CN101000021A - 用于气体传感器的加热器控制设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于控制加热器的加热器控制设备，其中所述加热器加热设置在柴油发动机(2)的排气系统(3)中的气体传感器(4)的感应元件，所述加热器控制设备包括装置(1)，其基于所述发动机(2)在第一操作之前的第二操作中停止之前的操作状态而改变所述发动机(2)在所述第一操作中启动之后的用于控制所述加热器的基准条件。

Description

用于气体传感器的加热器控制设备
技术领域
本发明涉及用于控制气体传感器的气体传感器加热器的加热器控制设备，其中所述加热器加热设置在柴油发动机的排气系统中的气体传感器的感应元件。
背景技术
由于强化了废气排放规则，所以汽车发动机中的空气燃油比的控制已经变得更加重要。因而，为了实现空气燃油比的反馈控制，气体传感器设置在发动机的排气系统中，以测量废气中氧气的浓度。在使用气体传感器后，通过加热器将感应元件加热至适当的温度，从而激活感应元件。然而，在通过对加热器通电加热感应元件并且在气体传感器的上游在排气系统(排气管)中存在水时，水可附着感应元件的表面，并且该元件可不利地破裂。
因而，大体上，基于废气温度和发动机冷却液温度推定排气管的壁的温度，并且基于壁温度，判断是否存在水。在壁温度达到可以进行加热器通电的温度时，开始加热器通电(见与美国专利No.6781098对应的日本专利公开文献No.2003-328821)。
相反，柴油发动机的特征在于由于其高热效率而具有较低的废气温度。所以，例如，在发动机经过前一个运行状态(其中，废气温度保持较低(例如，在空转运行中，排气管中的温度保持等于或小于50℃))之后被停止时，冷凝水可由于连续状态的低废气温度而积聚(滞留)在排气系统中。
然而，传统的加热器控制设备仅仅基于在下一个发动机操作开始时的有限的信息(例如，排气管的壁温度)确定加热器通电的时间，而不考虑由在前一个发动机操作中所积聚的冷凝水所造成的影响。在这种情况中，在这样一种状态下完成加热器通电，即冷凝水仍存在于排气系统中。因而，来自上述冷凝水的水滴可朝向所加热的感应元件飞散。结果，感应元件可暴露于水，并且可不利地破损。
同样，可以想到的是，可以延迟整个加热器通电，从而限制感应元件由于暴露于水而破损。然而，加热器通电的不必要的延迟可限制气体传感器被快速激活，并且因此不必要的延迟可成为限制废气净化效率的一个原因。
发明内容
本发明考虑到了上述缺点。因而，本发明的一个目的是克服上述至少一个缺点。
为了实现本发明的目的，提供了用于控制加热器的加热器控制设备，其中所述加热器加热设置在柴油发动机的排气系统中的气体传感器的感应元件。加热器控制设备包括装置，其所述发动机在第一操作之前的第二操作中停止之前的操作状态而改变所述发动机在所述第一操作中启动之后的用于控制所述加热器的基准条件。
附图说明
通过以下说明、权利要求书和附图将更好地理解本发明和其附加的目的、特征和优点，其中：
图1是根据第一实施例的柴油发动机的排气系统的示意性视图；
图2是根据第一实施例的加热器控制流程的示意性框图；
图3是根据第一实施例的基于发动机在前一个操作中停止之前的操作状态而计算低温累积时间的第一流程的示意性框图；
图4是根据第一实施的在发动机在下一个操作中启动之后加热器控制的第二流程的示意性框图；
图5是根据第一实施例的气体传感器的加热器控制设备的概念性框图；
图6是示出了根据第一实施例的低温累积时间与基准温度之间的关系的框图；
图7是示出了根据第一实施例的低温累积时间与基准时间之间的关系的框图；
图8是示出了根据第一实施例的加热器通电的时间周期的框图；
图9是示出了根据第一实施例的车速和点火ON/OFF的时间分布的示意图；
图10是示出了根据第二实施例的低温累积时间与基准温度之间的关系的示意图；
图11是示出了根据第二实施例的低温累积时间与基准时间之间的关系的示意图；
图12是根据第三实施例的基于发动机在前一个操作中停止之前的操作状态计算低温累积时间的第一流程的示意性框图；
图13是根据对比例的加热器控制的流程的示意性框图。
