CN101988418B - NOx传感器补偿 - Google Patents

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Abstract

本发明公开用于在发动机运行期间控制车辆中的发动机的系统和方法，该发动机具有排气和连接于发动机排气中的NOX传感器。一个示例由于排气流的瞬变过程的原因包括修正NOX传感器，例如排气流率中的瞬变。当传感器加热器在这种瞬变过程期间不能够保持温度时，这种瞬变过程可以引起NOX传感器温度从希望值偏离。以这种方式，即便在这种瞬变过程期间，仍然能够得到精确的NOX读数。

Description

NOx传感器补偿
技术领域
本发明涉及用于测量来自机动车辆的排放的气体传感器，特别是涉及用于测量来自机动车辆的氮氧化物(NOX)排放的气体传感器。
背景技术
在内燃发动机的排气中具有诸如氮氧化物(例如NO和NO2)的各种排放物。为了减少来自机动车辆的排放，通过利用诸如催化转化器的排气系统部件调节排放。此外，使用包括NOX传感器的各种气体传感器检测排气中的排放物。
在运行期间，排气中的NOX的精确测量依赖于NOX传感器的温度控制。美国专利6,228,252描述一种通过NOX传感器的温度检测修正该传感器的NOX浓度测量的方法。在所引用的参考文件中，NOX传感器的温度检测通过测量气体浓度测量室的内阻来实现，因为内阻与温度有关。根据NOX传感器温度与目标温度的测量偏差，可以调节NO浓度测量。与传感器的目标温度的偏差，例如，可以由于排气温度的突然变化，或由于排气流率的突然变化而发生。因此，可以检测NOX传感器的温度，并且在偏差的情况下，可以修正NO测量而不需要附加的温度检测元件。
但是，通过测量气体浓度测量室的内阻来测量NOX传感器的内部温度需要暂时中止测量NOX浓度。具体说，该方法依赖于对测量室的端子施加恒定的电压，或施加恒定的电流通过测量室，用于计算测量室的电阻，并且因此计算测量室的温度。通过检测通过该测量室的电流来测量NOX浓度，该电流与NOX浓度成比例变化。给出对测量温度和测量NOX浓度的不同要求，这些测量可以是以时间成倍数的，并且当NOX传感器不测量NOX浓度或不测量传感器温度时可能有数倍。而且，即便该温度能够以某种方式被测量并且在瞬态状态期间被使用，瞬态的NOX读数误差仍然可能产生，例如，由于温度读数的慢响应、系统影响、各测量室之间的温度差等。换句话说，即便用这种描述的温度修正，在瞬态状态期间仍然可能产生错误的NOX读数。
发明内容
在这里发明人已经认识到上述问题，并且已经提出解决这些问题的方法。因此，在一个示例中，公开一种方法，该方法包括根据瞬态发动机排气状态调节NOX浓度。可以考虑各种瞬态发动机排气状态，例如，排气流率的变化、排气温度的变化和/或排气O2浓度的变化。而且，该方法可以考虑上述参数的变化速率，或其他这样的指示值。
在一个具体示例中，该方法可以包括根据排气流率的变化速率生成用于来自NOX传感器的NOX浓度读数的修正值，并且利用该修正值修正NOX浓度读数。以这种方式，能够在瞬态发动机状态期间比较连续地监控NOX浓度。
而且，应当指出，除了根据瞬态排气流状态的修正之外，也可以利用各种附加的修正，例如根据NOX传感器温度、排气温度等的修正。
根据另一方面，提供一种用于在发动机运行期间控制发动机的方法。该发动机包括排气、和具有连接于该发动机排气的加热器的NOX传感器。该方法包括，当加热器的调节不能将NOX传感器的温度保持在希望的温度时，根据排气流率的变化率产生用于来自NOX传感器的NOX浓度读数的修正。在一个实施例中，该方法还包括利用修正值修正NOX浓度读数，并且在瞬态状态期间调节NOX传感器的加热器。在另一个实施例中，该修正还根据排气温度变化率、加热器电流变化率和排气中的过量的O2浓度百分比变化率的其中一个或多个。
根据本发明的一个实施例，其中瞬时排气状态包括加热器电流的变化率何时大于阈值。
根据本发明的一个实施例，其中产生修正值包括通过发动机控制系统实时计算修正值。
根据本发明的另一方面，提供一种在发动机运行期间控制发动机的方法，该发动机具有排气和包括连接到该发动机排气的加热器的NOX传感器，该方法包括：当加热器的调节不能够将NOX传感器的温度保持在希望的温度时，基于排气流的时间变化率，产生从NOX传感器读取的NOX浓度的修正。
根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括使用修正值修正NOX浓度读数。
根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括在瞬态状态期间调节NOX传感器的加热器。
根据本发明的一个实施例，其中修正进一步基于排气温度变化率、加热器电流变化率和排气中的过量的O2浓度百分比变化率中的一个或多个。
应当理解，提供上述概要以简单的方式介绍选择的概念，这些概念在详细描述中进一步描述。这并不意味着它就是所主张的主题的关键或基本特征、权利要求唯一地所限定的范围。而且，所主张的主题不限于解决上面提到的任何缺点的装置或本发明的任何部分。
附图说明
图1示出包括排气系统的内然发动机的示例性气缸的示意图，该排气系统包括催化剂和NOX传感器。
图2示出示例性NOX传感器的示意图。
图3示出根据包括来自NOX传感器的NOX浓度读数的发动机运行状态调节发动机的程序的流程图。
具体实施方式
这里所描述的方法的各种示例可以用关于包括催化剂和NOX传感器的示例性发动机和排气系统来理解，例如图1中所示的发动机和排气系统。示例性的NOX传感器示于图2。由NOX传感器纪录的NOX浓度随着NOX传感器温度而定，NOX传感器温度可以随着通过各种瞬态状态的发动机循环而变化。因此，来自NOX传感器的读数可以根据发动机状态实时修正。而且，可以根据图3的高阶流程图中所描述的发动机运行状态调节发动机和NOX传感器加热器。
图1示出示例性的内燃发动机10，该内燃发动机10包括多个燃烧室，这里只显示其中一个。发动机10可以由发动机电子控制器12控制。在一个示例中，发动机10可以是通用共轨直接喷射柴油发动机。
发动机10的燃烧室30包括具有设置在其中并连接于曲轴40的活塞36的燃烧室壁32。所示的燃烧室30经由进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。虽然这个示例示出单个进气门和排气门。但是一个或多个气缸可以包括多个进气和/或排气门。
所示的燃料喷嘴66直接连接于燃烧室30，用于经由电子驱动器68与从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地直接将液体燃料提供给燃烧室中。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和通用燃料管路(未示出)的燃料系统(未示出)提供。在一些实施例中，发动机10可以包括多个燃烧室，每个具有多个进气和/或排气门。
进气歧管44可以包括节气门主体42并且可以包括具有节流板64的节气门62。在这个具体示例中，节流板64的位置可以经由提供给电机或致动器的信号由电子控制器12改变，该致动器包括有节气门62，一种通常称之为节气门电子控制(ECT)的结构。以这种方式，节气门62可以被操作，以改变供给其他发动机气缸中的燃烧室30的吸入空气。节流板64的位置可以通过节气门位置信号TP提供给控制器12。进气歧管42还可以包括用于为控制器12提供相应信号MAF和MAP的质量空气流传感器120和歧管空气压力传感器122。
所示的催化转化器70与排气歧管48连通。在一些实施例中，催化转化器70可以是稀薄NOX收集器(LNT)，它可以包括诸如铑(Rh)的各种贵金属。在一个可选实施例中，催化转化器70可以利用选择性催化还原(SCR)。在这种具体示例中，催化转化器70的温度可以由温度传感器124提供。在另一个实施例中，催化转化器70的温度可以从发动机运行推断出。所示的排放控制系统72在催化转化器70的下游。排放控制系统72可以包括排放控制装置76，在一个示例中，它可以是柴油微粒滤清器(DPF)。该DPF可以主动或被动运行，并且过滤介质可以是各种类型的材料和几何结构。一种示例性结构包括壁流陶瓷整料，该壁流陶瓷整料包括插入相对端的替代通道，因此迫使排气流通过微粒物质沉积在其上的相邻通道的公用壁。
虽然这个示例示出催化转化器70在DPF的上游，但是DPF也可以设置在催化转化器70的上游。
虽然催化转化器70和DPF通常被看做分开的实体，但是可以将组合催化转化器70和DPF两者组合在一个基质上，例如，用NOX储存剂(storageagent)和铂族金属涂覆的壁流陶瓷DPF元件。
为了提供发动机运行和/或排气空气燃料比的更精确的控制，可以在排气系统中使用诸如用90、92和94所示的一个或多个排气传感器。而且，各种附加的排气传感器也可以用在排放控制系统72中，例如用92表示的各种NOX传感器、氨传感器等。排气的附加的性质可以用各种附加的传感器测量，例如，用94表示的温度传感器、质量空气流传感器等。在一个另外的实施例中，排气温度和空气流可以从发动机运行推断出。
在一个示例中，如图1所示，传感器92与控制器12连通。但是，控制系统可以包括多个控制器，例如控制器12.，其中控制器可以用网络连接在一起，或者相互连通。例如，传感器92可以包括微处理器，为了诸如温度的各种因素用来执行修正NOX传感器的读数的一个或多个运行，该NOX传感器的读数传递给控制器12并且为了其他各种因数被进一步修正，例如排气流率的变化、排气温度或这里所述的其他因素。
系统72还可以包括还原剂喷嘴，例如设置在发动机排气(未示出)中的燃料喷嘴。而且，该系统可以包括转化装置，以将燃料转化为裂化的H2、CO和部分氧化的HCS，用于喷射到排气中，因而能够改善还原性能。也可以用其他方法将还原剂提供给排气，例如富燃烧。
图1中控制器12被示为微处理器(CPU)，其包括：微处理单元102、输入/输出接口104、执行程序和校准值的电子储存介质以及数据总线(I/O)，电子储存介质在这个具体示例中示为只读存储器(ROM)芯片106、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110。控制器12可以包括指令，例如能够被控制器执行的存储在计算机可读介质中的编码。除了前面所讨论的那些信号之外，所示的控制器12还接收来自连接于发动机10的传感器的各种信号，包括来自连接于冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；给出发动机速度(RPM)指示的来自连接于曲轴40的霍尔效应传感器118的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器120的节气门位置(TP)；以及来自传感器122的歧管绝对压力信号MAP。
发动机10的燃烧可以是各种类型，随着运行状态而定。虽然图1示出压缩点火发动机，但是应当理解，这里所示的实施例也可以用在任何合适的发动机中，包括但不限于，柴油和汽油压缩点火发动机。火花点火发动机、直接或进气口喷射发动机等。而且，可以用各种燃料和/或燃料混合物，例如柴油、生物柴油、汽油、乙醇、压缩天然气(CNG)、H2等。
图2示出构造成测量排放物流中的NOX气体浓度的NOX传感器200的示例性实施例的示意图。例如，传感器200可以作为图1中的传感器90、92、和94工作。传感器200包括多层设置成堆叠结构的一个或多个陶瓷材料。在图2的实施例中，六个陶瓷层被示为层201、202、203、204、205和206。这些层包括能够传导离子氧的一层或多层固体电解质和不能传导氧离子或电子的一层或多层电介质。合适的固体电解质的示例包括但不限于锆氧化物基材料。而且，在一些实施例中，加热器232可以设置在各层之间(或，要不然与各层热连通)，以增加固体电解质的层的离子导电性。虽然所示的NOX传感器由六层陶瓷层形成，但是应当理解，NOX传感器可以包括任何其他合适的数目的陶瓷层。
层202包括多孔材料或形成第一扩散路径210。第一扩散路径210构造成通过扩散将排气引进第一内腔212中。第一对泵送电极214和216设置成与内腔212连通，并且构造成通过层201从内腔212将选择的排气组分电化学地泵送到传感器200的外面。一般而言，从内腔212泵送到传感器200外面的物质可以是与希望的分析物的测量干扰的物质。例如，当氧在比NOX低的电势下被分解并且被泵送时，分子氧(例如，O2)能够潜在地与NOX传感器中的NOX的测量干扰。因此，第一泵送电极214和216可以用来从内腔212内除去分子氧，以减少与该传感器内的NOX浓度相关的该传感器内的氧的浓度。
第一扩散路径210可以构造成使排气的一个或多个组分，包括但不限于分析物和干扰组分，能够以比干扰组分更加限制的速率扩散到内腔212中，能够被第一对泵送电极214和216电化学地泵送出。以这种方式，几乎所有的氧气可以从第一内腔212中除去，以减少由氧引起的干扰作用。在这里，第一泵送电极对214和216可以被叫做O2泵送单元。
