氧傳感器預熱控制方法及氧傳感器驅動控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種氧傳感器，該氧傳感器檢測車輛廢氣等中的氧濃度，特別涉及實現了預熱控制可靠性提高等的氧傳感器。
【背景技術】
[0002]在有將傳感器元件的溫度維持在活性溫度的必要的氧傳感器中，在氧濃度的檢測動作之前，加熱器的預熱控制是必要的，提出并實用化了以該預熱控制的可靠性、穩定性等為目的的各種控制方法、裝置。
[0003]例如，公開了下述方法等:著眼于加熱器電阻值和溫度的關聯，檢測加熱器的電阻值，通過該電阻值來判定傳感器整體是否達到了進行檢測動作所需的足夠的溫度(例如參照專利文獻I等)。
[0004]另外，向氧傳感器的加熱器的通電多采用下述方法:按照既定的重復周期外加既定寬度的脈沖電壓，但是在這種方法中，脈沖寬度以脈沖電壓波形是矩形為前提而確定，而實際上，由于驅動電路的信號延遲或半導體元件的電氣特性等原因，脈沖的上升時間、下降時間會產生延遲。
[0005]因此，無法保證加熱器外加電壓要求的有效電壓，有導致預熱過度或不足的可能。
[0006]專利文獻1:日本特開2009-288082號公報(第4-13頁，圖1-圖10)。
[0007]但是，如果如前面描述的現有技術那樣，僅通過檢測加熱器電阻值來判斷加熱器溫度合適與否，則無法判斷是否確保了規定的有效電壓，因此有難以進行下述預熱控制的問題:切實保證要求的有效電壓，不會導致預熱的過度或不足。另外，氧傳感器在預熱的時候有必要將多余的水分切實排出，因此如果通過本來的有效電壓未確保充分的預熱就結束預熱，轉移到通常的加熱狀態，則很可能會給氧傳感器的壽命帶來影響。另外，還存在下述問題:過度的預熱也很可能會給氧傳感器的壽命帶來影響。
【發明內容】
[0008]本發明鑒于上述實際情況，提供一種氧傳感器預熱控制方法及氧傳感器驅動控制裝置，所述氧傳感器預熱控制方法和裝置能夠在預熱控制中切實地確保所希望的有效電壓，實現可靠性高的預熱控制。
[0009]為了實現上述本發明的目的，涉及本發明的氧傳感器預熱控制方法是氧傳感器預熱控制裝置中的氧傳感器預熱控制方法，所述氧傳感器預熱控制裝置構成為，向氧傳感器的內部加熱器外加基于PWM控制的脈沖電壓，進行前述內部加熱器的預熱，
該控制方法構成為，相對于借助既定運算公式確定的前述脈沖電壓的占空比，施加補償前述占空比下的脈沖電壓有效值的下降的修正，所述脈沖電壓有效值的下降由在前述脈沖電壓中產生的上升及下降時間的延遲引起。
[0010]另外，為了實現上述發明的目的，涉及本發明的氧傳感器驅動控制裝置具備運算控制部和通電驅動部，前述運算控制部生成并輸出控制信號，前述控制信號控制向氧傳感器的內部加熱器的通電，前述通電驅動部基于前述運算控制部的控制信號，向前述內部加熱器外加基于PWM控制的脈沖電壓，由此進行通電，
前述運算控制部構成為，相對于借助既定運算公式確定的前述脈沖電壓的占空比，施加補償前述占空比下的脈沖電壓有效值的下降的修正，前述脈沖電壓有效值的下降由在前述脈沖電壓中產生的上升及下降時間的延遲引起。
[0011]根據本發明，能夠使向內部加熱器外加的脈沖電壓的有效值盡可能地為本來的值進行通電，因此能取得下述效果:不會導致預熱的過度或不足，能夠實現具有可靠性、穩定性的預熱控制。
[0012]特別地，在不得不以小占空比驅動的情況下，由于脈沖電壓有效值的下降產生的影響大的情況多，但是能夠切實地抑制該有效值的下降，實現具有更好可靠性、穩定性的預熱控制。
【附圖說明】
[0013]圖1是表示本發明實施方式中的氧傳感器驅動控制裝置的結構例的結構圖。
[0014]圖2是表示應用于圖1所示氧傳感器驅動控制裝置的本發明實施方式中的氧傳感器預熱控制方法的第I實施例中的處理程序的子程序流程圖。
[0015]圖3是表示應用于圖1所示氧傳感器驅動控制裝置的本發明實施方式中的氧傳感器預熱控制方法的第2實施例中的處理程序的子程序流程圖。
[0016]圖4是表示應用于圖1所示氧傳感器驅動控制裝置的本發明實施方式中的氧傳感器預熱控制方法的第3實施例中的處理程序的子程序流程圖。
[0017]圖5是示意性地表示將電池電壓?修正值映射針對每個E⑶溫度設置的情況的說明圖。
[0018]圖6是示意性地表示將每個ECU溫度的電池電壓?修正值映射針對每個通電控制用半導體元件設置的情況的說明圖。
【具體實施方式】
[0019]以下，關于本發明的實施方式，參照圖1到圖6進行說明。
[0020]此外，以下說明的部件、配置等并不限定本發明，能夠在本發明的主旨范圍內進行各種改變。
[0021]首先，關于本發明實施方式中的氧傳感器驅動控制裝置的結構參照圖1進行說明。
[0022]本發明實施方式中的氧傳感器驅動控制裝置使用了進行車輛動作控制的電子控制單元(圖1中標記為(E⑶))100，電子控制單元100以電池電壓檢測部51、運算控制部(圖1中標記為(CPU)) 52和通電驅動部53為主要的構成要素構成。
[0023]電池電壓檢測部51檢測車用電池(圖中未表示)的電壓，將該檢測電壓提供給運算控制部52。本發明實施方式中的電池電壓檢測部51以檢測用第I及第2電阻器2、3和緩沖放大器4為主要構成要素構成，所述檢測用第I及第2電阻器2、3在沒有圖示的車用電池和地面之間串聯連接。
[0024]檢測用第I電阻器2和檢測用第2電阻器3的相互的連接點與緩沖放大器4的輸入級連接，對應車用電池電壓Vb的分割電壓通過緩沖放大器4被輸入運算控制部52，供運算控制部52中的氧傳感器驅動控制處理等使用。
[0025]運算控制部52例如以具有公知.周知結構的微型計算機(圖中未表示)或ASIC(專用集成電路)為中心，具有RAM或ROM等存儲元件(圖中未表示)，并且，以用來輸出面向通電驅動部53的控制信號的接口電路(圖中未表示)等為主要的構成要素構成。
[0026]在該運算控制部52中，如后所述，實施脈沖電壓的占空比運算等氧傳感器驅動控制處理等，所述脈沖電壓被外加于氧傳感器I。
[0027]通電驅動部53具有驅動電路(圖1中標記為(DRV))53a和通電控制用半導體元件5，基于來自運算控制部52的控制信號，借助驅動電路53a驅動控制通電控制用半導體元件5，由此進行氧傳感器I的內部加熱器Ia的通電控制。
[0028]通電控制用半導體元件5例如使用MOSFET等，一方面其漏極與氧傳感器I的內部加熱器Ia的一端連接，另一方面源極與地面連接，柵極與驅動電路53a的輸出級連接。另夕卜，在內部加熱器Ia的另一端被外加車用電池(圖中未表不)的電池電壓Vb。
[0029]根據該方案，通電控制用半導體元件5對應于從驅動電路53a外加的作為控制信號的柵極電壓，被控制其導通、非導通，隨之能夠控制內部加熱器Ia的通電。
[0030]氧傳感器I具體來說，例如是寬頻帶氧傳感器等。
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