Неагрессивный контроль датчика отработавших газов

Неагрессивный контроль датчика отработавших газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее раскрытие относится к датчику отработавших газов в моторном транспортном средстве.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Датчик отработавших газов может быть расположен в системе выпуска транспортного средства, чтобы выявлять топливо/воздушное соотношение отработавших газов, выпускаемых из двигателя внутреннего сгорания транспортного средства. Показания датчика отработавших газов могут использоваться для управления работой двигателя внутреннего сгорания, чтобы приводить в движение транспортное средство.

Ухудшение характеристик датчика отработавших газов может вызывать ухудшение характеристик двигателя, которое может давать в результате повышенные выбросы и/или пониженные возможности вождения транспортного средства. Соответственно, точное определение ухудшения характеристик датчика отработавших газов может снижать вероятность управления двигателем на основании показаний с подвергнутого ухудшению характеристик датчика отработавших газов. В частности, датчик отработавших газов может проявлять шесть дискретных типов поведения ухудшения характеристик. Типы поведения ухудшения характеристик могут быть категоризированы в качестве ухудшения характеристик несимметричного типа (например, с несимметричной задержкой перехода с богатой смеси на бедную, несимметричной задержкой перехода с бедной смеси на богатую, несимметричным фильтром перехода с богатой смеси на бедную, несимметричным фильтром перехода с бедной смеси на богатую), которое оказывает влияние только на скорости реакции датчика отработавших газов на переход с бедной смеси на богатую или с богатой смеси на бедную, или ухудшения характеристик симметричного типа (например, с симметричной задержкой, симметричным фильтром), которое оказывает влияние на обе скорости реакции датчика отработавших газов на переход с богатой смеси на бедную и с бедной смеси на богатую. Поведения ухудшения характеристик типа с задержкой могут быть связаны с начальным откликом датчика отработавших газов на изменение состава отработавших газов, а поведения ухудшения характеристик типа с фильтром могут быть связаны с длительностью после начальной реакции датчика отработавших газов для перехода по выходному сигналу датчика с богатой смеси на бедную или с бедной смеси на богатую.

Предыдущие подходы к контролю ухудшения характеристик датчика отработавших газов, в частности, идентификации одного или более из шести поведений ухудшения характеристик, полагались на агрессивный сбор данных. То есть двигатель может специально приводиться в действие с одним или более переходами с богатой смеси на бедную или бедной смеси на богатую, чтобы контролировать реакцию датчика отработавших газов. Однако, эти отклонения могут ограничиваться конкретными условиями эксплуатации, которые не возникают достаточно часто, чтобы точно контролировать датчик. Кроме того, эти отклонения могут увеличивать работу двигателя на нежелательных топливо/воздушных соотношениях, которые дают в результате повышенный расход топлива и/или повышенные выбросы. Дополнительно, большие величины фонового шума, присутствующего в собираемых замерах, могут нарушать точное определение ухудшения характеристик датчика.

Изобретатели в материалах настоящей заявки осознали вышеприведенные проблемы и идентифицировали неагрессивный подход, который использует надежный параметр для определения ухудшения характеристик датчика отработавших газов. В одном из вариантов осуществления, способ контроля датчика отработавших газов, присоединенного на выпуске двигателя, содержит указание ухудшения характеристик датчика отработавших газов, в том числе несимметричного ухудшения характеристик, на основании временной задержки и линейного отрезка каждого замера из набора реакций датчика отработавших газов, собранных во время управляемого изменения топливо-воздушного соотношения.