将氧电化学地泵送到第一内腔212的外面的过程包括在第一泵送电极对214和216上施加足以分解分子氧，但是不足以分解NOX的电压VIp0。由于用于第一扩散路径210的选择的材料具有适当低的氧扩散速率，第一泵送电极对214和216之间的离子电流Ip0可以通过气体能够扩散到该室中的速率，而不是O2泵送单元的泵送速率所限制，气体扩散到该室中速率与排气中的氧的浓度成正比。这可以使氧的绝大多数能够从第一内腔212泵送，而使NOX气体能够留在第一内腔212中。为了在第一泵送电极对214、216上施加电势VIp0，可以监控第一泵送电极214和基准电极228之间的电压V0，以提供反馈控制。
传感器200还可以包括被第二扩散路径218与第一内腔分开的第二内腔220。第二扩散路径218构造成使排气能够从第一内腔212扩散到第二内腔220中。第二泵送电极222可以选择地设置成与第二内腔220的连通。第二泵送电极222可以与电极216一起设置在适当的电压VIP1下，以从第二内腔220除去额外的剩余氧。第二泵送电极222和216在这里可以叫做第二泵送电极对或剩余O2监控元件。可选地，第二泵送电极222可以构造成保持第二内腔220内的基本不变的氧浓度。在一些实施例中，(VIp0)可以近似等于(VIp1)，而在其他实施例中(VIp0)和(VIp1)可以不同。虽然所示的实施例利用电极216从第一内腔212和从第二内腔220泵送氧，但是应当理解单个电极(未示出)可以与电极222一起使用以形成另一个电极对从第二内腔220泵送氧。可以监控第二泵送电极222和基准电极228上的电压V1以提供反馈控制，用于在第二泵送电极对222、216上施加电压VIp1。
第一泵送电极314和第二泵送电极222可以用各种合适的材料制造。在一些实施例中，第一泵送电极314和第二泵送电极222可以至少部分地用使基本把NOX排出在外的分子氧的分解受催化作用的材料制造。这种材料的示例包括但不限于包含铂和/或金的电极。
传感器200还包括测量电极226和基准电极228。测量电极226和基准电极228在这里可以叫做测量电极对。基准电极228至少部分地设置在基准导管230内或者要不然暴露于基准导管230。在一个实施例中，基准导管230可以对大气敞开，并且可以叫做基准空气导管。在另一个实施例中，基准导管230可以被层236与大气隔离，使得从第二内腔220泵送的氧可以聚集在该导管内，因此基准导管230可以叫做氧导管。
测量电极226相对于基准电极228可以设置在足够的电压下，以将NOX泵送到第二内腔220的外面。而且，测量电极226可以至少部分地由使任何NOX的分解或还原催化作用的材料制造。例如，测量电极226可以至少部分地用铂和/或铑制造。由于NOX还原成N2，产生的氧离子从第二内腔220电化学的泵送。传感器输出基于流过测量电极226和基准电极228的泵送电流，该电流与第二内腔220中的NOX浓度成比例。因此，电极对226和228在这里可以叫做NOX泵送单元。
传感器200还包括校准电极234。校准电极234用来根据关于参考电极228的能斯脱(Nemst)电压(Vn)测量在第二内腔220中的剩余氧浓度。因此，校准电极234和基准电极228在这里可以叫做剩余O2监控元件。正如图2所示，校准电极234设置在与测量电极226相同的固体电介质层203上。通常，校准电极234设置成空间邻近测量电极226。这里所用的术语“空间邻近”是指校准电极234处在与测量电极226相同的空间容积中(例如，第二内腔220)。而且，将校准电极234设置成紧密接近测量电极226可以减少由于在在测量电极和校准电极两个电极之间的氧浓度梯度引起的在这两个电极处的氧浓度的之差的量值。这可以更精确地测量剩余氧浓度。可选地，校准电极234和测量电极226可以设置在不同的固体电解质层上。例如，校准电极234可以设置在固体电介质层201上而不是层203上。
应当理解，所示的校准电极位置和结构仅仅是示例性的，并且校准电极234可以具有能够获得剩余氧的测量的任何合适的位置和结构。而且，虽然所示的实施例利用电极228作为校准电极对的基准电极，但是应当理解，单个的电极(未示出)可以与校准电极234一起使用以形成另一个校准电极对结构。
应当理解，这里描述的NOX传感器只是NOX传感器的示例性实施例，并且NOX传感器的其他实施例可以具有附加的和/或可另外的特征和/或结构。例如，在一些实施例中，NOX传感器可以只包括扩散路径和一个内腔，因而将第一泵送电极和测量电极设置在同一个内腔中。在这样的实施例中，校准电极可以设置成邻近测量电极，以便能够确定在测量电极处或其附近的排气的剩余氧浓度，而受到的氧浓度梯度的影响最小。
NOX传感器被校准，并且因此，当NOX传感器的温度处在设置点温度(例如，活化温度时)，能够给出精确的NOX浓度读数。当NOX传感器具有加热器时，该加热器和反馈控制系统可以用来将NOX传感器保持在其活化温度。但是，瞬态发动机状态可以引起NOX传感器的温度从其活化温度扰动。例如，当显著增加的排气流过传感器，并且传感器加热器不能够将NOX传感器的温度保持在目标值时，NOX传感器的温度可以降低。作为另一个示例，排气的温度可以瞬时增加或减少，引起NOX传感器温度相应地暂时升高或降低。虽然来自活化温度的变化将产生错误的NOX浓度读数，但是，如果NOX传感器的温度能够被确定，或根据这里所述的发动机运行状态精确地估算，那么该读数能够被修正。
确定NOX传感器的温度的一种方法是测量O2泵送单元、NOX泵送单元和剩余O2监控元件的内阻，元件的内阻随着该元件的温度而定，因此元件的内阻随着温度的变化而变化。例如，当温度增加时，内阻减小。
具有用于检测一组电极的内阻的各种方法。下面的示例将参考氧泵送单元来描述；但是，该方法可以应用于任何前面提到的各种元件。用于确定O2泵送单元的内阻的一种方法是施加恒定的电流通过电极214和216从十分之一微妙到几十秒的一段时间。施加恒定的电流时，可以测量电极214和216上的电压，因此可以用欧姆定律计算电阻。用于确定O2泵送单元的内阻的第二种方法是在电极214和216上施加恒定的电压从十分之一微妙到几十秒的一段时间。施加恒定的电压时，可以测量通过电极214和216的电流，因此可以用欧姆定律计算电阻。
利用前述的方法测量电阻，并且因此测量NOX传感器的温度的一个缺点是NOX浓度不能与温度测量同时测量。换句话说，在进行测量电阻时不能测量NOX浓度。但是，这种限制可以通过监控引起NOX传感器的温度波动的参数，然后根据这些参数修正NOX浓度读数，而不是直接测量NOX传感器中的电极之间的电阻来克服，或除了直接测量NOX传感器中的电极之间的电阻之外，还修正NOX浓度读数来克服。
图3示出在各种发动机运行状态期间用于调节发动机的程序300。例如，当发动机状态处于稳定状态时，可以根据测量的NOX浓度水平来调节发动机；当发动机状态处于瞬态性质时，根据修正的NOX浓度来调节发动机。程序300在310开始，在310可以监控并纪录一组发动机运行状态。一些发动机运行状态可以用于进一步的计算。可以监控来自NOX传感器的NOX浓度输出。正如上文所讨论的，如果NOX传感器的温度在活化温度NOX浓度输出可以是精确的。但是，如果NOX传感器的温度不同于活化温度，则NOX浓度输出可以需要修正。施加于NOX传感器加热器的电流可以直接测量，或可以从加热器控制系统计算。排气空气流可以由设置在排气路径中某处的诸如传感器90或94的质量空气流传感器测量，或者可以从许多传感器推断出。排气空气温度可以由诸如传感器90或94的温度传感器测量，或者可以从许多传感器推断出。其他感兴趣的发动机运行状态包括：环境空气温度、排气中的O2浓度百分比、发动机增压水平、发动机速度、壁时钟时间(例如，从排气流动瞬态过程开始已经过去的时间量)等。应当理解，这里公开的发动机运行状态在性质上是示例性的，并且这些特定的发动机运行状态不被看作限制意义，因为许多变化是可能的。程序300从310进行到320。
在320，判断NOX传感器是否已经被预热到活化温度。如果NOX传感器还仍然在预热，于是程序将结束。如前所述NOX传感器的温度可以测量。如果NOX传感器已经被预热，于是程序可以进行到330。
在330，在排气状态中可以检查发动机状态的瞬时变化。作为一个示例，排气空气流可以作为时间的函数来监控，并且可以计算排气流变化的速率。如果排气流变化的速率超过阈值，于是发动机可以定义为在瞬态状态中。作为另一个示例，排气温度可以作为时间的函数来监控，并且可以计算排气温度变化的速率。如果排气温度变化的速率超过阈值，于是发动机可以定义为在瞬态状态中。还有，程序可以监控排气中的过量氧的变化速率。而且，每个上述瞬态状态可以组合使用。因此，可以以这样的方式监控各种发动机状态和发动机状态的组合，以确定瞬态状态。如果瞬态排气状态被检测，则程序进行到340。如果瞬态排气状态不被检测，则发动机处于稳定状态运行，并且程序进行到380。
在380，控制加热器使得NOX传感器的温度至少通常保持在活化温度。作为一个示例，比例积分微分(PID)控制器可以用在反馈控制回路中，以控制加热器电流，使得NOX传感器的温度能够稳定地保持在活化温度。在稳态运行期间利用低增益能够使控制回路更加稳定，但是当发动机的状态经受足够的瞬态状态时这可以减少控制回路足够快速地改变加热器电流以保持NOX传感器的温度的能力。可以用来保持NOX传感器的温度的控制方法的其他示例是专家系统、模糊逻辑、神经网络等。程序从380进行到390。
在390，可以根据测量的NOX浓度调节发动机。例如，发动机控制系统可以将尿素的控制的量喷入到排气中，以便尿素能够与NOX发生反应，以在催化转化器中形成氮和氧。作为另一个示例，可以激发以开始LNT更新循环。作为另一个示例，如果NOX浓度超过阈值，车载诊断可以纪录一个事件。在390之后程序结束。
如果在330检测到瞬态发动机状态，该程序在340继续进行。在340，可以根据排气流的变化速率和从排气流速率的突然变化已经经过的时间产生NOX浓度读数的修正值。可以确定NOX传感器的温度和对NOX浓度的修正值之间的关系。但是，排气流的变化速率(例如，在一个示例中时间变化率)可以用来确定NOX传感器的瞬态温度，或可以与NOX传感器的瞬态温度发生关联，并且因此，NOX浓度的修正值可以用排气流的变化速率直接确定，而不必测量NOX传感器的温度(虽然除了这种方法之外，希望的话可以用温度测量)。
在示例性实施例中，可以从查询表读取修正值来产生修正值，该查询表用排气的流率的时间变化率、过量氧、温度、从排气流突然变化后的时间和/或其组合加索引。在另一个实施例中，通过利用排气的流率的时间变化率作为输入的一组计算可以产生修正值。在又一个实施例中，通过查表和计算的结合可以产生修正值。例如，来自利用牛顿冷却定律，或傅立叶定律与活化温度、排气流体积、排气流温度的一起的一组计算的输出，可以用作对描述NOX传感器的温度和修正值之间的关系的函数的输入。这些计算可以由发动机控制系统实时地进行，或者该计算可以在控制系统的设计阶段期间进行并且结果可以放在查询表中。作为另一个示例，经验数据可以用来提供查询表。
应当理解，基于排气流变化的修正量，例如，可以适合NOX读数的误差，并且是所用的温度修正类型所特特有的，如果有的话。例如温度修正可以附加地应用于NOX传感器读数，以部分地解决瞬时温度产生的误差，但是，这种修正仍然是不够的。无论如何，在施加温度修正之后，基于排气流率变化的修正量，例如，可以在识别任何NOX读数的剩余误差之后确定。而且，如果温度修正被去掉，例如，可以用基于排气流率变化的另一种修正。
在350，可以根据排气流的变化率调节用于NOX传感器的加热器。作为一个示例，用于PID控制器的反馈项可以通过基于排气流的变化率的计算，而不是NOX传感器温度的测量来供给。作为另一个示例，PID控制器的增益可以暂时增加，使得NOX传感器温度，在它已经被瞬态发动机状态扰动之后，可以更快的集中于活化温度上。
在360，来自NOX传感器的错误的输出可以用在340产生并储存的修正值修正，以得到修正的NOX浓度。于是修正的NOX浓度用来在370调节发动机。该调节可以包括喷射尿素，更新车载诊断等。在370之后该程序结束。
因此，通过上面所述的动作，在瞬态发动机状态期间能够继续监控NOX浓度，同时提供适当的温度修正。具体说，在一个示例中，该动作包括根据排气流的变化速率，产生用于来自NOX传感器的NOX浓度读数的修正值，和利用该修正值修正NOX浓度读数。这种操作使NOX浓度的修正能够被确定，并且在NOX温度的任何检测识别NOX传感器已经从其目标温度偏离之前利用，传感器从其目标温度偏离通常在错误的NOX传感器读数已经被取得并依赖该读数之后发生。因此，排气流的变化率，例如，使NOX传感器的精确读数成为可能，甚至在该系统能够检测NOX传感器潜在地产生变差的读数之前成为可能。
应当指出，这里包含的示例性控制和估算程序可以与各种发动机和/车辆系统结构一起使用。这里描述的具体程序可以表示一个或任何数目的多个的处理策略，例如平稳驱动、间歇驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各种动作、操作或功能可以按照所示的顺序进行、平行地进行，或者在一些情况下可以省去。同样，对于实现这里所述的示例性实施例的特征和优点，处理的顺序不是必需的，但是这种顺序容易说明和描述。一个或多个所示的动作或功能可以根据使用的具体策略重复进行。而且，所述的动作可以图解地表示编码，该编码将被编码为微处理器指令并且储存在发动机控制系统中的计算机可读的储存介质中。
应当理解，这里所公开的结构和程序在性质上是示范性的，并且这些具体的实施例不认为是限制性的，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可以用于与4缸发动机相对的V6、L4、L6、V12以及其他发动机类型。作为又一个示例，这里描述的方法可以应用于其他温度控制的排气传感器，例如氨传感器等。本发明的主题包括这里所公开的各系统和结构以及其他特征、功能和/或性质所有的新颖的和非显而易见的组合和子组合。
办发明权利要求具体指出认为是新颖的和非现而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这种权利要求应当理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或两个以上个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可以通过在本申请中或相关申请中的现有权利要求的修改或通过提出新权利要求来主张。
这些权利要求，无论广义、狭义、与原权利要求的范围相同或不同，也都被认为包含在本发明的主题内。

Claims (9)

1.一种用于在发动机运行期间控制车辆发动机的方法，所述发动机具有排气系统、和包括连接于发动机排气系统的加热器的NOX传感器，该方法包括：
响应调节的所述NOX传感器的输出调节运行参数，其中所述NOX传感器的输出的调节基于瞬态发动机排气状态，所述NOX传感器的输出的调节包括：
根据排气流的变化率生成用于来自所述NOX传感器的NOX浓度读数的修正值；
利用所述修正值修正所述NOX浓度读数；和
在瞬态状态期间调节所述NOX传感器的所述加热器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述运行参数是燃料喷射量、并且瞬态发动机排气状态包括排气流的所述变化率。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述瞬态发动机排气状态包括当排气流动时的排气流的时间变化率，所述NOX传感器的输出的调节修正所述NOX传感器的瞬时的和暂时的温度变化。
4.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述修正值包括通过发动机控制系统实时计算该修正值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述修正值包括从用排气流率的变化率索引的查询表读取所述修正值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中排气中的所述瞬态发动机排气状态包括在排气中的O2浓度的变化。
7.一种用于控制车辆中的发动机的系统，包括：
发动机排气系统；
连接在发动机排气系统中的NOX传感器，该NOX传感器具有加热器；和
控制系统，所述控制系统接收来自该NOX传感器的通信，用于当所述NOX传感器被预热到活化温度时，根据瞬态排气状态产生用于来自所述NOX传感器的NOX浓度读数的修正值，用所述修正值修正所述NOX浓度读数以得到修正的NOX浓度，在瞬态状态期间调节所述NOX传感器的所述加热器，并且当所述排气状态是瞬态时根据修正的NOX浓度调节所述发动机。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述瞬态排气状态包括排气流的变化率何时大于阈值。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述瞬态排气状态包括排气温度的变化率何时大于阈值。
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