CN101033706A - 车辆控制方法和车辆控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涉及与车辆发动机的排气通道相关联的排气传感器以及传感器加热器的车辆控制装置和方法。所述排气传感器通过该加热器选择性地加热到可应用的激活温度，使得传感器能够输出正常和准确的检测信号，不过，加热必须在不导致传感器损坏的情况下进行，诸如由作为发动机操作和环境条件的结果而可能出现在排气通道内的冷凝所引起的对传感器造成损坏。

Description

车辆控制方法和车辆控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆控制的方法和装置，更具体地说涉及一种将排气传感器加热到激活温度的加热控制。
背景技术
在一些发动机中，将诸如用于检测排气的空燃比的空燃比传感器和用于检测氧气浓度的氧气传感器等的排气传感器装设于诸如排气管等排气通道内。为了使这种排气传感器输出正常和准确的检测信号，通常需要将排气传感器的温度升高到激活温度。在此情况下，由于仅由含于排气中并通过排气通道传递的热量来加热排气传感器需要很长的时间，因此由诸如加热器等单独加热装置对排气传感器进行加热。
另一方面，在这种排气传感器由诸如加热器等特殊的加热装置加热的发动机中，当在排气传感器被加热的同时，在位于排气通道内的排气传感器上出现冷凝(排气管内的水蒸气由外部空气冷却并凝结为水)时，可能在该排气传感器内导致热冲击，导致诸如传感器关键元件破裂等不期望的失效。
因而，在日本专利No.3636047中，对排气管温度进行推算。当推算的排气管温度高于或等于预定数值时，则断定排气管内的温度不是出现冷凝的温度，并开始向加热器供应电能。相反，当该排气管内的温度是出现冷凝的温度时，则停止向与排气传感器相关的加热器供应电能，使传感器失效的机会(例如传感器元件的破裂)最小化，从而增加排气传感器的寿命。
根据日本专利No.3636047，通过实验将阈值温度设定为一恒定数值(大约52～54°)，低于该阈值在排气管内出现冷凝。
发明内容
发明需要解决的问题
在上述配备有排气传感器和单独的加热装置的发动机内，所述阈值温度非常明显地取决于诸如外部空气的温度和湿度以及大气压力等环境条件以及发动机规格，低于该阈值温度，则在诸如排气管等排气通道内产生冷凝。
然而，在将冷凝产生温度设定为基本恒定数值的情况下，诸如日本专利No.3636047所教导的那样，可能出现的情形是：即使在排气通道内出现冷凝时，排气传感器被加热装置加热到其激活温度。此外，还可能出现的情形是：即使在排气管内没有出现冷凝时，由该加热装置执行的加热被停止。
该问题在所谓的复合动力车辆中更为严重，复合动力车辆具有当满足预定操作条件时自动停止发动机而当满足另一预定操作条件时自动重新起动发动机的功能，且用电动机和发动机至少之一驱动车辆。在配备有排气传感器和加热装置的复合动力车辆中，通过将冷凝产生温度设定为基本恒定的值，不能准确判断在排气通道内是否产生冷凝。这导致出现这样的情形：即使在排气管内产生冷凝时，排气传感器由加热装置加热到其激活温度；以及即使在排气管内不产生冷凝时，由加热装置执行的加热被停止。作为其结果，由于发动机内开始空燃比反馈控制的延迟，排气传感器的寿命显著下降，且发动机产生的排气中的有害成分的量增加。
因此，希望通过准确地控制诸如下述车辆中所使用的传感器相关联的单独加热装置的操作，确保排气传感器的激活与防止对排气传感器造成热冲击之间的相容性，所述车辆具有下述功能：当满足预定操作条件时自动停止发动机，而当满足另一预定操作条件时自动重新起动发动机(例如，复合动力车辆)。
根据示范性教导：提供了一种用于车辆的车辆控制装置，包括发动机，该发动机具有排气传感器和用于对该排气传感器进行加热的加热装置，所述排气传感器装设于发动机的排气通道、用于检测排气的性质。在当满足预定操作条件时发动机自动停止、当满足另一预定操作条件时发动机自动重新起动的复合动力车辆情况下，该车辆控制装置包括当发动机自动停止工作时用于检测的环境条件检测机构。该车辆控制装置还包括控制器，其中所述控制器包括冷凝产生温度推算机构，用于根据发动机规格和环境条件预测冷凝产生温度。此外，该车辆控制装置包括与加热装置相关的加热控制器，如果当发动机自动停止工作时排气通道的温度高于或等于所述冷凝产生温度，其能够用所述加热装置将相关联的排气传感器加热到其激活温度，而如果当发动机自动停止工作时排气通道温度低于所述冷凝产生温度，则执行降低所述加热装置的加热效能和停止所述加热装置执行的加热中的一项操作。
优选地，所述控制器选择性地确定所述发动机的排气的水蒸气分压，且其中所述冷凝产生温度设定为所述水蒸气分压等于所述排气内的饱和水蒸气压力时的温度。
优选地，所述车辆控制装置还包括排气水蒸气分压计算机构，所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构选择性地计算所述发动机停止工作时位于所述排气通道内的气体的水蒸气分压，以及其中所述冷凝产生温度设定为所述水蒸气分压等于所述发动机自动停止时位于所述排气通道内的所述气体中的饱和水蒸气分压时的温度。
优选地，如果所述发动机处于怠速状态时所述发动机通过切断燃料供应而停止工作，所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构，根据怠速状态下排气的水蒸气分压以及在切断燃料供应后由于所述发动机的转动而被排放到所述排气通道的进气的水蒸气分压，计算位于所述排气通道内的所述气体的水蒸气分压。
优选地，所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构根据进气压力以及在切断燃料供应后所述发动机转动的转数，选择性地计算在切断燃料供应后由于所述发动机的转动而被排放到所述排气通道的所述进气的量。
优选地，所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构根据刚好在切断燃料供应之前的怠速状态下的进气阀关闭正时，计算在切断燃料供应后由于所述发动机的转动而被排放到所述排气通道的所述进气的量。
优选地，所述车辆控制装置包括：用于检测外部空气温度的温度传感器；以及用于检测外部空气湿度的湿度检测机构，其中，所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构用以：根据所述外部空气的温度和湿度计算被吸入所述发动机的进气的水蒸气分压；以及根据进气的所述水蒸气分压，计算位于所述排气通道内的所述气体的水蒸气分压。
优选地，所述湿度检测机构是物理传感器，当该物理传感器失效时，所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构基于所述外部空气湿度等于100％的假设根据所检测的外部空气温度计算进气的所述水蒸气分压。
优选地，包括用于检测外部空气温度的温度传感器，其中所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构基于外部空气湿度等于100％的假设根据所检测的外部空气温度计算进气的水蒸气分压，并根据进气的所述水蒸气分压计算位于所述排气通道内的所述气体的所述水蒸气分压。
优选地，包括用于检测大气压力的大气压力传感器，其中所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构根据所检测到的大气压力计算排气的水蒸气分压，并根据排气的所述水蒸气分压计算位于所述排气通道内的所述气体的水蒸气分压。
根据本发明另一方面，提供了一种用于车辆的车辆控制方法，该车辆包括发动机，该发动机包括排气传感器和用于加热所述排气传感器的加热装置，所述加热传感器与所述发动机的排气通道相关联、用于检测排气的性质，当满足预定操作条件时所述车辆自动停止所述发动机，而当满足另一预定操作条件时所述车辆自动重新起动所述发动机，所述车辆控制方法包括：
当发动机自动停止工作时检测至少一个环境条件；
根据所述至少一个环境条件以及根据与在切断发动机燃料供应后直至所述发动机停止转动为止被选择性地排放到排气通道的气体相关的参数推算冷凝产生温度；
如果在所述发动机自动停止工作时所述发动机排气通道的温度高于或等于所述冷凝产生温度，则通过所述加热装置选择性地将所述排气传感器加热到激活温度，且如果当所述发动机自动停止工作时所述排气通道温度低于所述冷凝产生温度，则执行降低所述加热装置的加热效能和停止所述加热装置执行的加热中的一项操作。
优选地，包括下述步骤：当所述发动机自动停止时，确定位于所述排气通道内的所述气体中的水蒸气压力；以及将所述冷凝产生温度设定为水蒸气分压等于或基本上等于饱和水蒸气压力时的温度。
优选地，如果在所述发动机处于怠速状态时所述发动机通过切断燃料供应而自动停止工作，根据所述怠速状态下排气的水蒸气分压以及在切断燃料供应后由于所述发动机的转动而排放到所述排气通道的进气的水蒸气分压确定位于所述排气通道内的所述气体的水蒸气分压。
优选地，包括根据进气压力以及在切断燃料供应后所述发动机转动的转数计算在切断燃料供应后由于所述发动机的转动而排放到所述排气通道的所述进气的量。
优选地，包括：根据外部空气温度以及外部空气湿度计算进气的水蒸气分压；以及根据进气的所述水蒸气分压计算位于所述排气通道内的所述气体的所述水蒸气分压。
优选地，当外部空气湿度不能被检测时，基于所述外部空气湿度等于或基本上等于100％的假设计算进气的所述水蒸气分压。
优选地，所述车辆控制方法还包括：基于外部空气湿度等于或基本上等于100％的假设根据外部空气温度计算进气的水蒸气分压；以及根据进气的所述水蒸气分压计算位于所述排气通道内的所述气体的所述水蒸气分压。
根据本发明另一方面，提供了一种用于车辆的车辆控制装置，该车辆包括发动机，该发动机包括至少一个与发动机排气通道相关联、用于检测排气性质的排气传感器和用于加热所述排气传感器的加热器，所述发动机选择性地进行控制以当满足预定操作条件时自动停止，所述车辆控制装置包括：
环境条件检测部分，当所述发动机自动停止工作时，该环境条件检测部分检测至少一项环境条件，该至少一项环境条件包括大气温度和大气压力中的至少一项；以及
冷凝产生温度推算部分，该冷凝产生温度推算部分根据所述至少一个环境条件以及与在切断发动机燃料供应后直至所述发动机停止转动为止被选择性地排放到排气通道的气体相关的参数推算冷凝产生温度；以及
加热控制部分，当所述发动机自动停止时该加热控制部分利用加热器选择性地加热排气传感器，其中如果所述排气通道的温度高于或等于所述冷凝产生温度，所述加热器选择性地进行控制而将排气传感器加热到预期的激活温度，而如果所述排气通道温度低于所述冷凝产生温度，所述加热器选择性地进行控制以降低或停止其加热效能。
根据本发明另一方面，提供了一种用于车辆的车辆控制装置，该车辆包括发动机，其中所述发动机选择性地进行控制以在满足预定条件时自动停止，所述发动机包括至少一个与发动机排气通道相关联、用于检测排气性质的排气传感器和用于加热所述排气传感器的加热装置，所述车辆控制装置包括：
环境条件检测装置，用于在所述发动机自动停止工作时检测至少一项环境条件，该至少一项环境条件包括大气温度和大气压力中的至少一项；以及
控制器装置，其中该控制器装置包括：
冷凝产生温度推算装置，该冷凝产生温度推算装置根据与选择性地排放到排气通道的气体相关的参数以及所述至少一个环境条件两者推算冷凝产生温度；以及
加热控制装置，如果所述排气通道的温度高于或等于所述冷凝产生温度，所述加热控制装置利用加热装置选择性地将排气传感器加热到预期的激活温度，而如果在发动机自动停止时所述排气通道温度低于所述冷凝产生温度，所述加热控制装置选择性地执行降低所述加热装置的加热效能和停止所述加热装置执行的加热中的一项操作。
根据本发明，可以通过准确地控制与排气传感器相关联的加热装置的操作，确保排气传感器的激活和防止排气传感器的热冲击之间的相容性，特别是在具有当满足预定操作条件时自动停止发动机而当满足另一预定操作条件时自动重新起动发动机的复合动力车辆中。
附图说明
虽然权利要求不限于图示的实施例，但通过把发明系统的各个实例的讨论可最好地理解本发明系统的各个方面。现在参照附图，详细说明图示的实施例。虽然附图代表了实施例，但附图并不必然遵循比例而是某些特征被夸大以便更好地图示和解释实施例的革新方面。此外，这里所描述的实施例不是穷举的或另外限制或约束于图中所示和下述详细说明所公开的精确形式或结构。本发明的例示性实施例下面参照附图进行详细描述。
图1是第一实施例的车辆控制装置的示意性结构视图；
图2A是第一实施例的车辆控制系统的示意性结构视图；
图2B是排气净化器的控制系统的示意性结构视图；
图3是显示在怠速停止(idle stop)期间排气歧管内的水蒸气分压、进气的水蒸气分压和排气的水蒸气分压的模型的视图；
图4A和4B分别是饱和水蒸气压力的图表和特征曲线图；
图5A和5B分别是排气的水蒸气压力的图表和特征曲线图；
图6是用于推算排气歧管温度的过程的轮廓图；
图7是用于描述确定排气歧管温度的流程图；
图8是用于描述怠速停止期间传感器加热控制的流程图。
具体实施方式
下文将参考附图对本发明的例示性实施例进行说明。
图1示意性显示符合本发明实施例的控制装置的结构，图2A示意性显示车辆控制系统的结构。
所示车辆是一种所谓的复合动力车辆，其由电动机和发动机中的至少一个驱动。在该实施例中，配备有至少一个排气传感器和用于该排气传感器的加热装置的发动机应用于所谓的复合动力车辆，该车辆具有在预定操作条件满足时自动停止发动机以及当另一个预定操作条件满足时自动重新起动发动机的功能。
如图1和2A所示，电动-发电机(motor generator)3设置在发动机2和无级变速器4之间。发动机2或电动-发电机3的转动通过该无级变速器4、一端与变速器相连的驱动轴5和连接在车轮和(后轮)7与驱动轴之间的差速器6进行传递以驱动所述车轮。
例如，无级变速器4包括液力变矩器、正反转开关机构以及套设于可变速带轮之间的金属带。通过改变所述可变速带轮之间的带轮比来改变经由金属带的速比。无级变速器4的预期速比按照操作状态设定。对用于驱动可变速带轮的主油压和副油压进行控制，使得预期速比与表示实际输入和输出转速之间的比值的速比一致。
所述正反转开关机构在前进驱动和后退驱动之间转换输出转动的方向。所述液力变矩器通过流体作用将输入转动的扭矩传递到输出部分，且例如当输入部分转动非常慢时可停止输出部分的转动。
电动-发电机3直接或通过皮带或链条与发动机2的曲轴相连。电动-发电机3用作电动机或发电机。当电动-发电机3用作电动机以辅助发动机2的输出时，或对发动机2进行起动时，通过逆变器9被供应来自电池(4 2V电池)8的电流。当电动-发电机3用作发电机以再利用车辆的运行能量时，电池8由产生的电能通过逆变器9进行充电。
另一方面，设置有另一个电动-发电机11。通过减速装置12、驱动轴1 3和差速器14传递电动-发电机11的转动，以对车轮(前轮)15进行驱动。电动-发电机11也用作电动机或发电机。以类似于电动-发电机3的方式，当电动-发电机11用作电动机时，从电池8通过逆变器1 6被供应电流。当电动-发电机11用作发电机以再利用车辆的运行能量时，电池8由产生的电流通过逆变器16进行充电。虽然仅图示了单一一个电池8，但是可以具有多个电池。此外，虽然图示了两个电动-发电机，但是可以设置更多或更少的电动-发电机。
下文将电动-发电机3和11简称为“电动机”。
如图2 A所示，信号从油门传感器31和车速传感器40输入到控制器21。对于复合动力汽车，控制器21可被称作复合控制器，根据传感器31和40的输入，复合控制器21与发动机控制器22、变速器控制器23、电池控制器24和电动机控制器25协同操作，可以对车辆操作的各个方面，包括加速、恒速或减速，进行控制。顺便说明，根据发动机转速传感器32所检测的发动机转速，车速传感器40可以计算车速、无级变速器4的速比等。
通过分别向前轮15和后轮7传递驱动作用力，四轮驱动(“4WD”)成为可能。因而，当设置在车辆乘客室内的4WD开关33置于“接通”状态时，复合控制器21通过4WD驱动从缓慢运行状态实施车辆起动。
此外，设置有辅助开关34以便在需要时产生预定加速。当该辅助开关3 4由司机置于“接通”状态时，复合控制器2 1允许电动机11辅助驱动作用。
另一方面，为了在车辆行驶时当满足预定操作条件(怠速停止许可条件)时自动停止发动机2(怠速停止)，以及之后在另一预定操作条件满足时(当怠速停止许可条件不满足时)自动重新起动发动机2，复合控制器21构作成用以在车辆行驶时当满足预定操作条件时停止发动机2的操作，以及之后当另一预定操作条件满足时利用电动机3重新起动发动机2。顺便提及，怠速停止许可条件不包括车速＝0km/h和进行制动的条件。也就是，系统构作成使得即使在车辆行驶时发动机也自动停止，以及在发动机自动停止后在车辆行驶时也进行重新起动。
因而，除了从油门传感器31和发动机转速传感器32之外，还从用于无级变速器4的挡位传感器36、进气压力传感器38、转向角传感器39向复合控制器21输入信号。根据这些信号，复合控制器21通过发动机控制器22控制发动机2的自动停止和重新起动。虽然显示了两个独立的控制器21和22，但是在某些情况下，它们可以实际上组合为单独一个控制器。
在发动机2操作的同时，发动机控制器22根据油门开度和发动机转速控制节气门42的开度，控制燃料喷射阀43喷出的燃料量以及燃料喷射正时，以及还控制火化塞4 4发出点火电火花的点火正时，以便产生发动机输出从而提供所预期的驱动作用。当从复合控制器21接收到发动机自动停止的指令时，发动机控制器22使发动机变为怠速状态，并随后切断自燃料喷射阀43的燃料供应且还停止火化塞44的操作。当此后从复合控制器21接收到发动机重新起动的指令时，发动机控制器22重新开始自燃料喷射阀43的燃料供应并重新开始火化塞44的操作。
图2B示出了发动机2的排气净化器的控制系统的示意结构。
发动机2的排气口45与排气歧管46相连。第一催化剂(歧管催化剂)47位于排气歧管46的下游位置。此外，第二催化剂(车厢地板下催化剂)48通过排气通道49位于第一催化剂47的下游位置。例如两个催化剂47和48是三元催化净化器。然而，两个催化剂47和48均不局限于三元催化净化器，根据所要求的排气性能，可以是三元催化净化器之外的催化剂，例如NOx吸收催化剂。
将空燃比传感器(排气传感器)51设置在第一催化剂的紧上游。空燃比传感器51的输出输出到发动机控制器22，虽然在图示方式中，传感器51是空燃比传感器，但下文的说明适用于任何形式的排气传感器，包括例如氧气(“O2”)传感器。
这里，为了空燃比传感器51输出正常和准确的检测信号，需要将空燃比传感器51的温度升高到至少它的激活温度(activationtemperature)。虽然通过利用通常发动机操作下产生的发动机2的排气热可以将空燃比传感器51的温度升高到它的激活温度，但是这种方式效率差且通常耗时。因而，靠近空燃比传感器51设置单独的加热器(加热装置)52，以便缩短达到激活温度所需的时间。在例示性实施例中，加热器52是通过电阻通电加热产生热量的装置，但是也可以是任何其它加热器，例如通过燃烧燃料进行加热的加热器。
在配备有空燃比传感器51和加热器52的发动机中，当空燃比传感器51被加热时，排气歧管46内的空燃比传感器51上可能产生冷凝(其中排气歧管46内的水蒸气由外部空气冷却，粘附于排气歧管46的内壁并冷凝为水)。当空燃比传感器51通过诸如使用加热器52进行加热时发生冷凝，空燃比传感器51会由于诸如遭受热冲击而无意中受损，这反过来又会导致传感器元件受损。因而，需要阻止在加热时在空燃比传感器51上产生冷凝。
因而，发动机控制器22接收包括下述子集的各种输入：由温度传感器53检测到的外部空气温度；由压力传感器54检测到的大气压力；由发动机转速传感器32检测到的发动机转速，其作为直至发动机在停止燃料供应后停止工作为止与排放到排气管的排气相关的参数；由冷却风扇操作信号检测装置41检测到的冷却风扇的操作状态；由车速传感器40检测到的车速；与燃料切断相关的信号等。根据这些输入，发动机控制器22推算排气歧管46的温度(排气管温度)Texmani；根据环境条件(包括至少外部空气温度、外部空气湿度和大气压力中的至少一个)推算冷凝产生温度Tktr；当排气歧管温度Texmani高于或等于冷凝产生温度Tktr时，利用加热器52将空燃比传感器51加热到它的激活温度；在怠速停止期间，当排气歧管温度Texmani低于冷凝产生温度Tktr时，降低对加热器52的加热或停止由加热器52进行的加热。
在图示实施例中，将注意力集中于冷凝，当从气缸排出到排气歧管46的排气在排气歧管46的界面处由外部空气冷却，使得包含在排气内的水蒸气的分压超过饱和水蒸气压力时产生上述冷凝。根据在直至发动机于停止发动机的供应燃料后停止工作为止的怠速停止期间的排放到排气管的排气的排气量、排气温度、比热、导热率等，由排气水蒸气分压计算装置进一步计算排气歧管内水蒸气分压。根据怠速停止期间排气歧管内水蒸气分压，推算冷凝产生温度Tktr。
下文将结合图3对怠速停止期间排气歧管内水蒸气分压的有关概念进行介绍，然后描述用于推算冷凝产生温度Tktr的方法。
图3从顶部至底部显示在怠速停止期间进气的水蒸气分压、排气的水蒸气分压和排气歧管46内的水蒸气分压的模型。如图3所示，排气的水蒸气分压包括进气的水蒸气分压P1以及还有由燃烧产生的水蒸气分压P2。在怠速停止时，发动机控制器22切断自燃料喷射阀43的燃料供应以使发动机停止工作，使得发动机在从切断燃料供应的时刻起已经转动一些转之后停止工作。其结果，当燃料供应切断后，通过发动机的滑行转动，进气(新鲜气体)流入气缸并直接流出到排气歧管46。从而，当发动机处于停止工作状态时，排气的水蒸气分压以及燃料供应切断后被排出的进气的水蒸气分压在排气歧管46内混合。
下文将按顺序具体介绍进气的水蒸气分压P1、由燃烧产生的水蒸气分压P2、排气的水蒸气分压P3、排气歧管46内的水蒸气分压P4以及冷凝产生温度Tktr。
<1>进气的水蒸气分压P1
在高水蒸气分压条件下，趋向于在排气歧管46内产生冷凝。因而，作为实例，假设进气的湿度(外部空气的湿度)等于100％。也就是，如下所述使用饱和水蒸气压力P0作为进气水蒸气分压P1。
P1＝P0...(1)。
如图4A和4B所示，根据外部空气温度确定饱和水蒸气压力P0。图4A示出了饱和水蒸气压力P0相对于作为参数的外部空气温度的图表。图4B示出了饱和水蒸气压力P0相对于外部空气温度的示意特性图。如图4B所示，饱和水蒸气压力P0具有随着外部空气温度下降而降低的特性。
<2>由燃烧产生的水蒸气分压P2
假设在怠速停止之前，发动机控制器22将节气门42返回到怠速位置(发动机返回怠速状态)，并在怠速状态期间以理论空燃比进行燃烧，即进气内的所有氧气都用于燃烧。根据下述用于燃烧的化学式(用于汽油燃烧的分子式)计算由以理论空燃比进行燃烧而导致的水蒸气分压
CH1.9+1.475O2→CO2+0.95H2O...(2)
其中CH1.9是汽油的平均分子式。
根据化学式(2)，产生0.95摩尔水蒸气需要1.475摩尔氧气O2。由于空气包含20.95％的氧气O2，获得1.475摩尔氧气O2所需的空气摩尔数是7.041摩尔，如下式。
1.475/0.2095＝7.041[摩尔]
当假设仅有氧气参加燃烧时，惰性气体的摩尔数是5.566摩尔，如下式。
7.041-1.475＝5.566[摩尔]
因此，按照下述确定燃烧气体的水蒸气分压P2。
(燃烧气体的水蒸气分压的比)＝(燃烧气体的水蒸气分压[摩尔])/(排气[摩尔])
＝H2O/((惰性气体)+CO2+H2O)
＝0.95/(5.566+1+0.95)
＝0.95/7.516
＝0.1264
因此，可以根据燃烧气体的水蒸气分压的比、大气压力Pa以及饱和水蒸气压力P0使用下述公式确定燃烧气体水蒸气分压P2
P2＝(Pa-P0)×(燃烧气体的水蒸气分压的比)
＝(Pa-P0)×0.1264...(3)
<3>排气的水蒸气分压P3
根据下述公式计算排气水蒸气分压P3。
P3＝(燃烧气体的水蒸气分压)+(外部空气的饱和水蒸气压力)
×(用于排气体积增加的修正系数)
＝P2+P1×(用于排气体积增加的修正系数)...(4)
这里，所述水蒸气分压以单元体积为基础。因而，当体积由于燃烧而增大时，饱和水蒸气压力项下的水蒸气分压下降。基于此种考虑，设置了上述公式(4)中的用于排气体积增加的修正系数，其数值小于1，如下式。
(用于排气体积增加的修正系数)＝(气体〔摩尔〕)/(排气〔摩尔〕)
＝7.041/7.516
＝0.8104
从而，公式(4)简化为
P3＝P2+P1×0.8104...(5)
将上述公式(1)和(3)带入到公式(5)中
P3＝(Pa-P0)×0.1264+P0×0.8104
  ＝Pa×0.1264+P0×0.8104...(6)
按照公式(6)，根据大气压力Pa和饱和水蒸气压力P0，确定排气水蒸气分压P3。另一方面，根据外部空气的温度确定饱和水蒸气压力P0。从而，根据大气压力Pa和外部空气温度也就是环境条件确定排气水蒸气分压P3。
根据公式(6)，例如，当大气压力Pa为760mmHg(101.3kPa)时，由下述公式给出排气水蒸气分压P3。
P3＝760×0.1264+P0×0.8104〔mmHg〕...(7A)
P3＝101.3×0.1264+P0×0.8104〔kPa〕...(7B)
由于饱和水蒸气压力P0如图4A所示给出，则如图5A和5B所示，根据外部空气温度确定排气水蒸气分压P3。图5A显示排气水蒸气分压P3相对于作为参数的外部空气温度的图表，而图5B显示排气水蒸气压力P3相对于外部空气温度的示意性特性图。如图5B所示，排气水蒸气压力具有随外部空气温度下降而降低的特性。
<4>排气歧管内的水蒸气分压P4
在于怠速停止情况下、直至发动机在停止燃料供应后停止工作之前进气(新鲜空气)流入气缸内并直接流出到排气歧管46的情形下，据认为切断燃料供应后排放到排气歧管46内的排气和进气在排气歧管46内混合。此状态下，按照下述确定排气歧管内的水蒸气分压(驻留在排气管内的气体的水蒸气分压)P4。
这里，发动机是直列四缸发动机。相应地，假定下述四项条件为前提条件进行详尽的考虑。
条件1：假设直至发动机于切断燃料供应后停止工作为止，发动机基本上转动两转。
顺便说明，两转的转动针对用于实验的发动机。可以想见的是，对于不同的发动机规格转动的转数并非是固定两转。因而，需要根据发动机规格确定直至发动机于切断燃料供应后停止工作为止发动机的转动转数。在该实施例中，其是基于发动机是直列四缸发动机的假设进行设定的。通常，随着气缸排量和数量的增加，直至发动机于切断燃料供应后停止工作为止时的发动机的转动转数趋向于下降。
条件2：在切断燃料供应之前，将气门正时控制(“VTC”)机构设定为最为延迟的位置。假设在最为延迟位置的进气阀关闭正时(“IVC”)是从下死点起93度(“93°”)之后(“ABDC”93deg)，当发动机没有配备VTC机构时，使用固定的进气阀关闭正时就足够了。
条件3：由于在怠速停止之前，发动机暂时处于怠速状态，假定正好在怠速停止之前的怠速状态期间进气压力(节气门42下游位置处的进气管压力)Boost大致等于500mmHg(66.65kPa)。
条件4：设定每个气缸的内径是89毫米，而活塞行程为100毫米。因而，每个气缸的排量是622cc/cyl，给出下面使用的0.622的V0值。
当假设上述4个条件是前提条件时，由下述公式给出气缸进气容积Vcyl。
Vcyl＝V0×{(1+cosIVC〔degABDC〕)/2}×(1-Boost/Pa)...(8)
    ＝0.622〔1〕×{(1+cos93°)/2}
    ×(1-500〔mmHg〕/760〔mmHg〕)
    ＝0.101〔1〕   (最为延迟位置处的VTC)
这里，在公式(8)中，V0是特定气缸的体积，而V0×{(1+cosIVC〔degABDC〕)/2}一项确定进气阀关闭正时IVC时的体积。此外，在公式(8)中，(1-Boost/Pa)一项表示进气相对于大气压力的分压比。
在四缸发动机中，当直至发动机于切断燃料供应后停止工作为止发动机大致转动两转时，上述气缸进气量流入四个气缸中的每个气缸且流出进入排气歧管46。下述公式给出在切断燃料供应后由于发动机的(两转)转动排入排气歧管46内的进气量(新鲜空气量)Vaex。
Vaex＝Vcyl×(在切断燃料供应后，执行进气和排气的气缸的数量)...(9)
    ＝0.101〔1/cyl〕×4〔cyl〕
    ＝0.404〔1〕
如果假设当排气阀开启时，排气从排气歧管46流进气缸内，新鲜气体和排气在气缸内混合并再次排入排气歧管46，以及在各排气口之间具有均等的排气，可以按照下述确定排气歧管46内的水蒸气分压。所有气缸的体积Vtotal是0.622×4＝2.488升。当假设该体积包括0.404升新鲜气体以及2.08 4(＝2.488-0.404)升排气时，由下述公式给出排气歧管内水蒸气分压P4。
P4＝(进气水蒸气分压)×(Vaex〔1〕/Vtotal〔1〕)
  +(排气水蒸气分压)×((Vtotal-Vaex)〔1〕/Vtotal〔1〕)
  ＝P1×(0.404/2.488)+P3×(2.084/2.488)
  ＝P1×0.1624+P3×0.8376...(10)
将上述公式(1)和(6)带入公式(10)，则
P4＝P0×0.1624+(Pa×0.1264+P0×0.8104)×0.8376
  ＝P0×0.8412+Pa×0.1059...(11)
按照公式(11)，根据饱和水蒸气压力P0和大气压力Pa确定排气歧管内的水蒸气分压P4。另一方面，饱和水蒸气压力P0根据外部空气温度和大气压力Pa确定。从而，根据外部空气温度和大气压力Pa即环境条件确定排气歧管内的水蒸气分压P4。公式(11)在假设上述四个条件下确定。四个条件中出现的数值(具体地说，直至发动机于切断燃料供应后停止工作为止时的发动机转动的转数、怠速状态下的进气阀关闭正时、怠速状态下的进气压力Boost、气缸内径、以及活塞行程)根据发动机规格确定。因此，排气歧管内的水蒸气分压P4也取决于发动机规格。总而言之，根据环境条件和发动机规格来确定排气歧管内的水蒸气分压P4。这意味着可以根据环境条件和发动机规格计算排气歧管内的水蒸气分压P4。
<5>冷凝产生温度Tktr
冷凝产生温度Tktr，在等于或低于该冷凝产生温度时在排气歧管46内产生冷凝，是这样一个温度，在该温度下，排气歧管内的水蒸气分压P4等于饱和水蒸气压力P0。例如，冷凝产生温度Tktr相应于大气压力Pa等于760mmHg(101.3kPa)以及外部空气温度等于25℃的情形进行具体计算。在此情况下，饱和水蒸气压力P0使用图4A图表按下述确定为24.65mmHg(3.29kPa)
P0＝(17.5〔mmHg〕+31.8〔mmHg〕)/2
  ＝24.65〔mmHg〕
P0＝(2.33〔kPa〕+4.24〔kPa〕)/2
  ＝3.29〔kPa〕
将结果带入公式(11)中以如下地确定排气歧管内的水蒸气分压P4。
P4＝24.65×0.8412+760×0.1059
  ＝101.2〔mmHg〕
P4＝3.29×0.8412+101.3×0.1059
  ＝13.50〔kPa〕
通过利用图4A的图表并计算下述线性近似表达式，确定饱和水蒸气压力P0等于值101.2〔mmHg〕(13.5 0kPa)时的温度或冷凝产生温度Tktr。
Tktr＝50〔℃〕+(101.2〔mmHg〕-92.5〔mmHg〕)
    ×(60〔℃〕-50〔℃〕)/(149〔mmHg〕-92.5〔mmHg〕)
    ＝51.5〔℃〕
Tktr＝50〔℃〕+(13.50〔kPa〕-12.3〔kPa〕)
    ×(60〔℃〕-50〔℃〕)/(19.9〔kPa〕-12.3〔kPa〕)
    ＝51.5〔℃〕
这样，在具有由上述四个条件表述的发动机规格的发动机中，在大气压力Pa等于760mmHg(101.3kPa)以及外部空气温度等于25℃的环境条件下，如果当排气歧管温度等于或低于51.5℃时怠速停止，则在排气歧管46内(或在空燃比传感器51上)产生冷凝。
下文将介绍推算排气歧管温度的方法。
图6显示出发动机控制器22推算排气歧管46温度的过程。在图6中，排气于左侧离开读者流动(即流入纸中)。从排气歧管46内的排气传导到排气歧管46的热量由Qin表示，而从排气歧管46传导到外部空气的热量由Qout表示。
首先，由下述公式计算从排气歧管46内的排气传导到排气歧管46的热量Qin
Qin＝hin×(Tin-Texmani(先前))...(12)
其中hin为导热率，
Tin是排气温度，以及
Texmani(先前)是排气歧管温度的先前值。
这里，导热率hin是排气歧管46和排气歧管46内的排气之间的导热率，其在发动机2转动时设定为相应于排气流动情形下的导热率(例如，30kcal/m2hk)，而在发动机2不转动时设定为相应于排气静止情形下的导热率(例如，4kca1/m2hk)。
作为排气歧管46内的排气的温度的排气温度Tin按照下述设定
〔1〕在发动机2转动且进行燃料喷射时：
Tin设定为相应于发动机以怠速转动情形下的排气温度(恒定数值)。
〔2〕在发动机2转动且切断燃料时：
Tin设定为进气温度(等于外部空气温度)。
〔3〕当发动机2不转动时
Tin设定为一数值，其起初等于进气温度，且随着发动机停止工作后时间的流逝而升高。这是因为排气歧管46内的排气由从排气歧管46传导的热量加热。
另一方面，根据下述公式计算从排气歧管46传导到外部空气的热量
Qout＝hout×(Texmani(先前)-Tout)...(13)
其中，hout是导热率；
Tout是外部空气温度；以及
Texmani(先前)是排气歧管温度的先前值。
这里，导热率hout是排气歧管46和排气歧管46内的排气之间的导热率，其在车辆行驶或冷却风扇转动时设定为相应于空气流动情形下的导热率(例如，10kcal/m2hk)，而在车辆静止和冷却风扇静止时设定为相应于空气静止情形下的导热率(例如，4kcal/m2hk)。
这样，确定从排气歧管4 6内的排气传导到排气歧管46的热量Qin以及从排气歧管46传导到外部空气的热量Qout。利用下述公式根据这两个值推算排气歧管46的当前温度。
Texmani＝(Qin-Qout)/(M×C)+Texmani(先前)...(14)
其中Texmani是排气歧管的温度，
M是质量；
C是比热，以及
Texmani(先前)是排气歧管温度的先前值。
这里，排气歧管46的质量M等于根据发动机规格确定的数值(例如，5公斤)。排气歧管46的比热C等于根据排气歧管4 6的结构材料确定的数值。例如，当结构材料是铁时，比热C等于0.442kJ/kgK。
下文将参考流程图介绍发动机控制器22所执行的控制程序。
图7显示以恒定间隔(例如，每10毫秒)执行的、用于计算排气歧管温度的流程图。
在步骤S1，读取由温度传感器53所检测的外部空气温度Ta。
在步骤S2，通过将发动机2的转速Ne与0进行比较，检测发动机2是否在转动。当发动机转速Ne不等于0时，控制程序进入步骤S3，在该步骤相应于排气流动情形下的导热率(例如，30kcal/m2hk)作为导热率hin。
在步骤S4，检测燃料当前是否被切断。当燃料没有切断时，控制程序进入步骤S5，在步骤S5，相应于发动机以怠速转动情形下的排气温pint度(恒定值)作为排气温度Tin。当燃料切断时，控制程序从步骤S4进入步骤S6，在步骤S6，外部空气温度Ta直接作为排气温度Tin。
另一方面，当在步骤S2发动机2不转动时，控制程序进入步骤S7和S8，此时相应于排气静止情形下的导热率point(例如，4kcal/m2hk)作为导热率hin，而排气温度Tin由下述公式计算。
Tin＝Tin(先前)+ΔT...(15)
其中，ΔT是每控制循环的温度增量；以及
Tin(先前)是Tin的先前值。
该公式表示排气歧管46内的排气由从排气歧管46传导的热量加热。Tin(先前)的初始值设定为等于进气温度(等于外部空气温度Ta)。
在步骤S9，利用上述公式(12)计算从排气歧管46内的排气传导到排气歧管46的热量Qin。
在步骤S10，根据车速和冷却风扇开关的信号，检测车辆是否静止以及冷却风扇是否静止。当车辆静止且冷却风扇静止时，控制程序进入步骤S12，在步骤S12，相应于排气静止情形下的导热率(例如，4kcal/m2hk)作为导热率hout。当车辆行驶或冷却风扇转动时，控制程序从步骤S10进入步骤S11，在步骤S11，相应于空气流动情形下的导热率(例如，10kcal/m2hk)作为导热率hout。
在步骤S13，由下述公式计算从排气歧管46传导到外部空气的热量Qout。
Qout＝hout×(Texmani(先前)-Ta)...(16)
在步骤S14，根据在步骤S9和S13所获得的两个热量Qin和Qout利用上述公式(14)计算排气歧管温度Texmani。
顺便说明，当由公式(14)确定的排气歧管温度Texman i以开氏绝对温度〔K〕表述时，摄氏温度〔℃〕需要进行单位转换。
在步骤S15，将排气歧管温度Texmani所得值作为表示排气歧管温度先前值的排气歧管温度Texmani(先前)。然后，结束当前程序。
图8显示在怠速停止期间用于执行传感器加热控制程序的流程图，其在继图7的流程图之后以恒定间隔(例如，每10毫秒)执行。
在步骤S21，通过将发动机2的转速Ne与0进行比较，检测发动机2是否在转动。当发动机转速Ne不等于0时，控制程序进入步骤S22，在步骤S22发动机操纵标记ENGRUN设定为等于1。另一方面，当发动机转速Ne等于0时，控制程序进入步骤S23，此时发动机操纵标记ENGRUN设定为等于0。当ENGRUN＝0时，发动机操纵标记指明其处于怠速停止期间。当ENGRUN＝1时，发动机操纵标记指明其不处于怠速停止期间。
在步骤S24，检测发动机操纵标记ENGRUN。当发动机操纵标记ENGRUN等于1时，立即结束该程序。
当发动机操纵标记ENGRUN等于0时(即处于怠速停止期间)，控制程序进入步骤S25，此时，读取由温度传感器53检测到的外部空气温度Ta、压力传感器54检测到的大气压力Pa、以及在图7中的步骤S14中计算的排气歧管温度Texmani。
在步骤S26，根据外部空气温度Ta搜寻图4A的图表，计算饱和水蒸气压力P0。如果外部空气温度不等于标准的外部空气温度，例如0℃、10℃、20℃或100℃，则利用线性差值方程计算饱和水蒸气压力P0。
在该实施例中，对饱和水蒸气压力进行计算，亦即对相应于外部空气的湿度等于100％情形下的进气的水蒸气分压进行计算，因为本实施例所针对的情形是，没有设置用于检测外部空气湿度的湿度传感器。然而，本公开内容仅只是例示性的且不局限于此种情形。在发动机配备有用于检测外部空气温度的传感器和用于检测外部空气湿度的传感器时：可以将根据外部空气的温度和湿度确定的进气水蒸气分压P1的图表制备存储在发动机控制器22的存储器内；通过根据由所述传感器检测到的外部空气的温度和湿度对该图表进行搜寻可以确定进气水蒸气分压P1；以及饱和水蒸气压力P0可以用来替代进气水蒸气分压P1。另一方面，当传感器失效使得不能检测外部空气的湿度时，确定相应于外部空气的湿度等于100％情形下的进气的水蒸气分压就足够了，也就是确定饱和水蒸气压力P0，并使用该饱和水蒸气压力P0替代进气水蒸气分压P1。
在步骤S27，根据饱和水蒸气压力P0和大气压力Pa、利用等同于上述公式(11)的下述公式计算排气歧管内的水蒸气分压P4，
P4＝P0×0.8412+Pa×0.1059...(16)
在步骤S28，计算如此确定的排气歧管内水蒸气分压P4等于饱和水蒸气压力P0时的温度，即冷凝产生温度Tktr。冷凝产生温度Tktr可以如上面结合包括注释<5>的部分所说明的那样予以确定。
在步骤S29，对冷凝产生温度Tktr和排气歧管温度Texmani彼此进行比较。当排气歧管温度Texmani低于或等于冷凝产生温度Tktr时，在排气歧管46内发生的冷凝可能会导致诸如对空燃比传感器51的热冲击等潜在损害，并因而控制程序进入步骤S30，在步骤S30，停止向加热器5 2的供电或另外调低向加热器52供电。这是因为当加热到激活温度的空燃比传感器51上产生冷凝时，会导致热冲击，而导致传感器元件的不希望的破裂，而这是需要予以防止的。
在该实施例中，停止向加热器52的供电。然而在可以通过调整向加热器52的供电来调整加热器52的加热性能的情况下，可以通过减少向加热器52的供电来降低用于空燃比传感器51的加热器52的加热性能，而空燃比传感器51可以被加热到这种程度，使得即使当空燃比传感器51上产生冷凝时也不会造成诸如热冲击等潜在损坏。
另一方面，当排气歧管温度Texmani高于冷凝产生温度Tktr时，可以认为所发生的冷凝不会达到对空燃比传感器51造成潜在损害的程度，而控制程序进入步骤S31，在步骤S31，通过向加热器52供电而操纵加热器52来将空燃比传感器51加热到目标温度。
下文将介绍上述例示性说明的有益效果。
在具有下述功能的车辆(例如复合动力车辆)中配备了一个或多个排气传感器和相关的加热器5 2(加热装置)：在车辆行驶而满足怠速停止许可条件(预定操作条件)时执行怠速停止(自动停止发动机2)，而当该怠速停止许可条件不满足时(当满足另一预定操作条件时)自动重新起动发动机2。当然，在某些实施例中，不一定是复合动力车辆。在怠速停止期间(当发动机自动停止时)，如上所述根据环境条件和已知的发动机规格推算冷凝产生温度Tktr(参考图8中的步骤S24和S28)。如果在怠速停止期间，排气歧管温度Texmani(排气管温度)大于或等于冷凝产生温度Tktr，则由加热器52将空燃比传感器51加热到其激活温度(参考图8中的步骤S24、S29和S31)。然而，如果在怠速停止期间，排气歧管温度Texmani低于冷凝产生温度Tktr，则停止由加热器52所执行的加热，或另外将加热器52所执行的加热降低到可接受水平(参考图8中的步骤S24、S29和S30)。对于不同的环境条件或发动机规格，对加热器52进行的控制防止在怠速停止期间出现下述情形：即使在排气歧管46(排气管)内产生冷凝时，不可接受级别的电能被供应到加热器52；以及即使在排气歧管46内不产生冷凝，没有向加热器52供应电能。
冷凝产生温度Tktr是在怠速停止期间排气歧管内的水蒸气分压P4(位于排气管内的气体的水蒸气分压)等于饱和水蒸气压力P0时的温度。这使得能够准确地计算冷凝产生温度Tktr。
如果怠速停止当发动机2处于怠速状态时通过切断燃料供应来实施，则执行，则根据怠速状态下排气水蒸气分压P3以及在切断燃料供应后由于发动机的转动而被排放到排气歧管46的进气的水蒸气分压P1来计算怠速停止期间排气歧管内的水蒸气分压P4(参考上述公式(10))。这使得即使怠速停止在发动机处于怠速状态时通过切断燃料供来执行以及在切断燃料供应后进气被排放到排气歧管46，也能够准确地确定怠速停止期间排气歧管内的水蒸气分压P4。
在切断燃料供应后由于发动机的转动而被排放到排气歧管46的进气的量根据进气压力和切断燃料供应后发动机的转动数量进行确定。根据这个实施例，在切断燃料供应后由于发动机的转动而被排放到排气歧管46的进气的量Vaex根据进气压力Boost和切断燃料供应后发动机的转动数量(在切断燃料供应后直至发动机停止转动为止时的发动机转动数量)进行计算(参考上述公式(8)和(9))。这使得可以针对不同的进气压力Boost和切断燃料供应后发动机的不同转数(两者都取决于所使用的发动机规格)，准确地计算切断燃料供应后由于发动机的转动而被排放到排气歧管46的进气的量。
切断燃料供应后由于发动机的转动而被排放到排气歧管46的进气的量根据刚好在切断燃料供应之前的怠速状态下的进气阀关闭正时IVC进行确定，因为气缸进气容量随进气阀关闭正时IVC而变化。根据该实施例，在切断燃料供应后由于发动机的转动而被排放到排气歧管46的进气的量Vaex也根据刚好在切断燃料供应之前的怠速状态下的进气阀关闭正时IVC进行计算(参考上述公式(8)和(9))。这使得可以针对刚好在切断燃料供应之前的怠速状态下的不同的进气阀关闭正时IVC，准确地计算切断燃料供应后由于发动机的转动而被排放到排气歧管46的进气的量Vaex。
当设置温度传感器53(温度检测装置)时，在假设外部空气湿度低于100％的条件下，根据由温度传感器53所检测的外部空气温度Ta计算进气水蒸气分压P1(即，饱和水蒸气压力P0)。相应地，算得的冷凝产生温度Tktr等于比实际冷凝产生温度高的一个温度(在安全侧)。从而，即使发动机没有配备湿度传感器(湿度检测装置)，也能可靠地防止空燃比传感器51寿命的不希望的下降。
当设置压力传感器54(大气压力检测装置)时，根据由压力传感器5 4所检测到的大气压力Pa，计算排气歧管内的水蒸气分压P4(位于排气管内的气体的水蒸气分压)(参考上述公式(11))。这使得能够针对不同的大气压力Pa准确地计算排气歧管内的水蒸气分压P4。
虽然该实施例描述的情形是，冷凝产生温度Tktr是在发动机自动停止时位于排气管内的气体中的水蒸气分压P4等于饱和水蒸气压力P0时的温度；但在另一种实施例也是可行的，其中冷凝产生温度Tktr是排气中的水蒸气分压P3等于饱和水蒸气压力P0时的温度。在此情况下，虽然切断燃料供应后由于发动机的转动而被排放到排气歧管46的进气的量(新鲜空气的量)Vaex被忽略，但当切断燃料供应后由于发动机的转动而被排放到排气歧管46的进气的量Vaex少时，仍能适当地确定冷凝产生温度。因而，与由加热器52的加热在怠速期间始终停止的控制相比，能够减少由加热器52执行的加热被停止的频率，并从而改善排放性能。
虽然上文介绍了实施例，但并不是要将把发明的应用范围限制于上述实施例的结构。例如，可以适合地改变诸如传感器52等传感器的设置位置和类型。此外，例如，虽然对排气歧管46的温度进行推算，但也可以将温度传感器装设于排气歧管46，从而能够直接检测排气歧管温度。此外，虽然作为示例描述了本发明应用于复合动力车辆的情形，但是本发明可广泛地应用于诸如其中进行发动机暂时停止(包括怠速停止)的车辆等其它车辆。
图8的步骤S28执行冷凝产生温度推算处理步骤。图8的步骤S29～S31执行加热控制处理步骤。
图8的步骤S28执行冷凝产生温度推算装置的功能。图8的步骤S29～S31执行加热控制装置的功能。图8的步骤S2 7执行排气水蒸气分压计算装置的功能。
上述介绍仅用于描述和说明本发明的实施例，并不是用来将本发明限制于所公开的任何具体形式。业内人士应当理解，在不脱离本发明范围的情况下能够进行各种改进以及等同物可以用来替代其中的元件。此外，在不脱离实质范围的情况下，能够作出多种修改而使特定情形和材料适应于本发明的教导。因此，本发明并不局限于作为用于实施本发明的最佳模式而公开的特点实施例。而使本发明包括所有落入本发明范围内的实施例。在不脱离本发明的精神和范围内，本发明能够以具体解释和图示的方式以外的方式予以实施。

Claims (19)

1.一种用于车辆的车辆控制装置，该车辆包括发动机，该发动机包括至少一个排气传感器和用于加热所述排气传感器的加热装置，所述加热传感器与所述发动机的排气通道相关联、用于检测排气的性质，所述控制装置包括：
环境条件检测机构，该环境条件检测机构当所述发动机自动停止工作时检测至少一个环境条件，该至少一个环境条件包括大气温度和大气压力中的至少一项；
控制器，其中该控制器包括：
冷凝产生温度推算机构，该冷凝产生温度推算机构根据与选择性地排放到所述排气通道的气体有关的参数以及所述至少一个环境条件两者推算冷凝产生温度；以及
加热控制机构，如果所述排气通道的温度高于或等于所述冷凝产生温度，该加热控制机构利用所述加热装置选择性地将所述排气传感器加热到预期的激活温度，而如果当所述发动机自动停止工作时所述排气通道温度低于所述冷凝产生温度，所述加热控制机构选择性地执行降低所述加热装置的加热效能和停止所述加热装置执行的加热中的一项操作。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，所述控制器选择性地确定所述发动机的排气的水蒸气分压，且其中所述冷凝产生温度设定为所述水蒸气分压等于所述排气内的饱和水蒸气压力时的温度。
3.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，还包括排气水蒸气分压计算机构，所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构选择性地计算所述发动机停止工作时位于所述排气通道内的气体的水蒸气分压，以及其中所述冷凝产生温度设定为所述水蒸气分压等于所述发动机自动停止时位于所述排气通道内的所述气体中的饱和水蒸气分压时的温度。
4.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，如果所述发动机处于怠速状态时所述发动机通过切断燃料供应而停止工作，所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构，根据怠速状态下排气的水蒸气分压以及在切断燃料供应后由于所述发动机的转动而被排放到所述排气通道的进气的水蒸气分压，计算位于所述排气通道内的所述气体的水蒸气分压。
5.根据权利要求4所述的车辆控制装置，其特征在于，所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构根据进气压力以及在切断燃料供应后所述发动机转动的转数，选择性地计算在切断燃料供应后由于所述发动机的转动而被排放到所述排气通道的所述进气的量。
6.根据权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构根据刚好在切断燃料供应之前的怠速状态下的进气阀关闭正时，计算在切断燃料供应后由于所述发动机的转动而被排放到所述排气通道的所述进气的量。
7.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，包括：
用于检测外部空气温度的温度传感器；以及
用于检测外部空气湿度的湿度检测机构，
其中，所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构用以：
根据所述外部空气的温度和湿度计算被吸入所述发动机的进气的水蒸气分压；以及
根据进气的所述水蒸气分压，计算位于所述排气通道内的所述气体的水蒸气分压。
8.根据权利要求7所述的车辆控制装置，其特征在于，所述湿度检测机构是物理传感器，当该物理传感器失效时，所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构基于所述外部空气湿度等于100％的假设根据所检测的外部空气温度计算进气的所述水蒸气分压。
9.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，包括用于检测外部空气温度的温度传感器，其中所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构基于外部空气湿度等于100％的假设根据所检测的外部空气温度计算进气的水蒸气分压，并根据进气的所述水蒸气分压计算位于所述排气通道内的所述气体的所述水蒸气分压。
10.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，包括用于检测大气压力的大气压力传感器，其中所述控制器的所述排气水蒸气分压计算机构根据所检测到的大气压力计算排气的水蒸气分压，并根据排气的所述水蒸气分压计算位于所述排气通道内的所述气体的水蒸气分压。
11.一种用于车辆的车辆控制方法，该车辆包括发动机，该发动机包括排气传感器和用于加热所述排气传感器的加热装置，所述加热传感器与所述发动机的排气通道相关联、用于检测排气的性质，当满足预定操作条件时所述车辆自动停止所述发动机，而当满足另一预定操作条件时所述车辆自动重新起动所述发动机，所述车辆控制方法包括：
当发动机自动停止工作时检测至少一个环境条件；
根据所述至少一个环境条件以及根据与在切断发动机燃料供应后直至所述发动机停止转动为止被选择性地排放到排气通道的气体相关的参数推算冷凝产生温度；
如果在所述发动机自动停止工作时所述发动机排气通道的温度高于或等于所述冷凝产生温度，则通过所述加热装置选择性地将所述排气传感器加热到激活温度，且如果当所述发动机自动停止工作时所述排气通道温度低于所述冷凝产生温度，则执行降低所述加热装置的加热效能和停止所述加热装置执行的加热中的一项操作。
12.根据权利要求11所述的车辆控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
当所述发动机自动停止时，确定位于所述排气通道内的所述气体中的水蒸气压力；以及
将所述冷凝产生温度设定为水蒸气分压等于或基本上等于饱和水蒸气压力时的温度。
13.根据权利要求12所述的车辆控制方法，其特征在于，如果在所述发动机处于怠速状态时所述发动机通过切断燃料供应而自动停止工作，根据所述怠速状态下排气的水蒸气分压以及在切断燃料供应后由于所述发动机的转动而排放到所述排气通道的进气的水蒸气分压确定位于所述排气通道内的所述气体的水蒸气分压。
14.根据权利要求13所述的车辆控制方法，其特征在于，包括根据进气压力以及在切断燃料供应后所述发动机转动的转数计算在切断燃料供应后由于所述发动机的转动而排放到所述排气通道的所述进气的量。
15.根据权利要求12所述的车辆控制方法，其特征在于，包括：
根据外部空气温度以及外部空气湿度计算进气的水蒸气分压；以及
根据进气的所述水蒸气分压计算位于所述排气通道内的所述气体的所述水蒸气分压。
16.根据权利要求15所述的车辆控制方法，其特征在于，当外部空气湿度不能被检测时，基于所述外部空气湿度等于或基本上等于100％的假设计算进气的所述水蒸气分压。
17.根据权利要求12所述的车辆控制方法，其特征在于，还包括：
基于外部空气湿度等于或基本上等于100％的假设根据外部空气温度计算进气的水蒸气分压；以及
根据进气的所述水蒸气分压计算位于所述排气通道内的所述气体的所述水蒸气分压。
18.一种用于车辆的车辆控制装置，该车辆包括发动机，该发动机包括至少一个与发动机排气通道相关联、用于检测排气性质的排气传感器和用于加热所述排气传感器的加热器，所述发动机选择性地进行控制以当满足预定操作条件时自动停止，所述车辆控制装置包括：
环境条件检测部分，当所述发动机自动停止工作时，该环境条件检测部分检测至少一项环境条件，该至少一项环境条件包括大气温度和大气压力中的至少一项；以及
冷凝产生温度推算部分，该冷凝产生温度推算部分根据所述至少一个环境条件以及与在切断发动机燃料供应后直至所述发动机停止转动为止被选择性地排放到排气通道的气体相关的参数推算冷凝产生温度；以及
加热控制部分，当所述发动机自动停止时该加热控制部分利用加热器选择性地加热排气传感器，其中如果所述排气通道的温度高于或等于所述冷凝产生温度，所述加热器选择性地进行控制而将排气传感器加热到预期的激活温度，而如果所述排气通道温度低于所述冷凝产生温度，所述加热器选择性地进行控制以降低或停止其加热效能。
19.一种用于车辆的车辆控制装置，该车辆包括发动机，其中所述发动机选择性地进行控制以在满足预定条件时自动停止，所述发动机包括至少一个与发动机排气通道相关联、用于检测排气性质的排气传感器和用于加热所述排气传感器的加热装置，所述车辆控制装置包括：
环境条件检测装置，用于在所述发动机自动停止工作时检测至少一项环境条件，该至少一项环境条件包括大气温度和大气压力中的至少一项；以及
控制器装置，其中该控制器装置包括：
冷凝产生温度推算装置，该冷凝产生温度推算装置根据与选择性地排放到排气通道的气体相关的参数以及所述至少一个环境条件两者推算冷凝产生温度；以及
加热控制装置，如果所述排气通道的温度高于或等于所述冷凝产生温度，所述加热控制装置利用加热装置选择性地将排气传感器加热到预期的激活温度，而如果在发动机自动停止时所述排气通道温度低于所述冷凝产生温度，所述加热控制装置选择性地执行降低所述加热装置的加热效能和停止所述加热装置执行的加热中的一项操作。
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