Временная задержка и линейный отрезок датчика отработавших газов могут давать устойчивый к ошибкам сигнал, который имеет меньший шум и более высокую точность воспроизведения, чем предыдущие подходы. Поступая таким образом, может улучшаться точность определения ухудшения характеристик датчика. В одном из примеров, управляемое изменение лямбда может быть входом в или выходом из перекрытия топлива при замедлении (DFSO). Во время входа в DFSO, двигателю может даваться команда перехода из стехиометрической работы в работу на бедной смеси, а во время выхода из DFSO, двигателю может даваться команда перехода с работы на бедной смеси на стехиометрическую работу. По существу, временная задержка и линейный отрезок датчика отработавших газов могут контролироваться во время условий, которые почти соответствуют переходам с бедной смеси на богатую и с богатой смеси на бедную, чтобы определять, присутствует ли какое-нибудь из шести дискретных поведений ухудшения характеристик датчика, без агрессивных отклонений.

Посредством определения ухудшения характеристик датчика отработавших газов с использованием неагрессивного подхода по данным, собранным во время DFSO, контроль ухудшения характеристик датчика отработавших газов может выполняться аналогичным образом. Кроме того, посредством использования выходного сигнала датчика отработавших газов для определения того, какое из семи поведений ухудшения характеристик демонстрирует датчик, управление с обратной связью по замкнутому контуру может быть улучшено приспосабливанием управления двигателем (например, величины и/или установки момента впрыска топлива) в ответ на указание конкретного поведения ухудшения характеристик датчика отработавших газов для снижения воздействия на возможности вождения и/или выбросы транспортного средства, обусловленного ухудшением характеристик датчика отработавших газов.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего Подробного описания, при его прочтении в одиночку или в связи с прилагаемыми чертежами.

Должно быть понятно, что краткое изложение сущности изобретения, приведенное выше, предоставлено для знакомства с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Оно не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленное изобретение не ограничено реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого раскрытия.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает принципиальную схему варианта осуществления силовой установки транспортного средства, включающей в себя датчик отработавших газов.

Фиг. 2 показывает график, указывающий поведение ухудшения характеристик с симметричным фильтром датчика отработавших газов.

Фиг. 3 показывает график, указывающий поведение ухудшения характеристик типа с несимметричным фильтром перехода с богатой смеси на бедную датчика отработавших газов.

Фиг. 4 показывает график, указывающий поведение ухудшения характеристик типа с несимметричным фильтром перехода с бедной смеси на богатую датчика отработавших газов.

Фиг. 5 показывает график, указывающий поведение ухудшения характеристик типа с симметричной задержкой датчика отработавших газов.

Фиг. 6 показывает график, указывающий поведение ухудшения характеристик типа с несимметричной задержкой перехода с богатой смеси на бедную датчика отработавших газов.

Фиг. 7 показывает график, указывающий поведение ухудшения характеристик типа с несимметричной задержкой перехода с бедной смеси на богатую датчика отработавших газов.

Фиг. 8A показывает график, указывающий вход в DFSO без возмущения топливо-воздушного соотношения.

Фиг. 8B показывает график, указывающий вход в DFSO с возмущением топливо-воздушного соотношения.

Фиг. 9 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ для указания возмущения топливо-воздушного соотношения согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 10 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ для контроля топливо-воздушного соотношения во время DFSO согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

Фиг. 11 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ для указания ухудшения характеристик отработавших газов согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Последующее описание относится к подходу для определения ухудшения характеристик датчика отработавших газов. Более точно, системы и способы, описанные ниже, могут быть реализованы для определения ухудшения характеристик датчика отработавших газов на основании распознавания любого одного из шести дискретных типов поведения, связанного с ухудшением характеристик датчика отработавших газов. Распознавание поведения ухудшения характеристик может выполняться во время входа в или выхода из DFSO, чтобы неагрессивно контролировать реакцию датчика отработавших газов во время переходов с богатой смеси на бедную и с бедной смеси на богатую. Кроме того, большие возмущения топливо-воздушного соотношения, которые могут нарушать контроль, такие как изменение паров топлива, присутствующих на впуске (например, вследствие продувки бачка для паров топлива), или переход от закрытого дросселя, могут выявляться для повышения точности указания ухудшения характеристик.

