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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber-Steuerungsvorrichtung bzw. eine Steuerungsvorrichtung für einen Luft-Kraftstoff-Verhältn is-Messwertgeber.
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Hintergrund
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Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber führt einen Detektierungsvorgang in einem Zustand durch, in dem eine Heizeinrichtung, die in der Nähe bereitgestellt ist, erregt bzw. mit Strom versorgt und erwärmt wird. In diesem Fall ist ein Heizeinrichtungsstrom größer als ein Messwertgeberstrom des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messergebers. Aus diesem Grund ändert sich in der Konfiguration, in der die Heizeinrichtung durch ein Ein/Aus-Antriebsverfahren erregt bzw. mit Strom versorgt wird, der Heizeinrichtungsstrom zu Ein/Aus-Timings signifikant, so dass ein Rauschen zu dieser Zeit zu dem Messwertgeberstrom hinzugefügt werden kann. Es kann ein Problem geben, dass der Messwertgeberstrom nicht genau detektiert wird.
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Das Rauschen aufgrund des Heizeinrichtungsstroms kann durch Abschwächen des Messwertgeberstroms mit einem Filter reduziert werden. Jedoch kann zusätzlich zu dem Heizeinrichtungsstrom ein Rauschen, das durch andere Schaltungen erzeugt wird, ebenfalls zu dem Messwertgeberstrom hinzugefügt werden. Deshalb ist es praktisch schwierig, das Rauschen abzuschwächen.
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Als eine andere Schaltung kann es zum Beispiel eine Schaltung geben, die eine Spannung an den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber anlegt. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber hat eine Kapazitätskomponente. In diesem Fall kann, wenn die angelegte Spannung digital gesteuert wird, ein Strom durch die Kapazitätskomponente des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgebers fließen. Deshalb kann der Strom, der durch die Kapazitätskomponente verursacht wird, fehlerhaft als der Messwertgeberstrom detektiert werden.
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Literatur aus dem Stand der Technik
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: JP 424173 P
- Patentliteratur 2: JP 2018-77077 A
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Zusammenfassung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber-Steuerungsvorrichtung bzw. eine Steuerungsvorrichtung für einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber bereitzustellen, die die die nachteiligen Effekte eines Rauschens unterdrückt.
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Es ist eine andere bzw. weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgebersteuerung bereitzustellen, die im Stande ist, den Messwertgeberstrom des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgebers in einem Zustand zu detektieren, in dem der nachteilige Effekt eines Rauschens, das durch eine Erregung der Heizeinrichtung oder Spannungsanlegung verursacht wird, reduziert wird.
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Die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber-Steuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung steuert einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber, der ein Messwertgeberelement und eine Heizeinrichtung enthält. Die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber-Steuerungsvorrichtung weist auf: Eine Heizeinrichtungserregungseinheit (50), die eine Ein/Aus-Erregung einer Heizeinrichtung in einem vorbestimmten Zyklus steuert, eine Spannungsanlegungseinheit (70), die eine Spannung, die an ein Messwertgeberelement angelegt wird, gemäß einer vorbestimmten physikalischen Größe, die von dem Messwertgeberelement ausgegeben wird, steuert, eine Stromdetektierungseinheit (80); die einen Strom, der durch das Messwertgeberelement fließt, als eine physikalische Größe, die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis repräsentiert, detektiert, und eine Steuerungseinheit (60) für ein Steuern des Betriebs bzw. der Betätigung des Heizeinrichtungserregungseinheit, der Spannungsanlegungseinheit und der Stromdetektierungseinheit. Die Steuerungseinheit ist tätig, um (i) den Strom durch die Stromdetektierungseinheit zu detektieren oder (ii) die angelegte Spannung innerhalb eines Zeitabschnitts, der eine vorbestimmte Zeit ab einem Timing von einer kurzzeitigen Schwankung der Leistung ausschließt, die an die Heizeinrichtung und/oder das Messwertgeberelement geliefert wird, durch die Spannungsanlegungseinheit zu ändern.
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In dem Detektierungsvorgang durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber wird die Heizeinrichtung durch die Heizeinrichtungserregungseinheit erregt, um die vorbestimmte Temperatur einzustellen, und wird in diesem Zustand die Spannung durch die Spannungsanlegungseinheit an dem Messwertgeberelement angelegt, um die Spannung an dem Messwertgeberelement anzulegen. Der Strom, der durch den Messwertgeber fließt, wird durch die Stromdetektierungseinheit detektiert. Zu dieser Zeit ist die Steuerungseinheit tätig, um (i) den Strom durch die Stromdetektierungseinheit zu detektieren oder (ii) die angelegte Spannung innerhalb eines Zeitabschnitts, der die vorbestimmte Zeit ab den Timings von der kurzzeitigen Schwankung der Leistung ausschließt, die an die Heizeinrichtung oder das Messwertgeberelement geliefert wird, durch die Spannungsanlegungseinheit zu ändern. Infolge dessen ist es möglich (i), den Strom durch die Stromdetektierungseinheit zu detektieren oder (ii) die angelegte Spannung durch die Spannungsanlegungseinheit zu ändern, während ein vorbestimmter Zeitabschnitt ab der kurzzeitigen Schwankung der Leistung, die an die Heizeinrichtung oder das Messwertgeberelement geliefert wird, vermieden wird. Infolge dessen ist es möglich, einen genauen Detektionsvorgang durchzuführen.
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Figurenliste
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- 1 ist ein elektrisches Blockschaltbild; das eine erste Ausführungsform zeigt.
- 2 ist ein Timingdiagramm.
- 3 ist ein Timingdiagramm, das eine zweite Ausführungsform zeigt.
- 4 ist ein Timingdiagramm, das eine dritte Ausführungsform zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
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Erste Ausführungsform
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Eine erste Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 bis 2 beschrieben.
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Ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber 10 enthält ein Messwertgeberelement 11 und eine Heizeinrichtung 12. Das Messwertgeberelement 11 wird durch ein Erregen der Heizeinrichtung 12 erwärmt und ein Messwertgeberstrom entsprechend der Spannung, die an dem Messwertgeberelement 11 angelegt wird, fließt gemäß vorbestimmter Temperaturbedingungen. Der Messwertgeberstrom wird als ein detektierter Stromwert, der eine physikalische Größe ist, die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis repräsentiert, detektiert. Die Heizeinrichtung 12 wird durch eine Leistungsquelle 20 erregt, die eine DC-Leistung bzw. Gleichstromleistung für ein Erregen der Heizeinrichtung 12 gemäß einer Steuerung des Mikrocomputers 30 geliefert.
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Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber 10 wird durch eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber-Steuerungsvorrichtung bzw. Steuerungsvorrichtung für einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber 40 angetrieben und gesteuert. Die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber-Steuerungsvorrichtung 40 enthält einen MOS-Transistor (MOSTr, Metalloxidhalbleitertransistor) 50 als eine Heizeinrichtungserregungseinheit, eine Steuerungsschaltung 60 als eine Steuerungseinheit, eine Spannungsanlegungsschaltung 70, eine Stromdetektierungsschaltung 80 und eine serielle Kommunikationsschaltung 90.
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Der MOS-Transistor 50 wird durch den Mikrocomputer 30 in dem Ein/Aus-Antriebsverfahren, das zu Timings eines Erregens und Entregens der Heizeinrichtung 12 alternierend geschaltet wird, angetrieben. Der Mikrocomputer 30 treibt den MOS-Transistor 50 in dem Ein/Aus-Antriebsverfahren gemäß einem variablen Tastverhältnis in einem vorbestimmten Zyklus an und steuert das Erwärmen des Messwertgeberelements 11, indem Wärme, die durch ein Erregen und Entregen der Heizeinrichtung 12 gesteuert wird, erzeugt wird. Der Mikrocomputer 30 ruft Daten entsprechend einem Widerstandswert des Messwertgeberelements 11 von der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber-Steuervorrichtung 40 ab und stellt das Tastverhältnis basierend auf den Daten des Widerstandswerts ein.
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Die Steuerungsschaltung 60 als der Steuerungseinheit empfängt ein Ein/Aus-Signal des MOS-Transistors 50 von dem Mikrocomputer 30 und steuert den Vorgang bzw. Betrieb der Spannungsanlegungsschaltung 70 und der Detektierungsschaltung 80 basierend auf dem Ein/Aus-Signal. Die Spannungsanlegungsschaltung 70 als der Spannungsanlegungseinheit ist eine Schaltung, die eine angelegte Spannung, die an beiden Anschlussenden des Messwertgeberelements 11 angelegt wird, steuert. Die Spannungsanlegungsschaltung 70 enthält eine erste Spannungsanlegungseinheit 71 und die zweite Spannungsanlegungseinheit 72. Die erste Spannungsanlegungseinheit 71 und die zweite Spannungsanlegungseinheit 72 sind Schaltungen, die eine erste Spannung und eine zweite Spannung an ein positives Anschlussende und ein negatives Anschlussende anlegen.
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Die erste Spannungsanlegungseinheit 71 legt die erste Spannung über eine Pufferschaltung 73 und einen Ausgabeanschluss A an dem positiven Anschlussende des Messwertgeberelements 11 an. Die zweite Spannungsanlegungseinheit 72 legt die zweite Spannung über eine Pufferschaltung 74 und einen Ausgabeanschluss B an dem negativen Anschlussende des Messwertgeberelements 11 an. Eine Spannung, die eine Differenz zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung ist, wird an dem Messwertgeberelement 11 angelegt. Die Spannungsanlegungsschaltung 70 ändert die angelegte Spannung des Messwertgeberelements 11 gemäß einem Anweisungssignal von der Steuerungsschaltung 60 und setzt die Spannung fest.
