TWI310805B

TWI310805B - Control system and control method for controlling heater

Info

Publication number: TWI310805B
Application number: TW093107986A
Authority: TW
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2009-06-11
Also published as: JP3982624B2; US6859719B2; TW200506188A; US20040176904A1; CN1536212A; CN100392223C; JP2004308494A

Description

1310805 (1) 玖、發明說明【發明所屬之技術領域】本發明係關於一種用來控制加熱器的控制系統與控制方法’當啓動引擎時’該加熱器將設置在內燃引擎之排氣通道中的氧氣濃度檢測器加熱且活化。【先前技術】傳統上，以上種類的控制系統已經在例如日本特許公開專利公報（Kokai) Hll-218〇44號中揭露出。在該控制系統中，於內燃引擎啓動的期間內，將作爲氧氣濃度檢測器之氧氣濃度感應器加熱用的一加熱器在下文中所說明的兩階段中予以能率控制。更具體地，輸入到加熱器之控制信號的能率比係維持在最大値（I 0 0 % )，直到打開點火開關（下文稱爲M G · S W 〃）以後，預定時期已經消逝爲止。此種情形的因素是由於以來自氧氣濃度感應器之檢測信號爲基礎的適當空氣燃料比率控制無法在氧氣濃度感應器完全活化以前實施，所以氧氣濃度感應器則需要儘可能地快速加熱到一活化溫度’以便能夠避免排氣發射的增加。隨後，在開啓點火開關後之預定時期消逝以後，輸送到加熱器之控制信號的能率比，其係會經由根據引擎的轉動速度（此後稱爲 ''引擎速度〃）與引擎上的負載所設計之映圖上所取得之基礎値的計算’以及經由根據開啓點火開關後消逝的時期所設計之表格取得的校正係數來校正基 -4 - (2) 1310805 礎値所決定。進行上述校正的校正實施時期，亦即供給加熱器能量的部份供能時期，其係藉由當開啓點火開關時，搜尋根據引擎冷卻劑溫度感應器所檢測之引擎的引擎冷卻劑溫度所設計的表格來設定。校正細述與校正實施時期，其係因此藉由當開啓點火開關時，估計氧氣濃度感應器的溫度，以及根據預估溫度來設定控制信號的能率比與加熱器的供能時期所設定，以便使氧氣濃度感應器的使用期限免於由於加熱器之過度加熱而變短。在習知上述的控制系統中，不管氧氣濃度感應器的真實溫度，到加熱器之控制信號的能率比僅僅在兩階段中予以控制，且該加熱器係控制在最大能率比，直到預定時期在點火開關開啓以後消逝爲止。因此，控制準確度因此會很低。例如，甚至在啓動前之引擎的停止時期很短以及氧氣濃度感應器已經達到活化溫度時，加熱器則會控制在最大能率比，以致於會耗費地使用電池電力，且感應器的壽命會因爲過熱而縮短。再者，氧氣濃度感應器係放置在距檢測出引擎之冷卻劑溫度之引擎冷卻劑位置遙遠的位置上，且與溫度相關的特性，譬如氧氣濃度感應器的比熱不同於引擎冷卻劑的比熱，以致於在關閉點火開關以後，氧氣濃度感應器的真實溫度會不同於引擎冷卻劑溫度地改變。爲了此原因，在點火開關關閉以後重新啓動引擎時的引勤冷卻劑溫度，其係並不會準確地反映出氧氣濃度感應器溫度的真實狀態。因此，假如根據冷卻劑溫度來控制加熱器的話，控制準確性則會變低。例如，在上述的情形中，在 -5 - (3) 1310805 引擎再啓動以後，溫度已經達到活化溫度的氧氣濃度感應器則不會藉由加熱器過度加熱。【發明內容】本發明之目的乃在提供一種控制系統與控制方法，其係能夠以微粒、有效與最理想的方式來控制將氧氣濃度檢測器加熱的加熱器。

爲了得到以上目的，在本發明第一態樣中，有提供一種控制加熱器的控制系統，該加熱器在啓動引擎時，會將設置在內燃引擎之排氣通道的氧氣濃度檢測器加熱，該控制系統包含：檢測構件，用來檢測引擎的啓動與停止；以及控制構件，用來藉由將控制信號輸送到加熱器而來控制該加熱器，以及其中該控制構件包含：

第一設定構件，用來將控制信號値設定在-第—預定値，直到該引擎之啓動由檢測構件檢測出以後，胃__ g 時期已經消逝爲止。第二設定構件，用來將控制信號値設定在小於胃_予頁定値的第二預定値，直到在第一預定値消逝以後，第二$ 定時期已經消逝爲止。第三設定構件，用來在第二預定時期消逝以後，將控制信號値設定在小於第二預定値的第三預定彳直。因爲控制加熱器之此控制系統的安排，II $ @帛U _ # -6- (4) 1310805 而施加到加熱器之控制信號的値，其係設定在第一預定値 ’直到在檢測出引擎啓動以後，第一預定時期已經消逝爲止’並且設定在小於第一預定値的第二預定値，直到在第一預定値流逝以後’第二預定時期已經消逝爲止。再者，在第二預定時期消逝以後’控制信號値則設定在小於第二預定値的第三預定値。因而將到加熱器的控制信號値設定 ’以便使它能日益地在至少三階段中減少，以致於可以比習知更微粒的方式來控制加熱氧氣濃度檢測器用的加熱器〇較佳地’控制構件進一步包含停止時期測量構件，其係用來測量在引擎停止以後消逝的一時期，且包含第一預定時期設定構件，其係用來根據引擎啓動時由停止時期測量構件所測量到的消逝時期，而來設定第一預定時期。因爲此較佳具體實施例的安排，在引擎啓動以後緊接著的第一預定時期，亦即加熱器由控制信號之最大値所控制時的控制時期，其係根據停止時期測量構件所測量到的消逝時期來設定，亦即現在啓動之前的引擎停止時期。在此情形中，因爲引擎啓動以前的停止時期適當地反應出氧氣濃度檢測器溫度的真實改變，所以在造成其中所反射之氧氣濃度檢測器溫度的真實改變時’可能可將第一預定時期設定在適當且最佳的時期。例如’當引擎的停止時期很短以致於氧氣濃度檢測器的溫度幾乎無法下降時，控制時期，亦即加熱器的操作時期則可根據短停止時期而設定成更短的時期。這可能可比習知方法還更有效且更理想地控 (5) 1310805 制該加熱器’在習知方法中，加熱器的操作時期係設定成固定的預定時期（或者根據以與氧氣濃度檢測器之真實溫度不同的方式來改變的引擎冷卻劑溫度所設定），其係有助於減少加熱器的功率耗損以及延長其使用壽命。

較佳地，控制構件進一步包含停止時期測量構件，其係用來測量出在引擎停止後消逝的一時期；供應時期測量構件，用來測量出在啓動引擎後、將控制信號供應到加熱器的供應時期；以及第一預定時期設定構件，根據緊接在前之引擎啓動時供應時期測量構件所測出的供應時期，來設定現在引擎啓動時的第一預定時期，與現在引擎啓動前停止時期測量構件所測量到的消逝時期。

由於此較佳具體實施例的安排，現在引擎啓動時的第 —預定時期，其係根據引擎緊鄰前一次啓動期間內所測出的供應時期，以及引擎現在啓動前所測出的消逝時期來設定。在上文中，因爲在引擎啓動前的停止時期適當地反應出氧氣濃度檢測器溫度的真實變化，且在引擎即刻接著啓動期間內所測出的供應時期會適當地反應出在啓動引擎期間內’亦即氧氣濃度檢測器的溫度狀態，從加熱器供應到氧氣濃度檢測器的熱量，所以可能可有效且最理想地設定第一預定時期，同時導致在引擎停止前氧氣濃度檢測器的溫度狀態，以及反映於其中之引擎停止後氧氣濃度檢測器的溫度改變。這可能可比習知方法還更有效且更理想地控制該加熱器，在習知方法中，加熱器的操作時期係設定成固定的預定時期（或者根據以與氧氣濃度檢測器之真實溫 -8- (6) 1310805 度不同的方式來改變的引擎冷卻劑溫度所設定），其係有 %於減少加熱器的功率耗損以及延長其使用壽命。爲了得到以上目的，在本發明的第二態樣中，有提供〜種控制加熱器的方法，當啓動引擎時，該加熱器將設置在內燃引擎之排氣通道中的氧氣濃度檢測器加熱，該方法包含以下步驟：檢測該引擎的啓動與停止；以及藉由將一控制信號輸送到加熱器，而來控制該加熱器，以及其中該控制步驟包含以下步驟：將一控制信號値設定在第一預定値，直到在檢測步驟中將引擎啓動檢測出以後’第一預定時期已經消逝爲止，將控制信號値設定成小於第一預定値的第二預定値，直到第一預定値消逝以後，第二預定時期已經消逝爲止。在第二預定時期消逝以後’將控制信號値設定成比第二預定値還小的第三預定値。較佳地’該控制步驟進一步包含以下步驟：測量引擎停止後消逝的時期，以及根據在引擎開始時測出停止時期之步驟中所測出的消逝時期，來設定第一預定時期。較佳地’控制步驟進一步包含以下步驟：測量引擎停止後消逝的時期’測量引擎啓動後將控制信號供應到加熱益的供應時期’以及根據在引擎緊鄰前一次啓動時之測量供應時期步驟中所測出的供應時期，以及引擎現在開始時在測量停止時期之步驟中所測出的消逝時期。 -9- (7) 1310805 本發明的上述與其它目的 '特徵與優點，其係將從結合附圖的以下詳細說明所明瞭。【實施方式】本發明現將參考顯示具體實施例的圖式來詳細地說明。圖1圖式地顯示根據本發明具體實施例所設計之控制系統以及設有氧氣濃度檢測器之內燃引擎的排列情形’該氧氣濃度檢測器包括施加以控制系統的一加熱器。如圖1所示，控制系統1包括E C U 2，如下文所述’其係實施加熱器20與21的能率控制。內燃引擎3 (下文簡單稱爲 ''引擎〃）係爲安裝在運載工具上的汽油引擎，未顯示。引擎3具有一進氣管4 ’ 該進氣管4具有一進氣管絕對壓力感應器11插入於節流閥（未顯示）下游的位置上。進氣管絕對壓力感應器係例如藉由半導體壓力感應器所實施，該感應器檢測出進氣管4內的進氣管絕對壓力PBA，並且將指示感應進氣管絕對壓力PBA的電信號輸送到ECU2。再者，進氣管4具有注射器5(僅顯示出其中一個） ’其係插入在進氣管決定壓力感應器]1下游的位置上。藉由在引擎3的操作期間內從ECU2輸送的控制信號，各注射器5係以關於開啓注射器5之時期所定義的燃油注射量以及燃油注射時序所控制。例如藉由熱阻器所形成的引擎冷卻劑溫度感應器]2 係安裝在引擎3的圓柱塊上。引擎冷卻劑溫度感應器]2 -10 - (8) 1310805 感應出一引擎冷卻劑溫度T w，該溫度係爲循環經過引擎 3之圓柱塊之引擎冷卻劑的溫度’引擎冷卻劑溫度感應器並且將指示出感應引擎冷卻劑溫度TW的信號輸送到 ECU2。曲柄角度位置感應器I 3 (檢測構件），其係設置甩於引擎3之曲軸（未顯示），以根據曲軸之轉動，將是脈衝信號的CRK信號輸送到ECU2。CRK信號的各脈衝是在曲軸轉動一預定角（例如，30度）時產生。ECU2依據 CRK信號而來決定引擎3的轉動速度（下文稱爲、'引擎速度〃）。再者，第一觸媒裝置7a與第二觸媒裝置7b係以上述從上游至下游的空間關係，而排列於引擎3的排氣管6。各觸媒裝置7a與7b係爲Νοχ觸媒與三向觸媒的組合。做爲氧氣濃度檢測器的氧氣濃度感應器丨4 (下文稱爲 ''氧氣感應器〃）’其係插入於第一與第二觸媒裝置 7a與7b之間的排氣管6內。氧氣感應器14包含氧化锆層與白金電極’其係並且將取決於包含在第一觸媒裝置 7a下游之排氣氣體中之氧濃度的電信號傳輸到ECU2。當將空氣燃料比例高於化學記量學空氣燃料比例的空氣燃料混合物燃燒時’電is號會假定一高位準的電壓値（例如，〇 _ 8 V ) ’而當將空氣燃料比例低於化學記量學空氣燃料比例的空氣燃料混合物燃燒時，電信號會假定一低位準的電壓値（例如，0.2V )。氧氣感應器1 4具有一氧氣加熱器2 〇 (加熱器）。氧 -11 - 1310805 Ο) 氣加熱器2 0係使用來當啓動引擎3時，快速地活化氧氣感應器]4的感應器元件，且氧氣加熱器所產生的熱量則會如下文詳細說明地，由ECU2的能率控制所控制。做爲氧氣濃度感應器的LAF感應器1 5係配置在第一觸媒裝置7a上游處的排氣管6中。LAF感應器1 5係爲類似氧氣感應器1 4之感應器與譬如線性化器之檢測電路的組合，其係並且在從空氣燃料比高的區域至低的區域的廣範圍上，線性地檢測出包含在排氣氣體中的氧濃度，從而將與感應氧濃度成比例的輸出傳送到ECU2。ECU2依據來自氧感應器14與LAF感應器1 5的輸出’決定輸送到注射器5的控制信號，從而進行引擎3的空氣燃料比例。 LAF感應器1 5具有一LAF加熱器21 (加熱器）。