CN100464062C - 用于具有催化转化器的车辆的储氧能力监视系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于具有催化转化器的车辆的储氧能力(OSC)监视系统包括入口氧传感器，该入口氧传感器基于流入所述催化转化器的排气中的氧含量生成入口传感器信号(ISS)。控制模块接收所述ISS，在第一时期中增加闭环燃料控制增益，在所述第一时期中基于所述ISS计算燃料控制因子。在所述第一时期中当所述燃料控制因子的平均值大于第一值且小于第二值时，控制模块判断OSC。

Description

用于具有催化转化器的车辆的储氧能力监视系统及其方法
技术领域
[0001]本发明涉及由内燃机驱动的车辆的诊断系统，尤其是用于监视催化转化器效率的方法和装置。
背景技术
[0002]在燃烧过程中，汽油被氧化，氢(H)和碳(C)与空气混合。形成各种化学化合物，包括二氧化碳(CO2)、水(H2O)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、未燃烧的碳氢化合物(HC)和其它化合物。
[0003]汽车排气系统包括三元催化转化器，其帮助氧化CO、HC，还原废气中的NOx。周期性地监视催化转化器效率，以便防止废气中出现过量的CO、HC和NOx。典型地，在发动机稳态运行状态下监视催化转化器。例如，怠速时，发动机控制器调节空燃(A/F)比，以实现一致的排放输出。传统地监视方法迫使A/F比在预定时间段内处于稀或浓条件。此后，控制器切换到浓或稀条件。控制器基于检测稀/浓条件的入口氧传感器和出口氧传感器之间的延时估计催化转化器的储氧能力(OSC)。OSC指示催化转化器效率。
[0004]已有的监视方法受到若干因数的限制。例如，燃料控制没有提供用于增加浓或稀燃料偏移的精确理论配比基值。此外，O2传感器在非常浓或稀的条件下不能提供线性响应。另外，在初始化侵入OSC判断之前没有考虑转化器中的氧水平。
发明内容
[0005]因此，本发明提供一种用于具有催化转化器的车辆的储氧能力OSC监视系统。OSC监视系统包括入口氧传感器，该入口氧传感器基于流入所述催化转化器的排气中的氧含量生成入口传感器信号ISS。控制模块接收所述ISS，在第一时期中增加闭环燃料控制增益，在所述第一时期中基于所述ISS计算燃料控制因子。在所述第一时期中当所述燃料控制因子的平均值大于第一值且小于第二值时，控制模块判断OSC。
本发明还提出了一种监视催化转化器储氧能力(OSC)的方法，包括：在第一时期中增加闭环燃料控制增益；在所述第一时期中监视入口氧传感器信号ISS；在所述第一时期中基于所述ISS计算燃料控制因子；和在所述第一时期中当所述燃料控制因子的平均值大于第一值且小于第二值时，确定所述OSC。
[0006]在其它特征中，oSC监视系统还包括出口氧传感器，该出口氧传感器基于从所述催化转化器流出的排气中的氧含量生成出口传感器信号(OSS)。
[0007]在其它特征中，控制模块判断OSS是否小于第一阈值，当OSS小于第一阈值时，命令A/F比为第一值。第一阈值是稀阈值，第一值是浓值。
[0008]在其它特征中，控制模块判断OSS是否小于第二阈值，当OSS大于第二阈值时计算OSC，当OSC大于第一OSC阈值时，指示通过状态。第二阈值是非稀阈值。
[0009]在其它特征中，当OSS大于第一阈值时，控制模块命令A/F比为第二值，控制模块判断OSS是否小于第三阈值，当OSS小于第三阈值时计算OSC，当OSC大于第二OSC阈值时，指示通过状态。第一阈值是稀阈值，所述第二值是稀值。第三阈值是稀阈值。
[0010]还是在其它特征中，控制模块调节发动机运行，以便使催化转化器饱和，命令A/F比偏移到第三值，当OSS大于第四阈值时计算OSC，当OSC大于第三OSC阈值时指示通过状态。控制模块标准化OSC，以便提供标准OSC，过滤该标准OSC，以便提供过滤的OSC，当过滤的OSC大于第四OSC阈值时指示通过状态。当过滤的OSC小于第四OSC阈值时，控制模块指示失效状态。
[0011]此外本发明的适用范围将从下文提供的详细说明书中变得明晰。应理解详细说明书和指示本发明优选实施例的特定示例仅用于解释的目的，不用于限制本发明的范围。
附图说明
[0012]根据详细说明书和附图，本发明能更加全面地理解，其中：
[0013]图1是示例性车辆排气系统的功能方框图，该排气系统包括催化转化器、入口O2传感器和出口O2传感器；
[0014]图2阐述由本发明的储氧能力(OSC)监视系统执行的一般步骤的流程图；
[0015]图3阐述由OSC监视系统执行的基础燃料获悉控制的流程图；
[0016]图4阐述由OSC监视系统执行的确定催化转化器状态的步骤的流程图。
[0017]图5是示例性图表，阐述受到本发明OSC监视系统影响的入口和出口O2传感器信号。
具体实施方式
[0018]下面对优选实施例的说明本质上只是示例性的，并不用于限制本发明，限制本发明的应用或使用。为了清楚，附图中使用的相同附图标记代表相同的元件。正如此处使用的，术语模块指特定用途集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共用、专用或组)和存储器，该存储器执行一个或多个软件或固件程序、混合逻辑电路、和/或其它提供所述功能的合适组件。
[0019]现在参考图1，示例性车辆10包括控制模块12、发动机14、燃料系统16和排气系统18。控制模块12与各种传感器、致动器和阀门通讯。发动机14包括节气门20，该节气门与控制模块12通讯。节气门20在活塞(未显示)的进气行程中调节吸入发动机14的空气数量。当A/F比高于理论配比A/F比时，发动机14在稀条件下运行(也就是燃料减少)。当A/F比低于理论配比A/F比时，发动机14在浓条件下运行。理论配比定义为理想的A/F比(例如，对于汽油而言为14.7比1)。在发动机14内的内燃烧产生废气，该废气从发动机14流出到达排气系统18，该排气系统处理废气，将处理过的废气释放到大气中。
[0020]控制模块12接收来自节气门位置传感器(TPS)21的节气门位置信号，和来自MAF传感器23的质量空气流量(MAF)信号。节气门位置信号和MAF信号用于确定流入发动机14的空气流量。空气流量数据用于计算由燃料系统16供给到发动机14的相应燃料。
[0021]排气系统18包括排气歧管22、催化转化器24、位于催化转化器24上游的入口氧(O2)传感器26、和位于催化转化器24下游的出口氧(O2)传感器28。催化转化器24处理发动机输出的排放，增加碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的氧化率和氮氧化物(NOx)的还原率，以便降低排气尾管的排放。为了实现氧化，催化转化器24需要空气或者O2，需要时催化转化器24能释放存储的O2。在还原反应中，O2由NOx生成，适当的时候催化转化器24能存储额外的O2。催化转化器24的O2存储/释放能力(OSC)指示催化转化器氧化HC和CO、还原NOx的效率。入口O2传感器26与控制模块12通讯，响应于进入催化转化器24的排气流中的O2含量。出口O2传感器28与控制模块12通讯，响应于流出催化转化器24的排气流中的O2含量。
[0022]入口O2传感器26和出口O2传感器28分布生成入口传感器信号(ISS)和出口传感器信号(OSS)。ISS和OSS是电压信号，它们基于排气中的O2含量变化。更为特别地，当排气中的O2含量增加时(例如，A/F比变高，或者燃料变稀)，电压信号降低。当排气中的O2含量降低时(例如，A/F比变低，或者燃料变浓)，电压信号增加。控制模块12接收ISS和OSS，使传感器信号电压和排气中的O2含量水平相互关联。
[0023]本发明的OSC监视系统测量催化转化器24的OSC，以便确定催化转化器24是否足够完全地处理排放。更为特殊地，OSC监视系统计算多个OSC，以便确定催化转化器24的通过或者失效状态。通过状态指示催化转化器24足够适当地处理排放，失效状态指示催化转化器24不足以适当地处理排放。原始测量的OSC(OSCA或者OSCB)提供快速通过判断。原始测量的OSC(OSCC)提供长的通过判断。对OSCC标准化和过滤得到的OSC(OSCCFILT)提供常规通过或者失效判断。
[0024]基于ISS和OSS之间的延时计算每个OSC。除了指示燃料稀或浓条件的低或高传感器电压之外，参考电压(VREF)用作在理论配比条件周围的指示电压信号。ISS和OSS之间的延时实现命令A/F比偏移的阈值，监视该延时，基于该延迟计算OSC。2004年10月12日出版的共同转让的美国专利US 6,802,181更加详细地讨论了基于延迟计算OSC，其标题为“Method and Apparatus for MonitoringCatalyst Efficiency and Secondary Air Injection(用于监视催化效率和第二空气喷射的方法和装置)”，其公开内容清楚地并入此处作为参考。
[0025]参考图2，详细描述了本发明OSC监视系统执行的一般步骤。在步骤200中，控制判断发动机14是否在稳态条件下运行(例如，怠速)。如果发动机14没有在怠速下运行，则控制退回。如果发动机14在怠速下运行，在步骤202中控制判断是否检测到故障。该故障可以是妨碍精确OSC测量的任意数量的错误，其包括但不限于MAF传感器故障、TPS传感器故障、入口O2传感器故障和出口O2传感器故障或者控制模块故障。如果检测到故障，则控制结束。如果没有检测到故障，则控制判断是否怠速时间(tIDLE)(也就是，发动机14在稳态下运行的时间量)大于怠速时间阈值(tIDLETHR)。如果tIDLE大于tIDLETHR，则控制结束。如果tIDLE不大于tIDLETHR，则控制在步骤206中继续。
[0026]在步骤206中，控制判断是否满足能运作条件。示例性的能运作条件包括但不限于要满足的稳态发动机运行、闭环燃料控制条件、足够的发动机冷却液温度和足够的催化剂温度。如果不能满足能运作条件，则控制退回。如果满足能运作条件，则在步骤208中控制执行基础燃料获悉控制。基础燃料获悉控制判断燃料控制因子的平均值是否在希望的范围内(也就是，大于第一值但小于第二值)，下面将更加详细地解释。示例性燃料控制因子包括短期积分(STI)，其基于ISS变化。例如，STI可在示例性的0.75和1.25的窗口之间变化。更为特殊地，如果ISS大于VREF，则STI减少一个步骤，如果ISS小于VREF，则STI增加一个步骤。在步骤210中，控制执行燃料控制，判断催化转化器24的通过/失效状态，下面将更加详细地解释，接着控制结束。
