DE102015110922A1

DE102015110922A1 - Doppel-Hego-Verfahren zur Identifikation und Abschwächung von Fehlern eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts

Info

Publication number: DE102015110922A1
Application number: DE102015110922.0A
Authority: DE
Inventors: Michael James Uhrich; Mario Anthony Santillo; Steve William Magner; Mrdjan Jankovic
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-07-17
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2016-01-21
Also published as: RU2015128011A; US20160018291A1; RU2695237C2; US9651456B2; CN105275644A; RU2015128011A3; CN105275644B

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zum Identifizieren und Abschwächen von Fehlern eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, die für einen Kraftmaschinenzylinder spezifisch sind, bereitgestellt. In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren das Angeben eines Zylinderungleichgewichts durch das Vergleichen zeitlich ausgerichteter Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren, wobei die Abgassauerstoffsensoren innerhalb eines Auslasskanals stromabwärts eines Katalysators einander gegenüberliegend symmetrisch positioniert sind. In dieser Weise kann ein Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts in einer ungleichmäßigen Abgasströmung genau detektiert werden, so dass Abschwächungsmaßnahmen ergriffen werden können, was zu verringerten Abgasendrohremissionen führt.

Description

Hintergrund und Zusammenfassung
Moderne Fahrzeuge verwenden Dreiwegekatalysatoren (TWC) für die Abgasnachbehandlung von Benzinkraftmaschinen. Bei den verschärften Regulierungen der Regierungen für Kraftfahrzeugemissionen wird eine Regelung verwendet, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) der Kraftmaschine angemessen zu regeln. Einige Fahrzeuge weisen einen universellen Abgassauerstoffsensor (UEGO-Sensor) stromaufwärts des TWC und einen erwärmten Abgassauerstoffsensor (HEGO-Sensor) stromabwärts des TWC auf, um das AFR in die Nähe der Stöchiometrie zu steuern. Dies wird erreicht, indem das AFR auf einen Sollwert etwa bei der Stöchiometrie geregelt wird, was wiederum basierend auf der Abweichung einer HEGO-Spannung von einem vorgegebenen Sollwert der HEGO-Spannung feinabgestimmt wird.
Die physikalische Geometrie und die Anordnung der Kraftmaschinenzylinder erzeugen jedoch einen ungleichmäßigen, in Zonen unterteilten Abgasströmungszustand im Auslasssystem. Verschiedene Fehler, wie z. B. ein AFR-Ungleichgewicht zwischen den Zylindern, können diesen ungleichmäßigen, in Zonen unterteilten Abgasströmungszustand verschlimmern, so dass der UEGO-Sensor nicht alle Zylinder in gleicher Weise detektieren kann. Ein AFR-Ungleichgewicht zwischen den Zylindern tritt auf, wenn das AFR in einem oder mehreren Zylindern aufgrund einer zylinderspezifischen Fehlfunktion, wie z. B. einer Einlasskrümmerundichtigkeit an einem speziellen Zylinder, eines Kraftstoffeinspritzdüsenproblems, einem Ungleichgewicht der Abgasrückführungsleitung eines einzelnen Zylinders oder eines Kraftstoffströmungszufuhrproblems, anders als in anderen Zylindern ist. Die Detektion eines Zylinders mit einer Luft-Kraftstoff-Fehlverteilung würde ein ziemlich großes Ungleichgewicht erfordern. Dies kann zu signifikanten Emissionen von Speisegasen, wie z. B. Kohlenmonoxid (CO) oder den Oxiden des Stickstoffs (NOx), führen, die direkt zum Auspuffendrohr gehen, wenn das vorbelastete Luft/Kraftstoff-Gemisch direkt zum Katalysator zugeführt wird und den Sauerstoffspeicherpuffer überlastet, der kurze Abweichungen von der Stöchiometrie ermöglicht.
Die Erfinder haben hier die obigen Probleme erkannt und haben verschiedene Herangehensweisen erfunden, um sie zu lösen. Insbesondere werden Systeme und Verfahren zum Identifizieren und Abschwächen der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, die für einen Kraftmaschinenzylinder spezifisch sind, bereitgestellt. In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren das Angeben eines Zylinderungleichgewichts durch das Vergleichen von zeitlich ausgerichteten Messwerten von den Abgassauerstoffsensoren, wobei die Abgassauerstoffsensoren innerhalb eines Auslasskanals stromabwärts eines Katalysators einander gegenüberliegend symmetrisch positioniert sind. In dieser Weise kann ein Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts in einer ungleichmäßigen Abgasströmung genau detektiert werden. Sobald ein Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts detektiert wird, können Abschwächungsmaßnahmen ergriffen werden, die zu verringerten Auspuffendrohremissionen führen.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren Folgendes: Angeben eines Zylinderungleichgewichts durch das Vergleichen zeitlich ausgerichteter Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren, wobei die Abgassauerstoffsensoren innerhalb eines Auslasskanals stromabwärts eines Katalysators einander gegenüberliegend symmetrisch positioniert sind; und Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren zur Verwendung für die Steuerung der äußeren Schleife. In dieser Weise kann ein zylinderspezifischer Fehler eines fetten oder mageren Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts identifiziert werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren Folgendes: Angeben eines Zylinderungleichgewichts durch das Vergleichen zeitlich ausgerichteter Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren, wobei die Abgassauerstoffsensoren innerhalb eines Auslasskanals stromabwärts eines Katalysators einander gegenüberliegend symmetrisch positioniert sind; Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren für die Steuerung der äußeren Schleife; und Einstellen des Kraftstoffs sequentiell für die einzelnen Zylinder, um anzugeben, welcher Zylinder unausgeglichen ist. In dieser Weise kann ein spezifischer Zylinder mit einem Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts identifiziert werden und kann der Fehler abgeschwächt werden, so dass die Abgasendrohremissionen innerhalb geregelter Niveaus aufrechterhalten werden.
Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung leicht offensichtlich, wenn sie allein oder im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
Es sollte selbstverständlich sein, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um eine Auswahl der Konzepte in vereinfachter Form einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind. Sie ist nicht beabsichtigt, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen eingeschränkt, die alle oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugsystems.
2 zeigt eine schematische Veranschaulichung einer beispielhaften Katalysatorsteuerarchitektur.
3 zeigt einen Ablaufplan auf hoher Ebene, der ein beispielhaftes Verfahren zum Identifizieren und Abschwächen von Fehlern eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts veranschaulicht.
4 zeigt einen Ablaufplan auf hoher Ebene, der ein beispielhaftes Verfahren zum Identifizieren und Abschwächen von Fehlern eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts veranschaulicht.
5 zeigt einen Satz graphischer Darstellungen, die beispielhafte Ergebnisse für Fahrzeugdaten ohne Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts veranschaulichen.
6 zeigt einen Satz graphischer Darstellungen, die beispielhafte Ergebnisse für Fahrzeugdaten mit Fehlern eines fetten Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts veranschaulichen.
7 zeigt einen Satz graphischer Darstellungen, die beispielhafte Ergebnisse für Fahrzeugdaten mit Fehlern eines mageren Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts veranschaulichen.
8 zeigt eine graphische Darstellung, die die Auspuffendrohremissionen veranschaulicht, die beim Vorhandensein von Fehlern eines fetten Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts erzeugt werden.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf das Identifizieren und Abschwächen von Fehlern eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts. Spezifisch werden Verfahren und Systeme zum Identifizieren und Abschwächen von Fehlern eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, die für einen Kraftmaschinenzylinder spezifisch sind, beschrieben. Die Systeme und Verfahren können in einem Fahrzeug implementiert sein, wie z. B. dem Fahrzeugsystem, das in 1 dargestellt ist. Wie in 2 dargestellt ist, kann das Fahrzeug ein Mehrzylinder-Kraftmaschinensystem und ein Abgasnachbehandlungssystem enthalten. Falls einer der mehreren Zylinder einen Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts aufweist, kann die Abgasströmung ungleichmäßig sein, wobei ein einziger Abgassauerstoffsensor das Ungleichgewicht nicht detektieren kann, bis das Ungleichgewicht groß ist. Um derartige Ungleichgewichtsfehler zu detektieren und zu korrigieren, können mehrere Abgassauerstoffsensoren enthalten sein, wie gezeigt ist. Diese Abgassauerstoffsensoren können eine Katalysatorsteuerarchitektur enthalten, die innere und äußere Regelkreise enthält. Die Verfahren zum Identifizieren und Abschwächen von Fehlern eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, die für einen Zylinder spezifisch sind, sind in den 3 und 4 dargestellt. Die 5–7 zeigen beispielhafte Daten, die die in den 3 und 4 dargestellten Verfahren demonstrieren, während 8 beispielhafte Emissionsergebnisse für verschiedene Steuerherangehensweisen zeigt.
1 veranschaulicht eine schematische graphische Darstellung, die einen Zylinder einer Mehrzylinder-Kraftmaschine 10 zeigt, die in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Die Kraftmaschine 10 kann wenigstens teilweise durch ein Steuersystem, das einen Controller 12 enthält, und durch eine Eingabe von einer Bedienungsperson 132 des Fahrzeugs über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert sein. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 130 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Eine Verbrennungskammer (d. h. ein Zylinder) 30 der Kraftmaschine 10 kann die Verbrennungskammerwände 32 enthalten, in denen ein Kolben 36 positioniert ist. Der Kolben 36 kann an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, so dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem an wenigstens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um eine Startoperation der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
Die Verbrennungskammer 30 kann die Einlassluft über einen Einlasskanal 42 von einem Einlasskrümmer 44 empfangen und kann die Verbrennungsgase über einen Auslasskanal 48 ablassen. Der Einlasskrümmer 44 und der Auslasskanal 48 können wahlweise über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 mit der Verbrennungskammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile enthalten. In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 durch Nockenbetätigung über einen oder mehrere Nocken gesteuert sein und können ein Nockenkurvenschaltsystem (CPS) und/oder ein System mit variabler Nockenzeitsteuerung (VCT) und/oder ein System mit variabler Ventilzeitsteuerung (VVT) und/oder ein System mit variablem Ventilhub (VVL) verwenden, die durch den Controller 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Positionen des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 können durch die Positionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert sein. Der Zylinder 30 kann z. B. alternativ ein Einlassventil, das über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert ist, und ein Auslassventil, das über eine Nockenbetätigung, die CPS- und/oder VCT-Systeme enthält, gesteuert ist, enthalten.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen konfiguriert sein, um ihm Kraftstoff bereitzustellen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel ist gezeigt, dass der Zylinder 30 eine Kraftstoffeinspritzdüse 66 enthält, der von einem Kraftstoffsystem 172 Kraftstoff zugeführt wird. Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzdüse 66 direkt an den Zylinder 30 gekoppelt ist, um den Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines von einem Controller 12 über einen elektronischen Treiber 68 empfangenen Signals FPW direkt darin einzuspritzen. In dieser Weise stellt die Kraftstoffeinspritzdüse 66 das bereit, was als Direkteinspritzung (die im Folgenden außerdem als "DI" bezeichnet wird) des Kraftstoffs in den Verbrennungszylinder 30 bekannt ist.
Es wird erkannt, dass in einer alternativen Ausführungsform die Einspritzdüse 66 eine Kanaleinspritzdüse sein kann, die den Kraftstoff in der Einlassöffnung stromaufwärts des Zylinders 30 bereitstellt. Es wird außerdem erkannt, dass der Zylinder 30 Kraftstoff von mehreren Einspritzdüsen, z. B. mehreren Kanaleinspritzdüsen, mehreren Direkteinspritzdüsen oder einer Kombination daraus, empfangen kann.
Weiterhin in 1 kann der Einlasskanal 42 eine Drosselklappe 62 enthalten, die eine Drosselklappen-Platte 64 aufweist. In diesem speziellen Beispiel kann die Position der Drosselklappen-Platte 64 über ein Signal, das einem Elektromotor oder einem Aktuator, der in der Drosselklappe 62 enthalten ist, bereitgestellt wird, durch den Controller 12 variiert werden, eine Konfiguration, die im Allgemeinen als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) bezeichnet wird. In dieser Weise kann die Drosselklappe 62 betrieben werden, um die der Verbrennungskammer 30 unter den anderen Kraftmaschinenzylindern bereitgestellte Einlassluft zu variieren. Die Position der Drosselklappen-Platte 64 kann durch ein Drosselklappen-Positionssignal TP dem Controller 12 bereitgestellt werden. Der Einlasskanal 42 kann einen Luftmassendurchflusssensor 120 und einen Krümmer-Luftdrucksensor 122 enthalten, um die Signale MAF bzw. MAP dem Controller 12 bereitzustellen.
Das Zündsystem 88 kann gemäß ausgewählten Betriebsmodi in Reaktion auf ein Zündvorverstellungssignal SA vom Controller 12 über eine Zündkerze 92 der Verbrennungskammer 30 einen Zündfunken bereitstellen. Obwohl Funkenzündungskomponenten gezeigt sind, können in einigen Ausführungsformen die Verbrennungskammer 30 oder ein oder mehrere andere Verbrennungskammern der Kraftmaschine 10 in einem Kompressionszündungsmodus mit oder ohne einen Zündfunken betrieben werden.
Es ist gezeigt, dass ein stromaufwärts gelegener Abgassensor 126 stromaufwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung 70 an den Auslasskanal 48 gekoppelt ist. Der stromaufwärts gelegene Sensor 126 kann irgendein geeigneter Sensor sein, um eine Angabe des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Abgase bereitzustellen, wie z. B. ein linearer Breitband-Sauerstoffsensor oder UEGO-(ein universeller oder Weitbereichs-Abgassauerstoff-), ein Zweizustands-Schmalband-Sauerstoffsensor oder EGO-, ein HEGO-(ein erwärmter EGO-), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. In einer Ausführungsform ist der stromaufwärts gelegene Abgassensor 126 ein UEGO, der konfiguriert ist, eine Ausgabe, wie z. B. ein Spannungssignal, bereitzustellen, die zu der Menge des im Abgas vorhandenen Sauerstoffs proportional ist. Der Controller 12 verwendet die Ausgabe, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Abgase zu bestimmen.
Es ist gezeigt, dass die Abgasreinigungsvorrichtung 70 stromabwärts des Abgassensors 126 entlang dem Auslasskanal 48 angeordnet ist. Die Vorrichtung 70 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC) sein, der konfiguriert ist, das NOx zu reduzieren und das CO und die unverbrannten Kohlenwasserstoffe zu oxidieren. In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 70 eine NOx-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen daraus sein.
Es ist gezeigt, dass ein zweiter, stromabwärts gelegener Abgassensor 128 stromabwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 70 an den Auslasskanal 48 gekoppelt ist. Der stromabwärts gelegene Sensor 128 kann irgendein geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Abgase sein, wie z. B. ein UEGO, ein EGO, ein HEGO usw. In einer Ausführungsform ist der stromabwärts gelegene Sensor 128 ein HEGO, der konfiguriert ist, die relative Anreicherung oder die relative Abmagerung des Abgases nach dem Hindurchgehen durch den Katalysator anzugeben. Der HEGO als solcher kann eine Ausgabe in der Form eines Wechselpunkts oder des Spannungssignals an dem Punkt, an dem das Abgas von mager zu fett wechselt, ausgeben.
