TW201248142A - Activation determining system for oxygen sensor and saddle-ride type vehicle - Google Patents

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201248142 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於一氧氣感測器之活性判定系統。 【先前技術】 ” 迄今為止已將氧氣感測器用於適當地控制待供應至内姆 機之混合氣體的空氣燃料比。來自氧氣感測器之輸出值 根據廢氣中之氧氣的濃度而變化。因此，有可能藉由㈣ 來自氧氣感測器之輸出值而獲得廢氣中之氧氣的濃度。另 外’基於來自氧氣感測器之輸出值，對待供應至内燃機之 混合氣體處於富餘狀態及貧乏狀態中之哪一者執行估叶。 舉例而言，如曰本特許專利申請公開案第jp-A 2〇〇6_ m938號中所描述，將-使用穩定化之氧化錯之感測器用 作氧氣感測器。 然而’在上述氧氣感測器中，内部電阻在低溫狀態下極 端地增加。因此，甚至當空氣-燃料比在低溫狀態與高溫 狀態之間相同時’纟自低溫狀態之氧氣感測器的輸出仍可 不同於高溫狀態之氧氣感測器的輸出。具體言之，在低溫 狀態下，氧氣感測器可根據一不同於實際氧氣濃度之氧氣 濃度而輸出一值。因此，在本文中難以在使用來自氧氣感 測器之輸出值而對空氣-燃料比執行回饋控制時來適當地 控制空氣-燃料比。在去活狀態下來自本文中之氧氣感測 器之輸出值收斂至一預定收斂值。因此，熟知判定裝置經 組態以判定來自氧氣感測器之輸出值是否落在一包括該收 斂值之預定去活範圍中以便判定氧氣感測器是否處於去活 159837.doc , 201248142 狀't、虽判定氧氣感測器處於去活狀態時，將使用來自氧 氣感；則器之輸出值所進行的回饋控制組態為停止。藉此有 可能避免針對内燃機之實際條件執行不合適控制。 氧氣感測器經組態以當在控制内燃機過程中執行燃料供 應截止時輪出表示貧乏狀態之值。隨後，當結合内燃機之 度降低氧氣感測器之溫度降低時，來自氧氣感測器之輸 出值收斂至上述收斂值。在此狀況下，視去活範圍之設定 而定’氧氣感測器可在來自氧氣感測器之輸出值達到上述 去活範圍前處於去活狀態。然而，氧氣感測器之前述去活 狀態不能藉由判定來自氧氣感測器之輸出值是否落在去活 範圍中的熟知方法來加以適當地判定。鑒於此，有可能假 疋種判疋氧氣感測器之去活狀態及在執行燃料供應截止 後立即停止回饋控制的方法。然而，在該方法中，當氧氣 感測器處於活性狀態時，回饋控制實際上停止。因此，可 不必要地引起排氣劣化。 本發明之一目標為提供一種用於一氧氣感測器之活性判 定系統以用於適當地判定氧氣感測器之去活狀態且同時用 於抑制排氣劣化。 【發明内容】 根據本發明之一態樣的用於一氧氣感測器之活性判定系 統包括一氧氣感測器、一信號處理電路、一去活判定區及 一燃料供應截止判定區。該氧氣感測器經組態以在氧氣感 測器處於活性狀態時根據來自内燃機之廢氣中的氧氣濃度 而輸出一信號。該信號處理電路經組態以接收自氧氣感測 I59837.doc 201248142 器輸入至其之信號。該信號處理電路經組態以在氧氣感測 器處於活性狀態時根據自氧氣感測器輸入至其之信號而輸 出一信號。該信號處理電路經組態以在氧氣感測器處於活 f狀且氧軋感測器大氣被維持於與標準大氣相同的狀態 下時輸出一收斂至一預定貧乏輸出值的信號。該信號處理 電路經組態以在氧氣感測器被維持於去活狀態下時輸出一 收斂至不同於貧乏輸出值之預定收斂值的信號，該去活 判定區經組態以在來自信號處理電路之輸出值落在一包括 斂值之預疋去活範圍中時判定氧氣感測器處於去活狀 態。該燃料供應截止判定區經組態以判定當前是否在内燃 機中執行燃料供應截止。另外，該去活判定區經組態以當 在燃料供應截止之執行期間來自信號處理電路之輸出值在 一預定時間週期或更長時間内朝收斂值變化時或當在燃料 供應截止之執行期間來自信號處理電路之輸出值朝收斂值 = 預疋量或更大量時判定氧氣感測器處於去活狀態。 本發明之有利效應 根據本發明之上述態樣的用於一氧氣感測器之活性判定 系統*去活判疋區經組態以基於來自信號處理電路之輸出 直〜變…的置或變化的時間週期來判定氧氣感測器之去活 狀態。在燃料供應截止之執行期間，例如，氧氣感測器大 氣進入具有如在標準大氣中所見之大氧分壓的狀態。因 此：在燃料供應截止之執行期帛，當氧氣感測器處於活性 狀J時來自k號處理電路之輸出值不超過一表示貧乏狀 態之預定範圍。因此’有可能藉由偵測到來自信號處理電 159837.doc 201248142 路之輸出值朝收斂值變化而適當地判定氧氣感測器處於去 活狀態。另外，與在燃料供應截止之執行之後立即判定氧 氣感測器處於去活狀態的組態相比，有可能減少氧氣感測 器被判定為處於去活狀態（即使其實際上處於活性狀態）的 時間週期n有可能儘可能長地使用來自氧氣感測器 之輸出結果執行控制。排氣劣化可藉此得以抑制。 【實施方式】 現參看形成此原始揭示内容之一部分的隨附圖式。 下文中將參看圖式來解釋本發明之—例示性實施例。圖 1為根據本發明之一例示性實施例的作為跨坐型車輛之機 車1之側視圖。應注意，圖式中之十字形箭頭表示各別方 向。附著至箭頭之參考數字 「R」及「L」分別指代「前」、「後」、「上」、「下」、「右」 及左」方向。