專利名稱：氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)檢測的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及確定車輛中氧傳感器的準(zhǔn)備狀態(tài)(readiness)。
背景技術(shù)：
本文中提供的背景說明是為了大致給出本公開的背景信息。本背景 部分中所描述的當(dāng)前署名的發(fā)明人的工作，以及另外的在提交時間可能 沒有資格作為現(xiàn)有技術(shù)的描述的各方面，既沒有明確地也沒有隱含地被 認(rèn)為是針對本公開的現(xiàn)有技術(shù)。
現(xiàn)在參看圖1,其示出了發(fā)動機系統(tǒng)100的功能框圖。空氣通過進 氣歧管104 ^皮吸入發(fā)動才幾102中。節(jié)氣門(throttle valve) 106改變 吸入發(fā)動機102的空氣體積?？諝馀c來自一個或多個燃料噴射器108的 燃料相混合以形成空氣-燃料混合物?？諝?燃料混合物在一個或多個 汽缸109內(nèi)燃燒，且產(chǎn)生的廢氣從汽缸109排出到排氣系統(tǒng)110中。
排氣系統(tǒng)110包括氧傳感器120,該氧傳感器包括感測元件。在感 測元件處基于廢氣中的氧濃度形成了電壓。該電壓是從氧傳感器120輸 出的。氧傳感器120可以包括從加熱器功率源122接收功率的加熱器。 加熱器可以將氧傳感器120偏置到工作溫度范圍內(nèi)。
發(fā)動機控制模塊(ECM) 124接收氧傳感器120的輸出且可以接收來 自其它傳感器126的信號。其它傳感器126可以包括例如質(zhì)量空氣流量 (MAF )傳感器、歧管絕對壓力(MAP )傳感器、和節(jié)氣門位置傳感器(TPS )。 ECM 124基于氧傳感器120的輸出和來自其它傳感器126的信號調(diào)節(jié)空 氣-燃料混合物。
在各種實施方式中，ECM 124可以通過指示節(jié)氣門106增加/減少吸 入發(fā)動機102的空氣體積來調(diào)節(jié)空氣-燃料混合物。ECM 124也可以通 過指示燃料噴射器108增加/減少空氣-燃料混合物的燃料含量來調(diào)節(jié) 空氣-燃料混合物。在各種實施方式中，ECM 124調(diào)節(jié)空氣-燃料混合 物以維持化學(xué)計量的(stoichiometric)空氣-燃料比率。
在氧傳感器120的溫度達(dá)到溫度閾值之前，氧傳感器120的輸出可 能是不可靠的。該溫度閾值可以是工作溫度范圍內(nèi)的最低溫度。當(dāng)氧傳感器120的輸出不可靠時，ECM 124可以調(diào)節(jié)空氣-燃料混合物而不用 考慮氧傳感器120的輸出。在啟動發(fā)動機102時，氧傳感器120的溫度 很可能低于該溫度閾值。因此，在啟動發(fā)動機102時，氧傳感器120的 輸出很可能是不可靠的。
ECM 124可以估計，當(dāng)定時器在輸出離開可標(biāo)定的電壓窗之后終止 時，氧傳感器120的輸出將是可靠的。例如，ECM 124可以估計到，在 輸出離開200mV與600mV之間的電壓窗二十(20)秒之后，氧傳感器120 的輸出將是可靠的。在這樣的實施方式中，ECM 124可以估計，在啟動 發(fā)動機102大約三十五(35)秒之后，氧傳感器120的輸出將是可靠的。

發(fā)明內(nèi)容
一種氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊包括電壓源、電流檢測模塊和控制模 塊。該電壓源選擇性地產(chǎn)生偏置信號，所述偏置信號被施加到氧傳感器 的感測元件。電流才企測才莫塊測量氧傳感器的泵浦電流(pumping current)?？刂撇拍獕K基于該泵浦電流與泵浦電流閾值的比4吏生成準(zhǔn)備 狀態(tài)信號。
在其它特征中， 一種氧傳感器系統(tǒng)包括氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊、氧 傳感器、以及發(fā)動機控制模塊。該發(fā)動機控制模塊選擇性地使用氧傳感 器的感測元件的輸出。在另外的特征中，發(fā)動機控制模塊基于準(zhǔn)備狀態(tài) 信號使用所述輸出。