Es ist gezeigt, dass ein dritter, stromabwärts gelegener Abgassensor 129 stromabwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 70 und dem HEGO-Sensor 128 symmetrisch entgegengesetzt an den Auslasskanal 48 gekoppelt ist. Der stromabwärts gelegene Sensor 129 kann irgendein geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Abgase sein, wie z. B. ein UEGO, ein EGO, ein HEGO usw. In einer Ausführungsform ist der stromabwärts gelegene Sensor 129 ein HEGO, der konfiguriert ist, die relative Anreicherung oder die relative Abmagerung des Abgases nach dem Hindurchgehen durch den Katalysator anzugeben. Der HEGO als solcher kann eine Ausgabe in der Form eines Wechselpunkts oder des Spannungssignals an dem Punkt, an dem das Abgas von mager zu fett wechselt, ausgeben.
Ferner kann in den offenbarten Ausführungsformen ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) einen Sollanteil des Abgases von dem Auslasskanal 48 über einen AGR-Kanal 140 zu dem Einlasskanal 42 leiten. Die Menge der dem Einlasskanal 42 bereitgestellten AGR kann durch einen Controller 12 über ein AGR-Ventil 142 variiert werden. Ferner kann ein AGR-Sensor 144 innerhalb des AGR-Kanals 140 angeordnet sein und kann eine Angabe des Drucks und/oder der Temperatur und/oder der Konzentration des Abgases bereitstellen. Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System verwendet werden, um die Temperatur des Luft- und Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Verbrennungskammer zu regeln.
Der Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, die Eingabe-/Ausgabeports 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Eichwerte, das in diesem speziellen Beispiel als ein Festwertspeicher-Chip 106 gezeigt ist, einen Schreib-Lese-Speicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen Datenbus enthält. Der Controller 12 kann zusätzlich zu jenen Signalen, die vorher erörtert worden sind, verschiedene Signale von an die Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung des eingeleiteten Luftmassendurchflusses (MAF) von dem Luftmassendurchflusssensor 120; der Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem an eine Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; eines Profil-Zündungs-Ansprechsignals (PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einem anderen Typ), der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; einer Drosselklappenposition (TP) von einem Drosselklappen-Positionssensor; und eines Absolut-Krümmerdrucksignals (MAP) von dem Sensor 122.
Eine Kraftmaschinendrehzahl, RPM, kann durch den Controller 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden.
Der Festwertspeicher 106 des Speichermediums kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die durch den Prozessor 102 ausführbare nichtflüchtige Anweisungen zum Ausführen sowohl der im Folgenden beschriebenen Verfahren als auch anderer Varianten, die vorausgesehen werden, aber nicht spezifisch aufgelistet sind, repräsentieren.
Wie oben beschrieben worden ist, zeigt 1 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine, wobei jeder Zylinder ähnlich seinen eigenen Satz aus Einlass-/Auslassventilen, einer Kraftstoffeinspritzdüse, einer Zündkerze usw. enthalten kann.
2 zeigt eine schematische Veranschaulichung der inneren und äußeren Regelkreise für eine Katalysatorsteuerarchitektur 200. Die Katalysatorsteuerarchitektur 200 enthält ein Fahrzeugsystem 206 und ein Katalysatorsteuersystem 214, wobei das Fahrzeugsystem 206 ein Mehrzylinder-Kraftmaschinensystem 208 enthält, das an einen Kraftmaschinenauslass 225 gekoppelt ist.
Das Kraftmaschinensystem 208 kann eine Kraftmaschine 210 enthalten, die mehrere Zylinder 230 aufweist. Die Kraftmaschine 210 enthält einen Kraftmaschineneinlass 223 und einen Kraftmaschinenauslass 225. Der Kraftmaschineneinlass 223 enthält eine Drosselklappe 262, die über einen Einlasskanal 242 fluidtechnisch an den Einlasskrümmer 244 der Kraftmaschine gekoppelt ist. Der Kraftmaschinenauslass 225 enthält einen Auslasskrümmer 248, der zu einem Auslasskanal 235 führt, der das Abgas zur Atmosphäre leitet. Der Kraftmaschinenauslass 225 kann eine oder mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen 270 enthalten, die in einer eng gekoppelten Position im Auslass angebracht sein können. Eine oder mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen können einen Dreiwegekatalysator, eine Mager-NOx-Falle, einen Dieselpartikelfilter, einen Oxidationskatalysator usw. enthalten. Es wird erkannt, dass in der Kraftmaschine andere Komponenten enthalten sein können, wie z. B. verschiedene Ventile und Sensoren, wie z. B. in 1 dargestellt ist.
Das Fahrzeugsystem 206 kann ferner ein Katalysatorsteuersystem 214 enthalten. Es ist gezeigt, dass das Katalysatorsteuersystem 214 Informationen von den Abgassauerstoffsensoren 231, 233 und 237 empfängt und Steuersignale an die Kraftstoffeinspritzdüsen 266 sendet. Als ein Beispiel können die Abgassauerstoffsensoren einen Abgassensor 231, der sich stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 270 befindet, und die Abgassensoren 237 und 233, die sich stromabwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 270 befinden und symmetrisch zueinander entgegengesetzt sind, enthalten. Andere Sensoren, wie z. B. Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedene Orte in dem Fahrzeugsystem 206 gekoppelt sein. Das Katalysatorsteuersystem 214 kann Eingangsdaten von verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktuatoren in Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten basierend auf einer Anweisung oder einem Code, die entsprechend einer oder mehrerer Routinen darin programmiert sind, auslösen. Das Katalysatorsteuersystem 214 kann mit Anweisungen konfiguriert sein, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind und die das Katalysatorsteuersystem 214 veranlassen, Steuerroutinen über einen oder mehrere Aktuatoren basierend auf den über einen oder mehrere Sensoren empfangenen Informationen auszuführen. Beispielhafte Steuerroutinen sind hier bezüglich der 3 und 4 beschrieben.
In einer Ausführungsform ist die Abgasreinigungsvorrichtung 270 ein Dreiwegekatalysator, ist der Abgassensor 231 ein UEGO-Sensor und sind die Abgassensoren 233 und 237 HEGO-Sensoren. Wie hier weiter erörtert wird, ermöglicht die gezeigte doppelte HEGO-Konfiguration dem Katalysatorsteuersystem 214, eine ungleichmäßige, in Zonen unterteilte Abgasströmung aufgrund eines Zylinders 230 mit einer Luft-Kraftstoff-Fehlverteilung zu detektieren.
Das Katalysatorsteuersystem 214 regelt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) auf einen Sollwert in der Nähe der Stöchiometrie, wobei es diese Regelung basierend auf der Abweichung einer HEGO-Spannung von einem vorgegebenen Sollwert der HEGO-Spannung feinabstimmt. Der Controller 207 der inneren Schleife verwendet den stromaufwärts gelegenen UEGO-Sensor 231 für eine Regelung mit höherer Bandbreite, während der Controller 205 der äußeren Schleife die HEGO-Sensoren 233 und 237 für eine Steuerung mit niedrigerer Bandbreite verwendet. Das Katalysatorsteuersystem 214 kann durch einen Kraftmaschinen-Controller, wie z. B. den Controller 12, implementiert sein.
Der Controller 207 der inneren Schleife, der einen Proportional-Integral-Differential-Controller (PID-Controller) umfasst, steuert das AFR der Kraftmaschine durch das Erzeugen eines geeigneten Kraftstoffbefehls (z. B. einer Kraftstoffimpulsbreite). Die Summierverbindung 222 kombiniert den Kraftstoffbefehl von dem Controller 207 der inneren Schleife mit den Befehlen von einem Vorwärtsregelungs-Controller 220. Dieser kombinierte Satz von Befehlen wird den Kraftstoffeinspritzdüsen 266 der Kraftmaschine 210 zugeführt. Der UEGO-Sensor 231 stellt dem Controller 207 der inneren Schleife ein Rückkopplungssignal bereit, wobei das UEGO-Rückkopplungssignal zum Sauerstoffgehalt des Speisegases oder des Kraftmaschinenabgases zwischen der Kraftmaschine 210 und dem TWC 270 proportional ist. Der Controller 205 der äußeren Schleife erzeugt ein UEGO-Bezugssignal, das dem Controller 207 der inneren Schleife bereitgestellt wird. Das UEGO-Bezugssignal wird an der Verbindung 216 mit dem UEGO-Rückkopplungssignal kombiniert. Das durch die Verbindung 216 erzeugte Fehler- oder Differenzsignal wird dann durch den Controller 207 der inneren Schleife verwendet, um den Kraftstoffbefehl einzustellen, so dass sich das tatsächliche AFR innerhalb der Kraftmaschine 210 dem Soll-AFR nähert. Die HEGO-Sensoren 233 und 237 stellen die Rückkopplungssignale HEGO₁ bzw. HEGO₂ dem Controller 205 der äußeren Schleife bereit. Die HEGO-Rückkopplungssignale können verwendet werden, um das UEGO-Bezugssignal oder das Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Bezugssignal, das dem Controller 207 der inneren Schleife über die Verbindung 216 bereitgestellt wird, einzustellen.
Unter Verwendung von zwei HEGO-Sensoren können mehrere Techniken implementiert werden, um einen Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, der eine in Zonen unterteilte Abgasströmung erzeugt, zu identifizieren und abzuschwächen. Insbesondere umfassen die hier weiter beschriebenen Verfahren das Angeben eines Zylinderungleichgewichts durch das Vergleichen zeitlich ausgerichteter Messwerte von dem Abgassauerstoffsensoren, wobei die Abgassauerstoffsensoren innerhalb eines Auslasskanals stromabwärts eines Katalysators einander gegenüberliegend symmetrisch positioniert sind, das Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren für die Steuerung der äußeren Schleife und das Einstellen des Kraftstoffs sequentiell für die einzelnen Zylinder, um anzugeben, welcher Zylinder unausgeglichen ist.
In einem Beispiel umfasst das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassensoren das Berechnen eines Verhältnisses der beiden HEGO-Signale, z. B. HEGO₁/HEGO₂. Falls die Abgasströmung gleichmäßig ist, sind die HEGO-Signale völlig gleich, wobei das Verhältnis gleich eins ist. Irgendeine Ungleichmäßigkeit in der Abgasströmung führt zu einer Variation zwischen den HEGO-Signalen, wobei deshalb das Verhältnis größer als oder kleiner als eins ist. Deshalb kann in einigen Ausführungsformen der Controller 205 der äußeren Schleife das Verhältnis HEGO₁/HEGO₂ berechnen und das Ergebnis beim Erzeugen des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Bezugssignals verwenden. Ein HEGO-Verhältnis, das größer als eins ist, gibt z. B. an, dass wenigstens einer der Zylinder ein Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht aufweist, das fetter oder magerer als die Stöchiometrie ist. Der Controller 205 der äußeren Schleife kann dann bestimmen, welches HEGO-Signal, HEGO₁ oder HEGO₂, mehr Aktivität zeigt und deshalb für das detektierte Ungleichgewicht repräsentativer ist.
