检测由于密封剂放气所引起的氧传感器劣化的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及检测由于密封剂放气所引起的氧传感器劣化的方法和系统。提供用于检测由于密封剂放气所引起的排气氧传感器劣化的方法和系统。在一个示例中，方法包括响应于在已经达到阈值排气温度之后加燃料需求的变化而没有驾驶员需求的扭矩的变化，指示由于密封剂放气所引起的排气氧传感器劣化。响应于所述指示，测量校正可以被获悉并且被应用到排气氧传感器的测量值，以便精确地确定排气的空气‑燃料比。

【技术实现步骤摘要】
检测由于密封剂放气所引起的氧传感器劣化的方法和系统
本申请大体涉及内燃发动机的排气氧传感器。
技术介绍
诸如通用排气氧(UEGO)传感器的氧传感器可以位于车辆的排气系统中以检测来自车辆的内燃发动机的排气的空气-燃料比(AFR)。氧传感器读数可以用于例如通过改变喷射的燃料量来调整内燃发动机的操作，以便达到期望的AFR。因此，氧传感器的劣化可导致燃料喷射控制劣化，这可引起增加的排放、降低的车辆驾驶性能以及降低的燃料经济性。氧传感器通常使用密封剂(例如硅酮密封剂)安装。然而，排气可以达到足够高的温度，以使得密封剂释放气体，这种现象称为“放气(off-gassing)”。密封剂放气可通过干扰氧浓度测量使氧传感器劣化。与例如由于传感器老化所引起的普通劣化相比，由于密封剂放气所引起的劣化可以是迅速的。解决由于密封剂放气所引起的氧传感器劣化的其他尝试包括施加偏移电压以调整氧传感器的测量输出。Zarkhin等人在U.S.6,382,013B1中示出一种示例方法。其中，通过测量输出的反转(例如，从正伏特到负伏特)来检测由于密封剂放气所引起的劣化，并且使用施加到传感器返回的预定偏移电压来调整测量输出。其中的专利技术人注意到，尽管反转，但传感器测量的绝对值保持精确。然而，本文的专利技术人已经认识到此类方法的潜在问题。作为一个示例，密封剂放气可以使得氧传感器读取富化(例如，由于释放的气体稀释排气中的氧的浓度)或稀化(例如，由于密封剂气体涂覆传感器)。因此，密封剂放气的影响可以比使得氧传感器输出电压反转更复杂。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可以通过一种方法来解决，该方法包括：响应于在高于阈值温度的发动机排气温度下对发动机加燃料的需求的变化而没有对发动机输出的需求的变化，指示由于密封剂放气所引起的排气氧传感器的劣化，所述排气氧传感器利用密封剂连接到发动机的排气系统；以及响应于所述指示，校正排气氧传感器的测量值。以这种方式，可以识别由于密封剂放气所引起的氧传感器劣化，并且可以补偿氧传感器测量值。作为一个示例，指示由于密封剂放气所引起的排气氧传感器的劣化进一步包括：当排气氧传感器测量发动机排气的富化空气-燃料比外加(coupledwith)减少的加燃料需求时，指示在没有传感器涂层(coating)的情况下由于密封剂放气所引起的排气氧传感器劣化，以及当排气氧传感器测量发动机排气的稀化空气-燃料比外加增加的加燃料需求时，指示在具有传感器涂层的情况下由于密封剂放气所引起的排气氧传感器劣化。以这种方式，在没有传感器涂层的情况下由于放气所引起的劣化可以与由于排气氧传感器被密封剂气体涂覆所引起的劣化区别开来。尽管通过在没有传感器涂层的情况下由于密封剂放气所引起的劣化的排气氧传感器进行的氧测量可以以与通过在具有传感器涂层的情况下由于密封剂放气所引起的劣化的排气氧传感器进行的氧测量相同的方式进行校正，但是在具有传感器涂层的情况下由于密封剂放气所引起的排气氧传感器劣化可以是不可逆的。因此，区分(例如，在具有和没有传感器涂层的情况下)由于密封剂放气所引起的两种形式的劣化以识别何时指示传感器更换是有利的。应当理解，提供上面的概述是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分中所提到的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出了车辆的发动机系统的示意图示。图2示出了示例氧传感器的示意图。图3示出了说明用于生成燃料命令的示例控制架构的框图。图4示出了说明用于检测由于密封剂放气所引起的UEGO传感器劣化的示例方法的高级流程图。图5示出了用于检测燃料喷射器劣化的示例方法。图6示出了用于检测MAF传感器劣化的示例方法。图7示出了用于检测UEGO传感器延迟型和慢响应型劣化行为的示例方法。图8示出了说明用于响应于由于密封剂放气所引起的UEGO传感器劣化的指示校正UEGO传感器测量的示例方法的流程图。图9示出了用于检测由于密封剂放气所引起的UEGO传感器劣化和应用氧测量值校正的示例时间线。具体实施方式以下描述涉及用于确定由于车辆的发动机系统中的密封剂放气所引起的排气氧传感器劣化并且对传感器测量应用校正的系统和方法。如图1所示，发动机系统可以包括排放控制装置上游的排气氧传感器。上游排气氧传感器可以是UEGO传感器，诸如图2中所图示的示例UEGO传感器，其经配置以测量排气中的氧量。如图3所示，可以基于来自UEGO传感器的反馈来控制发动机操作，以便实现期望的AFR。如根据图4的示例方法可以确定的，密封剂放气可以使UEGO传感器劣化，使得其不适当地读取富化(由于从密封剂释放的碳氢化合物)或稀化(由于传感器被涂覆有密封剂)。作为确定由于密封剂放气所引起的排气氧传感器劣化的一部分，燃料喷射器劣化和MAF传感器劣化可以分别根据图5和图6的示例方法被预先排除。进一步地，由于密封剂放气所引起的排气氧传感器劣化导致与由于诸如老化的因素所引起的排气氧传感器劣化有不同的劣化行为，这可以使用图7的示例方法来确定。根据图8的示例方法，响应由于密封剂放气所引起的排气氧传感器劣化的指示，可以获悉并应用测量校正。图9示出了用于诊断(在具有和没有传感器涂层的情况下)由于密封剂放气所引起的排气氧传感器劣化并应用测量校正的示例时间线。图1图示说明了示出可以被包括在发动机系统1中的多缸发动机10的一个汽缸的示意图。发动机系统1可以是被包括在机动车辆5中的推进系统。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统控制并且由经由输入装置130来自车辆操作者132的输入控制。在该示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于生成成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(例如汽缸)30可以包括燃烧室壁32，其中活塞36位于燃烧室壁32中。活塞36可以被联接到曲轴40，使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统被联接到车辆的至少一个驱动车轮。进一步地，起动机马达可以经由飞轮被联接到曲轴40，以启用发动机10的起动操作。燃烧室30可以经由进气通道42接收来自进气歧管44的进气空气并且可以经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48能够经由相应的进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。在该示例中，进气门52和排气门54可以经由一个或多个凸轮通过凸轮致动来控制，并且可利用可由控制器12操作以改变气门操作的凸轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个。进气门52和排气门54的位置可以分别由位置传感器55和位置传感器57确定。在替代实施例中，进气门52和/或排气门54可以通过电动气门致动来控制。例如，汽缸30可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门以及经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以被配置有一个或多个燃料喷射器以向该汽缸提供燃料。作为非限制性的示例，汽缸30被示出为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括：响应于在高于阈值温度的发动机排气温度下对发动机加燃料的需求的变化而没有对发动机输出的需求的变化，指示由于密封剂放气所引起的排气氧传感器的劣化，所述排气氧传感器利用密封剂连接到所述发动机的排气系统；并且响应于所述指示，校正所述排气氧传感器的测量值。

【技术特征摘要】
2017.03.08 US 15/453,8101.一种方法，其包括：响应于在高于阈值温度的发动机排气温度下对发动机加燃料的需求的变化而没有对发动机输出的需求的变化，指示由于密封剂放气所引起的排气氧传感器的劣化，所述排气氧传感器利用密封剂连接到所述发动机的排气系统；并且响应于所述指示，校正所述排气氧传感器的测量值。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示由于密封剂放气所引起的所述排气氧传感器的劣化进一步包括：当所述排气氧传感器测量所述发动机排气的富化空气-燃料比外加减少的加燃料需求时，指示在没有所述排气氧传感器的涂层的情况下由于密封剂放气所引起的排气氧传感器劣化；并且当所述排气氧传感器测量所述发动机排气的稀化空气-燃料比外加增加的加燃料需求时，指示在具有所述排气氧传感器的涂层的情况下由于密封剂放气所引起的排气氧传感器劣化。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述指示在具有所述排气氧传感器的所述涂层的情况下由于密封剂放气所引起的排气氧传感器劣化进一步包括：指示排气氧传感器更换状况。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述校正所述排气氧传感器的测量值进一步包括：在发动机不加燃料状况期间，以第一较低电压操作所述排气氧传感器以产生第一输出，并且以第二较高电压操作所述排气氧传感器以产生第二输出；基于所述第一输出和所述第二输出以及参考传感器输出，确定用于所述排气氧传感器的校正因子；并且将每个排气氧传感器测量值乘以所述校正因子。5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括：当所述校正因子大于阈值时，指示排气氧传感器更换状况并且确定处于前馈模式的所述发动机排气的所述空气-燃料比；并且响应于在由于密封剂放气所引起的排气氧传感器劣化的所述指示之后在阈值持续时间内不存在不加燃料状况，确定处于所述前馈模式的所述发动机排气的所述空气-燃料比。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一较低电压是不解离水分子的电压，而所述第二较高电压是解离水分子的电压。7.根据权利要求5所述的方法，其中确定处于所述前馈模式的所述发动机排气的所述空气-燃料比包括：使用质量空气流量传感器的输出估计所述发动机的汽缸的质量空气充气，并且基于用于致动所述发动机的燃料喷射器的信号的脉冲宽度，估计输送到所述汽缸的燃料量。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示由于密封剂放气所引起的所述排气氧传感器的劣化进一步包括：确认不存在燃料喷射器劣化和质量空气流量传感器劣化。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示由于密封剂放气所引起的所述排气氧传感器的劣化进一步包括：利用空气-燃料比...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·麦奎林，D·A·马克莱德，R·E·索尔蒂斯，G·苏尼拉，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US