與氧氣加熱器20類似地，LAF加熱器2 1係使用來當引擎3 啓動時快速地活化LAF感應器1 5的感應器元件’且由 LAF加熱器21所產生的熱量則會藉由ECU2的能率控制來控制。電池電壓感應器I 6與點火開關（下文稱爲"1G · S W ")1 7係連接到E C U 2。電池電壓感應器]6檢測出一電池（未顯示）的電池電壓VB，以將標示出感應電池電壓 VB的信號輸送到ECU2。另一方面’ IG · SW1 7 (檢測構件）係藉由操作點火鍵（未顯示）來開啓與關閉’其係並且將標示出其本身開啓/關閉狀態的信號輸送到E C U 2 ° ECU2係藉由包括輸入/輸出介面（未顯示）、 C P U 2 a、R A Μ 2 b與R Ο Μ 2 c的微電腦所實施。R A M 2 b係藉 -12 - 1310805 do) 著備份電源來供電，以致於其中所儲存的資料可甚至在引擎3停止期間內保存。應該注意的是’在本具體實施例中，檢測構件、控制構件、第一至第三設定構件、停止時期測量構件、第一預定時期測量構件與供應時期測量構件係由ECU2所形成。如下文所詳細描述地，當啓動引擎3時’ ECU2則依據來自感應器1 1至1 6的檢測信號與來自開關1 7的信號，而來實施氧氣加熱器20與LAF加熱器2 1的能率控制，以使氧氣感應器14與LAF感應器15起作用。氧氣加熱器20與LAF加熱器2 1係彼此類似地予以功率控制，且氧氣加熱器2 0的能率控制會因此參考圖2 與圖3，藉由實例來說明。此程式乃以點火開關1 7開啓狀態中的預定時期間隔來實施，其係並且甚至在點火開關 1 7關閉以後重複地實施，直到預定時間（例如6 0 0秒）已經消逝爲止。首先’在該程式中’步驟1 (在圖1中’簡化成''si "，以下的步驟亦同樣以簡化的方式來顯示）至步驟4決定是否滿足用來實施該能率控制的情況。更具體地是，在步驟1至4中，當全部滿足以下四種情況（a )至（d )時，則決定滿足實施能率控制的情況。不然則決定不滿族實施能率控制的情況： (a )引擎停止旗號F_MEOF等於零。 (b )引擎冷卻劑溫度TW高於預定値TWSHON (例如 5cC ) c: -13 - 01) 1310805 (c )電池電壓V B等於或小於預定値V B S Η Ο N (例如 1 6 V )。 (d )失效的旗號F — FSPS02H等於零。應該注意的是，當在依據引擎速度NE與點火開關17 之開啓/關閉狀態而實施的決定製程（未顯示）中，決定停止引擎3時，引擎停止旗號F —MEOF則設定在1，並且當在決定製程中決定操作引擎3時’其係設定在〇。另一方面，當氧氣感應器14與/或者氧氣加熱器20失效時，失效的旗號 F_FSPS02H則設定在1，不然則設定在〇。假如在步驟1至4中，情況（a )至（d )的至少其中之—不滿足的話，亦即，假如引擎停止，引擎冷卻劑溫度 TW低’電池電壓VB相當高，或者氧氣感應器14與/或氧氣加熱器2 0失效的話，實施能率控制的情況則判斷爲不滿足，且程式會繼續進行到步驟5，其中會決定出停止時間消逝旗號F_SHWRMEND是否等於1。停止時間消逝旗號F_SHWRMEND係以圖4所示的程式來設定。此程式係以預定時期的間隔來實施，直到在關閉點火開關1 7而停止引擎3以後消逝的預定時期（例如 6 〇〇秒）爲止。如圖4所示，在本程式中，步驟30決定出用來計算在引擎停止後消逝之時期之升計數器的數値CENGSTP是否等於或大於預定數値MS H WRM (例如48000 )。應該注意的是，升計數器是一程式計數器。假如該問題的解答 -14 - (12) 1310805 是負的話（否），亦即，假如對應預定値TMSHWRM的時期在引擎停止以後不消逝的話，停止時間消逝旗號 F — SHWRMEND貝IJ設定成零（步驟31 )。另一方面，假如步驟3 0問題的解答是肯定的話（是），亦即，假如對應預定値TMSHWRM的時期在引擎停止以後消逝的話，停止時間消逝旗號F_SHWRMEND則設定成1 (步驟32 )。應該注意的是，停止時間消逝旗號F_SHWRMEND的値係儲存在RAM2b。再度參考圖2，假如對步驟5之問題的答案是肯定的話（是），亦即，假如對應預定値TMSHWRM的時期在引擎停止後已經消逝的話，那麼氧氣感應器1 4的溫度則判斷會降到相當低於活化溫度的低溫範圍，且該程式會持續進行到步驟6，其中高感應器溫度旗號F —S02HTH0T則設定成零，以指出氧氣感應器14的溫度已經下降之事實〇隨後，該程式則進行到步驟7，其中降計數型態之第一計時器的計時器値TSHON係設定在預定數値TMSHON (例如，2 0秒）。第一計時器係爲一程式計時器，該程式計時器計算出將一控制信號師加到氧氣加熱器2 0的時期，亦即使氧氣加熱器2 0運轉的時期。之後，程式則進行到步驟8，其中到氧氣加熱器20 之控制信號的能率比DTYSHTMP則設定成零。隨後’在步驟9中，將控制實施旗號F _ s 0 2 Η T E設定成零’以將不滿足實施能率控制的情況標示出，接著則將本程式結束。 -15 - (13) 1310805 另一方面，假如對步驟5之問題的答案是負的話（否 )，亦即，假如在引擎停止後對應預定値TMSHWRM的預定時期沒有消逝的話’程式則會進行到步驟1 0，其中高感應器溫度旗號F - s 0 2 Η τ Η 0 T則予以決定是否等於1。假如對此問題的答案是負（否）’且假定氧氣感應器 1 4的溫度低於活化溫度’但它卻是在高於上述低溫範圍之中間溫度範圍的話，程式則會繼續進行到步驟11，其中第一計時器的計時器數値TSHON係設定在小於預定數値T M S Η Ο N的預定値T M S Η Ο N Μ (例如1 〇秒）。然後，實施步驟8與9，接著結束本程式。另一方面，假如步驟1 〇問題的答案是肯定的話（是 )，亦即，假如氧氣感應器〗4的溫度是在低於活化溫度但高於中間溫度範圍的高溫範圍中的話，那麼在步驟12 中，第一計時器的計時器値TSHON則設定爲零，隨後在步驟1 3中，第二計時器的計時器値T S Η Ο Ν 2則設定在預定値TMSHON2 (例如210秒）。與第一計時器類似地，第二計時器係爲一程式計時器’其係計算出將控制信號供應到氧氣加熱器2 0的一時期。隨後則實施步驟8與9，接著結束本程式。另一方面，當在步驟1至4中’四種情況（a )至（d )均滿足時，則能判斷出滿足實施能率控制用的情況，以致使在圖3中’程式持續進行到步驟]4，其中校正係數 KVBSHT則藉由搜尋根據電池電壓VB所設計之圖5所示的表格來計算。在此表格中’因爲電池電壓V B變得比較 -16 - (14) 1310805 高，所以校正係數KV B S HT則設定成更小値。此乃因爲由於電池電壓V B較高，氧氣加熱器2 0的溫度則會以更高速率上升。然後，程式會持續進行到步驟1 5，其中第一計時器的計時器數値TSHON會予以決定是否等於零。假如該問題的解答是否定的話（否），那麼程式則會持續進行到步驟1 6，其中第二計時器的計時器數値TSHON2則會設定成預定數値TMSHON2。然後，在步驟17中，到氧氣加熱器20之控制信號的能率比DTYSHTMP係設定成一預定値DUTYSHTS (例如，100%第一預定値）’且在步驟23中，控制實施旗號 F_S02HTE則設定成1 ’以標示出滿足實施能率控制用的情況。因此，具有在步驟17中設定之能率比DTYSHTMP 的控制信號係供應到氧氣加熱器2 0，接著則結束該程式〇另一方面，假如步驟1 5之問題的解答是肯定的話（是），亦即，假如計時器數値T S Η ON等於零的話，氧氣感應器]4的溫度則可判斷是在高溫範圍中，以致使該程式進行到步驟18 ’其中該高感應器溫度旗號 F _ S Ο 2 Η Τ Η Ο T則設定成1 ’以指示出氧氣感應器1 4的溫度是在高溫範圍。隨後，程式則持續進行到步驟1 9，其中減速燃料中斷操作旗號f_decfc則予以決定是否等於1。當引擎進行減速用之燃料中斷操作時，減速燃料中斷操作旗號 -17 - (15) 1310805 F_DECFC係設定爲1，且當引擎3不進行減速用之燃料中斷操作時，減速燃料中斷操作旗號F _D E C F C則設定爲0 。假如問題之答案是否定的話（否），亦即，假如引擎3 不進行減速用之燃料中斷操作的話，該程式則會持續進行到步驟20，其中第二計時器的計時器數値TSHON2則會予以決定是否等於零。假如該問題的解答是否定的話（否），該程式則會持續進行到步驟 2 1，其中能率比的第一基礎値 D U T Y S H W 則會藉由搜尋根據引擎速度ΝΕ與注氣管絕對壓力ΡΒ Α所設計的圖表（未顯示）而來計算。此後，程式則會持續進行到步驟2 2，其中控制信號的能率比D T Y S Η Τ Μ P則設定爲第一基礎値DUTYSHW與校正係數KVBSHT的積DUTY • KVBSHT。隨後，實施步驟S23，接著則結束該程式。應該注意的是，DUTYSHW · KVBSHT (第二預定値）的積係小於預定値D U T Y S Η T S地構成。另一方面，假如步驟2 0之問題的答案是肯定的話（是），亦即假如計時器數値TSHON2等於零的話，程式則會持續進行到步驟 24，其中能率比的第二基礎値 DUTYSHTM則會藉由搜尋根據引擎速度ΝΕ與注氣管決對壓力ΡΒΑ所設計的圖表（未顯示）來計算。此後，程式則會持續進行到步驟 25，其中控制信號的能率比 DTYSHTMP貝(J設定成第二基礎値DUTYSHTM與校正係數 KVBSHT的積DUTYSHTM · KVBSHT。然後，實施步驟 23 ’接著結束該程式。應該注意的是，DUTYSHW . -18 - (16) 1310805 KVBSHT (第三預定値）的積係小於積dUSTYSHW · KVBSHT地構成。另一方面，假如步驟19之問題的答案是肯定的話（是）’亦即，假如引擎3正進行減速用之燃料中斷操作的話’程式則會持續進行到步驟26，其中控制信號的能率比DTYSHTMP則會設定成減速用之燃料中斷操作的預定 ^直 DUTYSFC與校正係、數 KVBSHT的積 DUTYSFC · KVBSHT。然後，實施步驟23，接著結束該程式。接著，將參考圖6A至6C來說明控制系統的操作實例，在該系統中，氧氣加熱器20的能率控制是在引擎3 無法進行減速用之燃料中斷操作的情形下進行。圖6A顯示當引擎3啓動時、氧氣感應器14的溫度是在低溫範圍時所實施之控制系統的操作實例’圖6B顯示當引擎3啓動時、氧氣感應器1 4的溫度是在中間溫度範圍時所實施之控制系統的操作實例’且圖6C顯示當引擎3啓動時、氧氣感應器1 4的溫度是在局溫範圍時所實施之控制系統的操作實例。當引擎3啓動時、氧氣感應器14的溫度是在低溫範圍時（是的話到步驟5 ) ’如圖6 A所示’到氧氣加熱器 20之控制信號的能率比DTYSHTMP ’其係在引擎3啓動 (時間t】）與第一計時器之計時器値TSHON變成等於零的時間點之間的時期內’維持在預定値D U T Y S H T S (步驟 17 )。然後，能率比〇TYSHTMP則在當TSH0N變成等於〇的時間點（時間12 )與當弟一 E十時祐之B")·時器値 -19- (17) 1310805 TSHON2變成等於〇時的時間點之間的時期內（ TMSHON2 :第二預定週期），維持爲積DUTYSHW · KVBSHT。再者’在當TSHON2變成等於0的時間點（時間t3)以後，能率比DTYSHTMP則維持爲積DUTYSHTW .KVBSHT。應該注意的是’在實施圖6A所示之控制操作期間內，於時間11與時間12引擎3停止後立即將引擎 3再啓動的情形中’氧氣感應器1 4的溫度値是在中間溫度範圍，且在此情形中’圖6 B所示的控制操作則實施如下。更具體地’當引擎3啓動時、氧氣感應器14的溫度是在中間溫度範圍時（否的話到步驟1 0 )’如圖6 B所示，能率比DTYSHTMP則在引擎3啓動時的時間點（時間 U)與第一計時器之計時器値TSHON變成等於零的時間點之間的時期內（TMSHONM :第一預定週期），維持成預定値DUTYSHTS。然後，在當TSHON變成等於〇時的時間點（時間tl2 )與第二計時器之計時器値TSHON2變成等於〇時的時間點之間的時期內（TMSHON2 :第二預定週期），以及當TSHON2變成等於0時的時間點（時間 tl 3)後，能率比DTYSHTMP則以相同於圖6A所示實例中的方式來維持。同樣應該注意的是，例如在圖6B所示之控制操作的實施期間內，於時間11 1與時間t i 2引擎3 停止後、引擎3立即再啓動的情形中，再啓動引擎3時之氧氣感應器1 4的溫度値則同樣地在中間溫度範圍，因此則可實施上述的控制操作。 -20- (18) 1310805 再者，例如在圖6A所示之控制操作的實施期間內，引擎3在時間t2後停止以後，引擎3立即重新啓動，或者在圖6B所示之控制操作的實施期間內，引擎3在時間 11 2後停止以後，引擎3立即重新啓動的情形中，當引擎重新啓動時，氧氣感應器1 4的溫度値是在高溫範圍中（是的話’到步驟10)。在此情形中，因爲第一計時器的計時器値TS Η ON設定爲零（步驟12 )，所以在啓動引擎 3的時間點（時間12 1 )與當第二計時器的計時器値 TSHON2變成等於零的時間點之間的時期內（TMSHON2 :第二預定時期），能率比 DTYSHTMP則維持在積 DUTYSHW · KVBSHT，如圖6C所示，且然後在TSHON2 變成等於零時的時間點後，設定在積 DUTYSHW. KVBSHT。應該注意的是，當在如圖6C所示之實施控制操作期間內的時間t2 ]後，引擎3停止（中斷）時，氧氣感應器〗4的溫度値則同樣地在重新啓動引擎時的高溫範圍中’因而可實施上述的控制操作。如上述’根據本具體實施例的控制系統1，當氧氣感應器1 4的溫度是在引擎啓動時的低溫範圍或者中間溫度範圍時’控制信號的能率比D T Y S Η Τ Μ P則設定成在三階段中減少的値（DUTYSHTS— DUTYSHW · KVBSHT— DUTYSHTM · KVBSHT ) ’以致使加熱氧氣感應器14用的氧氣加熱器2 0可以比習知兩階段控制方法更微粒的方式來控制。再者，第一計時器的計時器値T S Η Ο N，亦即將控制 -21 - (19) 1310805 能率比DTYSHTMP用之第一控制週期決定成最大値的數値，其係根據現在啓動引擎前的引擎3停止時期，以及引擎3緊鄰前一次啓動時熱器控制的實施時期來設定。更具體地，當現在啓動前引擎3的停止時期很長時（是的話到步驟5)，計時器値TSHON則設定成預定値TMSHON，且當在現在啓動前引擎3的停止時期與緊鄰前一次啓動時加熱器控制的實施時期皆很短時（否的話到步驟5，且否的話到步驟1〇)，計時器値TSHON則設定成比預定値 TMSHON還小的預定値TMSHONM。再者，當緊鄰前一次啓動時加熱器控制的實施時期很長時（是的話到步驟1 0 )，計時器値TSHON則設定爲零。現在啓動前之引擎3 的停止時期與緊鄰前一次啓動時之加熱器控制的實施時期，其係適當地反應出在現在啓動以前氧氣感應器1 4的真實溫度變化。因此，第一控制期可設定成一充分且最理想的數値，其係反應氧氣感應器1 4的真實溫度變化。這可能可比習知方法還更有效且更理想地控制氧氣控制器20 ，其中加熱器操作時期係設定成固定的預定時間（或者根據引擎冷卻劑溫度來設定，該引擎冷卻劑溫度以與氧氣濃度檢測器的真實溫度所不同之方式來改變），其係有助於氧氣加熱搞2 0之功率耗損的減少以及使用壽命的延長。應該注意的是’本發明並不限於上述具體實施例，其係適用在將設置於運載工具上引擎3的氧氣感應器14與 LAF感應器】5加熱用的氧氣加熱器20與LAF加熱器21 ，但是它卻可應用在將設置於內燃引擎之排氣通道中的氧 -22 - (20) 1310805 氣濃度檢測器加熱用的任何裝置。由熟諳該技藝者所能進一步理解到的是，上述係爲本發明的較佳具體實施例，且種種變更與修改可在不背離本發明的精神與範圍下進行。【圖式簡單說明】圖1係爲圖式地顯示根據本發明具體實施例所設計之控制系統以及設有氧氣濃度檢測器之內燃引擎的排列情形 ’該氧氣濃度檢測器包括施加以控制系統的一加熱器；圖2係爲實施氧氣加熱器之能率控制用之程式的流程圖；圖3係爲圖2流程圖的延續圖；圖4係爲一種設定停止時間消逝旗號用之程式的流程圖；圖5係爲顯示使用於計算校正係數之圖表實例的圖式 ;以及圖6A至6C係爲顯示在引擎啓動期間內所實施之操作實例的時序圖，其中：圖6A顯示當氧氣感應器的溫度是在啓動引擎時之低溫範圍中所實施的操作實例；圖6 B顯示當氧氣感應器的溫度是在中級溫度範圍中所實施的操作實例；以及圖6C顯示當氧氣感應器的溫度是在高溫範圍中所實施的操作實例。 -23- (21) 1310805 主要元件對照表 1 控制系統 2 電子控制 σ 口早元 2 a 中央處理單元 2b 隨機存取記憶體 2c 唯讀記憶體 3 內燃引擎 4 進氣管 5 注射器 6 排氣管 7a 第一觸媒裝置 7b 第二觸媒裝置 1 1 進氣管絕對壓力感應器 13 曲柄角度位置感應器 14 氧氣感應器 1 5 LAF 感應器 16 電池電壓感應 □ □ 益 17 EQ卜火開關 2 0 氧氣加熱器 2 ] LAF 加熱器

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Claims

(1) 1310805 拾、申請專利範圍 1 · 一種控制加熱器的控制系統，當將一內燃引擎啓動時，該加熱器將設置於該內燃引擎之一排氣通道中的一氧氣濃度檢測器加熱，該控制系統包含：檢測構件，用於檢測引擎的一啓動與一停止；以及控制構件，用於藉著將一控制信號傳送到該加熱器而來控制該加熱器，以及其中該控制構件包含：第一設定構件，用於將該一控制信號値設定在一第一預定値，直到在該檢測構件檢測出引擎之啓動後第一預定時期已經消逝爲止，第二設定構件，用於將控制信號値設定在小於第一預定値的一第二預定値，直到第一預定値消逝以後一第二預定時期已經消逝爲止，以及第三設定構件，用於在第二預定時期消逝以後，將控制信號値設定成小於第二預定値的一第三預定値。 2.如申請專利範圍第1項之控制系統，其中該控制構件進一步包含：停止時期測量構件，用於測量在引擎停止後消逝的一時期，以及第一預定時期設定構件，用於在引擎啓動時，根據該停止時期測量構件所測出的消逝時期，而來設定第一預定時期。 -25- (2) 1310805 3 ·如申請專利範圍第]項之控制系統，其中該控制構件進一步包含：停止時期測量構件’用於測量引擎停止後消逝的一時期，供應時期測量構件’用於測量引擎啓動後將控制信號供應到加熱器的一供應時期，以及第一預定時期設定構件’用於現在啓動引擎時設定第一預定時期’其係根據緊鄰前一次引擎啓動時該供應時期測量構件所測量出的供應時期，以及現在啓動引擎時該停止時期測量構件所測出的消逝時期。 4· 一種控制加熱器的方法，當將一內燃引擎啓動時 ’該加熱器將設置於內燃引擎之一排氣通道中的一氧氣濃度檢測器加熱，該方法包含以下步驟：檢測出該引擎的一啓動與一停止；以及藉由將一控制信號傳送到該加熱器而來控制該加熱器，以及其中該控制步驟包含以下步驟：將一控制信號値設定在一第一預定値，直到在檢測步驟中檢測出引擎啓動後’第一預定時期已經消逝爲止，將該控制信號値設定在比第一預定値還小的一第二預定値’直到第一預定値消逝以後第二預定時期已經消逝爲止，以及在第二預定時期消逝以後，將控制信號値設定在比第 -26 - (3) 1310805 二預定値還小的一第三預定値。 5·如申請專利範圍第4項之方法，其中該控制步驟進一步包含以下步驟：測出引擎停止後消逝的一時期，以及根據在引擎啓動時、測量停止時期之步驟中所測到的消逝時期，而來設定第一預定時期。

6 ·如申請專利範圍第4項之方法，其中該控制步驟進一步包含以下步驟：測量引擎停止後消逝的一時期，測量在引擎啓動後將控制信號供應到加熱器時的一供應時期，以及於現在啓動引擎時，設定第一預定時期，其係根據在緊鄰前一次引擎啓動時，在測量供應時期之步驟中所測出的供應時期’以及在現在啓動引擎時，在測量停止時期之步驟中所測出的消逝時期。

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