燃料性質傳感器的異常判定設備和燃料性質傳感器的異常判定方法技術

按照本發明專利技術的異常判定設備適用于具有感測被檢燃料的靜電電容的感測部分的靜電電容式燃料性質傳感器。燃料性質傳感器的異常判定設備獲取第一輸出和第二輸出，所述第一輸出是當向感測部分施加預定電壓時的輸出，所述第二輸出是當未向感測部分施加電壓時的輸出。比較獲取的第一輸出和第二輸出，判定燃料性質傳感器是否異常。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及燃料性質傳感器的異常判定設備和判定燃料性質傳感器的異常的方法。
技術介紹
例如，日本專利申請公報N0.2010-256038 (JP2010-256038 A)公開一種關于作為燃料性質傳感器之一的酒精濃度傳感器的異常判定的技術，特別地，一種判定堆積(stack)異常的有無的技術，在堆積異常情況下，酒精濃度傳感器的輸出顯示定值，不能顯示與酒精濃度對應的變化。在JP 2010-256038 A中，在第一周期或第二周期的2個不同周期之間，切換酒精濃度傳感器的檢測電極的充電周期和放電周期。作為酒精濃度傳感器的輸出，檢測與第一和第二周期的每個中的檢測電極的靜電電容對應的輸出。在JP 2010-256038 A中，當其中兩個輸出之間的差異不大于預定值的狀態持續時，酒精濃度傳感器被判斷為處于堆積異常的狀態。在JP 2010-256038 A中，當按多個不同的頻率重復開關的0N/0FF時，檢測電極按不同的周期被充電和放電。不過，當需要切換多個頻率以檢測燃料性質傳感器的故障時，由于精確地進行所述切換的電路等，認為關于燃料性質傳感器的成本增大。此外，與充電和放電的周期一致的傳感器輸出的變化的特性隨燃料的成分而變化。于是，當利用多個周期進行異常判定時，必須對于多個周期中的每個周期應用考慮到每種燃料的特性的適應，從而認為進行所述適應的工時增大。
技術實現思路
為了解決如上所述的問題，完成了本專利技術，本專利技術意圖提供一種燃料性質傳感器的異常判定設備，所述異常判定設備能夠在不切換施加電壓的頻率的情況下，判定是否發生其中與燃料性質對應的正確值不能被輸出給燃料性質傳感器的異常，以及異常判定方法。作為本專利技術的第一方面的具有被配置為感測被檢燃料的靜電電容的感測部分的燃料性質傳感器的異常判定設備包括第一獲取部分，所述第一獲取部分被配置成獲取第一輸出，所述第一輸出是在向感測部分施加預定電壓的狀態下，燃料性質傳感器的輸出；第二獲取部分，所述第二獲取部分被配置成獲取第二輸出，所述第二輸出是在未向感測部分施加電壓的狀態下，燃料性質傳感器的輸出；和判定部分，所述判定部分被配置成通過比較第一輸出和第二輸出，判定燃料性質傳感器是否異常。在所述第一方面，當第一輸出和第二輸出之差小于第一基準值時，判定部分判定燃料性質傳感器異常。在所述第一方面，判定部分通過比較第二輸出和當感測部分的靜電電容為O時的燃料性質傳感器的輸出，進一步判定燃料性質傳感器是否異常。在所述第一方面，當第二輸出和當感測部分的靜電電容為O時的燃料性質傳感器的輸出之差大于第二基準值時，判定部分判定燃料性質傳感器異常。作為本專利技術的第二方面的一種判定燃料性質傳感器的異常的方法包括獲取第一輸出，所述第一輸出是在向感測被檢燃料的靜電電容的燃料性質傳感器的感測部分施加預定電壓的狀態下，燃料性質傳感器的輸出；獲取第二輸出，所述第二輸出是在未向感測部分施加電壓的狀態下，燃料性質傳感器的輸出；和通過比較第一輸出和第二輸出，判定燃料性質傳感器是否異常。按照本專利技術的第一和第二方面，通過比較當向燃料性質傳感器的感測部分施加預定電壓時的輸出，和當未施加電壓時的輸出，能夠檢測燃料性質傳感器的異常。從而，僅僅通過切換電壓的施加狀態和電壓的未施加狀態，就能夠檢測燃料性質傳感器的異常，即，不需要切換施加電壓的多個頻率來判定異常。于是，能夠簡化異常判定設備，從而能夠低成本地進行燃料性質傳感器的異常判定。【附圖說明】下面參考附圖，說明本專利技術的例證實施例的特征、優點及技術和產業意義，附圖中，相同的附圖標記表示相同的元件，其中:圖1是說明本專利技術的實施例中的包括酒精濃度傳感器的異常判定設備的系統的整個結構的示圖；圖2是示意表示酒精濃度傳感器的基本結構的示圖；圖3A、圖3B和圖3C是說明本專利技術的實施例中的酒精濃度傳感器正常時和異常時之間的輸出變化的示圖；和圖4是說明在本專利技術的實施例中執行的控制例程的流程圖。【具體實施方式】實施例圖1是說明本專利技術的實施例中的包括酒精濃度傳感器的異常判定設備的系統的整個結構的示圖。在圖1的系統中，內燃機2是能夠利用酒精(這里乙醇)和基于碳氫化合物的燃料(這里汽油)的混合燃料的FFV(靈活燃料汽車)的內燃機。在內燃機2的各個汽缸中，安裝供給燃料的燃料噴射閥10。燃料通道12連接到燃料噴射閥10。燃料通道12的上游側連接到存放燃料的燃料箱14。在燃料通道12中，安裝燃料栗16。在燃料通道12的燃料栗16的下游，安裝作為燃料性質傳感器之一的酒精濃度傳感器18。在本實施例中，酒精濃度傳感器18是生成與被檢燃料的乙醇濃度對應的輸出的傳感器。圖1的系統包括E⑶20。E⑶20電連接到包括酒精濃度傳感器18在內的各個傳感器，并取得這些傳感器的輸出。ECU 20電連接到諸如燃料栗16和燃料噴射閥10之類的致動器，處理取得的各個傳感器的信號，并按照預定控制程序操作這些致動器。圖2是示意表示酒精濃度傳感器18的基本結構的示圖。酒精濃度傳感器18是靜電電容式傳感器。酒精濃度傳感器18包括如圖2中所示的感測部分30。感測部分30包括布置在隔開電極間距離d的相對位置的一對電極32。電極32的彼此面對的表面具有表面積S。當酒精濃度傳感器18安裝在燃料通路12中時，感測部分30的電極32布置在燃料通路12內部，并且在電極32之間流動的燃料是被檢燃料。對于一對電極32，借助圖中未圖示的電路，在電極32之間施加預定的AC電壓。當向一對電極32施加電壓時的靜電電容C按照存在于電極32之間的燃料的介電常數ε變化。具體地，電極32之間的靜電電容C可用具有電極間距離d、電極32的表面積S、和電極32之間的材料(即，被檢燃料)的介電常數ε的下式(I)表示。靜電電容C= ε XS/d...(I)這里，燃料的介電常數ε是每個燃料成分的本征值，是按照燃料的乙醇濃度變化的值。于是，根據電極32之間的靜電電容C，能夠計算燃料的乙醇濃度。未圖示的包括運算放大器和增益電阻的電路連接到感測部分30。借助所述電路，從感測部分30輸出與電極32之間的靜電電容C對應的電壓，作為傳感器輸出Vet。現在，酒精濃度傳感器18包含起本實施例中的異常判定設備作用的微計算機36。微計算機36取得來自感測部分30的輸出，計算對應于所述輸出的酒精濃度。此外，微計算機36借助控制信號，切換其中在感測部分30的電極32之間施加AC電壓的狀態，和其中不施加電壓的狀態。此外，微計算機36電連接到ECU 20，把關于酒精濃度傳感器18的信息的信號輸出給E⑶20，從E⑶20輸入關于內燃機2的運轉狀態等的信息的信號。在本實施例中，酒精濃度傳感器18的微計算機36進行酒精濃度傳感器18的異常判定控制。更具體地，判定是否發生其中酒精濃度傳感器18的傳感器輸出被固定為恒定輸出而不變化的所謂堆積異常。圖3A-圖3C是說明本實施例1中的異常判定控制的示圖，表示當酒精濃度傳感器18正常和異常時的輸出變化。在圖3A-圖3C中，水平軸表示公共時間。此外，圖3A表示施加的電壓V，圖3B表示當酒精濃度傳感器18正常時的傳感器輸出，而圖3C表示當在酒精濃度傳感器18中發生堆積異常時的傳感器輸出。在本實施例中，如圖3A中所示，在時間TO之前，在感測部分30的電極32之間，施加作為AC電壓的施加電壓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有感測被檢燃料的靜電電容的感測部分的靜電電容式燃料性質傳感器的異常判定設備，包括：第一獲取部分，所述第一獲取部分被配置成獲取第一輸出，所述第一輸出是在向所述感測部分施加預定電壓的狀態下，所述燃料性質傳感器的輸出；第二獲取部分，所述第二獲取部分被配置成獲取第二輸出，所述第二輸出是在未向所述感測部分施加電壓的狀態下，所述燃料性質傳感器的輸出；和判定部分，所述判定部分被配置成通過比較所述第一輸出和所述第二輸出，判定是否存在所述燃料性質傳感器的異常。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：青木圭一郎，若尾和弘，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP