[发明专利]无干扰排气传感器监控

说明书

技术领域

本发明涉及机动车辆中的排气传感器。

背景技术

排气传感器可以设置在车辆的排气系统中以检测从车辆内燃机排出的排气的空气/燃料比。该排气传感器读数可以用来控制内燃机的运行以推动车辆。

排气传感器的变差可以引起发动机控制变差，这可以导致增加排放物和/或降低车辆的操纵性能。因此，排气传感器变差的精确确定可以减少基于来自变差的排气传感器的读数的发动机控制的可能性。具体说，排气传感器可以呈现六种独立类型的变差行为。这些变差行为类型可以分类为仅仅影响稀到浓或浓到稀排气传感器响应速率的非对称型变差（例如，浓到稀（rich-to-lean）非对称延迟、稀到浓（lean-to-rich）非对称延迟、浓到稀非对称过滤器、稀到浓非对称过滤器），或既影响稀到浓又影响浓到稀排气传感器响应速率的对称型变差（例如，对称的延迟、对称的过滤器）。延迟型变差行为可以与排气传感器对排气成分的变化的初始反应有关，而过滤器型变差行为可以与对从浓到稀或从稀到浓的排气传感器输出的转变的初始排气传感器响应之后的持续时间有关。

早先的监控排气传感器的变差的方法，具体说识别六种变差行为的其中一种或多种依赖于干扰数据（intrusive data）收集。也就是，发动机可以有意地用一个或多个浓到稀或稀到浓转变运行，以监控排气传感器响应。但是，这些偏移可能被限制于不经常发生到足以精确地监控传感器的特定的工况。而且，这些偏移可以增加以不希望的空气/燃料比运行发动机，这导致增加燃料消耗和/或增加排放物。此外，在收集的采样中大量的背景噪声的存在可以干扰传感器变差的精确确定。

发明内容

本文的发明人已经认识到上述问题并且发明一种无干扰方法，该方法利用可靠的参数确定排气传感器变差。在一个实施例中，一种监控连接在发动机排气中的排气传感器的方法，包括根据在命令的（command控制）空气-燃料比变化期间收集的一组排气传感器响应的每个采样的时间延迟的和线长度（time delay and line length）指示排气传感器变差，该变差包括非对称变差。

排气传感器时间延迟和线长度可以提供具有比早先的方法更少的噪声和更高的精确度的可靠的信号。这样做，可以提高传感器变差确定的精度。在一个例子中，命令的拉姆达（lambda）的变化可以是进入或退出减速燃料切断（deceleration fuel shut-off，即DFSO）。在进入DFSO期间，可以命令或控制发动机从理想配比运行到稀运行，而在退出DFSO期间，可以命令发动机从稀运行到理想配比运行。因此，在近似稀到浓和浓到稀转变的状态期间可以监控排气传感器时间延迟和线长度，以判断是否存在六种单独的传感器变差行为而没有干扰偏移。

通过用在DFSO期间收集的数据利用无干扰的方法确定排气传感器的变差，可以以简单的方式进行排气传感器变差监控。而且通过利用排气传感器输出确定该传感器存在七种变差行为的那种，通过响应排气传感器的具体的变差行为细化（tailor）发动机控制（例如，燃料喷射量和/或正时）可以改善闭环回路控制，以减少由于排气传感器变差引起的对车辆操纵性和/或排放物的影响。

在另一个实施例中，一种用于车辆的系统，包括具有燃料喷射系统的发动机；连接于该发动机的排气系统中的排气传感器；以及包括可执行的多个指令的控制器，对于每个进入或退出DFSO，如果在进入或退出之前不存在空气-燃料扰动，于是对于一组排气传感器响应在进入或退出期间的整个时间添加收集的拉姆达的变化；根据该组排气传感器响应的每个采样的时间延迟和线长度指示排气传感器的变差；并且根据该指示的变差调节燃料喷射量和/或正时。

在另一个实施例中，对于每个退出和进入，该指令还是可执行的，以从收集的拉姆达的变化确定时间常数并且根据该时间常数确定预计的阈值响应时间。

在另一个实施例中，该指令还是可执行的，如果预计的阈值响应时间不同于测量的阈值响应时间，以指示存在空气-燃料比扰动，并且如果预计的阈值响应时间类似于该测量的阈值响应时间，则指示不存在空气-燃料比扰动。

在另一个实施例中，时间延迟是从命令的进入或退出DFSO到拉姆达的阈值变化的一段时间，并且其中该线长度是基于在排气传感器响应期间的整个时间的拉姆达的变化。