CN104179587B - 用于不对称的退化响应的排气传感器自适应控制 - Google Patents

用于不对称的退化响应的排气传感器自适应控制 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于不对称的退化响应的排气传感器自适应控制。提供了用于将排气传感器的不对称的退化响应变换为较对称的退化响应的方法和系统。在一个示例中，一种方法包括响应于来自排气传感器的经修正的排气氧反馈信号调整燃料喷射，所述经修正的排气氧反馈信号通过将排气传感器的不对称的响应转换为较对称的响应来修正。另外，该方法可以包括基于经修正的对称的响应调整排气传感器的前馈控制器的一个或多个参数。

Description

用于不对称的退化响应的排气传感器自适应控制
技术领域
本发明涉及用于不对称的退化响应的排气传感器自适应控制。
背景技术
具有前馈(anticipatory)控制器的排气传感器可以被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被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/或车辆驾驶性能降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的参数的调整可以基于来自退化的排气传感器的读数降低发动机控制的可能性。具体地，排气传感器可以表现出六种独立类型的退化行为。可以使退化行为类型分成过滤器类型退化行为和延迟类型退化行为。另外，退化行为类型可以是围绕化学计量比对称的或不对称的。表现出不对称的过滤器类型退化行为的排气传感器仅在空燃比的转变方向上(例如，富到稀的转变或者稀到富的转变)会具有传感器读数的退化时间常数。响应于传感器退化，可以调整前馈控制器参数，以维持闭环系统运转的稳定性。
响应于退化的行为而调整排气传感器的前馈控制器的参数的以前方法包括，仅在退化的方向上调整前馈控制器增益。因此，发动机控制器可以不对称地响应，从而在退化的方向上传送更多或更少的燃料。该不对称的运转可以引起CO排放的增加(稀到富的过滤器)或NOx的增加(富到稀的过滤器)。
发明内容
发明人在此已经认识到上述问题，并且已经确定了一种用于响应于来自排气传感器的经修正的排气氧反馈信号而调整到发动机的燃料喷射的方法，其中通过将排气传感器的不对称的响应转换为经修正的较对称的响应(例如经修正的对称的响应)来修正所述经修正的排气氧反馈信号。例如，不对称的响应可以是不对称的过滤器退化响应，其中该响应的响应速率仅在一个转变方向上退化，或在一个方向上比在另一个方向上退化至更大的程度。在一个示例中，将不对称的响应转换为经修正的对称的响应可以包括，以基于不对称的响应的退化的部分的时间常数的量过滤不对称的响应的未退化的部分(例如，转变方向)。在转换不对称的响应之后，可以基于经修正的对称的响应调整排气传感器的前馈控制器的一个或更多个参数。例如，可以在排气传感器响应的两个转变方向上调整并应用比例增益、积分增益、控制器时间常数和控制器时间延迟中的一个或更多个。以此方式，可以实现前馈控制器能够对称地运转的技术效果，由此减少控制器的校准工作，并降低发动机的NOx和CO排放。
应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一组精选构思，其在具体实施方式中被进一步地描述。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示出了指示排气传感器的对称的过滤器类型退化行为的曲线图。
图3示出了指示排气传感器的不对称的富到稀过滤器类型退化行为的曲线图。
图4示出了指示排气传感器的不对称的稀到富过滤器类型退化行为的曲线图。
图5示出了指示排气传感器的对称的延迟类型退化行为的曲线图。
图6示出了指示排气传感器的不对称的富到稀延迟类型退化行为的曲线图。
图7示出了指示排气传感器的不对称的稀到富延迟类型退化行为的曲线图。
图8示出了针对被命令的进入到DFSO的示例性退化的排气传感器响应的曲线图。
图9示出了自排气传感器的不对称的过滤器退化响应转换的示例性经修正的对称的过滤器退化响应的曲线图。
图10是图示说明用于将排气传感器的不对称的过滤器退化响应变换为较对称的过滤器退化响应的方法的流程图。
图11是图示说明用于基于退化的类型和大小调整排气传感器的前馈控制器的参数的流程图。
图12是图示说明用于基于过滤器退化行为确定排气传感器的前馈控制器的经调整的参数的方法的流程图。
图13是图示说明用于基于延迟退化行为确定排气传感器的前馈控制器的经调整的参数的方法的流程图。
具体实施方式
以下说明涉及用于将排气传感器(诸如图1所示的排气传感器)的不对称的退化响应变换为经修正的对称的退化响应的系统和方法。具体地，如图3-4中所示，不对称的退化响应可以是排气传感器的不对称的退化过滤器类型的响应。在图2-7处介绍了排气传感器(例如，排气氧传感器)的六种退化行为类型，其包括不对称的退化过滤器类型的响应。图9示出了通过过滤不对称的过滤器退化响应的未退化部分获得的经修正的对称的过滤器退化响应的示例。经修正的对称的过滤器退化响应可以基于不对称的过滤器退化响应的退化部分的时间常数。图10介绍了用于将不对称的过滤器退化响应变换为经修正的对称的过滤器退化响应的示例性方法。可以基于经修正的过滤器退化响应的大小调整排气传感器的前馈控制器的参数。在一个示例中，经修正的过滤器退化响应的大小可以与不对称的过滤器退化响应的退化部分的大小(例如，时间常数)大体相同。图11-13示出了用于基于退化行为确定经调整的前馈控制器参数的方法。在不对称的过滤器退化行为的情况下，经调整的前馈控制器参数可以在两个转变方向(例如，稀到富和富到稀)上应用，由此使前馈控制器的运转对称。因此，可以减少控制器的校准工作，同时降低发动机的NOx和CO排放。
图1是示出多汽缸发动机10的一个汽缸的示意图，发动机10可以被包括在车辆的推进系统中，其中排气传感器126可以被用来确定由发动机10产生的排气的空燃比。空燃比(以及其他运转参数)可以用于发动机10在各种运转模式下的反馈控制。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统以及经由输入装置130来自车辆操作者132的输入控制。在这个示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(即汽缸)30可以包括燃烧室壁32，活塞36被设置在其中。活塞36可以被耦接至曲轴40，使得活塞的往复运动被转换为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统耦接至车辆的至少一个驱动轮。此外，起动机马达可以经由飞轮耦接至曲轴40，以实现发动机10的起动运转。
燃烧室30可以经由进气道42从进气歧管44接收进气空气，并且可以经由排气道48排出燃烧气体。包括节流板64的节气门62可以被提供在进气歧管44与排气歧管42之间，用于改变提供给发动机汽缸的进气空气的流率和/或压力。调整节流板64的位置可以增加或减小节气门62的开度，由此改变进入发动机汽缸的进气空气的质量空气流量或流率。例如，通过增加节气门62的开度，可以增加质量空气流量。相反，通过减小节气门62的开度，可以减小质量空气流量。以此方式，调整节气门62可以调整进入燃烧室30用于燃烧的空气量。例如，通过增加质量空气流量，可以增加发动机的扭矩输出。
进气歧管44和排气道48可以经由各自的进气门52和排气门54与燃烧室30选择性地连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。在这个示例中，可以通过经由各自的凸轮致动系统51和53的凸轮致动来控制进气门52和排气门54。凸轮致动系统51和53均可以包括一个或更多个凸轮，并且可以使用由控制器12运转的凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或更多个，以改变气门运转。进气门52和排气门54的位置可以分别由位置传感器55和57确定。在可替代的实施例中，进气门52和/或排气门54可以由电子气门致动来控制。例如，汽缸30可以可替代地包括经由电子气门致动来控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动来控制的排气门。
燃料喷射器66被显示为以如下构造布置在进气歧管44中，该构造提供到燃烧室30上游的进气道的所谓的燃料的进气道喷射。燃料喷射器66可以经由电子驱动器68与从控制器12接收的信号的脉冲宽度FPW成比例地喷射燃料。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨道的燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器。在一些实施例中，燃烧室30可以可替代地或另外地包括直接耦接至燃烧室30的燃料喷射器，其用于以所谓的直接喷射的方式将燃料直接喷射到燃烧室30中。
在选择的运转模式下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA，点火系统88可以经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。尽管示出了火花点火部件，但在一些实施例中，不论具有或不具有点火火花都可以以压缩点火模式使发动机10的燃烧室30或一个或更多个其他燃烧室运转。
排气传感器126被显示为耦接至排放控制装置70上游的排气系统50的排气道48。排气传感器126可以是用于提供排气空燃比的指示的任何合适的传感器，例如线性排气传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。在一些实施例中，排气传感器126可以是被设置在排气系统中的多个排气传感器中的第一个。例如，另外的排气传感器可以被设置在排放控制装置70的下游。
排放控制装置70被显示为沿排气传感器126下游的排气道48布置。排放控制装置70可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。在一些示例中，排放控制装置70可以是被设置在排气系统中的多个排放控制装置中的第一个。在一些示例中，在发动机10的运转期间，排放控制装置70可以通过使发动机中的至少一个汽缸在特定空燃比内运转而周期性地重置。
控制器12在图1被示为微型计算机，其包括微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、在这个具体示例中作为只读存储器芯片(ROM)106示出的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器108(RAM)、保活存储器(KAM)110和数据总线。控制器12可以接收来自耦接至发动机10的传感器的各种信号，除了之前所讨论的那些信号外，还包括：来自质量空气流量传感器120的进入的质量空气流量(MAF)的测量值；来自耦接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；来自耦接至曲轴40的霍尔效应传感器118(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；以及来自传感器122的歧管绝对压力信号MAP。发动机转速信号RPM可以由控制器12从信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以被用来提供进气歧管中真空或压力的指示。注意，可以使用上述传感器的各种组合，例如有MAF传感器而没有MAP传感器，或反之亦然。在化学计量比运转期间，MAP传感器可以给出发动机扭矩的指示。此外，该传感器连同检测的发动机转速可以提供进入气缸内的充气(包括空气)的估计。在一个示例中，也用作发动机转速传感器的传感器118可以在曲轴的每次旋转产生预定数量的等间距脉冲。
此外，上述信号中的至少一些可以在各种排气传感器退化确定方法中使用，这将在下文中进一步描述。例如，发动机转速的倒数可以被用来确定与喷射-进气-压缩-膨胀-排气循环相关的延迟。作为另一示例，速度的倒数(或MAF信号的倒数)可以被用来确定与排气从排气门54到排气传感器126的行进相关的延迟。上述示例以及发动机传感器信号的其他使用可以被用来确定被命令的空燃比的变化与排气传感器响应速率之间的时间延迟。
在一些实施例中，可以在专用控制器140中进行排气传感器退化确定与校准。专用控制器140可以包括处理设备142，以负责与排气传感器126的退化确定的产生、校准以及确认相关的信号处理。特别地，对于车辆的动力传动系统控制模块(PCM)的处理设备而言，用来记录排气传感器的响应速率的采样缓冲器(例如，每个发动机汽缸组每秒产生大约100次采样)可能过大。因此，专用控制器140可以与控制器12可运转地耦接，以进行排气传感器退化确定。注意，专用控制器140可以接收来自控制器12的发动机参数信号，并且可以向控制器12发送发动机控制信号和退化确定信息以及其他通信。
排气传感器126可以包含前馈控制器。在一个示例中，前馈控制器可以包括PI控制器和延迟补偿器(诸如史密斯预测器(例如，SP延迟补偿器))。PI控制器可以包含比例增益KP和积分增益KI。史密斯预测器可以用于延迟补偿，并且可以包括时间常数TC-SP和时间延迟TD-SP。因此，比例增益、积分增益、控制器时间常数和控制器时间延迟可以是排气传感器的前馈控制器的参数。调整这些参数可以改变排气传感器126的输出。例如，调整上述参数可以改变由排气传感器126产生的空燃比读数的响应速率。响应于排气传感器的退化，可以调整在上面列出的控制器参数，以补偿退化，并且增加空燃比读数的准确性，由此提高发动机控制和性能。专用控制器140可以被可通信地耦接至前馈控制器。因此，专用控制器140和/或控制器12可以基于利用任何可用的诊断方法确定的退化类型调整前馈控制器的参数，这将在下文中进行描述。在一个示例中，可以基于退化的大小和类型调整排气传感器控制器参数。在另一示例中，专用控制器140和/或控制器12可以转换或修正来自排气传感器的退化的响应或信号，并且然后基于经修正的退化的响应调整控制器参数。在下文中参照图2-7讨论六种类型的退化行为。在下文中参照图9-13介绍调整排气传感器控制器的增益、时间常数和时间延迟以及修正排气传感器的退化的响应的进一步细节。
注意，存储介质只读存储器芯片106和/或处理设备142可以用计算机可读数据编程，该计算机可读数据表示可由处理器102和/或专用控制器140执行的指令，用于执行以下所述方法以及其他变体。
如上所述，可以基于由排气传感器在富到稀的转变和/或稀到富的转变过程中产生的空燃比读数的响应速率的延迟所指示的六种独立行为中的任一种，或在一些示例中可以基于由排气传感器在富到稀的转变和/或稀到富的转变过程中产生的空燃比读数的响应速率的延迟所指示的六种独立行为中的每一种，确定排气传感器退化。图2-7每个示出指示排气传感器退化行为的六种独立类型中的一种。曲线图标绘了空燃比(λ)随时间(秒)的变化。在每张曲线图中，虚线指示被命令的λ信号，其可以被发送给发动机部件(例如，燃料喷射器、汽缸气门、节气门、火花塞等)，以产生前进通过包含一个或更多个稀到富的转变和一个或更多个富到稀的转变的循环的空燃比。短划线指示排气传感器的预期的λ响应时间。另外，在每张曲线图中，实线指示将会由退化的排气传感器响应于被命令的λ信号而产生的退化的λ信号。在每张曲线图中，双箭头线指示给定的退化行为类型不同于预期的λ信号的地方。
图1的系统可以提供用于包如下发动机的车辆的系统，该发动机包括燃料喷射系统和在发动机的排气系统中耦接的排气传感器，该排气传感器具有前馈控制器。该系统还可以包括包含指令的控制器，该指令可执行而基于不对称的退化响应的大小和方向将排气传感器的不对称的退化响应转换为经修正的对称的退化响应。可执行而转换不对称的退化响应的指令可以包括，基于不对称的退化响应的退化的转变方向的时间常数过滤不对称的退化响应的未退化的转变方向。该指令还可以包括，响应于经修正的对称的退化响应而调整前馈控制器的一个或更多个参数，其中调整量基于经修正的对称的退化响应的大小。另外，可以基于来自前馈控制器的排气氧反馈调整燃料喷射系统的燃料量和/或正时。
图2示出了指示可能由退化的排气传感器表现出的第一种类型的退化行为的曲线图。该第一种类型的退化行为是对称的过滤器类型，其包括用于富到稀和稀到富调制的对被命令的λ信号的慢排气传感器响应。换句话说，退化的λ信号会在预期的时间处开始富到稀和稀到富的转变，但响应速率会低于预期的响应速率，这会导致减少的稀和富峰值时间。
图3示出了指示可能由退化的排气传感器表现出的第二种类型的退化行为的曲线图。第二种类型的退化行为是不对称的富到稀过滤器类型，其包括用于从富到稀空燃比的转变对被命令的λ信号的慢排气传感器响应。这种行为类型会在预期的时间处开始富到稀的转变，但响应速率会低于预期的响应速率，这会导致减少的稀峰值时间。这种类型的行为可以被认为是不对称的，因为排气传感器的响应在从富到稀的转变期间慢(或慢于预期的)。响应于这种类型的退化行为，控制器会在富到稀的转变期间输送更少的燃料。因此，NOx排放会增加。
图4示出了指示可能由退化的排气传感器表现出的第三种类型的退化行为的曲线图。该第三种类型的退化行为是不对称的稀到富过滤器类型，其包括用于从稀到富空燃比的转变的对被命令的λ信号的慢排气传感器响应。这种行为类型会在预期的时间处开始从稀到富的转变，但响应速率会低于预期的响应速率，这会导致减少的富峰值时间。这种类型的行为可以被认为是不对称的，因为排气传感器的响应仅在从稀到富的转变期间慢(或慢于预期的)。响应于这种类型的退化行为，控制器在稀到富的转变期间输送更多的燃料。因此，CO排放会增加。
图5示出了指示可能由退化的排气传感器表现出的第四种类型的退化行为的曲线图。该第四种类型的退化行为是对称的延迟类型，其包括用于富到稀和稀到富调制的对被命令的λ信号的延迟的响应。换句话说，退化的λ信号会在自预期的时间延迟的时间处开始从富到稀和从稀到富的转变，但相应的转变会以预期的响应速率发生，这会导致改变的稀和富峰值时间。
图6示出了指示可能由退化的排气传感器表现出的第五种类型的退化行为的曲线图。该第五种类型的退化行为是不对称的富到稀延迟类型，其包括从富到稀空燃比的对被命令的λ信号的延迟的响应。换句话说，退化的λ信号会在自预期的时间延迟的时间处开始从富到稀的转变，但转变会以预期的响应速率发生，这会导致改变的和/或减少的稀峰值时间。这种类型的行为可以被认为是不对称的，因为排气传感器的响应仅在从富到稀的转变期间自预期的开始时间延迟。
图7示出了指示可能由退化的排气传感器表现出的第六种类型的退化行为的曲线图。该第六种类型的退化行为是不对称的稀到富延迟类型，其包括从稀到富空燃比的对被命令的λ信号的延迟的响应。换句话说，退化的λ信号在自预期的时间延迟的时间处开始从稀到富的转变，但转变会以预期的响应速率发生，这会导致改变的和/或减少的富峰值时间。这种类型的行为可以被认为是不对称的，因为排气传感器的响应仅在从稀到富的转变期间自预期的开始时间延迟。
在上文中所描述的排气传感器的六种退化行为可以被分为两组。第一组包括空燃比读数的响应速率减小(例如，响应滞后增加)的过滤器类型退化。因此，响应的时间常数可以改变。第二组包括空燃比读数的响应时间被延迟的延迟类型退化。因此，空燃比响应的时间延迟可以自预期的响应增加。
过滤器类型退化和延迟类型退化不同地影响排气传感器的动态控制系统。响应于排气传感器的退化响应，会需要前馈控制器内的控制补偿，以维持控制系统的稳定性。因此，响应于排气传感器的退化，可以调整前馈控制器参数，以补偿退化并增加空燃比读数的准确性，由此提高发动机控制及性能。例如，如果检测到延迟类型退化，可以基于响应的退化的时间延迟确定新的控制器时间延迟和增益。如果检测到过滤器类型退化，可以基于响应的退化的时间常数确定新的控制器时间常数、时间延迟和增益。
然而，如果过滤器类型退化是不对称的，在退化的方向上调整前馈控制器增益和延迟补偿参数只能维持闭环燃料控制系统运转的稳定性。这不足以允许发动机控制系统在化学计量比附近运转，由此需要基于不对称的过滤器退化的严重程度(例如，大小)进一步校准前馈控制器。然而，通过将不对称的过滤器退化转换为较对称的过滤器退化，可以将闭环系统的运转维持在化学计量比附近，并且可以补偿由不对称的运转引起的稀和/或富偏离。在下文中参照图9-13进一步描述补偿与校正不对称的传感器响应以及调整排气传感器的控制器参数的进一步细节。
各种方法可以用于诊断排气传感器的退化行为。在一个示例中，可以基于在被命令的空燃比变化期间收集的一组排气传感器响应的每个采样的时间延迟和行长(linelength)指示退化。图8图示说明了根据针对被命令进入到DFSO的排气传感器响应确定时间延迟和行长的示例。具体地，图8示出了图示说明与参照图2-7所描述的λ类似的被命令的λ、预期的λ和退化的λ的曲线图210。图8图示说明了富到稀和/或对称的延迟退化，其中对被命令的空燃比变化作出响应的时间延迟被延迟。箭头202图示说明了时间延迟，其为从被命令的λ的变化到当观察到测得的λ的阈值变化时的时间(τ0)的持续时间。λ的阈值变化可以是指示对被命令的变化的响应已经开始的微小变化，例如，5％、10％、20％等。箭头204指示响应的时间常数(τ63)，其在一阶系统中是从τ0到当实现稳态响应的63％时的时间。箭头206指示从τ0到当实现期望的响应的95％时的持续时间，另外被称为阈值响应时间(τ95)。在一阶系统中，阈值响应时间(τ95)大约等于三倍时间常数(3*τ63)。
根据这些参数，可以确定关于排气传感器响应的各种细节。首先，由箭头202所指示的时间延迟可以与预期的时间延迟进行比较，以确定传感器是否表现出延迟退化行为。其次，由箭头204所指示的时间常数可以被用来预测τ95。最后，可以基于λ在τ0处开始的响应的持续时间上的变化确定由箭头206所指示的行长。行长是传感器信号长度，并且可以被用来确定是否存在响应退化(例如，过滤器类型退化)。可以基于如下公式确定行长：
如果确定的行长大于预期的行长，排气传感器则会表现为过滤器类型退化。退化的排气传感器响应的时间常数和/或时间延迟可以被控制器用来调整排气传感器控制器的参数。下文在图10-13处介绍了基于退化行为调整排气传感器控制器参数的方法。
在另一示例中，可以通过在稳态工况下监测来自多组连续的λ采样的极值的分布特征来指示排气传感器退化。在一个示例中，特征可以是在稳态工况下收集的极限的λ差的广义极值(GEV)分布的模式和中心峰值。可以基于中心峰值的大小和/或模式的大小确定不对称的延迟或不对称的慢响应退化。另外，分类(例如对称的延迟或对称的慢响应)可以基于确定的传感器延迟或确定的传感器时间常数。具体地，如果确定的传感器时间延迟大于标称的时间延迟，则指示对称的传感器延迟(例如，指示延迟类型退化)。标称的传感器时间延迟是基于从当燃料被喷射、燃烧并且排气从燃烧室行进至排气传感器时开始的延迟的对被命令的空燃比变化的传感器响应的预期的延迟。确定的时间延迟可以是当传感器实际输出指示变化的空燃比的信号时。类似地，如果确定的传感器时间常数大于标称的时间常数，指示对称的传感器响应退化行为(例如，指示过滤器类型退化)。标称的时间常数可以是指示传感器如何快速地对被命令的λ的变化作出响应的时间常数，并且可以基于未退化的传感器功能而被离线地确定。如上所述，退化的排气传感器响应的确定的时间常数和/或时间延迟可以被控制器用来调整排气传感器控制器的参数。
在另一示例中，可以通过根据两种运转模式(富燃烧模型和稀燃烧模型)估计的参数指示排气传感器退化。被命令的空燃比和由排气传感器指示的空燃比可以与产生的空燃比是富的(例如，将被命令的λ输入到富模型内)的燃烧的假设进行比较，并且也与燃烧事件是稀的(例如，将被命令的λ输入到稀模型内)的假设进行比较。对于每个模型而言，可以估计使被命令的λ值与测得的λ值最佳匹配的一组参数。模型参数可以包括模型的时间常数、时间延迟和静态增益。每个模型的估计的参数可以相互进行比较，并且可以基于估计的参数之间的差指示传感器退化的类型(例如，过滤器与延迟)。
诊断排气传感器的退化的上述方法中的一种或更多种可以在下文中(图10-13)进一步描述的程序中使用。这些方法可以被用来确定排气传感器是否退化，如果是的话，确定什么类型的退化已经发生(例如，过滤器或延迟类型)。另外，这些方法可以被用来确定退化的大小。具体地，上述方法可以确定退化的时间常数和/或时间延迟。
在确定排气传感器退化之后，以上讨论的方法中的一种可以被用来确定退化响应的时间常数和/或时间延迟。本文中这些参数可以被称为退化的(例如，缺陷的)时间常数TC-F和退化的时间延迟TD-f。然后可以使用退化的时间常数和时间延迟以及标称的时间常数TC-nom和标称的时间延迟TD-nom以确定前馈控制器的经调整的参数。如以上所讨论的，前馈控制器的经调整的参数可以包括比例增益KP、积分增益KI、控制器时间常数TC-SP和控制器时间延迟TD-SP。经调整的控制器参数可以进一步基于标称的系统参数(例如，在前馈控制器中预先设定的参数)。通过调整控制器增益和SP延迟补偿器的时间常数与时间延迟，空燃比命令追踪的准确性会增加，并且前馈控制器的稳定性会增加。因此，在排气传感器系统内应用经调整的控制器参数之后，发动机控制器可以基于排气传感器的空燃比输出调整燃料喷射正时和/或喷射量。在一些实施例中，如果排气传感器退化超过阈值，发动机控制器另外可以警告车辆操作者。
如以上所讨论的，响应于不对称的过滤器类型的退化行为，发动机控制器会不对称响应，以在退化的方向上(例如，在稀到富的转变或富到稀的转变期间)输送更多或更少的燃料。这种的不对称运转会造成CO排放的增加或NOx的增加。相反，排气传感器的控制器可以将不对称的响应转换为对称的响应。经转变的对称的响应然后可以用作输入，用于调整前馈控制器的参数，并随后调整到发动机的燃料喷射。
图9示出了退化的不对称的过滤器响应和经转变的对称的过滤器响应的图形示例。具体地，曲线图902在曲线906处示出了被命令的λ，在曲线908处示出了预期的λ，并且在曲线910处示出了退化的λ，均类似于关于图2-7描述的λ。如在曲线908处所见，预期的λ围绕化学计量比对称(例如，λ＝1)。换句话说，预期的λ(例如，预期的响应)的稀峰值振幅912与富峰值振幅914大体上是相等的。
在曲线910处示出的退化的λ图示说明了富到稀的不对称的过滤器退化，其中在富到稀的方向(例如，转变)上延迟对命令的空燃比变化的响应速率。退化的λ(例如，退化的响应)围绕化学计量比是不对称的。具体地，稀峰值振幅916与富峰值振幅914不相等。因为不对称的过滤器退化是在富到稀的方向上，所以预期的响应(曲线908)与退化的响应(曲线910)的富峰值振幅大体上是相同的。然而，退化的响应(曲线910)的稀峰值振幅916小于预期的响应(曲线908)的稀峰值振幅912。因此，如通过线918示出的，不对称的过滤器退化引起发动机系统运转从化学计量比偏离。
不对称的退化的响应(曲线910)包括响应的更快的部分920和更慢的部分922。在更快的部分920期间，退化的响应(曲线910)遵循预期的响应(曲线908)。换句话说，退化的响应的更快的部分920的斜率与预期的响应的斜率大体上相同。在更慢的部分922期间，退化的响应(曲线910)的斜率小于预期的响应(曲线908)的斜率，由此导致更小的稀峰值振幅916。因此，对于富到稀的过滤器退化行为而言，退化的响应仅在富到稀的方向上表现出更慢的响应，而在另一方向上(例如，稀到富的)表现出更快的或预期的响应速率。
如在下文中进一步讨论的，响应于不对称的过滤器退化响应(诸如，在曲线902处示出的不对称的过滤器退化响应)，控制器(诸如，在图1中示出的专用控制器140或控制器12)可以将不对称的响应转换或变换为较对称的响应。经变换的对称的响应可以基于不对称的响应的大小(例如，时间常数)。曲线图904示出了由在曲线图902中示出的不对称的响应(曲线910)的转换而引起的对称的响应(在曲线928处示出)的示例。
具体地，曲线图904示出了分别与在曲线图902中的曲线924和926处示出的被命令的λ和预期的λ相同的被命令的λ和预期的λ。此外，曲线图904在曲线928处示出了经过滤的或经转换的退化的λ(例如，退化的响应)。通过以基于不对称的退化的响应的更慢的部分922(例如，退化的部分)的时间常数的量过滤不对称的退化的响应(曲线910)的更快的部分920(例如，未退化的部分)，可以实现经转换的退化的响应。由于应用了这个过滤器，经转换的退化的响应(曲线928)比在曲线910处示出的退化的响应围绕化学计量比更对称。如在曲线928处示出的，稀峰值振幅930与富峰值振幅932大体上是相同的。在其他示例中，经转换的退化的响应的稀峰值振幅930和富峰值振幅932可以在彼此的阈值内。这个阈值可以小于不对称的退化的响应(曲线910)的富峰值振幅914与稀峰值振幅916之间的差。在图10处介绍了用于将排气传感器的不对称的过滤器退化响应转换为较对称的响应的方法的进一步细节。
在替代的示例中，排气传感器可以经历不对称的过滤器退化，其中退化在两个转变方向上。例如，稀到富的转变可以退化第一量(例如，具有第一时间常数)，而富到稀的转变可以退化第二量(例如，具有第二时间常数)，第一量与第二量不同。在一个示例中，第一时间常数可以大于第二时间常数，由此在稀到富的方向上导致比在富到稀的方向上慢的响应。在这个示例中，稀到富的转变方向可以被过滤，使得它具有与第二时间常数类似的时间常数。以此方式，不对称的响应可以变得围绕化学计量比更对称。
以此方式，一种发动机方法可以包括，响应于来自排气传感器的经修正的排气氧反馈信号调整燃料喷射，经修正的排气氧反馈信号通过将排气传感器的不对称的响应转换为较对称的响应来进行修正。不对称的响应可以是不对称的过滤器退化类型的响应。在一个示例中，将不对称的响应转换为较对称的响应可以包括，以基于不对称的响应的退化部分的时间常数的量过滤不对称的响应的未退化部分。该方法还可以包括，基于经修正的对称的响应调整排气传感器的前馈控制器的一个或更多个参数。在一个示例中，一个或更多个参数可以包括比例增益、积分增益、控制器时间常数和控制器时间延迟。另外，可以在两个转变方向上(例如，在稀到富的转变方向和富到稀的转变方向)应用前馈控制器的经调整的一个或更多个参数。该方法还可以包括，从排气传感器确定空燃比，以及基于确定的空燃比调整燃料喷射。
现在转向图10，示出了用于将排气传感器的不对称的过滤器退化响应转换为较对称的过滤器退化响应的方法1000。方法1000可以由车辆的控制系统(诸如控制器12和/或专用控制器140)执行，以经由传感器(诸如排气传感器126)监测空燃比响应。
方法1000在1002处以确定发动机工况开始。发动机工况可以基于来自各种发动机传感器的反馈被确定，并且可以包括发动机转速和负荷、空燃比、温度等。方法1000然后进入到1004。基于1002处的状况，方法1000在1004处确定排气传感器监测状况是否满足。在一个示例中，这可以包括发动机是否正在运行以及所选的状况是否满足。例如，所选的状况可以包括输入参数是可工作的，和/或排气传感器处在正输出功能读数的温度。另外，所选的条件可以包括燃烧正在发动机的汽缸中发生，例如，发动机未处在关闭模式(诸如减速燃料切断(DFSO))，或发动机正在稳态条件下运转。
如果确定发动机未正在运行和/或所选的条件未满足，方法1000返回，并不监测排气传感器的功能。然而，如果在1004处满足排气传感器的条件，该方法进入到1006，以收集排气传感器的输入和输出数据。这可以包括收集以及存储由传感器检测的空燃比(例如，λ)数据。该方法在1006处可以继续直至收集到1008处的退化确定方法所必需的采样数(例如，空燃比数据)。
在1008处，方法1000包括基于收集的传感器数据确定排气传感器是否退化。该方法在1008处还可以包括确定排气传感器的退化或退化行为的类型(例如，过滤器与延迟退化)。如上所述，各种方法可以被用来确定排气传感器退化行为。在一个示例中，可以基于在被命令的空燃比变化期间收集的一组排气传感器响应的每个采样的时间延迟和行长指示退化。退化的时间延迟和时间常数以及行长可以根据排气传感器响应数据而被确定，并且可以与预期的值进行比较。例如，如果退化的时间延迟大于预期的时间延迟，排气传感器会表现出延迟退化行为(例如，退化的时间延迟)。如果确定的行长大于预期的行长，排气传感器会表现出过滤器退化行为(例如，退化的时间常数)。在另一示例中，如果行长在两个转变方向上(例如，对于稀到富的和富到稀的转变)大于预期的行长，那么排气传感器正表现出不对称的过滤器退化行为。
在另一示例中，可以通过在稳态工况期间监测来自多组连续的λ采样的极值的分布特征来确定排气传感器退化。特征可以是在稳态工况期间收集的极限的λ差的广义极值(GEV)分布的模式和中心峰值。中心峰值和模式的大小以及确定的时间常数和时间延迟可以指示退化行为的类型以及退化的大小。
在另一示例中，可以基于富燃烧模型的第一组估计的参数与稀燃烧模型的第二组估计的参数之间的差指示排气传感器退化。估计的参数可以包括时间常数、时间延迟和被命令的λ(空燃比)与确定的λ(例如，从排气传感器输出确定的)的静态增益。可以基于估计的参数之间的差指示排气传感器退化的类型(例如，过滤器与延迟和不对称与对称)。应当注意，以上方法的替代方法可以被用来确定排气传感器退化。
在以上方法中的一个或更多个被采用之后，该方法继续至1010，以确定是否检测到不对称的过滤器退化(例如，在两个转变方向上的时间常数退化)。如果未检测到不对称的过滤器退化，该方法继续至1012，其中该方法进入到图11中的1102，以确定退化的类型，并随后调整前馈控制器的参数。可代替地，在1010处，如果检测到不对称的过滤器退化，该方法继续至1014，以将退化的不对称的响应(例如，来自表现出不对称的过滤器退化行为的排气传感器的响应)变换为对称的响应。
该方法在1014处可以包括将不对称的退化的响应转换为等同的对称的退化的响应。通过以基于不对称的退化的响应的更慢或退化的部分的时间常数的量过滤不对称的退化的响应的更快转变或未退化部分，可以实现经转换的退化的响应。换句话说，可以在未退化的转变方向上引起退化，使得引起的响应在两个转变方向上(例如，稀到富的和富到稀的转变)退化。例如，如果不对称的过滤器退化响应是不对称的稀到富的过滤器类型的退化响应，相比于富到稀的转变未退化(例如，更快)时的预期的响应，稀到富的转变较慢。因此，在这个示例中，可以基于慢的稀到富的转变的大小(例如，时间常数)用过滤器过滤富到稀的转变。过滤不对称的响应的未退化部分的最终结果可以是具有与不对称的过滤器退化响应的退化的部分相同的大小或时间常数的对称的过滤器退化类型的响应。
在一个示例中，该方法在1014处可以包括确定退化的响应的大小(例如，时间常数)和方向(例如，稀到富或富到稀)。上面讨论的用于确定传感器退化的方法中的任一种都可以被用来确定不对称的过滤器退化响应的大小和方向。于是，可以以基于退化的时间常数的量在未退化的方向上过滤不对称的过滤器退化响应。在一个示例中，功能或算法可以进行过滤，以对原始的不对称的过滤器响应、退化的时间常数和用于新的对称的过滤器响应的期望采样时间作为输入。如以上所讨论的，引起的响应可以是对称的过滤器退化响应，其在两个转变方向上表现出与未经过滤的退化的响应大体相同的大小。例如，如果退化的响应被确定为富到稀的过滤器退化响应，则在稀到富的方向上过滤退化的响应。相反，如果退化的响应被确定为稀到富的过滤器退化响应，则在富到稀的方向上过滤退化的响应。
在将不对称的过滤器退化响应转换为对称的过滤器退化响应之后，该方法继续至1016，以基于经修正的对称的响应适应性改变排气传感器的前馈控制器的参数。该方法继续至图11处的1102。
如以上所讨论的，可以基于排气传感器退化的类型(例如，过滤器与延迟退化)调整前馈控制器参数。例如，响应于延迟退化和过滤器退化，可以调整积分增益。调整积分增益可以基于退化的时间延迟和退化的时间常数中的一个或更多个。响应于延迟退化可以以第一量调整比例增益，而响应于过滤器退化可以以第二量(不同于第一量)调整比例增益。以第一量调整比例增益可以基于退化的时间延迟，而以第二量调整比例增益可以基于退化的时间常数。响应于过滤器退化，可以调整控制器时间常数，而响应于延迟退化，可以不调整控制器时间常数。调整控制器时间常数可以基于退化的时间常数。最后，响应于过滤器退化，可以以第一量调整控制器时间延迟，而响应于延迟退化可以以第二量调整控制器时间延迟。以第一量调整控制器时间延迟可以基于退化的时间常数，而以第二量调整控制器时间延迟基于退化的时间延迟。
现在转向图11，描述了用于基于退化的类型和大小调整排气传感器的前馈控制器的参数的示例性方法1100。方法1100从图10中的1012或1016继续，其分别是未检测到不对称的过滤器退化，或不对称的过滤器退化类型的响应被转换为对称的过滤器退化类型的响应。
在1102处，该方法包括确定是否检测到过滤器退化(例如，时间常数退化)。如果未检测到过滤器退化，该方法继续至1104以确定是否检测到延迟退化(例如，时间延迟退化)。如果也未检测到延迟退化，该方法在1106处确定排气传感器未退化。维持前馈控制器的参数，并且该方法返回以继续监测排气传感器。
返回至1102，如果指示过滤器类型退化，该方法继续至1108，以通过延迟模型(例如，FOPD)的一阶性能指标近似系统。这可以包括将半数规则近似应用于标称的时间常数、标称的时间延迟和退化的时间常数，以确定等同的一阶时间常数和时间延迟。该方法还可以包括确定经调整的控制器增益。在图12处介绍了1108处的方法的进一步细节。
可代替地，如果在1104处指示延迟类型退化，该方法继续至1110以确定存在退化的情况下的等同的或新的时间延迟。该方法还包括确定经调整的前馈控制器参数，包括控制器增益以及控制器时间常数与时间延迟(在延迟补偿器中使用的)。在图13处介绍了1110处的方法的进一步细节。
方法1100从1108和1110继续至1112，以应用新确定的前馈控制器参数。排气传感器然后可以使用前馈控制器中的这些参数来确定测得的空燃比。在1114处，该方法包括从排气传感器确定空燃比以及基于确定的空燃比调整燃料喷射和/或喷射正时。例如，这可以包括在空燃比超过阈值值的情况下增加由燃料喷射器喷射的燃料量。在另一示例中，这可以包括在空燃比低于阈值值的情况下减小由燃料喷射器喷射的燃料量。在一些实施例中，如果排气传感器的退化超过阈值，方法1100可以包括在1116处告知车辆操作者。阈值可以包括超过阈值值的退化的时间常数和/或时间延迟。在1116处告知车辆操作者可以包括发送排气传感器的通知或维修请求。
图12是图示说明用于基于过滤器退化行为确定排气传感器的前馈控制器的经调整参数的方法1200的流程图。方法1200可以由控制器12和/或专用控制器140执行，并且可以在上述方法1100的步骤1108中执行。在1202处，方法1200包括估计退化的时间常数TC-F和标称的时间常数TC-nom。如以上所讨论的，标称的时间常数可以是指示传感器如何快速地对被命令的λ的变化作出响应的时间常数，并且可以基于未退化的传感器功能而被离线地确定。可以使用在如以上所讨论的方法1000中的1008处的确定退化的方法中的任一种估计退化的时间常数。
在确定退化的时间常数TC-F和标称的时间常数TC-nom之后，方法1200进入到1204，以通过一阶模型(例如，FOPD)近似二阶系统。该方法在1204处可以包括将半数规则近似应用于退化的系统。半数规则近似包括将(标称的与退化的时间常数之间的)更小的时间常数均匀地分布在更大的时间常数与标称的时间延迟之间。这可以使用以下公式来完成：
如果退化的时间常数TC-F小于标称的时间常数TC-nom，该公式变为：
在1206处，控制器可以用确定的等同的时间常数TC-Equiv和等同的时间延迟TD-Equiv来代替(前馈控制器中的)SP延迟补偿器中使用的控制器时间常数TC-SP和控制器时间延迟TD-SP。
在1208处，控制器确定前馈控制器的中间乘数α。中间乘数由以下公式定义：
α＝TD-nom/TD-Equiv
在1210处，中间乘数α可以被用来确定前馈控制器的积分增益KI。积分增益KI从以下公式确定：
KI＝α*KI-nom
其中KI-nom是前馈控制器的标称的积分增益。由于对于过滤器退化而言α＝1，KI被维持在标称值。
最后，在1212处，控制器基于积分增益KI和等同的时间常数TC-Equiv确定比例增益KP。比例增益KP从以下公式确定：
KP＝TC-Equiv*KI
当过滤器退化的大小增大时(例如，当退化的时间常数增大时)，等同的时间常数TC-Equiv增大，由此KP增大。在确定新的前馈控制器参数之后，该方法返回至方法1100的1108，并且继续至1112，以应用新的控制器参数。
以此方式，可以基于退化行为的大小和类型调整前馈控制器增益、时间常数和时间延迟。具体地，对于过滤器类型退化(例如，时间常数退化)而言，可以基于退化的时间常数调整比例增益、积分增益以及控制器时间常数与时间延迟(TC-SP与TD-SP)。
图13是图示说明用于基于延迟退化行为确定排气传感器的前馈控制器的经调整参数的方法1300的流程图。方法1300可以由控制器12和/或专用控制器140执行，并且可以在上述方法1100的步骤1110中执行。在1302处，方法1300包括估计退化的时间延迟TD-F和标称的时间延迟TD-nom。如以上所讨论的，标称的时间延迟是基于从当燃料被喷射、燃烧并且排气从燃烧室行进至排气传感器时开始的延迟的对被命令的空燃比变化的排气传感器响应的预期的延迟。可以使用在如以上所讨论的方法1000中的1008处的确定退化的方法中的任一种估计退化的时间延迟TD-F。
在确定退化的时间延迟TD-F和标称的时间延迟TD-nom之后，方法1300进入到1304，以基于退化的时间延迟TD-F和标称的时间延迟TD-nom确定等同的时间延迟TD-Equiv。可以通过以下公式估计等同的时间延迟TD-Equiv：
TD-Equiv＝TD-nom+TD-F
以此方式，等同的时间延迟是预期的时间延迟(例如，标称的时间延迟)之后的额外的时间延迟(例如，退化的时间延迟)。
对于延迟退化，时间常数可以不发生变化。因此，在1306处，等同的时间常数TC-Equiv可以被设定为标称的时间常数TC-nom。在1308处，控制器可以用确定的等同的时间常数TC-Equiv和等同的时间延迟TD-Equiv来代替(前馈控制器中的)SP延迟补偿器中使用的控制器时间常数TC-SP和控制器时间延迟TD-SP。对于延迟退化，控制器时间常数TC-SP可以保持不变。
在1310处，控制器确定前馈控制器的中间乘数α。中间乘数可以基于退化的时间延迟和标称的时间延迟。中间乘数由以下公式定义：
α＝TD-nom/(TD-nom+TD-F)
在1312处，中间乘数α然后可以被用来确定前馈控制器的积分增益KI。积分增益KI从以下公式确定：
KI＝α*KI-nom
其中KI-nom是前馈控制器的标称的积分增益。当延迟退化的大小(例如，TD-F的值)增加时，α可以减小。这依次会引起积分增益KI减小。因此，当退化的时间延迟TD-F和延迟退化的大小增加时，积分增益可以减小更大的量。
最后，在1314处，控制器基于积分增益KI和等同的时间常数TC-Equiv确定比例增益KP。比例增益KP从以下公式确定：
KP＝TC-Equiv*KI
因为对于延迟类型退化，等同的时间常数TC-Equiv可以不发生变化，所以比例增益KP可以基于积分增益KI。因此，当KI随退化的时间延迟TD-F增加而减小时，比例增益KP也减小。在确定新的前馈控制器参数之后，该方法返回至方法1100的1110，并且继续至1112，以应用新的控制器参数。
以此方式，可以基于退化行为的大小和类型调整前馈控制器增益、时间常数和时间延迟。具体地，对于延迟类型退化(例如，时间延迟退化)，可以基于退化的时间延迟调整比例增益、积分增益和控制器时间延迟(TD-SP)，同时维持控制器时间常数(TC-SP)。
如上所述，一种发动机方法可以包括，响应于来自排气传感器的排气氧反馈调整燃料喷射，以及基于不对称的退化响应的大小和方向将排气传感器的不对称的退化响应变换为较对称的退化响应。例如，不对称的退化响应可以是仅在一个转变方向上具有退化的响应速率的不对称的过滤器退化响应。将不对称的退化响应变换为较对称的退化响应可以包括，过滤不对称的退化响应的未退化的转变，但不过滤不对称的退化响应的退化的转变。在一个示例中，过滤不对称的响应的未退化的转变可以包括，当退化的转变是稀到富的时候，用低通过滤器过滤富到稀的转变。在另一示例中，过滤不对称的响应的未退化的转变可以包括，当退化的转变是富到稀的时候，过滤稀到富的转变。另外，可以以基于不对称的退化响应的退化转变的大小的量过滤不对称的退化响应的未退化的转变。在一个示例中，退化的转变的大小可以基于退化的转变的时间常数。该方法还可以包括，响应于较对称的退化响应调整排气传感器的前馈控制器的一个或更多个参数。在一个示例中，调整一个或更多个前馈控制器的参数可以包括，在稀到富的转变方向和富到稀的转变方向上应用一个或更多个参数。
以此方式，排气传感器的不对称的过滤器退化类型的响应可以被转换为经修正的对称的过滤器退化响应。具体地，一旦确定排气传感器退化并且退化的类型是不对称的过滤器类型的退化行为，控制器就可以将不对称的过滤器退化响应变换为经修正的对称的过滤器退化响应。变换可以包括，以基于不对称的过滤器退化响应的大小和方向的量过滤不对称的过滤器退化响应。不对称的过滤器退化响应的大小可以是时间常数，而不对称的过滤器退化响应的方向可以是退化的转变方向(例如，稀到富或富到稀)。例如，控制器可以仅过滤不对称的过滤器退化响应的未退化的转变。过滤器或过滤量可以基于不对称的过滤器退化响应的退化的转变的时间常数(例如，大小)。然后可以基于经变换的对称的过滤器退化响应在两个转变方向上调整排气传感器的前馈控制器的参数。一旦前馈控制器参数被调整，控制器就可以基于来自排气传感器的空燃比反馈调整到发动机的燃料喷射。将不对称的过滤器退化响应转化为等同的对称的过滤器退化响应可以减少排气传感器的校准工作，同时还降低发动机的NOx和CO排放。
注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或更多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作或功能可以所示顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现在本文中所描述的本发明的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于说明和描述而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作或功能中的一个或更多个可以被重复执行。另外，所描述的动作、操作或功能可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器的代码。
应认识到，在本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种系统和构造和其它的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
所附权利要求特别指出被认为是新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。应当理解，这样的权利要求包括纳入一个或更多个这样的元件，既不必也不排除两个或更多个这样的元件。在这个或相关的申请中，通过修改本权利要求或提出新权利要求，所公开的特征、功能、元件和/或性质的其它组合和子组合可以被要求保护。这样的权利要求，无论是比原权利要求范围更宽、更窄、相同或不同，均被认为包含在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种发动机运转方法，其包含：
响应于来自排气传感器的排气氧反馈信号调整燃料喷射，经修正的排气氧反馈信号通过将所述排气氧反馈信号的不对称部分转换为较对称信号来修正，并且其中调整燃料喷射包括替换史密斯预测器延迟补偿器中的时间常数参数和延迟参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述不对称部分是不对称的过滤器退化类型的响应。
3.根据权利要求1所述的方法，其中将所述不对称部分转换为所述较对称信号包括，以基于所述排气氧反馈信号的所述不对称部分的退化部分的时间常数的量过滤所述排气氧反馈信号的所述不对称部分的未退化部分。
4.根据权利要求1所述的方法，其还包含，基于所述较对称信号调整所述排气传感器的前馈控制器的一个或多个参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述一个或多个参数包括比例增益、积分增益、控制器时间常数和控制器时间延迟。
6.根据权利要求4所述的方法，其还包含，在两个转变方向上应用所述前馈控制器的经调整的一个或多个参数。
7.根据权利要求1所述的方法，其还包含，从所述排气传感器确定空燃比，并且基于确定的空燃比调整燃料喷射。
8.一种发动机运转方法，其包含：
响应于来自排气传感器的排气氧反馈调整燃料喷射；以及
将来自所述排气传感器的信号的不对称的退化部分变换为较对称信号，其中变换所述信号的所述不对称的退化部分包括基于所述信号的所述不对称的退化部分的大小和方向调整来自所述排气传感器的所述信号，并且其中调整燃料喷射包括替换史密斯预测器延迟补偿器中的时间常数参数和延迟参数。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述较对称信号包括仅在一个转变方向上具有退化的响应速率的不对称的过滤器退化响应。
10.根据权利要求9所述的方法，其中将来自所述排气传感器的所述信号的所述不对称的退化部分变换为所述较对称信号包括，过滤来自所述排气传感器的所述信号的所述不对称的退化部分的未退化的转变，但不过滤来自所述排气传感器的所述信号的所述不对称的退化部分的退化的转变。
11.根据权利要求10所述的方法，其中过滤来自所述排气传感器的所述信号的所述不对称的退化部分的所述未退化的转变包括，当所述退化的转变是稀到富时，以低通过滤器过滤富到稀的转变。
12.根据权利要求10所述的方法，其中过滤来自所述排气传感器的所述信号的所述不对称的退化部分的所述未退化的转变包括：当所述退化的转变是富到稀时，过滤稀到富的转变。
13.根据权利要求10所述的方法，其中过滤包括以基于来自所述排气传感器的所述信号的所述不对称的退化部分的所述退化的转变的大小的量过滤来自所述排气传感器的所述信号的所述不对称的退化部分的所述未退化的转变。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述退化的转变的大小基于所述退化的转变的时间常数。
15.根据权利要求8所述的方法，其还包含，响应于所述较对称信号调整所述排气传感器的前馈控制器的一个或多个参数。
16.根据权利要求15所述的方法，其中调整所述前馈控制器的一个或多个参数包括，在稀到富的转变方向和富到稀的转变方向上都应用所述一个或多个参数。
17.一种用于车辆的系统，其包含：
发动机，其包括燃料喷射系统；
排气传感器，其被耦接在所述发动机的排气系统中，所述排气传感器具有前馈控制器；以及
控制器，其包括基于不对称的退化信号的大小和方向将所述排气传感器的不对称的退化信号转换为经修正的对称的退化信号的可执行指令，并且还包括调整控制器的积分增益参数的指令，所述控制器基于标称的时间延迟除以所述标称的时间延迟与退化的时间延迟的和来调整燃料喷射。
18.根据权利要求17所述的系统，其中可执行为转换所述不对称的退化信号的指令包括，基于所述不对称的退化信号的退化的转变方向的时间常数过滤所述不对称的退化信号的未退化的转变方向。
19.根据权利要求17所述的系统，其中所述指令还包括响应于所述经修正的对称的退化信号调整所述前馈控制器的一个或多个参数，其中调整量基于所述经修正的对称的退化信号的大小。
20.根据权利要求17所述的系统，其中基于来自所述前馈控制器的排气氧反馈调整所述燃料喷射系统的燃料量和/或正时，并且所述系统还包括替换所述控制器中的史密斯预测器延迟补偿器中的时间常数参数和延迟参数的指令。
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