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內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的SOx濃度檢測(cè)設(shè)備的制造方法_4

文檔序號(hào):9635051閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
.4V的電壓被恒定地施加于傳感器。然后,在根據(jù)第一實(shí)施例的SOx濃度檢測(cè)中,所施加電壓從0.4V提高至0.8V (指的是圖8所示的從時(shí)間T0到時(shí)間T1的時(shí)段),并且然后,所施加電壓從0.8V下降至0.4V(指的是圖8所示的從時(shí)間T1到時(shí)間T2的時(shí)段)。在此時(shí),EOT通過(guò)在所施加電壓從0.8V下降至0.4V時(shí)使用參考電流以及輸入到ECU的輸出電流的峰值來(lái)計(jì)算(也就是,檢測(cè))SOx濃度。在此時(shí),所算得的SOx濃度隨參考電流與峰值之差增大而增大。
[0103]應(yīng)當(dāng)注意,在SOx濃度通過(guò)使用峰值與參考電流之差(以下,該差值將稱為“電流差”)來(lái)計(jì)算(例如,與電流差對(duì)應(yīng)的SOx濃度對(duì)于每個(gè)電流差預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等來(lái)獲得)的情況下,這些獲得的SOx濃度以作為電流差的函數(shù)的映射的形式存儲(chǔ)于ECU內(nèi),并且SOx濃度通過(guò)從映射中讀出與在SOx濃度的檢測(cè)期間計(jì)算出的電流差對(duì)應(yīng)的SOx濃度來(lái)計(jì)算出。
[0104]<根據(jù)第一實(shí)施例的SOx濃度檢測(cè)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)>
[0105]根據(jù)第一實(shí)施例的SOx濃度檢測(cè)設(shè)備的極限電流型傳感器能夠被用來(lái)檢測(cè)包含于廢氣中的氧的濃度(從而檢測(cè)廢氣的空燃比)。因此,按照根據(jù)第一實(shí)施例的SOx濃度檢測(cè)設(shè)備,包含于廢氣中的SOx的濃度能夠通過(guò)使用能夠用來(lái)檢測(cè)包含于廢氣中的氧的濃度的傳感器來(lái)檢測(cè)。也就是,本申請(qǐng)的發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到,在所施加電壓被保持為恒定電壓(例如,0.4V)時(shí)占用輸出電流的SOx的影響或者在所施加電壓被提高時(shí)占用輸出電流的SOx的影響小于占用輸出電流的其他分量(例如,OjPNOx)的影響,并且另一方面,在所施加電壓從預(yù)定電壓(例如,0.8V)起下降時(shí)占用輸出電流的SOx的影響大于占用輸出電流的其他分量的影響,并且因而,按照根據(jù)第一實(shí)施例的SOx濃度檢測(cè)設(shè)備,SOx濃度能夠通過(guò)使用能夠用來(lái)檢測(cè)包含于廢氣中的氧的濃度的傳感器來(lái)準(zhǔn)確地檢測(cè)出。
[0106]而且,峰值是作為在所施加電壓的下降期間的輸出電流且與在SOx濃度為零的情況下的輸出電流最顯著不同的輸出電流。因此,峰值是與SOx濃度精確對(duì)應(yīng)的輸出電流。因而,SOx濃度能夠通過(guò)將峰值用作用于SOx濃度檢測(cè)的輸出電流來(lái)更準(zhǔn)確地檢測(cè)出。
[0107]而且,根據(jù)第一實(shí)施例,在所施加電壓開(kāi)始下降之前施加于傳感器的電壓為0.4V。因此,該電壓低于在所施加電壓的下降開(kāi)始時(shí)施加的0.8V。因而,根據(jù)第一實(shí)施例,與在所施加電壓開(kāi)始下降之前施加于傳感器的電壓等于0.8V的情形相比,由SOx濃度檢測(cè)消耗的電力能夠得以下降。
[0108]〈第一實(shí)施例的應(yīng)用范圍〉
[0109]應(yīng)當(dāng)注意,在根據(jù)第一實(shí)施例的SOx濃度檢測(cè)中,在所施加電壓開(kāi)始上升時(shí)的施加電壓(也就是,恒定地施加于傳感器的電壓)并不限定于0.4V,并且可以是在提高所施加電壓之后下降所施加電壓時(shí)用于生成具有峰值的輸出電流的變化的任意電壓,例如,低于或等于0.6V的電壓,優(yōu)選地,與0.4V相等的電壓。
