排氣傳感器診斷和控制自適應的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及排氣傳感器診斷和控制自適應。提供了用于調(diào)整耦聯(lián)在發(fā)動機排氣裝置中的排氣傳感器的前饋控制器的方法和系統(tǒng)。在一個實施例中，該方法包含響應于來自排氣傳感器的前饋控制器的排氣氧反饋而調(diào)整燃料噴射，以及響應于氧傳感器退化的類型而調(diào)整前饋控制器的一個或多個參數(shù)。以此方式，可以基于退化行為的類型和大小自適應前饋控制器，以增加空氣-燃料控制系統(tǒng)的性能。
【專利說明】排氣傳感器診斷和控制自適應
【背景技術】
[0001]具有前饋(anticipatory)控制器的排氣傳感器可以設置在車輛的排氣系統(tǒng)中，以檢測從車輛的內(nèi)燃發(fā)動機中排出的排氣的空燃比。排氣傳感器讀數(shù)可以用來控制內(nèi)燃發(fā)動機的運轉，以推動車輛。
[0002]排氣傳感器的退化會引起可能導致排放增加和/或車輛駕駛性能減低的發(fā)動機控制退化。因此，排氣傳感器退化的準確確定和隨后對前饋控制器參數(shù)的調(diào)整可以降低基于來自退化的排氣傳感器的讀數(shù)的發(fā)動機控制的可能性。具體地，排氣傳感器可以表現(xiàn)出六種離散類型的退化行為。退化行為類型可以分成過濾型退化行為和延遲型退化行為。表現(xiàn)出過濾型退化行為的排氣傳感器會具有退化的時間常數(shù)的傳感器讀數(shù)，而表現(xiàn)出延遲型退化行為的排氣傳感器會具有退化的時間延遲的傳感器讀數(shù)。響應于傳感器退化，可以調(diào)整前饋控制器參數(shù)，以增加退化的排氣傳感器的讀數(shù)的準確性。
[0003]響應于退化的行為而調(diào)整排氣傳感器的前饋控制器參數(shù)的以前方法包括，不考慮傳感器退化的類型和大小而減小前饋控制器增益。在一個示例中，為了維持前饋控制器系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可以積極地減小控制器增益，以降低系統(tǒng)不穩(wěn)定性。然而，以此方式調(diào)整控制器參數(shù)會導致空氣燃料控制系統(tǒng)的性能降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明人已經(jīng)認識到上述問題，并且已經(jīng)確定了用于響應于氧傳感器退化的類型而調(diào)整排氣傳感器的前饋控制器的一個或多個參數(shù)的方法。氧傳感器退化的類型可以包括過濾退化或延遲退化。在一個示例中，可以通過大于預期時間常數(shù)的退化時間常數(shù)指示過濾退化，以及可以通過大于預期時間延遲的退化時間延遲指示延遲退化。可以從退化時間常數(shù)和/或退化時間延遲確定傳感器退化的大小。調(diào)整前饋控制器的一個或多個參數(shù)可以包括調(diào)整比例增益、積分增益、控制器時間常數(shù)和控制器時間延遲。控制器時間常數(shù)和時間延遲可以被前饋控制器的延遲補償器使用。
[0005]在一個示例中，響應于延遲退化可以以第一量調(diào)整前饋控制器的參數(shù)，以及響應于過濾退化可以以第二不同量調(diào)整前饋控制器的參數(shù)。然后可以響應于來自前饋控制器的排氣氧反饋而調(diào)整發(fā)動機的燃料噴射。調(diào)整參數(shù)的量可以進一步基于退化時間常數(shù)和/或退化時間延遲的大小。因此，可以基于退化行為的類型和大小自適應前饋控制器。以此方式，可以增加空氣-燃料控制系統(tǒng)的性能。
[0006]當單獨或結合附圖時從以下【具體實施方式】看，本發(fā)明的上述優(yōu)點和其它優(yōu)點以及特征將是明顯的。
[0007]應當理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹構思的選擇，這些構思在【具體實施方式】中被進一步描述。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵或基本特征，要求保護的主題的范圍被緊隨【具體實施方式】之后的權利要求唯一地限定。此外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0008]圖1示出了包括排氣傳感器的車輛的推進系統(tǒng)的實施例的示意圖。
[0009]圖2示出了表示排氣傳感器的對稱過濾型退化行為的曲線圖。
[0010]圖3示出了表示排氣傳感器的非對稱濃至稀(rich-to-lean)過濾型退化行為的曲線圖。
[0011]圖4示出了表示排氣傳感器的非對稱稀至濃(lean-to-rich)過濾型退化行為的曲線圖。
[0012]圖5示出了表示排氣傳感器的對稱延遲型退化行為的曲線圖。
[0013]圖6示出了表示排氣傳感器的非對稱濃至稀延遲型退化行為的曲線圖。
[0014]圖7示出了表示排氣傳感器的非對稱稀至濃延遲型退化行為的曲線圖。
[0015]圖8示出了對被命令進入DFSO的示例退化排氣傳感器響應的曲線圖。
[0016]圖9是圖示用于基于退化類型和大小調(diào)整排氣傳感器的前饋控制器的參數(shù)的方法的流程圖。
[0017]圖10是圖示用于基于過濾退化行為確定氣傳感器的前饋控制器的調(diào)整參數(shù)的方法的流程圖。
[0018]圖11是圖示用于基于延遲退化行為確定氣傳感器的前饋控制器的調(diào)整參數(shù)的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]以下描述涉及用于調(diào)整被耦聯(lián)在發(fā)動機排氣裝置中的排氣傳感器(諸如圖1所示的排氣傳感器)的前饋控制器的系統(tǒng)和方法。具體地，可以響應于氧傳感器退化的類型而調(diào)整前饋控制器的一個或多個參數(shù)。在圖2-7介紹了排氣傳感器(例如，排氣氧傳感器)的六種類型的退化行為。六種類型的退化行為可以分成兩組:過濾型退化和延遲時間退化?？梢酝ㄟ^傳感器響應的退化時間常數(shù)指示過濾型退化，并且可以通過傳感器響應的退化時間延遲指示延遲型退化。可以基于退化的大小和類型調(diào)整前饋控制器的參數(shù)，由此改變排氣傳感器的輸出。圖9介紹了用于基于退化的類型和大小調(diào)整排氣傳感器的前饋控制器的參數(shù)并且隨后調(diào)整發(fā)動機的燃料噴射的方法。圖10和11示出了用于基于退化行為確定前饋控制器的調(diào)整參數(shù)的方法。以此方式，可以基于退化行為的類型和大小自適應前饋控制器，以增加空氣-燃料控制系統(tǒng)的性能。
[0020]圖1是不出多氣缸發(fā)動機10的一個汽缸的不意圖，多氣缸發(fā)動機10可以被包括在車輛的推進系統(tǒng)中，其中排氣傳感器126可以用來確定由發(fā)動機10產(chǎn)生的排氣的空燃t匕。空燃比(以及其他運轉參數(shù))可以用于發(fā)動機10在各種運轉模式下的反饋控制。發(fā)動機10可以至少部分地由包括控制器12的控制系統(tǒng)以及經(jīng)由輸入裝置130來自車輛操作者132的輸入來控制。在這個示例中，輸入裝置130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動機10的燃燒室(即汽缸)30可以包括燃燒室壁32，活塞36設置在其中。活塞36可以耦聯(lián)至曲軸40，使得活塞的往復運動轉換為曲軸的旋轉運動。曲軸40可以經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)耦聯(lián)至車輛的至少一個驅動輪。此外，啟動馬達可以經(jīng)由飛輪耦聯(lián)至曲軸40，以實現(xiàn)發(fā)動機10的啟動運轉。
[0021 ] 燃燒室30可以經(jīng)由進氣道42從進氣歧管44接收進氣，并且可以經(jīng)由排氣道48排出燃燒氣體。包括節(jié)流板64的節(jié)氣門62可以提供在進氣歧管44與進氣道42之間，用于改變提供給發(fā)動機汽缸的進氣的流速和/或壓力。調(diào)整節(jié)流板64的位置可以增大或減小節(jié)氣門62的開口，由此改變進入發(fā)動機汽缸的進氣的質(zhì)量空氣流量或流速。例如，通過增大節(jié)氣門62的開口，可以增加質(zhì)量空氣流量。相反，通過減小節(jié)氣門62的開口，可以減少質(zhì)量空氣流量。以此方式，調(diào)整節(jié)氣門62可以調(diào)整進入燃燒室30用于燃燒的空氣量。例如,通過增加質(zhì)量空氣流量,可以增加發(fā)動機的扭矩輸出。
[0022]進氣歧管44和排氣道48可以經(jīng)由各自的進氣門52和排氣門54與燃燒室30選擇性地連通。在一些實施例中，燃燒室30可以包括兩個或更多個進氣門和/或兩個或更多個排氣門。在這個示例中，可以經(jīng)由各自的凸輪致動系統(tǒng)51和53通過凸輪致動控制進氣門52和排氣門54。凸輪致動系統(tǒng)51和53均可以包括一個或多個凸輪，并且可以使用可由控制器12運轉以改變氣門運轉的凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(VCT)、可變氣門正時(VVT)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)中的一個或多個。進氣門52和排氣門54的位置可分別由位置傳感器55和57確定。在可替代的實施例中，進氣門52和/或排氣門54可以通過電氣門致動控制。例如，汽缸30可以可替代地包括經(jīng)由電力氣門驅動控制的進氣門和經(jīng)由包括CPS和/或VCT系統(tǒng)的凸輪致動控制的排氣門。
[0023]燃料噴射器66被顯示為以如下構造布置在進氣歧管44中，該構造提供向燃燒室30上游的進氣口的所謂的燃料的氣口噴射。燃料噴射器66可以經(jīng)由電子驅動器68與從控制器12接收的信號FPW的脈沖寬度成比例地噴射燃料。燃料可以通過包括燃料箱、燃料泵和燃料管路的燃料系統(tǒng)(未示出)輸送至燃料噴射器66。在一些實施例中，燃燒室30可以可替代地或另外地包括直接耦聯(lián)至燃燒室30的燃料噴射器，該燃料噴射器用于以所謂的直接噴射的方式將燃料直接噴射到燃燒室30中。
[0024]在選定的運轉模式下，響應于來自控制器12的點火提前信號SA，點火系統(tǒng)88可以經(jīng)由火花塞92向燃燒室30提供點火火花。盡管示出了火花點火部件，但在一些實施例中，在具有或不具有點火火花的情況下都可以以壓縮點火模式使發(fā)動機10的燃燒室30或一個或多個其他燃燒室運轉。
[0025]排氣傳感器126被顯示為耦聯(lián)至排放控制裝置70上游的排氣系統(tǒng)50的排氣道48。排氣傳感器126可以是用于提供排氣空燃比指示的任何合適的傳感器，例如線性氧傳感器或UEGO (通用或寬域排氣氧傳感器)、雙態(tài)氧傳感器或EG0、HEG0 (加熱型EGO) >NOx,HC或CO傳感器。在一些實施例中，排氣傳感器126可以是設置在排氣系統(tǒng)中的多個排氣傳感器中的第一個。例如，另外的排氣傳感器可以設置在排放控制裝置70的下游。
[0026]排放控制裝置70被顯示為沿排氣傳感器126下游的排氣道48布置。排放控制裝置70可以是三元催化劑(TWC)、Ν0χ捕集器、各種其他排放控制裝置或其組合。在一些實施例中，排放控制裝置70可以是設置在排氣系統(tǒng)中的多個排放控制裝置中的第一個。在一些實施例中，在發(fā)動機10的運轉期間，排放控制裝置70可以通過使發(fā)動機中的至少一個汽缸在特定空燃比內(nèi)運轉而周期性地重置。
[0027]控制器12在圖1被示為微型計算機，其包括微處理器單元102、輸入/輸出端口104、在這個具體示例中作為只讀存儲器芯片106示出的用于可執(zhí)行程序和校準數(shù)值的電子存儲介質(zhì)、隨機存取存儲器108、?；畲鎯ζ?10和數(shù)據(jù)總線。控制器12可以接收來自耦聯(lián)至發(fā)動機10的傳感器的各種信號，除了之前所討論的那些信號外，還包括來自質(zhì)量空氣流量傳感器120的進氣質(zhì)量空氣流量計(MAF)的測量；來自耦聯(lián)至冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動機冷卻劑溫度(ECT);來自耦聯(lián)至曲軸40的霍爾效應傳感器118 (或其他類型)的表面點火感測信號(PIP);來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP);以及來自傳感器122的歧管絕對壓力信號MAP。