CN104271927B - 用于对两点式λ传感器的电压偏移进行补偿的方法和控制单元 - Google Patents
用于对两点式λ传感器的电压偏移进行补偿的方法和控制单元 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104271927B CN104271927B CN201380025319.3A CN201380025319A CN104271927B CN 104271927 B CN104271927 B CN 104271927B CN 201380025319 A CN201380025319 A CN 201380025319A CN 104271927 B CN104271927 B CN 104271927B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- variation
- exhaust gas
- point form
- gas oxygensensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 47
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 3
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 claims description 2
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 68
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 8
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 244000126968 Kalanchoe pinnata Species 0.000 description 1
- 230000003679 aging effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000009711 regulatory function Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0073—Control unit therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2474—Characteristics of sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
- G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
- G01M15/104—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases using oxygen or lambda-sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0006—Calibrating gas analysers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
- F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于对两点式λ传感器的电压‑λ‑特性曲线中相对于所述两点式λ传感器的参考‑电压‑λ‑特性曲线的电压偏移进行补偿的方法,其中所述两点式λ传感器布置在内燃机的排气道中。在此规定,针对所述两点式λ传感器的输出电压确定所述电压‑λ‑特性曲线的斜率,并且将其与输出电压相同时参考‑电压‑λ‑特性曲线的斜率进行比较,并且由所确定的、所述电压‑λ‑特性曲线的斜率与所述参考‑电压‑λ‑特性曲线的斜率的偏差确定所述电压偏移。此外,本发明涉及一种用于实施所述方法的控制单元。所述方法和所述控制单元能够确定并且补偿两点式λ传感器的、由于老化或者制造偏差引起的电压偏移。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对两点式λ传感器的电压-λ-特性曲线中相对于所述两点式λ传感器的参考-电压-λ-特性曲线的电压偏移进行补偿的方法,其中所述两点式λ传感器布置在内燃机的排气中。
此外,本发明涉及一种用于实施所述方法的控制单元。
背景技术
为了对有害物质排放及排气后处理进行优化,在现代的内燃机中使用用于确定排气的成分并且用于控制所述内燃机的λ传感器。λ传感器确定排气的氧含量,这被用于调节输送给所述内燃机的空气-燃料-混合物并且由此调节在催化器之前的排气λ值。在此,通过λ调节回路来如此调节所述内燃机的空气及燃料供给,从而实现对于通过被设置在所述内燃机的排气道中的催化器进行的排气后处理来说最佳的排气成分。对于柴油机来说,一般要调节到为1的λ值,也就是空气对燃料的化学计量的比例。因此能够将所述内燃机的有害物质排放降低到最低限度。
使用了不同形式的λ传感器。对于也被称为跃变传感器或者伦斯脱传感器的两点式λ传感器来说,所述电压-λ-特性曲线在λ=1时具有跳跃式的下降。因此它基本上允许在以燃料盈余运行内燃机时产生的浓厚的排气(λ<1)与以空气盈余运行时产生的稀薄的排气(λ>1)之间进行区分,并且能够将排气调节到为1的λ值。
宽带λ传感器也被称为连续的或者线性的λ传感器,它能够在较宽的围绕着λ=1的范围内测量排气中的λ值。由此例如也能够将内燃机调节到用空气盈余进行的稀薄混合气的运行。
通过传感器特性曲线的线性化,也能够用成本较为低廉的两点式λ传感器在有限的λ范围内对催化器进行连续的λ调节。其前提是,在所述两点式λ传感器的传感器电压与λ之间存在明确的关联。这种关联必须在所述两点式λ传感器的整个使用寿命期间存在,因为否则所述调节的精度不够,并且可能出现不允许的高排放。由于所述两点式λ传感器的制造公差及老化效应,这个前提得不到满足。
为了用两点式λ传感器来实施连续的λ调节,已知通过在给内燃机切断进给时对传感器电压校准的方式来确定所述两点式λ传感器的当前的电压-λ-特性曲线相对于其参考-电压-λ-特性曲线在整个λ范围内恒定的电压偏移并且对其进行补偿,其中在切断进给时不向所述内燃机输送燃料。在此基础上,文件DE 10 2010 027 984 A1说明了一种用于运行内燃机的排气系统的方法,其中由排气传感器检测在排气道中流动的排气的至少一项参数。在此规定,在内燃机的、未进行燃料的喷射和燃烧的运行状态中借助于为所述排气系统分配的新鲜空气供给装置来将新鲜空气输送给处于所述排气传感器下游的排气道,并且与此同时并且/或者此后对所述排气传感器进行校准。
但是,只有所述电压偏移不仅在切断进给时在相应含氧的排气中而且在整个λ范围内表现出相同的特征(ausgeprägt)时,才能对所述电压偏移进行足够好的补偿。如果所述电压偏移缘于唯一的原因,那就可能是上述情况。但是,就所述电压-λ-特性曲线相对于所述参考-电压-λ-特性曲线的偏差来说,大多存在着多个叠加的原因。这些原因可能在不同的λ范围内表现出大为不同的特征,由此所述电压偏移根据排气λ值变化。尤其所述原因可能在稀薄的λ范围内并且在浓厚的λ范围内表现出大为不同的特征。这种取决于λ的电压偏移不能通过在切断进给时进行的校准来足够地得到补偿。所述方法的另一缺点在于,现代的发动机方案具有越来越少的滑移阶段,这限制了这样的滑移校准的可能性。
因此,使用处于催化器之前的、大多具有两点式调节功能的两点式λ传感器。所述两点式调节具有以下缺点:在一些运行模式中(对于这些运行模式来说稀薄的或者浓厚的空气-燃料-混合物是必要的,例如用于进行催化器诊断或者用于进行构件保护),只能在预控制的情况下设定目标λ,但是无法调节所述目标λ。
发明内容
本发明的任务是,提供一种简单而可靠的、用于在两点式λ传感器的运行中对其电压偏移进行补偿的方法,从而能够用所述两点式λ传感器实现连续的λ调节。
此外,本发明的任务是,提供一种相应的、用于实施所述方法的控制单元。
本发明的与所述方法相关的任务通过以下方式得到解决:针对所述两点式λ传感器的输出电压确定所述电压-λ-特性曲线的斜率或者用于该斜率的量度,并且将其与输出电压相同时参考-电压-λ-特性曲线的斜率或者用于该斜率的量度进行比较,并且由所确定的、所述电压-λ-特性曲线的斜率或者用于该斜率的量度与所述参考-电压-λ-特性曲线的斜率或者用于该斜率的量度的偏差确定所述电压偏移。所述参考-电压-λ-特性曲线相当于未老化的两点式λ传感器的电压-电压-λ-特性曲线。它定义了所述两点式λ传感器在制造公差的范围内的额定曲线,根据所述额定曲线设计所述内燃机的λ调节。对于所述参考-电压-λ-特性曲线来说,所述两点式λ传感器的输出电压与所述参考-电压-λ-特性曲线的斜率(ΔU/Δλ)Ref之间存在着明确的关联。如果对于所使用的两点式λ传感器来说存在着所述电压-λ-特性曲线相对于所述参考-电压-λ-特性曲线的电压偏移,那么所测量的斜率(ΔU/Δλ)mess与所述输出电压之间的这种分配关系就不再正确。在预先给定输出电压的情况下当前的两点式λ传感器的电压-λ-特性曲线的斜率与所述参考-电压-λ-特性曲线的斜率的偏差能够明确地配属于电压偏移。
所述方法能够在所述两点式λ传感器的调节范围之内在围绕着1的λ范围内确定所述电压偏移,如其在内燃机的正常运行中主要存在的那样。对于所述电压偏移的确定由此没有受制于所述内燃机的运行参数,所述运行参数表明例如在当今的发动机方案中很少出现的滑移阶段(Schubphase)的特殊的排气成分。通过对于由于制造公差及老化引起的电压偏移的测定及补偿,能够将成本低廉的两点式λ传感器用于连续的λ调节。
对于所述电压-λ-特性曲线的斜率以及由此对于电压偏移的简单的确定能够通过以下方式来实现:基于所述两点式λ传感器的输出电压将所测量的、对应于能够预先给定的λ变化Δλ的、所述两点式λ传感器的电压变化ΔUmess与λ变化Δλ相同时所述参考-电压-λ-特性曲线的参考-电压变化ΔURef进行比较,并且由所测量的电压变化ΔUmess与所述参考-电压变化ΔURef的偏差确定所述电压偏移。ΔUmess/Δλ代表着所述电压-λ-特性曲线的斜率,ΔURef/Δλ代表着所述参考-电压-λ-特性曲线的斜率。在预先给定的λ变化Δλ相同的情况下,所述电压变化ΔU就是用于所述斜率的量度并且因此能够直接用于确定所述电压偏移。以所述两点式λ传感器的输出电压确定所述电压-λ-特性曲线的斜率,通过对于所述输出电压的选择能够确定,应该在何种λ范围内确定所述电压偏移。所述λ变化Δλ能够通过输送给所述内燃机的空气-燃料-混合物的有针对性的变化来实现。因为所述处于催化器之前的两点式λ传感器的输出电压非常快速地对λ变化作出反应,因此仅须短暂地施加所述λ变化。所述方法因此能够很快地确定所述电压偏移。
根据本发明的一种优选的设计变型方案能够规定,针对所述两点式λ传感器的整个λ范围确定所述电压偏移,或者针对不同的λ范围、尤其针对浓厚的和稀薄的λ范围确定所述电压偏移的值。根据所述电压偏移的原因,所述用于不同的λ范围的电压偏移可能不一样大。通过单独地确定用于不同的λ范围的电压偏移的可行方案,能够以根据所述λ范围来调整的方式对所述电压偏移进行补偿。许多引起电压偏移的原因在稀薄的λ范围内并且在浓厚的λ范围内以不同的程度起作用。这一点能够通过在使用稀薄的排气混合物和浓厚的排气混合物时对于电压偏移的单独的测量和补偿来得到补偿。
根据另一种方法变型方案能够规定,有针对性地设定所述能够预先给定的λ变化Δλ并且/或者在出现系统决定的λ变化Δλ时确定所述电压偏移。通过主动的、有针对性地预先给定的λ变化Δλ,能够针对所述两点式λ传感器的预先给定的输出电压来确定所述电压变化ΔU。系统决定的主动的λ变化、例如对于催化器诊断、传感器动态诊断或者具有两点式λ调节过程的阶段来说出现的λ变化能够用于必要时获得附加的、电压变化的测量结果,而没有为此额外地进行主动的λ变化。
对于电压偏移的补偿能够通过以下方式来得到改进:基于所述两点式λ传感器的输出电压重复地确定所测量的电压变化ΔUmess,并且/或者在出现正的和负的能够预先给定的λ变化Δλ时确定所测量的电压变化ΔUmess,并且由平均的或者经过滤波的、所测量的电压变化ΔUmess确定所述电压偏移。重复地确定所述电压变化ΔUmess这种方式能够核实所述偏移补偿或者说检验所述偏移补偿的可信性。通过多次直接先后相随的、具有相反的方向的λ变化Δλ来测量所述电压变化并且随后对测量值求平均值或者进行滤波,由此一方面能够提高电压偏移的识别精度,另一方面用时间的手段来保持额定λ。
另一种在确定电压偏移方面的改进方案能够通过以下方式来实现,基于所述两点式λ传感器的不同的输出电压确定所测量的电压变化ΔUmess,并且通过比较就可信性对由此确定的电压偏移进行检验。
能够根据所述内燃机的排气条件或者运行条件来选择所述能够预先给定的λ变化Δλ的量和/或种类和/或持续时间。所述λ变化Δλ例如能够通过跃变、斜坡、通过摆动、通过正的或者负的λ变化Δλ或者通过由前述因素构成的任意的组合来进行。在此,能够根据所述内燃机的排气条件或者运行条件来如此预先给定所述能够预先给定的λ变化Δλ的量和/或种类和/或持续时间,从而能够对所确定的斜率或者所确定的电压变化ΔUmess进行明确且可靠的分析。
在允许滑移校准的系统中能够规定,通过在给所述内燃机切断进给时用参考-电压-λ-特性曲线来校准所测量的、所述两点式λ传感器的输出电压这种方式来对所确定的电压偏移进行核实。这一点尤其有利的,如果所述主动的λ变化Δλ本身带有公差的话。
在识别出所述两点式λ传感器的电压偏移时能够规定,完全或者部分地对所确定的、所述电压-λ-特性曲线的电压偏移进行补偿,并且/或者根据所述电压-λ-特性曲线的λ范围对所述电压偏移进行补偿。经常没有必要完全对所述电压-λ-特性曲线的电压偏移进行补偿。仅仅如此对所述电压偏移进行补偿,使得经过校正的电压-λ-特性曲线足够好地与所述参考-电压-λ-特性曲线相一致就可能足够了。在这样的情况中,可能足够的是,仅仅在所述电压-λ-特性曲线的少数几个点上确定所述电压偏移,即使实际上的特性曲线偏移通过多种叠加的效应所引起。
根据本发明的一种特别优选的设计变型方案能够规定,由所述电压偏移关于λ的曲线确定所述电压偏移的原因,并且/或者采取措施来避免或者减少所述电压偏移的原因。因此例如可能出现以下情况:所述两点式λ传感器的电压-λ-特性曲线在所述浓厚的λ范围内以固定的量为幅度加剧地朝更低的输出电压偏移,因为所述传感器过热地运行。在这种情况下,能够降低所述传感器加热器的加热功率,并且由此至少能够降低所述电压偏移。
在预先给定所述输出电压的情况下并且由此在预先给定的λ范围内能够通过以下方式来确定所述电压偏移:为了确定所述电压偏移而主动地设定所述两点式λ传感器的预先给定的输出电压,或者如果根据所述内燃机的所期望的运行条件设定所述预先给定的输出电压,则实施对于所述电压偏移的确定过程。主动地接近所期望的输出电压这种做法特别有意义,如果还不存在任何来自所述内燃机的以前的运行周期的偏移补偿的话。反之,如果在前一个运行周期中已经实施了对于所述电压偏移的补偿并且相应地存在所述数据,则能够当所述内燃机的正常运行中刚好存在所期望的输出电压时被动地实施再度的校准。
本发明的与所述控制单元相关的任务通过以下安排得到解决:所述控制单元设计用于设定所述排气的能够预先给定的λ变化Δλ;所述控制单元具有用于确定作为对所定义的λ变化Δλ的反应的、所述两点式λ传感器的电压变化ΔUmess的测量器件;在所述控制单元中保存了所述两点式λ传感器的参考-电压-λ-特性曲线;所述控制单元具有一种用于将所测量的、根据能够预先给定的λ变化Δλ的、所述两点式λ传感器的电压变化ΔUmess与λ变化Δλ相同时参考-电压-λ-特性曲线的参考-电压变化ΔURef进行比较的程序流程;并且所述控制单元具有一种用于由所测量的电压变化ΔUmess与所述参考-电压变化ΔURef的偏差确定所述两点式λ传感器的当前的电压-λ-特性曲线相对于所述参考-电压-λ-特性曲线的电压偏移的程序流程。所述控制单元能够根据当前的λ范围来确定两点式λ传感器的电压偏移。由此能够对所述电压偏移进行补偿,由此能够将所述两点式λ传感器用于连续的λ调节。
附图说明
下面借助于一种在附图中示出的实施例来对本发明进行详细解释。附图中:
图1示出两点式λ传感器的电压-λ-特性曲线,其相对于参考-电压-λ-特性曲线具有恒定的电压偏移;并且
图2示出两点式λ传感器的第三电压-λ-特性曲线,其相对于参考-电压-λ-特性曲线具有取决于λ的电压偏移。
具体实施方式
图1示出了两点式λ传感器的电压-λ-特性曲线10.1、10.3,其相对于参考-电压-λ-特性曲线10.2具有恒定的电压偏移16、17。相对于传感器电压20这个轴并且相对于λ21这个轴绘示出所述特性曲线10.1、10.2、10.3。相对于所述参考-电压-λ-特性曲线10.2,第一电压-λ-特性曲线10.1偏移了负的电压偏移17并且第二电压-λ-特性曲线10.3偏移了正的电压偏移17。所示出的λ范围通过λ=1时的标记12划分为λ<1的浓厚的λ范围11和λ>1的稀薄的λ范围13。基于两点式λ传感器的第一电压值22,在浓厚的λ范围11内在第一电压-λ-特性曲线10.1上创建了第一斜率三角形14.1、在参考-电压-λ-特性曲线10.2上创建了第二斜率三角形14.2并且在第二电压-λ-特性曲线10.3上创建了第三斜率三角形14.3。基于两点式λ传感器的第二电压值23,在稀薄的λ范围13内在第一电压-λ-特性曲线10.1上创建了第四斜率三角形14.4,在参考-电压-λ-特性曲线10.2上创建了第五斜率三角形14.5,并且在第二电压-λ-特性曲线10.3上创建了第六斜率三角形14.6。
所述参考-电压-λ-特性曲线10.2相当于排气成分变化时处于内燃机的排气道中的功能正常的未老化的两点式λ传感器的输出信号的曲线。所述参考-电压-λ-特性曲线在λ=1时具有其最大的斜率。从高输出电压到低输出电压的跃变在较小的λ窗中进行。由于例如所述两点式λ传感器的老化,其输出电压可能以电压偏移16、17为幅度进行偏移。在本实施例中,所述电压偏移16、17在整个λ范围内、也就是不仅在浓厚的λ范围11内而且在稀薄的λ范围13内都是相同的。在出现负的电压偏移17时产生所述第一电压-λ-特性曲线10.1,而在出现正的电压偏移16时则产生所述第二电压-λ-特性曲线10.3。
所述斜率三角形14.1、14.2、14.3、14.4、14.5、14.6分别示出了电压变化ΔU,所述电压变化在预先给定的、对所有斜率三角形14.1、14.2、14.3、14.4、14.5、14.6来说一样大的λ变化Δλ下基于传感器电压的相应的电压值22、23产生。所述斜率三角形由此代表着在出现相应的电压值22、23时相应的电压-λ-特性曲线10.1、10.3的斜率或者说所述参考-电压-λ-特性曲线10.2的斜率。按本发明的方法利用这一点:就参考-电压-λ-特性曲线10.2而言,不仅在所述两点式λ传感器的输出电压U与λ之间存在着明确的关联,而且在所述输出电压U与所述特性曲线的斜率ΔU/Δλ之间也存在明确的关联。如果存在电压偏移16、17,那么所述输出电压与所述特性曲线的斜率之间的分配关系就不再正确。
在出现正的电压偏移16的情况下,对于预先给定的λ变化Δλ和所确定的、所述传感器电压的电压值22、23来说,与所述参考-电压-λ-特性曲线10.2的情况相比,在稀薄的λ范围13内产生更小的电压变化ΔU而在浓厚的λ范围11内产生更大的电压变化ΔU。
在出现负的电压偏移17的情况下,对于预先给定的λ变化Δλ和所确定的、所述传感器电压的电压值22、23来说,与所述参考-电压-λ-特性曲线10.2相比,在稀薄的λ范围13内产生更大的电压变化ΔU而在浓厚的λ范围11内产生更小的电压变化ΔU。
由所测量的电压变化ΔUmess与针对所述参考-电压-λ-特性曲线10.2所预期的电压变化ΔURef的偏差求得用于对所述电压偏移16、17进行必要补偿的量度,并且计算经过校正的电压-λ-特性曲线,所述经过校正的电压-λ-特性曲线在进行完全补偿的情况下与所述参考-电压-λ-特性曲线10.2重合。由此即使在两点式λ传感器老化时也能够得到传感器电压与λ之间明确的关联。由此也能够用与宽带λ传感器相比成本低廉的两点式λ传感器在有限的λ范围内在催化器之前实施连续的λ调节。
图2示出了两点式λ传感器的第三电压-λ-特性曲线10.4,其相对于在图1中示出的参考-电压-λ-特性曲线10.3的具有取决于λ的电压偏移。在示图中,使用与在图1中所引用的附图标记相同的附图标记。在所述两点式λ传感器的第三电压值24的情况下,为所述参考-电压-λ-特性曲线10.2分配了第七斜率三角形15.1并且为所述第三电压-λ-特性曲线10.4分配了第八斜率三角形15.2。在所述两点式λ传感器的第四电压值25的情况下,为所述参考-电压-λ-特性曲线10.2分配了第九斜率三角形15.3并且为所述第三电压-λ-特性曲线10.4分配了第十斜率三角形15.4。
如关于图1所解释的那样,所述斜率三角形15.1、15.2、15.3、15.4描绘了在预先给定λ变化Δλ的情况下所述第三电压-λ-特性曲线10.4以及所述参考-电压-λ-特性曲线10.2中的电压变化,并且由此描绘了相应的特性曲线10.2、10.4的斜率。
在所示出的实施例中,所述第三电压-λ-特性曲线10.4在整个λ范围内以固定的量为幅度朝更高的电压偏移。这种第一效应例如可能在具有泵吸的氧气参考量的两点式λ传感器中由于制造公差而出现。
所述第三电压-λ-特性曲线10.4额外地在浓厚的λ范围11内以固定的量为幅度朝更低的电压偏移。这种第二效应可能在过热地运行所述两点式λ传感器时出现。
在所述浓厚的λ范围11内,所述第一效应比所述第二效应更加明显,因而总体上所述第三电压-λ-特性曲线10.4在所述浓厚的λ范围11内还是朝更高的电压偏移,不过偏移程度小于在所述稀薄的λ范围13内。
在第一方法步骤中,将所述两点式λ传感器的输出电压调节到所述第四电压值25。在当前出现预先给定的λ变化Δλ时,根据所述第十斜率三角形15.4来确定所述输出电压的电压变化ΔUmess,该电压变化小于基于参考-电压-λ-特性曲线10.2所预期的电压变化ΔURef。由这个偏差实施对所述电压偏移的对整个λ范围来说必要的补偿,并且相应地对所述第四电压-λ-特性曲线10.4进行校正。
在第二方法步骤中,将所述两点式λ传感器的输出电压调节到所述第三电压值24。当前出现的预先给定的λ变化Δλ根据所述第八斜率三角形15.2产生所述输出电压的电压变化ΔUmess,该电压变化大于基于参考-电压-λ-特性曲线10.2所预期的电压变化ΔURef。由这个偏差针对所述浓厚的λ范围11实施对所述电压偏移的剩余的对浓厚的λ范围11来说必要的补偿。如此得到的电压-λ-特性曲线则在整个λ范围内与所述参考-电压-λ-特性曲线10.2相匹配。
作为对所述电压偏移的补偿的替代方案,也能够由所述电压偏移关于λ的曲线识别出引起电压偏移的原因,并且随后结束或者至少减小所述电压偏移。在关于图2示出的实施例中,例如能够降低所述两点式λ传感器的电加热器的功率,从而降低所述第二效应。
由分别在所述两点式λ传感器的输出电压的有待预先给定的电压值22、23、24、25的情况下并且由此在预先给定λ范围的情况下对所述电压-λ-特性曲线10.1、10.3、10.4的斜率与参考-电压-λ-特性曲线10.2的斜率所作的比较能够明确地确定当前的电压偏移。在此对于不同的λ范围来说能够分开地求得所述电压偏移,并且相应地对其进行校正。所求得的偏移补偿能够通过在所述电压-λ-特性曲线10.1、10.3、10.4的相同点或者不同点上重复测量这种方式来核实。通过对测量结果求平均值或者滤波这种方式能够改进补偿效果。
在允许滑移校准(Schubabgleich)的系统中,也能够通过滑移校准来对针对所述电压偏移的所求得的补偿进行核实。
当用于机动车中时有利的是,保存前一个行驶周期中所求得的偏移补偿并且将其引用到下一个行驶周期中。由此,在下一个行驶周期中经过校正的特性曲线立即可供使用。所述前一个行驶周期中所求得的偏移补偿能够为了对偏移测量结果进行核实而用在连续循环的行驶周期中。
能够主动地设定所述电压值22、23、24、25。这是有利的,如果还不存在来自以前的行驶周期的偏移补偿的话。如果已经存在偏移补偿,那么所述校准能够在内燃机正常运行中出现所需要的电压值22、23、24、25时被动地进行。
Claims (13)
1.用于对两点式λ传感器的电压-λ-特性曲线(10.1、10.3、10.4)中相对于所述两点式λ传感器的参考-电压-λ-特性曲线(10.2)的电压偏移(16、17)进行补偿的方法,其中所述两点式λ传感器布置在内燃机的排气道中,其特征在于,针对所述两点式λ传感器的输出电压确定所述电压-λ-特性曲线(10.1、10.3、10.4)的斜率或者用于所述斜率的量度,并且将其与输出电压相同时参考-电压-λ-特性曲线(10.2)的斜率或者用于所述斜率的量度进行比较,并且由所确定的、所述电压-λ-特性曲线(10.1、10.3、10.4)的斜率或者用于所述斜率的量度与所述参考-电压-λ-特性曲线(10.2)的斜率或者用于所述斜率的量度的偏差确定所述电压偏移(16、17)。
2.按权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述两点式λ传感器的输出电压,将所测量的、对应于能够预先给定的λ变化Δλ的、所述两点式λ传感器的电压变化ΔUmess与λ变化Δλ相同时所述参考-电压-λ-特性曲线的参考-电压变化ΔURef进行比较,并且由所测量的电压变化ΔUmess与所述参考-电压变化ΔURef的偏差确定所述电压偏移(16、17)。
3.按权利要求1或2所述的方法,其特征在于,针对所述两点式λ传感器的整个λ范围确定所述电压偏移(16、17),或者针对各种不同的λ范围确定所述电压偏移(16、17)的值。
4.按权利要求2所述的方法,其特征在于,有针对性地设定所述能够预先给定的λ变化Δλ,并且/或者在出现系统决定的λ变化Δλ时确定所述电压偏移(16、17)。
5.按权利要求1或2所述的方法,其特征在于,基于所述两点式λ传感器的输出电压重复地确定所测量的电压变化ΔUmess,并且/或者在出现正的和负的能够预先给定的λ变化Δλ时确定所测量的电压变化ΔUmess,并且由平均的或者经过滤波的、所测量的电压变化ΔUmess确定所述电压偏移(16、17)。
6.按权利要求1或2所述的方法,其特征在于,基于所述两点式λ传感器的不同的输出电压来确定所测量的电压变化ΔUmess,并且通过比较就可信性对由此确定的电压偏移(16、17)进行检验。
7.按权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述内燃机的排气条件或者运行条件来选择所述能够预先给定的λ变化Δλ的量和/或种类和/或持续时间。
8.按权利要求1或2所述的方法,其特征在于,通过在对所述内燃机切断进给时用参考-电压-λ-特性曲线(10.2)来校准所测量的、所述两点式λ传感器的输出电压这种方式对所确定的电压偏移(16、17)进行核实。
9.按权利要求1或2所述的方法,其特征在于,完全或者部分地对所确定的、所述电压-λ-特性曲线(10.1、10.3、10.4)的电压偏移(16、17)进行补偿并且/或者根据所述电压-λ-特性曲线(10.1、10.3、10.4)的λ范围对所述电压偏移(16、17)进行补偿。
10.按权利要求1或2所述的方法,其特征在于,由所述电压偏移(16、17)关于λ的曲线确定所述电压偏移(16、17)的原因,并且/或者采取措施用于避免或者用于减弱所述电压偏移(16、17)的原因。
11.按权利要求1或2所述的方法,其特征在于,为了确定所述电压偏移(16、17)而主动地设定所述两点式λ传感器的预先给定的输出电压,或者如果所述预先给定的输出电压基于内燃机的所期望的运行条件设定,则对所述电压偏移(16、17)的进行确定。
12.按权利要求3所述的方法,其特征在于,针对浓厚的以及稀薄的λ范围(11、13)确定确定所述电压偏移(16、17)的值。
13.控制单元,用于控制内燃机并且用于确定内燃机的排气道中的两点式λ传感器的输出电压,其特征在于,所述控制单元设计用于设定排气的能够预先给定的λ变化Δλ,所述控制单元具有用于确定作为对所定义的λ变化Δλ的反应的、所述两点式λ传感器的电压变化ΔUmess的测量器件,在所述控制单元中保存了所述两点式λ传感器的参考-电压-λ-特性曲线(10.2),所述控制单元具有用于将所测量的、对应于能够预先给定的λ变化Δλ的、所述两点式λ传感器的电压变化ΔUmess与λ变化Δλ相同时所述参考-电压-λ-特性曲线(10.2)的参考-电压变化ΔURef进行比较的程序流程,并且所述控制单元具有用于由所测量的电压变化ΔUmess与所述参考-电压变化ΔURef的偏差确定所述两点式λ传感器的当前的电压-λ-特性曲线(10.1、10.3、10.4)相对于所述参考-电压-λ-特性曲线(10.2)的电压偏移(16、17)的程序流程。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012208092.9A DE102012208092B4 (de) | 2012-05-15 | 2012-05-15 | Verfahren und Steuereinheit zur Kompensation eines Spannungsoffsets einer Zweipunkt-Lambdasonde |
DE102012208092.9 | 2012-05-15 | ||
PCT/EP2013/057954 WO2013171015A1 (de) | 2012-05-15 | 2013-04-17 | Verfahren und steuereinheit zur kompensation eines spannungsoffsets einer zweipunkt-lambdasonde |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104271927A CN104271927A (zh) | 2015-01-07 |
CN104271927B true CN104271927B (zh) | 2017-09-08 |
Family
ID=48142770
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380025319.3A Active CN104271927B (zh) | 2012-05-15 | 2013-04-17 | 用于对两点式λ传感器的电压偏移进行补偿的方法和控制单元 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9696289B2 (zh) |
EP (1) | EP2850304A1 (zh) |
JP (1) | JP6025970B2 (zh) |
CN (1) | CN104271927B (zh) |
DE (1) | DE102012208092B4 (zh) |
WO (1) | WO2013171015A1 (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014210442A1 (de) * | 2014-06-03 | 2015-12-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Korrektur einer Spannungs-Lambda-Kennlinie |
US9874549B2 (en) * | 2014-10-17 | 2018-01-23 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for operating a variable voltage oxygen sensor |
DE102014223864A1 (de) * | 2014-11-24 | 2016-05-25 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Erkennung eines Spannungsoffsets zumindest in einem Bereich bei einer Spannungs-Lambda-Kennlinie |
DE102015205971B4 (de) * | 2015-04-01 | 2019-12-24 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Sonde |
DE102015206270B4 (de) | 2015-04-08 | 2019-04-18 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Kalibrieren einer Lambdasonde sowie Diagnoseeinrichtung zur Ausführung des Verfahrens |
EP3093002B1 (de) | 2015-05-15 | 2018-04-25 | Symrise AG | Flüssige kühlstoffzubereitungen |
DE102016110259A1 (de) | 2016-06-02 | 2017-12-07 | Eurox Sauerstoff Mess-Systeme GmbH | Verfahren zur Überprüfung und/oder Kalibrierung eines Messelements eines Messsystems für den Sauerstoffgehalt in einem Gasgemisch und Messsystem |
DE102016212920A1 (de) * | 2016-07-14 | 2018-01-18 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Erkennung eines Spannungsoffsets zumindest in einem Bereich einer Spannungs-Lambda-Kennlinie |
CN108170193B (zh) * | 2017-12-01 | 2020-08-25 | 苏州华兴源创科技股份有限公司 | 一种显示器件的电源基板的输出调整方法及系统 |
CN108761186B (zh) * | 2018-05-31 | 2019-04-26 | 西安理工大学 | 一种针对软磁金属材料的反常能斯特电压的测量方法 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4502444A (en) * | 1983-07-19 | 1985-03-05 | Engelhard Corporation | Air-fuel ratio controller |
JPS6050934A (ja) | 1983-08-30 | 1985-03-22 | Toshiba Corp | テスト容易化回路 |
JP2896290B2 (ja) * | 1992-06-01 | 1999-05-31 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関用空燃比検出装置およびその方法 |
JP3596011B2 (ja) * | 1993-11-04 | 2004-12-02 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
JP3188579B2 (ja) * | 1994-02-15 | 2001-07-16 | 三菱電機株式会社 | 空燃比センサの故障検出装置 |
JP3156604B2 (ja) * | 1996-02-28 | 2001-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
DE10016886A1 (de) * | 2000-04-05 | 2001-10-18 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine |
JP4036088B2 (ja) * | 2002-12-05 | 2008-01-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法 |
US7568476B2 (en) * | 2006-10-13 | 2009-08-04 | Denso Corporation | Air-fuel ratio control system for internal combustion engine |
JP2008095627A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Denso Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
DE102007016276A1 (de) * | 2007-04-04 | 2008-10-09 | Volkswagen Ag | Lambda-Regelung mit einer Kennlinienadaption |
DE102008042268A1 (de) * | 2008-09-22 | 2010-04-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer beheizbaren Abgassonde |
DE102009000298A1 (de) | 2009-01-19 | 2010-07-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Abgleich eines Lambdasensorsignals und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE102009054935B4 (de) * | 2009-12-18 | 2022-03-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose der Dynamik eines Abgassensors |
CN102108906B (zh) * | 2009-12-24 | 2013-04-10 | 联创汽车电子有限公司 | 发动机控制参数调整方法 |
DE102010027984A1 (de) | 2010-04-20 | 2011-10-20 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine |
DE102010041809A1 (de) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Abgleich eines Sensorelements |
DE102012211687B4 (de) * | 2012-07-05 | 2024-03-21 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Steuereinheit zur Erkennung eines Spannungsoffsets einer Spannungs-Lambda-Kennlinie |
DE102012211683B4 (de) * | 2012-07-05 | 2024-03-21 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur einer Kennlinie einer Zweipunkt-Lambdasonde |
-
2012
- 2012-05-15 DE DE102012208092.9A patent/DE102012208092B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-04-17 CN CN201380025319.3A patent/CN104271927B/zh active Active
- 2013-04-17 JP JP2015510707A patent/JP6025970B2/ja active Active
- 2013-04-17 US US14/401,483 patent/US9696289B2/en active Active
- 2013-04-17 EP EP13717488.4A patent/EP2850304A1/de not_active Withdrawn
- 2013-04-17 WO PCT/EP2013/057954 patent/WO2013171015A1/de active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102012208092A1 (de) | 2013-11-21 |
US20150135802A1 (en) | 2015-05-21 |
US9696289B2 (en) | 2017-07-04 |
DE102012208092B4 (de) | 2022-02-24 |
CN104271927A (zh) | 2015-01-07 |
JP2015517618A (ja) | 2015-06-22 |
JP6025970B2 (ja) | 2016-11-16 |
WO2013171015A1 (de) | 2013-11-21 |
EP2850304A1 (de) | 2015-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104271927B (zh) | 用于对两点式λ传感器的电压偏移进行补偿的方法和控制单元 | |
CN103527288B (zh) | 用于修正两点式λ传感器的特征曲线的方法和装置 | |
CN103711601B (zh) | 用于识别电压‑拉姆达‑特性曲线的电压偏移的方法和控制单元 | |
JP4209736B2 (ja) | エンジン制御装置 | |
US7581390B2 (en) | Method and system for improving sensor accuracy | |
US8359899B2 (en) | Method for correcting the output signal of a lambda probe | |
JP2005036743A5 (zh) | ||
CN102639846B (zh) | 用于诊断在单缸λ调节中的偏差的方法和装置 | |
JP5009595B2 (ja) | ラムダ測定信号の校正方法及び装置 | |
CN108240261A (zh) | 一种两用燃料发动机燃气组分自学习控制器及控制方法 | |
US8527230B2 (en) | Sensor control apparatus | |
JP2001020785A (ja) | 内燃機関の制御方法および内燃機関の制御装置 | |
CN102454504B (zh) | 用于气流计的劣化判定装置以及劣化判定方法 | |
KR101981881B1 (ko) | 센서를 사용하지 않고 압력 검출 정확도를 증가시키는 방법 | |
US8959988B2 (en) | Oxygen sensor control apparatus | |
US20150004514A1 (en) | Method for supplying air to a fuel cell | |
CN102102567B (zh) | 用于诊断废气传感器动态性的方法和装置 | |
CN105074183A (zh) | 用于运行机动车的、具有冗余的轨压传感器的共轨系统的方法 | |
GB2378773A (en) | A method and apparatus for controlling the pressure in a high pressure fuel store | |
CN107636292A (zh) | 包括调节egr阀的开度的控制部的发动机及发动机的egr阀控制方法 | |
WO2013082004A1 (en) | Fuel drift estimation and compensation for operation of an internal combustion engine | |
CN106414968A (zh) | 用于校正电压‑λ特征曲线的方法 | |
CN103573356A (zh) | 用于运行废气探测器的方法和装置 | |
US9714623B2 (en) | Method and device for regulating an air-fuel ratio of an internal combustion engine | |
JP5770598B2 (ja) | 酸素センサ制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |