废气传感器的诊断设备制造技术

一种废气传感器退化失效的诊断设备，对废气传感器的退化失效有较高的检测精度和较宽的检测范围。废气传感器设在内燃机的废气管中，产生与内燃机废气成分对应的输出。所述诊断设备具有用于产生检测信号的装置，使产生的检测信号与正常工作时间使用的基本燃料注入量相乘，以产生要用于确定废气传感器状态的燃料注入量。所述设备还包括用于提取频率响应的装置，所述频率响应与废气传感器输出的检测信号对应。所述输出响应于计算的燃料注入量。根据提取的频率响应确定废气传感器的状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于检测设在内燃机废气管中的废气传感器退化失效的诊断设备。
技术介绍
废气传感器通常设在车辆内燃机的废气管内，用以测量废气的成分。废气传感器输出废气的空燃比。内燃机的控制单元根据这个输出值控制将要加给内燃机的燃料的理论空燃比。因此，当废气传感器由于退化失效而不能表示正确的空燃比时，控制单元就不可能对内燃机实行正确的理论空燃比的控制。为了检测这样的废气传感器的失效情况，已公开了一些技术。日本未审专利申请公开(Kokai)No.平7-145751和美国专利US 5,325,711公开了一种技术，用于产生具有可调矩形波形，通过氧气传感器检测废气，并对这些信号进行处理，以确定氧气传感器的工作状态。然而，上述技术利用具有可调矩阵波形的可调节空燃信号，并使用与基于所述可调节信号之废气中的氧气水平相对应的复合输出。作为在输入包含各种频率成分的可调矩形信号时输出的响应，趋向于受到噪声的影响。进而，因为响应废气中的氧气水平的信号还要受到内燃机的工作状态的影响，具体来说，即空燃比发生变化，这个变化可能在过度操作期间产生。所以很难保持复合输出信号的频率不变。因此，当通过这些输出来评价传感器状态时，会使评价的精度下降。另一方面，因为强化对排放的控制，并且因为需要减少催化剂中稀有金属的含量，所以空燃比控制的精度越来越重要。因此，为了抑制由于废气传感器的特征失效而引起的废气成分的增加，比从前更需要提高检测精度，而且，还需要在不断退化的检测过程中抑制废气成分的增加。
技术实现思路
于是，本专利技术的目在于提供一种废气传感器的失效诊断设备，所述诊断设备可以进一步改善废气传感器检测逐渐退化所致失效的精度，使逐渐退化的检测过程中的废气成分增加减到最小。为了解决上述问题，本专利技术提供一种用于废气传感器的退化失效诊断设备，所述废气传感器设在内燃机的废气管中，并响应来自内燃机的废气成分而产生一个输出。所述诊断设备具有检测信号产生装置，用以产生检测信号，并使所产生的检测信号乘以在正常操作时间所用的基本燃料注入量，从而可以计算燃料注入量，以便用于确定废气传感器的状态；以及废气传感器评估装置，用以提取与来自内燃机废气传感器输出相对应的检测信号的频率响应，所述输出响应所计算的燃料注入量，从而可以根据所提取的频率响应确定废气传感器的状态。本专利技术不是利用对应于可调矩形波形和废气水平的复合信号，而是提供与具有指定频率之检测信号相乘的燃料量，从而能够将废气中所含的检测频率分量的比率保持在较高的水平。此外，在这种情况下，可以根据废气传感器输出的上述频率的频率响应诊断废气传感器的状态，因此能够很容易地减小废气中所含噪声成分的比率，还可能改善废气传感器的退化失效的检测精度。按照本专利技术的一个方面，要与基本燃料注入量相乘的检测信号是通过向指定偏置值或者加给一个正弦波或者加给一个三角形波所得的信号。按照本专利技术的这一方面，可以利用易于产生并因此而有足够大的用于检测之频率分量比率的信号，还可以利用废气传感器的特定频率响应，用以维持废气中检测信号的频率分量的数值时进行评价，因此可以改善废气传感器的退化失效的检测精度。按照本专利技术的另一方面，要与基本燃料注入量相乘的检测信号是通过向指定的偏置值加给由两个或多个三角函数波形成之复合波所得到的信号。按照本专利技术的这一方面，能够利用至少两个频率响应，通过提供由至少两个三角函数波形成的复合波确定废气传感器的状态，所述两个三角函数波具有不同的频率，特别是在这种难以检测的工作范围内的频率。此外，可将三角函数波组合形成所期望的特定波形，从而很容易确定废气传感器的状态。这样的复合波会反映在燃料注入量中。因此，可以进一步改善废气传感器的退化失效的检测精度。按照本专利技术的又一方面，从向内燃机提供与检测信号相乘的燃料注入量时开始算起，历时一段给定的时间过后，废气传感器评估装置确定废气传感器的状态。按照本专利技术的这一方面，在检测信号已经反映在燃料上后，立刻可能出现废气空燃比不稳定的状态，避开这个不稳定的状态，就可以平稳地进行废气状态的确定。因此，可以进一步改善废气传感器的退化失效的检测精度。按照本专利技术的再一方面，通过使用经带通滤波之后的废气传感器的输出，废气传感器评估装置确定废气传感器的状态。按照本专利技术的这一方面，当废气传感器的状态确定时，滤除除开检测频率以外的包含在废气中的频率分量，因为这些频率都是噪声。因此，可以进一步改善废气传感器的退化失效的检测精度。按照本专利技术的再一方面，当通过积分废气传感器的带通滤波输出的绝对值所得的积分值小于给定值时，废气传感器评估装置确定废气传感器处在失效状态。按照本专利技术的再一方面，当通过计算废气传感器之带通滤波输出的某个量的绝对值所得的值小于给定值时，废气传感器评估装置确定废气传感器处在失效状态。由于按照本专利技术的这些方面可以对废气传感器输出的变化取平均，所以可以进一步改善废气传感器的退化失效的检测精度。按照本专利技术的又一方面，废气传感器是一种宽量程空燃比检测器。按照本专利技术的再一方面，所述退化失效诊断设备额外还具有空燃比控制装置，用于控制要提供给内燃机的空燃比，以便根据废气传感器的输出，将空燃比集中到一个预定的值。按照依废气传感器的输出所确定的反馈系数校正燃料注入量。按照本专利技术的这一方面，对于燃料注入量进行校正，从而可以抑制因对燃料注入量加给检测信号所引起的向着富含燃油或者燃油不足的方向移动。结果，有可能抑制由于本专利技术的方法可能产生的催化剂净化速率的下降，从而可以维持检测精度，同时防止废气中所含有害成分排放数量的增加。按照本专利技术的再一方面，或者根据设置在催化转化器上游方向的废气传感器的输出，或者根据设置在催化转化器下游方向的废气传感器的输出，或者根据设置在催化转化器上游方向和下游方向的两个废气传感器的输出，确定反馈系数。按照本专利技术的这一方面，对于燃料注入量进行校正，从而可以抑制因对燃料注入量加给检测信号所引起的向着富含燃油或燃油不足的方向移动。结果，有可能抑制由于本专利技术的方法可能产生的催化剂净化速率的下降，从而可以维持检测精度，同时防止废气中所含有害成分排放数量的增加。按照本专利技术的再一方面，当向内燃机提供与检测信号相乘的燃料注入量时，空燃比控制装置中止对空燃比的控制，或者使反馈速度变慢。按照本专利技术的这一方面，由于可以避免出现反馈系数包括特定检测频率这样的情况，所以，即使加上这一反馈，也能防止检测精度的下降。于是，按照本专利技术，提供与包含较多特定频率分量之检测信号相乘的信号，然后再根据废气传感器输出的检测信号中的频率响应来诊断废气传感器的状态。因此，根据检测信号的特征，可以消除噪声成分，以致可以改进对于废气传感器退化失效的检测精度。附图说明图1是表示本专利技术一种实施例废气传感器退化失效诊断设备的示意图；图2表示拟在本专利技术一种实施例废气传感器退化失效诊断设备中使用的ECU实例；图3表示本专利技术一种实施例的流程图；图4示意地表示本专利技术使用之带通滤波器频率的典型特性曲线；图5示意表示提取检测频率fid过程的一个实例；图6示意地表示计算LAF检测器的具有代表性的参数LAF_DLYP的一个实例；图7示意地表示计算LAF检测器的具有代表性的参数LAF_AVE的一个实例；图8是表示使用复合波形时废气传感器退化失效诊断设备的示意图；图9表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于废气传感器退化失效的诊断设备，所述废气传感器设在内燃机的废气管中，所述传感器产生代表废气成分的输出，所述诊断设备包括：用于产生检测信号的装置，使所产生的检测信号与正常工作时间所用的基本燃料注入量相乘，以计算要用于确定废气传感 器状态的燃料注入量；和根据从废气传感器输出提取的频率响应确定废气传感器状态的装置，所述废气传感器输出是响应所计算的燃料注入量产生的，所述频率响应与所述检测信号相对应。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧秀隆，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]