專(zhuān)利名稱(chēng)：容許柔性燃料的催化轉(zhuǎn)化器的診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車(chē)輛的診斷系統(tǒng)，并且尤其涉及用于監(jiān)測(cè)催化轉(zhuǎn)化器的效 率的方法和系統(tǒng)。 背景M
在此部分的陳述只皿涉及本發(fā)明的背景信息且可能并不構(gòu)成觀有技術(shù)。
io 乙斷ethanol)，也稱(chēng)為乙基斷ethyl alcohol),是一種易燃，無(wú)色的化^tl,
其可與汽油混合向內(nèi)燃機(jī)鵬燃料。柔'隨料頓flexiblefodvehicle)具有的適 應(yīng)性能夠容許糊在不同的汽油和乙醇的共混物下運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，E85燃料包括 85%的乙醇禾卩15%的汽油的混糊。實(shí)際中的柔,糾專(zhuān)麟和方法檢測(cè)燃料 中的乙醇濃度?；谒鰸舛鹊乃?，相應(yīng)地調(diào)整空 燃料比值且控制發(fā)動(dòng)機(jī)
15 運(yùn)轉(zhuǎn)。
^j^艦程中，汽油和乙醇被氧化，而且M(H)和賄C)與空氣結(jié)合。形鵬 種化合物且釋放于尾氣物流中，，氣物流包括二氧化賄CQ2)， 7jl(H20), —氧
化賄co)，,化物(Na),未燃燒的:S(Hc)，硫氧化物(sa)以及其他的化合物。
然而，燃料中乙醇的4頓M^了尾氣中"^化碳(C0)和氮氧化物(N0》的縫。 20汽車(chē)尾氣系統(tǒng)包括催化轉(zhuǎn)化器，其3Iil將CO、 HC和NOx這些氣體化學(xué)轉(zhuǎn) 化成二氧化碳、氮?dú)夂退M(jìn)一步減少尾氣中的CO、 HC和NOx的水平。為了 合適的轉(zhuǎn)化能力，診斷規(guī)則需要周期'性監(jiān)測(cè)催化轉(zhuǎn)化器。典型的監(jiān)測(cè)方法^ffi 兩個(gè)尾氣氧氣傳繊M31鵬傳li^信號(hào)推斷催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化能力。 一個(gè)
傳/iim測(cè)與催化轉(zhuǎn)化器的進(jìn)口尾氣物流相關(guān)的氧氣水平。該進(jìn)口 02傳 §也
25是主要的反饋機(jī)構(gòu)，，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃陣空氣比值(F/A)維持在正確的化學(xué)水平上 (at the chemically correct),或者維持支持催化轉(zhuǎn)4tM^呈所需的化學(xué)計(jì)量的F/A比 值。第二個(gè)或出口02傳 監(jiān)測(cè)離開(kāi)催化轉(zhuǎn)化器的尾氣物流的氧氣濃度。離開(kāi) 的尾氣物流中過(guò)量的Oz濃度導(dǎo)致"貧燃樹(shù)lean)"傳感器信號(hào)。離開(kāi)的尾氣物 流中02的不足或缺乏導(dǎo)致"富燃樹(shù)rich)"傳MI信號(hào)。
30 傳統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器監(jiān)湖仿法涉及到存在于進(jìn)口和出口 Qz傳自之間定量化催化轉(zhuǎn)化能力的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。這些方法比較傳感器的幅值、響應(yīng)時(shí)間、響應(yīng)速
率和/或頻率組爽frequency COntent) 。所有的這些測(cè)量值都受催化轉(zhuǎn)化器的 特性~~即氧氣儲(chǔ)存容量(OSC)影響。OSC是指催化轉(zhuǎn)化驗(yàn)貧燃柳ean)剝牛 下儲(chǔ)存ilfi氧氣和在富燃秋rich)割牛下釋放氧氣的能力。當(dāng)催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化 5能力陶氏時(shí)，氧氣儲(chǔ)存和釋放的數(shù)量 >。因此，OSC的損失涉及至囀化能力 的損失。
基于OSC的催化轉(zhuǎn)化器的監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)描述于共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利 6,874,313中。Jd^方法和系統(tǒng)涉及不同鄉(xiāng)的;l;彌料。如己經(jīng)實(shí)施的，所述的
l?；D(zhuǎn)化:、 、、、 。、、 、—、
發(fā)明內(nèi)容
因此，提供了一種用于催化轉(zhuǎn)化器的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。所述的系統(tǒng)包括基于燃 .料系統(tǒng)內(nèi)的燃料成分確定燃料類(lèi)型的燃料確定模塊；基于燃茅 型選擇性地確 定化學(xué)計(jì)量的F/A比值的燃料/空氣(F/A)確定模塊；以及基于化學(xué)計(jì)量的F/A比 15值計(jì)算目標(biāo)OSC的氧氣儲(chǔ)存容量(OSC)診斷模塊，其比較目標(biāo)OSC值和參考值， 并基于比較結(jié)果診斷催化轉(zhuǎn)化器。
在其他的特征中，提供了一種診斷催化轉(zhuǎn)化器的方法。所述的方法包括 基于燃料類(lèi)型選擇性地確定化學(xué)計(jì)量的燃料/空氣比值；基于化學(xué)計(jì)量的燃料/ 空氣比值計(jì)算催化轉(zhuǎn)化器的目標(biāo)氧氣儲(chǔ)存容量(OSC);以及基于氧氣儲(chǔ)存容量診 20斷催化轉(zhuǎn)化器。
M31本文中提供的描述，其它適用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。應(yīng)該理解所述的描述
和具體的實(shí)施例僅意圖于解釋說(shuō)明的目的，而不蒙欲限制本發(fā)明的范圍。


本文中所述的附圖只用于舉例說(shuō)明的目的，而不意圖以任何方式限制本發(fā)
25明的范圍。
圖1是車(chē)輛的功能方塊圖，其包括執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的容許柔',料的催化 轉(zhuǎn)化器的診斷方法的控制猴塊。
圖2是數(shù)據(jù)流圖，^W兌明了容許柔性燃料的催化轉(zhuǎn)化器的診斷系統(tǒng)。 圖3是流程圖，，例說(shuō)明了容i^14^料的催化轉(zhuǎn)化器的診斷方法。 30 圖4是曲線圖， ^說(shuō)明了燃料的簡(jiǎn)化的化學(xué)燃燒模型。
5圖5是曲線圖，，例說(shuō)明了在 收集周期期間進(jìn)口和出口 02傳感器的響應(yīng)。
圖6是曲線圖，^例說(shuō)明了氧氣儲(chǔ)存容量(OSC)的計(jì)算。 圖7是流程圖，，例說(shuō)明了氧氣儲(chǔ)存容量(OSQ的診斷方法。 5
具體實(shí)施例方式
以下描述本質(zhì)上僅僅是示例性的而不意欲限制本發(fā)明、其應(yīng)用或使用。應(yīng) 該理解的是，貫穿附圖，相應(yīng)的附圖標(biāo)記指示相似的或相應(yīng)的零件和部件。如 在此{(lán)頓的，術(shù)語(yǔ)模塊是指專(zhuān)用的集成電斷ASIC)、電子電路、艦戮共用的、 專(zhuān)用的或集群的)和執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件或固件f辨的儲(chǔ)存器、組合邏輯電路和/ io或提供所述功能的其他適當(dāng)組件。
現(xiàn)在參考圖1 ，車(chē)輛10包括發(fā)動(dòng)機(jī)12、尾氣系統(tǒng)14和控制模塊16。發(fā)動(dòng) 機(jī)12包括進(jìn)氣歧管17、氣門(mén)(throttle)位置傳M(TPS)18和質(zhì)量空氣流量(MAF, mass air flowX專(zhuān)感器20。氣門(mén)位置傳感器18和MAF傳S^20與控偉鵬塊16 通訊。尾氣系統(tǒng)14包括催化轉(zhuǎn)化器22、前催化劑或進(jìn)口氧氣傳ifH24,以及 15后催化劑或出口氧氣傳感器26。進(jìn)口和出口氧氣傳,24,26與控律訴莫塊16通 訊以分別提供進(jìn)口和出口 F/A比值信號(hào)?？啬饶獕K16與燃料系統(tǒng)28通訊以控 制到發(fā)動(dòng)機(jī)12的燃料流量。