具体实施方式
(第一实施例)
参看图1至9将说明根据本发明第一实施例的用于气体传感器的加热器控制设备。
该实施例的加热器控制设备1控制加热器，其加热如图1所示设置在发动机2的排气系统3中的气体传感器4的感应元件。加热器控制设备1被构造成改变发动机2在后一个操作(第一操作)中启动之后的加热器控制的基准条件，这是基于发动机2在前一个操作(第二操作)中停止之前的操作状态，其中所述前一个操作在所述后一个操作之前(见图3和4)。
在该实施例中，如图1所示，柴油发动机2的排气系统3包括柴油微粒过滤器(DPF)31，废气温度传感器5，以及气体传感器4。这里，废气温度传感器5在DPF 31的下游检测排气系统3中的温度，并且气体传感器4检测废气中的氧气浓度等。
空气燃油比(A/F)传感器、氧气传感器、和氧化氮(NOX)传感器可用作为气体传感器4。这里，A/F传感器基于限制电流检测内燃机的空气燃油比，其中所述限制电流取决于废气中的氧气浓度。同样，氧气传感器基于电动势检测内燃机的空气燃油比，其中所述电动势取决于废气中的氧气浓度。同样，NOX传感器检测废气中的氧化氮(NOX)的浓度。
筒形感应元件(未示出)以及层式气体感应元件(未示出)可用作为上述感应元件。这里，筒形感应元件是由固体电解质制成，并且为具有底部的筒形形状。层式气体感应元件事由板形固体电解质制成。陶瓷加热器(未示出)可用作为上述加热器。这里，陶瓷加热器设置成与上述感应元件接触，或者层叠在上述感应元件之上。
如图2所示，从步骤S100开始进行控制。然后，加热器控制设备1在步骤S101读取排气系统3的温度，并且在步骤S102判断排气系统温度是否等于或大于预定的基准温度T1。加热器控制设备1基本上被构造成当在步骤S103高温累积时间tup等于或大于预定的基准时间t1时，在步骤S104开始加热器通电(也就是，开始通电加热器)。这里，高温累积时间tup是这样的累积时间(经过时间)，即其间排气系统3中的温度等于或大于预定的基准温度T1。当在步骤105满足停止加热器通电的预定状况(以下详述)时，在步骤S106停止加热器通电，并且控制返回至步骤S101。然而，如图4、6和7所示，上述基准温度T1和基准时间t1的值被设计成基于发动机在前一个操作中停止之前的操作状态而改变。换句话，基准温度T1基于发动机在前一个操作中停止之前的操作状态可被设定为基准温度T1(A)和基准温度T1(B)。同样，基于上述操作状态，基准时间t1可被设定为基准时间t1(a)和t1(b)。
也就是，在高温累积时间tup等于或大于预定的基准时间(t1)时，加热器控制设备1开始通电所述加热器。同样，基于发动机2在前一个操作(第二操作)中的停止之前的操作状态，加热器控制设备1改变基准温度T1和基准时间t1中的至少一个的相应的值。
然后，发动机在前一个操作中停止之前的操作状态包括两种情况。在一种情况中，低温累积时间tdown等于或大于预定的基准时间(对比时间)t0。在另一种情况中，低温累积时间tdown小于预定的基准时间t0。这里，低温累积时间tdown是这样的累积时间，即其间排气系统3中的温度等于或小于预定的基准温度(预定的对比温度)T0。在这种情况中，在发动机在后一个操作中启动之后的加热器控制的基准条件根据之前的操作状态的这两种情况而相应地改变。
因而，基于低温累积时间tdown是否等于或大于预定的对比时间t0，加热器控制设备1改变发动机2在后一个操作(第一操作)中启动后控制加热器的基准条件。
也就是，在低温累积时间tdown小于基准时间t0时，基准温度T1设定为基准温度T1(A)，并且同时，基准时间t1设定为基准时间t1(a)。在低温累积时间tdown等于或大于基准时间t0时，基准温度T1设定为基准温度T1(B)，并且同时，基准时间t1设定为基准时间t1(b)。这里，上述这些值具有如下关系：T1(A)＜T1(B)，并且t1(a)＜t1(b)。
也就是，在低温累积时间tdown等于或大于对比时间t0时，与低温累积时间tdown小于对比时间t0时相比，加热器控制设备1使得基准温度T1和基准时间t1中的至少一个的相应值较大。
接着，将更加具体地说明该实施例的加热器控制设备1。
如图5所示，加热器控制设备1包括温度感应装置11、温度降低判断装置12、低温时间累积装置13、低温累积时间存储装置14、基准条件改变需要判断装置15、基准温度改变装置(基准条件改变装置)16、基准时间改变装置(基准条件改变装置)17、温度增加判断装置18、高温时间累积装置19、加热器通电判断装置1a以及加热器通电控制装置1b。
温度感应装置11感应排气系统3中的温度，并且与图1中所示的上述废气温度传感器5相对应。
温度降低判断装置12判断排气系统3中的温度是否等于或小于基准温度T0。
低温时间累积装置13测量低温累积时间tdown。
低温累积时间存储装置14存储低温累积时间tdown。
基准条件改变需要判断装置15基于低温累积时间tdown是否等于或大于基准时间(对比时间)t0而判断是否需要改变基准温度T1和基准时间t1。
基准温度改变装置16基于基准条件改变需要判断装置15的判断结果改变基准温度T1。
基准时间改变装置17基于基准条件改变需要判断装置15的判断结果改变改变基准时间t1。
温度增加判断装置18判断排气系统3中的温度是否等于或大于基准温度T1。
高温时间累积装置19测量高温累积时间tup。
加热器通电判断装置1a基于高温累积时间tup是否等于或大于基准时间t1而判断是否可以通电加热器。
加热器通电控制装置1b基于加热器通电判断装置1a的判断结果通电加热器。
加热器控制设备1基于图3和4所示的流程利用上述装置完成以下所述的控制。
图3示出了用于确定发动机在前一个操作(第二操作)中停止之前的操作状态的控制流程(第一流程)。在步骤S300，开始第一流程的控制。在步骤S301读取由温度感应装置11(废气温度传感器5)所检测的排气系统3中的温度。接着，在步骤S302由温度降低判断装置12判断排气系统3中的温度(排气系统温度)是否等于或小于预定的基准温度T0(对比温度)。
在温度降低判断装置12确定排气系统温度等于或小于基准温度T0时，低温时间累积装置13在步骤S303增加低温累积时间tdown。然后，在步骤S304继续进行控制。在确定排气系统温度大于基准温度T0时，在步骤S304继续进行控制，而不增加低温累积时间tdown。
这里，在从第一时刻至第二时刻的时间段中计算低温累积时间tdown。例如，在第一时刻，加热器由于废气温度的降低而暂时地被断开通电，并且同样在第二时刻，加热器可被再次通电。在上述步骤中，低温累积时间tdown可被推定为一种参数，其对应于排气管中冷凝水的量。
接着，在步骤S304判断发动机是否停止(点火关闭)。在发动机停止时，在步骤S305低温累积时间tdown被存储在存储器(低温累积时间存储装置14)中，并且然后，在步骤S306结束第一流程。
相反，当在步骤S304发动机没有停止时，控制再次返回至步骤S301以读取排气系统3中的温度。
通过上述第一流程，低温累积时间tdown可被存储为操作历史记录。这里，低温累积时间tdown对应于排气管中冷凝水的推定的量，并且所述推定的量依据发动机停止之前的操作状态而变化。
接着，将参看图4说明第二流程。在第二流程中，在第一流程中所计算的低温累积时间tdown被用于在发动机在后一个操作(第一操作)中启动(点火开始)之后进行加热器控制，其中所述后一个操作跟在所述前一个操作(第二操作)之后。
首先，在步骤S400开始该流程的控制。在步骤S401读取由温度感应装置11所检测的排气系统3中的温度。接着，在步骤S402，从低温累积时间存储装置14中读取在第一流程中所获得的低温累积时间tdown。
接着，在步骤S403判断低温累积时间tdown是否等于或大于预定的基准时间(对比时间)t0。也就是，基准条件改变需要判断装置15判断是否需要改变基准温度T1和基准时间t1。
这里，如图6和7所示，在低温累积时间tdown小于基准时间t0(在确定基准温度T1和基准时间t1不需要被改变)时，基准温度T1设定为T1(A)，并且同时，基准时间t1设定为t1(a)。相反，在低温累积时间tdown等于或大于基准时间t0(在确定基准温度T1和基准时间t1需要被改变)时，基准温度T1设定为T1(B)，并且同时，基准时间t1设定为t1(b)。这里，具有如下的关系。在基准温度中，T1(B)＞T1(A)，在基准时间中，t1(b)＞t1(a)。
因此，在低温累积时间tdown小于基准时间t0(在确定基准温度T1和基准时间t1不需要被改变)时，在步骤S411继续进行控制。在步骤S411，由温度增加判断装置18判断排气系统温度是否等于或大于基准温度T1(A)。在排气系统温度等于或大于基准温度T1(A)时，由高温时间累积装置19测量高温累积时间tup。这里，在这种情况中，高温累积时间tup对应于这样一种累积时间(经过时间)，即其间排气系统温度等于或大于基准温度T1(A)。然后，在步骤S412判断高温累积时间tup是否等于或大于基准时间t1(a)。也就是，加热器通电判断装置1a判断是否合适进行加热器通电。
在高温累积时间tup等于或大于基准时间t1(a)时，加热器通电控制装置1b在步骤S404开始加热器通电控制以便对加热器通电。在该实施例中的加热器的通电对应于通电，通过通电，加热器可将感应元件加热至激活温度。即使该通电(也就是，目前的通电)并未完成时，通常也可执行辅助的通电，以将感应元件保持在一定的温度(例如，大约100℃至200℃)。这里，如果没有指定，则本说明书的通电并不包括辅助的通电。同样，在本说明书中的加热器通电并不包括比前述通电更弱的加热器的弱通电。
当在步骤S411、S412的每个判断为NO(否)时(也就是，当排气系统温度小于基准温度T1(A)，或者高温累积时间tup小于基准时间t1(a)时)，控制再次返回至步骤S401，以读取排气系统温度。
相反，在低温累积时间tdown等于或大于基准时间(对比时间)t0时(在确定基准温度T1和基准时间t1需要被改变时)，在步骤S421继续进行控制。在步骤S421，温度增加判断装置18判断排气系统温度是否等于或大于基准温度T1(B)。
在排气系统温度等于或大于基准温度T1(B)时，通过高温时间累积装置19测量高温累积时间tup。这里，在这种情况中，高温累积时间tup对应于这样一种累积时间(经过时间)，即其间排气系统温度等于或大于基准温度T1(B)。然后，在步骤S422判断高温累积时间tup是否等于或大于基准时间t1(b)。也就是，加热器通电判断装置1a判断是否适于执行加热器通电。
在高温累积时间tup等于或大于基准时间t1(b)时，加热器通电控制装置1b在步骤S404开始加热器通电控制。
当在步骤S421、S422的每个判断为NO时(也就是，当排气系统温度小于基准温度T1(B)，或者高温累积时间tup小于基准时间t1(b)时)，控制再次返回至步骤S401，以读取排气系统温度。
以下将说明在步骤S403判断低温累积时间tdown是否等于或大于基准时间t0的原因。
原因是，在等于或大于基准时间t0的值被存储为低温累积时间tdown时，表明在发动机在前一个操作中停止(点火关闭)之前，排气系统温度在低温徘徊。因而，可以推定，大量冷凝水可滞留(积聚)在排气管中。因此，基准温度T1和基准时间t1需要被设定为较大的值，大于在低温累积时间tdown小于基准时间(对比时间)t0情况中的T1(A)和t1(a)的值。这是因为较大量的热量需要被提供，从而排气管中的上述冷凝水可被高效蒸发。
因而，在低温累积时间tdown等于或大于基准时间t0时，基准温度T1(B)被设定为排气系统中的阈值温度，基准时间t1(b)被设定为针对基准温度T1(B)的阈值经过时间，从而滞留在排气管中的冷凝水可被完全蒸发。因而，可以实现加热器通电控制，其中高效考虑到了在发动机在前一个操作中停止之前所滞留的冷凝水的影响。
接着，当在步骤S404开始加热器通电后，在步骤S405再次读取由温度感应装置11所检测的排气系统温度。然后，在步骤S406判断废气温度是否等于或小于另一个预定的基准温度T2。这里，基准温度T2独立于上述基准温度T1而被设定，并且小于基准温度T1。当在步骤S406的判断为NO时(也就是，当排气系统温度大于基准温度T2时)，继续加热器通电控制。相反，当在步骤S406的判断为YES(是)时(也就是，当排气系统温度等于或小于基准温度T2时)，在步骤S407停止加热器通电(也就是，加热器被断开通电)。在加热器通电被停止之后，控制再次返回至步骤S401，以继续该第二流程。
在上述第一流程和第二流程被操作时，实现以下内容。例如，如图8所示，在低温累积时间tdown等于或大于基准时间t0时，实现延迟加热器通电控制(由虚线M所示)。在延迟加热器通电控制中，通电的开始时刻延迟于在低温累积时间tdown小于基准时间(对比时间)t0时所完成的另一个加热器通电控制(由实线L所示)的对应的开始时刻。
接着，将说明该实施例的效果。
基于发动机在前一个操作(第二操作)中停止之前的前一个操作状态，加热器控制设备1改变发动机在后一个操作(第一操作)中启动之后的加热器控制的基准条件。因而，在具有特定的发动机在前一个操作中停止之前的操作状态时，其中冷凝水更加可能滞留在排气系统3中，发动机在后一个操作中启动之后的加热器通电在考虑到前一个操作中的上述特定操作状态之后被延迟。结果，足够量的热量可提供至排气系统3，从而加热器通电可在诸如充分去除冷凝水的适合补救措施之后开始。也就是，在车辆并不移动的空转操作时间ti在如图9所示的前一个操作中持续较长时的情况中，加热器通电的开始时刻可如图8所示被延迟。这里，图9中的上侧图表示出了特定车辆操作模型中的车速的时间分布。同样，图9中的下侧图表示出了与上侧图表的时间相对应的点火ON/OFF(发动机启动/停止)的时间分布。
因此，即使当在前一个操作过程中较大量的冷凝水滞留在排气系统3中时，在冷凝水已经被充分去除的状态下，在下一个操作中可通电用于气体传感器的加热器。因此，温度较高的感应元件被限制防止暴露至水。因而，可以限制感应元件的破损。
同样，在没有发动机在前一个操作中停止之前的上述特定操作状态时(例如，在如图9所示的空转操作时间ti较短时)，发动机在后一个操作中开始之后的加热器通电不可被延迟。大体上，在该实施例的特定操作状态中，冷凝水更加可能滞留在排气系统3中。因此，气体传感器可不久被激活，并且可实现对于废气的可靠的净化效率。
也就是，在低温累积时间tdown小于基准时间t0时，可以确定冷凝水相对较少可能地滞留(积聚)在排气系统3中。在这种情况中，不可延迟加热器通电。
因为可以基于操作的需要而改变加热器的操作条件，所以可以充分地实现气体传感器4的性能，并且同时感应元件可高效受到限制而免于由于暴露至水而破损。
同样，上述加热器控制设备1被构造成基于发动机在前一个操作中停止之前的操作状态而改变基准温度T1和基准时间t1。也就是，基于前一个操作状态，基准温度T1可设定为T1(A)和T1(B)。同样，基于前一个操作状态，基准时间t1可设定为t1(a)和t1(b)。
因此，当在发动机在前一个操作中停止之前的操作状态中冷凝水可能滞留在排气系统3中时，在通过延长基准温度T1和基准时间t1而充分去除所述冷凝水之后可以加热感应元件。结果，感应元件可高效受到限制而免于由于暴露至水而破损。
基于低温累积时间tdown是否等于或大于预定的基准时间t0，改变发动机在后一个操作中启动之后的加热器控制的基准条件。
因此，基于前一个操作是否是在冷凝水在发动机停止之前可能滞留在排气系统3中的操作状态下完成的，改变发动机在后一个操作中启动之后的加热器控制的基准条件。
结果，可充分实现气体传感器4的性能，并且同时感应元件可高效受到限制而免于由于暴露至水而破损。
换句话，在该实施例中，在低温累积时间tdown等于或大于基准时间t0时，基准温度T1和基准时间t1的值设定为较大，大于当低温累积时间tdown小于基准时间t0时的值。因此，可以基于前一个操作是否是在冷凝水在发动机停止之前可能滞留在排气系统3中的操作状态下完成的，而判断发动机在后一个操作中启动之后的加热器控制的基准温度T1和基准时间t1的值是否将增加。结果，可充分实现气体传感器4的性能，并且同时感应元件可高效受到限制而免于由于暴露至水而破损。
如上，该实施例可提供一种用于气体传感器的加热器控制设备，其可高效限制感应元件免于由于暴露至水而破损。
(第二实施例)
将参看图10和11说明本发明的第二实施例的用于气体传感器的加热器控制设备。与第一实施例的加热器控制设备的部件和条件相同的该第二实施例的加热器控制设备的相同部件和基准条件将由相同的附图标记表示。在该实施例中，基准温度T1(B)和基准时间t1(b)中的每个值的幅值与低温累积时间tdown的幅值成比例变化。也就是，加热器控制设备1以与低温累积时间tdown的幅值成比例的方式增加基准温度T1和基准时间t1中的至少一个的相应的值。
在该实施例中，在低温累积时间tdown等于或大于基准时间t0时所使用的基准温度T1(B)和基准时间t1(b)并不总是不同于在第一实施例中所述的那些。随着低温累积时间tdown如图10和11所示变得较大，基准温度T1(B)和基准时间t1(b)被设定为较大。
第二实施例的其它方面与第一实施例相同。
在该实施例中，可更加充分实现气体传感器4的性能，并且同时感应元件可更加高效受到限制而免于由于暴露至水而破损。也就是，即使在低温累积时间tdown超过基准时间t0时，如果超过基准时间t0的低温累积时间tdown的多余量较小则可推定所滞留的冷凝水较少。因而，在这种情况中，可将基准温度T1和基准时间t1中的每个的增加量设定较小。
同样，在低温累积时间tdown超出基准时间t0较大的量时，则推定所滞留的冷凝水较多。因而，在这种情况中，可将基准温度T1和基准时间t1中的每个的增加量设定较大。
因此，可以如所需要延迟加热器通电的开始时刻。结果，气体传感器4可不久被激活，并且同时感应元件可高效受到限制而免于由于暴露至水而破损。
同样，在第二实施例中，可获得与第一实施例相同的那些效果。
(第三实施例)
将参看图12说明本发明的第三实施例。与第一实施例的加热器控制设备的部件和条件相同的该第三实施例的加热器控制设备的相同部件和基准条件将由相同的附图标记表示。图12示出了用于气体传感器的加热器控制设备的另一个第一流程，其中改变了用于确定发动机在前一个操作中停止之前的操作状态的第一实施例中的第一流程。
换句话，与第一实施例相似，第一流程控制在步骤S500开始，并且在步骤S501由温度控制感应装置11读取排气系统3中的温度。
然后，在步骤S502判断加热器是否被通电。
然后，在加热器被通电时，在步骤S503低温累积时间tdown被清零(在一个实施例中，低温累积时间tdown被设为零)。然后，在步骤S507继续进行控制。相反，在加热器未被通电时，在步骤S504由温度降低判断装置12判断排气系统温度是否等于或小于预定的温度T0。
该实施例的第一流程的目的是更加高效地存储发动机停止之前的特定条件(例如，空转操作)的累积时间(经过时间)，在所述特定条件中，废气温度降低。因此，在加热器被通电时，低温累积时间tdown被清零，这是因为在这种情况中，确定(推定)在排气管中没有水。
当温度降低判断装置12在步骤S504确定排气系统温度等于或小于基准温度T0时，低温累积时间tdown在步骤S505被增加。当温度降低判断装置12在步骤S504确定排气系统温度大于基准温度T0时，低温累积时间tdown在步骤S506被降低。这里，在低温累积时间tdown为零时，低温累积时间tdown不再进一步降低。
这里，在从第一时刻至第二时刻的累积时间(经过时间)的过程中计算废气温度降低时间。这里，例如，在第一时刻，加热器由于废气温度的降低而暂时被断开通电，并且在第二时刻，加热器可被再次通电。废气温度降低时间被推定为对应于排气管中的冷凝水的量。在排气系统温度超过基准温度(对比温度)T0时，低温累积时间tdown减少，这是因为排气管中的冷凝水被推定为蒸发和减少。
接着，在步骤S507判断发动机2是否停止(关闭点火)。在发动机停止时，低温累积时间tdown在步骤S508被存储在存储器(低温累积时间存储装置14)中，并且在步骤S509结束第一流程。相反，当在步骤S507确定发动机未停止时，控制再次返回至步骤S501，以读取排气系统3中的温度。
通过上述第一流程，低温累积时间tdown可被存储为操作历史记录。这里，低温累积时间tdown对应于排气管中冷凝水的所推定的量，并且所推定的量依据发动机停止之前的操作状态而改变。然后，低温累积时间tdown被反映在发动机在后一个操作(第一操作)中启动之后的气体传感器4的加热器控制上。
第三实施例的其它方面与第一实施例相同。
在该实施例中，对应于在排气系统3中推定的量的冷凝水，可更加准确地完成加热器控制。因而，在该实施例的加热器控制中，感应元件可更加高效受到限制而免于破损。
在第三实施例中，还可以获得与第一实施例相同的那些效果。
(对比例)
将参看图13说明与本发明的上述实施例不同的对比例。在该对比例中，在不考虑发动机在前一个操作中停止之前的操作状态的情况下完成发动机在后一个操作中启动之后的气体传感器的加热器控制。
首先，在步骤S600，开始该流程过程。在步骤S601读取排气系统中的温度，并且在步骤S602判断该温度是否等于或大于预定的基准温度。
当在步骤S602的判断为NO时(也就是，排气系统温度小于基准温度)，维持当前的操作状态。当在步骤S602的判断为YES时(也就是，排气系统温度等于或大于基准温度)，在步骤S603继续进行控制。在步骤S603，判断预定的基准时间是否已经经过。当在步骤S603的判断为YES时，确定水在排气系统中被去除。然后，在步骤S604开始加热器通电。
甚至在加热器通电开始之后，在步骤S605读取排气系统中的温度。然后，在步骤S606，判断排气系统温度是否小于预定的基准温度。当在步骤S606的判断为NO时(当排气系统温度等于或大于基准温度时)，继续加热器通电。当在步骤S606的判断为YES时(当排气系统温度小于基准温度时)，在步骤S607停止加热器通电。然后，控制返回至步骤S601，并且控制在步骤S601至S603等待温度的增加。
如上所述，在对比例中，基于排气系统温度是否达到预定的温度，并且同时基于预定的基准时间是否已经过去而判断加热器通电是否可以完成。
然而，可存在这样一种情况，例如当在发动机在前一个操作中停止之前的空转操作中排气系统温度长期保持较低时，在排气管中滞留大量的冷凝水。
在这种情况中，即使在步骤S602和S603确定排气系统温度超过基准温度并且基准时间已经过去时，并不考虑发动机在前一个操作中停止时在排气管中所滞留的水。因而，如果判断仅仅是基于排气系统温度的信息，则可有利地保持用于判断没有水滞留在排气管中的足够准确程度。
与对比例相反，本发明的加热器控制设备可高度准确地判断在排气管中没有滞留水。这是因为在本发明的实施例中，首先，存储了发动机在前一个操作中停止之前的操作状态。然后，可基于所存储的操作状态改变发动机在后一个操作中启动之后的加热器控制的基准条件。
本领域技术人员将清楚附加的优点和改型。因此，本发明的宽广范围并不限于所示和所说明的特定内容、所述设备和示意性实施例。

Claims (10)

1.一种加热器控制设备，其用于控制加热器，所述加热器加热设置在柴油发动机(2)的排气系统(3)中的气体传感器(4)的感应元件，所述加热器控制设备包括：
装置(1)，其基于所述发动机(2)在第一操作之前的第二操作中停止之前的操作状态而改变所述发动机(2)在所述第一操作中启动之后的用于控制所述加热器的基准条件。
2.根据权利要求1所述的加热器控制设备，其特征在于：
高温累积时间(tup)是这样的累积时间，即其间所述排气系统(3)中的温度等于或大于预定的基准温度(T1)；
所述装置(1)在所述高温累积时间(tup)等于或大于预定的基准时间(t1)时开始通电所述加热器；并且
所述装置(1)基于所述发动机(2)在所述第二操作中停止之前的操作状态改变所述基准温度(T1)和所述基准时间(t1)中的至少一个的相应的值。
3.根据权利要求1所述的加热器控制设备，其特征在于：
低温累积时间(tdown)是所述发动机(2)在所述第二操作中停止之前的累积时间，其间所述排气系统(3)中的温度等于或小于预定的对比温度(T0)；并且
所述装置(1)基于所述低温累积时间(tdown)是否等于或大于预定的对比时间(t0)而改变所述发动机(2)在所述第一操作中启动之后的用于控制所述加热器的基准条件。
4.根据权利要求2所述的加热器控制设备，其特征在于：
低温累积时间(tdown)是所述发动机(2)在所述第二操作中停止之前的累积时间，其间所述排气系统(3)中的温度等于或小于预定的对比温度(T0)；
所述装置(1)基于所述低温累积时间(tdown)是否等于或大于预定的对比时间(t0)而改变所述发动机(2)在所述第一操作中启动之后的用于控制所述加热器的基准条件。
5.根据权利要求3所述的加热器控制设备，其特征在于：
高温累积时间(tup)是这样的累积时间，即其间所述排气系统(3)中的温度等于或大于预定的基准温度(T1)；
所述装置(1)在所述高温累积时间(tup)等于或大于预定的基准时间(t1)时开始通电所述加热器；并且
所述装置(1)使得在所述低温累积时间(tdown)等于或大于所述对比时间(t0)时所述基准温度(T1)和所述基准时间(t1)中的至少一个的相应的值大于在所述低温累积时间(tdown)小于所述对比时间(t0)时的相应的值。
6.根据权利要求4所述的加热器控制设备，其特征在于：
所述装置(1)使得在所述低温累积时间(tdown)等于或大于所述对比时间(t0)时所述基准温度(T1)和所述基准时间(t1)中的至少一个的相应的值大于在所述低温累积时间(tdown)小于所述对比时间(t0)时的相应的值。
7.根据权利要求5所述的加热器控制设备，其特征在于：
所述装置(1)以与所述低温累积时间(tdown)的幅值成比例的方式增加所述基准温度(T1)和所述基准时间(t1)中的至少一个的相应的值。
8.根据权利要求6所述的加热器控制设备，其特征在于：
所述装置(1)以与所述低温累积时间(tdown)的幅值成比例的方式增加所述基准温度(T1)和所述基准时间(t1)中的至少一个的相应的值。
9.根据权利要求5或7所述的加热器控制设备，其特征在于，所述装置(1)包括：
温度感应装置(11)，其检测所述排气系统(3)中的温度；
温度降低判断装置(12)，其判断所述排气系统(3)中的温度是否等于或小于所述对比温度(T0)；
低温时间累积装置(13)，其测量所述低温累积时间(tdown)；
低温时间存储装置(14)，其存储所述低温累积时间(tdown)；
基准条件改变需要判断装置(15)，其基于所述低温累积时间(tdown)是否等于或大于所述对比时间(t0)而判断所述基准温度(T1)和所述基准时间(t1)中的至少一个的相应的值是否需要被改变；
基准条件改变装置(16、17)，其基于所述基准条件改变需要判断装置(15)的判断结果而改变所述基准温度(T1)和所述基准时间(t1)中的至少一个的相应的值；
温度增加判断装置(18)，其判断所述排气系统(3)中的温度是否等于或大于所述基准温度(T1)；
高温时间累积装置(19)，其测量所述高温累积时间(tup)；
加热器通电判断装置(1a)，其基于所述高温累积时间(tup)是否等于或大于所述基准时间(t1)而判断是否可通电所述加热器；以及
加热器通电控制装置(1b)，其基于所述加热器通电判断装置(1a)的判断结果而通电所述加热器。
10.根据权利要求6或8所述的加热器控制设备，其特征在于，所述装置(1)包括：
温度感应装置(11)，其检测所述排气系统(3)中的温度；
温度降低判断装置(12)，其判断所述排气系统(3)中的温度是否等于或小于所述对比温度(T0)；
低温时间累积装置(13)，其测量所述低温累积时间(tdown)；
低温时间存储装置(14)，其存储所述低温累积时间(tdown)；
基准条件改变需要判断装置(15)，其基于所述低温累积时间(tdown)是否等于或大于所述对比时间(t0)而判断所述基准温度(T1)和所述基准时间(t1)中的至少一个的相应的值是否需要被改变；
基准条件改变装置(16、17)，其基于所述基准条件改变需要判断装置(15)的判断结果而改变所述基准温度(T1)和所述基准时间(t1)中的至少一个的相应的值；
温度增加判断装置(18)，其判断所述排气系统(3)中的温度是否等于或大于所述基准温度(T1)；
高温时间累积装置(19)，其测量所述高温累积时间(tup)；
加热器通电判断装置(1a)，其基于所述高温累积时间(tup)是否等于或大于所述基准时间(t1)而判断是否可通电所述加热器；以及
加热器通电控制装置(1b)，其基于所述加热器通电判断装置(1a)的判断结果而通电所述加热器。
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