Фиг. 1 показывает двигатель, включающий в себя датчик отработавших газов. Фиг. 2-8B показывают ожидаемые и подвергнутые ухудшению характеристик лямбда для каждого из шести поведений ухудшения характеристик датчика отработавших газов, в том числе реакцию с возмущением топливо-воздушного соотношения. Фиг. 9-11 - примерные способы, которые могут выполняться двигателем для определения поведения ухудшения характеристик.

Фиг. 1 - принципиальная схема, показывающая один цилиндр многоцилиндрового двигателя 10, который может быть включен в силовую установку транспортного средства, в которой датчик 126 отработавших газов может использоваться для определения топливо-воздушного соотношения отработавших газов, вырабатываемых двигателем 10. Топливо-воздушное соотношение (наряду с другими рабочими параметрами) может использоваться для управления с обратной связью двигателем 10 в различных режимах работы. Двигатель 10 может управляться, по меньшей мере частично, системой управления, включающей в себя контроллер 12, и входными сигналами от водителя 132 транспортного средства через устройство 130 ввода. В этом примере, устройство 130 ввода включает в себя педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала PP положения педали. Камера 30 (то есть цилиндр) сгорания двигателя 10 может включать в себя стенки 32 камеры сгорания с поршнем 36, расположенными в них. Поршень 36 может быть присоединен к коленчатому валу 40, так чтобы возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 40 может быть присоединен к по меньшей мере одному ведущему колесу транспортного средства через промежуточную систему трансмиссии. Кроме того, электродвигатель стартера может быть присоединен к коленчатому валу 40 через маховик, чтобы давать возможность операции запуска двигателя 10.

Камера 30 сгорания может принимать всасываемый воздух из впускного коллектора 44 через впускной канал 42 и может выпускать газообразные продукты сгорания отработавших газов через выпускной канал 48. Впускной коллектор 44 и выпускной канал 48 могут избирательно сообщаться с камерой 30 сгорания через соответственные впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. В некоторых вариантах осуществления, камера 30 сгорания может включать в себя два или более впускных клапана и/или два или более выпускных клапана.

В этом примере, впускной клапан 52 и выпускные клапаны 54 могут управляться посредством приведения в действие кулачков через соответственные системы 51 и 53 кулачкового привода. Каждая из систем 51 и 53 кулачкового привода может включать в себя один или более кулачков и может использовать одну или более из систем переключения профиля кулачков (CPS), регулируемой установки фаз кулачкового распределения (VCT), регулируемой установки фаз клапанного распределения (VVT) и/или регулируемого подъема клапана (VVL), которые могут управляться контроллером 12 для изменения работы клапанов. Положение впускного клапана 52 и выпускного клапана 54 может определяться датчиками 55 и 57 положения, соответственно. В альтернативных вариантах осуществления, впускной клапан 52 и/или выпускной клапан 54 могут управляться посредством возбуждения клапанного распределителя с электромагнитным управлением. Например, цилиндр 30, в качестве альтернативы, может включать в себя впускной клапан, управляемый посредством возбуждения клапанного распределителя с электромагнитным управлением, и выпускной клапан, управляемый через кулачковый привод, включающий в себя системы CPS и/или VCT.

Топливная форсунка 66 показана скомпонованной во впускном канале 44 в конфигурации, которая предусматривает то, что известно как оконный впрыск топлива во впускное окно выше по потоку от камеры 30 сгорания. Топливная форсунка 66 может впрыскивать топливо пропорционально длительности импульса сигнала FPW, принятого из контроллера 12 через электронный формирователь 68. Топливо может подаваться в топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель топлива. В некоторых вариантах осуществления, камера 30 сгорания, в качестве альтернативы или дополнительно, может включать в себя топливную форсунку, присоединенную непосредственно к камере 30 сгорания, для впрыска топлива прямо в нее некоторым образом, известным как непосредственный впрыск.

Система 88 зажигания может выдавать искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на сигнал SA опережения зажигания из контроллера 12, при выбранных рабочих режимах. Хотя показаны компоненты искрового зажигания, в некоторых вариантах осуществления, камера 30 сгорания или одна или более других камер сгорания двигателя 10 могут приводиться в действие в режиме воспламенения от сжатия, с или без свечи зажигания.

Датчик 126 отработавших газов показан присоединенным к выпускному каналу 48 системы 50 выпуска выше по потоку от устройства 70 снижения токсичности отработавших газов. Датчик 126 может быть любым подходящим датчиком для выдачи показания соотношения воздуха отработавших газов/топлива, таким как линейный датчик кислорода или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик кислорода в отработавших газах), двухрежимный датчик кислорода или EGO, HEGO (подогреваемый EGO), датчик содержания NOx, HC, или CO. В некоторых вариантах осуществления, датчик 126 отработавших газов может быть первым одним из множества датчиков отработавших газов, расположенных в системе выпуска. Например, дополнительные датчики отработавших газов могут быть расположены ниже по потоку от устройства 70 снижения токсичности отработавших газов.

Устройство 70 снижения токсичности отработавших газов показано скомпонованным вдоль выпускного канала 48 ниже по потоку от датчика 126 отработавших газов. Устройство 70 снижения токсичности отработавших газов может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), уловителем NOx, различными другими устройствами снижения токсичности отработавших газов или их комбинациями. В некоторых вариантах осуществления, устройство 70 снижения токсичности отработавших газов может быть первым одним из множества устройств снижения токсичности отработавших газов, расположенных в системе выпуска. В некоторых вариантах осуществления, во время работы двигателя 10, устройство 70 снижения токсичности отработавших газов может периодически перенастраиваться посредством приведения в действие по меньшей мере одного цилиндра двигателя в пределах конкретного топливо/воздушного соотношения.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве микрокомпьютера, включающего в себя микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве микросхемы 106 постоянного запоминающего устройства в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 108, дежурную память 110 и шину данных. Контроллер 12 может принимать различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе, измерение вводимого массового расхода воздуха (MAF) с датчика 120 массового расхода воздуха; температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика 118 на эффекте Холла (или другого типа), присоединенного к коленчатому валу 40; положение дросселя (TP) с датчика положения дросселя; и сигнал абсолютного давления в коллекторе, MAP, с датчика 122. Сигнал числа оборотов двигателя, RPM, может формироваться контроллером 12 из сигнала PIP. Сигнал давления в коллекторе, MAP, с датчика давления в коллекторе может использоваться для выдачи указания разряжения или давления во впускном коллекторе. Отметим, что могут использоваться различные комбинации вышеприведенных датчиков, такие как датчик MAF без датчика MAP, или наоборот. Во время стехиометрической работы, датчик MAP может давать показание крутящего момента двигателя. Кроме того, этот датчик, наряду с выявленным числом оборотов двигателя, может давать оценку заряда (включая воздух), введенного в цилиндр. В одном из примеров, датчик 118, который также используется в качестве датчика числа оборотов двигателя, может вырабатывать предопределенное количество равноразнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала.

Более того, по меньшей мере некоторые из описанных выше сигналов могут использоваться в способе определения ухудшения характеристик датчика отработавших газов, описанном ниже более подробно. Например, обратное значение числа оборотов двигателя может использоваться для определения задержек, связанных с циклом впрыска-впуска-сжатия-расширения - выпуска. В качестве еще одного примера, обратная величина скорости (или обратная величина сигнала MAF) может использоваться для определения задержки, связанной с перемещением отработавших газов от выпускного клапана 54 до датчика 126 отработавших газов. Описанные выше примеры наряду с иным использованием сигналов датчиков двигателя могут использоваться для определения временной задержки между изменением управляемого топливо-воздушного соотношения и скоростью реакции датчика отработавших газов.