另外，在本例示性實施例中應注意，前、 後、右、左、上及下方向分別指代自坐在座位5上之騎手 所見的方向。 j車1具有踏板車類型。機車以括—車輛機架2及一動 力:703。s亥動力單元3附接至車輛機架2。具體言之，動 力單元二附接至車輛機架2,同時可上下樞轉。座位5安置 ^動力早703上方以用於允許騎手坐在上面。把手單元6及 ^輪7女置於座位5前方。一搁腳台8安置於座位5與把手單 疋6之間以用於允許騎手將其腳放在上面。後輪9安置於座 =下。面。後部緩衝單元1〇安置於動力單元3與車輔機架2 159837.doc 201248142 動力單元3包括一引擎11及一動力傳輸件12。引擎^對 應於本發明之内燃機。後輪9可旋轉地附接至動力傳輸件 12之後部分。引擎u中所產生之驅動力經由動力傳輸件12 而傳輸至後輪9。 圖2為動力單元3及後輪9之側視圖。後輪9安置於引擎η 後方。後輪9經安置以用於在機車1之橫向（亦即，左_右）方 向上與動力傳輸件12對準。引擎11包括一曲柄軸箱13、一 汽缸體14、一汽缸頭15及一汽缸頭蓋16。汽缸體14附接至 曲柄軸箱13。汽缸體14安置於曲柄轴箱13前方。汽缸頭15 附接至汽缸體14。汽缸頭丨5安置於汽缸體14前方。汽缸頭 蓋16附接至汽缸頭15。汽缸頭蓋16安置於汽缸頭15前方。 進氣導S 21連接至汽缸頭15之頂表面。一空氣清潔器22 連接至進氣導管21。進氣導管21形成待描述之進氣路徑 3 1(見圖4)。空氣經由進氣導管21而被供應至引擎丨丨之燃燒 室。另外，汽缸頭15包括一位於其底表面上之排氣口 23。 排氣口23自汽缸頭15之底表面向下突出。排氣導管24連接 至排氣口 23。消音器25連接至排氣導管24。排氣口23及排 氣導官24形成待描述之排氣路徑％(見圖4)。廢氣經由排氣 導管24而自引擎丨丨之燃燒室排出。 在圖1及圖2中，虛點線a為引擎1丨之汽缸轴線。汽缸轴 線A在機車1之縱向（前_後）方向上向前上方傾斜。應注 意，由汽缸軸線A與機車丨之縱向方向所形成的角度中之每 者並不限於特疋角度。舉例而言，汽紅軸線A相對於 機車1之縱向方向的傾斜角度可為G度。換言之，汽缸軸線 159837.doc 201248142 A可與機車1之縱向方向重疊。 圖3為自汽缸轴線a之前側所見的車輛機架2、動力單元3 及後輪9之正視圖。車輛機架2包括一對之左側架乃及右側 架2b。左架2a及右架2b在橫向方向上以一預定間隔而安 置。如圖1及圖2中所說明，架2&及2b在側視圖中向後且向 上延伸。另外’架2a及2b在側視圖中與引擎丨〗相交。如圖 3中所說明，動力傳輸件12安置於引擎丨丨之左側。.另外， 動力傳輸件12安置於架2a及2b後方。曲柄軸箱13安置於架 2a及2b後方。後輪9安置於引擎η後方。自汽缸軸線a之前 側所見，汽缸體14、汽缸頭15及汽缸頭蓋16在本文中被橫 向地安置於架2a與2b之間以用於允許動力單元3在不受架 2a及2b干擾的情況下而上下樞轉。另外，待描述之氧氣感 測器40附接至汽缸頭15。氧氣感測器4〇經組態以偵測待自 引擎11之燃燒室排出的廢氣中之氧氣之濃度。具體言之， 氧氣感測器40附接至汽缸頭15之排氣口 23。 圖4為引擎11及引擎11之控制系統的組態圖。如圖4中所 δ兑明’引擎11包括一活塞26、一曲柄軸27及一連桿（連接 桿）28。活塞26可移動地安置於汽缸體14内。曲柄軸27可 旋轉地安置於上述曲柄軸箱13内。連桿28耦接活塞26與曲 柄軸27。 另外’引擎11包括一燃料注入閥32、一點燃裝置33、一 進氣閥34及一排氣閥35。燃料注入閥32經組態以將燃料供 應至Ά缸頭15内之燃燒室29。在本例示性實施例中，燃料 注入閥3 2經女置以用於將燃料注入至進氣路徑3 1内。應注 159837.doc 201248142 意，燃料注入閥32可經安置以用於將燃料注入至燃燒室29 内。燃料注入閥3 2經由燃料管道3 7而連接至燃料箱3 8 ^燃 料箱38包括在其内部的一燃料泵39及—燃料感測器扑。燃 料泵39經組態以將燃料供應至燃料管道37。燃料感測器钧 經組態以偵測燃料箱38中所含有之燃料的量。點燃裝置Μ 經組態以將燃燒室29中所含有之燃料點燃。引擎丨丨包括一 旋轉速度感測器41及一引擎溫度感測器42。旋轉速度感測 器41經組態以偵測曲柄軸2 7之旋轉速度以用於偵測引擎速 度。引擎溫度感測器42經組態以偵測引擎丨丨之溫度。應注 意，引擎溫度感測器42可經組態以偵測引擎丨丨之一部分 (例如，汽缸）的溫度。當引擎丨丨具有水冷類型時引擎溫 度感測器42可或者經組態以偵測引擎丨丨之冷卻劑的溫度。 換s之’引擎溫度感測器42可經組態以直接偵測引擎丨丨之 /凰度。或者，引擎溫度感測器42可經組態以經由偵測冷卻 劑或其類似者之溫度來間接地偵測引擎丨丨之溫度。進氣閥 34經組態以被打開或關閉以用於連接或斷開連接進氣路徑 3 1及燃燒室29。另一方面，排氣閥35經組態以被打開或關 閉以用於連接或斷開連接燃燒室29及排氣路徑36。 進氣路徑3 1具備一進氣溫度感測器43及一進氣壓力感測 器44。進氣溫度感測器43經組態以偵測待經由進氣路徑3 1 而被吸入至燃燒室29内之空氣的溫度。進氣壓力感測器44 經組態以债測進氣塵力，該進氣壓力為進氣路徑3丨之内部 壓力。另外，進氣路徑3 1具備一節流閥5丨。節流閥5丨之打 開程度被組態為經調節以用於調節待經由進氣路徑3丨而被 159837.doc 201248142 供應至燃燒室29之空氣的量。節流閥5 1具備一節流位置感 測器45(見圖5)。該節流位置感測器45經組態以偵測節流間 5 1之打開程度（下文中被稱作「節流打開程度」）。 排氣路徑36具備催化劑52。此外’排氣路徑36具備作為 空氣-燃料比感測器之氧氣感測器40(如上所述）。氧氣感剛 器40可偵測混合氣體處於富餘狀態或貧乏狀態中之哪一 者。富餘狀態在本文中指混合氣體之空氣-燃料比小於其 理論空氣-燃料比的狀態。相比之下，貧乏狀態在本文中 指混合氣體之空氣-燃料比大於其理論空氣燃料比的狀 態。將在以下段落中詳細描述氧氣感測器4〇。 機車1包括一經組態以控制引擎丨丨之Ecu(電力控制單 元）60。圖5為ECU 60之組態方塊圖。ECU 6〇包括一計算 部分61、一儲存部分62、一輸入部分63及一輸出部分料。 计算部分61包括（例如）一 CPU且經組態以針對待描述之控 制而執行多種計算處理。儲存部分62包括諸如r〇m及 R A Μ之記憶體裝置且經組態以儲存用於執行待描述之控制 的夕種資Λ及控制程式。輸入部分及輸出部分μ中之每 一者包括一介面電路。上述各種感測器4〇至46連接至輸入 自感測器40至46中之每一者 連接至輸入部分6 3之感測器 溫度感測器42、進氣溫度感 節流位置感測器45、氧氣感 方面，燃料注入闊32及點燃 出部分64經組態以基於由計 部分63 °輸入部分63經組態以 接收一偵測信號。具體言之， 包括旋轉速度感測器41、引擎 測43、進氣壓力感測器44、 測斋40及燃料感測器46。另一 裝置33連接至輸出部分64。輪 159837.doc 201248142 #部分61執行之計算處理的結果而將—命令信號輸出至燃 料注入閥32及點燃裝置33。 ECU 60經組態以執行多種控制，諸如待自燃料注入閥^ 注入之燃料之量的控制及由點燃裝置33基於來自各別感測 器40至46之信號所進行之點燃之計時的控制。具體言之， ECU 60經組態絲於來自氧氣❹彳_之錢來校正打開 燃料注入閥32之時間週期。因此，針對混合氣體之空氣_ 燃料比執行回饋控制以便獲得所要之空氣_燃料比。應注 意，當氧氣感測器40中之固體電解質元件的溫度低時，氧 氣感測器40之偵測精確度劣化。換言之，當氧氣感測請 之溫度低時，氧氣感測器40處於去活狀態且其仙可靠性 降低。相比之下’當氧氣感測器4〇之溫度足夠高時，氧氣 感測器40處於活性狀態且其债測可靠性提高。難以在氧氣 感測器40處於去活狀態的條件下在基於來自氧氣感測㈣ 之信號而對混合氣體之空氣_燃料比執行回饋控制時精確 地控制空氣韻找。#於上額容，咖财先經组態 以判^氧氣感測器40處於活性狀態及去活狀態中之哪— 者。當判定氧氣感測器40處於活性狀態時，ECU6〇經組態 以執行上述回饋控制。相比之下，當判定氧氣感測器爾 於去活狀態時’腳60經組態以不執行上述回饋控制，而 是基於初步儲存於儲存部分62中之燃料注入控制量對燃料 注入閥32執行前饋控制。以下解釋係關於用於氧氣感測器 4〇之活性判定系統’亦即，用於判定氧氣感測器40處於去 活狀、、及，舌性狀態中之哪一者的系統。用於氧氣感測器 159837.doc 201248142 之活性判定系統包括氧氣感測器40、一燃料供應截止判定 區65、一去活判定區66及一貧乏/富餘判定區67。 氧氣感測器40為一使用由（例如）穩定化之氧化錯製成之 固體電解質的感測器在活性狀態下’氧氣感測器4〇經組 態以根據廢氣中之氧氣的濃度而輸出一具有一電塵值之作 號。圖6為氧氣感測器40及輸入部分63之示意性組態圖。 如圖6中所表示’輸人部分63包括—待連接至氧氣感測器 40之信號處理電路68。信號處理電路⑽經組態以自氧氣感 測器.40接收信號。信號處理電路68為上拉電路且包括一輸 入線69及-上拉電阻R1。輸人㈣連接氧氣感測器4〇與計 算部分6!。輸入線69連接至電源Vcc，而上拉電阻似安置 於電源Vcc與輸入線69之間。 圖7表示待自信號處理電路68輪出至 的輪出特性。在圖7之圖中，垂直軸表示來自信號處^ 路68之輸出值（電壓），而火承缸生_ + … )而水千軸表不時間。實線L1表示 =氣感測器40處於活性狀態時待自信號處理電㈣輸出 ^。信號處理電路68經組態以在氧氣感測㈣處於活, ::根據自氧氣感測器40輸入至其之信號而將一信號彳 =計算部分61。氧氣感測器4〇為二元感測器。該二元〗 ^變^具有在富餘狀態被改變為貧乏狀態及貧乏狀^ 變為畐餘狀態時其輸出值極 7中之實線L1所表示，^處理!^化的類型°如藉由s ^ . 說處理電路68經組態以在混合葬 體處於富餘狀態時輸出—呈右ά ^ °" 教之輪出值的信號。相比之下有1職富餘輸出值彻 疋下’偽號處理電路08經組態心 159837.doc 〇 -12- 201248142 在混合氣體處於貧乏狀態時輸出一具有一朝預定貧乏輸出 值VL收斂之輸出值的信號。因此，信號處理電路“經組 態以在氧氣感測器40處於活性狀態且氧氣感測器4〇之大氣 同時被維持於與標準大氣相同之狀態下時輸出一具有一收 斂至貧乏輸出值VL之輸出值的信號。在本例示性實施例 之氧氣感測器40中，富餘輸出值VR大於貧乏輸出值VIj。 舉例而言’貧乏輸出值VL為〇伏特。 在圖7中，虛線L2表示在氧氣感測器4〇處於去活狀態時 待自信號處理電路68輸出之信號。如藉由虛線L2所表示， 4號處理電路68經組態以在氧氣感測器4〇處於去活狀態時 輸出一具有一收斂至預定收斂值vp之輸出值的信號。如上 所述，信號處理電路68為上拉電路。當氧氣感測器4〇處於 去活狀悲時，氧氣感測器4〇之内部電阻R〇被局部最大化。 信號處理電路68在本文中經組態以輸出一具有一待由信號 處理電路68中之上拉電阻R1及電源Vcc產生之預定上拉電 壓的信號。因此，當氧氣感測器40處於去活狀態時，來自 信號處理電路68之輸出值收斂至大於0伏特之預定上拉電 壓。上述收斂值VP因此對應於該上拉電壓。上拉電壓為貧 乏輸出值VL與富餘輸出值VR之間的中間值。在本例示性 實施例中，上拉電壓大於貧乏輸出值¥匕且小於富餘輸出 值VR。換言之，收斂值vp不同於貧乏輸出值v]L。氧氣感 測器40在本文中為所謂之無加熱器型感測器，且未配備有 用於加熱上述元件之加熱器。因此，來自引擎^之廢氣充 當用於加熱氧氣感測器4〇之元件的熱源。因此，當來自引 159837.doc •13· 201248142 擎Η之廢氣的溫度降低時’氧氣感測器40處於去活狀態β 當氧氣感測器40處於去活狀態時，來自信號處理電路68之 輸出值朝收斂值VP收斂。 如圖5中所表示’貧乏/富餘判定區67、燃料供應截止判 定區65及去活判定區66包括於上述計算部分6丨中。換言 之，計算部分61經組態以執行作為貧乏/富餘判定區”之 功能、作為燃料供應截止判定區65之功能及作為去活判定 區66之功能。 燃料供應截止判定區65經組態以判定當前是否針對引驾 11執仃燃料供應截止。舉例而言，燃料供應截止判定區6 經組態以基於至燃料注入閥32之命令信號來判定當前是^ 針對引擎⑽行燃料供應截止。或者，燃料供應截止判吳 ，65可經組態以基於引擎速度及節流打開程度來判定當桌 是否針對5丨擎U執行燃料供應截止。應注意，燃料供:截 止I組態為當在機車】之行進期間滿足用於執行燃料供肩 單一或複數個預定條件時加以執行。用於執行燃; 應截止之—例示性條件為引擎速度變得大於或等於一預 度且同時節流打開程度小於或等於-預定打開程度。 相比之下’當在燃料供應截 料供廍选,” 戰止之執灯期間滿足用於停A燃 ^ =截止之早—或複數個預定條件時，停 =次執行正常操作。用於停止燃料供應截止之一= 條件為引擎速度變得小於或等於一 止引擎焊火。赤去 、預疋速度。因此，防 件可為二"' 停止燃料供應截止之-例示性條 卽“T開程度變得大於或等於-預定程度。因此， 159837.doc

S •14· 201248142 可回應於騎手之加速需求而停止燃料供應截止。 去活判定區66經組態以當在正常操作之執行期間（亦 即，在燃料供應截止之非執行期間）來自信號處理電路^ <輸出值落在1定去活範圍中時判定氧氣感測器40處於 去活狀態。如圓7中所表示，預定去活範圍_包括上述收 敛值VP。去活判定區66姆鈿能，、，# + t 左組態以當在燃料供應截止之非執 行期間來自信號處理電路68之輸出值在一預定時間週期或 更長時間内落在去活範圍Rna中時判定氧氣感測器4〇處於 去活狀態。用於判定氧氣感測器4〇之去活狀態的適當時間 週期已經由實驗、模擬及/或其類似者而初步獲得，且在 本文中被設定為預料間週期。默去活範圍Rna為在第 「活性判定值V1與第二活性判定值V2之間的範圍。第一 跬判疋值VI為在貧乏輸出值几與收斂值之間的中間 值。在本例示性實施例中，第一活性判定值V1大於貧乏輸 出值VL且小於收敛值vp。第二活性判定值V2為在富餘輸 出請與收斂值VP之間的中間值。在本例示性實施例 中第一活性判定值V2小於富餘輸出值Μ且大於收叙值 VP °另外’第二活性判定值V2大於第—活性判定值V1。 用於精確地判定氧氣感測器40是否處於去活狀態的適當值 已經由實驗、模擬及/或其類似者而初步獲得，且在本文 中被設定為第-活性判定值VI及第二活性判定值V2中之 母一者。去活判定區66經組態以在來自信號處理電路68之 輸出值大於或等於第一活性判定值v i且同時小於或等於第 -活性判疋值V2時判定氧氣感測器40處於去活狀態。舉例 159837.doc •15· 201248142 而言，在低溫環境中或當引擎11被閒置同時其溫度由於雨 水而降低時，廢氣之溫度降低。在此等情形中，氧氣感測 器40之溫度降低且甚至在燃料供應截止之非執行期間仍進 入去活狀態。應注意’在貧乏輸出值VL與第一活性判定 值VI之間的範圍將在下文中被稱作「第—活性範圍

Ral」。另外，在富餘輸出值VR與第二活性判定值v2之間 的上述範圍將在下文中稱作「第二活性範圍Ra2」。將去活 範圍Rna設定於第一活性範圍Ral與第二活性範圍Ra2之 間。去活判定區66經組態以當在正常操作之執行期間來自 信號處理電路68之輸出值在一預定時間週期或更長時間内 落在第一活性範圍Ral中時判定氧氣感測器4〇處於活性狀 •4。另外，去活判定區66經組態以當在正常操作之執行期 間來自信號處理電路68之輸出值在一預定時間週期或更長 時間内落在第二活性範圍Ra2中時判定氧氣感測器4〇處於 活性狀態。用於判定氧氣感測器4〇之活性狀態的適當時間 週期已經由實驗、模擬及/或其類似者而初步獲得，且在 本文中被設定為預定時間週期。 貧乏/富餘判定區67經組態以在氧氣感測器4〇被判定為 處於活性狀態的條件下將來自信號處理電路68之輸出值與 一預定判定臨限值VA相比較以便判定混合氣體處於貧乏 狀態及富餘狀態中之哪一者。具體言之，貧乏/富餘判定 區67經組態以當在氧氣感測器4〇被判定為處於活性狀態的 條件下來號處理電路68之輸出值小於或等於預定判定 臨限值VA時判定混合氣體處於貧乏狀態。相比之下，貧 159837.doc 201248142 判定區67經組態以#在氧氣感測器40被判定為處 、’態的條件下來自氧氣感測器40之輸出值大於或等 =.=臨限值VA時判定引擎11之混合氣體處於富餘狀 〜、疋£»限值VA為在第—活性範圍Ral與第二活性範圍