[0027]现在参考图3，详细描述由OSC监视系统执行的基础燃料获悉控制。在步骤300中，控制使用大于标准控制的增益调节燃料供给。因此，与标准情况相比，A/F比以更高的频率在稀和浓之间切换。在步骤302中，基于在预定时间窗口内从稀到浓和从浓到稀的最小平均数量的ISS切换，控制求和燃料控制的STI。在步骤304中，控制计算STI平均值(STIAVG)。STIAVG指示A/F比认为是理论配比时的平均燃料供给。在步骤306中，控制判断STIAVG是否在STI最小值(STIMIN)和STI最大值(STIMAX)之间定义的阈值范围内。如果STIAVG不在阈值范围内，则在步骤308中控制重设STIAVG，接着退回到步骤302。如果STIAVG在阈值范围内，则控制返回。
[0028]现在参考图4，详细描述OSC监视系统执行的示例性步骤，以便判断催化转化器的通过/失效状态。在步骤400中，控制初始化开环燃料控制。在步骤402中，控制判断入口O2传感器(OSS)是否等于或小于第一稀阈值(KLEANA)。如果OSS等于或小于KLEANA，则控制在步骤404中继续。如果OSS不是等于或小于KLEANA，则控制在步骤406中继续。在步骤404中，控制命令A/F偏移到浓。
[0029]在步骤408中，控制判断OSS是否大于非稀阈值(KNONLEANA)。如果OSS不大于KNONLEANA，则控制退回。如果OSS大于KNONLEANA，则在步骤410中控制判断在第一范围内的OSC(OSCA)。在步骤412中，控制判断OSCA是否大于第一OSC阈值(KTHRA)。如果OSCA大于KTHRA，则在步骤414中控制将OSC状态设置为通过，接着控制返回。如果OSCA不大于KTHRA，则在步骤414中控制继续。
[0030]在步骤406中，控制命令A/F偏移到稀。在步骤416中，控制判断OSS是否小于第二稀阈值(KLEANB)。如果OSS不小于KLEANB，则控制退回。如果OSS小于KLEANB，则在步骤418中控制判断在第二范围内的OSC(OSCB)。在步骤420中，控制判断OSCB是否大于第二OSC阈值(KTHRB)。如果OSCB大于KTHRB，则在步骤414中控制将OSC状态设置为通过，接着控制返回。如果OSCB不大于KTHRB，则在步骤422中控制继续。
[0031]在步骤422中，控制器初始化饱和计时器(tSAT)。在步骤424中，控制判断tSAT是否大于饱和阈值(tSATTHR)。如果tSAT不大于tSATTHR，则在步骤426中控制增加tSAT，接着退回到步骤424。如果tSAT大于tSATTHR，则已流逝充足的时间，使得催化剂被O2饱和，控制在步骤428中继续。在步骤428中，控制命令A/F偏移到浓。在步骤429中，控制确定OSS是否大于非稀阈值(KNONLEANC)。如果OSS不大于KNONLEANC，则控制退回。如果OSS大于KNONLEANC，则在步骤430中控制判断在第三范围内的OSC(OSCC)。
[0032]在步骤432中，控制判断OSCC是否大于第三OSC阈值(KTHRC)。如果OSCC大于KTHRC，则控制在步骤414中将OSC状态设置为通过，接着控制返回。如果OSCC不大于KTHRC，则控制在步骤434中继续。在步骤434中，控制标准化OSCC，以便提供标准OSCC。更为特殊的是，使用乘法器标准化OSCC。乘法器基于包括但不限于催化转化器温度和流动速率的因子。在步骤436中，控制过滤标准OSCC，以便提供过滤的OSCC(OSCCFILT)。使用一阶延迟过滤器过滤OSCC，以便减少试验误差。在步骤438中，控制判断OSCCFILT是否大于阈值KTHR。如果OSCCFILT大于KTHR，则在步骤414中控制将状态设置为通过，接着控制返回。如果OSCCFILT不大于KTHR，则在步骤440中控制将状态设置为失效，接着控制返回。
[0033]意识到图4的步骤本质上是示例性的，可以被修改以便处理浓到稀到浓的转变，以及稀到浓到稀的转变。例如，步骤402可被修改，以便确定OSS是否大于第一浓阈值(KRICHA)。在这种情况下，步骤404可被修改为命令A/F偏移到稀，步骤406可被修改为命令A/F偏移到浓，步骤428可被修改为命令A/F偏移到稀。此外，步骤408可被修改为核对非浓阈值(KNONRICHA)，步骤416可被修改为核对浓阈值(KRICHB)，步骤429可被修改为核对非浓阈值(KNONRICHC)。OSC值在步骤412、420、432和438中也可基于A/F转变方向变化重新校准。
[0034]现在参考图5，示例性图表阐述受到本发明OSC监视系统影响的入口和出口O2传感器信号。在初始燃料获悉时期，入口O2传感器信号(ISS)基于使用增加增益的A/F控制在浓和稀之间振荡。在这种方式中，与使用标准A/F增益以别的方式发生振荡相比，ISS更频繁地振荡。如果OSS大于稀阈值(例如，KLEANA)，则控制直接到达阶段B，命令A/F偏移到稀。如果OSS等于或小于稀阈值(KLEANA)，则激活阶段A，命令A/F偏移到浓。因此，ISS变浓，同时OSS延迟。在阶段A内基于非稀阈值(KNONRICHA)计算OSCA，将其与KTHRA比较，以便判断快速通过状态。
[0035]如果对快速通过而言OSCA是不充足的，则命令A/F偏移到稀。因此，ISS变稀，同时OSS延迟。在阶段B内基于稀阈值(KRICHB)计算OSCB，将其与KTHRB比较，以便判断快速通过状态。如果对快速通过而言OSCB是不充足的，则初始化tSAT。当tSAT截止时(也就是tSAT>＝tSATTHR)，则认为催化剂饱和，由ISS和OSS彼此一致指示，接着命令A/F偏移到浓。因此，ISS变浓，同时OSS延迟。在阶段C内基于非稀阈值(KNONRICHC)计算OSCc，将其与KTHRc比较，以便判断长通过状态。如果对于长通过而言OSCc是不充足的，则OSCc被标准化和过滤后，将其与KTHR比较，以便判断常规通过或失效状态。
[0036]本发明的OSC监视系统改善燃料获悉，在侵入燃料控制之前考虑催化转化器24内的O2水平。在这种方式中，OSC监视系统降低测量误差，增加好和坏部件之间的分离，从而实现更加强健的诊断判断。也就是说，OSC监视系统减少了通过/失效的错误数量。这对于错误的失效而言尤其重要，其直接涉及保修成本和使用性能。
[0037]熟悉本领域技术的人员现在从上述说明书意识到本发明广泛的教导可以各种方式实现。因而，尽管结合本发明的特殊示例描述了本发明，但本发明的真正范围没有受限制，因为对熟悉的从业者而言，在研究附图、说明书和下列权利要求书的基础上其它修改是显而易见的。

Claims (21)

1.一种用于具有催化转化器的车辆的储氧能力(OSC)监视系统，包括：
入口氧传感器，其基于流入所述催化转化器的排气中的氧含量生成入口传感器信号(ISS)；和
控制模块，其接收所述ISS，在第一时期中增加闭环燃料控制增益，在所述第一时期中基于所述ISS计算燃料控制因子，在所述第一时期中当所述燃料控制因子的平均值大于第一值且小于第二值时确定OSC。
2.根据权利要求1所述的OSC监视系统，还包括，出口氧传感器，其基于从所述催化转化器流出的排气中的氧含量生成出口传感器信号(OSS)。
3.根据权利要求2所述的OSC监视系统，其特征在于，所述控制模块判断所述OSS是否小于第一阈值，当所述OSS小于所述第一阈值时，命令A/F比为第一值。
4.根据权利要求3所述的OSC监视系统，其特征在于，所述第一阈值是稀阈值，所述第一值是浓值。
5.根据权利要求3所述的OSC监视系统，其特征在于，所述控制模块判断所述OSS是否小于第二阈值，当所述OSS大于所述第二阈值时计算所述OSC，当所述OSC大于第一OSC阈值时，指示通过状态。
6.根据权利要求4所述的OSC监视系统，其特征在于，所述第二阈值是非稀阈值。
7.根据权利要求3所述的OSC监视系统，其特征在于，当所述OSS大于所述第一阈值时，所述控制模块命令A/F比为第二值，所述控制模块判断所述OSS是否小于第三阈值，当所述OSS小于所述第三阈值时计算所述OSC，当所述OSC大于第二OSC阈值时，指示通过状态。
8.根据权利要求7所述的OSC监视系统，其特征在于，所述第一阈值是稀阈值，所述第二值是稀值。
9.根据权利要求7所述的OSC监视系统，其特征在于，所述第三阈值是稀阈值。
10.根据权利要求2所述的OSC监视系统，其特征在于：所述控制模块调节发动机运行，以便使所述催化转化器饱和，命令A/F比偏移到第三值，当所述OSS大于第四阈值时计算所述OSC，当所述OSC大于第三OSC阈值时指示通过状态。
11.根据权利要求10所述的OSC监视系统，其特征在于，所述控制模块标准化所述OSC，以便提供标准OSC，过滤所述标准OSC，以便提供过滤的OSC，当所述过滤的OSC大于第四OSC阈值时指示通过状态。
12.根据权利要求11所述的OSC监视系统，其特征在于，当所述过滤的OSC小于所述第四OSC阈值时，所述控制模块指示失效状态。
13.一种监视催化转化器储氧能力(OSC)的方法，包括：
在第一时期中增加闭环燃料控制增益；
在所述第一时期中监视入口氧传感器信号(ISS)；
在所述第一时期中基于所述ISS计算燃料控制因子；和
在所述第一时期中当所述燃料控制因子的平均值大于第一值且小于第二值时，确定所述OSC。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
判断出口氧传感器信号(OSS)是否小于第一阈值；
当所述OSS小于所述第一阈值时，命令A/F比为第一值；
判断所述OSS是否小于第二阈值；
当所述OSS大于所述第二阈值时，计算所述OSC；和
当所述OSC大于第一OSC阈值时，指示通过状态。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一阈值是稀阈值，所述第一值是浓值。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第二阈值是非稀阈值。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括：
当所述OSS大于所述第一阈值时，命令A/F比为第二值；
判断所述OSS是否小于第三阈值；
当所述OSS小于所述第三阈值时，计算所述OSC；和
当所述OSC大于第二OSC阈值时，指示通过状态。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一阈值是稀阈值，所述第二值是稀值。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第三阈值是稀阈值。
20.根据权利要求13所述的方法，还包括：
使所述催化转化器饱和；
命令A/F比偏移到第三值；
当所述OSS大于第四阈值时，计算所述OSC；
当所述OSC大于第三OSC阈值时，指示通过状态。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括：
标准化所述OSC，以便提供标准OSC；
过滤所述标准OSC，以便提供过滤的OSC；
当所述过滤的OSC大于第四OSC阈值时，指示通过状态；和
当所述过滤的OSC小于所述第四OSC阈值时，指示失效状态。
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7467614B2 (en) 2004-12-29 2008-12-23 Honeywell International Inc. Pedal position and/or pedal change rate for use in control of an engine
US7389773B2 (en) 2005-08-18 2008-06-24 Honeywell International Inc. Emissions sensors for fuel control in engines
DE102005059894B4 (de) * 2005-12-15 2019-07-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Messung der Sauerstoffspeicherfähigkeit einer Abgasreinigungsanlage
DE102006061684A1 (de) * 2006-12-28 2008-07-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Regelung eines Sauerstoff-Füllstands einer Abgasreinigungsanlage
US8146345B2 (en) * 2007-03-20 2012-04-03 GM Global Technology Operations LLC Normalizing oxygen storage capacity(OSC) for catalyst monitoring
US8311721B2 (en) * 2008-03-26 2012-11-13 GM Global Technology Operations LLC Reserve torque for lean equivalence ratio requests
US8060290B2 (en) 2008-07-17 2011-11-15 Honeywell International Inc. Configurable automotive controller
US8364376B2 (en) * 2009-02-27 2013-01-29 GM Global Technology Operations LLC Torque model-based cold start diagnostic systems and methods
EP2253821B1 (de) * 2009-05-22 2011-07-20 Umicore AG & Co. KG Verfahren zur Reinigung der Abgase eines Verbrennungsmotors mit einem Katalysator
US8620461B2 (en) 2009-09-24 2013-12-31 Honeywell International, Inc. Method and system for updating tuning parameters of a controller
US8583349B2 (en) * 2009-11-05 2013-11-12 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for diagnosing oxygen sensors and catalytic converters of exhaust systems
US8504175B2 (en) 2010-06-02 2013-08-06 Honeywell International Inc. Using model predictive control to optimize variable trajectories and system control
DE102010035365B4 (de) * 2010-08-25 2012-07-05 Audi Ag Verfahren zum Ermitteln der Sauerstoffspeicherkapazität eines Katalysators sowie Verfahren zum Ermitteln einer einer Lambdasonde inhärenten Zeitverzögerung
US9677493B2 (en) 2011-09-19 2017-06-13 Honeywell Spol, S.R.O. Coordinated engine and emissions control system
US20130111905A1 (en) 2011-11-04 2013-05-09 Honeywell Spol. S.R.O. Integrated optimization and control of an engine and aftertreatment system
US9650934B2 (en) 2011-11-04 2017-05-16 Honeywell spol.s.r.o. Engine and aftertreatment optimization system
CN104832305B (zh) * 2014-12-16 2018-03-27 北汽福田汽车股份有限公司 汽车催化器的储氧量检测方法、系统及车辆
EP3051367B1 (en) 2015-01-28 2020-11-25 Honeywell spol s.r.o. An approach and system for handling constraints for measured disturbances with uncertain preview
EP3056706A1 (en) 2015-02-16 2016-08-17 Honeywell International Inc. An approach for aftertreatment system modeling and model identification
EP3091212A1 (en) 2015-05-06 2016-11-09 Honeywell International Inc. An identification approach for internal combustion engine mean value models
EP3125052B1 (en) 2015-07-31 2020-09-02 Garrett Transportation I Inc. Quadratic program solver for mpc using variable ordering
US10272779B2 (en) 2015-08-05 2019-04-30 Garrett Transportation I Inc. System and approach for dynamic vehicle speed optimization
US10415492B2 (en) 2016-01-29 2019-09-17 Garrett Transportation I Inc. Engine system with inferential sensor
US10124750B2 (en) 2016-04-26 2018-11-13 Honeywell International Inc. Vehicle security module system
US10036338B2 (en) 2016-04-26 2018-07-31 Honeywell International Inc. Condition-based powertrain control system
DE102016114901A1 (de) * 2016-08-11 2018-02-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Diagnoseverfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Komponente zur Abgasnachbehandlung
EP3548729B1 (en) 2016-11-29 2023-02-22 Garrett Transportation I Inc. An inferential flow sensor
US11057213B2 (en) 2017-10-13 2021-07-06 Garrett Transportation I, Inc. Authentication system for electronic control unit on a bus
CN109519264B (zh) * 2018-11-06 2020-12-25 马瑞利（中国）有限公司 一种汽油机三元催化器诊断快速诊断方法及系统
JP7044045B2 (ja) * 2018-12-07 2022-03-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
CN112555002A (zh) * 2020-12-09 2021-03-26 安徽江淮汽车集团股份有限公司 排气检测装置和排气检测方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993024747A1 (en) * 1992-06-01 1993-12-09 Ford Motor Company Limited Oxygen sensor monitoring
JPH07259613A (ja) * 1994-03-25 1995-10-09 Mazda Motor Corp 空燃比センサの故障検出装置
EP0796988A2 (en) * 1996-03-12 1997-09-24 MAGNETI MARELLI S.p.A. Method of diagnosing the efficiency of an exhaust gas stoichiometric composition sensor placed downstream of a catalytic converter
US5842339A (en) * 1997-02-26 1998-12-01 Motorola Inc. Method for monitoring the performance of a catalytic converter
EP0952322A2 (en) * 1994-07-19 1999-10-27 MAGNETI MARELLI S.p.A. Electronic air-fuel ratio control system for internal combustion engines
EP1437501A1 (en) * 2003-01-13 2004-07-14 FGTI, Ford Global Technologies Inc. Lambda sensor diagnosis

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3010921B2 (ja) 1992-08-27 2000-02-21 日産自動車株式会社 内燃機関の触媒劣化診断装置
US5390490A (en) 1993-11-04 1995-02-21 Ford Motor Company Method and apparatus for measuring the efficacy of a catalytic converter
US6138453A (en) * 1997-09-19 2000-10-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification device for an internal combustion engine
DE19803828B4 (de) * 1998-01-31 2010-05-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Beurteilung der Konvertierungsfähigkeit eines Katalysators
JP3528739B2 (ja) * 2000-02-16 2004-05-24 日産自動車株式会社 エンジンの排気浄化装置
DE10103772C2 (de) * 2001-01-27 2003-05-08 Omg Ag & Co Kg Verfahren zum Betreiben eines Dreiweg-Katalysators, welcher eine Sauerstoff speichernde Komponente enthält
DE10206675C1 (de) * 2002-02-18 2003-05-22 Siemens Ag Verfahren zur Zwangsanregung bei einer Lambdaregelug
JP3846375B2 (ja) * 2002-07-10 2006-11-15 トヨタ自動車株式会社 触媒劣化判定方法
GB2391324B (en) * 2002-07-29 2004-07-14 Visteon Global Tech Inc Open loop fuel controller
US6802181B2 (en) 2003-01-14 2004-10-12 General Motors Corporation Method and apparatus for monitoring catalyst efficiency and secondary air injection

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993024747A1 (en) * 1992-06-01 1993-12-09 Ford Motor Company Limited Oxygen sensor monitoring
JPH07259613A (ja) * 1994-03-25 1995-10-09 Mazda Motor Corp 空燃比センサの故障検出装置
EP0952322A2 (en) * 1994-07-19 1999-10-27 MAGNETI MARELLI S.p.A. Electronic air-fuel ratio control system for internal combustion engines
EP0796988A2 (en) * 1996-03-12 1997-09-24 MAGNETI MARELLI S.p.A. Method of diagnosing the efficiency of an exhaust gas stoichiometric composition sensor placed downstream of a catalytic converter
US5842339A (en) * 1997-02-26 1998-12-01 Motorola Inc. Method for monitoring the performance of a catalytic converter
EP1437501A1 (en) * 2003-01-13 2004-07-14 FGTI, Ford Global Technologies Inc. Lambda sensor diagnosis

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Publication number Publication date
US7793489B2 (en) 2010-09-14
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