[发明专利]催化剂后氧传感器诊断

说明书

技术领域

本发明涉及用于车辆的诊断系统，更具体地涉及催化剂后氧气传感器诊断。

背景技术

在燃烧过程中，汽油被氧化且氢(H)和碳(C)与空气结合。形成各种化学化合物，包括二氧化碳(CO₂)、水(H₂O)、一氧化碳(CO)、氧化氮(NO_x)、未燃的碳氢化合物(HC)、氧化硫(SO_x)及其他化合物。

汽车废气系统包括催化转换器，该催化转换器通过将废气化学地转换成二氧化碳(CO₂)、氮(N)和水(H₂O)来减少废气排放。废气氧传感器产生一指示废气的氧气含量的信号。入口或催化剂前氧气传感器监测与催化转换器的入口废气流相关联的氧气水平。该入口O₂传感器也是将引擎的空气-燃料(A/F)比例维持在支持催化转换过程所需的化学上正确或化学配比的A/F比例的初级反馈机制。出口或催化剂后氧气传感器监测与催化转换器的出口废气流相关联的氧气水平。该后O₂传感器信号被用于次级A/F比例控制。

系统诊断要求氧气传感器正常运作。因此，氧气传感器被周期性检查以确保正常运作。常规上，诊断采用侵入式检查来检查传感器的工作。在侵入式检查时，操纵A/F比例并监测传感器响应。然而，这些侵入式检查会增加废气排放与/或导致引擎不稳定、以及车辆操作员会注意到的驾驶性能降低。此外，常规诊断比期望的更为复杂和计算强度大。

发明内容

因此，本发明提供了一种包括催化剂和催化剂后氧气传感器的用于废气系统的引擎废气传感器诊断系统。该引擎废气传感器诊断系统包括第一模块，该第一模块基于由该催化剂后氧气传感器产生的信号来计算总积分面积。第二模块将该总积分面积与阈值积分面积比较，并在该总积分面积小于该阈值积分面积时产生通过状态信号。

在另一特征中，该第二模块在该总积分面积不小于该阈值积分面积时产生失败状态信号。

在其他特征中，该引擎废气传感器诊断系统还包括使该总积分面积标准化(normalize)的第三模块。该总积分面积基于废气气体的平均流量被标准化。或者，该总积分面积基于催化剂前氧气传感器的开关状态被标准化。

在另外其他特征中，该第一模块从该总积分面积扣减与信号反转(signal reversal)相关联的积分面积。相应地，该引擎废气传感器诊断系统还包括第三模块，该第三模块监测所述信号，且在从富足到贫乏(lean)的转变过程中信号超过连续更新的最小信号值时指示信号反转。或者，该引擎废气传感器诊断系统还包括第三模块，其中该第三模块监测信号，且在从贫乏到富足的转变过程中信号低于连续更新的最大信号值时指示信号反转。

通过在下文中提供的详细描述，将显而易见本发明的其他应用范围。应理解，尽管示出了本发明的优选实施例的该详细描述和具体示例，其目的仅仅是用于说明而非旨在限制本发明的范围。

附图说明

通过详细描述和附图，可以更全面地理解本发明，附图中：

图1为引擎系统的功能性方框图，该引擎系统包括一执行本发明的催化剂后氧气传感器诊断的控制模块；

图2为示出由催化剂后氧气传感器产生的示例性信号的曲线图；

图3为示出依据本发明的催化剂后氧气传感器诊断的示例性氧气传感器信号的曲线图；

图4为示出依据本发明的催化剂后氧气传感器诊断的反转冻结(reverse freezing)的曲线图；

图5为示出由催化剂后氧气传感器诊断执行的示例性步骤的流程图；以及

图6为执行催化剂后氧气传感器诊断的示例性模块的功能性方框图。

具体实施方式

对优选实施例的下述描述在本质上仅仅是示例性的，且不旨在限制本发明及其应用或使用。为了清楚，在图中使用相同的参考符号来表示相同的元件。如本文所使用的，术语“模块”是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或者分组)和存储器、组合逻辑电路、与/或提供所述功能性的其他合适部件。