CN105275639A - 燃料转变监控 - Google Patents

燃料转变监控 Download PDF

Info

Publication number
CN105275639A
CN105275639A CN201510359086.1A CN201510359086A CN105275639A CN 105275639 A CN105275639 A CN 105275639A CN 201510359086 A CN201510359086 A CN 201510359086A CN 105275639 A CN105275639 A CN 105275639A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dfso
time
fuel
exhaust sensor
sensor
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.)
Granted
Application number
CN201510359086.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105275639B (zh
Inventor
H·贾姆莫西
I·H·马基
M·J·于里克
M·卡斯迪
K·J·贝洱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN105275639A publication Critical patent/CN105275639A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105275639B publication Critical patent/CN105275639B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D41/1402—Adaptive control
    • 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
    • F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • 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
    • F02D41/02—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
    • F02D41/1493—Details
    • F02D41/1495—Detection of abnormalities in the air/fuel ratio feedback system
    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • 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
    • F02D41/2441—Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions
    • 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
    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
    • 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
    • F02D41/126—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off transitional corrections at the end of the cut-off period
    • 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
    • F02D41/1456—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 with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明涉及燃料转变监控。描述了用于评估发动机中燃料转变的存在的方法和系统。在一种示例中，方法包含在进入和退出减速燃料关闭(DFSO)期间基于排气传感器的时间延迟指示燃料转变。

Description

燃料转变监控
技术领域
本发明涉及检测机动车辆内的燃料转变。
背景技术
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出来的排气的空燃比。排气传感器读数可以用于控制内燃发动机的运转以推进车辆。
由于一个或多个部件(例如，质量空气流量(MAF)传感器、燃料泵等)的退化或燃料类型的变化，排气的空燃比会偏离期望的比率而波动。稀燃料转变可以导致较期望的空燃比更稀，而富燃料转变可以引起较期望的空燃比更富。燃料转变(fuelshift)可以影响发动机控制，从而导致排放增加和/或车辆驾驶性能降低。因此，对现有燃料转变的精确确定可以降低发动机控制退化的可能性。
发明内容
本发明人已经认识到上述问题并确定了至少部分地解决上述问题的方法。在一种实施例中，用于发动机的方法被提供用于在进入和退出减速燃料关闭(DFSO)期间基于排气传感器的时间延迟指示燃料转变。这里，可以以使用现有的硬件和发生在DFSO事件期间的燃料调制的方式更精确地检测到在发动机运转期间的燃料转变。
在一种示例中，可以针对空燃比的变化监控排气传感器，且在每次进入和随后退出DFSO时测量时间延迟响应。因此，可以在接近稀至富和富至稀变换的条件期间监控排气传感器时间延迟响应以确定燃料转变是否出现而不需要侵入性尝试。这里，进入时间延迟可以是从进入DFSO开始至空燃比的第一阈值变化的持续时间段。另外，退出时间延迟可以是从退出DFSO开始至空燃比的第二阈值变化的持续时间段。进入时间延迟响应可以与预期的进入时间延迟比较，并且退出时间延迟响应可以与预期的退出时间延迟响应比较。当进入时间延迟大于预期进入时间延迟，且退出时间延迟在预期退出延迟的阈值内时，可以确定富燃料转变。当确定进入时间延迟在预期进入时间延迟的阈值内，且退出时间延迟大于预期退出时间延迟时，可以检测到稀燃料转变。
以此方式，非侵入性的被动方法可以被用于检测燃料转变的存在。在进入和退出DFSO事件期间来自排气传感器的时间延迟响应可以提供更稳健的信号，该信号具有较少的噪声和较高的保真度。因而，可以做出对现有燃料转变的更可靠的诊断。另外，可以通过使用闭环反馈控制且通过响应于燃料转变的类型改造(tailoring)发动机控制(例如，节气门位置，燃料喷射量和/或正时)来减轻这些燃料转变。
当单独或结合附图考虑时，本描述的以上优点和其他优点以及特征从以下具体实施方式中将是显而易见的。
应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念的选择，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。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由随附于具体实施方式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描绘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示出指示当出现富燃料转变条件时进入和退出DFSO的曲线图。
图3图示说明指示当出现稀燃料转变条件时进入和退出DFSO的曲线图。
图4是图示说明根据本公开当发动机进入和退出DFSO时由控制器执行的方法的示例流程图。
图5是描绘根据本公开的实施例用于诊断燃料转变的方法的示例流程图。
图6示出根据本公开用于确认燃料转变是富燃料转变还是稀燃料转变的示例流程图。
图7a、图7b、图7c、图7d、图7e和图7f描绘指示排气传感器退化的六种类型的曲线图。
图8a和图8b示出图示说明基于模型参数的七种排气传感器分类的示例曲线图。
具体实施方式
以下描述涉及用于确定发动机系统(诸如图1的发动机系统)中燃料转变的存在的方法。可以经由在每次进入和退出DFSO期间(如图2和图3所示)监控来自排气传感器的时间延迟响应以便在富至稀和稀至富变换期间非侵入地监控排气传感器，从而确定燃料转变。在监控时间延迟之前，可以基于六种退化行为(图7a-图7f)并基于计算的空燃比(也叫做λ)差(图8a-图8b)的极限值的分布特征评估排气传感器退化。控制器可以被配置以执行用于确定燃料转变的存在、将燃料转变分类为富燃料转变或稀燃料转变以及用于基于确定的燃料转变调整发动机运转参数的例程(诸如图4-图6所示的那些例程)。
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可以被用于确定由发动机10产生的排气的空燃比。空燃比(与其他运转参数一起)可以在各种运转模式中被用于发动机10的反馈控制。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统和经由输入装置130来自车辆操作者132的输入控制。在该示例中，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30(也叫做汽缸30)可以包括燃烧室壁32，其中活塞36被设置在燃烧室壁中。活塞36可以耦接至曲轴40，以便活塞的往复运动转化成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间传动系统(未示出)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(未示出)耦接至曲轴40以使发动机10能够进行起动运转。
燃烧室30可以经由进气通道42接收来自进气歧管44的进气空气并可以经由排气通道48排放燃烧气体。进气歧管44和排气通道48能够经由相应的进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30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。
在该示例中，进气门52可以经由致动器152通过控制器12被操作。类似地，排气门54可以经由致动器154通过控制器12被激活。在一些条件下，控制器12可以改变提供至致动器152和154的信号以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。进气门52和排气门54的位置可以由相应的气门位置传感器(未示出)确定。气门致动器可以是电子气门致动类型或凸轮致动类型或其组合。进气门正时和排气门正时可以被同时控制或可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时中的任意可能。每个凸轮致动系统可以包括一个或更多个凸轮并且可以利用凸轮廓线变换(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，这些系统可以由控制器12操作以改变气门运转。例如，汽缸30可以替代地包括经由电子气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT的凸轮致动控制的排气门。在另一些实施例中，进气门和排气门可以由共同的气门致动器或致动系统控制，或由可变气门正时致动器或致动系统控制。
燃料喷射器66被示出以如下配置被布置在进气歧管44中，即提供被称为在燃烧室30的上游处将燃料进气道喷射到进气道中。燃料喷射器66可以喷射与经由电子驱动器69从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例的燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器66。在一些实施例中，燃烧室30可以替代地或附加地包括直接耦接至燃烧室30用于以被称为直接喷射的方式向其中直接喷射燃料的燃料喷射器。
在选定的操作模式下，点火系统88能够响应于来自控制器12的火花提前信号SA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，不过在一些实施例中，发动机10的燃烧室30或一个或更多个其他燃烧室可以以使用或不使用点火火花的压缩点火模式被运转。
