[发明专利]排气传感器诊断和控制自适应

说明书

本发明涉及排气传感器诊断和控制自适应。提供了用于调整耦联在发动机排气装置中的排气传感器的前馈控制器的方法和系统。在一个实施例中，该方法包含响应于来自排气传感器的前馈控制器的排气氧反馈而调整燃料喷射，以及响应于氧传感器退化的类型而调整前馈控制器的一个或多个参数。以此方式，可以基于退化行为的类型和大小自适应前馈控制器，以增加空气‑燃料控制系统的性能。

技术领域

本发明涉及排气传感器诊断和控制自适应。

背景技术

具有前馈(anticipatory)控制器的排气传感器可以设置在车辆的排气系统中，以检测从车辆的内燃发动机中排出的排气的空燃比。排气传感器读数可以用来控制内燃发动机的运转，以推动车辆。

排气传感器的退化会引起可能导致排放增加和/或车辆驾驶性能减低的发动机控制退化。因此，排气传感器退化的准确确定和随后对前馈控制器参数的调整可以降低基于来自退化的排气传感器的读数的发动机控制的可能性。具体地，排气传感器可以表现出六种离散类型的退化行为。退化行为类型可以分成过滤型退化行为和延迟型退化行为。表现出过滤型退化行为的排气传感器会具有退化的时间常数的传感器读数，而表现出延迟型退化行为的排气传感器会具有退化的时间延迟的传感器读数。响应于传感器退化，可以调整前馈控制器参数，以增加退化的排气传感器的读数的准确性。

响应于退化的行为而调整排气传感器的前馈控制器参数的以前方法包括，不考虑传感器退化的类型和大小而减小前馈控制器增益。在一个示例中，为了维持前馈控制器系统的稳定性，可以积极地减小控制器增益，以降低系统不稳定性。然而，以此方式调整控制器参数会导致空气燃料控制系统的性能降低。

发明内容

本发明人已经认识到上述问题，并且已经确定了用于响应于氧传感器退化的类型而调整排气传感器的前馈控制器的一个或多个参数的方法。氧传感器退化的类型可以包括过滤退化或延迟退化。在一个示例中，可以通过大于预期时间常数的退化时间常数指示过滤退化，以及可以通过大于预期时间延迟的退化时间延迟指示延迟退化。可以从退化时间常数和/或退化时间延迟确定传感器退化的大小。调整前馈控制器的一个或多个参数可以包括调整比例增益、积分增益、控制器时间常数和控制器时间延迟。控制器时间常数和时间延迟可以被前馈控制器的延迟补偿器使用。

在一个示例中，响应于延迟退化可以以第一量调整前馈控制器的参数，以及响应于过滤退化可以以第二不同量调整前馈控制器的参数。然后可以响应于来自前馈控制器的排气氧反馈而调整发动机的燃料喷射。调整参数的量可以进一步基于退化时间常数和/或退化时间延迟的大小。因此，可以基于退化行为的类型和大小自适应前馈控制器。以此方式，可以增加空气-燃料控制系统的性能。

当单独或结合附图时从以下具体实施方式看，本发明的上述优点和其它优点以及特征将是明显的。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍构思的选择，这些构思在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被紧随具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了包括排气传感器的车辆的推进系统的实施例的示意图。

图2示出了表示排气传感器的对称过滤型退化行为的曲线图。

图3示出了表示排气传感器的非对称浓至稀(rich-to-lean)过滤型退化行为的曲线图。

图4示出了表示排气传感器的非对称稀至浓(lean-to-rich)过滤型退化行为的曲线图。

图5示出了表示排气传感器的对称延迟型退化行为的曲线图。

图6示出了表示排气传感器的非对称浓至稀延迟型退化行为的曲线图。