[发明专利]内燃机的控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机的控制设备，尤其涉及一种用于对安装在车辆中的内燃机的排气传感器的加热器进行控制的控制设备。此外，根据本发明实施例的控制设备特别适用于如下的模式的情况：在车辆的驱动期间，重复进行内燃机的运行状态和停机状态之间的切换，并且内燃机的停机状态持续了相当长的时间。

背景技术

近年来，为了提高车辆的燃料效率，混合动力车辆已被作为电动车辆而提出并且已投入实际使用。

混合动力车辆可分类成串联混合动力车辆和并联混合动力车辆，其中，在串联混合动力车辆中，通过利用内燃机驱动发电机来产生电能，并且马达利用该电能来驱动车辆，在并联混合动力车辆中，内燃机和马达均驱动车辆。

在串联混合动力车辆中，使用内燃机的发电部和使用马达的驱动部基本上可以分开工作。因此，可以自由地设置内燃机的运行状态和停机状态之间的切换。即，可以将串联混合动力车辆设置为如下模式中的任意模式：内燃机总是运行的模式；以及间歇驱动内燃机的模式(重复进行内燃机的运行状态和停机状态之间的切换的模式)。

在将车辆设置为间歇驱动内燃机的模式的情况下，内燃机用作扩增车辆的续航里程的增程器(RE)，并且在混合动力驱动和EV驱动(内燃机停机并且仅利用电池进行马达的驱动)之间进行切换，即与车辆的驱动状态和停止状态无关地对内燃机的运行状态和停机状态进行切换。结果，与所谓的怠速停止车辆相比较，内燃机临时停机的时间可能较长(约几分钟)。

此外，在怠速停止车辆过程中，通常，为了在重启内燃机时净化排气，在内燃机停机期间对安装至排气传感器的加热器进行通电以激活该排气传感器。

在安装有加热器的排气传感器中，通常，在启动内燃机之后，在排气温度升高并且判断为排气管内没有产生冷凝水、并且不可能发生诸如破裂等的损坏之后，对加热器进行通电。

然而，与串联混合动力车辆中的增程器(RE)相同，如果在内燃机启动且排气温度已升高之后、内燃机的临时停机(怠速停止)持续了长的时间，则排气管的温度下降而产生冷凝水。然后，在重启内燃机时，冷凝水飞溅到排气传感器上，并且此时，如果正对加热器进行通电，则发生破裂的可能性增大。

此外，在串联混合动力车辆中，在内燃机停机时进行驱动的情况下，排气管的温度由于外部空气温度、刮风或热消散的影响而下降，并且由于水飞溅而引起排气传感器发生破裂的可能性高。

根据日本特开平09-088688的空燃比传感器的激活控制设备认为：在内燃机由于内燃机自动停止并重新启动(节能行驶)而停机时，需要激活空燃比传感器，并且执行加热器的通电控制从而保持空燃比传感器处于激活状态。即，在内燃机停机时，根据内燃机冷却水的温度来估计在空燃比传感器变为非激活状态之前的所需时间，并且当自内燃机停机起已经过了该所需时间时，开始对加热器通电(占空控制)。此外，在自内燃机停机起已经过了预定的加热器控制终止时间的时间点处，终止加热器的通电。

在根据日本特开2010-209799的针对安装有加热器的传感器的加热器控制设备中，为了防止由于水飞溅而引起传感器发生破裂，当排气温度等于或高于第一判断温度时允许对加热器通电，并且当排气温度等于或高于第二判断温度但低于第一判断温度时也允许对加热器通电，并且基于排气温度的历史的干燥进度等于或高于预定判断值。

发明内容

然而，在日本特开平09-088688中，仅设置了用于最终断开排气传感器的加热器的通电的一个时刻(自内燃机停机起的加热器控制终止时间)，而未考虑排气中的水分将凝结的诸如长临时停机时间等的环境。因此，可能无法防止由于水飞溅而引起传感器发生破裂。此外，由于主要目标是使临时停机时间短，因此仅根据冷却水温度来设置占空控制中用以使排气传感器保持激活状态所需的断开时间的长度。结果，尽管使用了与冷却水温度相对应地设置的时间，但该时间仅是用于维持激活状态的时间。因此，这并未涉及与排气中水分将凝结的诸如长临时停机时间等的环境有关的技术问题。

此外，日本特开2010-209799的公开内容用于使接通排气传感器的加热器的通电的时刻提前，因而尽管考虑了与水分有关的干燥度，但没有公开用于判断在长的临时停机时间内何时断开通电的技术。