排气传感器126被示为耦接至排放控制装置70上游的排气通道48。在一种示例中，传感器126可以是UEGO(通用或宽域排气氧)传感器。替代地，可以使用用于提供对排气空燃比的指示的任意合适的传感器，诸如线性排气传感器、双态排气传感器或EGO、HEGO(加热的EGO)、NOx、HC或CO传感器。在一些实施例中，排气传感器126可以是放置在排气系统中的多个排气传感器的第一个。例如，附加的排气传感器可以被放置在排放控制装置70的下游。
排放控制装置70被示为沿着排气传感器126下游的排气通道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。在一些实施例中，排放控制装置70可以是设置在排气系统中的多个排放控制装置中的第一个。在一些实施例中，在发动机10的运转期间，可以通过在特定空燃比内运转发动机的至少一个汽缸来周期地重置排放控制装置70。
控制器12在图1中被示为微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、在该具体示例中被示为只读存储器芯片(ROM)106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(RAM)108、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，除之前讨论的那些信号之外，还包括：来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量(MAF)的测量；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38(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58的节气门位置(TP)；以及来自传感器124的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速信号RPM可以由控制器12根据信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。注意，可以使用上述传感器的各种组合，诸如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传感器能够给出对发动机扭矩的指示。另外，该传感器与检测到的发动机转速一起能够提供对进入汽缸的充气(包括空气)的估计。在一种示例中，也用作发动机转速传感器的传感器38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被用在以下更详细描述的燃料转变确定方法中。例如，发动机转速的倒数可以被用于确定与喷射-进气-压缩-膨胀-排气循环相关联的延迟。如另一种示例，速度的倒数(或MAF信号的倒数)可以被用于确定与从排气门54至排气传感器126的排气行程关联的延迟。以上描述的示例与发动机传感器信号的其他用途可以被用于确定命令的空燃比改变和排气传感器响应速率之间的时间延迟。
在一些实施例中，排气传感器退化确定和燃料转变监控可以在专用控制器140中执行。专用控制器140可以包括处理资源142以操作与排气传感器126的退化确定的产生、校准和校验相关联的信号处理。具体地，用于记录排气传感器的响应速率的样品缓冲器(例如，每发动机列每秒产生近似100个样品)对于车辆的动力传动系统控制模块(PCM)处理资源可能太大。因此，专用控制器140可以操作地与控制器12耦接以执行排气传感器退化和燃料转变确定。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可以发送发动机控制信号、燃料转变和退化确定信息以及其他通信至控制器12。在另一种示例中，专用控制器能够被免除且其运转由控制器12执行。
注意，存储介质只读存储器106和/或处理资源142能够用代表由处理器102和/或专用控制器140可执行的指令的计算机可读数据被编程，用于执行以下描述的各种例程以及其他变体。
现在转向图2和图3，这些图示出根据本公开的示例DFSO进入和退出运转曲线图和排气传感器时间延迟。具体地，图2描绘了当出现富燃料转变时在进入和退出DFSO的变换期间的时间延迟响应。同样，图3说明了当出现稀燃料转变时在进入和退出DFSO的变换期间的示例时间延迟响应。
图2示出带有沿y轴线标绘的空燃比或λ和沿x轴线标绘的时间的映射图200。曲线202代表命令的λ(较小的短划线)，曲线204(较大的短划线)示出当无燃料转变出现时在DFSO事件期间空燃比的预期变化，曲线206(较粗的实线)指示当富燃料转变出现时空燃比变化，以及曲线208示出DFSO事件。
在时间t1之前，发动机可以以比命令的空燃比更富地运转。换句话说，发动机可以在比命令的λ(曲线202)的更小的λ(曲线206)处运转。在所示的示例中，命令的λ可以处于1或处于化学计量比。在t1处，基于反馈，控制器可以修正比期望的空燃比更富的情况并可以命令较稀空燃比以使燃烧恢复期望的化学计量比空燃比。因此，可以在t1处命令λ的更稀偏差，如通过曲线202中的上升可见。响应于命令的λ的变化，测量的λ(曲线206)可以上升(随着空燃比变得更稀)并且在t3处，达到原始期望值，例如化学计量比。因此在t3和t4之间，发动机可以以命令的λ运转，该λ比原始命令的值更稀以便测量的λ被维持在期望的比。
在t4处，DFSO事件可以被发起(曲线208)，于是命令的λ可以随着燃料喷射停止而被停用。因而，在进入DFSO期间，发动机可以从化学计量比运转变换至较稀运转。随着燃料喷射被停止并且基于DFSO事件的持续时间，排气空燃比可以达到显著稀的值且其中较大比例的空气和微量燃料。因此，测量的λ在t4和t6之间增加。
另外，在t4处开始，随着命令进入DFSO，如由排气传感器感测的空燃比的变化可以被记录直到观察到测量的λ的第一阈值变化。在所示的示例中，当达到曲线206中的稳态λ值(例如图2中的大约2.5的λ)时，在t6处发生第一阈值变化。在另一些示例中，第一阈值变化可以是当75％的稳态λ值被实现时。例如，第一阈值变化可以是比2.5更富但比化学计量比更稀的空燃比。在又一些示例中，λ的阈值变化可以是指示已经开始响应于命令变化的较小变化，例如，5％、10％、20％等。另外，进入DFSO可以被看作是当获得稳态λ值时要完成的。
如在图2中所观察到的，示出当没有燃料转变出现时λ的预期变化的曲线204在时间t5处达到稳态λ，具体地，λ的相应第一阈值变化。然而，在富燃料转变条件出现的情况下，稳态λ值(或λ的第一阈值变化)可以在t6处被实现，该时间比预期的时间t5晚。因而，在富燃料转变的情况下，当进入DFSO时，发动机内的空燃比会花费更长时间来达到稳态较稀λ值。
箭头212图示说明测量的进入时间延迟，该时间延迟是从在t4处进入DFSO开始到当实现测量的λ的第一阈值变化的时间t6的持续时间段。箭头210指示预期时间延迟，该时间延迟是从在t4处进入DFSO开始至当没有燃料转变出现时λ的第一阈值变化被预期的时间t5的持续时间段。箭头212可以与箭头210比较以确定测量的进入时间延迟是否超过预期的进入延迟。如从图2所能够观察到的，当富燃料转变出现时，在进入DFSO期间的排气传感器的时间延迟(箭头212)大于预期的进入时间延迟(箭头210)。
在时间t6和t7之间，发动机可以以稳态较稀λ值被维持在DFSO条件。在t7处，可以发起退出DFSO并且可以恢复燃料喷射。因而，在退出DFSO期间，发动机可以从稀运转被命令至富运转。在所示的示例中，命令的λ可以是化学计量比。如在DFS入口处，可以监控空燃比随时间的变化。测量的λ(曲线206)随着混合物变得更富而减小。在t8处，测量的λ达到期望的、命令的值(这里，化学计量比)，同时或大约同时空燃比的预期变化(曲线204)达到期望比(化学计量比)。
箭头214描绘了从退出DFSO开始直到实现λ的第二阈值变化的时间延迟。退出时间延迟是从退出DFSO开始至λ的第二阈值变化的持续时间段。在图2的示例中，λ的第二阈值变化是当获得化学计量比时。根据富燃料转变条件，测量的λ可以与当不存在燃料转变条件时预期的λ变化以基本相同的速率和时间达到化学计量比。具体地，在富燃料转变期间测量的退出时间延迟(箭头214)可以基本与预期的退出时间延迟相同。在另一种示例中，测量的退出时间延迟可以在预期的退出延迟的阈值内。例如，测量的退出时间延迟可以在预期的退出延迟的5％内。
因而，当进入DFSO期间的排气传感器的时间延迟大于预期的进入时间延迟，且在退出DFSO期间的排气传感器的时间延迟在预期退出延迟的阈值内时，可以指示富燃料转变。
返回图2，在t9处，由于富燃料转变产生比期望空燃比更富的空燃比，所以测量的λ可以随着时间而减小。因此，在t10处，命令的λ被增加至较稀比。因此，在t10和t11之间，测量的λ增加并在t11处获得期望的值。这里，如之前提到的，期望空燃比可以是化学计量比。在t11后，发动机可以以命令的λ被运转，该命令的λ较稀以确保测量的λ在期望值处。
图3示出带有沿着y轴线标绘的空燃比或λ和沿着x轴线标绘的时间的映射图300。曲线302指示命令的λ(较小的短划线)，曲线304(较大的短划线)代表当无燃料转变出现时空燃比的预期变化，曲线306(较粗的实线)示出当富燃料转变出现时空燃比变化，以及曲线308指示DFSO事件。
在时间t1之前，发动机可以以较稀空燃比或比命令的λ(曲线302)更大的λ(曲线306)运转。在所示的示例中，命令的λ可以是1(在化学计量比处)。在t1处，基于反馈，控制器通过命令较富空燃比修正比期望λ更稀的情况。因此，λ的较富偏差可以在t1处被命令，如通过曲线302中的减小可见。响应于命令的λ的变化，测量的λ(曲线306)可以减小，从而导致更富的空燃比，并且在t3处，测量的λ可以获得原始期望值，例如化学计量比。因此，在t3和t4之间发动机可以以命令的λ运转，该命令的λ比原始命令的值更富，以便测量的λ被维持在期望的空燃比处(这里，化学计量比)。
在t4处，DFSO事件可以被发起(曲线308)，于是命令的λ可以随着燃料喷射停止而被停用。因而，在进入DFSO期间，发动机可以从化学计量比运转转变至较稀运转。因此，在t4和t5之间，随着空燃比变得更稀，测量的λ增加。曲线304描绘λ的预期变化也在t4和t5之间增加。
空燃比随着时间的变化可以被监控并记录直到观察到测量的λ的第一阈值变化。在所示的示例中，类似于图2，第一阈值变化是当达到稳态λ值(例如，2.5的λ)时。在另一些示例中，第一阈值变化可以是当实现75％的稳态λ值时。例如，第一阈值变化可以是比2.5更富但比化学计量比更稀的空燃比。在又一些示例中，λ的阈值变化可以是指示开始响应命令的变化的较小变化，例如，5％、10％、20％等。另外，进入DFSO可以被看作为当获得稳态λ值时要完成的。
在稀燃料转变条件出现时，在DFSO入口处的测量的λ和预期的λ可以基本在同一时间t5处获得稳态值。箭头310描绘测量的进入时间延迟。箭头310还指示预期进入时间延迟。如之前所解释的，进入时间延迟是从进入DFSO开始至λ的第一阈值变化的持续时间段。这里，预期进入延迟和测量的进入延迟的持续时间段基本相同。在另一些示例中，测量的进入时间延迟可以在预期的进入时间延迟的阈值内。例如，测量的进入延迟可以在预期进入延迟的5％-10％内。
在t5和t6之间，DFSO条件可以继续且测量的λ可以保持在稳态。在t6处，可以命令退出DFSO且可以恢复燃料喷射。因而，在退出DFSO期间，发动机可以从稀运转被命令至富运转。在该示例中，λ可以被命令为化学计量比运转。随着空燃比变得更富，测量的λ(和预期的λ)减小。然而，由于稀燃料转变出现，所以测量的λ以比预期更慢的速率减小。
如图3所示，曲线304描绘预期λ可以在t7处达到期望的命令的λ(这里，值1或化学计量比)。从t6直到t7的预期的退出时间延迟由箭头314指示。为了详细描述，退出时间延迟可以是从退出DFSO开始至λ的第二阈值变化的持续时间段。由于稀燃料转变出现，测量的λ不会在预期的时间达到命令的λ(例如，化学计量比)但可以在t8处达到稳态值。这里，稳态值是处于比命令的值更稀的空燃比。箭头312指示测量的退出延迟，如在当发起退出DFSO时的时间t6直到获得稳态λ的t8之间的持续时间段。在所示的示例中，第二阈值变化可以是当λ达到稳态值时。在另一种示例中，当λ达到命令的λ时，可以发生λ的第二阈值变化。在又一些示例中，第二阈值可以是指示已经发起响应命令的变化的较小变化。例如，第二阈值可以是命令的λ的10％、20％等。
由于在t8处排气空燃比保持比命令的值更稀，所以在t9处控制器可以命令较富空燃比。在一种示例中，可以增加燃料喷射。在另一种示例中，可以减小节气门开度。在t9和t10之间，命令的λ可以减小(或空燃比可以被命令为较富值)。响应于命令的λ的变化，测量的λ也在t9和t10之间减小。在t10处，测量的λ达到期望值，例如化学计量比。在t10之后，命令的λ被维持在比在t7处的原始命令的值更富的水平，并且因此，测量的λ被维持在期望的空燃比处。
如之前所提到的，箭头314指示当没有燃料转变出现时的预期退出时间延迟，而箭头312指示测量的退出时间延迟直到获得第一稳态λ值。在替代示例中，一旦达到期望λ则可以实现λ的第二阈值变化。这里，箭头316可以指示从在t6处的发起退出DFSO直到在t10处实现期望空燃比(例如，化学计量比)的持续时间段。
如由箭头312(或箭头316)指示的测量的退出时间延迟超过由箭头314指示的预期退出延迟。因而，如果当进入DFSO时的排气传感器的时间延迟响应在预期进入时间延迟的阈值内，且当退出DFSO的排气传感器的时间延迟大于预期的退出时间延迟时，可以确定稀燃料转变。
以此方式，通过监控在DFSO事件期间的排气传感器时间延迟响应并将这些测量的响应与预期时间延迟响应比较，可以以简单的、非侵入性的方式检测燃料转变条件。
现在转向图4-6，其图示说明了各种例程，在这些例程中，车辆的控制器(诸如控制器12和/或专用控制器140)可以被配置以作用于经由诸如排气传感器126(图1所示)的传感器确定发动机中燃料转变的存在。
参考图4，其示出用于收集关于在进入和退出DFSO期间空燃比随时间变化的数据的例程400。具体地，可以通过在发动机进入DFSO和退出DFSO时监控空燃比随时间的变化确定燃料转变。
在402处，可以估计/测量诸如发动机转速(Ne)、发动机负荷、空燃比、扭矩、加速器踏板位置、温度等的发动机工况。可以基于来自各种发动机传感器的反馈确定发动机工况。在404处，可以确定是否已经发起DFSO事件。在DFSO期间，在没有燃料喷射的情况下运转发动机，同时发动机旋转并泵送空气通过汽缸。DFSO进入条件可以基于各种车辆和发动机工况。具体地，车辆速度、车辆加速度、发动机转速、发动机负荷、节气门位置、踏板位置、变速器齿轮位置以及各种其他参数中的一者或更多者的组合可以被用于确定发动机是否将进入DFSO。在一种示例中，DFSO进入条件可以基于发动机转速低于阈值。在另一种示例中，DFSO进入条件可以基于发动机负荷低于阈值。在又一种示例中，DFSO条件可以基于加速器踏板位置。附加地或替代地，进入DFSO可以基于停止燃料喷射的命令信号。
如果在404处确定DFSO事件还未发起，则例程400可以结束。然而，如果DFSO事件已经发起，则例程400可以前进至406，在406处可以确定排气传感器是否退化。
排气传感器可以展现六种离散类型的退化行为。退化行为类型可以被归类为仅影响稀至富或富至稀排气传感器响应速率的非对称型退化(例如，富至稀非对称延迟、稀至富非对称延迟、富至稀非对称过滤器、稀至富非对称过滤器)或影响稀至富和富至稀排气传感器响应速率二者的对称型退化(例如，对称延迟、对称过滤器)。延迟类型退化行为可以与排气传感器的初始反应至排气成分变化关联，并且过滤器型退化行为可以与初始排气传感器响应后至对从富至稀或稀至富排气传感器输出的变换的持续时间段关联。
图7a-图7f中每幅图示出指示六种离散类型的排气传感器退化行为中的一种的曲线图。曲线图标绘空燃比(λ)与时间(以秒计)的关系。在每幅图中，标绘的线指示命令的λ信号，该命令的λ信号可以被发送至发动机部件(例如，燃料喷射器、汽缸气门、节气门、火花塞等)以产生发展通过包含一个或更多个稀至富变换和一个或更多个富至稀变换的循环的空燃比。在描绘的图中，发动机正在进入和退出DFSO。在每幅图中，虚线指示排气传感器的预期的λ响应时间。在每幅图中，实线指示退化的λ信号，该退化的λ信号将由退化的排气传感器响应于命令的λ信号产生。在每幅图中，双箭头线指示在何处给定的退化行为类型与预期的λ信号不同。
图7a示出指示可以由退化的排气传感器展现的第一类退化行为的曲线图。该第一类退化行为是对称过滤器型，其包括针对富至稀和稀至富调整二者对命令的λ信号的减慢排气传感器响应。换句话说，退化的λ信号可以在预期的时间处开始从富至稀和稀至富的变换，但响应速率会低于预期响应速率，这导致减小的稀和富峰值时间。
图7b示出指示可以由退化的排气传感器展现的第二类退化行为的曲线图。该第二类退化行为是非对称富至稀过滤器型，其包括针对从富至稀空燃比的变换的对命令的λ信号的减慢排气传感器响应。该行为类型可以在预期的时间处开始从富至稀的变换，但响应速率会低于预期响应速率，这可以导致减小的稀峰值时间。这类行为可以被看作是非对称的，因为在从富至稀的变换期间排气传感器的响应较低(或低于预期)。
图7c示出指示可以由退化的排气传感器展现的第三类退化行为的曲线图。该第三类退化行为是非对称稀至富过滤器型，其包括针对从稀至富空燃比变换的对命令的λ信号的减慢排气传感器响。该行为类型可以在预期的时间处开始从稀至富的变换，但响应速率会低于预期响应速率，这可以导致减小的富峰值时间。这类行为可以被看作是非对称的，因为仅在从稀至富的变换期间排气传感器的响应较低(或低于预期)。
图7d示出指示可以由退化的排气传感器展现的第四类退化行为的曲线图。该第四类退化行为是对称延迟型，其包括针对富至稀和稀至富调整二者的对命令的λ信号的延迟响应。换句话说，退化的λ信号可以在从预期时间延迟的时间处开始从富至稀和稀至富变换，但相应的变换可以以预期的响应速率发生，这导致转变的稀和富峰值时间。
图7e示出指示可以由退化的排气传感器展现的第五类退化行为的曲线图。该第五类退化行为是非对称富至稀延迟类型，其包括对来自富至稀空燃比的命令的λ信号的延迟响应。也就是说，退化的λ信号可以在从预期时间延迟的时间开始从富至稀的变换，但该变换可以以预期的响应速率发生，这导致转变的和/或减小的稀峰值时间。这类行为可以被看作是非对称，因为仅在从富至稀的变换期间排气传感器的响应从预期开始时间延迟。
图7f示出指示可以由退化的排气传感器展现的第六类退化行为的曲线图。该第六类退化行为是非对称稀至富延迟类型，其包括对来自稀至富空燃比的命令的λ信号的延迟响应。也就是说，退化的λ信号可以在从预期时间延迟的时间开始从稀至富变换，但该变换可以以预期的响应速率发生，这导致转变的和/或减小的富峰值时间。这类行为可以被看作是非对称，因为仅在从稀至富的变换期间排气传感器的响应从预期开始时间延迟。
在一种示例中，可以基于在发动机运转期间收集的计算出的λ差的极限值的分布特征确定排气传感器退化。该特征可以是稳态工况期间收集的极限λ差的广义极限值(GEV)分布的模式和中心峰值。这些特征在图8a和图8b的示例曲线图中被图示说明。可以基于中心峰值的大小和/或模式的大小确定非对称延迟或非对称过滤器退化。进一步的分类(例如，对称延迟或对称过滤器)可以基于确定的传感器延迟或确定的传感器时间常数。
图8a示出示例曲线图的四个不同的区域，其中极限值分布可以被映射在这些区域内。在y轴线上是分布的中心峰值。在x轴线上是计算的λ差的模式。可以基于中心峰值的大小和模式确定传感器退化。图8b示出图示说明两个示例极限值分布曲线802和804的示例曲线图。
分布中的高中心峰值可以指示传感器退化。具体地，高中心峰值可以指示非对称延迟行为，其中从接收到空燃比的命令的变化时至变化实际发生时的时间延迟大于预期。由于延迟是非对称的，所以要么更多时间花费在富运转(如果延迟是富至稀延迟)要么更多时间花费在稀运转(如果延迟是稀至富延迟)。在任一情况，将出现更少的整体变化。
因而，如图8a和图8b的示例所示，如果中心峰值高于第一阈值T1，可以指示非对称延迟传感器退化行为。曲线802示出带有高中心峰值的传感器。在一种示例中，可以通过针对新的、非退化传感器标绘极限值分布确定第一阈值T1，并且第一阈值可以是非退化传感器的分布的中心峰值。
如果中心峰值小于第一阈值T1，可以评估分布模式。该模式是最频繁发生在分布中的λ差值。对称传感器，即不显示任何非对称传感器退化的传感器，将通常具有以零为中心由第二和第三阈值界定的对称范围的模式。第二(T2)和第三(T3)阈值能够以类似于第一中心峰值阈值的方式被确定。图8a和图8b图示说明示例第二和第三阈值T2和T3。
如果模式小于或大于对称范围，指示非对称过滤器型退化行为。如果模式大于第二阈值T2，则是富至稀过滤器退化。在这种情况中，传感器响应于命令的富至稀变化而经历延迟，并因而在命令的稀λ处比在命令的富λ处花费更少时间。因而，更大量的λ差将发生，其中值具有正(稀)大小。
如果模式小于第三阈值T3，则可以出现稀至富过滤器传感器退化。具有小于第三阈值T3的模式的示例GEV分布曲线被图示说明为图8b的曲线804。如果模式大于第三阈值但小于第二阈值，则该模式处于对称范围内。基于分布特征，对称延迟和对称过滤器退化以及不退化不能彼此区分开。
为了将对称延迟退化区别于没有退化的传感器，传感器时间延迟可以与标称时间延迟比较。标称传感器时间延迟是基于从当燃料被喷射、燃烧以及排气从燃烧室行进至排气传感器时的延迟响应于命令的空燃比变化在传感器中的预期延迟。经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。如果时间延迟不小于或等于标称时间延迟，则对称延迟退化行为会出现在排气传感器中。
为了将具有对称过滤器退化的传感器区别于没有退化的传感器，传感器的时间常数可以与标称时间常数比较。标称时间常数可以是指示传感器多快响应命令的λ变化的时间常数，并且可以基于无退化传感器功能被脱机地确定。如果传感器的确定的时间常数大于标称时间常数，则传感器具有慢响应速率，并且因而具有对称过滤器退化行为。
如果时间常数小于或等于标称时间常数，可以诊断出没有退化的传感器。由于分布特征指示传感器的对称行为，并且传感器时间常数和延迟二者均类似于标称时间常数和延迟，所以可以指示无退化。
因而，如果分布的中心峰值小于第一阈值(T1)且如果模式在第二阈值T2和第三阈值T3之间，则可以确定排气传感器是稳健的。另外，如果时间延迟小于或等于标称时间延迟且时间常数小于或等于标称时间常数，则传感器可以是稳健的。
返回图4的例程400的406，如果确定排气传感器退化，则例程400可以被停止并且燃料转变确定和/或指示可以中止。另一方面，如果排气传感器被确定为无退化且稳健，则例程400继续至410以记录在DFSO进入期间λ(空燃比)随时间的变化。在变换到DFSO期间，λ的这些变化可以由排气传感器检测并能够被存储在控制器或专用控制器的存储器中。
在412处，例程400可以确认进入DFSO完成。例如，当稳态λ值已被获得时，进入DFSO可以完成。在另一种示例中，如果预定的λ已被获得，则进入DFSO可以被看作是完成。
如果确定DFSO进入未完成，则例程400可以返回到410并继续记录空燃比的变化。然而，如果进入DFSO完成，则例程400可以前进至414以停止记录λ的变化。排气传感器可以继续被监控。
在416处，可以确定退出DFSO是否已经被触发。在一种示例中，退出DFSO可以是基于开始燃料喷射的命令信号。在另一种示例中，可以基于驾驶员踩加速器踏板、车辆速度达到阈值和/或发动机负荷达到阈值来结束DFSO事件。如果退出DFSO未被发起，则例程400继续等待直到DFSO退出被命令。如果在416处，确认DSFO退出已经被发起，则例程400继续至418以记录退出DFSO期间λ随时间的变化。当发动机退出DFSO时，命令的空燃比可以被恢复，且在变换离开DFSO期间由排气传感器检测的空燃比的变化能够被储存在控制器或专用控制器的存储器中。
在420处，可以确定退出DFSO是否完成。在一种示例中，如果已经获得稳态λ值，则退出DFSO可以被看作为完成。在另一种示例中，当测量的空燃比处于期望值或命令值时，退出DFSO可以被看作为完成。因而，空燃比随时间的变化可以由排气传感器监控直到检测的λ达到期望化学计量比值。
如果退出DFSO未完成，则空燃比变化可以继续被监控并被储存在控制器的存储器中。另一方面，如果退出DFSO已被完成，则在422处，可以中断对λ的变化的记录。另外，在424处，经由图5的例程500可以确定燃料转变的存在，并且然后例程400可以结束。
现在转向图5，其示出用于基于例程400期间收集的结果确定车辆的发动机系统中的燃料转变的存在的例程500。具体地，在进入和退出DFSO期间记录的λ随时间的变化被用于计算时间延迟，计算的时间延迟与预期进入时间延迟和预期退出时间延迟比较以确定燃料转变的存在。另外，如果确认燃料转变存在，则可以调整发动机参数以补偿确定的燃料转变。
在502处，例程500可以确定DFSO进入期间预期进入延迟(TD_entry_exp)和测量的进入时间延迟(TD_entry)。测量的进入时间延迟可以如之前关于图2和图3所描述的被确定。例如，进入时间延迟可以作为从进入DFSO的开始直到实现λ的第一阈值变化的持续时间段被测量。
在命令的空燃比的变化和初始排气传感器响应之间的预期时间延迟可以从延迟的若干源确定。首先，存在来自喷射-进气-压缩-膨胀-排气循环的延迟贡献。该延迟贡献可以与发动机转速的倒数成比例。其次，存在来自用于排气从发动机汽缸的排气端口行进至排气传感器的时间的延迟贡献。该延迟贡献可以随着排气通道中气体的速度或空气质量流率的倒数而变化。最后，存在由于处理时间、应用至排气传感器信号的过滤以及用于过滤的排气传感器信号以改变需要的△λ所需要的时间而引起的延迟贡献。应当理解，预期的进入时间延迟可以针对不存在燃料转变的发动机条件。
在504处，在DFSO退出被确定期间，类似于上述关于DFSO进入的时间延迟，预期退出时间延迟(TD_exit_exp)和测量的退出时间延迟(TD_exit)被确定。例如，退出时间延迟可以是从退出DFSO开始直到达到λ的第二阈值变化的持续时间段。
在506处，例程500可以确认燃料转变条件是否存在。燃料转变条件可以根据图6的例程600确定，这将在以下更详细地描述。如果未确认出燃料转变条件，则例程500退出，并且标准发动机运转可以继续。
如果确认燃料转变条件，则例程500前进至508，在508处燃料转变读数的计数可以递增1。之后，在510处，可以确定确认燃料转变的存在的读数的数量是否高于阈值(阈值F)。如果确定燃料转变读数的数量低于阈值F，则例程500继续至512以维持现有的发动机运转。然而，如果确定燃料转变的读数的数量高于阈值F，则确定的燃料转变可以被标记。为了确保充分的发动机控制以维持发动机排放和燃料经济性在期望水平，如果需要的话，可以在514处调整一个或更多个发动机运转参数。调整的发动机参数可以是燃料喷射量、燃料喷射正时、气门正时和节气门位置中的一者或更多者。例如，如果确定的且指示的燃料转变是稀燃料转变，则可以增加燃料喷射量和/或可以减小节气门的开度。在另一种示例中，如果指示富燃料转变，则可以减少燃料喷射量和/或可以增大节气门的开度。一旦调整发动机运转参数，则例程500退出。
图6是图示说明例程600的示例流程图，例程600用于在退出和进入DFSO期间基于确定的和预期的时间延迟指示燃料转变。例程600可以由控制器12和/或专用控制器140实施，并可以在上述例程500的506期间被执行。
在602处，测量的进入时间延迟(TD_entry)可以与预期进入时间延迟(TD_entry_exp)比较，且测量的退出时间延迟(TD_exit)可以与预期退出时间延迟(TD_exit_exp)比较。具体地，在每个DFSO事件处，在进入和退出处的测量的时间延迟可以与其相应的预期时间延迟比较以确定时间延迟的差。
在604处，确定进入或退出时间延迟之一是否大于其相应的预期时间延迟。如果为否，例程600继续至606，在606处可以确定并指示燃料转变条件不存在。如果为是，例程600前进至608，在608处可以确认TD_entry是否大于TD_entry_exp并且TD_exit是否等于TD_exit_exp。换句话说，可以确认测量的进入时间延迟是否大于预期的进入时间延迟同时测量的退出时间延迟是否基本与预期的退出时间延迟相同。在另一些示例中，测量的退出时间延迟可以在预期的退出时间延迟的阈值内。
如果为是，例程600前进至610以指示发动机中富燃料转变条件的存在。如果为否，在612处，例程600可以确定TD_entry等于TD_entry_exp且TD_exit大于TD_exit_exp。换句话说，在DFSO进入期间测量的进入延迟基本等于预期时间延迟同时测量的退出时间延迟大于预期退出时间延迟。在另一些示例中，测量的进入时间延迟可以在预期进入时间延迟的阈值内。因此，在614处，例程600可以指示稀燃料转变条件的存在。
因而，这里提出的方法提供用于基于在进入和随后退出DFSO期间收集的排气传感器的时间延迟响应确定燃料转变条件的存在。只要来自排气传感器的进入时间响应超过预期进入时间延迟可以指示富燃料转变，而只要退出时间响应超过预期退出时间延迟可以指示稀燃料转变。这里，进入时间延迟是从进入DFSO开始至空燃比的第一阈值变化的持续时间段，而退出时间延迟是从退出DFSO开始至空燃比的第二阈值变化的持续时间段。如果燃料转变条件存在，则发动机运转参数可以基于确定的燃料转变被调整。调整的发动机运转参数可以是燃料喷射量、燃料喷射正时、气门正时以及节气门位置中的一者或更多者。另外，在进入和退出DFSO条件期间在监控来自排气传感器的时间延迟响应之前可以评估排气传感器的退化。如果确定排气传感器退化，则可以停止燃料转变确定和指示。
以此方式，可以以被动和非侵入性方式确定发动机运转期间燃料转变的存在。可以通过调整发动机参数以减轻现有的燃料转变来改善发动机控制和运转。总的来说，燃料经济性和排放可以被更好地控制。
注意，本文所包括的示例控制和估计例程的示例能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。这里公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中。这里描述的具体例程可代表任何数量的处理策略中的一者或多者，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。这样，各种动作、操作和/或功能可以按说明的顺序被执行，并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现本文描述的示例实施例的特点和优点时，处理的顺序不是必须要求的，而是为了便于说明和描述。根据所用的具体策略，一个或多个说明性的动作、操作和/或功能可以重复执行。此外，所示的动作、操作和/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内的代码。
应当理解，在此公开的配置和例程本质上是示例性的，且这些具体实施例不应被视为具有限制意义，因为大量的变体是可能的。例如，上述方法可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸及其他发动机类型。本发明主题包括在此公开的各种系统和配置、及其他特征、功能、和/或属性的所有新颖和非易见的组合及子组合。
下面的权利要求特别指出视为新颖和非易见的特定组合及子组合。这些权利要求可能引用“一个”元素或“第一”元素或其等价。这样的权利要求应被理解为包括对一个或一个以上这样的元素的组合，而不是要求或排除两个或两个以上这样的元素。所公开的特征、功能、元素和/或属性的其他组合及子组合可以通过本发明权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提供新的权利要求来请求保护。这样的权利要求，无论是在范围上比原始权利要求更宽、更窄、等价或不同，都应被视为包括在本发明的主题之内。

Claims (18)

1.一种用于发动机的方法，其包含：
在进入和退出减速燃料关闭(DFSO)期间基于排气传感器的时间延迟指示燃料转变。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述排气传感器的所述时间延迟是从所述进入DFSO开始和所述退出DFSO开始之一至空燃比的相应阈值变化的持续时间段。
3.根据权利要求2所述的方法，还包含当在所述进入DFSO期间所述排气传感器的所述时间延迟大于预期进入时间延迟且在所述退出DFSO期间所述排气传感器的所述时间延迟在预期退出延迟的阈值内时，指示富燃料转变。
4.根据权利要求3所述的方法，还包含当在进入DFSO时所述排气传感器的所述时间延迟在预期进入时间延迟的阈值内时且当退出DFSO时所述排气传感器的所述时间延迟大于预期退出时间延迟时，指示稀燃料转变。
5.根据权利要求3所述的方法，还包含在进入和退出DFSO期间在监控所述排气传感器的所述时间延迟之前针对退化评估所述排气传感器。
6.根据权利要求5所述的方法，还包含当所述排气传感器退化时停止指示所述燃料转变。
7.根据权利要求1所述的方法，还包含基于所述指示的燃料转变调整发动机运转参数。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述发动机运转参数是燃料喷射量、燃料喷射正时、气门正时和节气门位置中的一者或多者。
9.一种发动机方法，其包含：
在进入和退出DFSO期间监控来自排气传感器的时间延迟响应；以及
如果仅来自所述排气传感器的进入时间延迟响应超过预期进入时间延迟则指示富燃料转变，以及如果仅来自所述排气传感器的退出时间延迟响应超过预期退出时间延迟则指示稀燃料转变。
10.根据权利要求9所述的发动机方法，其中进入时间延迟是从所述进入DFSO开始至空燃比的第一阈值变化的持续时间段，以及其中退出时间延迟是从所述退出DFSO开始至空燃比的第二阈值变化的持续时间段。
11.根据权利要求9所述的发动机方法，还包含在所述进入DFSO和所述退出DFSO条件期间在监控来自所述排气传感器的所述时间延迟响应之前确定所述排气传感器是否退化。
12.根据权利要求11所述的发动机方法，还包含：如果所述排气传感器被确定退化，则在进入DFSO和退出DFSO期间中止监控来自所述排气传感器的所述时间延迟响应。
13.一种用于车辆的系统，其包含：
包括燃料喷射系统的发动机；
耦接在所述发动机的排气系统中的排气传感器；以及
具有储存在永久性存储器中的计算机可读指令的控制器，所述计算机可读指令用于：
在多个进入和退出DFSO中的每个期间：
监控在所述进入和退出DFSO期间收集的空燃比随时间的变化；以及
基于来自所述排气传感器的进入时间延迟和退出时间延迟确定燃料转变。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述控制器被进一步配置用于当在进入DFSO时所述进入时间延迟基本与预期延迟相同时并且当退出DFSO时所述退出时间延迟超过预期时间延迟时确定稀转变。
15.根据权利要求13所述的系统，其中所述控制器被进一步配置用于当在进入DFSO时所述进入时间延迟超过预期时间延迟并且当退出DFSO时所述退出时间延迟基本与预期时间延迟相同时确定富转变。
16.根据权利要求13所述的系统，其中所述控制器包括用于基于所述确定的燃料转变调整发动机运转参数的进一步指令。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述发动机运转参数是燃料喷射量、燃料喷射正时、气门正时以及节气门位置中的一者或多者。
18.根据权利要求13所述的系统，其中所述排气传感器是通用排气氧传感器。
CN201510359086.1A 2014-07-17 2015-06-25 燃料转变监控 Active CN105275639B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/334,298 US9447744B2 (en) 2014-07-17 2014-07-17 Fuel shift monitor
US14/334,298 2014-07-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105275639A true CN105275639A (zh) 2016-01-27
CN105275639B CN105275639B (zh) 2021-02-26

Family

ID=55021919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510359086.1A Active CN105275639B (zh) 2014-07-17 2015-06-25 燃料转变监控

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9447744B2 (zh)
CN (1) CN105275639B (zh)
DE (1) DE102015110923A1 (zh)
RU (1) RU2694995C2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107060955A (zh) * 2016-02-11 2017-08-18 福特环球技术公司 用于减少微粒排放的方法和系统

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9683506B2 (en) * 2015-03-06 2017-06-20 Ford Global Technologies, Llc Method and system for determining air-fuel ratio imbalance
JP6759718B2 (ja) * 2016-05-27 2020-09-23 三菱自動車工業株式会社 診断装置
US11378002B1 (en) 2021-04-16 2022-07-05 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for adjustable pre-chamber
US20230417631A1 (en) * 2022-06-27 2023-12-28 Ford Global Technologies, Llc System and method for diagnosing an exhaust gas sensor

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6439038B1 (en) * 1997-07-31 2002-08-27 Siemens Aktiengesellschaft Method for monitoring the operability of a lambda sensor
CN1369632A (zh) * 2001-02-01 2002-09-18 本田技研工业株式会社 机械设备的控制装置和控制方法
US6453663B1 (en) * 2001-08-16 2002-09-24 Ford Global Technologies, Inc NOx sensor monitoring
JP2005036790A (ja) * 2003-06-30 2005-02-10 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
CN101004153A (zh) * 2005-12-14 2007-07-25 丰田自动车株式会社 用于内燃机的空燃比控制设备
CN101210520A (zh) * 2006-12-25 2008-07-02 三菱电机株式会社 内燃机的空燃比控制装置
US20080189008A1 (en) * 2007-02-06 2008-08-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abnormality diagnostic device and abnormality diagnostic method for air-fuel ratio sensor
US20080196702A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-21 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Diagnostic method and control apparatus for gas sensor
US7533662B2 (en) * 2006-03-22 2009-05-19 Hitachi, Ltd. Apparatus for and method of controlling air-fuel ratio of engine
US20100242569A1 (en) * 2009-03-26 2010-09-30 Ford Global Technologies, Llc Approach for determining exhaust gas sensor degradation
US7900616B2 (en) * 2007-12-12 2011-03-08 Denso Corporation Exhaust gas oxygen sensor monitoring
CN102032062A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 通用汽车环球科技运作公司 延迟标定系统和方法
CN102032061A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 通用汽车环球科技运作公司 延迟补偿系统和方法
CN102116191A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 中国第一汽车集团公司 一种氧传感器老化诊断方法
JP2012087670A (ja) * 2010-10-19 2012-05-10 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
CN103291428A (zh) * 2012-03-01 2013-09-11 福特环球技术公司 无干扰排气传感器监控

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02199248A (ja) * 1989-01-27 1990-08-07 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
IT1234958B (it) * 1989-06-20 1992-06-02 Weber Srl Sistema di iniezione elettronica di carburante per motori a scoppio, con strategie autoadattative di correzione delle deviazioni dal rapporto ottimale per le quantita' di aria e benzina alimentate al motore
JP2004060479A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Hitachi Ltd エンジンの燃料制御装置，エンジンの燃料制御方法
JP4895333B2 (ja) * 2008-02-20 2012-03-14 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
US9074513B2 (en) 2012-01-18 2015-07-07 Ford Global Technologies, Llc Non-intrusive exhaust gas sensor monitoring
US8958974B2 (en) 2012-01-18 2015-02-17 Ford Global Technologies, Llc Non-intrusive exhaust gas sensor monitoring

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6439038B1 (en) * 1997-07-31 2002-08-27 Siemens Aktiengesellschaft Method for monitoring the operability of a lambda sensor
CN1369632A (zh) * 2001-02-01 2002-09-18 本田技研工业株式会社 机械设备的控制装置和控制方法
US6453663B1 (en) * 2001-08-16 2002-09-24 Ford Global Technologies, Inc NOx sensor monitoring
JP2005036790A (ja) * 2003-06-30 2005-02-10 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
CN101004153A (zh) * 2005-12-14 2007-07-25 丰田自动车株式会社 用于内燃机的空燃比控制设备
US7533662B2 (en) * 2006-03-22 2009-05-19 Hitachi, Ltd. Apparatus for and method of controlling air-fuel ratio of engine
CN101210520A (zh) * 2006-12-25 2008-07-02 三菱电机株式会社 内燃机的空燃比控制装置
US20080189008A1 (en) * 2007-02-06 2008-08-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abnormality diagnostic device and abnormality diagnostic method for air-fuel ratio sensor
US20080196702A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-21 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Diagnostic method and control apparatus for gas sensor
US7900616B2 (en) * 2007-12-12 2011-03-08 Denso Corporation Exhaust gas oxygen sensor monitoring
US20100242569A1 (en) * 2009-03-26 2010-09-30 Ford Global Technologies, Llc Approach for determining exhaust gas sensor degradation
CN102032062A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 通用汽车环球科技运作公司 延迟标定系统和方法
CN102032061A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 通用汽车环球科技运作公司 延迟补偿系统和方法
CN102116191A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 中国第一汽车集团公司 一种氧传感器老化诊断方法
JP2012087670A (ja) * 2010-10-19 2012-05-10 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
CN103291428A (zh) * 2012-03-01 2013-09-11 福特环球技术公司 无干扰排气传感器监控

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107060955A (zh) * 2016-02-11 2017-08-18 福特环球技术公司 用于减少微粒排放的方法和系统
CN107060955B (zh) * 2016-02-11 2021-02-23 福特环球技术公司 用于减少微粒排放的方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015127468A (ru) 2017-01-11
US20160017827A1 (en) 2016-01-21
US9447744B2 (en) 2016-09-20
RU2694995C2 (ru) 2019-07-18
CN105275639B (zh) 2021-02-26
RU2015127468A3 (zh) 2019-02-06
DE102015110923A1 (de) 2016-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9677491B2 (en) Exhaust gas sensor diagnosis and controls adaptation
US9169795B2 (en) Exhaust gas sensor diagnosis and controls adaptation
US9541469B2 (en) Non-intrusive exhaust gas sensor monitoring
US9261033B2 (en) Systems and methods for improving catalyst diagnostics in the presence of sensor degradation
US8958974B2 (en) Non-intrusive exhaust gas sensor monitoring
RU2643405C2 (ru) Способ эксплуатации двигателя с датчиком выхлопных газов
CN105386886B (zh) 用于阈值水平催化剂的识别的方法
CN105275639A (zh) 燃料转变监控
US9657672B2 (en) Non-intrusive exhaust gas sensor monitoring based on fuel vapor purge operation
US8145409B2 (en) Approach for determining exhaust gas sensor degradation
CN104727915A (zh) 诊断scr催化剂的方法
CN104179621A (zh) 改善可变排量发动机爆震的控制
US9416714B2 (en) Non-intrusive exhaust gas sensor monitoring
CN110792495A (zh) 用于被动NOx吸附催化剂的车载监测的系统和方法
US20160290255A1 (en) Diagnosis device for internal combustion engine, and diagnosis method for internal combustion engine
CN104832304A (zh) 非介入式排气传感器监测
CN107806388A (zh) 用于爆震传感器合理性检查的方法和系统
US11649780B1 (en) System and method for exhaust gas sensor monitoring
US8965661B2 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine
US10876492B2 (en) Device for controlling fuel injection device
CN106321263A (zh) 发动机控制装置和发动机控制方法
CN105569860A (zh) 催化剂后的汽缸失调监测
CN117345389A (zh) 用于诊断排气传感器的系统和方法
JP2007211718A (ja) エアフロメータの劣化防止装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant