用于确定氧传感器加热器电阻的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于确定氧传感器加热器电阻的系统和方法。一种发动机控制模块，包括排气加热模块、温度确定模块和电阻测量模块。排气加热模块以预定转速运行发动机从而产生具有预定温度的排气。排气对氧传感器的加热元件进行加热。温度确定模块依据预定转速确定加热元件被加热到预定温度的时间。电阻测量模块确定加热元件被加热到预定温度时加热元件的电阻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于校准排气系统部件的控制系统，并且更具体地涉及确定氧传感器 加热器的电阻。
技术介绍
此处的背景资料陈述是为了大体上介绍本专利技术的背景。
技术介绍
部分在一定程度 上描述了目前指定的专利技术人的工作，并且描述的特征并不限制为提交申请时的现有技术， 这些描述既不明示也不暗示为与本专利技术相反的现有技术。 包含内燃机的车辆会产生带有不同氧浓度的排气。车辆可包括一个或多个氧传感 器来监控排气中的氧浓度。氧传感器通常包含传感器元件和加热元件。传感器元件在达到 预定传感器温度(例如60(TC )之后进行有效工作。发动机控制模块会致动加热元件以将 传感器元件加热到预定传感器温度。 发动机控制模块依据加热元件的电阻和加热元件模型确定加热元件处于预定传 感器温度。发动机控制模块依据施加给加热元件的电压和流过加热元件的电流确定加热元 件的电阻。加热元件模型依据加热元件的电阻提供加热元件的温度。 加热元件的电阻在氧传感器之间会变化。因此，当氧传感器安装在车辆中时，应当 确定每个氧传感器的加热元件模型。通常，特定氧传感器的加热元件模型是在冷起动之后 依据加热元件的电阻而确定的，此时车辆处于环境温度(例如20°C )。
技术实现思路
—种发动机控制模块，包括排气加热模块、温度确定模块和电阻测量模块。排气加 热模块使发动机以预定转速运行从而产生具有预定温度的排气。排气对氧传感器的加热元 件进行加热。温度确定模块依据预定转速确定加热元件被加热到预定温度的时间。电阻测 量模块确定加热元件被加热到预定温度时加热元件的电阻。 —种发动机控制方法，包括使发动机以预定转速运行以产生具有预定温度的排气 以及利用排气加热氧传感器的加热元件。该方法还包括依据预定转速确定加热元件被加热 到预定温度的时间。此外，该方法包括，当加热元件被加热到预定温度时，确定加热元件的 电阻。附图说明 本文描述的附图只用作说明的目的，并不意图以任何方式限制本专利技术的范围。 图1是本专利技术的车辆系统的原理框图。 图2是本专利技术的发动机控制模块的原理框图。 图3是图表，示出本专利技术的依据预定发动机转速的排气温度和氧传感器加热元件 温度。 图4是流程图，示出本专利技术的用于确定氧传感器加热器电阻的方法的步骤。 具体实施例方式下列描述本质上只是示例性的，并且不用于限制本专利技术、应用或用途。应当理解， 在所有附图中，相同的附图标记代表相同或相应的部件和特征。本文所用的术语模块是 指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或固件程序的处理器(共享的、专 用的或成组的)和存储器、组合逻辑电路和/或其它的提供所述功能的适当部件。 通常，在冷起动期间，氧传感器加热元件的电阻是确定的，因为加热元件处于已知 温度(例如，环境温度)。新近驱动的车辆在已经停机了一段持续时间(例如8-10小时) 之后才会达到冷启动条件。因此，当车辆行驶到维修车间时，氧传感器加热元件的电阻可能 不会得到确认，除非车辆在维修车间保持停机一段持续时间。不能将车辆留在维修车间一 段持续时间的车辆所有者可以将具有未定电阻的氧传感器加热元件留在维修车间。如果在 车辆在维修车间外面已经冷起动之后加热元件被发现有毛病，那车辆所有者就会有麻烦。 本专利技术的加热元件电阻确定系统确定高温下的加热元件的电阻。怠速期间，该系 统使发动机以预定发动机转速运行，以产生预定排气温度。该系统停用加热元件，以使得加 热元件达到预定排气温度。该系统确定在预定排气温度下加热元件的电阻，并且依据预定 排气温度下的电阻确定加热元件模型。该系统在维修车间中能在一段短时间内测试氧传感 器加热元件的功能性，而不用等着冷起动。因此，该系统可以用来在维修车间中的新就位之 后确定氧传感器加热元件的电阻。 现在参照图1，示例性车辆系统20包括驱动变速器26的内燃机22。尽管示出的 是点燃式发动机，但也可以设想压燃式发动机。节气门34调节进入进气歧管32的气流。 进气歧管32内的空气被分入气缸36。在发动机运行期间，发动机控制模块30可停用一个 或多个选定的气缸36'。当发动机控制模块30没有启动相应的燃料喷射器38以将燃料喷 入选定气缸36'时，选定气缸36'就停用了。当发动机控制模块30启动相应的燃料喷射器 38以将燃料喷入气缸36时，气缸36就启用了。每个气缸36可包括火花塞40用来点燃空 气/燃料混合物。替换性地，可以在柴油机应用中用压縮来点燃空气/燃料混合物。尽管 图l示出了四个气缸36，但发动机22可以具有更多或更少的气缸36。例如，可以设想具有 5、6、8U0、12和16个气缸的发动机。发动机22还可以设有主动燃料管理系统(未示出) 以停用与选定气缸36'相对应的进气门和排气门54、58。 发动机控制模块30与车辆系统20的部件相通信。车辆系统20的部件包括如本 文所述的发动机22、传感器和致动器。发动机控制模块30可实施本专利技术的加热元件电阻确 定系统。 空气从入口 42流过质量流量(MAF)传感器44，例如，质量流量计。MAF传感器44 产生MAF信号，该MAF信号表示空气流过MAF传感器44的速率。进气通过节气门34被定 量供应给发动机22。只是举例来说，节气门34可以是在入口42内旋转的蝶阀。根据由操 作者和/或控制器指令的发动机运行点致动节气门34。节气门位置传感器(TPS) 46产生TPS信号，该TPS信号表示节气门34的位置。 歧管压力(MAP)传感器48放置在位于节气门34与发动机22之间的发动机进气歧管32中。MAP传感器48产生MAP信号，该MAP信号表示歧管绝对空气压力。位于进气歧管32中的进气温度(IAT)传感器50产生以进气温度为依据的IAT信号。 发动机曲轴(未示出)以发动机转速旋转，或以与发动机转速成比例的速度旋转。曲轴传感器52检测曲轴的位置并且产生曲轴位置(CSP)信号。CSP信号可取决于曲轴转速和气缸事件。只是举例来说，曲轴传感器52可以是可变磁阻传感器。可以使用其它合适的方法检测发动机转速和气缸事件。 进气门54选择性地打开和关闭来使空气能够进入气缸36。进气凸轮轴(未示出) 调节进气门位置。活塞(未示出)在气缸36内压縮空气/燃料混合物。发动机控制模块 30致动燃料喷射器38以喷射燃料到气缸36中。发动机控制模块30还可致动火花塞40以 开始空气/燃料混合物的燃烧，由此驱动气缸36中的活塞。替换性地，可以在柴油机中用 压縮来点燃空气/燃料混合物。活塞驱动曲轴以产生驱动转矩。当排气门58处于打开位 置时，会迫使气缸36内的燃烧废气经由排气歧管56排出。排气凸轮轴(未示出)调节排 气门位置。尽管只示出单个进气门和排气门54、58，但是，发动机22可针对每个气缸36具 有多个进气门和排气门54、58。 排气歧管56可具有排气歧管空气温度(EMT)传感器59。 EMT传感器59可产生 EMT信号，该EMT信号表示排气温度。发动机22可具有冷却系统，该冷却系统循环发动机冷 却剂。发动机冷却剂温度(ECT)传感器60可产生ECT信号，该ECT信号表示发动机冷却剂 温度。ECT传感器60可位于发动机22内或发动机冷却剂循环的其它位置，例如散热器(未 示出)。 车辆系统20可具有用来处理排气的催化转化器62。车辆系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机控制模块，包括：　　排气加热模块，其使发动机以预定转速运行从而产生具有预定温度的排气，其中，所述排气对氧传感器的加热元件进行加热；　　温度确定模块，其依据所述预定转速确定所述加热元件被加热到所述预定温度的时间；和　　电阻测量模块，其确定所述加热元件加热到所述预定温度时所述加热元件的电阻。

【技术特征摘要】
US 2008-10-30 61/109645;US 2009-2-24 12/391540一种发动机控制模块，包括排气加热模块，其使发动机以预定转速运行从而产生具有预定温度的排气，其中，所述排气对氧传感器的加热元件进行加热；温度确定模块，其依据所述预定转速确定所述加热元件被加热到所述预定温度的时间；和电阻测量模块，其确定所述加热元件加热到所述预定温度时所述加热元件的电阻。2. 如权利要求1所述的发动机控制模块，其中，在使所述发动机以所述预定转速运行 之前，所述排气加热模块停止所述加热元件的电加热。3. 如权利要求1所述的发动机控制模块，其中，所述发动机以所述预定转速运行一预 定时间间隔，该预定时间间隔从发动机起动时开始并且在所述排气被加热到所述预定温度 时结束。4. 如权利要求1所述的发动机控制模块，其中，所述温度确定模块依据由排气歧管空 气温度传感器产生的温度信号确定所述加热元件被加热到所述预定温度的时间。5. 如权利要求1所述的发动机控制模块，其中，当所述加热元件被加热到所述预定温 度时，所述电阻测量模块启动所述加热元件的电加热。6. 如权利要求1所述的发动机控制模块，其中，当向所述加热元件施加电压时，所述电 阻测量模块通过测量流过所述加热元件的电流来确定所述加热元件的所述电阻。7. 如权利要求1所述的发动机控制模块，其中，所述电阻测量模块依据所述电阻和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：I阿尼洛维奇，JW谢基宁，MJ多克特，J沃尔斯泰德特，M谢龙，PO布罗姆，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]