在另外的特征中，發(fā)動機控制模塊忽略所述輸出直至發(fā)動機控制模 塊接收到所述準(zhǔn)備狀態(tài)信號。該氧傳感器系統(tǒng)還包括切換模塊。該切換 模塊基于準(zhǔn)備狀態(tài)信號將氧傳感器的感測元件連接到發(fā)動機控制模塊。 當(dāng)偏置信號不再出現(xiàn)在氧傳感器的感測元件處之后，發(fā)動機控制模塊使 用該輸出。發(fā)動機控制模塊使用該輸出對空氣_燃料混合物進行閉環(huán)控 制。
在其它特征中，氧傳感器是切換氧傳感器。在另外的特征中，氧傳 感器是平面型切換氧傳感器和圓錐型切換氧傳感器之一。氧傳感器準(zhǔn)備 狀態(tài)模塊還包括切換模塊，該切換模塊施加偏置信號到氧傳感器的感測 元件直至接收到準(zhǔn)備狀態(tài)信號。氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊還包括箝位裝置 (clamping device),其限制所述偏置信號和所述泵浦電流中的至少 一冬在另外的特征中，泵浦電流閾值被設(shè)置為對應(yīng)于氧傳感器的感測元
件的輸出可靠時的溫度。在另外的特征中，該偏置信號是直流(DC)電 壓。在接收到準(zhǔn)備狀態(tài)信號之后，所述電壓源停止產(chǎn)生偏置信號。
一種確定氧傳感器的準(zhǔn)備狀態(tài)的方法，包括選擇性地產(chǎn)生偏置信 號，施加該偏置信號到氧傳感器的感測元件，測量氧傳感器的泵浦電流， 將泵浦電流與泵浦電流閾值進行比較，以及基于該比較生成準(zhǔn)備狀態(tài)信 號。
在另外的特征中，該方法還包括基于準(zhǔn)備狀態(tài)信號選擇性地使用氧 傳感器的輸出來控制發(fā)動機。該方法還包括忽略氧傳感器的輸出直至生 成準(zhǔn)備狀態(tài)信號。該方法還包括基于該準(zhǔn)備狀態(tài)信號將氧傳感器的感測 元件連接到發(fā)動機控制模塊。
在其它特征中，該方法還包括當(dāng)偏置信號不再出現(xiàn)在氧傳感器的感 測元件處之后使用氧傳感器的輸出來控制發(fā)動機。該方法還包括施加偏 置信號到氧傳感器的感測元件直至生成準(zhǔn)備狀態(tài)信號。該方法還包括限 制偏置信號和泵浦電流中的至少一個。該方法還包括在生成準(zhǔn)備狀態(tài)信 號之后停止產(chǎn)生所述偏置信號。
根據(jù)下文提供的詳細(xì)說明，本公開的其他適用性領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易 見。應(yīng)該理解的是，詳細(xì)描述和特定示例盡管說明了本公開的優(yōu)選實施 例，它們僅打算用于說明的目的，而不打算限制本公開的范圍。


根據(jù)詳細(xì)描述和附圖，將更全面地理解本公開，在附圖中 圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)動機系統(tǒng)的功能框圖； 圖2是根據(jù)本公開原理的示例性發(fā)動機系統(tǒng)的功能框圖； 圖3是根據(jù)本公開的原理描繪泵浦電流對氧傳感器的溫度的關(guān)系的 曲線圖4是根據(jù)本公開的原理描繪氧傳感器的泵浦電流的示例性跡線 (trace )的曲線圖5 - 5A是根據(jù)本公開原理的示例性氧傳感器系統(tǒng)的示例性框以及
圖6是根據(jù)本公開的原理描述由傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊執(zhí)行的示例性 步驟的流程圖。
具體實施例方式
以下描述本質(zhì)上僅僅是示例性的且絕不打算限制本公開、其應(yīng)用、 或用途。為清楚起見，在附圖中將使用相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)識類似的元
件。如本文中所使用的，短語"A、 B和C中的至少一個"應(yīng)使用非排 他性邏輯"或，，解釋為意指邏輯(A或B或C)。應(yīng)該理解的是在不改 變本公開的原理的前提下可以按不同順序執(zhí)行方法內(nèi)的步驟。
如本文中使用的，術(shù)語模塊指的是專用集成電路(ASIC)、電子電 路、執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的、或群 組的)及存儲器、組合邏輯電路、和/或提供所述功能性的其它適當(dāng)部 件。
在啟動期間發(fā)動機的排放可能增加。這可能是因為在氧傳感器的輸 出可靠之前，發(fā)動機控制器不能可靠地以閉環(huán)模式控制發(fā)動機的空氣-燃料混合物。精確地確定氧傳感器的輸出何時可靠，將允許發(fā)動機控制 器在最早可能的時間開始對空氣-燃料混合物進行閉環(huán)控制。這可以減 少發(fā)動機的排放。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，氧傳感器的輸出被假定為在啟動發(fā)動機之后的預(yù)定 時間處是可靠的。該預(yù)定時間可能較長，以確保氧傳感器的輸出在大多 數(shù)情況下將是可靠的。然而，在某些情況下(例如，當(dāng)排氣系統(tǒng)在啟動 時已預(yù)熱)在該預(yù)定時間之前，氧傳感器的輸出可能是可靠的。這將不 必要地延遲發(fā)動機控制器進行空氣-燃料混合物的閉環(huán)控制。在其它情 況下(例如，當(dāng)排氣系統(tǒng)在啟動時經(jīng)受極冷時)，氧傳感器的輸出在預(yù) 定時間結(jié)束時可能是不可靠的。這可能導(dǎo)致發(fā)動機控制器不正確地控制 空氣-燃料混合物，因為氧傳感器的輸出還不可靠。
在各種實施方式中，在發(fā)動機啟動后，可以按照氧傳感器的輸出的 性質(zhì)啟動所述預(yù)定時間。這些性質(zhì)可能基于排氣狀態(tài)而改變，但它們可 能不是可靠性的精確指標(biāo)。因此，在某些排氣系統(tǒng)狀態(tài)下，可能過早啟 動預(yù)定時間，而在其它排氣系統(tǒng)狀態(tài)下則可能過晚啟動預(yù)定時間。
可以基于對泵浦電流的分析確定氧傳感器的輸出的可靠性，該泵浦 電流是通過施加偏置電壓到氧傳感器的輸出而產(chǎn)生的。該泵浦電流是氧 傳感器輸出的可靠性的精確指標(biāo)?；诒闷蛛娏鞔_定氧傳感器的輸出的 可靠性，可以允許發(fā)動機控制器在最早可能的時間開始進行閉環(huán)控制?，F(xiàn)在參看圖2,其示出了示例性發(fā)動機系統(tǒng)200的功能框圖?？諝?通過進氣歧管104^L吸入發(fā)動機202中。通過節(jié)氣門106改變空氣體積。 空氣與來自 一個或多個燃料噴射器108的燃料混合以形成空氣-燃料混 合物?？諝?燃料混合物在一個或多個汽缸109內(nèi)燃燒，且產(chǎn)生的廢氣 從汽缸109排出到排氣系統(tǒng)204中。
排氣系統(tǒng)204包括催化轉(zhuǎn)化器206和氧傳感器220。盡管氧傳感器 220被描繪為在催化轉(zhuǎn)化器206的上游，氧傳感器220可以可選地布置 在催化轉(zhuǎn)化器206的下游。在各種實施方式中，氧傳感器220可以是切 換氧傳感器，其可以為平面型或圓錐型切換氧傳感器。
氧傳感器220包括感測元件，該感測元件可以由例如陶瓷材料和金 屬材料的組合制成。在各種實施方式中，所述金屬材料可以包括鈦、鋯、 鉑和/或其它金屬材料?；趶U氣中的氧濃度在氧傳感器220的感測元 件處產(chǎn)生電壓。在各種實施方式中，該電壓形成氧傳感器220的輸出。
當(dāng)氧傳感器220的溫度低于工作溫度范圍時，氧傳感器220的輸出 可能是不可靠的。僅作為舉例，該工作溫度范圍可能大約為300°C-400 。C。當(dāng)啟動發(fā)動機202時，氧傳感器220的溫度很可能低于該工作溫度 范圍。因此，當(dāng)啟動發(fā)動機202時，氧傳感器220的輸出很可能是不可靠的。
氧傳感器220可以包括從加熱器功率源122接收功率的加熱器。功 率可以由例如交流(AC )信號、直流(DC )信號、和/或脈寬調(diào)制(P麗) 信號輸送。僅作為舉例，該功率可以由12V直流信號輸送。加熱器可以 將氧傳感器220的溫度偏置到所述工作溫度范圍內(nèi)。
傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊240利用氧傳感器220的泵浦電流能力確定氧 傳感器220的輸出是否可靠。傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊240將偏置電壓施加 到氧傳感器220的感測元件。在各種實施方式中，傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊 240可以在發(fā)動機202啟動時施加該偏置電壓。施加到氧傳感器220的 感測元件的偏置電壓造成泵浦電流流動。隨著氧傳感器220加熱，泵浦 電《u可以i曾力口。
傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)^t塊240測量該泵浦電流并將該泵浦電流與可標(biāo)定 的泵浦電流閾值相比較。在各種實施方式中，該泵浦電流閾值可被設(shè)置 為對應(yīng)于氧傳感器220的輸出可靠時的溫度。例如，此溫度可以是工作 溫度范圍內(nèi)的最低溫度。一旦泵浦電流測量超出了泵浦電流閾值，傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊240 就確定氧傳感器220的輸出是可靠的。 一旦確定氧傳感器220的輸出是 可靠的，則傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊240就從氧傳感器220的感測元件斷開 偏置電壓。
發(fā)動機控制模塊(ECM) 242可以接收氧傳感器220的輸出和來自其 它傳感器126的信號。 一旦氧傳感器220的輸出是可靠的，ECM 242可 以使用氧傳感器220的輸出對發(fā)動機202的空氣-燃料混合物進行閉環(huán) 控制。
現(xiàn)在參看圖3,其示出了描繪氧傳感器220的泵浦電流與溫度的關(guān) 系的曲線圖。跡線302和304描繪了氧傳感器220的泵浦電流與溫度之 間的示例性關(guān)系，其中施加到感測元件的偏置電壓分別為2. OV和1.5V。 盡管跡線302和304被圖示為指數(shù)關(guān)系，泵浦電流與溫度之間的關(guān)系可 以為直線的、拋物線的、或任何隨機關(guān)系。
當(dāng)氧傳感器220的溫度高于預(yù)定溫度(諸如溫度Ti)時，氧傳感器 220的輸出是可靠的。在各種實施方式中，可以選擇與氧傳感器220的
豐#出變可靠時的溫度對應(yīng)的泵浦電流閾值。
對于跡線302和304,當(dāng)氧傳感器220的溫度為L且偏置電壓為2. OV 和1. 5V時，泵浦電流分別為L和12。盡管描繪了 2. OV和1. 5V的直流 偏置電壓，施加到感測元件的偏置信號可以更大或更小，且可以包括AC 電壓、P麗信號或任何其它信號。
與平滑跡線302和304相比，諸如可能由噪聲引起的泵浦電流的波 動可能導(dǎo)致泵浦電流過早地越過泵浦電流閾值。隨著泵浦電流接近泵浦 電流閾值，可以選擇施加到氧傳感器220的感測元件的偏置電壓，以產(chǎn) 生較大的泵浦電流變化率。在這種實施方式中，需要大量的噪聲來使泵 浦電流過早地越過泵浦電流閾值。
在各種實施方式中，較大的偏置電壓可以產(chǎn)生接近泵浦電流閾值的 較大的泵浦電流變化率。例如，在溫度Ti,泵浦電流的變化率在偏置電 壓為2. OV (即，在IJ時大于偏置電壓為1. 5V (即，在12)時的變化 率。
現(xiàn)在參看圖4,其示出了描繪氧傳感器220的泵浦電流與時間的關(guān) 系的示例性跡線402的曲線圖。時間零代表傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊240施 加偏置電壓到氧傳感器220的感測元件的時間。在各種實施方式中，時間零也可以代表發(fā)動才幾202 /人冷狀態(tài)啟動的時間。
在氧傳感器220的溫度達(dá)到預(yù)定溫度(如圖3的溫度L )之前，氧 傳感器220的輸出可能是不可靠的。隨著發(fā)動機202運轉(zhuǎn)，氧傳感器220 加熱且泵浦電流增加。傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊240測量泵浦電流，并基于 該泵浦電流與泵浦電流閾值的比較而確定氧傳感器220的輸出是否可 靠°
傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊240可以按預(yù)定的采樣率測量泵浦電流。盡管 示出了每秒一次采樣的采樣率，傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊24 0可以更頻繁地 或不那么頻繁地對泵浦電流采樣且采樣率可以隨時間改變。在各種實施 方式中，隨著泵浦電流趨近泵浦電流閾值，傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊240可 以更頻繁地對泵浦電流采樣。