燃料系統(tǒng)包括柔'M^料傳感器29。柔性燃料傳自 29發(fā)出燃茅膽號(hào)至啦娜莫塊16以指示燃料系統(tǒng)28中的燃料成分?；蛘?，翔 可在控制模塊16中{，虛^^性燃$4#感器方法，其利用從進(jìn)口氧氣傳感器24 20計(jì)算而習(xí)知的燃料微調(diào)(foel trim)的變化來(lái)估計(jì)燃料成分。以這種方式，控制模 塊16確定或估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)12的化學(xué)計(jì)量的F/A比值。此外，控帶擴(kuò)塊16基于在 此描述的容許柔'm料的催化轉(zhuǎn)化器診斷方法來(lái)診斷尾氣系統(tǒng)14的催化轉(zhuǎn)化器 22。
現(xiàn)在參考圖2，娜流圖鄉(xiāng)喊明了可以駄控庫(kù)訴莫塊16的容i裸性燃料 25的催化轉(zhuǎn)化器診斷系統(tǒng)的各種實(shí)施方案。根據(jù)本發(fā)明的催化轉(zhuǎn)化器診斷系統(tǒng)的 各種實(shí)施方案可包括B在控偉訴莫塊16的《if可數(shù)量的子模塊。所示的子模塊可 以組合和/或被頓一頻盼用以同樣M測(cè)催化轉(zhuǎn)化器22 o系統(tǒng)的輸入可從車(chē) 輛10內(nèi)的傳 接收，從車(chē)輛10內(nèi)其他的控帝併莫樹(shù)未顯示)接收，和/或由控 糊莫塊16內(nèi)的其他的子模樹(shù)未顯示)確定。在各種實(shí)肺案中，圖2的控制模 30塊16包括使能模塊40、燃茅檷定模塊42、燃料/空氣(F/A)比值模塊44以及氧氣儲(chǔ)存容量(OSC)診斷模塊46。
使能模塊40接幢茅縛##號(hào)48作為輸入。燃料事j條號(hào)48指示燃料系 統(tǒng)28(圖l)中的剩余燃料的狀態(tài)。使能模塊40基于燃料事件信號(hào)48確定何時(shí)發(fā) 生加燃料事件，并因此設(shè)定加燃TO件標(biāo)記50。在各種實(shí)施方案中，燃料事件 s信號(hào)48指示燃料系統(tǒng)28(圖l)當(dāng)前的燃料水平。使能模塊40比較當(dāng)前的燃料水 平和先前的燃料水平以確定何時(shí)發(fā)生加燃料事件。應(yīng)該知道的是，可以用其他 的方法來(lái)檢測(cè)加燃f轉(zhuǎn)件。燃茅輜定模塊42接收加WW件標(biāo)記50和指示燃 料系統(tǒng)28(圖1)中的燃料成分的燃糾專(zhuān)li^信號(hào)52作為輸入。基于燃糾專(zhuān)感器 信號(hào)52并在加燃料事件發(fā)生之后，燃半 定模塊42確定燃料系統(tǒng)28(圖l)中的
io燃料成分54。在各種實(shí)l^案中，燃料確定模塊42基于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)(也 即，燃半微調(diào)變化衝估計(jì)燃料成分以及基于估計(jì)成分確定燃料成分54。這些方 法消除了對(duì)燃*^(專(zhuān)自信號(hào)52的需要。
F/A比值模塊44接收燃料成分54作為輸入。基于燃料成分54， F/A比值 模塊44確定理想化學(xué)計(jì)量的F/A比值56。 OSC診斷模塊46接收化學(xué)計(jì)量的
15 F/A比值56、質(zhì)量空氣流量(MAF)58、氣門(mén)位置(TPS)60、進(jìn)口 02傳 信號(hào) 62和出口 02傳 信號(hào)64作為輸入?；诮邮招盘?hào)，OSC診斷模塊46確定 催化轉(zhuǎn)化器22(圖l)的氧氣儲(chǔ)存容量并且基于確定的OSC和參考值的比 診 斷催化轉(zhuǎn)化器22(圖1)。基于診斷，OSC診斷模塊46設(shè)定，編碼66。其中如 果診斷出故障則設(shè)定所述的失敗編碼66為真或"測(cè)試失敗"。
20 現(xiàn)在參考圖3，淑呈圖鄉(xiāng)喊明了由控制模塊16執(zhí)行的容條'M料的催 化轉(zhuǎn)化器的診斷方法。所述方法可以在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)皿程中定期1轉(zhuǎn)。在90處 控帶微Control)評(píng)估是否已經(jīng)發(fā)生加燃3lW件。如果加燃茅轉(zhuǎn)件已經(jīng)發(fā)生，貝蜒 遲診斷直到在92處準(zhǔn)確地確定燃料成分。否則控制器轉(zhuǎn)至贓94處評(píng)估當(dāng)前的 燃料成分。如果在94處燃料成分為典型的固定的烴混合物，在96 ,于預(yù)定
25值^g化學(xué)計(jì)量的F/A比值。如果燃料成分是多于一種的典型烴的備選混合物， 例如E85(85o/。乙醇與15%汽油共混)，基于燃料混合物的成分在98處計(jì)算化學(xué) 計(jì)量的F/A比值。在設(shè)定F/A比值之后，控審勝轉(zhuǎn)入在99中執(zhí)行OSC診斷。
更特別地，圖2的OSC診斷模塊46的細(xì)節(jié)和圖3的過(guò)程步驟99將會(huì)在圖 4-7的上下文中進(jìn)^H寸論。參照?qǐng)D4，烴和備^M料的簡(jiǎn)化的化學(xué)燃燒模型^
30被詳細(xì)地描述。燃燒模型基于當(dāng)量比(FR)，所述的當(dāng)量比被定義為實(shí)際F/A比值(F/A^除以所確定的化學(xué)ifS的F/A比值(F/Aw^)。在Oz釋放(即，富^m發(fā)
動(dòng)m^轉(zhuǎn))周期期間，化學(xué)燃燒模型為
(1-u)CxH丫 + (u) CvH(2v+1> OH + (1/FR》(a)02 — 卜2(1-1/Fr )(a)+(1-u)x+(u.v)lC02 + [2(1-1/FR )(a)CO +(y/2)(1-u)+(u)(v+1)H20.
在02儲(chǔ)存周期期間，化學(xué)燃燒模型為
(1-u)CxHY + (u) CvH(2v+1> OH + (1/FR)(a)02 —
[(1-u)x+(u'v)lC02 +(1/FR-1)(a))02 + 5 ,(1-u)+(u)(v+1)H20.
其中a， u， v, x是系數(shù)。系數(shù)a表示由以下等式確定的簡(jiǎn)化常量
a-(1-u)(x+y/4)+(3/2)(u'v).
系數(shù)u恭示全部燃料混合物的燃料混合物中醇的比值。系數(shù)v標(biāo)醇燃料的分 子中碳原子的數(shù)目。系數(shù)x表示非醇烴燃料的分子中碳原子的數(shù)目。系數(shù)y表 o示非醇;)^燃料的分子中的氫原子。
02釋放周期需要催化齊偽尾氣中每摩爾過(guò)量的CO釋放1/2摩爾的02以完
錄化CO。02儲(chǔ)存周期需要催化齊l偽尾氣中每摩爾31M的Q2儲(chǔ)存1摩爾的Qz。
由催化劑釋放的02和在F/A加料混和物(charge mixture)中的進(jìn)口 02質(zhì)量的比值 為
15 [2(1-1/FR)(a)/l2(1/FR)(a)l = FR-1
正數(shù)表示02釋放，負(fù)數(shù)恭示02儲(chǔ)存。
如圖4的曲線所示，當(dāng)Fr大于l(即富燃料發(fā)動(dòng)t腿轉(zhuǎn))時(shí)，催化轉(zhuǎn)化器22 內(nèi)儲(chǔ)存的02被釋放。當(dāng)FR小于l(即貧燃料發(fā)動(dòng)t腿椅時(shí)，縫的02被儲(chǔ)存。 被釋放的氧氣的速率和與F/A混，相關(guān)的質(zhì)量空氣速^(the mass air rate)的比 20值為
(Moz/M的XFr-1);每秒02克掛每秒空氣克數(shù)。
Mq2是一摩爾空氣中02的質(zhì)量。M s^是空氣的平均摩爾質(zhì)量。
02的摩爾比與空氣的摩爾比的比值被假定為常數(shù)。
OSC診斷在發(fā)動(dòng)機(jī)12的燃料切斷模式過(guò)程中執(zhí)行。燃料切斷模式在車(chē)輛
8超P脇動(dòng)(ovemm)條件下發(fā)生，例如糊10向下滑4f(coastdownhill)時(shí)。燃料切 斷模式可以i!31氣門(mén)位置60和進(jìn)氣歧管壓力來(lái)確定。當(dāng) 料切斷模式時(shí)，發(fā) 動(dòng)機(jī)12的尾氣物流的F/A比值等于零。在發(fā)動(dòng)機(jī)12于燃料切斷模式運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)定 時(shí)段并且被用信號(hào)告知以返回正常運(yùn)辯或非燃料切斷模式)后，OSC診斷開(kāi)始。 5更具體地，校準(zhǔn)預(yù)定時(shí)段以,氧氣完全使催化轉(zhuǎn)化器22飽和。