Ra2之間的中間值。因&，判定臨限值μ落在去活範 Rna 中。 去活判疋區66經組態以在燃料供應截止判定區^判定當 前執行引擎U之燃料供應截止時執行圖8中所表示之去: 判定處理。 首先在步驟si中，將來自信號處理電路68之輸出值 Vd⑷(下文中被簡稱作「輸出值…⑻」）載入於去活判定 區66中。輸出值Vd⑷之載入經組態為按預定循環而重 複，如下文所摇述。舉例而言，輸出值…⑷經組態為以 基於輸出值Vd(n)來執行針對回饋控制之計算的循環而載 入。應注意，「η」表示針對回饋控制所執行之計算的頻 率。具體言之，「η」在第一計算中被設定為丨。同樣地， η」在第二計算中被設定為圖9為表示在執行燃料供 應截止時輸出值Vd(n)之變化的例示性時間圖。在自時間 點to至時間點tl的時間週期中，氧氣感測器4〇處於活性狀 態’而混合氣體處於富餘狀態。因此’輸出值Vd(n)落在 第二活性範圍Ra2中。當在時間點tl執行燃料供應截止 日T ’乳氣感測器4 0之大氣變得類似於具有大氧分壓之找準 大氣。換s之’當執行燃料供應截止時，氧氣感測器4 〇之 大氣變成貧乏狀態。因此’在時間點tl及其後，輸出值 159837.doc 201248142

Vd(n)減小且落在第一活性範圍Ral中。 接下來在步驟S2中，判定輸出值Vd(n)是否小於底輸出 值Vbottom。當輸出值Vd(n)小於底輸出值Vbottom時，處 理繼續進行至步驟S3。在步驟S3中，將輸出值Vd(n)設定 為底輸出值。處理接著返回至步驟S1。應注意，在不執行 步驟S2及S3的情況下，在第一計算中將輸出值vd(n)設定 為底輸出值Vbottom。經由步驟S1至S3之處理，當如圖9中 所表示輸出值Vd(n)在開始燃料供應截止後連續減小（自時 間點tl至時間點t2)時，將底輸出值Vbottom更新至新近载 入之輸出值Vd(n)。 另一方面’當在步驟S2中判定輸出值Vd(n)大於或等於 底輸出值Vbottom時，處理進行至步驟S4。如圖9中所表 示，在開始燃料供應截止後，輸出值Vd(n)在本文中被減 小至最小值（在時間點t2) 〇換言之’輸出值vd(n)達到貧乏 輸出值VL。接著將輸出值vd(n)之最小值設定為底輸出值

Vbottom。在圖9中，輸出值Vd(n)之最小值等於貧乏輸出 值VL。然而，輸出值Vd(n)之最小值可大於貧乏輸出值 VL。 在步驟S4中，判定輸出值Vd(n)與底輸出值Vbott〇m之間 的差異是否大於或等於一預定臨限值Vth»如圖9中所表 示’在本文中判定自輸出值Vd(n)之最小值的增加量dv是 否大於或等於預定臨限值Vth。當輸出值Vd(;n)與底輸出值 Vbottom之間的差不大於或等於預定臨限值Vth時，處理返 回至步驟S1。另一方面，當輸出值vd(n)與底輸出值 159837.doc

S •18· 201248142

Vbottom之間的差大於或等於預定臨限值Vth時，處理繼續 進行至步驟S5。在步驟S5中，判定氧氣感測器4〇處於去活 狀態。具體言之，當如圖9中所表示自輸出值vd(n)之最小 值的增加量dV變得大於或等於預定臨限值Vth(在時間點 時’判疋氧氣感測器40處於去活狀態。亦即，當在燃料供 應截止之執行期間輸出值Vd(n)朝收斂值乂卩變化—預定量 或更大量時，判定氧氣感測器4〇處於去活狀態。換言之， 當在燃料供應截止之執行期間輸出值Vd(n)自一最偏離收 斂值VP之值而朝收斂值vp變化一預定量或更大量時，判 定氧氣感測器40處於去活狀態。進一步換言之，當在燃料 供應截止之執行期間輸出值Vd(n)自一值（作為自偏離收斂 值VP之趨勢至收斂至收斂值vp之趨勢的轉折點）而朝收斂 值VP變化一預定量或更大量時，判定氧氣感測器40處於去 活狀態。應注意，用於在燃料供應截止之執行期間適當地 判定氧氣感測器40進入去活狀態的值已經由實驗、模擬 及/或其類似者而初步獲得，且在本文中被設定為預定臨 限值vth❹該預定臨限值Vth小於第一活性判定值V1。換言 之，預定臨限值Vth為在貧乏輸出值VL與第一活性判定值 vi之間的中間值。應注意，輸出值Vd(n)及底輸出值 Vbottom經組態為在燃料供應截止結束時加以重設。 根據本例示性實施例的用於氧氣感測器40之活性判定系 統具有以下特徵。 去活判定區66經組態以基於在開始燃料供應截止後自輸 出值Vd(n)之最小值的增加量dv來判定氧氣感測器4〇之去 159837.doc ,Λ 201248142 活狀態。當在燃料供應截止之執行期間氧氣感測器4 〇處於 活性狀態時’輸出值Vd(n)未自最小值增加。換言之，當 氧氣感測器40處於活性狀態時，在燃料供應截止之執行期 間未連續地輸出一具有因此增加之輸出值Vd(n)的信號。 因此，有可能藉由偵測到輸出值Vd(n)朝收斂值VP增加來 適當地判定氧氣感測器40處於去活狀態。另外，與判定氧 氣感測器40之去活狀態且在燃料供應截止之執行後立即停 止回饋控制的組態相比，在本文中可儘可能長地執行回饋 控制。排氣劣化可藉此得以抑制。又另外，與將諸如操作 放大器之裝置添加至ECU 6〇之輸入部分63以便增強用於氧 乳感測器4G之活性判定之精確性的結構相比，成本增加可 在本文中受到抑制。 正常操作之執行期間用於氧氣感測器4〇之去活判定方 ^在燃料供應截止之執行期間用於氧氣感測器40之去活 疋方法之間存在差異。具體言之，待用於在燃料供應截 之執行期間的㈣的敎臨限值Vth為在貧乏輸出值^ 第—活性判定值V1之間的中間值。因此，與將相同臨限 2在正常控制之執行期間的去活狀與在燃料供應截 之執行期間的去活划—Λ 土 疋兩者的組態相比，有可能在燃料 件之較==氧氣感測器40可能處於去活狀態的 可在機： 感測器40處於去活狀態”寺別地 =之.行進期間執行燃料供應截止。在此狀況下 氧氣感測器40之去活判定可在機車！之行進期間預 159837.doc

S •20. 201248142 執行得良好，此係因為如上所述在燃料供應截止之執行期 間的早期階段判定氧氣感測器4〇之去活狀態。另一方面， 常在引擎11處於間置時的正常操作之執行期間判定氧氣感 测器40處於去活狀態。相比之下，可在車輛之行進期間執 行燃料供應截止。因此，可判定’歸因於燃料供應截止之 執行，氧氣感測器40在車輛之行進期間處於去活狀態。 信號處理電路68為上拉電路。因此，當氧氣感測器4〇處 於去活狀態時，輸出值Vd(n)朝收斂值vp收斂。有可能藉 由伯測到輸出值Vd⑷之此變化來適當地判定氧氣感測器 40處於去活狀態。 氧氣感測器40為二元感測器。因此，當在燃料供應截止 之執行期間氧氣感測器40處於活性狀態時，輪出值乂#… 未在開始燃料供應截止後自最小值增加。因此，有可能藉 由偵測到冑出值vd⑻之變化來適當地判定氧氣感測器4〇 處於去活狀態（如上所述）。 在無加熱器型氧氣感測器40中，元件之溫度趨向於在燃 料供應截止之執行期間降低。因此，本發明對無加熱器型 氣氣感測器4 0尤為有效。 已在上文解釋本發明之例示性實施例。本發明並不限於 上述例示性實施例’且可在不脫離本發明之範嘴的情況下 在本文中進行多種改變。 跨坐型車輛並不限於上述機車，而是可為諸如全地形車 輛或機動雪槐之其他車輛。另外，機車並不限於上述踏板 車’且可為諸如幸里型機踏車或運動型機車之其他機車。 159837.doc 201248142 在上述例示性實施例中，貧乏輸出值VL小於富餘輸出 值VR。然而，如圖1〇中所表示，貧乏輸出值vl可大於富 餘輸出值VR。換言之’上述例示性實施例之輸出值Vd(n) 在本文中可垂直地顛倒。在此狀況下，當自輸出值Vd(n) 之最小值的減小量dV變得大於預定臨限值vth時，判定氧 氣感測器4〇處於去活狀態。 销號處理電路68並不限於上拉電路，且可為圖丨丨中所表 示之下拉電路。具體言之，圖！丨中所表示之信號處理電路 68包括輸入線69及下拉電阻R2。輸入線的連接氧氣感測器 40與計算部分61。輸入線69連接至地面G，而下拉電阻R2 安置於地面G與輸入線69之間。當氧氣感測器4〇處於去活 狀態時，來自信號處理電路68之輸出值¥(1(11)收斂至〇 v。 換言之，本發明之預定收斂值在本文中被設定為〇 V。換 言之，在本文中需要貧乏輸出值VL不同於〇 v。此係因為 氧氣感測器40之去活狀態係藉由輸出值Vd(n)自貧乏輪出 值VL至收斂值VP之變化而判定。 氧氣感測器40並不限於二元感測器，且可為線性感測 器。具體言之’氧氣感測器4G可為經組態以根據活性狀態 下之氧氣濃度線性地輸出一值之類型的感測器。信號處理 電路68可與氧氣感測㈣整合，而不包括於Ecu6。^ 部分63中。 1 在圖8中所表示之上述活性判定令，可針對所载入之輸 出值vd⑻而執行平滑化處理。平滑化處理在本文中2 輸出值Vd(n)求平均值的處理。 9 159837.doc -22- 201248142 在上it例示f·生實施例中，去活判定區66經組態以當在燃 料供應截止之執行期間輸出㈣⑷之增加量dv變得大： 或等於預定臨限值Vth時判定氧氣感測器4〇處於去活狀 態。然而，去活判定區66可經組態以當在燃料供應截止之 執行期間輸出值Vd⑻在-預定時間週期或更長時間内連 續增加時判定氧氣感測器40處於去活狀態。具體言之，如 圖12中所表示，去活判定區66可經組態以在輸出值 之連續增加的時間週期dt變成一預定時間週期或更長時間 時判定氧氣感測器40處於去活狀態。圖13為表示對應於以 上組態之去活判定處理的流程圖。 首先在步驟S10中，將變數了⑴重設為變數Tm表示連 續地偵測到輸出值Vd(n)之增加的頻率，如以下段落中所 描述。 -步驟S11至s 13與上述例示性實施例中之步驟s丨至S3相 同。簡言之，偵測到在開始燃料供應截止後，輸出值 Vd(n)達到最小值。 接下來在步驟S14中，判定輸出值¥(1(11)是否大於一先前 偵測到之輸出值VcUn-i)。當輸出值Vd(n)大於先前偵測到 之輸出值Vd(n-i)時，處理繼續進行至步驟S15。在步驟 S15中，將1加至變數Tm。在輸出值^^“）達到最小值之 後，在本文中對連續地偵測到的輸出值¥(1(11)之增加的頻 率進行計數》 接下來在步驟S16中，判定變數Tm是否大於或等於一預 定臨限值Tth。