В некоторых вариантах осуществления, определение ухудшения характеристик датчика отработавших газов может выполняться в специализированном контроллере 140. Специализированный контроллер 140 может включать в себя ресурсы 142 обработки, чтобы справляться с обработкой сигналов, связанной с производством, калибровкой и проверкой достоверности определения ухудшения характеристик датчика 126 отработавших газов. В частности, буфер замеров (например, формирующий приблизительно 100 замеров в секунду на ряд цилиндров двигателя), используемый для записи скорости реакции датчика отработавших газов, может быть слишком большим для ресурсов обработки модуля управления силовой передачей (PCM) транспортного средства. Соответственно, специализированный контроллер 140 может быть функционально соединен с контроллером 12 для выполнения определения ухудшения характеристик датчика отработавших газов. Отметим, что специализированный контроллер 140 может принимать сигналы параметров двигателя из контроллера 12 и может отправлять сигналы управления двигателем и информацию об определении ухудшения характеристик в числе других сообщений в контроллер 12.

Отметим, что постоянное запоминающее устройство 106 и/или ресурсы 142 обработки могут быть запрограммированы машинно-читаемыми данными, представляющими команды, исполняемый процессором 102 и/или специализированным контроллером 140 для выполнения способов, описанных ниже, а также других вариантов.

Как обсуждено выше, ухудшение характеристик датчика отработавших газов может определяться на основании любого одного или, в некоторых примерах, каждого из шести дискретных поведений, указываемых задержками по скорости реакции показаний топливо/воздушного соотношения, вырабатываемых датчиком отработавших газов во время переходов с богатой смеси на бедную и/или переходов с бедной смеси на богатую. Фиг. 2-7 каждая показывает график, указывающий один из шести дискретных типов поведений ухудшения характеристик датчика отработавших газов. Графики строят топливо/воздушное соотношение (лямбда) в зависимости от времени (в секундах). На каждом графике, пунктирная линия указывает командный сигнал лямбда, который может отправляться на компоненты двигателя (например, топливные форсунки, клапаны цилиндра, дроссель, свечу зажигания и т.д.), чтобы формировать топливо/воздушное соотношение, которое развивается по циклу, содержащему один или более переходов с бедной смеси на богатую и один или более переходов с богатой смеси на бедную. На изображенных фигурах, двигатель является входящим в и выходящим из DFSO. На каждом графике, пунктирная линия указывает ожидаемое время реакции лямбда датчика отработавших газов. На каждом графике, сплошная линия указывает ухудшенный сигнал лямбда, который вырабатывался подвергнутым ухудшению характеристик датчиком отработавших газов в ответ на командный сигнал лямбда. На каждом из графиков, линии с двойной стрелкой указывают, где данный тип поведения ухудшения характеристик отличается от ожидаемого сигнала лямбда.

Фиг. 2 показывает график, указывающий первый тип поведения ухудшения характеристик, который может проявляться подвергнутым ухудшению характеристик датчиком отработавших газов. Этот первый тип поведения ухудшения характеристик является типом с симметричным фильтром, который включает в себя медленную реакцию датчика отработавших газов на командный сигнал лямбда для обеих модуляций, перехода с богатой смеси на бедную и с бедной смеси на богатую. Другими словами, ухудшенный сигнал лямбда может начинать переходить с богатой смеси на бедную и с бедной смеси на богатую в ожидаемые моменты времени, но скорость реакции может быть более низкой, чем ожидаемая скорость реакции, что дает в результате уменьшенные промежутки времени пиков обеднения и обогащения.

Фиг. 3 показывает график, указывающий второй тип поведения ухудшения характеристик, который может проявляться подвергнутым ухудшению характеристик датчиком отработавших газов. Второй тип поведения ухудшения характеристик является типом с несимметричным фильтром перехода с богатой смеси на бедную, который включает в себя медленную реакцию датчика отработавших газов на командный сигнал лямбда для перехода с богатого на бедное топливо/воздушное соотношение. Этот тип поведения может начинать переход с богатой смеси на бедную в ожидаемый момент времени, но скорость реакции может быть более низкой, чем ожидаемая скорость реакции, что может давать в результате уменьшенный промежуток времени пика обеднения. Этот тип поведения может считаться несимметричным, так как реакция датчика отработавших газов является медленной (или более медленной, чем ожидается) во время перехода с богатой смеси на бедную.

Фиг. 4 показывает график, указывающий третий тип поведения ухудшения характеристик, который может проявляться подвергнутым ухудшению характеристик датчиком отработавших газов. Третий тип поведения является типом с несимметричным фильтром перехода с бедной смеси на богатую, который включает в себя реакцию датчика отработавших газов на командный сигнал лямбда для перехода с бедного на богатое топливо/воздушное соотношение. Этот тип поведения может начинать переход с бедной смеси на богатую в ожидаемый момент времени, но скорость реакции может быть более низкой, чем ожидаемая скорость реакции, что может давать в результате уменьшенный промежуток времени пика обогащения. Этот тип поведения может считаться несимметричным, так как реакция датчика отработавших газов является медленной (или более медленной, чем ожидается) только во время перехода с бедной смеси на богатую.

Фиг. 5 показывает график, указывающий четвертый тип поведения ухудшения характеристик, который может проявляться подвергнутым ухудшению характеристик датчиком отработавших газов. Этот четвертый тип поведения ухудшения характеристик является типом с симметричной задержкой, который включает в себя задержанную реакцию на командный сигнал лямбда для обеих модуляций, перехода с богатой смеси на бедную и с бедной смеси на богатую. Другими словами, ухудшенный сигнал лямбда может начинать переходить с богатой смеси на бедную и с бедной смеси на богатую в моменты времени, которые задержаны от ожидаемых моментов времени, но соответственный переход может происходить с ожидаемой скоростью реакции, что дает в результате смещенные промежутки времени пиков обеднения и обогащения.

Фиг. 6 показывает график, указывающий пятый тип поведения ухудшения характеристик, который может проявляться подвергнутым ухудшению характеристик датчиком отработавших газов. Этот пятый тип поведения ухудшения характеристик является типом с несимметричной задержкой перехода с богатой смеси на бедную, который включает в себя задержанную реакцию на командный сигнал лямбда у перехода с богатого на бедное топливо/воздушное соотношение. Другими словами, ухудшенный сигнал лямбда может начинать переходить с богатой смеси на бедную в момент времени, который задержан от ожидаемого момента времени, но переход может происходить с ожидаемой скоростью реакции, что дает в результате сдвинутые и/или уменьшенные промежутки времени пика обеднения.

Этот тип поведения может считаться несимметричным, так как реакция датчика отработавших газов задерживается от ожидаемого время начала только во время перехода с богатой смеси на бедную.

Фиг. 7 показывает график, указывающий шестой тип поведения ухудшения характеристик, который может проявляться подвергнутым ухудшению характеристик датчиком отработавших газов. Этот шестой тип поведения является типом с несимметричной задержкой перехода с бедной смеси на богатую, который включает в себя задержанную реакцию на командный сигнал лямбда у перехода с бедного на богатое топливо/воздушное соотношение. Другими словами, ухудшенный сигнал лямбда может начинать переходить с бедной смеси на богатую в момент времени, который задержан от ожидаемого момента времени, но переход может происходить с ожидаемой скоростью реакции, что дает в результате сдвинутые и/или уменьшенные промежутки времени пика обеднения. Этот тип поведения может считаться несимметричным, так как реакция датчика отработавших газов задерживается от ожидаемого время начала только во время перехода с бедной смеси на богатую.

Будет принято во внимание, что подвергнутый ухудшению характеристик датчик отработавших газов может проявлять комбинацию двух или более из вышеописанных поведений ухудшения характеристик. Например, подвергнутый ухудшению характеристик датчик отработавших газов может проявлять поведение ухудшения характеристик с несимметричным фильтром перехода с богатой смеси на бедную (то есть фиг. 3), а также поведение ухудшения характеристик с несимметричной задержкой перехода с богатой смеси на бедную (то есть фиг. 6).

Фиг. 8A и 8B показывают графики, иллюстрирующие реакцию датчика отработавших газов на управляемый вход в DFSO. Фиг. 8A показывает график 210, иллюстрирующий вход в DFSO без возмущения топливо-воздушного соотношения перед входом, а фиг. 8B показывает график 220, иллюстрирующий вход в DFSO с возмущением топливо-воздушного соотношения перед входом. С обращением к фиг. 8A, командное лямбда, ожидаемое лямбда и ухудшенное лямбда показаны аналогично лямбдам, описанным со ссылкой на фиг. 2-7. Фиг. 8A иллюстрирует ухудшение характеристик с симметричной задержкой перехода с богатой смеси на бедную, при этом временная задержка для отклика на управляемое изменение топливо-воздушного соотношения отсрочивается. Стрелка 202 иллюстрирует временную задержку, которая является временной длительностью от управляемого изменения лямбда до момента времени (T₀), когда наблюдается пороговое изменение измеренного лямбда. Пороговое изменение лямбда может быть небольшим изменением, которое указывает, что началась реакция на управляемое изменение, например, 5%, 10%, 20% и т.д. Стрелка 204 указывает постоянную времени (T₆₃) для реакции, которая, в системе первого порядка является промежутком времени от T₀ до того, когда достигнуто 63% реакции установившегося режима. Стрелка 206 указывает временную длительность от T₀ до того, как достигнуто 95% требуемой реакции, иначе указываемую ссылкой как пороговое время реакции (T₉₅). В системе первого порядка, пороговое время реакции (T₉₅) приблизительно равно трем постоянным времени (3*T₆₃).

По этим параметрам, могут определяться различные подробности касательно реакции датчика отработавших газов. Во-первых, временная задержка, указанная стрелкой 202, может сравниваться с ожидаемой временной задержкой, чтобы определять, является ли датчик проявляющим поведение ухудшения характеристик с задержкой. Во-вторых, постоянная времени, указанная стрелкой 204, может использоваться для предсказания T₉₅. Предсказанное T₉₅ может сравниваться с измеренным T₉₅, чтобы определять, присутствует ли возмущение топливо-воздушного соотношения перед входом в DFSO. Более точно, как пояснено выше, постоянная времени представляет время для достижения 63% требуемого топливо-воздушного соотношения, и T₉₅ может предсказываться умножением постоянной времени на три. Если предсказанное T₉₅ не равно измеренному T₉₅, это указывает возмущение топливо-воздушного соотношения, которое будет пояснено подробнее со ссылкой на фиг. 8B. В заключение, линейный отрезок, указанный стрелкой 206, может определятся на основании изменения лямбда за длительность реакции, начиная с T₀. Линейный отрезок является отрезком сигнала датчика и может использоваться для определения того, присутствует ли ухудшение реакции. Линейный отрезок может определяться на основании уравнения:

Обращаясь к фиг. 8B, изображен график 220, показывающий реакцию датчика отработавших газов во время входа в DFSO, включающую в себя возмущение топливо-воздушного соотношения. Аналогично фиг. 8A, показаны командное лямбда, ожидаемое лямбда и ухудшенное лямбда. Возмущение топливо-воздушного соотношения, показанное в сигнале ожидаемого лямбда на 208, может вызывать переходное изменение топливо-воздушного соотношения, которое не управляется контроллером. Возмущение топливо-воздушного соотношения может вызываться продувкой бачка для паров топлива или другим действием, которое дает в результате изменения в отношении топлива, присутствующего в цилиндрах, таким как погрешность топливоснабжения, обусловленная переходным процессом закрываемого дросселя. Возмущения топливо-воздушного соотношения также могут вызываться переходными изменениями у потока воздуха в цилиндры. В результате возмущения определенная временная задержка, указанная стрелкой 202’, является более короткой, чем временная задержка по фиг. 8A. Это происходит потому, что лямбда начинает изменяться непосредственно после управляемого входа в DFSO, а отсюда, измеренное время между управляемым запуском DFSO и тем, когда лямбда изменяется на пороговую величину, укорачивается. В результате этой укороченной временной задержки, постоянная времени, указанная стрелкой 204’, удлиняется. Кроме того, линейный отрезок, указанный стрелкой 206’, также увеличивается по сравнению с линейным отрезком по фиг. 8A. Включение этой временной задержки и линейного отрезка в определение ухудшения характеристик может вызывать неточное определение ухудшения характеристик. Чтобы идентифицировать такое возмущение, предсказанный T₉₅ (3*T₆₃) может сравниваться с измеренным T₉₅. Как показано на фиг. 8B, предсказанный T₉₅, который имеет значение взятой три раза определенной постоянной времени (стрелка 204’), является большим, чем измеренный T₉₅. Если предсказанный T₉₅ отличен от измеренного T₉₅ на пороговую величину, такую как 10%, данные, собранные во время такого управляемого изменения лямбда, могут отбрасываться, снижая шум и улучшая точность определения ухудшения характеристик.

Фиг. 9-11 - блок-схемы последовательности операций, изображающие способы для контроля топливо-воздушного соотношения отработавших газов, для того чтобы определять, присутствует ли одно или более поведений ухудшения характеристик датчика. Топливо-воздушное соотношение отработавших газов может определяться датчиком отработавших газов во время управляемого изменения топливо-воздушного соотношения, такого как во время входа в или выхода из DFSO. Однако, в некоторых вариантах осуществления, могут контролироваться другие управляемые изменения топливо-воздушного соотношения, такие как изменения, обусловленные восстановлением каталитического нейтрализатора или другими действиями. Во время управляемого изменения AFR, лямбда, которое измеряется датчиком, может собираться по мере того, как датчик реагирует на управляемое изменение, и скорость, с которой датчик реагирует, может оцениваться для определения временной задержки и линейного отрезка для реакции. Набор реакций может собираться, и временные задержки и линейные отрезки для всех реакций могут усредняться и сравниваться с ожидаемыми временной задержкой и линейным отрезком. Кроме того, для улучшения точности контроля, AFR может контролироваться для определения, происходят ли возмущение у AFR перед управляемым изменением. Если так, значения лямбда, собранные во время такого управляемого изменения, могут отбрасываться, так как возмущения AFR могут нарушать рассчитанную временную задержку и линейный отрезок.

Далее, с обращением к фиг. 9, изображен примерный способ 300 для указания возмущения топливо-воздушного соотношения согласно варианту осуществления настоящего раскрытия. Способ 300 может выполняться системой управления транспортного средства, такой как контроллер 12 и/или специализированный контроллер 140, для контроля топливо-воздушного соотношения во время управляемого изменения топливо-воздушного соотношения посредством датчика, такого как датчик 126 отработавших газов.

На этапе 302 способ 300 включает в себя определение рабочих параметров двигателя. Рабочие параметры двигателя могут определяться на основании обратной связи с различных датчиков двигателя и могут включать в себя число оборотов, нагрузку, топливо/воздушное соотношение, температуру двигателя и т.д. Кроме того, рабочие параметры двигателя могут определяться в течение заданной длительности, например, 10 секунд, для того чтобы определять, изменяются ли определенные условия эксплуатации двигателя или является ли двигатель работающим в условиях установившегося режима. Способ 300 включает в себя, на этапе 304, определение того, является ли двигатель входящим в или выходящим из перекрытия топлива при замедлении (DFSO). Во время DFSO двигатель эксплуатируется без впрыска топлива наряду с тем, что двигатель вращается и прокачивает воздух через цилиндры. Условия входа и выхода DFSO могут быть основаны на различных условиях эксплуатации транспортного места и двигателя. В частности, комбинация одного или более из скорости транспортного средства, ускорения транспортного средства, числа оборотов двигателя, нагрузки двигателя, положения дросселя, положения педали, положения передачи трансмиссии и различных других параметров, могут использоваться для определения того, будет ли двигатель входящим в или выходящим из DFSO. В