發(fā)動機轉速信號RPM可以通過控制器12由信號PIP產(chǎn)生。來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號MAP可以用來提供進氣歧管內(nèi)的真空或壓力的指示。注意，可以使用上述傳感器的各種組合，例如有MAF傳感器而沒有MAP傳感器，反之亦然。在理論配氣比的運轉期間，MAP傳感器可以給出發(fā)動機扭矩的指示。此外，該傳感器連同所檢測的發(fā)動機轉速可以提供進入氣缸內(nèi)的充氣(包括空氣)的估算。在一個示例中，也用作發(fā)動機轉速傳感器的傳感器118可以在曲軸的每次旋轉產(chǎn)生預定數(shù)量的等間距脈沖。
[0028]此外，上述信號中的至少一些可以在各種排氣傳感器退化確定方法中使用，這將在下文中進一步描述。例如，發(fā)動機轉速的倒數(shù)可以用來確定與噴射-進氣-壓縮-膨脹-排氣循環(huán)相關的延遲。作為另一示例，速度的倒數(shù)(或MAF信號的倒數(shù))可以用來確定與排氣從排氣門54到排氣傳感器126的通過相關的延遲。上述不例以及發(fā)動機傳感器信號的其他應用可以用來確定被命令空燃比改變與排氣傳感器響應速率之間的時間延遲。
[0029]在一些實施例中，可以在專用控制器140中進行排氣傳感器退化確定與校準。專用控制器140可以包括處理設備142,以負責與排氣傳感器126的退化確定的產(chǎn)生、校準以及確認相關的信號處理。具體地，對于車輛的動力系統(tǒng)控制模塊(PCM)的處理設備而言，用來記錄排氣氧傳感器的響應速率的樣本緩沖器(例如，每排發(fā)動機每秒產(chǎn)生大約100個樣本)可能過大。因此，專用控制器140可以與控制器12可操作地耦聯(lián)，以進行排氣傳感器退化確定。注意，專用控制器140可以接收來自控制器12的發(fā)動機參數(shù)信號，并且可以向控制器12發(fā)送發(fā)動機控制信號和退化確定信息以及其他通信。
[0030]排氣傳感器126可以包含前饋控制器。在一個示例中，前饋控制器可以包括PI控制器和延遲補償器(諸如史密斯預估器(例如，SP延遲補償器))。PI控制器可以包含比例增益Kp和積分增益I。史密斯預估器可以用于延遲補償，并且可以包括時間常數(shù)IVsp和時間延遲TD_SP。因此，比例增益、積分增益、控制器時間常數(shù)和控制器時間延遲可以是排氣傳感器的前饋控制器的參數(shù)。調(diào)整這些參數(shù)可以改變排氣傳感器126的輸出。例如，調(diào)整上述參數(shù)可以改變由排氣傳感器126產(chǎn)生的空燃比讀數(shù)的響應速率。響應于排氣傳感器的退化，可以調(diào)整在上面列出的控制器參數(shù)，以補償退化，并且增加空燃比讀數(shù)的準確性，由此增加發(fā)動機控制和性能。專用控制器140可以被可通信地耦聯(lián)至前饋控制器。因此，專用控制器140和/或控制器12可以基于利用任何可用的診斷方法確定的退化類型調(diào)整前饋控制器的參數(shù)，這將在下文中進行描述。在一個示例中，可以基于退化的大小和類型調(diào)整排氣傳感器的控制器參數(shù)。在下文中參照圖2-7討論六種類型的退化行為。在下文中參照圖9-11介紹調(diào)整排氣傳感器的控制器的增益、時間常數(shù)和時間延遲的進一步細節(jié)。
[0031]注意，存儲介質(zhì)只讀存儲器106和/或處理設備142可以用計算機可讀數(shù)據(jù)編程，該計算機可讀數(shù)據(jù)表示可由處理器102和/或專用控制器140執(zhí)行、用于執(zhí)行以下所述方法以及其他變型的指令。
[0032]如上所述，可以基于由排氣傳感器在濃至稀轉變和/或稀至濃轉變過程中產(chǎn)生的空燃比讀數(shù)的響應速率的延遲所表示的六種離散行為中的任一種，或在一些示例中每一種，確定排氣傳感器退化。圖2-7各示出了表示六種離散類型的排氣傳感器退化行為其中一種的曲線圖。曲線圖標繪了空燃比(λ)與時間(秒)。在每個曲線圖中，虛線表示被命令的λ信號，其可以發(fā)送給發(fā)動機部件(例如，燃料噴射器、汽缸氣門、節(jié)氣門、火花塞等)，以產(chǎn)生經(jīng)過(progresses through)包含一個或多個稀至濃轉變和一個或多個濃至稀轉變的循環(huán)的空燃比。在所描述的附圖中，發(fā)動機進入以及退出減速燃料切斷(例如，DFS0)。在每個曲線圖中，短劃線表示排氣傳感器的預期的λ響應時間。在每個曲線圖中，實線表示將由退化的排氣傳感器響應于被命令的λ信號而產(chǎn)生的退化λ信號。在每個曲線圖中，雙箭頭線表示給出的退化行為類型與預期λ信號不同之處。
[0033]圖1的系統(tǒng)可以提供用于包括如下發(fā)動機的車輛的系統(tǒng)，所述發(fā)動機包括燃料噴射系統(tǒng)和耦聯(lián)在發(fā)動機的排氣系統(tǒng)中的排氣傳感器，所述排氣傳感器具有前饋控制器。該系統(tǒng)還可以包括包含可執(zhí)行指令的控制器，以便響應排氣傳感器的退化而調(diào)整前饋控制器的一個或多個參數(shù)，其中調(diào)整量基于排氣傳感器的退化行為的大小和類型。另外，可以基于來自前饋控制器的排氣氧反饋調(diào)整燃料噴射系統(tǒng)的燃料量和/或正時。
[0034]圖2示出了表示可由退化的排氣傳感器表現(xiàn)出的第一種類型的退化行為的曲線圖。第一種類型的退化行為是對稱過濾型，其包括對用于濃至稀和稀至濃調(diào)節(jié)的被命令λ信號的緩慢排氣傳感器響應。換句話說，退化的λ信號會在預期的時間開始濃至稀和稀至濃的轉變，但響應速率會低于預期的響應速率，這會導致稀和濃峰值時間減少。
[0035]圖3示出了表示可由退化的排氣傳感器表現(xiàn)出的第二種類型的退化行為的曲線圖。第二種類型的退化行為是非對稱濃至稀過濾型，其包括對用于從濃轉變至稀空燃比的被命令λ信號的緩慢排氣傳感器響應。這種行為類型會在預期的時間開始濃至稀的轉變，但響應速率會低于預期的響應速率，這會導致稀峰值時間減少。這種類型的行為可以被認為是非對稱的，因為排氣傳感器的響應在從濃至稀的轉變過程中緩慢(或低于預期)。
[0036]圖4示出了表示可由退化的排氣傳感器表現(xiàn)出的第三種類型的退化行為的曲線圖。第三種類型的退化行為是非對稱稀至濃過濾型，其包括對用于從稀轉變至濃空燃比的被命令λ信號的緩慢排氣傳感器響應。這種行為類型會在預期的時間開始從稀至濃的轉變，但響應速率會低于預期的響應速率，這會導致濃峰值時間減少。這種類型的行為可以被認為是非對稱的，因為排氣傳感器的響應僅在從稀至濃的轉變過程中緩慢(或低于預期)。
[0037]圖5示出了表示可能由退化的排氣傳感器表現(xiàn)出的第四種類型的退化行為的曲線圖。第四種類型的退化行為是對稱延遲型，其包括對用于濃至稀和稀至濃調(diào)節(jié)的被命令λ信號的延遲響應。換句話說，退化的λ信號會在比預期時間延遲的時間開始從濃至稀和從稀至濃的轉變，但各個轉變會以預期的響應速率發(fā)生，這會導致稀和濃峰值時間改變。
[0038]圖6示出了表示可能由退化的排氣傳感器表現(xiàn)出的第五種類型的退化行為的曲線圖。第五種類型的退化行為是非對稱濃至稀延遲型，其包括對從濃至稀空燃比的被命令λ信號的延遲響應。換句話說，退化的λ信號會在比預期時間延遲的時間開始從濃至稀的轉變，但轉變會以預期的響應速率發(fā)生，這會導致稀峰值時間改變和/或減少。這種類型的行為可以被認為是非對稱的，因為排氣傳感器的響應僅在從濃至稀的轉變過程中比預期開始時間延遲。
[0039]圖7示出了表示可能由退化的排氣傳感器表現(xiàn)出的第六種類型的退化行為的曲線圖。第六種類型的退化行為是非對稱稀至濃延遲型，其包括對從稀至濃空燃比的被命令λ信號的延遲響應。換句話說，退化的λ信號在比預期時間延遲的時間開始從稀至濃的轉變，但轉變會以預期的響應速率發(fā)生，這會導致濃峰值時間改變和/或減少。這種類型的行為可以被認為是非對稱的，因為排氣傳感器的響應僅在從稀至濃的轉變過程中比預期開始時間延遲。
[0040]在上文中所描述的排氣傳感器的六種退化行為可以分為兩組。第一組包括空燃比讀數(shù)的響應速率減小(例如，響應滯后增加)的過濾型退化。因此，響應的時間常數(shù)可能改變。第二組包括空燃比讀數(shù)的響應時間被延遲的延遲型退化。因此，空燃比響應的時間延遲可以比預期的響應增加。
[0041]過濾型退化和延遲型退化對排氣傳感器的動態(tài)控制系統(tǒng)具有不同影響。具體地，過濾型退化行為中的任一種可以引起動態(tài)系統(tǒng)從一階系統(tǒng)增加至二階系統(tǒng)，而延遲時間退化行為中的任一種可以利用延遲將系統(tǒng)維持為一階系統(tǒng)。如果檢測到過濾型退化，映射方法可以用來將二階系統(tǒng)轉換為一階系統(tǒng)。然后可以基于退化的時間常數(shù)來確定新的控制器時間常數(shù)、時間延遲和增益。 如果檢測到延遲型退化，可以基于退化的時間延遲確定新的控制器時間延遲和增益。在下文中參照圖9-11進一步描述基于傳感器退化的類型和大小調(diào)整排氣傳感器的控制器參數(shù)的進一步細節(jié)。
[0042]各種方法可以用于診斷排氣傳感器的退化行為。在一個示例中，可以基于在空燃比被命令改變的過程中收集的一組排氣傳感器響應中的每個樣本的時間延遲和行長(linelength)指示退化。圖8圖示了從對被命令進入DFSO的排氣傳感器響應確定時間延遲和行長的示例。具體地，圖8示出了圖示與參照圖2-7所描述的λ類似的被命令的λ、預期的λ和退化的λ的曲線圖210。圖8圖示了濃至稀和/或對稱延遲退化，其中對被命令的空燃比改變的響應時間延遲被延遲。箭頭202圖示了時間延遲，其為從λ被命令改變到觀察到測得的λ的閾值改變時(Ttl)的持續(xù)時間。λ的閾值改變可以是指示對命令改變的響應已經(jīng)開始的微小改變，例如，5110120%等。箭頭204表示響應的時間常數(shù)(τ63)，其在一階系統(tǒng)中是從Ttl到實現(xiàn)63%穩(wěn)態(tài)響應時的時間。箭頭206表示從Ttl到實現(xiàn)95%期望響應時的持續(xù)時間，另外被稱為閾值響應時間(τ 95)。在一階系統(tǒng)中，閾值響應時間(τ 95)大約等于三倍時間常數(shù)(3* τ 63)。
[0043]從這些參數(shù)，可以確定關于排氣傳感器響應的各種細節(jié)。首先，由箭頭202表示的時間延遲可以與預期的時間延遲進行比較，以確定傳感器是否正表現(xiàn)出延遲退化行為。其次，由箭頭204表示的時間常數(shù)可以用來預測τ95。最后，可以基于λ在％處開始隨響應的持續(xù)時間的改變確定由箭頭206表示的行長。行長是傳感器信號長度，并且可以用來確定響應退化(例如，過濾型退化)是否存在。可以基于如下公式確定行長:
【權利要求】
1.發(fā)動機方法，其包含: 響應于來自排氣傳感器的前饋控制器的排氣氧反饋而調(diào)整燃料噴射；以及 響應于氧傳感器退化的類型而調(diào)整所述前饋控制器的一個或多個參數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述氧傳感器退化的類型包括過濾退化或延遲退化，并且其中所述一個或多個參數(shù)包括比例增益、積分增益、控制器時間常數(shù)和控制器時間延遲。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中通過大于預期時間常數(shù)的退化時間常數(shù)指示所述過濾退化，以及通過 大于預期時間延遲的退化時間延遲指示所述延遲退化。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其還包含響應于所述延遲退化和所述過濾退化而調(diào)整所述積分增益。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中調(diào)整所述積分增益基于退化時間延遲和退化時間常數(shù)中的一個或多個。
6.根據(jù)權利要求2所述的方法，其還包含響應于所述延遲退化以第一量調(diào)整所述比例增益，以及響應于所述過濾退化以第二不同量調(diào)整所述比例增益。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中以所述第一量調(diào)整所述比例增益基于退化時間延遲，而以所述第二量調(diào)整所述比例增益基于退化時間常數(shù)。
8.根據(jù)權利要求2所述的方法，其還包含響應于所述過濾退化而調(diào)整所述控制器時間常數(shù)，而不響應于所述延遲退化而調(diào)整所述控制器時間常數(shù)。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中調(diào)整所述控制器時間常數(shù)基于退化時間常數(shù)。
10.根據(jù)權利要求2所述的方法，其還包含響應于所述過濾退化以第一量調(diào)整所述控制器時間延遲，以及響應于所述延遲退化以第二量調(diào)整所述控制器時間延遲。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中以所述第一量調(diào)整所述控制器時間延遲基于退化時間常數(shù)，而以所述第二量調(diào)整所述控制器時間延遲基于退化時間延遲。
12.根據(jù)權利要求1所述的方法，其還包含利用故障誘發(fā)器誘發(fā)過濾退化，所述故障誘發(fā)器外部地作用于所述前饋控制器。
13.發(fā)動機方法，其包含: 響應于延遲退化以第一量調(diào)整排氣傳感器的前饋控制器的參數(shù)，以及響應于過濾退化以第二不同量調(diào)整所述前饋控制器的參數(shù)；以及 響應于來自所述前饋控制器的排氣氧反饋調(diào)整燃料噴射。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中調(diào)整所述前饋控制器的參數(shù)包括調(diào)整比例增益、積分增益、控制器時間常數(shù)和控制器時間延遲中的一個或多個。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中響應于所述延遲退化以所述第一量調(diào)整參數(shù)包括，基于退化時間延遲調(diào)整所述比例增益、所述積分增益和所述控制器時間延遲，而不調(diào)整所述控制器時間常數(shù)。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中以所述第一量調(diào)整參數(shù)包括，當所述退化時間延遲增加時，以更大的量增加所述控制器時間延遲以及減小所述積分增益和比例增益。
17.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中響應于所述過濾退化以所述第二量調(diào)整參數(shù)包括，基于退化時間常數(shù)調(diào)整所述比例增益、積分增益、控制器時間常數(shù)和控制器時間延遲。
18.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中以所述第二量調(diào)整參數(shù)包括，當所述退化時間常數(shù)增加時，以更大的量增加所述比例增益、控制器時間常數(shù)和控制器時間延遲。
19.用于車輛的系統(tǒng)，包含: 發(fā)動機，其包括燃料噴射系統(tǒng)； 耦聯(lián)在所述發(fā)動機的排氣系統(tǒng)中的排氣傳感器，所述排氣傳感器具有前饋控制器；以及 控制器，其包括可執(zhí)行指令，以響應于所述排氣傳感器的退化調(diào)整所述前饋控制器的一個或多個參數(shù)，其中調(diào)整量基于所述排氣傳感器退化行為的大小和類型。
20.根據(jù)權利要求19所述的系統(tǒng)，其中基于來自所述前饋控制器的排氣氧反饋調(diào)整所述燃料噴射系統(tǒng)的燃 料量和/或正時。
【文檔編號】F02D41/40GK104005825SQ201410068274
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權日:2013年2月27日
【發(fā)明者】H·賈姆莫西, I·H·馬基, D·P·菲爾沃, A·N·班克, M·J·于里克, M·卡斯迪 申請人:福特環(huán)球技術公司