CN103573447B - 用于基于发动机速度诊断氧传感器中的故障的系统和方法 - Google Patents

用于基于发动机速度诊断氧传感器中的故障的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于基于发动机速度诊断氧传感器中的故障的系统和方法。根据本公开的原理的系统包括错误计数模块和传感器诊断模块。错误计数模块在实际空燃比不同于所需空燃比时增加错误计数并基于实际发动机速度选择性地调整错误计数。氧传感器生成指示实际空燃比的信号。当错误计数大于第一预定计数时，传感器诊断模块诊断出氧传感器中的故障。

Description

用于基于发动机速度诊断氧传感器中的故障的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2012年8月3日的美国临时申请No. 61/679,285的权益。以上申请的公开内容全文以引用方式并入本文中。
技术领域
本公开涉及用于基于发动机速度诊断氧传感器中的故障的系统和方法。
背景技术
在此提供的背景技术描述用于总体上介绍本公开的背景。目前署名的发明人的工作就其在该背景部分中描述的程度以及在其描述在提交时不会以其它方式被认为现有技术的方面，既不明确地也不隐含地认为是破坏本公开的现有技术。
氧传感器可定位在排气系统中以测量来自发动机的排气中的氧含量。氧传感器可生成指示氧含量的氧信号。氧信号还可指示发动机的空燃比，其可被称为实际空燃比。提供给发动机的气缸的空气和燃料的量可基于诸如化学计量空燃比的所需空燃比和实际空燃比而控制。
燃料控制系统可以在闭环状态或开环状态下操作。在闭环状态下，燃料喷射可被控制以最小化所需空燃比和实际空燃比之间的差值。在开环状态下，燃料喷射可独立于实际空燃比而控制。例如，燃料喷射可基于燃料图（fuel map）而控制。
发明内容
根据本公开的原理的系统包括错误计数模块和传感器诊断模块。错误计数模块在实际空燃比不同于所需空燃比时增加错误计数并基于实际发动机速度选择性地调整错误计数。氧传感器生成指示实际空燃比的信号。当错误计数大于第一预定计数时，传感器诊断模块诊断出氧传感器中的故障。
本发明提供下列技术方案。
1. 一种系统，包括：
错误计数模块，其在实际空燃比不同于所需空燃比时增加错误计数并且基于实际发动机速度选择性地调整所述错误计数，其中氧传感器产生指示所述实际空燃比的信号；以及
传感器诊断模块，其在所述错误计数大于第一预定计数时诊断所述氧传感器中的故障。
2. 根据技术方案1所述的系统，其中，当所述实际发动机速度与所需发动机速度的比率小于第一预定值时，所述错误计数模块使用乘数选择性地调整所述错误计数。
3. 根据技术方案2所述的系统，其中所述错误计数模块基于所述实际发动机速度与所述所需发动机速度的所述比率确定所述乘数。
4. 根据技术方案2所述的系统，其中，当所述错误计数大于第二预定计数时，所述错误计数模块使用所述乘数调整所述错误计数，其中所述第二预定计数小于所述第一预定计数。
5. 根据技术方案4所述的系统，其中，当所述比率大于第二预定值时，所述错误计数模块停止调整所述错误计数，其中所述第二预定值大于所述第一预定值。
6. 根据技术方案1所述的系统，其中所述错误计数模块以基于进气的质量流量和所述实际发动机速度的速率增加所述错误计数。
7. 根据技术方案1所述的系统，其中，当所述实际空燃比为富燃的且所述所需空燃比为贫燃的时，所述错误计数模块增加所述错误计数。
8. 根据技术方案1所述的系统，其中，当所述实际空燃比为贫燃的且所述所需空燃比为富燃的时，所述错误计数模块增加所述错误计数。
9. 根据技术方案1所述的系统，其中，当所述实际空燃比和所述所需空燃比为富燃的和贫燃的之一时，所述错误计数模块将所述错误计数设定为零。
10. 一种系统，包括：
错误计数模块，其在实际空燃比不同于所需空燃比时以基于进气的质量流量和发动机速度中的至少一个的速率增加错误计数，其中氧传感器产生指示所述实际空燃比的信号；以及
传感器诊断模块，其在所述错误计数大于预定计数时诊断所述氧传感器中的故障。
11. 一种方法，包括：
当实际空燃比不同于所需空燃比时增加错误计数并且基于实际发动机速度选择性地调整所述错误计数，其中氧传感器产生指示所述实际空燃比的信号；以及
当所述错误计数大于第一预定计数时，诊断所述氧传感器中的故障。
12. 根据技术方案11所述的方法，还包括当所述实际发动机速度与所需发动机速度的比率小于第一预定值时使用乘数选择性地调整所述错误计数。
13. 根据技术方案12所述的方法，还包括基于所述实际发动机速度与所述所需发动机速度的所述比率确定所述乘数。
14. 根据技术方案12所述的方法，还包括当所述错误计数大于第二预定计数时使用所述乘数调整所述错误计数，其中所述第二预定计数小于所述第一预定计数。
15. 根据技术方案14所述的方法，还包括当所述比率大于第二预定值时停止使用所述乘数调整所述错误计数，其中所述第二预定值大于所述第一预定值。
16. 根据技术方案11所述的方法，还包括以基于进气的质量流量和所述实际发动机速度的速率增加所述错误计数。
17. 根据技术方案11所述的方法，还包括当所述实际空燃比为富燃的且所述所需空燃比为贫燃的时增加所述错误计数。
18. 根据技术方案11所述的方法，还包括当所述实际空燃比为贫燃的且所述所需空燃比为富燃的时增加所述错误计数。
19. 根据技术方案11所述的方法，还包括当所述实际空燃比和所述所需空燃比为富燃的和贫燃的之一时将所述错误计数设定为零。
20. 一种方法，包括：
当实际空燃比不同于所需空燃比时以基于进气的质量流量和发动机速度中至少一个的速率增加错误计数，其中氧传感器产生指示所述实际空燃比的信号；以及
当所述错误计数大于预定计数时，诊断所述氧传感器中的故障。
本公开进一步的适用范围将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应当理解，详细描述和具体示例仅意图用于举例说明，而并非意图限制本方面的范围。
附图说明
通过详细描述和附图将会更全面地理解本公开，附图中：
图1是根据本公开的原理的示例发动机系统的功能框图；
图2是根据本公开的原理的示例控制系统的功能框图；
图3和图4是示出根据本公开的原理的示例性控制方法的流程图；以及
图5是示出根据本公开的原理的示例错误信号的曲线图。
具体实施方式
氧传感器可以是窄带传感器或宽带传感器。窄带传感器输出指示空燃比是为富燃还是贫燃的电压。例如，大于第一电压(例如，450毫伏(mV))的输出电压可指示富燃空燃比，而小于第一电压的输出电压可指示贫燃空燃比。宽带传感器输出指示空燃比的值的电压。
发动机控制模块(ECM)可使用闭环控制调节发动机中的燃料喷射以减小在发动机的所需空燃比和实际空燃比之间的误差。ECM可基于发动机操作条件而确定所需空燃比。ECM可基于设置在发动机的排气系统中的氧传感器的输出电压而确定实际空燃比。
ECM可包括偏压电路，该偏压电路在氧传感器和/或与氧传感器相关联的线路中发生断路的情况下使氧传感器的输出电压指示富燃或贫燃空燃比。例如，氧传感器信号通常可指示在50mV和850mV之间的电压，并且氧传感器信号在被偏压时可指示高达1900mV的电压。当氧传感器信号意外地超出正常电压范围时，系统和方法可诊断出故障。然而，氧传感器信号可能由于氧传感器中的故障、与氧传感器相关联的线路中的故障和/或偏压电路而在正常电压范围内阻滞于富燃或贫燃状态。阻滞在富燃或贫燃状态的传感器可导致发动机的粗暴操作和/或发动机停转。
根据本公开的原理的系统和方法在实际空燃比不同于所需空燃比时增加了错误计数，并且基于该错误计数选择性地诊断氧传感器中的故障。当所需空燃比为贫燃的且实际空燃比为富燃的时，可增加错误计数。当所需空燃比为富燃的且实际空燃比为贫燃的时，也可增加错误计数。当错误计数大于第一预定计数时，可诊断出氧传感器中的故障。
当实际发动机速度小于所需发动机速度时，根据本公开的原理的系统和方法可以将乘数施加到错误计数。当实际发动机速度与所需发动机速度的比率小于第一预定值并且错误计数大于第二预定计数时，可以将乘数施加到错误计数。第二预定计数可小于第一预定计数。第二预定计数可以预定成确保仅当由于阻滞的富燃故障导致的燃料短缺或由阻滞的贫燃故障导致的燃料过剩而使实际发动机速度小于所需发动机速度时施加乘数。
当诊断出故障氧传感器时，根据本公开的原理的系统和方法可以在开环状态或伪开环状态下操作。在开环状态下，可以独立于任何氧传感器输入而控制燃料喷射。在伪开环状态下，可基于来自无故障的氧传感器的输入而控制燃料喷射。例如，当故障氧传感器设置在发动机的一个气缸排下游时，可基于来自设置在发动机的另一个气缸排下游的氧传感器的输入而控制该气缸排中的燃料喷射。
基于错误计数诊断氧传感器中的故障提供了在维修车辆时可检索和利用的诊断信息。在实际发动机速度小于所需发动机速度时使用乘数调整错误计数加速了故障发动机传感器的诊断。在诊断出故障氧传感器时在开环状态或伪开环状态下控制燃料喷射防止了发动机粗暴操作和发动机停转。防止发动机粗暴操作和发动机停转提高了客户满意度。
现在参看图1，发动机系统10包括发动机12，发动机12燃烧空气燃料混合物以产生用于车辆的驱动扭矩和/或产生驱动发电机以对诸如电动车电池的电池(未示出)充电的扭矩。空气通过进气系统14吸入发动机12中。进气系统14包括节流阀16和进气歧管18。节流阀16可包括具有可旋转叶片的蝶阀。节流阀16打开以将空气吸入进气歧管18中。发动机控制模块(ECM) 20输出节流控制信号22以控制吸入进气歧管18的空气量。
来自进气歧管18的空气通过进气阀26吸入发动机12的气缸24中。虽然发动机12描绘为具有八个气缸，但发动机12可具有额外的或更少的气缸。发动机12示出为双排发动机，并且气缸24分布在第一排28和第二排30之间。备选地，发动机12可以是单排发动机。
一个或多个燃料喷射器32将燃料喷入发动机12中。燃料可以在中央位置处或多个位置处(例如，在每个气缸24的进气阀26附近)喷入进气歧管18中。在各种实施方式中，燃料可以直接喷入气缸24中或喷入与气缸24相关联的混合室中。ECM 20输出燃料控制信号34以控制由燃料喷射器32喷射的燃料的量。
喷射的燃料在气缸24中与空气混合并产生空气燃料混合物。气缸24内的活塞(未示出)压缩空气燃料混合物。发动机12可以是压缩点火发动机，在这种情况下，在气缸24中的压缩点燃空气燃料混合物。备选地，发动机12可以是火花点火发动机，在这种情况下，气缸24中的火花塞(未示出)产生点燃空气燃料混合物的火花。ECM 20可输出火花控制信号(未示出)以控制火花正时(即火花塞产生火花的时间)。
燃烧的副产物通过排气阀36被排出并通过排气系统38从车辆排出。排气系统38包括排气歧管40和三元催化剂(TWC) 42。TWC 42减少氮氧化物并使一氧化碳和烃氧化。当发动机12的空燃比为贫燃的时，TWC 42可以储存氧，并且储存在TWC 42中的氧可以在空燃比为富燃时随着一氧化碳和烃氧化而被消耗。ECM 20可以使空燃比在接近化学计量空燃比的窄范围内在富燃和贫燃之间波动以最小化排放。
进气温度(IAT)传感器44测量通过进气系统14吸入的空气的温度并产生指示进气温度的IAT信号46。空气流量(MAF)传感器48测量通过进气系统吸入的空气的质量流量并产生指示进气的质量流量的MAF信号50。歧管绝对压力(MAP)传感器52测量进气歧管18中的压力并产生指示歧管压力的MAP信号54。曲轴位置(CKP)传感器56测量发动机12中的曲轴(未示出)的位置并产生指示曲轴位置的CKP信号58。ECM 20基于CKP信号58确定发动机12的实际速度。
第一氧(O2)传感器60测量来自第一排28的排气中的第一氧含量并产生指示第一氧含量的第一O2信号62。第二O2传感器64测量来自第二排30的排气中的第二氧含量并产生指示第二氧含量的第二O2信号66。排气温度(EGT)传感器68测量排气的温度并产生指示排气温度的EGT信号70。第三O2传感器72测量TWC 42下游的排气中的第三氧含量并产生指示第三氧含量的第三O2信号74。氧传感器60、64、72可以是窄带传感器或宽带传感器。
ECM 20接收由以上讨论的传感器产生的信号并基于所接收的信号控制发动机12。ECM 20可诊断第一O2传感器60和/或第二O2传感器64中的故障。虽然ECM 20可诊断氧传感器60、64中任一个的故障，但为了简明起见，下面的讨论描述诊断第一O2传感器60中的故障的ECM 20。ECM 20可以类似方式诊断第二O2传感器64中的故障。
ECM 20调整燃料控制信号34以实现所需空燃比。ECM 20基于第一O2信号62来确定实际空燃比。当实际空燃比不同于所需空燃比时，ECM 20增加错误计数。当错误计数大于第一预定计数时，ECM 20诊断出第一O2传感器60中的故障。
当所需空燃比为贫燃的且实际空燃比为富燃的时，ECM 20可增加错误计数。当所需空燃比为富燃的且实际空燃比为贫燃的时，ECM 20可增加错误计数。ECM 20可以基于实际发动机速度和/或由MAF信号50指示的进气的质量流量的速率增加错误计数。
当实际发动机速度与所需发动机速度的比率小于第一预定值并且错误计数大于第二预定计数时，ECM 20可调整错误计数。第二预定计数可小于第一预定计数。当实际发动机速度与所需发动机速度的比率大于第二预定值时，ECM 20可停止使用乘数调整错误计数。第二预定值可大于第一预定值。
现在参看图2，ECM 20的示例性实施包括空燃比模块202、发动机速度模块204、错误计数模块206、传感器诊断模块208、燃料控制模块210和节流阀控制模块212。空燃比模块202基于第一O2信号62确定实际空燃比是为富燃的还是贫燃的。例如，当第一O2信号62大于预定电压(例如，450mV)时，实际空燃比可以是富燃的，并且当第一O2信号62小于预定电压时，实际空燃比可以是贫燃的。预定电压可对应于化学计量空燃比。空燃比模块202输出指示实际空燃比是为富燃还是贫燃的信号。
空燃比模块202可基于第一O2信号62和/或由发动机12燃烧的燃料的类型来确定实际空燃比的值。例如，当第一O2信号62等于预定电压并且燃料类型为汽油时，空燃比模块202可确定实际空燃比为14.7。燃料类型可以是预定的、基于接收自传感器(例如乙醇传感器)的输入确定的、和/或使用例如仪表板和/或维修工具提供至空燃比模块202。空燃比模块202可输出实际空燃比的值。
发动机速度模块204基于CKP信号58确定发动机12的实际速度。例如，发动机速度模块204可基于当发动机12中的曲轴完成一个或多个转时经过的时期计算实际发动机速度。发动机速度模块204输出实际发动机速度。
当实际空燃比不同于所需空燃比时，错误计数模块206增加错误计数。所需空燃比可以是预定比率，例如化学计量的、富燃的或贫燃的空燃比。附加地或备选地，燃料控制模块210可如下文所讨论的确定所需空燃比并将所需空燃比输出到错误计数模块206。错误计数可以是富燃错误计数或贫燃错误计数。
当所需空燃比为贫燃的且实际空燃比为富燃的时，错误计数模块206可增加富燃错误计数。当所需空燃比为富燃的且实际空燃比为贫燃的时，错误计数模块206可增加贫燃错误计数。当所需空燃比和实际空燃比均为富燃的或均为贫燃的时，错误计数模块206可将错误计数设为零。错误计数模块206输出错误计数。
错误计数模块206可以一定速率增加错误计数，该速率基于诸如由MAF信号50所指示的进气的质量流量和实际发动机速度的发动机操作条件。该速率可与发动机操作条件成正比。速率与发动机操作条件之间的关系可以是预定的并且可以是线性的或非线性的。
当错误计数大于第一预定计数且错误值小于第一预定值时，错误计数模块206可将乘数施加到错误计数。错误计数模块206可基于实际发动机速度和所需发动机速度确定错误值。例如，错误计数模块206可将错误值设为实际发动机速度与所需发动机速度的比率。因此，错误值可相对于所需发动机速度随着实际发动机速度减小而减小。
当错误值大于第二预定值时，错误计数模块206可停止使用乘数调整错误计数。第二预定值可大于第一预定值。这防止当错误值在小于和大于第一预定值之间转变时在施加乘数和不施加乘数之间切换。代替停止将乘数施加到错误计数，错误计数模块206可将乘数设定为1，以使得施加乘数不影响错误计数。
错误计数模块206可将乘数设定为预定值或在预定范围内的值(例如，在0和8之间的值)。例如，错误计数模块206可将乘数设定为8，以确保当将乘数施加到错误计数时立即诊断出第一O2传感器60中的故障。在另一示例中，错误计数模块206可将乘数设定为1.1以加速在第一O2传感器60中的故障的诊断，而不在施加乘数时立即诊断出第一O2传感器60中的故障。
错误计数模块206可基于错误值(例如，实际发动机速度与所需发动机速度的比率)来确定乘数。例如，当错误值为0.8时，错误计数模块206可将乘数设定为1.1。在另一示例中，当错误值为0.75时，错误计数模块206可将乘数设定为1.5。
传感器诊断模块208基于错误计数诊断第一O2传感器60中的故障。当富燃错误计数大于第二预定计数时，传感器诊断模块208可以诊断出阻滞的富燃故障。当贫燃错误计数大于第二预定计数时，传感器诊断模块208可以诊断出阻滞的贫燃故障。第二预定计数可大于第一预定计数。第一预定计数、第二预定计数、第一预定值和/或第二预定值可基于是诊断出阻滞的富燃故障还是阻滞的贫燃故障而进行调整。传感器诊断模块208输出指示诊断出传感器故障的时间的信号。传感器诊断模块208也可设定诊断故障码和/或启动维修指示器，该指示器发送指示需要维修的消息(例如，光、文本、钟声、振动)。
当第一O2信号62和第三O2信号74指示贫燃空燃比时，或者当第一O2信号62和第三O2信号74指示富燃空燃比时，传感器诊断模块208可以不诊断第一O2传感器60中的故障。当贫燃错误计数大于第二预定计数且第三O2信号74指示富燃空燃比时，传感器诊断模块208可诊断阻滞贫燃故障。当富燃错误计数大于第二预定计数且第三O2信号74指示贫燃空燃比时，传感器诊断模块208可诊断阻滞富燃故障。
燃料控制模块210输出燃料控制信号34以控制由燃料喷射器32喷射燃料的速率。燃料控制模块210可基于进气的质量流量来控制燃料加注速率以实现所需空燃比。燃料控制模块210可基于发动机操作条件来确定所需空燃比以最小化排放。发动机操作条件可包括进气温度、进气质量流量、歧管压力、发动机速度和/或排气温度。
当第一O2传感器60正常操作时，燃料控制模块210可在闭环状态下操作。在闭环状态下，燃料控制模块210调整燃料加注速率以最小化所需空燃比和实际空燃比之间的差值。燃料控制模块210可基于从第一O2传感器60接收的输入而控制到第一排28的燃料喷射，并且基于从第二O2传感器64接收的输入而控制到第二排30的燃料喷射。备选地，第一O2传感器60可以在第一排28和第二排30的下游，并且燃料控制模块210可基于从第一O2传感器60接收的输入而控制在第一排28和第二排30中的燃料喷射。
当在第一O2传感器60中诊断出故障时，燃料控制模块210可在开环状态或伪开环状态下操作。当在发动机12下游设置不止一个O2传感器并且O2传感器之一无故障时，燃料控制模块210可在伪开环状态中操作。当在发动机12下游仅设置故障O2传感器时，燃料控制模块210可在开环状态下操作。
在开环状态下，燃料控制模块210可独立于从第一O2传感器60和第二O2传感器64接收的输入而控制燃料喷射。例如，燃料控制模块210可基于燃料图而控制燃料喷射。燃料图可基于发动机操作条件而指定燃料喷射参数(例如，燃料质量、燃料加注速率)。发动机操作条件可包括进气温度、进气质量流量、歧管压力、发动机速度和/或排气温度。
在伪开环状态下，当在第一O2传感器60中诊断出故障时，燃料控制模块210可基于从第二O2传感器64接收的输入而控制在第一排28和第二排30中的燃料喷射。例如，燃料控制模块210可控制在第一排28和第二排30中的燃料喷射以最小化实际空燃比和所需空燃比之间的差值。空燃比模块202可基于第二O2信号66而确定实际空燃比。反之，当在第二O2传感器64中诊断出故障时，燃料控制模块210可基于从第一O2传感器60接收的输入而控制在第一排28和第二排30中的燃料喷射。
节流阀控制模块212输出节流阀控制信号22以控制节流阀16的节流面积。节流阀控制模块212可调整节流面积以最小化在所需质量流量和实际质量流量之间的差值。节流阀控制模块212可基于驾驶员输入而确定所需质量流量。例如，驾驶员输入可基于加速器踏板位置和/或巡航控制设置而产生。
节流阀控制模块212可基于发动机操作条件而确定实际空气质量。发动机操作条件可包括进气温度、质量空气流量和/或歧管压力。发动机操作条件还可包括节流阀位置。节流阀位置可基于节流控制信号22而测量和/或确定。节流阀控制模块212可调整节流阀位置以最小化所需节流阀位置和实际节流阀位置之间的差值。节流阀控制模块212可基于驾驶员输入而确定所需节流阀位置并输出得出的空气质量。
现在参看图3，用于诊断氧传感器中的故障的方法始于302。氧传感器可以是窄带传感器或宽带传感器。在304处，该方法确定所需空燃比是否为贫燃的。如果304为肯定的，则该方法在306处继续。否则，该方法在308处继续。
所需空燃比可以是诸如化学计量比的预定比率或者在预定范围内在富燃和贫燃之间波动的比率。该方法可基于发动机操作条件而确定所需空燃比。发动机操作条件可包括进气温度、进气质量流量、歧管压力、发动机速度和/或排气温度。
在306处，该方法确定实际空燃比是否为富燃的。如果306为肯定的，则该方法在310处继续。否则，该方法在312处继续。该方法基于氧传感器的输出电压而确定实际空燃比是否为富燃的或贫燃的。例如，当输出电压大于450mV时，实际空燃比可以是富燃的，并且当输出电压小于450mV时，实际空燃比可以是贫燃的。
在310处，该方法增加富燃错误计数。在314处，该方法确定富燃错误计数是否大于第一预定计数。如果314为肯定的，则该方法在316处继续。否则，该方法在304处继续。在316处，该方法将乘数施加到富燃错误计数。该方法可基于所需发动机速度和实际发动机速度而调整乘数，如下文参照图4更详细讨论的。例如，该方法可在实际发动机速度与所需发动机速度的比率大于预定比率时将乘数设定为1并且在该比率小于预定比率时将乘数设定为大于1的值。附加地或备选地，该方法可以仅在实际发动机速度与所需发动机速度的比率小于预定比率时施加乘数。
在318处，该方法确定富燃错误计数是否大于第二预定计数。第二预定计数可大于第一预定计数。第一预定计数和/或第二预定计数可基于是诊断出阻滞的富燃故障还是阻滞的贫燃故障而进行调整。如果318为肯定的，则该方法在320处继续。否则，该方法在304处继续。
在320处，该方法诊断出氧传感器中的阻滞富燃故障。该方法可设定诊断故障代码和/或在诊断出阻滞富燃故障时启动维修指示器。维修指示器使用可视消息(例如文本)、声音消息(例如钟声)和/或触觉消息(例如振动)来指示需要维修。
在322处，该方法在开环状态或伪开环状态下操作。在开环状态下，该方法独立于从氧传感器接收的输入而控制燃料喷射。在伪开环状态下，该方法基于从无故障的氧传感器接收的输入而控制燃料喷射。
在308处，该方法确定实际空燃比是否为富燃的。如果308为肯定的，则该方法在312处继续。否则，该方法在324处继续。在312处，该方法将富燃错误计数和/或贫燃错误计数设定为零。在324处，该方法增加贫燃错误计数。
在326处，该方法确定贫燃错误计数是否大于第一预定计数。如果326为肯定的，则该方法在328处继续。否则，该方法在304处继续。在328处，该方法将乘数施加到贫燃错误计数。
在330处，该方法确定贫燃错误计数是否大于第二预定计数。如果330为肯定的，则该方法在332处继续。否则，该方法在304处继续。
在332处，该方法诊断氧传感器中有阻滞贫燃故障。该方法可设定诊断故障代码和/或在诊断出阻滞贫燃故障时启动维修指示器。
现在参看图4，用于确定乘数的方法始于402。乘数可在诸如以上参照图3描述的方法的用于诊断氧传感器中的故障的方法中使用。在404处，该方法基于实际发动机速度和所需发动机速度来确定错误值。该方法可将错误值设定为实际发动机速度与所需发动机速度的比率。
在406处，该方法确定错误值是否大于第一预定值。如果406为肯定的，则该方法在408处继续。否则，该方法在410处继续。
在408处，该方法将乘数设定为大于1的值。该方法可将乘数设定为预定值或在预定范围内的值(例如，在0和8之间的值)。该方法可基于错误值来确定乘数。
在412处，该方法再次确定错误值。在414处，该方法确定错误值是否大于第二预定值。第二预定值可大于第一预定值。第一预定值和/或第二预定值可基于是否诊断出阻滞的富燃故障或阻滞的贫燃故障而进行调整。如果414为肯定的，则该方法在410处继续。否则，该方法在412处继续。在410处，该方法将乘数设定为1。
现在参看图5，示出了O2传感器错误信号502和发动机速度错误信号504。O2传感器错误信号502指示当发动机的实际空燃比不同于发动机的所需空燃比时增加的错误计数。实际空燃比使用位于发动机的排气系统中的O2传感器测量。
当所需空燃比为富燃的且实际空燃比为贫燃的时，O2传感器错误信号502在506、508和510处增加。当所需空燃比为贫燃的且实际空燃比为富燃的时，O2传感器错误信号502在512和514处增加。发动机速度错误信号504指示等于实际发动机速度和所需发动机速度的比率的错误值。
当O2传感器错误信号502大于第一预定计数516(例如24)且发动机速度错误信号504小于第一预定值518(例如0.75)时，将乘数施加到O2传感器错误信号502。当O2传感器错误信号502大于第二预定计数520时，诊断出O2传感器故障。在522处，将第一乘数(例如8)施加到O2传感器错误信号502以将O2传感器错误信号502增加至大于第二预定计数520(例如40)，从而导致O2传感器故障的立即诊断。
在524处，将第二乘数(例如1.1)施加到O2传感器错误信号502以加速O2传感器故障的诊断，而不导致O2传感器故障的立即诊断。在526处，将发动机速度错误信号504增加至大于第二预定值528(例如0.85)。结果，第二乘数不再被施加到O2传感器错误信号502。
上面的描述本质上仅是示例性的并且决不是要限制本公开、其应用或用途。本公开的广义教导可以以各种形式实施。因此，虽然本公开包括具体示例，但本公开的真正范围不应局限于此，因为在研究附图、说明书和随附权利要求书的基础上其它修改将变得显而易见。为了清楚起见，在附图中将使用相同的附图标记标识相似的元件。如本文所用，短语A、B和C中的至少一个应当被解释为是指使用非排他逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，可以以不同的顺序(或同时地)执行方法内的一个或多个步骤。
如本文所用，术语模块可以指属于或包括：专用集成电路(ASIC)；离散电路；集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器(共享、专用或成组)；提供所描述功能的其它合适的硬件部件；或以上的一些或全部的组合，例如在片上系统中。术语模块可包括存储由处理器执行的代码的存储器(共享、专用或成组)。
如在上面所使用的术语代码可包括软件、固件和/或微代码并可指程序、例程、函数、类和/或对象。如在上面所使用的术语“共享”意味着来自多个模块的一些或全部代码可使用单个(共享)处理器来执行。此外，来自多个模块的一些或全部代码可由单个(共享)存储器来存储。如在上面所使用的术语“成组”意味着来自单个模块的一些或全部代码可使用一组处理器来执行。此外，来自单个模块的一些或全部代码可使用一组存储器来存储。
本文所述设备和方法可通过由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序来部分或完全地实现。计算机程序包括存储在至少一个非暂时的有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包括和/或依赖于所存储的数据。非暂时的有形计算机可读介质的非限制性示例包括非易失性存储器、易失性存储器、磁存储器和光存储器。

Claims (20)

1.一种用于基于发动机速度诊断氧传感器中的故障的系统，包括：
错误计数模块，其在实际空燃比不同于所需空燃比时增加错误计数并且基于实际发动机速度选择性地调整所述错误计数，其中氧传感器产生指示所述实际空燃比的信号；以及
传感器诊断模块，其在所述错误计数大于第一预定计数时诊断所述氧传感器中的故障。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述实际发动机速度与所需发动机速度的比率小于第一预定值时，所述错误计数模块使用乘数选择性地调整所述错误计数。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述错误计数模块基于所述实际发动机速度与所述所需发动机速度的所述比率确定所述乘数。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，当所述错误计数大于第二预定计数时，所述错误计数模块使用所述乘数调整所述错误计数，其中所述第二预定计数小于所述第一预定计数。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，当所述比率大于第二预定值时，所述错误计数模块停止调整所述错误计数，其中所述第二预定值大于所述第一预定值。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述错误计数模块以基于进气的质量流量和所述实际发动机速度的速率增加所述错误计数。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述实际空燃比为富燃的且所述所需空燃比为贫燃的时，所述错误计数模块增加所述错误计数。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述实际空燃比为贫燃的且所述所需空燃比为富燃的时，所述错误计数模块增加所述错误计数。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述实际空燃比和所述所需空燃比为富燃的和贫燃的之一时，所述错误计数模块将所述错误计数设定为零。
10.一种用于基于发动机速度诊断氧传感器中的故障的系统，包括：
错误计数模块，其在实际空燃比不同于所需空燃比时以基于进气的质量流量和发动机速度中的至少一个的速率增加错误计数，其中氧传感器产生指示所述实际空燃比的信号；以及
传感器诊断模块，其在所述错误计数大于预定计数时诊断所述氧传感器中的故障。
11.一种用于基于发动机速度诊断氧传感器中的故障的方法，包括：
当实际空燃比不同于所需空燃比时增加错误计数并且基于实际发动机速度选择性地调整所述错误计数，其中氧传感器产生指示所述实际空燃比的信号；以及
当所述错误计数大于第一预定计数时，诊断所述氧传感器中的故障。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括当所述实际发动机速度与所需发动机速度的比率小于第一预定值时使用乘数选择性地调整所述错误计数。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括基于所述实际发动机速度与所述所需发动机速度的所述比率确定所述乘数。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括当所述错误计数大于第二预定计数时使用所述乘数调整所述错误计数，其中所述第二预定计数小于所述第一预定计数。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括当所述比率大于第二预定值时停止使用所述乘数调整所述错误计数，其中所述第二预定值大于所述第一预定值。
16.根据权利要求11所述的方法，还包括以基于进气的质量流量和所述实际发动机速度的速率增加所述错误计数。
17.根据权利要求11所述的方法，还包括当所述实际空燃比为富燃的且所述所需空燃比为贫燃的时增加所述错误计数。
18.根据权利要求11所述的方法，还包括当所述实际空燃比为贫燃的且所述所需空燃比为富燃的时增加所述错误计数。
19.根据权利要求11所述的方法，还包括当所述实际空燃比和所述所需空燃比为富燃的和贫燃的之一时将所述错误计数设定为零。
20.一种用于基于发动机速度诊断氧传感器中的故障的方法，包括：
当实际空燃比不同于所需空燃比时以基于进气的质量流量和发动机速度中至少一个的速率增加错误计数，其中氧传感器产生指示所述实际空燃比的信号；以及
当所述错误计数大于预定计数时，诊断所述氧传感器中的故障。
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