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Die Spannung, die an dem Messwertgeberelement 11 angelegt wird, wird geändert, indem die erste Spannung durch die erste Spannungsanlegungseinheit 71 geändert wird. Die zweite Spannungsanlegungseinheit 72 führt einen ersten Vorgang, um den Messwertgeberstrom zu detektieren, und einen zweiten Vorgang, um einen Messwertgeberwiderstand zu detektieren, durch. In dem ersten Vorgang legt die zweite Spannungsanlegungseinheit 72 die zweite Spannung an, um den Messwertgeberstrom zu detektieren. Der zweite Vorgang wird separat von dem ersten Vorgang durchgeführt. In dem zweiten Vorgang ändert die zweite Spannungsanlegungseinheit 72 die zweite Spannung in einer Art und Weise eines Wechselstroms (AC, alternating current), um einen Widerstandswert des Messwertgeberelements 11 zu detektieren. Der Mikrocomputer 30 detektiert den Widerstandswert der Stromwerte des Messwertgeberelements 11, die durch ein Ändern der zweiten Spannung in der Wechselstromweise erhalten werden.
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Die Stromdetektierungsschaltung 80 als einer Stromdetektierungseinheit ist eine Schaltung, die den Strom detektiert, der durch das Messwertgeberelement 11 fließt. Die Stromdetektierungsschaltung 80 detektiert einen Stromwert von einer Anschlussspannung eines Stromdetektionswiderstands 81, der zwischen dem Puffer 74 und dem Ausgabeanschluss B mit diesen verbunden ist. Die Verstärkerschaltung 82 (GAIN) führt die Spannung beiden Anschlüssen des Stromdetektionswiderstands 81 zu und gibt die Verstärkerausgabe an den AD-Wandler 83 (ADC) aus. Der AD-Wandler 83 wandelt die verstärkte Ausgabe in ein digitales Signal um und gibt dieses an die arithmetische Einheit 84 aus. Die arithmetische Einheit 84 gibt ein digitales Signal entsprechend einem Stromwert des Messwertgeberelements 11 an die Steuerungsschaltung 60 aus und gibt ebenfalls das digitale Signal über die serielle Kommunikationsschaltung 90 an den Mikrocomputer 30 aus.
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Der Mikrocomputer 30 führt Daten von dem Stromwert des Messwertgeberelements 11, die von der Stromdetektionsschaltung 80 ausgegeben werden, und der Anschlussspannung, die durch die Spannungsanlegungsschaltung 70 angelegt wird, durch die serielle Kommunikationsschaltung 90 zu. Der Mikrocomputer 30 berechnet den Widerstandswert des Messwertgeberelements 11 basierend auf den Daten von dem Stromwert und der Anschlussspannung und steuert die Erregung der Heizeinrichtung 12 basierend auf dem Berechnungsergebnis.
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Als Nächstes wird eine Funktionsweise der oben genannten Konfiguration mit weiterem Bezug auf 2 beschrieben.
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In dieser Ausführungsform überwacht die Steuerungsschaltung 60 das Ein/Aus-Signal der Heizeinrichtung 12 (HT ein/aus), das von dem Mikrocomputer 30 geliefert wird. Die Steuerungsschaltung 60 steuert einen Umwandlungsprozess des AD-Wandlers 83 der Stromdetektierungsschaltung 80 in einer synchronisierten Art und Weise mit dem Ein/Aus-Signaltiming.
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Wie es in 2 zu sehen ist, führt das Signal, das eine Ein/Aus-Steuerung der Heizeinrichtung 12 durch den Mikrocomputer 30 kennzeichnet, eine Taststeuerung durch, die durch das Ein/Aus in einem vorbestimmten Zeitabschnitt Ts, z.B. 128 Millisekunden, definiert ist. In dem dargestellten Zustand ist ein EIN-Zeitabschnitt Ton in einem Zeitabschnitt entsprechend dem Tastverhältnis festgesetzt. Der MOS-Transistor 50 wird in der Reihenfolge der Zeit t1, t2, t3, ... ein- und ausgeschaltet. Infolge dessen wird die Heizeinrichtung 12 alternierend erregt und entregt, um eine vorbestimmte Temperatur zu halten. Das Messwertgeberelement 11 wird durch die Heizeinrichtung 12 erwärmt und geht in einen erwärmten Zustand.