當變數Tm不大於或等於預定臨限值丁讣時， 159837.doc •23- 201248142 處理繼續進行至步驟si 1且再次載入輸出值Vd(n)。再次參 考步驟S14，當判定輸出值Vd(n)不大於先前偵測到之輸出 值Vd(n-l)時，處理返回至步驟sl〇且將變數7〇1重設為〇。 當在步驟S16中判定變數Tm大於或等於預定臨限值Tth 時’處理繼續進行至步驟Sl7〇在步驟Sl7中，判定氧氣感 測器40處於去活狀態。換言之，當連續地偵測到的輸出值 Vd(n)之增加的頻率變得大於或等於預定臨限值丁讣時，判 定氧氣感測器40處於去活狀態。應注意，用於在燃料供應 截止之執行期間適當地判定氧氣感測器4 〇進入去活狀態的 值已經由實驗、模擬及/或其類似者而初步獲得，且在本 文中被設定為預定臨限值Tth。 如圖12中所表示，經由上述去活判定處理，當輸出值 Vd(n)自貧乏輸出值VL之連續增加的時間週期^變得大於 或等於預定時間週期時，判定氧氣感測器4〇處於去活狀 態。亦即，去活判定區66可經組態以當在燃料供應截止之 執行期間輸出值Vd⑷在-預定時間週期或更長時間内朝 收斂值VP連續變化時判定氧氣感測器4〇處於去活狀態。換 言之，去活判定區66可經組態以當在燃料供應截止之執行 期間輸出值Vd(n)在一預定時間週期或更長時間内自一最 偏離收斂值VP的值而朝收斂值71>連續變化時判定氧氣感 測器40處於去活狀態。進—步換言之，去活判定區^可經 組態以當在燃料供應截止之執行期間輸出值…⑷在一預 定時間週期或更長時間内自—值（作為自偏離收斂值vp之 趨勢至收斂至收斂值VP之趨勢的轉折點）而朝收傲值㈣ 159837.doc •24· 201248142 續變化時判定氧氣感測器40處於去活狀態。 在圖13中所表示之去活立丨丨—老丄 釣疋處理中，將連續地偵測到的 輸出值Vd⑻之增加的頻率用作用於表示輸出_⑻之連 續增加之時間週期的資訊。然而，—計時器可經㈣Μ 接對輸出值Vd⑻之連續增加的時間週期進行計數。 在圖13中所表示之去法主丨6m丄 云活判疋處理中，輸出值Vci(n)可垂 直地顛倒，如圖14中所表示。在此狀況下，當輸出值 Vd(n)自最大值之連續減小的時間週期崎為-預定時間週 期或更長時間時’判定氧氣感測器4〇處於去活狀離。 在上述例示性實施例中，對輸出值vd⑷之心的監控 始於開始燃料供應截止之執行。然而，可在自開始燃料供 應截止之執行而經過一預定時間週期後開始對輸出值 vd⑻之增加的監控。如圖15中所表示，例如，可在自對 應於開始燃料供應截止之執行的時間點⑽經過一預定時 間週期以之後開始對氧氣感測器之去活狀態的上述判定。 甚至當在開始燃料供應截止後立即輸出表示富餘狀態之信 號（儘管缺乏燃料注入）’仍有可能防止基於該信號而作出 氧氣感測器40處於去活狀態的錯誤判定。以下原因與在開 始燃料供應截止之執行後立即輸出表示富餘狀態之信號 (儘管缺之燃料注入)的事實有關。該等原因中之一者為， 使廢，自引擎之排氣口移動至氧氣感測器花費時間。因 此δ緊接在開始燃料供應截止之執行前燃燒處於富餘狀 態時’自由ECU辨識的關於開始燃料供應截止之執行之計 時直至廢氣到達氧氣感測器輸出表示富餘狀態之信號。由 159837.doc .25. 201248142 於此，在開始燃料供應截止之執行後立即輸出表示富餘狀 態之信號（儘管缺乏燃料注人）。另—原因係氧氣感測器之 回應延遲。又-原因為，被黏附至進氣口之燃料在燃料供 應截止之執行期間進人燃燒室且在此執行燃燒。在此狀況 下，在開始燃料供應截止之執行後立即以類似之方式輸出 表示富餘狀態之信號（儘管缺乏燃料注入）。甚至當發生上 述現象時’仍可藉由在自開始燃料供應截止之執行而經過 -預定時間週期後開始對氧氣感測器之去活狀態的上述判 定來防止錯誤判定。 工業適用性 根據本發明，有可能提供用於氧氣感測器之活性判定系 統以用於適當地判定氧氣感測器之去活狀態且同時用於抑 制排氣劣化。 【圖式簡單說明】 圖1為根據本發明之一例示性實施例的機車之側視圖； 圖2為根據本發明之例示性實施例的動力單元及後輪之 側視圖； 圖3為根據本發明之例示性實施例的自汽缸軸線之前側 所見的車輛機架、動力單元及後輪之正視圖； 圖4為引擎及控制系統之組態圖； 圖5為電力控制單元（ECU)之組態方塊圖； 圖6為杬號處理電路及氧氣感測器之示意性組態圖； 圖7為表示信號處理電路之輸出特性之圖； 圖8為表示去活判定處理之流程圖； 159837.doc •26· 201248142 圖9為表示在去活判定處理中來自信號處理電路之 值之時間圖； 4出 圖10為根據本發明之其他例示性實施例中之一者的表示 在去活判定處理中來自信號處理電路之輸出值之時間圖； 下 圖11為根據本發明之其他例示性實施例中之一者的信號 處理電路及氧氣感測器之示意性組態圖； ； 圖U為根據本發明之其他例示性實施例中之一者的表示 在去活判定處理中來自信號處理電路之輸出值之時間圖； 圖13為根據本發明之其他例示性實施例中之一者的表示 去活判定處理之流程圖； ’、 圖14為根據本發明之其他例示性實施例中之一者的表亍 在去活判定處理中來自信號處理電路之輸出： 圖；及 门 之一者的表示

S 圖15為根據本發明之其他例示性實施例中 在去活判定處理中之輸出值之時間圖。 【主要元件符號說明】 1 機車 2 車輛機架 2a 左側架 2b 右側架 3 動力單元 5 座位 6 把手單元 7 前輪 I59837.doc -27- 201248142 8 搁腳台 9 後輪 10 後部緩衝單元 11 引擎 12 動力傳輸件 13 曲柄軸箱 14 汽缸體 15 汽缸頭 16 汽缸頭蓋 21 進氣導管 22 空氣清潔器 23 排氣口 24 排氣導管 25 消音器 26 活塞 27 曲柄轴 28 連桿 29 燃燒室 31 進氣路徑 32 燃料注入閥 33 點燃裝置 34 進氣閥 35 排氣閥 36 排氣路徑 159837.doc -28 - 201248142

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 51 52 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 A G 燃料管道 燃料箱 燃料泵 乳氣感測器 旋轉速度感測器 引擎溫度感測器 進氣溫度感測器 進氣塵力感測器 節流位置感測器 燃料感測器 節流閥 催化劑 電力控制單元（ECU) 計算部分 儲存部分 輸入部分 輸出部分 燃料供應截止判定區 去活判定區 貧乏/富餘判定區 信號處理電路 輸入線 虛點線 地面 159837.doc -29- 201248142

Ll 實線 L2 虛線 R0 内部電阻 R1 上拉電阻 R2 下拉電阻 Vcc 電源 159837.doc

Claims (1)

1. 201248142 七、申請專利範圍： 1. -種用於氧氣感測器(40)之活性判定系統其包含： 一氧氣感測器（40)，其·經組態以在該氧氣感測器（4〇) 處於H生狀態時根據來自―内丈然機⑴）之一廢氣中的 一氧氣濃度而輸出一信號； -信號處理電路（68)，其經組態以接收自該氧氣感測 盗（40)輸入至其之該信號，該信號處理電路（68)經組態 以在該氧氣感測器（40)處於該活性狀態時根據自該氧氣 感測器（4G)輸人至其之該信號而輸出—信號，該信號處 理電路（68)經組態以在該氧氣感測器（4〇)處於該活性狀 態且一氧氣感測器大氣被維持於與該標準大氣相同之狀 態時輸出一收斂至一預定貧乏輸出值（VL)之信號，該信 號處理電路（68)經組態以在該氧氣感測器（4〇)被維持於 一去活狀態時輸出一收斂至一不同於該貧乏輸出值（VL) 之預定收斂值（VP)的信號； 一去活判定區（66)，其經組態以在來自該信號處理電 路（68)之該輪出值（Vd(n))落在一包括該收斂值（vp)之預 定去活範圍（Rna)中時判定該氧氣感測器（4〇)處於該去活 狀態；及 —燃料供應截止判定區（65)，其經組態以判定當前是 否執行在該内燃機”中之一燃料供應截止， 其中該去活判定區（66)經組態以當在該燃料供應截止 之執行期間來自該信號處理電路（68)之該輸出值 在一預定時間週期（Tth)或更長時間内朝該收斂值（VP)變 159837.doc 201248142 化時或田在該燃料供應載止之執行期間來自該信號處理 電路（68)之該輸出值㈤⑷）朝該收敛值（μ)變化一預定 里（Vth)或更大量時判定該^氣感測器⑼）處於該去活狀 2. 月求項1之用於氧氣感測器（40)之活性判定系統，其中 該信號處理電路(68)包括一上拉電路(68)，& ’、 該收斂值為該上拉電路（68)之一上拉電壓的一 值0 丁 3.如凊求項1之用於氧氣感測器州之活性判定系統，盆 該信號處理電路（68)包括—下拉電路（68)，及 '、 該收斂值（VP)為該下拉雷 / q》ί*狃罨路（68)之一下拉電壓的 值0 4. 2請求項1至3中任—項之用於氧氣感測 5. 疋系先纟中5亥氧氣感測器（40)為一二元感測器。 6. 一月长項1至3中任一項之用於氧氣感測器㈣)之活性判 定系統，其中該氧氣感測器(4〇)為一線性感測器。 如叫求項1之用於氧氣感測器（4〇)之活性判定系統，盆中 該去活判定區（66)經組態以當在錢料供應截止之非執 行期間來自s亥信號處理電 电峪之該輸出值（Vd(n))在一 預定時間週期或更長時間 # 洛在該去活㈣(Rna)中時判 疋5亥氧軋感測器（4〇)處於該去活狀態。 7· =請求項1之用於氧氣感測器(4〇)之活性判定系統其令 該氧氣感測器(40)為一無加熱器型感測器。 心如請求項！之用於氧氣感測器（4〇)之活性判定系統，盆中 159837.doc 201248142 s玄去活判定區（66)經組態以當在該燃料供應截止之執行 期間來自該信號處理電路（68)之該輸出值（vd(n))自一最 偏離該收斂值（VP)之值而朝該收斂值（VP)變化一預定量 或更大量時判定該氧氣感測器（40)處於該去活狀態。 9·如請求項丨之用於氧氣感測器（4〇)之活性判定系統，其中 δ亥去活判定區（66)經組態以當在該燃料供應截止之執行 期間來自該信號處理電路（68)之該輸出值（Vd(n))自—作 為一自一偏離該收斂值（VP)之趨勢至一收斂至該收斂值 (VP)之趨勢之轉折點的值而朝該收斂值（VP)變化一預定 置或更大量時判定該氧氣感測器（40)處於該去活狀態。 1〇.如請求項1之用於氧氣感測器（40)之活性判定系統，其中 該去活判定區（66)經組態以當自該燃料供應截止之執行 之:開始而經過一預定時間週期時在該燃料供應截止Z $行期間開始對該氧氣感測器(4〇)之該去活狀態 定。 “ 11. 一種跨坐型車輛，其包含： ^請求们至於氧氣感測器⑽)之活性 159837.doc