[0110]而且,在所施加電壓的上升結(jié)束時(shí)的施加電壓并不限定于0.8V,并且可以是在提高所施加電壓之后下降所施加電壓時(shí)用于生成具有峰值的輸出電流的變化的任意電壓,或者高于或等于輸出穩(wěn)壓范圍(也就是,在SOx濃度為零的情況下輸出電流大體上恒定(與所施加電壓無(wú)關(guān))的范圍,例如,0.2V?0.8V)的最大電壓的任意電壓,例如,高于0.8V的電壓。
[0111]而且,在所施加電壓的下降結(jié)束時(shí)的施加電壓并不限定于0.4V,并且可以是低于或等于與峰值對(duì)應(yīng)的電壓的任意電壓,例如,低于或等于0.7V的電壓,優(yōu)選地,與0.4V相等的電壓。因此,在所施加電壓的上升開(kāi)始時(shí)的施加電壓可以與在所施加電壓的下降結(jié)束時(shí)的電壓相同或不同。
[0112]而且,在根據(jù)第一實(shí)施例的SOx濃度檢測(cè)中,使用了峰值,但是,作為該峰值的代替,可以使用在所施加電壓從0.8V下降至0.4V時(shí)快速減小或增大的輸出電流的范圍內(nèi)的輸出電流。
[0113]〈參考電流〉
[0114]應(yīng)當(dāng)注意,包含于流入傳感器的內(nèi)部空間內(nèi)的廢氣中的氧的濃度在下降所施加電壓期間可以變化。在這種情況下,在所施加電壓為0.8V時(shí)的輸出電流指示所施加電壓變化之前的氧濃度,而在所施加電壓為0.4V時(shí)的輸出電流指示在所施加電壓變化之后的氧濃度。因此,與在所施加電壓為0.8V時(shí)的輸出電流相比,在所施加電壓為0.4V時(shí)的輸出電流更準(zhǔn)確地反映了在峰值被輸出時(shí)包含于傳感器的內(nèi)部空間內(nèi)的廢氣中的氧的濃度。因此,在根據(jù)第一實(shí)施例的SOx濃度檢測(cè)中,在所施加電壓從0.8V下降至0.4V的情況下,作為參考電流的代替,在所施加電壓達(dá)到0.4V時(shí)的輸出電流(或者在已經(jīng)從該時(shí)間起經(jīng)過(guò)了預(yù)定的時(shí)間之后的輸出電流)可以被用作參考電流。根據(jù)這點(diǎn),即使在包含于廢氣中的氧的濃度于所施加電壓的下降期間改變時(shí),SOx濃度也能夠被準(zhǔn)確地檢測(cè)出。
[0115]而且,在第一實(shí)施例中,作為使用峰值和參考電流來(lái)計(jì)算SOx濃度的代替,可以使用峰值和換算系數(shù)來(lái)計(jì)算SOx濃度。在這方面,所算得的SOx濃度隨著峰值朝負(fù)值增加而增大。也就是,當(dāng)峰值為負(fù)時(shí),所算得的SOx濃度隨峰值的絕對(duì)值增大而增大,并且當(dāng)峰值為正時(shí),所算得的SOx濃度隨峰值的絕對(duì)值減小而增大。應(yīng)當(dāng)注意,換算系數(shù)是用于按照?qǐng)D4所示的關(guān)系將峰值轉(zhuǎn)換為SOx濃度的系數(shù)。當(dāng)然,在峰值作為正值而出現(xiàn)的情況下,所算得的SOx濃度隨峰值朝正值增加而增大。
[0116]<根據(jù)第一實(shí)施例的掃描速度>
[0117]在根據(jù)第一實(shí)施例的SOx濃度檢測(cè)中,如果所施加電壓上升或下降的速度(掃描速度)過(guò)高,則可以沒(méi)有峰值被輸出,或者在所施加電壓被降低時(shí)可以不輸出與SOx濃度充分對(duì)應(yīng)的峰值。因此,在根據(jù)第一實(shí)施例的SOx濃度檢測(cè)中,優(yōu)選的是,其中與SOx濃度充分對(duì)應(yīng)的峰值在所施加電壓被降低時(shí)被輸出的所施加電壓上升和下降的速度被選擇。
[0118]特別地,如圖9A所示,優(yōu)選的是,所施加電壓被提高,使得所施加電壓的上升速度逐漸減小,并且然后所施加電壓被降低,使得所施加電壓的下降速度逐漸增大。否則,如圖9B所示,優(yōu)選的是,所施加電壓被提高,使得所施加電壓的上升速度保持于恒定的速度,并且然后所施加電壓被降低,使得所施加電壓的下降速度保持于恒定的速度。
[0119]而且,特別地,在根據(jù)第一實(shí)施例的SOx濃度檢測(cè)中,當(dāng)通過(guò)頻率來(lái)表達(dá)在所施加電壓從0.4V提高至0.8V并且然后所施加電壓從0.8V下降至0.4V時(shí)所施加電壓的變化時(shí),優(yōu)選的是頻率小于或等于100Hz。換言之,優(yōu)選的是從所施加電壓的上升開(kāi)始到所施加電壓的下降結(jié)束所需的時(shí)間長(zhǎng)于或等于0.01秒。
[0120]〈SOx檢測(cè)電路的配置1>
[0121]應(yīng)當(dāng)注意,在發(fā)動(dòng)機(jī)包含圖1所示的極限電流型傳感器(兩單元型極限電流型傳感器)的情況下,例如圖10A所示的電路被用作SOx檢測(cè)電路。在圖10A中,10表示極限電流型傳感器(也就是,圖1所示的極限電流型傳感器),14表示加熱器,15表示栗單元,16表示傳感器單元,90表示ECU,91表示施加電壓命令部分,92表示參數(shù)計(jì)算部分,93表示加熱器控制部分,94P和94S分別表示施加電壓控制電路,以及95P和95S分別表示輸出電流檢測(cè)電路。
[0122]施加電壓命令部分91、參數(shù)計(jì)算部分92和加熱器控制部分93是EOT 90的元件。
[0123]施加電壓命令部分91將與施加于栗單元15的電壓相關(guān)的命令發(fā)送給施加電壓控制電路94P,并且將與施加于傳感器單元16的電壓相關(guān)的命令發(fā)送給施加電壓控制電路94S。
[0124]參數(shù)計(jì)算部分92從輸出電流檢測(cè)電路95P接收與栗單元的輸出電流對(duì)應(yīng)的信號(hào),基于該接收信號(hào)來(lái)計(jì)算栗單元的輸出電流,并且基于這個(gè)算得的輸出電流來(lái)計(jì)算廢氣的空燃比(或者包含于廢氣中的氧的濃度)。參數(shù)計(jì)算部分92從輸出電流檢測(cè)電路95S接收與傳感器單元的輸出電流對(duì)應(yīng)的信號(hào),基于該接收信號(hào)來(lái)計(jì)算傳感器單元的輸出電流,并且基于這個(gè)算得的輸出電流來(lái)計(jì)算包含于廢氣中的SOx的濃度。而且,參數(shù)計(jì)算部分92基于接收自輸出電流檢測(cè)電路95P和95S的信號(hào)來(lái)計(jì)算在傳感器10中的電路的阻抗,并且將與這個(gè)算得的阻抗相關(guān)的信息發(fā)送給加熱器控制部分93。加熱器控制部分93將用于基于接收自參數(shù)計(jì)算部分92的與阻抗相關(guān)的信息來(lái)控制加熱器14的控制信號(hào)發(fā)送給加熱器14。
[0125]施加電壓控制電路94P基于接收自施加電壓命令部分91的命令(或者基于接收自施加電壓命令部分91的命令以及由輸出電流檢測(cè)電路95P提供的與栗單元的輸出電流對(duì)應(yīng)的信號(hào))來(lái)控制栗單元的所施加電壓。
[0126]輸出電流檢測(cè)電路95P檢測(cè)栗單元的輸出電流,并且將與這個(gè)測(cè)得的輸出電流對(duì)應(yīng)的信號(hào)發(fā)送給參數(shù)計(jì)算部分92和施加電壓控制電路94P。
[0127]施加電壓控制電路94S基于接收自施加電壓命令部分91的命令(或者接收自施加電壓命令部分91的命令或者由輸出電流檢測(cè)電路95S提供的與傳感器單元的輸出電流對(duì)應(yīng)的信號(hào))來(lái)控制傳感器單元的所施加電壓。
[0128]輸出電流檢測(cè)電路95S檢測(cè)傳感器單元的輸出電流,并將與這個(gè)測(cè)得的輸出電流對(duì)應(yīng)的信號(hào)發(fā)送給參數(shù)計(jì)算部分92和施加電壓控制電路94S。
[0129]〈SOx檢測(cè)電路的配置2>
[0130]在發(fā)動(dòng)機(jī)包含圖5所示的極限電流型傳感器(單一單元型極限電流型傳感器)的情況下,例如圖10B所示的電路被用作SOx檢測(cè)電路。在圖10B中,30表示極限電流型傳感器(也就是,圖5所示的極限電流型傳感器),34表示加熱器,35表示傳感器單元,90表示ECU,91表示施加電壓命令部分,92表示參數(shù)計(jì)算部分,93表示加熱器控制部分,94表示施加電壓控制電路,以及95表示輸出電流檢測(cè)電路。
[0131]施加電壓命令部分91、參數(shù)計(jì)算部分92和加熱器控制部分93是EOT 90的元件。
[0132]施加電壓命令部分91將與施加于傳感器單元35的電壓相關(guān)的命令發(fā)送給施加電壓控制電路94。
[0133]參數(shù)計(jì)算部分92從輸出電流檢測(cè)電路95接收與傳感器單元的輸出電流對(duì)應(yīng)的信號(hào),基于該接收信號(hào)來(lái)計(jì)算傳感器單元的輸出電流,并且基于這個(gè)算得的輸出電流來(lái)計(jì)算廢氣的空燃比(或者包含于廢氣中的氧的濃度)或者包含于廢氣中的SOx的濃度。而且,參數(shù)計(jì)算部分92基于接收自輸出電流檢測(cè)電路95的信號(hào)來(lái)計(jì)算傳感器30中的電路的阻抗,并且將與這個(gè)算得的阻抗相關(guān)的信息發(fā)送給加熱器控制部分93。加熱器控制部分93將用于基于與接收自參數(shù)計(jì)算部分92的阻抗相關(guān)的信息來(lái)控制加熱器34的控制信號(hào)發(fā)送給加熱器34。
[0134]施加電壓控制電路94基于接收自施加電壓命令部分91的命令(或者接收自施加電壓命令部分91的命令或者由輸出電流檢測(cè)電路95提供的
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