現(xiàn)在參考圖5和6，時(shí)間H)指示OSC診斷的開(kāi)始。最初，F(xiàn)R被指定為固 定的富燃料百分比。指定當(dāng)量比為固定的富燃料百分比，其結(jié)果是F/A媒大于 F/Aim*。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12在富燃料剝牛下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)口氧氣傳繊24檢測(cè)到富燃 料的轉(zhuǎn)變并且相應(yīng)地向控娜莫塊16發(fā)出信號(hào)。進(jìn)口氧氣傳麟24達(dá)到參考信
io號(hào)所需的延遲時(shí)間被指示為t a。ss。參考信號(hào)指示何時(shí)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)12的尾氣達(dá) 到F/A ^ 。出口氧氣傳感器26檢測(cè)到富燃料的轉(zhuǎn)變而且相應(yīng)地向控制模塊16 發(fā)出信號(hào)。出口氧氣傳S^信號(hào)64被相對(duì)于進(jìn)口氧氣傳感器信號(hào)62延遲。出 口氧氣傳SH 26超ij參考信號(hào)所需的轉(zhuǎn)變時(shí)間被指示為t出。鵬。預(yù)定量的空氣 (例如大約1.5g)^Bl惰性催化轉(zhuǎn)化器22(圖I)所需的滯后時(shí)間被指示為t滯后。
15 OSC診斷模塊46(圖2)確定其間計(jì)算催化轉(zhuǎn)化器22(圖l)的目標(biāo)OSC的目
標(biāo)時(shí)間。被指示為t目標(biāo)的目標(biāo)時(shí)間基于t tt口鵬、t出口鵬和t滯后。更具體地，OSC診 斷模塊46監(jiān)測(cè)進(jìn)口和出口傳 |信號(hào)62， 64以確定t進(jìn)口鵬和t出口鵬。OSC診斷 模塊46估計(jì)^作為使固定質(zhì)量的空氣在氧氣傳 之間通過(guò)所需的時(shí)間間隔 t滯^K an一膽jas/MAF(t ^)
20此^l呈假定至測(cè)試結(jié)束的尾氣流動(dòng)條件是已知的。參照?qǐng)D4，測(cè)試結(jié)束的
時(shí)間可被估計(jì)為
此時(shí)間常量將隨催化劑的OSC而變化并且直到觀賦剝牛通過(guò)后才能夠被 確定。另外，在診斷期間，空氣的質(zhì)量流動(dòng)速率在本質(zhì)上是瞬時(shí)的并且不能被 25假定為是常量。因?yàn)檫@些原因，MAF58在轉(zhuǎn)變周期的固定持續(xù)時(shí)間子區(qū)間內(nèi)取 平均值并且被儲(chǔ)存。然后，所估計(jì)的滯后周期ilil所儲(chǔ)存的MAF 58的向后積 棘計(jì)算，從M,開(kāi)始，當(dāng)總和等于K^膽—鄉(xiāng)時(shí)終止。根據(jù)定義，絲M wa^rt滯s時(shí)發(fā)生。目標(biāo)時(shí)間為
t目t^t出口JES"t進(jìn)口ifig-t滯后
30 目標(biāo)時(shí)間為剛好在F/A變?yōu)榇笥诨瘜W(xué)itfi的F/A 56之后的時(shí)間周期。除了監(jiān)測(cè)上述時(shí)間之外，OSC診斷模塊46儲(chǔ)存進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)12的質(zhì)量空氣 流量(MAF)的子區(qū)間平均值以及FJM嘗的MAF期間(見(jiàn)圖6)。子區(qū)間被定義為 與MAF和FR期間相關(guān)聯(lián)的M采樣辨data sample rate)的MW咅。此方法不排
除使子區(qū)間等于采樣率和基于單值的子區(qū)間平均值。然而，控制模塊儲(chǔ)存器的
5更有效的應(yīng)用可以在不顯著地影響通過(guò)規(guī)定較大子區(qū)間而計(jì)算的OSC的準(zhǔn)確性
的情況下獲得。來(lái)自MAF傳感器20的MAF 58作為信號(hào)提供給控制模塊16。
源于簡(jiǎn)化的02釋放模型的逐漸增加的OSC由以下關(guān)系^^: aOSC - ocMAF(t) x卯FR(t) - 1at
其中逐漸增加的OSC以每單位時(shí)間儲(chǔ)存的氧氣的克數(shù)計(jì)量，a是1摩爾空 io氣中氧氣的質(zhì)量被除以1摩爾空氣的質(zhì)量，而|3是旨催化轉(zhuǎn)化器中質(zhì)量空氣 流量分?jǐn)?shù)。優(yōu)選地，對(duì)于如圖1所示的具有單一的催化轉(zhuǎn)化器22的尾氣系統(tǒng)， P等于1 。對(duì)于每N/2個(gè)汽缸具有一個(gè)催化轉(zhuǎn)化器的尾氣系M說(shuō)，p等于0.5。 在t ^處的OSC由在目標(biāo)周期中逐漸增加的OSC的數(shù)值積分或總和， OSC = a x (3 x T x S|MAF(nT)MFR(nT) - " . n=o到t目WT
15 其中T標(biāo)取樣娜周期，MAF(nT)表示在時(shí)間nT處的MAF， Fr(iiT)表
示在時(shí)間nT處的燃料當(dāng)量比。此關(guān)系的^ii，形式被表示為
OSC = {HMAF(nT)xFR(nT)-,F(nT)} x (a x (3 x T),"至,j t臥/r
此形式的小舍入誤差的數(shù)值積累傾向更小。
一旦出口氧氣傳繊26獲得參考信號(hào)(即，檢測(cè)來(lái)自催化轉(zhuǎn)化器的尾氣的 20 F/A鵬一，OSC診斷模塊46便確定目標(biāo)OSC。再次參考圖6，為了確定目標(biāo) OSC, OSC診斷模塊46根據(jù)前述的優(yōu)選OSC關(guān)系計(jì)算OSC。 OSC診斷模塊 46在目標(biāo)時(shí)間內(nèi)對(duì)儲(chǔ)存的Fr州崇MAF和儲(chǔ)存的MAF測(cè)量結(jié)鵬，巧只分。其 對(duì)應(yīng)于位于其各自的曲線下方的區(qū)域。這些區(qū)域間的差由兩條曲線之間的區(qū)域 圖示,，其被乘以常量axpxT,以獲得目標(biāo)周期內(nèi)的OSC。如果非比例(unscaled) 25結(jié)果是期望的話，常量作為可任選被忽略的標(biāo)量(scaler)。將計(jì)算的OSC與參考 OSC值比較以確定催化轉(zhuǎn)化器22 M^是，。
參照?qǐng)D7,流程圖鄉(xiāng)ij說(shuō)明了ilil圖2的OSC診斷模塊46執(zhí)行的和圖3 的娘呈步驟99中所示的OSC診斷方法?？貛i定是否在100處存在燃料切 斷模式。如果燃料切斷模式不存在，控制器返回。否則，控制M啟動(dòng)監(jiān)測(cè)之 30鵬102、 104和106檢辦定的^(牛。在102處，控偉i鵬定發(fā)動(dòng)機(jī)12是否處確定是否催化轉(zhuǎn)化器22己經(jīng);ii^運(yùn)轉(zhuǎn)^Jt。如果 在104處,沒(méi)有超1」，控庫(kù)i擺返回到100。如果溫度已經(jīng)^ij,控偉1，106 5處繼續(xù)。在106處，控制器確定是否催化轉(zhuǎn)化器22已經(jīng)暴^^空氣流中足夠的 時(shí)間以達(dá)到氧氣飽和。如果催化轉(zhuǎn)化器22沒(méi)有充分 露，控帝藤返回到100。 如果催化轉(zhuǎn)化器22己經(jīng)充分麟露，控制翻108處戰(zhàn)動(dòng)機(jī)12離幵腦切 斷模^啟動(dòng)OSC診斷。
在離開(kāi)燃料切斷模式后，控庫(kù)i勝在110姆旨令FR為固定的富燃科y。。在112
io處，控律幡{頓如上所述的MAF傳繊20不,記錄MAF和FR補(bǔ)償?shù)腗AF 的子區(qū)間的測(cè)量結(jié)果。在114處，控庫(kù)幡5IJ^口和出口氧氣傳麟24, 26的 信號(hào)。在116處，控制翻定是否出口氧氣傳麟26已鄉(xiāng)磁慘考信號(hào)。如果 出口氧氣傳感器26己纟戰(zhàn)到參考信號(hào)，控審鵬118雌續(xù)。如果沒(méi)達(dá)到參考 信號(hào)，控諱螺返回到U2。在118處，控制器從中確定t出。鵬、t進(jìn)。鵬、t鵬以及t
15鵬。在124處，控制器j頓戰(zhàn)優(yōu)選的差分方程相對(duì)于目標(biāo)時(shí)間積分被儲(chǔ)存的 OSC相關(guān)量并獲得目標(biāo)OSC值。在126處，控偉幡評(píng)估目標(biāo)OSC值。如果目 標(biāo)OSC不高于參考值，在128姬旨示測(cè)試失敗。如果目標(biāo)OSC高于參考值， 在122處指示測(cè)UMii。
本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)在能從前面的描述中認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的寬泛教導(dǎo)能夠以
20多種形式實(shí)現(xiàn)。因此，雖然本發(fā)明結(jié)合其特定實(shí)例進(jìn)行描述，但本發(fā)明的真實(shí) 范圍不應(yīng)被此限定，因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員在對(duì)附圖、說(shuō)明書(shū)和以下權(quán)利要求研 究后，其它變化將變得顯而易見(jiàn)。
ii
權(quán)利要求
1、一種用于催化轉(zhuǎn)化器的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括基于燃料系統(tǒng)內(nèi)的燃料確定燃料成分的燃料確定模塊；基于燃料成分選擇性地確定化學(xué)計(jì)量的F/A比值的燃料/空氣(F/A)確定模塊；以及基于化學(xué)計(jì)量的F/A比值計(jì)算目標(biāo)OSC的氧氣儲(chǔ)存容量(OSC)診斷模塊，其比較目標(biāo)OSC值和參考值，并基于比較結(jié)果診斷催化轉(zhuǎn)化器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括檢測(cè)加燃料事件的使能模塊，并 io且其中燃料確定模塊在加燃料事件發(fā)生之后確定燃料成分。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中所述的使能模±央基于當(dāng)前和先前的燃料水 平檢測(cè)所述的加燃鵬件。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中當(dāng)燃料成分是單一規(guī)格的烴燃料時(shí)，所述 的F/A比值模塊設(shè)定化學(xué)計(jì)量的F/A比值為預(yù)定值。
5、根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中當(dāng)燃料成分由一種以上烴燃料的共混物組 成時(shí)，所述的F/A比值模塊計(jì)算所述的化學(xué)itl:的F/A比值。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括產(chǎn)生信號(hào)的;^料傳 ，所述信 號(hào)指示燃料系統(tǒng)內(nèi)的燃料成分。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中 料切斷周期之后，所述的OSC診斷 20模塊基于化學(xué)計(jì)量的F/A比值初始化富燃，件，計(jì)算被催化轉(zhuǎn)化器釋放的氧，量，以及基于氧氣質(zhì)ii十算在目標(biāo)時(shí)間周期內(nèi)的目標(biāo)OSC。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所述的OSC診斷模塊基于檢測(cè)第一F/A 比值的進(jìn)口艦時(shí)間以及檢測(cè)第一F/A比值的出口延遲時(shí)間確定目標(biāo)時(shí)間周期。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括進(jìn)口傳麟，其產(chǎn)生指/^SA 25催化轉(zhuǎn)化器的尾氣的第一氧氣水平的進(jìn)口傳感器信號(hào)并且其中基于進(jìn)口傳S^信號(hào)確定進(jìn)口延遲時(shí)間。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括出口傳感器，其產(chǎn)生指示離開(kāi) 催化轉(zhuǎn)化器的尾氣的第二氧氣水平的出口傳感器信號(hào)并且其中基于出口傳感器 信號(hào)確定出口延遲時(shí)間。
11、 一種診斷催化轉(zhuǎn)化器的方法，包括基于燃料成，擇性地確定化學(xué)計(jì)量的燃料/空氣比值； 基于化學(xué)計(jì)量的燃料/空氣比值計(jì)算催化轉(zhuǎn)化器的目標(biāo)氧氣儲(chǔ)存容量(osq;以及基于氧氣儲(chǔ)存容影會(huì)斷催化轉(zhuǎn)化器。
12、根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，進(jìn)一步包括.-接附旨示燃料系統(tǒng)內(nèi)的燃料成分的燃糾專(zhuān)感器信號(hào)；以及 基于燃糾專(zhuān)^信號(hào)確定燃料成分。
13、根據(jù)權(quán)利要求12的方法，進(jìn)一步包括接收指示加 4事件發(fā)生的燃料 事fm號(hào)，并且其中在加燃料事件之后確定燃料成分。
14、根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中當(dāng)燃料成分指示為單一規(guī)格的烴燃料時(shí)， 所述的選擇性地確定進(jìn)一步包括確定化學(xué)計(jì)量的F/A比值為預(yù)定值。
15、 根據(jù)權(quán)利要求u的方法，其中當(dāng)燃料成分指示為一種以上的;l;，料共混物時(shí)，所述的選擇性地確定進(jìn)一步包括計(jì)算化學(xué)計(jì)量的F/A比值。
16、 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其進(jìn)一步包括 料切斷周期內(nèi)用氧氣使催化轉(zhuǎn)化^^包和； 料切斷周期之后基于化學(xué)計(jì)量的F/A比值使發(fā)動(dòng)機(jī)在富燃料割牛下運(yùn)轉(zhuǎn)；基于itA發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的質(zhì)量空氣流Si十算催化轉(zhuǎn)化器釋放的氧氣質(zhì)量；以及 其中計(jì)算目標(biāo)OSC進(jìn)一步基于在目標(biāo)時(shí)間周期內(nèi)釋放的氧，量。
17、根據(jù)權(quán)利要求16的方法，所述的計(jì)算進(jìn)一步包括確鄉(xiāng)口氧氣傳 的第一延遲時(shí)間以檢測(cè)第一F/A比值；確定出口氧氣傳繊的第二延遲時(shí)間以檢測(cè)第一F/A比值；以及基于第一和第二g時(shí)間計(jì)算目標(biāo)時(shí)間周期。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其進(jìn)一步包括 確定ii^圣惰性催化轉(zhuǎn)化器的空，量所需的傳送滯后時(shí)間；以及基于傳送滯后時(shí)間計(jì)算目標(biāo)時(shí)間周期。
19、 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中所述的診斷包括基于比較目標(biāo)OSC值 和參考M診斷催化轉(zhuǎn)化器。
20、 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其進(jìn)一步包括基于所述的催化轉(zhuǎn)化器的診斷來(lái)設(shè)定故障編碼。
全文摘要
提供了一種用于催化轉(zhuǎn)化器的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。所述的系統(tǒng)包括基于燃料系統(tǒng)內(nèi)的燃料的傳感成分確定燃料成分的燃料確定模塊；基于燃料成分選擇性地確定化學(xué)計(jì)量的F/A比值的燃料/空氣(F/A)確定模塊；以及基于化學(xué)計(jì)量的F/A比值計(jì)算目標(biāo)OSC的氧氣儲(chǔ)存容量(OSC)診斷模塊，其比較目標(biāo)OSC值和參考值，并基于比較結(jié)果診斷催化轉(zhuǎn)化器。
文檔編號(hào)F01N11/00GK101440739SQ200710185739
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月20日
發(fā)明者J·R·于爾吉爾 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作公司