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Das Messwertgeberelement 11 ist in einem Zustand, in dem es durch die Heizeinrichtung 12 auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt ist und in dem es eine vorbestimmte Spannung (SN-V) zwischen beiden Anschlüssen angelegt hat. Der Strom des Messwertgeberelements 11 ändert sich gemäß diesem Zustand. Das Messwertgeberelement 11 ist in einem Zustand, in dem kein Strom fließt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das detektiert werden soll, weder in einem mageren bzw. armen Zustand, noch in einem fetten bzw. reichen Zustand ist. Ein positiver Strom fließt durch das Messwertgeberelement 11, wenn es in dem mageren Zustand ist. Ein negativer Strom fließt durch das Messwertgeberelement 11, wenn es in dem fetten Zustand ist. Die Stromdetektierungsschaltung 80 detektiert den Stromwert (SN-I) des Messwertgeberelements 11 aus der Detektionsspannung, die zwischen beiden Anschlüssen des Stromdetektionswiderstands 81 erscheint.
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Die Stromdetektion des Messwertgeberelements 11 wird durch ein Verstärken der Spannung zwischen den Anschlüssen des Stromdetektionswiderstands 81 durch die Verstärkerschaltung 82 und durch ein Umwandeln der verstärkten Ausgabe durch den AD-Wandler 83 von analog zu digital in vorbestimmten Timings (AD-T) durchgeführt. In diesem Fall führt der AD-Wandler 83 den AD-Umwandlungsprozess in Intervallen, z.B. 1 Millimeter, aus und gibt dieser die digitale Umwandlungsausgabe an die arithmetische Einheit 84 aus. Die arithmetische Einheit 84 gibt eine digitale Umwandlungsausgabe des detektierten Stromwerts über die serielle Kommunikationsschaltung 90 an den Mikrocomputer 30 aus.
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In diesem Fall ist in dem Zustand, der in 2 zu sehen ist, der Strom des Messwertgeberelements 11 grundsätzlich ein konstanter Zustand auf dem Nullniveau, kann jedoch durch den Strom der Heizeinrichtung 12 bei den Erregungs- und Entregungstimings der Heizeinrichtung 12 beeinflusst werden und schwanken. Hier schwankt der Strom des Messwertgeberelements 11 am Meisten bei Erregungs- und Entregungstimings der Heizeinrichtung 12. Danach wird nach einem bestimmten Zeitabschnitt, z.B. ungefähr 2 Millisekunden, als einer vorbestimmten Zeit Tx, die ab den Erregungs- und Entregungstimings der Heizeinrichtung 12 verstrichen ist, der Strom auf ein vorheriges Niveau wiederhergestellt.
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In Anbetracht dessen steuert die Steuerungsschaltung 60 den AD-Umwandlungsprozess durch den AD-Wandler 83. Die Steuerungsschaltung 60 gibt ein Anweisungssignal von der Steuerungsschaltung 60 an den AD-Wandler 83, so dass der AD-Umwandlungsprozess nicht ausgeführt wird, wenn dieses das AD-Umwandlungstiming während dem Verhinderungszeitabschnitt bzw. Unterbindungszeitabschnitt erreicht. Der Verhinderungszeitabschnitt bzw. Unterbindungszeitabschnitt ist mit einem Starttiming und einem Endtiming definiert. Die Starttimings sind Timings t1, t2, t3, ... von den Erregungs- und Entregungstimings der Heizeinrichtung 12. Die Endtimings sind Timings t1a, t2a, t3a, ... von den Timings, wenn die vorbestimmte Zeit Tx ab den Starttimings verstrichen ist. Der Verhinderungszeitabschnitt bzw. Unterbindungszeitabschnitt wird durch die Steuerungsschaltung 60 gemessen. Wie es in 3 zu sehen ist, führt der AD-Wandler 83 Probevorgänge durch, wobei mindestens zwei Probedaten während der vorbestimmten Zeit Tx, bei der der Stromwert schwankt, probiert bzw. abgefragt werden. Gemäß dieser Ausführungsform verwirft, selbst wenn der AD-Wandler 83 Probevorgänge durchführt, der AD-Wandler 83 die mindestens zwei Probedaten ohne AD-Wandlung (VF).
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Gemäß dieser Ausführungsform steuert die Steuerungsschaltung 60 den AD-Wandler 83, um die Probedaten zu verwerfen. Infolge dessen führt der AD-Wandler 83 nicht hinreichend den AD-Umwandlungsprozess aus. Infolge dessen kann die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwertgeber-Steuerungsvorrichtung den Stromwert des Messwertgeberelements 11, der aufgrund des Erregens und Entregens der Heizeinrichtung 12 schwankt, beseitigen bzw. entsorgen, ohne diese als detektierte Daten zu entnehmen. Die Steuerungsschaltung 60 ist tätig, um (i) den Strom innerhalb des Zeitabschnitts, der den Verhinderungszeitabschnitt bzw. Unterbindungszeitabschnitt von der vorbestimmten Zeit Tx ab den Timings von der kurzzeitigen Schwankung der Leistung ausschließt, die an die Heizeinrichtung oder das Messwertgeberelement geliefert wird, durch die Stromdetektierungseinheit zu detektieren. Infolge dessen ist es möglich, den Strom des Messwertgeberelements 11 mit hoher Genauigkeit zu detektieren.
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Zweite Ausführungsform
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3 zeigt eine zweite Ausführungsform. Unterschiede von der ersten Ausführungsform werden nachstehend beschrieben. In dieser Ausführungsform wird anders als in der ersten Ausführungsform das Timing von einem Ändern der angelegten Spannung aufgrund der Schwankung des Stromwerts des Messwertgeberelements 11 eingestellt bzw. angepasst. Zusätzlich wird, falls das Timing eingestellt bzw. angepasst wird, der Stromdetektierungsvorgang des Messwertgeberelements 11 gesteuert. Hier ist die Gesamtkonfiguration dieselbe wie die, die in 1 zu sehen ist, jedoch ist der Steuerungsvorgang durch die Steuerungsschaltung 60 unterschiedlich.
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Wie es oben beschrieben wurde, wird der Strom, der durch das Messwertgeberelement 11 fließt, beinahe ein Nullniveau, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis weder in dem mageren Zustand, noch in dem fetten Zustand ist, wird ein positiver Wert in dem mageren Zustand und wird ein negativer Wert in dem fetten Zustand. Dann, wenn es solch eine Änderung von dem Stromwert des Messwertgeberelements 11 gibt, ändert die Steuerungsschaltung 60 eine Spannung, die zwischen beiden Anschlüssen des Messwertgeberelements 11 angelegt wird, und setzt diese fest. Die Steuerungsschaltung 60 ändert die Spannung basierend auf einem Anweisungssignal von dem Mikrocomputer 30, der die Änderung des Stromwerts des Messwertgeberelements 11 empfängt, und setzt diese fest. Die Steuerungsschaltung 60 ändert die Spannung und setzt diese fest, so dass sich die Spannung einem vorbestimmten Wert nähert und zu diesem wird. Falls die angelegte Spannung des Messwertgeberelements 11 geändert wird, kann ein Rauschstrom aufgrund eines Einflusses dieser Schwankung durch das Messwertgeberelement 11 fließen.
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Zum Beispiel kann es einen Fall geben, bei dem ein Detektionsstrom des Messwertgeberelements 11 aufgrund einer Änderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu einer Zeit ts von einem Nullniveau auf einen positiven Stromwert geändert wird. In diesem Fall empfängt die Steuerungsschaltung 60 den Stromwert von der Stromdetektierungsschaltung 80 und steuert diese die erste Spannungsanlegungseinheit 71, um so die Anschlussspannung des Messwertgeberelements 11 gemäß dem empfangenen Stromwert zu ändern. Obwohl 3 einen Fall zeigt, bei dem sich der Messwertgeberstrom zu einer Zeit ts plötzlich erhöht, ist ein Änderungsverhalten des Messwertgeberstroms nicht auf diesen Fall beschränkt, sondern kann sich der Messwertgeberstrom abhängig von einem Änderungsverhalten des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ändern.
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In diesem Fall ändert die Steuerungsschaltung 60 die angelegte Spannung, wenn eine vorbestimmte Verzögerungszeit Td ab der Zeit ts, wenn sich der Messwertgeberstrom ändert, verstreicht. Des Weiteren stellt die Steuerungsschaltung 60 ein Anlegungstiming von der geänderten Spannung durch die erste Spannungseinigungseinheit 71 basierend auf einem Signal, das separat von dem Mikrocomputer 30 gegeben bzw. zugeführt wird, ein bzw. passt dieses an. Insbesondere stellt die Steuerungsschaltung 60 das Timing von einem Anliegen der geänderten Spannung durch die erste Spannungsanlegungseinheit 71 ein bzw. passt dieses an, so dass sich die Timings eines Einschaltens und Ausschaltens der Heizeinrichtung 12 und das Timing von einem Anlegen der geänderten Spannung durch die erste Spannungsanlegungseinheit 71 nicht überdecken. Die Steuerungsschaltung 60 stellt das Anlegungstiming von der geänderten Spannung durch die erste Spannungsanlegungseinheit 71 selbst in einem Zeitabschnitt zu der Verzögerungszeit Td, und nachdem diese ab der Zeit ts eines Änderns des Messwertgeberstroms verstrichen ist, ein bzw. passt dieses an, falls die oben genannte Überdeckung in der Nähe von diesem vorkommt. Insbesondere wird die Steuerungsschaltung 60 festgesetzt, indem das Anlegungstiming von der geänderten Spannung durch die erste Spannungsanlegungseinheit 71 eingestellt bzw. angepasst wird, nachdem die vorbestimmte Zeit Tx ab den Ein/Aus-Timings der Heizeinrichtung 12 verstrichen ist.
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Insbesondere ändert und setzt, wie es in 3 zu sehen ist, die Steuerungsschaltung 60 die Ausgabe der ersten Spannung an das Messwertgeberelement 11 mit der ersten Spannungsanlegungseinheit 71 zu der Zeit tsd, die ein Timing ist, wenn die Verzögerungszeit Td ab der Zeit ts verstrichen ist, fest. Die Zeit tsd befindet sich innerhalb eines Zeitabschnitts, in dem der Zustand ein Aus-Zustand und Entregungszustand nach der Zeit t2 ist. Zu der Zeit tsd wird die Heizeinrichtung 12 entregt. Dadurch kann die erste Spannung, die durch die erste Spannungsanlegungseinheit 71 geliefert wird, geändert werden und festgesetzt werden, um so eine Bedingung, dass sich die Ein/Aus-Timings der Heizeinrichtung 12 nicht überdecken, zu erfüllen. Infolge dessen ist es möglich, eine Situation zu unterdrücken, in der der Messwertgeberstrom signifikant schwankt.
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Des Weiteren steuert die Steuerungsschaltung 60 einen anschließenden AD-Umwandlungsprozess durch den AD-Wandler 83, um so die Probedaten bis zu der Zeit tsy zu verwerfen, in der ein Zeitabschnitt einer vorbestimmten Zeit Ty, z.B. 2 Millisekunden, verstrichen ist. Infolge dessen ist es möglich, die Stromdetektionsgenauigkeit zu verbessern, indem es verhindert wird, dass die Stromdetektion während eines bestimmten Zeitabschnitts durchgeführt wird, wenn sich der Messwertgeberstrom aufgrund der Schwankung der Spannung ändert, die an dem Messwertgeberelement 11 angelegt wird.
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Gemäß dieser Ausführungsform wird, wenn der Stromwert des Messwertgeberelements 11 aufgrund der Änderung in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis schwankt, die erste Spannung durch die erste Spannungsanlegungseinheit 71 geändert und in Erwiderung auf die Schwankung eingestellt bzw. angepasst.
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Zudem stellt die Steuerungsschaltung 60 das Timing von einem Ändern der Spannung, die an das Messwertgeberelement 11 angelegt wird, ein bzw. passt diese an. Die Steuerungsschaltung 60 stellt das Änderungstiming von der ersten Spannung durch die erste Spannungsanlegungseinheit 71 auf ein Timing in einem Zeitabschnitt ein, nachdem die Verzögerungszeit Td ab dem Schwankungstim ing von dem Stromwert des Messwertgeberelements 11 verstrichen ist. Zudem steuert die Steuerungsschaltung 60 das Timing von einem Ändern der ersten Spannung durch die erste Spannungsanlegungseinheit 71, um so nach der vorbestimmten Zeit Tx zu sein, die ab den Ein/Aus-Timings der Heizeinrichtung 12 verstrichen ist. Die Steuerungsschaltung 60 ist tätig, um (ii) die angelegte Spannung innerhalb des Zeitabschnitts, der den Verhinderungs- bzw. Unterbindungszeitabschnitt von der vorbestimmten Zeit Td und Tx ab den Timings von der kurzzeitigen Schwankung der Leistung ausschließt, die an die Heizeinrichtung oder das Messwertgeberelement geliefert wird, durch die Spannungsanlegungseinheit zu ändern. Infolge dessen ist es möglich, den Einfluss, der durch die Änderung des Stromwerts des Messwertgeberelements 11 verursacht wird, zu reduzieren.
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Des Weiteren setzt gemäß der obigen Ausführungsform die Steuerungsschaltung 60 einen Verhinderungszeitabschnitt bzw. Unterbindungszeitabschnitt von einer vorbestimmten Zeit Ty ab dem Timing fest, wenn die angelegte Spannung durch die erste Spannungsanlegungseinheit 71 geändert wird. Die Steuerungsschaltung 60 steuert diesen, um die Probedaten durch den AD-Wandler 83 während des Verhinderungszeitabschnitts bzw. Unterbindungszeitabschnitts zu verwerfen. Infolge dessen ist die Steuerungsschaltung 60 tätig, um (i) den Strom innerhalb des Zeitabschnitts, der den Verhinderungszeitabschnitt bzw. Unterbindungszeitabschnitt von der vorbestimmten Zeit Tx ab den Timings von der kurzzeitigen Schwankung der Leistung ausschließt, die an die Heizeinrichtung 12 oder das Messwertgeberelement 11 geliefert wird, durch die Stromdetektierungseinheit 80 zu detektieren. Infolge dessen kann das Messwertgeberelement 11 davon abgehalten werden, den Stromwert innerhalb des Zeitabschnitts, in dem der Stromwert durch die Änderung der angelegten Spannung durch die erste Spannungsanlegungseinheit 71 beeinflusst wird, zu detektieren. Infolge dessen ist es möglich, die Detektionsgenauigkeit des Messwertgeberstroms zu verbessern.
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In der obigen Ausführungsform werden der erste Steuerungsvorgang und der zweite Steuerungsvorgang durchgeführt. Der erste Steuerungsvorgang stellt das Änderungstiming von der angelegten Spannung, das durch die Schwankung des Messwertgeberstroms verursacht wird, ein bzw. passt dieses an. Der erste Steuerungsvorgang stellt das Änderungstiming von der angelegten Spannung nach der Schwankung des Messwertgeberstroms auf ein Timing innerhalb eines Zeitabschnitts nach einer Wartezeit der Verzögerungszeit Td ein. Des Weiteren stellt der erste Steuerungsvorgang das Timing von einem Ändern der angelegten Spannung nach der Verzögerungszeit Td ein und nachdem eine vorbestimmte Zeit Tx ab den Ein/Aus-Timings der Heizeinrichtung 12 verstrichen ist. In dem zweiten Steuerungsvorgang wird der AD-Umwandlungsprozess für eine vorbestimmte Zeit Ty gestoppt, nachdem die angelegte Spannung geändert wird. Alternativ kann einer der Steuerungsvorgänge, erster Steuerungsvorgang oder zweiter Steuerungsvorgang, durchgeführt werden. In jedem Fall kann der Effekt von jeder Implementierung erhalten werden.
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Dritte Ausführungsform
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4 zeigt eine dritte Ausführungsform. Unterschiede von der ersten Ausführungsform werden nachstehend beschrieben. Diese Ausführungsform hat sowohl die Funktion der ersten Ausführungsform als auch die Funktion der zweiten Ausführungsform in einer kombinierten Art und Weise. Das heißt, dass 4 die Inhalte zeigt, wenn sowohl der Steuerungsvorgang in der ersten Ausführungsform als auch der Steuerungsvorgang in der zweiten Ausführungsform durch die Steuerungsschaltung 60 durchgeführt werden. Infolge dessen ist es, da der AD-Umwandlungsprozess für den Vorgang gestoppt wird, wobei dies durch die Schwankung des Messwertgeberstroms verursacht wird, möglich, die Detektionsgenauigkeit des Messwertgeberstroms weiter zu verbessern.
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In der obigen Ausführungsform ist der Steuerungsvorgang der ersten Ausführungsform mit dem Steuerungsvorgang der zweiten Ausführungsform kombiniert, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und die folgende Modifikation kann durchgeführt werden.
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Zum Beispiel kann der Steuerungsvorgang der ersten Ausführungsform mit dem Steuerungsvorgang der zweiten Ausführungsform kombiniert werden, um eine kombinierte Ausführungsform zu bilden. In dieser kombinierten Ausführungsform wird der AD-Umwandlungsprozess durch den AD-Wandler 83 innerhalb der vorbestimmten Zeit Tx ab dem Ein/Aus-Schalttiming von der Erregung der Heizeinrichtung 12 gestoppt. Des Weiteren wird die angelegte Spannung gemäß der Schwankung des Messwertgeberstroms geändert, indem mindestens eine Verzögerungszeit Td nach der Schwankung des Messwertgeberstroms bereitgestellt wird. Die angelegte Spannung wird geändert, nachdem eine vorbestimmte Zeit Tx ab den Ein/Aus-Timings der Heizeinrichtung 12 verstrichen ist. Des Weiteren wird der AD-Umwandlungsprozess für die vorbestimmte Zeit Ty ab der Änderung der angelegten Spannung gestoppt.
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Des Weiteren kann der Steuerungsvorgang der ersten Ausführungsform mit dem Steuerungsvorgang eines Stoppens des AD-Umwandlungsprozesses für die vorbestimmte Zeit Ty nach der Änderung der angelegten Spannung in der zweiten Ausführungsform kombiniert werden.
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Andere Ausführungsformen
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Die vorliegende Offenbarung sollte nicht auf die Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, beschränkt werden und verschiedene Ausführungsformen können implementiert werden, ohne von dem Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können die Ausführungsformen modifiziert oder erweitert werden, wie es nachstehend beschrieben wird.
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In jeder der obigen Ausführungsformen wird der AD-Umwandlungsprozess durch den AD-Wandler 83 nicht innerhalb der vorbestimmten Zeit Tx ab dem Ein/Aus-Schalttiming von der Erregung der Heizeinrichtung 12 durchgeführt. Alternativ kann der Stopp der Stromdetektion durch die Stromdetektierungseinheit durch eine Vielfalt von alternativen Prozessen erreicht werden. Zum Beispiel kann entweder ein Verstärkungsvorgang des Verstärkers 82, ein Vorgang eines Übergebens der Ausgabe an den AD-Wandler 83, ein Vorgang eines Umwandelns und Ausgebens des AD-Wandlers 83 oder ein Ausgabevorgang der arithmetischen Einheit 84 an die serielle Kommunikationsschaltung 90 für eine vorbestimmte Zeit gestoppt werden. Ähnliche Effekte können mit diesen Prozessen erhalten werden.
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Die obigen Ausführungsformen sind in dem Fall beschrieben, in dem das Ein/Aus der Heizeinrichtung 12 in einem vorbestimmten Zyklus durchgeführt wird, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und kann der vorbestimmte Zyklus ebenfalls auf einen geeigneten Zyklus festgesetzt werden. Obwohl das Timing von dem AD-Umwandlungsprozess durch den AD-Wandler beschrieben worden ist, um jede 1 Millisekunde ausgeführt zu werden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und kann der AD-Umwandlungsprozess zu geeigneten Timings durchgeführt werden.
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In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird der AD-Umwandlungsprozess für den detektierten Messwertgeberstrom für einen bestimmten Zeitabschnitt zu und nach dem Ein/Aus-Timing von der Heizeinrichtung 12 und dem Änderungstiming von der angelegten Spannung gestoppt. Zusätzlich dazu kann der AD-Umwandlungsprozess des Messwertgeberstroms während eines Zeitabschnitts, in dem eine serielle Kommunikation durch die serielle Kommunikationsschaltung 19 durchgeführt wird, gestoppt werden. Die Steuerungsschaltung 60 kann tätig sein, um (i) den Strom durch die Stromdetektierungseinheit 80 zu detektieren und (ii) die angelegte Spannung innerhalb des Zeitabschnitts, der den Verhinderungszeitabschnitt bzw. Unterbindungszeitabschnitt von der vorbestimmten Zeit Tx ab den Timings von der kurzzeitigen Schwankung der Leistung ausschließt, die an die Heizeinrichtung 12 und das Messwertgeberelement 11 geliefert wird, durch die Spannungsanlegungseinheit 70 zu ändern. Die Steuerungsschaltung 60 kann tätig sein, um (i) den Strom durch die Stromdetektierungseinheit 80 zu detektieren oder (ii) die angelegte Spannung innerhalb des Zeitabschnitts, der den Verhinderungszeitabschnitt bzw. Unterbindungszeitabschnitt von der vorbestimmten Zeit Tx ab den Timings von der kurzzeitigen Schwankung der Leistung ausschließt, die an die Heizeinrichtung 12 und das Messwertgeberelement 11 geliefert wird, durch die Spannungsanlegungseinheit 70 zu ändern. Die Steuerungsschaltung 60 kann tätig sein, um (i) den Strom durch die Stromdetektierungseinheit 80 zu detektieren und (ii) die angelegte Spannung innerhalb des Zeitabschnitts, der den Verhinderungszeitabschnitt bzw. Unterbindungszeitabschnitt von der vorbestimmten Zeit Tx ab den Timings von der kurzzeitigen Schwankung der Leistung ausschließt, die an die Heizeinrichtung 12 oder das Messwertgeberelement 11 geliefert wird, durch die Spannungsanlegungseinheit 70 zu ändern. Die Steuerungsschaltung 60 kann tätig sein, um (i) den Strom durch die Stromdetektierungseinheit 80 zu detektieren oder (ii) die angelegte Spannung innerhalb des Zeitabschnitts, der den Verhinderungszeitabschnitt bzw. Unterbindungszeitabschnitt von der vorbestimmten Zeit Tx ab den Timings von der kurzzeitigen Schwankung der Leistung ausschließt, die an die Heizeinrichtung 12 oder das Messwertgeberelement 11 geliefert wird, durch die Spannungsanlegungseinheit 70 zu ändern.
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Obwohl die vorliegende Offenbarung in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen beschrieben worden ist, soll davon ausgegangen werden, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf solche Ausführungsformen und Konfigurationen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung enthält ebenfalls verschiedene Modifikationen und Variationen innerhalb eines äquivalenten Bereichs. Des Weiteren können verschiedene Kombinationen und Formationen und andere Kombinationen und Formationen, die ein oder mehr als ein oder weniger als ein Element enthalten, in dem Geltungsbereich und dem Sinn der vorliegenden Offenbarung enthalten sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 424173 [0004]
- JP 2018077077 A [0004]
