器外加基于PWM控制的脉冲电压，进行前述内部加热器的预热，其特征在于，相对于借助既定运算公式确定的前述脉冲电压的占空比，进行补偿前述占空比下的脉冲电压有效值的下降的修正，前述脉冲电压有效值的下降由在前述脉冲电压中产生的上升及下降时间延迟引起，前述既定运算公式为：Dc=[(Vheff_tar)2×100]/Vb2，其中，Dc为占空比，Vheff_tar为以有效值表示前述内部加热器的作为目标的两端电压的目标有效电压，Vb为通过测定得到的电池电压的实际值。2.如权利要求1所述的氧传感器预热控制方法，其特征在于，通过在借助前述既定运算公式算出的占空比中加上修正项，来进行前述修正，前述修正项由修正值构成，前述修正值基于车用电池的电池电压和修正值的相关关系相对于修正时的电池电压确定。3.如权利要求2所述的氧传感器预热控制方法，其特征在于，前述车用电池的电池电压和修正值的相关关系对应于半导体元件附近的温度分别设定，对应于前述半导体元件附近的温度选择车用电池的电池电压和修正值的相关关系，前述半导体元件控制向前述内部加热器的通电。4.如权利要求3所述的氧传感器预热控制方法，其特征在于，前述车用电池的电池电压和修正值的相关关系是针对使用的每个半导体元件基于实测数据设定的，并且，是针对使用的每个半导体元件分组设置的，前述车用电池的电池电压和修正值的相关关系对应于半导体元件附近的温度分别设定，前述半导体元件控制向前述内部加热器的通电，在特定了用于车辆的半导体元件时，存储为了识别该特定的半导体元件而赋予的数据，在进行前述修正时，基于前述数据，选择前述组，使用该选择的组的前述车用电池的电池电压和修正值的相关关系。5.如权利要求4所述的氧传感器预热控制方法，其特征在于，代替将前述车用电池的电池电压和修正值的相关关系针对使用的每个半导体元件分组设置的方式，根据既定的标准将使用的多个半导体元件分组，针对每个组设置前述车用电池的电池电压和修正值的相关关系，该车用电池的电池电压和修正值的相关关系被确定为标准值，前述标准值是相对于分别使用构成该组的前述多个半导体元件的情况下的车用电池的电池电压和修正值的相关关系的标准值。6.一种氧传感器驱动控制装置，具备运算控...

【专利技术属性】
技术研发人员：水谷泰之，
申请(专利权)人：博世株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP