[发明专利]用于加热氧传感器的控制系统和方法

说明书

技术领域

本公开涉及发动机的氧传感器和排气系统，更具体地涉及用于加热氧传感器的控制系统和方法。

背景技术

本文提供的背景描述用于大体介绍公开的内容。当前署名的发明人的工作，在本背景技术部分所描述的范围内以及在提交时可能不作为现有技术的说明书的方面，都既不明确也不暗示地视为相对于本公开的现有技术。

内燃发动机燃烧空气和燃料的混合物以产生扭矩。燃烧所产生的排气在排到大气中前通过排气系统。通常，排气系统包括测量排气中的氧水平的氧传感器。基于氧水平确定发动机的空气/燃料（A/F）比，基于A/F比控制发动机。

随着时间的过去，排气中的颗粒可在氧传感器上聚积，增加了氧传感器的响应时间。氧传感器的响应时间是在A/F比变化后、在氧传感器对A/F比的变化做出响应前所经过的时间量。最终，在氧传感器上的沉积物可完全削弱氧传感器检测氧的能力。当响应时间超过了可接受的界限时，或当氧传感器检测氧的能力被完全削弱时，氧传感器可被更换。

发明内容

控制系统包括温度确定模块和加热器控制模块。温度确定模块确定发动机排气系统中的氧传感器的温度。通过激励氧传感器的加热元件来将氧传感器的温度提高到大于800摄氏度，加热器控制模块施加热循环来燃烧氧传感器上的沉积物。

此外，本发明还涉及以下技术方案。

1. 一种控制系统，包括：

确定发动机排气系统中的氧传感器的温度的温度确定模块；以及

加热器控制模块，所述加热器控制模块通过激励所述氧传感器的加热元件来将所述氧传感器的温度提高到大于800摄氏度，从而施加热循环来燃烧所述氧传感器上的沉积物。

2. 如技术方案1的控制系统，其特征在于，所述加热器控制模块施加所述热循环持续预先确定的时间段。

3. 如技术方案1的控制系统，其特征在于，进一步包括基于所述加热元件的电阻确定所述氧传感器温度的温度确定模块。

4. 如技术方案3的控制系统，其特征在于，进一步包括基于提供给所述加热元件的电压和电流确定所述加热元件的电阻的电阻确定模块。

5. 如技术方案1的控制系统，其特征在于，进一步包括基于发动机操作情况和车辆行驶里程中的至少一个而命令所述加热器控制模块施加热循环的第一循环模块。

6. 如技术方案5的控制系统，其特征在于，所述第一循环模块基于发动机的进气系统中的质量空气流量命令所述加热器控制模块施加热循环。

7. 如技术方案5的控制系统，其特征在于，所述第一循环模块基于发动机何时起动而命令所述加热器控制模块施加热循环。

8. 如技术方案1的控制系统，其特征在于，进一步包括基于所述氧传感器的响应时间而命令所述加热器控制模块施加热循环的第一循环模块。

9. 如技术方案8的控制系统，其特征在于，进一步包括基于发动机的空气/燃料（A/F）比确定所述氧传感器的响应时间的响应时间确定模块。

10. 如技术方案9的控制系统，其特征在于，进一步包括基于由所述氧传感器指示的氧水平确定发动机的A/F比的A/F比确定模块。

11. 一种方法，包括：

确定发动机的排气系统中的氧传感器的温度；以及

通过激励所述氧传感器的加热元件来将所述氧传感器的温度提高到大于800摄氏度来施加热循环以便燃烧所述氧传感器上的沉积物。

12. 如技术方案11的方法，其特征在于，进一步包括施加所述热循环持续预先确定的时间段。

13. 如技术方案11的方法，其特征在于，进一步包括基于所述加热元件的电阻确定所述氧传感器的温度。

14. 如技术方案13的方法，其特征在于，进一步包括基于提供给所述加热元件的电压和电流确定所述加热元件的电阻。

15. 如技术方案11的方法，其特征在于，进一步包括基于发动机操作情况和车辆行驶里程中的至少一个施加所述热循环。

16. 如技术方案15的方法，其特征在于，进一步包括基于发动机的进气系统中的质量空气流量施加所述热循环。

17. 如技术方案15的方法，其特征在于，进一步包括基于发动机何时起动而施加所述热循环。

18. 如技术方案11的方法，其特征在于，进一步包括基于所述氧传感器的响应时间施加所述热循环。

19. 如技术方案18的方法，其特征在于，进一步包括基于发动机的空气/燃料（A/F）比确定所述氧传感器的响应时间。