传感器系统技术方案

本公开涉及一种传感器系统。该传感器系统具备：温度预测部，预测设置有排气传感器的位置处的内燃机的排气的温度；和控制部，是控制加热器以使得传感器元件的温度接近包含于预定范围的目标温度的控制部，在预测温度比基准温度高的情况下，使目标温度在比基准温度低的范围内在预测温度高时与预测温度低时相比降低，在预测温度比基准温度低的情况下，使目标温度在比基准温度高的范围内在预测温度高时与预测温度低时相比降低。

Sensor system

The present disclosure relates to a sensor system. The sensor system includes: temperature prediction unit, which predicts the exhaust temperature of the internal combustion engine at the position where the exhaust sensor is installed; and control unit, which controls the heater to make the temperature of the sensor elements close to the target temperature contained in a predetermined range. When the predicted temperature is higher than the reference temperature, the target temperature is predicted in a lower range than the reference temperature. When the temperature is high, it decreases compared with that when the predicted temperature is low. When the predicted temperature is lower than the reference temperature, the target temperature decreases in the range higher than the reference temperature when the predicted temperature is high and the predicted temperature is low.

【技术实现步骤摘要】
传感器系统
本专利技术涉及传感器系统。
技术介绍
在检测内燃机的排气中所包含的成分的传感器中，存在具备对传感器元件进行加热的加热器的传感器。例如，对于空燃比传感器而言，即使是相同的空燃比，检测值也会根据传感器元件的温度而发生变化，所以通过控制加热器以使得传感器元件的温度在预定范围内，来维持空燃比的检测精度。另外，已知有为了改变对特定的排气成分(例如NOx、HC、CO)的检测灵敏度而在预定范围内调整传感器元件的温度的技术(例如，参照专利文献1)。在专利文献1所记载的技术中，当在高负荷时等容易产生NOx的稀空燃比下的运转时，提高传感器元件温度以使得对NOx的反应性变高，当在低负荷时等容易产生HC、CO的浓空燃比下的运转时，降低传感器元件温度以使得对HC、CO的反应性变高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-314350号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题即使为了维持传感器的检测精度而利用加热器以使得传感器元件的温度在预定范围内的方式调整了传感器元件的温度，例如当内燃机在高负荷下运转的情况下，因排气的温度高所以即使不利用加热器进行加热，传感器元件也从排气接受热而温度上升，所以当利用加热器进一步提高传感器元件的温度时，传感器元件的温度有可能变得过高而偏离预定范围。即，传感器的检测精度有可能降低。本专利技术是鉴于上述那样的问题点而做出的专利技术，其目的在于将传感器元件的温度维持在合适的范围内。用于解决问题的技术方案本专利技术的技术方案之一是一种传感器系统，该传感器系统具备：排气传感器，设置于内燃机的排气通路，具备传感器元件和对所述传感器元件进行加热的加热器；温度预测部，预测设置有所述排气传感器的位置处的所述内燃机的排气的温度；以及控制部，是控制所述加热器以使得所述传感器元件的温度接近包含于预定范围的目标温度的控制部，在由所述温度预测部预测的排气的温度即预测温度比包含于所述预定范围的基准温度高的情况下，使所述目标温度在比所述基准温度低的范围内在所述预测温度高时与所述预测温度低时相比降低，在所述预测温度比所述基准温度低的情况下，使所述目标温度在比所述基准温度高的范围内在所述预测温度高时与所述预测温度低时相比降低。排气传感器为能够通过控制对加热器的通电来调整传感器元件的温度的传感器。即使不通过加热器，通过传感器元件从排气接受热、被排气夺走热，传感器元件的温度也可能发生变化。在此，虽然考虑到对加热器进行反馈控制，以使得传感器元件的温度接近目标温度，但当在传感器元件的温度实际上发生变化之后控制对加热器的通电时，相对于传感器元件的温度变化，加热器的通电控制延迟，传感器元件的温度有可能偏离预定范围。此外，预定范围是排气传感器的检测精度在允许范围内的温度范围，是基于传感器元件的活性温度范围的范围。此外，预定范围也可以是与传感器元件的活性范围相等的范围，也可以是为了留有余裕以使得传感器元件的温度不会偏离活性范围而比活性范围窄的范围。传感器元件的温度的基准温度可以是排气传感器的检测精度成为最高时的温度、或者也可以是排气传感器的检测精度成为最高时的温度范围的中心温度。另外，基准温度也可以是预定范围的中心温度。排气传感器周围的排气的温度能够根据内燃机的运转状态和从内燃机到排气传感器之间的排气系统中的热容量等来预测。即，从内燃机流出的排气的温度与内燃机的运转状态有关，所以即便在实际上从内燃机排出气体前也能够对其进行预测。另外，从内燃机排出的气体在排气系统中流通时被排气系统夺走热而温度降低。其温度降低量也能够预先进行预测。因此，即使在内燃机的排气到达排气传感器周围前，也能够预测该排气到达排气传感器周围时的温度。并且，如果基于预测到的排气的温度使传感器元件的温度预先发生变化，则能够抑制传感器元件的温度调整相对于排气的温度变化延迟这一情况。即，在预测的排气的温度比基准温度高的情况下，使传感器元件的目标温度降低得比基准温度低，由此即使排气的温度变高，也能够预先降低传感器元件的温度。另外，在预测的排气的温度比基准温度低的情况下，使传感器元件的目标温度提高得比基准温度高，由此即使排气的温度变低，也能够预先提高传感器元件的温度。进而，使得在预测的排气的温度较高时，与预测的排气的温度较低时相比，使传感器元件的目标温度降低，由此即使排气的温度变高，也能够根据排气的温度预先降低传感器元件的温度，另外，即使排气的温度变低，也能够根据排气的温度预先提高传感器元件的温度。另外，通过使目标温度在预定范围内发生变化，能够抑制目标温度变得过高、变得过低。因此，能够将传感器元件的温度维持在合适的范围内。另外，所述传感器系统还具备流量预测部，所述流量预测部基于所述内燃机的运转状态来预测设置有所述排气传感器的位置处的所述内燃机的排气的流量，所述控制部，在由所述流量预测部预测的排气的流量多时，与由所述流量预测部预测的排气的流量少时相比能够使所述目标温度偏离所述基准温度的偏离量更大。与排气传感器周围的排气的温度同样地，排气传感器周围的排气的流量与内燃机的运转状态等有关，所以能够根据内燃机的运转状态等来进行预测。即，即使在内燃机的排气到达排气传感器前，也能够预测该排气到达排气传感器周围时的流量。在此，在排气的温度比传感器元件的温度高的情况下，排气的流量越多，则传感器元件的温度越快上升。另外，在排气的温度比传感器元件的温度低的情况下，排气的流量越多，则传感器元件的温度越快降低。即，在排气的流量较多时，与排气的流量较少时相比，传感器元件的温度变化的速度变得更快。即使假设排气的温度相同且最终达到的传感器元件的温度相同，达到该最终的温度为止的时间也根据排气的流量而不同。与此相对，如果根据排气的流量使目标温度发生变化，则不仅能够根据最终达到的温度，也能够根据传感器元件的温度变化的速度来设定目标温度。即使在该情况下，通过在预定范围内设定目标温度，也能够抑制目标温度变得过高、变得过低。此外，在进一步增大目标温度偏离基准温度的偏离量这类的情况下，在目标温度比基准温度低时表现为进一步降低目标温度，在目标温度比基准温度高时表现为进一步提高目标温度。另外，所述传感器系统还具备加速器开度传感器，所述温度预测部能够基于由所述加速器开度传感器检测出的加速器开度来预测所述排气的温度。内燃机的运转状态根据加速器开度而发生变化，所以加速器开度与内燃机的运转状态有关。因此，加速器开度与从内燃机流出的排气的温度有关，所以能够基于加速器开度来预测从内燃机流出的排气的温度。该排气到达排气传感器周围时的温度也能够像上述那样进行预测。因此，能够基于加速器开度容易地预测排气传感器周围的排气的温度。另外，所述传感器系统还具备加速器开度传感器，所述流量预测部能够基于由所述加速器开度传感器检测出的加速器开度来预测所述排气的流量。排气传感器周围的排气的流量也根据加速器开度而发生变化，所以能够基于加速器开度容易地预测排气传感器周围的排气的流量。另外，所述控制部能够对使所述目标温度发生变化时的变化速度设置上限。通过对目标温度的变化速度设置上限，能够抑制排气传感器的温度发生突变，所以能够抑制排气传感器的损坏、能够抑制发生检测值的偏离。另外，本专利技术的技术方案之一是一种传感器系统，所述传感器系统具备：排气传感器，设置于内燃机的排气通路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感器系统，具备：排气传感器，设置于内燃机的排气通路，具备传感器元件和对所述传感器元件进行加热的加热器；温度预测部，预测设置有所述排气传感器的位置处的所述内燃机的排气的温度；以及控制部，是控制所述加热器以使得所述传感器元件的温度接近包含于预定范围的目标温度的控制部，在由所述温度预测部预测的排气的温度即预测温度比包含于所述预定范围的基准温度高的情况下，使所述目标温度在比所述基准温度低的范围内在所述预测温度高时与所述预测温度低时相比降低，在所述预测温度比所述基准温度低的情况下，使所述目标温度在比所述基准温度高的范围内在所述预测温度高时与所述预测温度低时相比降低。

【技术特征摘要】
2017.11.07 JP 2017-2146571.一种传感器系统，具备：排气传感器，设置于内燃机的排气通路，具备传感器元件和对所述传感器元件进行加热的加热器；温度预测部，预测设置有所述排气传感器的位置处的所述内燃机的排气的温度；以及控制部，是控制所述加热器以使得所述传感器元件的温度接近包含于预定范围的目标温度的控制部，在由所述温度预测部预测的排气的温度即预测温度比包含于所述预定范围的基准温度高的情况下，使所述目标温度在比所述基准温度低的范围内在所述预测温度高时与所述预测温度低时相比降低，在所述预测温度比所述基准温度低的情况下，使所述目标温度在比所述基准温度高的范围内在所述预测温度高时与所述预测温度低时相比降低。2.根据权利要求1所述的传感器系统，还具备流量预测部，所述流量预测部基于所述内燃机的运转状态预测设置有所述排气传感器的位置处的所述内燃机的排气的流量，所述控制部，在由所述流量预测部预测的排气的流量多时，与由所述流量预测部预测的排气的流量少时相比使所述目标温度偏离所述基准温度的偏离量更大。...

【专利技术属性】
技术研发人员：森广锦司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP