CN112576394A - 建模以补偿hego传感器漂移 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“建模以补偿HEGO传感器漂移”。本说明书总体上涉及用于补偿由排气系统内的氢扩散引起的氧传感器漂移的方法和系统。在一个示例中，一种方法包括基于氧传感器的参比室中的估计的氢量来调整供应到发动机的燃料量。通过这种方式，可以校正感测的AFR上的氧传感器偏差。

Description

建模以补偿HEGO传感器漂移

技术领域

本说明书总体上涉及用于补偿由排气系统内的氢扩散引起的HEGO传感器漂移的方法和系统。

背景技术

发动机以特定的空燃比(AFR)燃烧燃料以维持有效燃烧并减少排放。车辆可以使用催化剂下游的排气传感器(诸如加热型排气氧(HEGO)传感器)来将AFR控制为接近化学计量。这是通过基于HEGO输出(例如，电压)与预定HEGO输出(例如，对应于化学计量)之间的差值来调节AFR而实现的。因此，HEGO传感器提供反馈调整以维持设定点AFR。

尽管已经发现此类排放控制系统是有用的，但是随时间推移的使用和部件劣化，此类系统的准确性和有效性可能会受损。空气/燃料混合物的燃烧产生由各种气态成分(包括氢(H2))组成的排气流。排气中的氢可能导致出现问题，诸如促进氨形成。美国专利号5433071A(Willey等人，下称“Willey”)公开了从排气流中去除氢消除了稀燃偏移(leanshift)并且允许氧传感器和闭环控制装置更准确地控制AFR。

然而，本发明人已认识到上述方法的问题。Willey描述的方法使用专用催化剂来优先氧化来自排气流的氢，这是昂贵的并且可能无法在所有条件下去除所有氢。如果氢保留在排气中，则氢可能导致一个或多个氧传感器的输出产生偏差，这可能会损害排放控制。

发明内容

发明人在本文中已经确定了克服上述方法的缺陷的方法和系统。在一个实施例中，一种方法包括基于位于与发动机联接的排气通道中的氧传感器的参比室(referencecell)中的估计的氢量来调整供应到所述发动机的燃料量。可以时间方式通过对进入和离开HEGO参比室的氢扩散进行建模来确定参比室中的氢量，所述氢扩散然后可以用于触发有意的稀燃偏移和/或校正感测的AFR，由此考虑到潜在的HEGO传感器漂移，而不需要昂贵的基于硬件的解决方案，所述解决方案可能在燃料系统内形成附加故障。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式部分中进一步描述的一系列概念。这不意味着标识所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由在详细描述之后的权利要求限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示出了车辆的发动机系统的示意图。

图2示出了示例性氧传感器的示意图。

图3描绘了进入氧传感器中的氢渗透的示例性物理模型。

图4示出了示出氢扩散对AFR的影响的一组图形。

图5提供了示出用于利用氢扩散建模来以时间方式估计HEGO传感器的参比室中的氢量并基于估计的氢量来调整燃料喷射量的方法的流程图。

图6A示出了描绘根据图5的方法进行空燃比控制的控制图的第一部分。

图6B示出了图6A中呈现的控制图的第二部分。

图7示出了示出由于在一系列驾驶循环中建模的氢而引起的空燃比控制的实例的一系列曲线图。

具体实施方式

以下描述涉及用于对进入和离开氧传感器的参比室(诸如加热型排气氧(HEGO)传感器的参比室)的氢扩散进行建模以标识和补偿由氢渗透到参比室中引起的HEGO传感器漂移的系统和方法。尽管用于感测氧，但是HEGO传感器对氢具有交叉敏感性。低分子量的氢可以允许其优先扩散通过HEGO传感器中的裂缝和/或密封并进入HEGO传感器的参比室。参比室中的氢导致HEGO传感器检测到比排气流中实际存在的混合物更稀的混合物，由此导致不准确的AFR控制。此外，因为氢是在富空燃比条件下产生的，所以HEGO传感器检测到比实际稀的空燃比可能导致更多的氢产生，因为在尝试使空燃比恢复到(检测到的)化学计量时提供给发动机的燃料量可能增加，因此导致产生更多的氢。另外，这种过量的氢产生可能导致氨形成，因此增加排放，并且潜在地改变HEGO传感器的暴露于排气的表面，从而进一步使HEGO对排气中的还原剂的量不敏感。

进入HEGO传感器参比室的气体经历电化学反应，所述电化学反应导致传感器的输出变化。然后，HEGO传感器的输出可以用于调整车辆的AFR以实现最佳的车辆操作和清洁排放。因此，进入HEGO传感器参比室的任何氢都可能使传感器输出产生偏差，由此影响AFR。在排气流与参比室之间的压力和温度差的驱动下，氢可在参比室中相对快速地扩散。然而，当氢沿着与参比室附接的通气管的长度行进以排出到环境空气时，氢从参比室到环境空气的扩散可能在更长的时间段内发生。通过对进入和离开参比室的氢移动的时序进行建模，可以确定氢对HEGO传感器响应的影响的时间模型。然后可以使用这种时间模型来校正感测的空燃比，由此校正由于参比室的氢污染引起的HEGO传感器输出中的任何偏差。如本文所使用的，术语“时间模型”可以包括参比室中的氢浓度的估计值，所述估计值反映氢从参比室中扩散出去所花费的时间量，所述时间量可长于氢扩散到参比室中所花费的时间量。通过这种方式，即使工况改变并且在行进通过排气通道并经过HEGO传感器的排气中不再存在氢，氢也可能存在于HEGO传感器的参比室中。通过使用时间模型，可以考虑其中氢存在于参比室中而不存在于排气中的这个附加时间，这可以提高HEGO传感器的参比室中的氢的检测和补偿的准确性。

如图1所示，发动机系统可以包括排放控制装置下游的HEGO传感器。图2提供了示例性氧传感器的示意性横截面，所述氧传感器可以是HEGO传感器，所述示意性横截面指示氧传感器的关键部件(包括参比室)。尽管优化了HEGO传感器的结构以防止任何排气污染参比室，但是可能发生轻微泄漏。在排气流与HEGO参比室之间存在较高的压力和温度差，所述压力和温度差可以驱动氢通过此类泄漏扩散。图3示出并且图4进一步展示进入和离开HEGO参比室的氢扩散的物理模型。图4示出了与实际AFR相比，氢扩散到HEGO参比室中对感测的AFR的影响。通过在控制系统中对进入和离开参比室的氢扩散进行建模，可以确定由于氢引起的HEGO偏移的时间模型，并且可以利用所述时间模型来调整发动机燃料量，如图5、图6A和图6B中概述的。图7示出了在不同驾驶条件下的基于模型的燃料调整的实例的示例性曲线图。

图1示出了示出多气缸发动机10的一个气缸的示意图，所述多气缸发动机可以被包括在汽车的推进系统中。发动机10可至少部分地通过包括控制器12的控制系统和通过由车辆操作员132经由输入装置130进行的输入来控制。在这个示例中，输入装置130包括加速踏板和用于生成比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(即，气缸)30可以包括燃烧室壁32，其中活塞36定位在所述燃烧室壁中。活塞36可以联接到曲轴40，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统联接到车辆的至少一个驱动轮。此外，起动机马达可以经由飞轮联接到曲轴40，以实现发动机10的起动操作。

燃烧室30可以经由进气通道42从进气歧管44接收进气，并且可以经由排气通道48排出燃烧气体。排气通道48内的压力和温度可以分别由排气压力传感器148和排气温度传感器150确定。进气歧管44和排气通道48可以经由相应的进气门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。在这个示例中，进气门52和排气门54可以经由一个或多个凸轮通过凸轮致动来控制，并且可以利用可由控制器12操作的凸轮廓线切换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一者或多者来改变气门操作。进气门52和排气门54的位置可以分别通过位置传感器55和57来确定。在替代实施例中，进气门52和/或排气门54可以通过电动气门致动来控制。例如，气缸30可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门以及经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。

在一些实施例中，发动机10的每个气缸可以被配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性示例，气缸30被示出为包括一个燃料喷射器66，从燃料系统172向所述燃料喷射器供应燃料。燃料喷射器66被示出为直接联接到气缸30，以用于与经由电子驱动器68从控制器12接收的信号的脉冲宽度FPW成比例地将燃料直接喷射到其中。通过这种方式，燃料喷射器66向燃烧气缸30中提供所谓的燃料直接喷射(在下文中也称为“DI”)。

应当理解，在替代实施例中，喷射器66可以是将燃料提供到气缸30上游的进气道中的进气道喷射器。还将理解，气缸30可以从多个喷射器(诸如多个进气道喷射器、多个直接喷射器，或其组合)接收燃料。

继续图1，进气通道42可以包括具有节流板64的节气门62。在这个特定示例中，节流板64的位置可通过控制器12经由提供到与节气门62包括在一起的电动马达或致动器的信号来改变，即，通常被称为电子节气门控制(ETC)的配置。通过这种方式，可操作节气门62以改变提供到燃烧室30以及其他发动机气缸的进气。节流板64的位置可以通过节气门位置信号TP提供到控制器12。进气通道42可以包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122，以向控制器12提供相应的信号MAF和MAP。

在选择操作模式下，点火系统88可响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞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，燃烧室30或发动机10的一个或多个其他燃烧室可在具有或不具有点火火花的情况下以压缩点火模式来操作。

上游排气传感器126被示出为在排放控制装置70的上游联接到排气通道48。上游传感器126可以是用于提供排气空燃比指示的任何合适的传感器(诸如线性宽带氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态窄带氧传感器、或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器)。在一个实施例中，上游排气传感器126是被配置为提供诸如电压信号的输出的UEGO，所述输出与排气中存在的氧气量成比例。控制器12使用所述输出来确定排气空燃比(AFR)。

排放控制装置70被示出为沿着排气通道48布置在排气传感器126的下游。装置70是被配置为还原NOx并氧化CO和未燃烧碳氢化合物的三元催化器(TWC)。在一些实施例中，装置70可以是NOx捕集器、各种其他排放控制装置，或其组合。排放控制装置70的下游是选择性催化还原(SCR)装置152。SCR装置152可以是被动SCR装置，所述被动SCR装置存储在稍富条件期间在TWC中(例如，在排放控制装置70中)产生的氨，并且然后当发动机切换到稀操作时，所存储的氨可以用于减少NOx排放。在一些示例中，SCR装置152可以是排气系统中的唯一NOx控制装置，例如，排气系统中可能没有NOx捕集器。在一些示例中，排放控制装置70可以是TWC，并且排气系统中存在的仅有排放控制装置可以是TWC和SCR装置。在其他示例中，排气系统可以包括TWC、SCR装置和微粒过滤器，并且不包括其他排放控制装置。

第二下游排气传感器128被示出为在排放控制装置70的下游联接到排气通道48。下游传感器128可以是用于提供对排气空燃比的指示的任何合适的传感器，诸如UEGO、EGO、HEGO等。下游传感器128可以具有与内部参比室附接的通气管146。通气管146终止于环境空气。通气管146可以将下游传感器128中的内部参比室联接到环境空气。在一个实施例中，下游传感器128是HEGO，所述HEGO被配置为指示在排气通过催化剂之后排气的相对富集或稀化。因而，HEGO传感器可以切换点的形式提供输出，或者在排气从稀转换为富的点处提供电压信号。

此外，在所公开的实施例中，排气再循环(EGR)系统可经由EGR通道140将排气的期望部分从排气通道48导引到进气通道42。提供给进气通道42的EGR量可由控制器12经由EGR阀142改变。此外，EGR传感器144可以布置在EGR通道内，并且可以提供对排气的压力、温度和浓度中的一者或多者的指示。在一些条件下，EGR系统可以用于调节燃烧室内的空气和燃料混合物的温度。

控制器12在图1中被示出为微计算机，所述微计算机包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在此特定示例中，被示出为只读存储器芯片106)、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12还可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器118(或其他类型的传感器)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的绝对歧管压力(MAP)信号。发动机转速信号(RPM)可以由控制器12根据信号PIP来生成。

存储介质只读存储器106可以用表示非暂时性指令的计算机可读数据来编程，所述非暂时性指令可由处理器102执行以用于执行下文描述的方法以及预期但未具体列出的其他变型。

如上文描述，图1仅示出了多缸发动机的一个气缸，并且每个气缸可以类似地包括其自身的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。氧传感器频繁地在内燃发动机(图1)中使用以提供对气体中的各种成分的指示。

图2示出了被配置为测量进气通道中的进气气流或排气通道中的排气流中的氧(O₂)的浓度的空气参考氧传感器200的示例性实施例的示意图。在一些示例中，传感器200可以是如图1所示的HEGO传感器，诸如例如下游传感器128。在下文中，氧传感器200可以被称为HEGO传感器200。

如图2所示，HEGO传感器200包括以堆叠配置布置的一种或多种材料的多个层。该多个层在视图202中更详细地示出，所述视图描绘了移除了盖216的HEGO传感器200的传感器尖端的放大横截面。在图2的实施例中，描绘了三个层，所述三个层包括由能够传导离子氧的固体电解质层206分开的电极层204和电极层208。电极层204和208可以由各种合适的材料制成。在一些实施例中，电极层204和208可以至少部分地由催化分子氧的解离的材料制成。此类材料的示例包括但不限于含铂和/或银的电极。可包括电解质层206的合适的固体电解质的示例包括但不限于氧化锆基材料。

此外，在一些实施例中，可以将加热器210设置为与层热连通以增加层的离子电导率。尽管所描绘的氧传感器由三个层形成，但是应当理解，氧传感器可以包括其他合适数量的层以用于附加的增强(例如，特定催化、附加的扩散、改变吸附)。参比室212在视图202中所示的传感器尖端的内部，所述参比室具有小的环境空气入口，所述环境空气通过HEGO传感器200的主体218在排气系统外部被采样。

这对感测电极层204和208检测由于排气中的氧浓度高于或低于化学计量水平而可能在电解质层206中形成的浓度梯度。高氧浓度可能是由稀排气混合物引起的，而低氧浓度可能是由富混合物引起的。电极层208也暴露于参比室212中存在的环境空气。环境空气由HEGO传感器200充分加热，其中排气与环境空气之间的氧分子浓度差将氧离子从较高浓度驱动到较低浓度，由此在电极层204和208上产生电压差。与没有还原剂的环境空气相比，富排气在AFR中越远，电压电势就越高。如果环境空气包含一些还原剂，诸如杂散氢，则电压将较低。

在发动机操作期间，排气流214沿着HEGO传感器200行进并扩散通过电解质层206。因为在发动机操作期间车辆的排气管内的压力和温度相对于HEGO参比室212中的压力和温度较高，所以在参比室212与排气通道之间的HEGO传感器200的密封、界面等处可能发生一定量的氢渗入参比室212中。氢是在排气流内产生的最小分子，由此比其他产生的分子更易于扩散到参比室212中。此外，排气流内的氢浓度可在持续的富运行或化学计量操作期间累积。参比室212中的氢可以经由通气管220扩散到环境空气，所述通气管将参比室212联接到环境空气。然而，这种扩散需要时间，因为氢必须从参比室212行进到通气管220中，沿着通气管220的长度行进，并排出到环境空气中。因此，HEGO参比室212对氢的交叉敏感性可使HEGO传感器200的输出产生偏差而报告比实际更稀的条件，因为氢将参比室212改变为实际上比没有还原剂的推测的稀环境空气更富，由此跨层208和206产生较小电压。此外，在参比室212中的氢浓度已经扩散到环境空气之前，由参比室212中的氢污染引起的任何偏差都可能无法解决。因此，氢扩散到HEGO参比室212中可导致燃料系统进一步富集排气，因此加剧了氢产生的问题。

因此，根据本文公开的实施例，可以对进入和离开参比室212的氢扩散进行建模，这随后可以用于抵消潜在的HEGO传感器漂移。HEGO传感器对排气中的氢的响应的实时模型可以用于在车辆操作期间补偿进入参比室212中的氢扩散并且以开环或闭环方式校正燃料控制。

图3描绘了进入HEGO参比室302中的氢渗透的物理模型300。HEGO参比室302是HEGO传感器200的参比室212的非限制性示例，并且连接到通道304。通道304保持通气管，所述通气管附接到HEGO参比室302并跨越通道304的长度，从而终止于环境空气306。通气管可以将氢排出参比室302，如物理模型300中所示。在发动机操作期间，排气流(例如，来自发动机并经过一种或多种催化剂的输出)可以在它离开排气管时通过参比室302。

排气管中的排气的压力和温度可以相对于HEGO参比室302中的压力和温度更高。该压力和温度差可以驱动氢在参比室302与排气流之间的界面处跨裂缝和密封扩散到参比室302中。此外，在参比室302与通道304中的气体和环境空气之间可能存在压力和温度差，这可以驱动氢从参比室302扩散到通道304中。在物理模型300的曲线图308中描绘了这种氢扩散。

曲线图308描绘了氢从排气流扩散到参比室302中并离开通道304扩散到环境空气306中。Y轴上的氢浓度(ppm)被示出为X轴上的距离的函数。X轴在距离点0或d0处开始，所述距离点是排气流214内恰好在参比室302之前的点。曲线图308的第一距离d1指示排气流与参比室302之间的界面。曲线图308的第二距离d2指示从参比室302到通道304的过渡点。曲线图308的第三距离d3指示通道304在环境空气306中终止的位置。

如示例性曲线图308中所示，排气流中的氢浓度310可以相对较高(例如，从d0至d1)。从d1至d2的氢浓度310尽管低于排气流中的浓度，但是当氢扩散到参比室302中时可被检测到。氢浓度310可以从d1至d2保持相对稳定，从而示出随着氢在d2处从参比室302扩散到通道304而逐渐降低。当氢在d3处扩散通过通道304并扩散到环境空气306中时，氢浓度310继续这种下降趋势。根据这种理解，通过对进入HEGO参比室302中的氢扩散和离开通道304的扩散进行建模，可以对由于氢引起的HEGO传感器偏移的时间响应进行建模并将其用于调整发动机燃料量，诸如触发有意的稀燃偏移。在图4中进一步展示了氢的HEGO参比室渗透的物理模型300。

图4示出了一组曲线图400，所述曲线图示出了氢扩散到氧传感器参比室(诸如图3的参比室302)中在车辆操作期间对AFR的影响。随时间变化的第一曲线图402描绘了车辆速度(mph)410。随时间变化的第二曲线图404描绘了车辆排气压力(英寸Hg)412。随时间变化的第三曲线图406描绘了车辆排气温度(℃)414。随时间变化的第四曲线图408描绘了感测的AFR 416、实际AFR 420以及对λ418的氢效应。所有曲线图都是按X轴理解的那样进行时间对准(以秒为单位测量)。

在踩加速踏板之后，曲线图402示出了恰好在时间点1或t1之后车辆速度410的增加。结果，排气压力412增加并且排气温度414升高，如分别由曲线图404和406中的t1处的尖峰所指示。由控制器12基于在t1处来自氧传感器(诸如HEGO传感器200)的输出确定的感测的AFR 416没有表现出波动并且在化学计量附近保持稳定。然而，通过化学过程确定的实际AFR 420表明AFR恰好在t1处踩加速踏板之后尖峰富化。在t2处可以观察到相同图案。在t2处，发生车辆速度410的增加，排气压力412增加，排气温度414升高，感测的AFR 416保持稳定，并且实际AFR 420尖峰富化。因此，由于排气压力412增加和排气温度414升高，并且由于发动机产生氢并且氢存在于排气中的富尖峰，因此氢可扩散到HEGO参比室中，从而导致氧传感器内由于它对氢的交叉敏感性而出现偏差。这种偏差通过感测的AFR 416与在t2之后观察到的实际AFR 420之间的差值来展示。

此外，在曲线图400中所示的发动机操作期间，命令的/设定点空燃比通常是长的、持续的化学计量操作。在这些条件下，氢不是有意产生的，但是由于允许催化剂消耗发动机NOx的小幅度富偏差，可能产生足够的氢以聚积在排气中并扩散到HEGO传感器的参比室中。这种氢效应在具有最小富尖峰的稳态驾驶条件期间最明显，如关于图7进一步描述的。如曲线图408中t1处所示，氢扩散到参比室中使HEGO传感器输出产生偏差以指示比实际更稀且比控制器12(图1)的目标AFR较不富的排气，从而导致小幅度校正，这增加对发动机的燃料供应，并且增加感测的AFR 416与实际AFR 420之间的差值。随着操作持续进行到t2和t3，继续在排气流内产生氢，并且氢继续扩散到HEGO传感器的参比室中。HEGO传感器的参比室中的氢导致参比氧浓度不准确，这导致HEGO传感器输出比实际更稀的AFR。为了使AFR恢复到目标，控制器12可以命令向发动机供应附加的燃料。随着时间变化，如在t2与t3之间所示，HEGO传感器的输出可以指示接近化学计量AFR(如由感测的AFR 416所示)，但是实际AFR可以是富的(如由实际AFR 420所示)。在t3处，响应于松加速踏板，感测的AFR 416为稀尖峰，而实际AFR 420剧增为富，然后随着新鲜空气由于减速燃料切断(DFSO)而通过发动机时为稀，然后随着燃烧重新开始并且使用过量的一氧化碳重新激活催化剂而剧增为富。HEGO传感器似乎暂时恢复到正确操作，但是稳定的排气质量流量导致氢再次累积在HEGO传感器内，从而导致HEGO传感器再次变得对实际富AFR脱敏。

在第四时间点t4处，发生另一个DFSO事件，因此当发动机恢复燃烧(以较低速度操作车辆)时，排气质量流量将较低。在t4处，如实际AFR 420所示，发生小幅度的初始富剧增，并且在催化剂重新激活时，HEGO传感器恢复预期操作。在这种持续但较低的排气质量流量下，参比室中的氢累积似乎与通气管扩散量匹配。因此，一旦氢扩散到参比室中使HEGO传感器输出产生偏差，在稳态操作期间继续产生氢就会由于反馈控制和/或增加氢扩散到HEGO参比室中而导致进一步的偏差。此外，当排气中的氢减少和/或不再产生氢时与当参比室和通气管中的氢扩散到周围环境之间可能存在滞后，因此甚至在不再产生氢之后，HEGO传感器也可能继续表现出偏差，直到参比室中的氢消散为止。另外，一旦发起氢效应并且形成更富条件，其他还原剂(诸如氨)就可涂覆HEGO传感器表面，从而使传感器进一步脱敏。因此，其他还原剂的脱敏效应必须消散，之后HEGO传感器才能在没有偏差的情况下恢复正常运行。

因此，可以在富AFR条件期间产生氢，并且当燃料供应系统从不变稀时，在催化剂砖上的化学物质层上方缺乏氧清洗允许在排气系统中累积氢浓度。例如，发动机可以周期性地富运行来为下游被动SCR装置(例如，SCR装置152)产生氨。如果发动机在富操作之后在没有稀摆动的情况下操作持续一段时间，则排气中的氢可开始渗透到HEGO传感器。排气中的温度和压力驱动氢扩散到参比室中，这导致进一步的富偏差和更高的氢水平。存在可能发生不需要的反应(如用氮还原氢形成氨)的相同条件。(应注意，尽管TWC可经由与氢反应产生氨，然后在某些条件下将氨储存在SCR装置中以促进NOx的还原，因此可能期望在一些条件下产生氢，可能不期望氢以及因此氨产生超出SCR装置可以使用的氢和氨，并且如果未配备SCR装置来存储/利用氨，则可以避免氢产生)。

当排气具有高的、始终为正的氢浓度时，进入HEGO参比室中的任何氢扩散导致燃料系统进一步富集排气，从而使问题复杂化。通常，由于特别是在催化剂中氢对氧的亲和力，氧通过周期性稀摆动从系统中冲洗掉。然而，在高度稳定的负荷条件下，氢和燃料系统反应可能会逐渐漂移。为了进一步突出问题，在这些富条件下，当产生氨时，产生更大量的氢，从而使问题更加严重。

如下面将更详细解释的，在预测氢存在于排气中的某些条件期间，可以对氢扩散到HEGO传感器的参比室中进行建模，以便估计参比室中的氢量以及所述氢对HEGO传感器的输出的影响。然而，如上文关于图3所解释的，参比室可以包括相对较大的体积(例如，相对于通气管)，因此氢可以比氢可离开参比室的速度更快的速度进入参比室，从而允许氢累积在参比室中。因此，本文描述的模型还可以对离开参比室的氢扩散速率进行建模，这可以允许确定参比室中的氢浓度的瞬时估计，其考虑了可能已经扩散到参比室中但尚未从参比室中扩散出去的氢量。

图5是示出根据本公开的用于使用氢扩散建模来形成HEGO传感器响应的时间模型以对AFR产生闭环或开环偏差校正的方法500的流程图。用于实行方法500和本文所包括的其余方法的指令可以由控制器(例如，图1的控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器接收的信号来执行，所述传感器诸如以上参考图1描述的传感器(例如，图1的传感器128和/或图2的HEGO传感器200)。控制器可以采用发动机系统的发动机致动器以根据下述方法调整发动机操作(例如，通过调整图1的燃料喷射器66来调整发动机燃料量)。

方法500可开始于框502处。在502处，方法500可以包括评估当前工况。作为非限制性示例，工况可以包括发动机操作状态、发动机转速、发动机负荷、发动机温度、燃烧AFR、质量空气流量(例如，如从MAF传感器120确定的)、HEGO传感器数据(例如，来自HEGO传感器的输出200)、发动机冷却剂温度、催化剂温度、燃料控制等。

在504处，方法500基于评估的工况来确定发动机是否以第一模式操作，在所述第一模式中，将启用由于氢引起的对来自HEGO传感器的输出的校正。第一模式可以包括其中产生氢的稳态工况。氢可在持续富运行条件期间产生，这可在发动机低温、加速时或在负荷下时和/或当期望在TWC上方形成氨时发生。替代地，富运行也可能是由于脏空气滤清器、常开故障喷射器或传感器故障而引起的。在一些示例中，可在持续的化学计量条件或其中发动机稀操作未持续阈值时间量的条件期间产生氢。在一些示例中，第一模式中的操作可以包括AFR在预定时间段内变化小于阈值量、在闭环反馈控制中控制发动机燃料量，以及命令的或设定点AFR小于最小AFR，诸如λ小于0.999LAM。如果检测到第一模式中的操作，则方法500可以继续到508，这在下面更详细地描述。如果未检测到第一模式中的操作，则方法500可以继续进行到506。

在506处，发动机可以在第二模式下操作，在所述第二模式中，不启用由于氢引起的对来自HEGO传感器的输出的校正，因此维持当前车辆工况，并且方法500可以返回到502。维持当前车辆工况可以包括从HEGO传感器接收电压信号以及相应地调整AFR，而不通过建模的氢效应来校正由HEGO传感器感测到的AFR。在一些示例中，诸如当不以闭环方式控制发动机燃料时，可以忽略来自HEGO传感器的输出，因此对输出的任何校正可能是没有意义的。

在508处，通过对进入和离开参比室的氢扩散进行建模，可以确定HEGO传感器对氢的时间响应的模型。确定模型可以包括在510处对进入HEGO参比室的体积中的氢的质量和浓度进行建模。在一个示例中，对进入HEGO参比室的体积中的氢的质量和浓度进行建模可以包括以经验确定参比室内的气体混合物的组成并确定在与参考标准的工况不同的工况期间被氢占据的混合物的比例百分比，以及将氢质量和/或浓度存储在由空燃比、排气压力和/或排气温度索引的查找表中。然后，在方法500的执行期间，可以(例如，分别基于来自图1的传感器148和传感器150的输出)确定当前排气压力和排气温度，并且可以计算排气压力与环境压力之间的压力差(dP)以及排气温度与环境温度之间的温度差(dT)。环境压力和温度可以基于车载传感器(例如，基于图1的传感器148和150的输出)、GPS、天气服务信息或另一种合适的来源。可以将dP和dT输入到查找表中以确定进入参比室的氢的质量流量。参比室中的氢浓度可以通过从进入参比室的氢的质量流量中减去离开参比室的氢的质量流量(参考下文更详细地解释)并除以参比室的体积来确定。

此外，确定模型可以包括在512处对离开HEGO参比室的氢扩散的条件和参比室处的浓度进行建模和标识。可以通过根据沿着扩散路径的不同温度和压力确定相对于参比室和通气管的体积和尺寸氢从参比室扩散的速率对氢扩散速率进行建模。例如，可以通过将参比室中的氢浓度(如上所解释的)输入到查找表中来确定离开参比室的氢的质量流量，所述查找表存储离开参比室的氢质量流量作为氢浓度和参比室和/或通气管的长度的函数。

确定模型还可以包括在514处对参比室中的氢浓度对实际AFR的影响进行建模。可以通过将参比室内存在的氢的百分比输入到查找表中来确定参比室中的氢浓度的影响，所述查找表可以存储对氧传感器输出和/或AFR的预期影响作为氢浓度的函数。查找表可以在车辆制造期间填充或以其他方式基于在指定驾驶循环期间的一段时间长度内观察到的参比室氢浓度和实际AFR的影响而离线地填充。氢对感测的AFR的影响可以被量化为氢效应校正因子，也称为氢效应，其可以应用于由HEGO传感器感测的AFR。

在516处，方法500可以包括基于在508处确定的HEGO传感器的时间响应模型(例如，基于氢效应)来调整操作参数。调整操作参数可以包括在518处实施对实际AFR的氢效应以校正燃料控制，这可以包括触发基于所确定的氢效应调整燃料控制的开环响应。在开环响应中，没有反馈控制，并且氧传感器数据被忽略，因此发动机可以被管理以按化学计量之外的AFR运行。例如，控制器可以在不依赖于来自HEGO传感器的反馈的情况下控制燃料喷射器以调整发动机燃料量。然而，开环控制可以依赖于在闭环控制期间学习的偏移，因此在一些示例中，可以基于氢效应来调整这种偏移。在更进一步的示例中，氢效应可以用于在闭环控制期间直接调整由HEGO传感器感测的AFR。尽管这些方法可以主动地响应氢并导致准确的AFR控制，但是这些方法还假设氢效应以很小的可变性作用于系统。因此，在一些示例中，基于模型调整操作参数可以包括在520处触发稀摆动以从HEGO参比室和催化剂抽取氢。这种方法可能更保守，并且可以包括触发调度的富AFR短暂地偏移到更接近化学计量的值以抵消氢效应，前提是由于主动行驶引发的AFR调度变化未发生这种偏移(包括DFSO事件)。这可能有益于开环燃料操作(其使用在稳态闭环操作期间自适应地学习的偏移)和闭环控制(其使用后催化剂HEGO传感器反馈)两者。这种保守方法仅将AFR调度短暂地改变为更具化学计量的设定点，这对于稳态操作来说可能是足够的，但是可针对限制NOx产生/排放来校准向更具化学计量的AFR的短暂摆动。

稀摆动从HEGO参比室和催化剂抽取氢可导致经由催化剂(例如，图1的装置70)通过氢还原排气中的氧，从而形成水，所述水可安全地通过排气管进入大气。在520处触发的稀(相对较不富)燃料漂移可以是可校准的并且是扭矩补偿的，由此允许氢从HEGO传感器中扩散出来而不影响车辆操作。例如，稀摆动可以被设定持续允许氢从参比室中扩散出来所需的最小时间量，同时将NOx排放保持在设定目标下并且仍然输送请求的扭矩。在一些示例中，可以基于参比室中的当前氢浓度和/或基于离开参比室的氢的当前质量流量来选择稀摆动的持续时间和/或稀摆动期间的AFR(例如，排气的稀化量)。在一些示例中，可以响应于由模型确定的氢效应的绝对值大于阈值而触发稀摆动，这可以指示在排气、催化剂和/或参比室中存在大量氢，并且可能需要附加的氧来从系统中抽取氢。方法500然后可以返回到502。

图6A和图6B示出了以图形方式描绘图5中呈现的方法500的详细示例的控制图600。本文将参考在图1和图2中描绘的部件和系统来描述控制图600，但是应当理解，可以在不脱离本公开的范围的情况下将所述控制图应用于其他系统。控制图600可以由控制器12执行，并且可以作为可执行指令存储在非暂态存储器中。

控制图600包括第一部分602，其中控制图600基于进给气体AFR随时间的变化和设定点(例如，时间表)AFR来确定是否应当针对进入参比室212中的氢扩散的影响来校正HEGO传感器输出。在所示的示例中，控制图600确定进给气体AFR的导数(其可以基于来自位于催化剂上游和HEGO传感器上游的上游氧传感器(诸如图1的传感器126)的输出来确定)，并且在框601处确定导数是否在上边界(UB)与下边界(LB)之间。如果导数在UB与LB之间(例如，图6A中的“真”)，则将入站计时器设定为inb_tmr+dt(其中inb_tmr是入站计时器，并且dt是方法600的更新之间的时间)并且如果导数不在UB与LB之间(例如，图6A中的“假”)，则将入站计时器设定为零。在框603处，将入站计时器与稳定时间阈值进行比较。如果入站计时器大于稳定时间阈值，则启用HEGO传感器校正，并且在605处确定是否启用外闭环燃料控制并且设定点λ是否大于最小λ。最小λ可以是实验确定的值，其中在长时间稳态操作下，HEGO传感器对富操作脱敏，所述富操作可以在富值(诸如0.999LAM)处开始。如果否，则在614处将λ效应设定为零，并且不校正来自HEGO传感器的感测到的AFR。

如果未启用HEGO传感器校正(例如，因为入站计时器不大于稳定时间阈值)，则不需要校正HEGO输出(例如，AFR不断偏移，因此预期不会在排气中产生氢，调度的AFR太高等)，在614处将对感测的λ(其中感测的λ可称为LAMBSE)的氢效应设定为零。在614之后，基于确定的氢效应在校正器框612处校正LAMBSE。当如上所述将确定的氢效应设定为零时，不校正LAMBSE。

如果启用外闭环燃料控制并且设定点λ大于最小λ，则控制图600在604处继续。在604处，使用查找表来确定进入参比室的氢的质量流量

所述查找表被编程有氢质量流量的参考值，所述氢质量流量被索引为排气管内的温度和压力相对于环境温度和压力(例如，温度差(dT)和压力差(dP))的函数。随后，在框606处(在图6B中示出)，在框607处确定参比室中的氢质量(H2_ref_cell_m)以及被参比室内的氢占据的总体积的百分比(也称为氢浓度)。参比室中的氢质量可以通过从进入参比室的氢的质量流量中减去离开参比室的氢的质量流量(在框608处确定并且在下文更详细地描述)来确定。

在一些示例中，从框606输出的氢的质量可以反馈到框606(在被限幅到氢浓度的最小值之后)并且被添加到在控制图的后续迭代(例如，从紧接的后续时间点开始)中确定的氢的质量。例如，可以预定频率(例如，10Hz)执行控制图，并且可以将在第一时间点来自框606的输出添加到在第二时间点(例如，十分之一秒之后)来自框606的输出。这样做可以将当前确定在参比室中的氢质量与先前确定在参比室中的氢质量进行组合，这可以至少部分地考虑可能由于离开参比室中的扩散速率低于进入参比室中的扩散速率而发生的氢的聚积。

在此类示例中，先前氢质量的反馈可以乘以DFSO重置值，所述DFSO重置值被设定为一或零，这取决于自上一次DFSO事件以来的时间长度。在DFSO期间，在发动机将空气泵送通过催化剂时，不喷射燃料。在DFSO事件之后，如果仍然存在合格条件(例如，稳态操作，其中设定点AFR等于或低于阈值AFR)，则HEGO传感器可以返回到正常操作并且在氢效应自身重新生效之前存在可预测的时间空间。如先前所提及的，后DFSO燃料系统操作(称为催化剂重新激活)可能会无意中加速氢效应的恢复；然而，这在DFSO重置时间中有所考虑，所述DFSO重置时间可结束以使方法600返回到606。为此，在DFSO事件结束时可以触发递增计时器，并且在开始下一个DFSO事件时重置递增计时器。如果计时器尚未经过阈值时间，则可以将DFSO重置值设定为零，而如果计时器已经过阈值时间，则可以将DFSO重置值设定为一，从而指示自上一次DFSO事件以来已经过了足够的时间以允许氢效应重新开始。DFSO重置时的框606的输出从先前的循环迭代进行反馈。下一次迭代流过，然后基于当前迭代中进入参比室的氢的

和前一次迭代中参比室内的氢质量来确定参比室内的氢总质量。

在607处，从框606输出的参比室中的氢的质量可以被转换为氢浓度(或被氢占据的参比室的体积百分比vol_ref_cell_pct)。将参比室中的氢的质量除以参比室的体积以确定参比室中的氢浓度(或氢的每体积质量)。本公开中所示的示例使用参比室的百分比体积；然而，在其他示例中，可以将参比室中的氢的质量输入到查找表中，而不是首先将质量转换为浓度。

在框608处，使用查找表来确定离开参比室的氢的

所述查找表被编程有氢

的参考值，所述参考值被索引为被氢占据的参比室内的总体积的百分比的函数并针对参比室和通气管的长度进行校准。如上所述，框608的输出被反馈到框606。

在框610处，控制图600包括确定进入和离开参比室的氢扩散对LAMBSE(例如，相对于化学计量AFR的感测的AFR)的预测影响，在控制图中称为H2_lambse_效应。这种效应可以使用被编程有H2_lambse_效应值的参考表来确定，所述H2_lambse_效应值是被氢占据的参比室的体积的百分比的函数。一旦已经确定进入参比室中的氢扩散对LAMBSE的影响，控制图600就可以在612处继续。在612处，可以校正LAMBSE，使得命令的AFR是基于对排气AFR的准确确定。感测的lambse(例如，如从HEGO传感器的输出所感测的)可以用在框610处通过从LAMBSE中减去氢lambse效应而确定的氢lambse效应来校正。

在图4的曲线图408中示出了示例性氢lambse效应418。在图4中，将计算的氢lambse效应418加到1上，使得可以曲线图408的比例绘制所述效应。如果氢lambse效应418正在校正LAMBSE(由图4中的感测的AFR 416示出)，则在图4中从时间点t1至t2在感测AFR416与实际AFR 420之间将不会观察到漂移。另外，由于来自HEGO传感器的感测的λ是化学计量的，因此图4中所示的效果还示出了将如何校正感测到的λ。例如，如果如图所示校正λ，则富AFR将被抑制或减小，因为控制器会知道不向发动机添加附加的燃料。如先前关于图4所描述的，在DFSO期间(例如，在时间t3处)通过发动机的新鲜空气恢复HEGO的运行。然而，氢效应仍然能够在DFSO之后形成，这在t3之后发生。在t4处，氢效应已经结束，因为排气质量流量/压力足够低以恢复正常操作。

图7示出了一系列曲线图700，其示出了示例性事件，其中上文关于图5、图6A和图6B描述的模型将校正由氢扩散到HEGO传感器参比室中引起的HEGO传感器偏差。曲线图700描绘了在三种不同类型的驾驶循环下作为时间的函数的车辆速度，以及其中氢扩散模型将输出非零氢效应校正因子(也称为氢λ效应)的事件。第一曲线图702描绘了在联邦测试程序(FTP)驾驶循环下作为时间函数的曲线708中的车辆速度和曲线710中的对HEGO传感器偏差的模型校正。第二曲线图704描绘了在高速公路燃料经济性排放测试条件下作为时间函数的曲线712中的车辆速度和曲线714中的对HEGO传感器偏差的模型校正。第三曲线图706描绘了在稳态车辆排放测试期间作为时间函数的曲线716中的车辆速度和曲线718中的对HEGO传感器偏差的模型校正。

曲线图702中描绘的FTP是模拟城市驾驶或时停时走交通的驾驶循环，如通过车辆速度的持续增加和下降所展示。在曲线图702中的驾驶条件下，在1400秒的过程中HEGO传感器偏差发生了14次模型校正(主要是由于发动机怠速)。曲线图700中所示的模型校正仅指示模型校正是否已经被实施用于校正HEGO传感器的输出，并且不指示校正的相对值，所述相对值对于较低质量流量/压力可以为零。

曲线图704中的公路燃料经济性排放测试是模拟六十英里/小时(如由曲线712所示的车辆速度所展示)下的公路驾驶条件的驾驶循环。在曲线图704中的驾驶条件下，在3200秒的过程中HEGO传感器偏差发生了5次模型校正，如曲线714所示。

曲线图706中的稳态车辆排放测试是模拟0％坡度上的高发动机负荷的驾驶循环，如曲线716所示的车辆速度所展示。在曲线图706中的驾驶条件下，在2000秒的过程中HEGO传感器偏差发生了6次模型校正，如曲线718所示。在稳态车辆排放测试期间，发动机在稳态条件中操作，这允许在相对较长的时间段内产生氢，因此与包括诸如曲线图702所示的稀摆动的驾驶循环相比，由曲线718所示的对HEGO传感器偏差的模型校正发生的持续时间更长。

图1至图2示出了具有各种部件的相对定位的示例性配置。如果被示为直接彼此接触或直接联接，则至少在一个示例中，此类元件可以分别被称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，被示出为彼此相连或相邻的元件可分别彼此相连或相邻。作为一个示例，彼此共面接触的部件可以被称为共面接触。作为另一个示例，在至少一个示例中，仅在其间具有空间并且没有其他部件的彼此相隔定位的元件可被称作如此。作为又一个示例，被示为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可被称为相对于彼此如此。此外，如图所示，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的最顶点可被称为部件的“顶部”，并且最底部元件或元件的最底点可被称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线而言，并且用于描述附图的元件相对于彼此的定位。因而，在一个示例中，被示出为在其他元件上方的元件在竖直方向上定位在其他元件上方。作为又一个示例，附图中描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(例如，诸如圆形的、直线的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度等)。此外，在至少一个示例中，被示出为彼此相交的元件可称为相交元件或彼此相交。此外，在一个示例中，被示出为在另一个元件内或被示出为在另一个元件外部的元件可被称作如此。

通过这种方式，可以根据本文描述的系统和方法克服由氢扩散到HEGO传感器的参比室中引起的HEGO传感器输出偏差。本文公开的实施例允许将氢对感测的AFR的影响量化为氢效应校正因子，所述氢效应校正因子可以应用于由HEGO传感器感测的AFR，并且AFR随后朝向近化学计量调整。通过应用氢校正因子，可以校正由氢扩散到HEGO传感器参比室中引起的感测AFR上的潜在HEGO传感器偏差，而无需引入昂贵的专用催化剂来从排气流中去除氢。此外，本文提出的方法允许实时校正所感测的AFR，由此提高总体燃料经济性。通过对进入和离开传感器的参比室的氢扩散进行建模来标识和补偿HEGO传感器漂移的技术效果是可以实时校正感测的AFR，由此维持有效的燃烧和减少排放。

应注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所述的具体程序可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)中的一种或多种。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可按所示的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样地，处理次序不一定是实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。可取决于所使用的特定策略重复地执行所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者。另外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示将编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施。

应当理解，本文公开的配置和程序在本质上是示例性的，并且不应以限制意义看待这些特定实施例，因为众多变化是可能的。例如，以上技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖且非明显的组合和子组合。

如本文所使用，除非另有指定，否则术语“大约”被解释为表示所述范围的±5％。

以下权利要求特别地指出被视为新颖且非明显的特定组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”要素或“第一”要素或者其等效物。这些权利要求应当理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同都被视为包括在本公开的主题内。

根据本发明，一种方法包括基于位于与发动机联接的排气通道中的氧传感器的参比室中的估计的氢量来调整供应到所述发动机的燃料量。

在本发明的一个方面中，基于所述参比室中的所述估计的氢量来调整所述燃料量包括基于进入所述参比室中的氢的质量流量和离开所述参比室的氢的质量流量来估计所述参比室中的所述氢量。

在本发明的一个方面中，基于所述排气通道中的压力与环境压力之间的压力差以及所述排气通道中的温度与环境温度之间的温度差来确定进入所述参比室的氢的所述质量流量，并且其中所述参比室经由通气管联接到环境。

在本发明的一个方面中，基于所述参比室中的先前估计的氢量和所述通气管的长度来确定离开所述参比室的氢的所述质量流量。

在本发明的一个方面中，基于所述参比室中的所述估计的氢量来调整供应到所述发动机的所述燃料量包括：基于所述参比室中的所述估计的氢量来调整由所述氧传感器感测到的感测空燃比；以及基于所述调整后的感测空燃比来调整供应到所述发动机的所述燃料量，以便维持化学计量空燃比。

在本发明的一个方面中，基于所述参比室中的所述估计的氢量来调整供应到所述发动机的所述燃料量包括当所述估计的氢量超过阈值量时，将供应到所述发动机的所述燃料量减少指定量和/或持续指定持续时间。

在本发明的一个方面中，基于发动机扭矩请求和/或所述参比室中的所述估计的氢量来选择所述指定量和/或指定持续时间。

在本发明的一个方面中，所述方法包括经由位于所述氧传感器下游的被动SCR装置还原由所述发动机产生的排气中的NOx，包括用由位于所述氧传感器上游的三元催化器产生的氨还原所述NOx。

根据本发明，提供了一种系统，所述系统具有：发动机，所述发动机包括气缸和与所述气缸联接的燃料喷射器；排气通道，所述排气通道联接到所述发动机；氧传感器，所述氧传感器位于所述排气通道中，所述氧传感器包括经由通气管联接到环境的参比室；以及控制器，所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中，所述指令可由一个或多个处理器执行以基于所述氧传感器的所述参比室中的估计的氢量来调整由所述燃料喷射器供应的燃料量。

根据一个实施例，所述指令可执行以基于进入所述参比室的氢的估计质量流量和离开所述参比室的氢的估计质量流量来估计所述参比室中的所述氢量。

根据一个实施例，基于所述排气通道中的压力与环境压力之间的压力差以及所述排气通道中的温度与环境温度之间的温度差来确定进入所述参比室的氢的所述质量流量。

根据一个实施例，基于所述参比室中的先前估计的氢量和所述通气管的长度来确定离开所述参比室的氢的所述质量流量。

根据一个实施例，基于所述参比室中的所述估计的氢量来调整由所述燃料喷射器供应的所述燃料量包括：基于所述参比室中的所述估计的氢量来调整由所述氧传感器感测到的感测空燃比；以及基于所述调整后的感测空燃比来调整由所述燃料喷射器供应的所述燃料量。

根据一个实施例，基于所述参比室中的所述估计的氢量来调整由所述燃料喷射器供应的所述燃料量包括当所述估计的氢量超过阈值量时，将由所述燃料喷射器供应的所述燃料量减少指定量和/或持续指定持续时间。

根据一个实施例，本发明的特征还在于位于所述氧传感器的上游的三元催化器和位于所述氧传感器的下游的被动SCR装置，并且其中来自所述发动机的排气在被释放到大气之前不能通过NOx捕集器。

根据本发明，一种方法包括：确定发动机以第一模式操作，并且作为响应，基于校正的空燃比向所述发动机供应燃料，所述校正的空燃比包括由位于所述发动机下游的排气通道中的氧传感器测量并针对所述氧传感器的参比室中的估计的氢量进行校正的空燃比；以及确定发动机以第二模式操作，并且作为响应，基于由所述氧传感器测量的所述空燃比向所述发动机供应燃料，而不校正所述参比室中的所述估计的氢量。

在本发明的一个方面中，所述第一模式包括所述发动机以富空燃比操作达至少阈值持续时间，并且其中所述第二模式包括所述发动机以稀或化学计量空燃比操作。

在本发明的一个方面中，所述方法包括包括基于进入所述参比室中的氢的质量流量与离开所述参比室的氢的质量流量之间的差值来估计所述参比室中的所述氢量。

在本发明的一个方面中，进入所述参比室的氢的所述质量流量是排气压力和排气温度的函数。

在本发明的一个方面中，离开所述参比室的氢的所述质量流量是将所述参比室联接到大气的通气管的长度的函数。

Claims (15)

1.一种方法，其包括：

基于位于与发动机联接的排气通道中的氧传感器的参比室中的估计的氢量来调整供应到所述发动机的燃料量。

2.如权利要求1所述的方法，其中基于所述参比室中的所述估计的氢量来调整所述燃料量包括基于进入所述参比室中的氢的质量流量和离开所述参比室的氢的质量流量来估计所述参比室中的所述氢量。

3.如权利要求2所述的方法，其中基于所述排气通道中的压力与环境压力之间的压力差以及所述排气通道中的温度与环境温度之间的温度差来确定进入所述参比室的氢的所述质量流量，并且其中所述参比室经由通气管联接到环境。

4.如权利要求3所述的方法，其中基于所述参比室中的先前估计的氢量和所述通气管的长度来确定离开所述参比室的氢的所述质量流量。

5.如权利要求1所述的方法，其中基于所述参比室中的所述估计的氢量来调整供应到所述发动机的所述燃料量包括：基于所述参比室中的所述估计的氢量来调整由所述氧传感器感测到的感测空燃比；以及基于所述调整后的感测空燃比来调整供应到所述发动机的所述燃料量，以便维持化学计量空燃比。

6.如权利要求1所述的方法，其中基于所述参比室中的所述估计的氢量来调整供应到所述发动机的所述燃料量包括当所述估计的氢量超过阈值量时，将供应到所述发动机的所述燃料量减少指定量和/或持续指定持续时间。

7.如权利要求6所述的方法，其中基于发动机扭矩请求和/或所述参比室中的所述估计的氢量来选择所述指定量和/或指定持续时间。

8.如权利要求1所述的方法，其还包括经由位于所述氧传感器下游的被动SCR装置还原由所述发动机产生的排气中的NOx，包括用由位于所述氧传感器上游的三元催化器产生的氨还原所述NOx。

9.一种系统，其包括：

发动机，所述发动机包括气缸和与所述气缸联接的燃料喷射器；

排气通道，所述排气通道联接到所述发动机；

氧传感器，所述氧传感器位于所述排气通道中，所述氧传感器包括经由通气管联接到环境的参比室；以及

控制器，所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中，所述指令能够由一个或多个处理器执行以基于所述氧传感器的所述参比室中的估计的氢量来调整由所述燃料喷射器供应的燃料量。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述指令能够执行以基于进入所述参比室的氢的估计质量流量和离开所述参比室的氢的估计质量流量来估计所述参比室中的所述氢量。

11.如权利要求10所述的系统，其中基于所述排气通道中的压力与环境压力之间的压力差以及所述排气通道中的温度与环境温度之间的温度差来确定进入所述参比室的氢的所述质量流量。

12.如权利要求11所述的系统，其中基于所述参比室中的先前估计的氢量和所述通气管的长度来确定离开所述参比室的氢的所述质量流量。

13.如权利要求9所述的系统，其中基于所述参比室中的所述估计的氢量来调整由所述燃料喷射器供应的所述燃料量包括：基于所述参比室中的所述估计的氢量来调整由所述氧传感器感测到的感测空燃比；以及基于所述调整后的感测空燃比来调整由所述燃料喷射器供应的所述燃料量。

14.如权利要求9所述的系统，其中基于所述参比室中的所述估计的氢量来调整由所述燃料喷射器供应的所述燃料量包括当所述估计的氢量超过阈值量时，将由所述燃料喷射器供应的所述燃料量减少指定量和/或持续指定持续时间。

15.如权利要求9所述的系统，其还包括位于所述氧传感器的上游的三元催化器和位于所述氧传感器的下游的被动SCR装置，并且其中来自所述发动机的排气在被释放到大气之前不通过NOx捕集器。

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