虛線404代表示例性泵浦電流閾值。僅作為舉例，該泵浦電流閾值 可以;故設(shè)為100mA。 一旦泵浦電流402超出泵浦電流閾值404,可以確 定氧傳感器220的輸出是可靠的。虛線406代表當(dāng)泵浦電流超過泵浦電 流閾值時的示例性時間。因此，虛線406代表氧傳感器220的輸出可能 可靠的時間。
僅作為舉例，圖4指出在發(fā)動機202從冷狀態(tài)啟動十六(16)秒之 后，氧傳感器220的輸出是可靠的。甚至對于同一發(fā)動機，在發(fā)動機202 由熱狀態(tài)啟動時的更早時間，氧傳感器220的輸出可能為可靠的。
現(xiàn)在參看圖5，其示出了示例性氧傳感器系統(tǒng)500的框圖。傳感器 準(zhǔn)備狀態(tài)模塊240包括控制模塊502、電壓源504、切換模塊506、和電 流檢測模塊508?？刂颇K502生成準(zhǔn)備狀態(tài)信號，該準(zhǔn)備狀態(tài)信號指 示氧傳感器220的輸出是否可靠。
電壓源504產(chǎn)生可標(biāo)定的偏置信號。該偏置信號可以是數(shù)字信號或 模擬信號，且可以包括電壓、電流和/或任何其它信號。僅作為舉例， 偏置信號可能被設(shè)定為2. OV或1. 5V的電壓。在各種實施方式中，電壓 源504可以接收準(zhǔn)備狀態(tài)信號，且當(dāng)準(zhǔn)備狀態(tài)信號指示氧傳感器220的 輸出可靠時可以停止產(chǎn)生偏置信號。
切換模塊506接收準(zhǔn)備狀態(tài)信號和電壓源504的偏置信號。切換模 塊506基于準(zhǔn)備狀態(tài)信號選擇性地施加電壓源504的偏置信號到氧傳感 器220的感測元件。在各種實施方式中，切換沖莫塊506施加偏置信號到 氧傳感器220的感測元件直至準(zhǔn)備狀態(tài)信號指示氧傳感器220的輸出可靠。切換模塊506可以包括半導(dǎo)體開關(guān)、繼電器、晶體管、或任何其它 適當(dāng)?shù)那袚Q裝置。
傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊240可以包括任選的箝位裝置510以避免損壞 氧傳感器220。箝位裝置510限制施加到氧傳感器220的感測元件的偏 置信號和/或泵浦電流。電流檢測模塊508測量泵浦電流并生成指示泵 浦電流大小的泵浦電流信號。所述泵浦電流信號可以是數(shù)字信號或模擬 信號且可以包括電壓、電流和/或任何其它信號。
控制模塊502基于對泵浦電流信號的分析確定氧傳感器220的輸出 是否可靠。在各種實施方式中， 一旦泵浦電流信號超過泵浦電流閾值， 控制模塊502就可以確定氧傳感器220的輸出是可靠的。
控制模塊502生成準(zhǔn)備狀態(tài)信號，該準(zhǔn)備狀態(tài)信號指示氧傳感器 220的輸出是否可靠。在各種實施方式中，準(zhǔn)備狀態(tài)信號可以是數(shù)字信 號或模擬信號且可以包括電壓、電流和/或任何其它信號。 一旦準(zhǔn)備狀 態(tài)信號指示氧傳感器220的輸出可靠，切換模塊506將氧傳感器220的 輸出連接到ECM 242。
當(dāng)氧傳感器220的輸出可用時，ECM 242可以使用氧傳感器220的 輸出。ECM 242可以接收準(zhǔn)備狀態(tài)信號，該準(zhǔn)備狀態(tài)信號向ECM 242指 示氧傳感器220的輸出是否可用。在各種實施方式中，ECM 242接收來 自切換模塊506的預(yù)定輸出信號(如零伏特)直至氧傳感器220的輸出 可用。當(dāng)來自切換模塊506的信號偏離預(yù)定輸出信號時，ECM 242可以 確定氧傳感器220的輸出可用。此偏離可以被假定為是由將ECM 242連 接到氧傳感器22 0的輸出的切換模塊5 06導(dǎo)致的。
現(xiàn)在參看圖5A，其示出了另一示例性氧傳感器系統(tǒng)550的框圖。氧 傳感器系統(tǒng)550包括示例性的傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊590,傳感器準(zhǔn)備狀 態(tài)模塊590包括切換模塊592。切換模塊592接收來自控制模塊502的 準(zhǔn)備狀態(tài)信號并施加電壓源504的偏置信號到氧傳感器220的感測元 件。 一旦準(zhǔn)備狀態(tài)信號指示氧傳感器220的輸出可靠，則切換模塊592 從感測元件斷開偏置信號。
ECM 242接收氧傳感器220的輸出(即，在氧傳感器220的感測元 件處的電壓)。當(dāng)氧傳感器220的輸出可靠時，ECM 242然后可以開始 使用氧傳感器220的輸出。在各種實施方式中，ECM 242接收準(zhǔn)備狀態(tài) 信號，該準(zhǔn)備狀態(tài)信號指示氧傳感器220的輸出何時可靠。在各種實施方式中，當(dāng)氧傳感器220的輸出偏離電壓源504的偏置 信號時，ECM 242可以確定氧傳感器220的輸出是可靠的。此偏離可以 被假定為是由將電壓源504從氧傳感器220的輸出斷開的切換模塊592 導(dǎo)致的。
現(xiàn)在參看圖6,其示出了描繪由傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊進行的示例性 步驟的流程圖?？刂剖加诓襟E608,在步驟608控制施加偏置電壓到氧 傳感器220的感測元件。在各種實施方式中，在發(fā)動機202啟動時控制 開始?；谘鮽鞲衅?20的溫度，施加到感測元件的偏置電壓使得泵浦 電流流動?？刂圃诓襟E612中繼續(xù)，在此步驟控制測量泵浦電流，且控 制在步驟616中繼續(xù)。
在步驟616,控制確定泵浦電流是否大于泵浦電流閾值。如果泵浦 電流大于泵浦電流閾值，控制在步驟620中繼續(xù)；否則，控制回到步驟 612。在步驟620,控制將偏置電壓從氧傳感器"0的感測元件斷開。控 制在步驟624中繼續(xù)，此時控制開始使用氧傳感器220的輸出。在各種 實施方式中，控制可以使用氧傳感器220的輸出對空氣-燃料混合物實 行閉環(huán)控制?？刂齐S后結(jié)束。
本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)在將從前述說明領(lǐng)會到，本公開的廣泛教導(dǎo)可以 用多種形式實施。因而，盡管本公開包括具體例子，本公開的真實范圍 不應(yīng)受限于此，因為通過研究附圖、說明書、及下列權(quán)利要求書其它修 改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。
權(quán)利要求
1. 一種氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊，包括電壓源，其選擇性地產(chǎn)生偏置信號，所述偏置信號被施加到氧傳感器的感測元件；電流檢測模塊，其測量所述氧傳感器的泵浦電流；和控制模塊，其基于所述泵浦電流與泵浦電流閾值的比較生成準(zhǔn)備狀態(tài)信號。
2. —種氧傳感器系統(tǒng)，包括 如權(quán)利要求1所述的氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊； 氧傳感器；和發(fā)動機控制才莫塊，其選擇性地使用所述氧傳感器的所述感測元件的輸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧傳感器系統(tǒng)，其中所述發(fā)動機控制才莫 塊基于所述準(zhǔn)備狀態(tài)信號使用所述輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧傳感器系統(tǒng)，其中所述發(fā)動機控制模 塊忽略所述輸出直至所述發(fā)動機控制模塊接收到所述準(zhǔn)備狀態(tài)信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧傳感器系統(tǒng)，還包括切換模塊，所述 切換模塊基于所述準(zhǔn)備狀態(tài)信號將所述氧傳感器的所述感測元件連接到 所述發(fā)動機控制纟莫塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的氧傳感器系統(tǒng)，其中在所述偏置信號不 再出現(xiàn)在所述氧傳感器的所述感測元件處之后，所述發(fā)動機控制才莫塊使用 所述輸出。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧傳感器系統(tǒng)，其中所述發(fā)動機控制才莫 塊使用所述輸出對空氣-燃料混合物進行閉環(huán)控制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊，其中所述氧傳 感器是切換氧傳感器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊，其中所述氧傳 感器是平面型切換氧傳感器和圓錐型切換氧傳感器之一。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)^t塊，還包括切換模 塊，所述切換才莫塊施加所述偏置信號到所述氧傳感器的所述感測元件直至 接收到所述準(zhǔn)備狀態(tài)信號。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊，還包括箝位裝置，所述箝位裝置限制所述偏置信號和所述泵浦電流中的至少 一個。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)才莫塊，其中所述泵浦電流閾值被設(shè)置為對應(yīng)于所述氧傳感器的所述感測元件的輸出可靠時的溫度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊，其中所述偏置 信號是直流(DC)電壓。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)^t塊，其中在接收到 所述準(zhǔn)備狀態(tài)信號之后，所述電壓源停止產(chǎn)生所述偏置信號。
15. —種確定氧傳感器的準(zhǔn)備狀態(tài)的方法，包括 選擇性地產(chǎn)生偏置信號；施加所述偏置信號到氧傳感器的感測元件； 測量所述氧傳感器的泵浦電流； 將所述泵浦電流與泵浦電流閾值進4亍比4交；和 基于所述比較生成準(zhǔn)備狀態(tài)信號。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括基于所述準(zhǔn)備狀態(tài)信號選 擇性地使用所述氧傳感器的輸出控制發(fā)動機。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括忽略所述氧傳感器的輸出 直至生成所述準(zhǔn)備狀態(tài)信號。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括基于所述準(zhǔn)備狀態(tài)信號將 所述氧傳感器的所述感測元件連接到發(fā)動機控制沖莫塊。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括在所述偏置信號不再出現(xiàn) 在所述氧傳感器的所述感測元件處之后，使用所述氧傳感器的輸出控制發(fā) 動機。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括施加所述偏置信號到所述 氧傳感器的所述感測元件直至生成所述準(zhǔn)備狀態(tài)信號。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括限制所述偏置信號和所述 泵浦電流中的至少 一 個。
22. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括在生成所述準(zhǔn)備狀態(tài)信號 之后停止產(chǎn)生所述偏置信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)檢測。氧傳感器準(zhǔn)備狀態(tài)模塊包括電壓源、電流檢測模塊和控制模塊。電壓源選擇性地產(chǎn)生偏置信號，該偏置信號被施加到氧傳感器的感測元件。電流檢測模塊測量氧傳感器的泵浦電流?？刂颇K基于泵浦電流與泵浦電流閾值的比較生成準(zhǔn)備狀態(tài)信號。
文檔編號F02D41/02GK101446240SQ20081017869
公開日2009年6月3日 申請日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者B·吉布森, J·A·塞爾 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司