[发明专利]排气氧传感器性能的监测

说明书

技术领域

本发明涉及具有内燃发动机的设备中的排气氧传感器的性能的监测和诊断。 

背景技术

车辆动力系常装配有监测车辆排气导管中的排气的氧含量的排气氧传感器。已知各种类型的排气氧传感器，包括但不限于宽域排气氧传感器(UEGO)。不同于仅指示有无氧的存在的一些排气传感器，UEGO传感器提供了成比例于排气中的氧的浓度的输出，从而允许监测供应到车辆发动机的空燃比。 

然而，在稀空燃比工况期间(即高排气氧含量的时期)，和/或随着老化，UEGO传感器输出中可以显示较大的可变性。此外，在提高的排气温度和排气压力期间，例如，在微粒过滤器再生期间UEGO传感器可以显示明显的变化。URGO传感器的不正常的性能会导致不正常的发动机操作，因为当驾驶工况改变时，发动机控制器可以使用UEGO传感器的输出去调节提供到发动机的空气和燃料的量。 

发明内容

因此，为了避免至少一个上述缺点，解决氧传感器的不正常性能导致不正常的发动机操作的问题，在一个方法中，通过从来自排气氧传感器的信号确定第一空燃比；从来自微粒过滤器的上游的温度、微粒过滤器两端的压力差和进入到发动机的空气流量及进入到发动机的燃料流量中的一个或多个，确定第二空燃比；比较第一空燃比和第二空燃比；若第一空燃比不满足相对于第二空燃比的预定的关系，诊断氧传感器的错误状态，在包括内燃发动机、排气氧传感器及微粒过滤器的设备中氧传感器输出的一致性的问题可以至少部分地解决。以此方式，可以避免使用氧传感器的错误输出去调节发动机工况。 

附图说明

图1示出发动机系统的实施例； 

图2示出监测氧传感器的性能的方法的实施例的流程图；及 

图3示出监测氧传感器的性能的方法的另一个实施例的流程图。 

具体实施方式

如本文进一步的详细描述，在一些工况下在如UEGO传感器的氧传感器的输出中具有明显的变化。解决该问题的一个策略涉及从传感器的输出确定第一空燃比，从排放系统微粒过滤器两端的压力降结合其他的发动机变量确定第二空燃比，及比较第一空燃比和第二空燃比。两个空燃比的明显的偏差可以指示氧传感器的输出是错误的。在一些实施例中，可以从发动机变量计算两个或多个空燃比并比较从氧传感器输出确定的空燃比从而对确定提供附加的可信度。同样，在不同的发动机工况期间可以使用不同的计算空燃比的方法。例如，在相对较浓空燃比操作期间可以使用计算空燃比的一种方法，而在相对较稀空燃比操作期间可以使用另一种方法。在测量的空燃比确定为错误的情况下，可以忽略错误的测量值，而从氧传感器获得新的测量值。 

本文描述的方法的各种示例可以结合如图1中所述的示例的发动机和排气系统理解。具体地，图1示出包括多个燃烧室(仅示出其中的一个)的示例内燃发动机10。发动机10可以通过电子发动机控制器12控制。在一个示例中，发动机10可以是共轨直喷式柴油发动机。 

发动机10的燃烧室30包括燃烧室壁32，活塞36位于其中并连接到曲轴40。燃烧室30如图所示通过进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。虽然该示例示出单个进气门和排气门，但一个或多个汽缸可以包括多个进气门和/或排气门。 

燃料喷射器66如图所示直接连接到燃烧室30用于成比例于经电子驱动器68从控制器12接收的信号脉冲宽度fpw直接输送液体燃料至其中。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵、及共同的燃料导管(未示出)的燃料系统(未示出)输送。在一些实施例中，发动机10可以包括每个具有多个进气门和/或排气门的多个燃烧室。 

进气歧管44可以包括节气门体42和具有节流板64的节气门62。在该具体的示例中，经提供到节气门62包括的电动马达或执行器的信号通过控制器12可以改变节流板64的位置，该配置通常称为电子节气门控制(ETC)。以此方式，可以操作节气门62以在其他发动机汽缸之间改变提供到燃烧室30的进气。通过节气门位置信号TP，节流板64的位置可以提供到控制器12。进气歧管42还包括分别提供信号MAF和MAP到控制器12的质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122。此外，示意性地示出包括通过轴94连接的进气压缩机90和排气涡轮92的涡轮增压器系统。虽然图1中所示压缩机90在节气门62的下游，但应理解压缩机90还可以位于节气门62的上游。此外，节气门可以位于压缩机90的上游和下游两者。