Das repräsentativere HEGO-Signal kann dann verwendet werden, um einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl zu erzeugen. In einigen Beispielen kann jedoch ein gewichteter Durchschnitt der mehreren HEGO-Signale verwendet werden, um einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl zu erzeugen. Außerdem kann ein HEGO-Verhältnis die Fehlerrichtung, fett oder mager, für einen speziellen Zylinder angeben. Ein HEGO-Verhältnis, das größer als eins ist, kann z. B. einem ersten Zylinder mit einem fetten Ungleichgewicht oder einem zweiten Zylinder mit einem mageren Ungleichgewicht entsprechen. Deshalb kann ein erstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den ersten Zylinder befohlen werden, um ein fettes Ungleichgewicht zu korrigieren; wenn dieser erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl das Ungleichgewicht korrigiert (d. h., das Verhältnis zu eins zurückführt), dann kann der erste Zylinder als der gestörte Zylinder identifiziert werden. Wenn der erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl das Ungleichgewicht nicht durch das Zurückführen des Verhältnisses zu eins korrigiert, dann kann ein zweites Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den zweiten Zylinder befohlen werden, um ein mageres Ungleichgewicht zu korrigieren; wenn dieser zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl das Ungleichgewicht durch das Zurückführen des Verhältnisses zu eins korrigiert, dann kann der zweite Zylinder als der gestörte Zylinder identifiziert werden. Es wird angegeben, dass das Verhältnis der HEGO-Signale unter Verwendung der Messwerte des HEGO-Sensors berechnet werden kann, die gleichzeitig abgetastet werden, so dass die Messwerte zeitlich ausgerichtet oder verzögerungsfrei sind. Außerdem kann ein derartiges Verhältnis der HEGO-Signale kontinuierlich berechnet werden, um dem Katalysatorsteuersystem 214 das aktuellste Rückkopplungssignal bereitzustellen. Ein Verfahren zum Identifizieren und Abschwächen der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts unter Verwendung eines Verhältnisses der HEGO-Signale ist hier und bezüglich 3 weiter beschrieben.
In einem weiteren Beispiel umfasst das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassensoren das Berechnen einer Differenz beider HEGO-Signale, z. B. HEGO₁ – HEGO₂. Falls die Abgasströmung gleichmäßig ist, sind die HEGO-Signale völlig gleich, wobei die Differenz gleich null ist. Irgendeine Ungleichmäßigkeit in der Abgasströmung führt zu einer Variation zwischen den HEGO-Signalen, wobei deshalb die Differenz größer als oder kleiner als null ist. Deshalb kann in einigen Ausführungsformen der Controller 205 der äußeren Schleife die Differenz HEGO₁ – HEGO₂ berechnen und das Ergebnis beim Erzeugen des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Bezugssignals verwenden. Eine HEGO-Differenz, die größer als null ist, gibt z. B. an, dass wenigstens einer der Zylinder ein Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht aufweist, das fetter oder magerer als die Stöchiometrie ist. Der Controller 205 der äußeren Schleife kann dann bestimmen, welches HEGO-Signal, HEGO₁ oder HEGO₂, mehr Aktivität zeigt und deshalb für das detektierte Ungleichgewicht repräsentativer ist.
Das repräsentativere HEGO-Signal kann dann verwendet werden, um einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl zu erzeugen. In einigen Beispielen kann jedoch ein gewichteter Durchschnitt der mehreren HEGO-Signale verwendet werden, um einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl zu erzeugen. Außerdem kann eine HEGO-Differenz die Fehlerrichtung, fett oder mager, für einen speziellen Zylinder angeben. Eine HEGO-Differenz, die größer als null ist, kann z. B. einem ersten Zylinder mit einem fetten Ungleichgewicht oder einem zweiten Zylinder mit einem mageren Ungleichgewicht entsprechen. Deshalb kann ein erstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den ersten Zylinder befohlen werden, um ein fettes Ungleichgewicht zu korrigieren; wenn dieser erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl das Ungleichgewicht korrigiert (d. h., die Differenz zu null zurückführt), dann kann der erste Zylinder als der gestörte Zylinder identifiziert werden. Wenn der erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl das Ungleichgewicht nicht durch das Zurückführen der Differenz zu null korrigiert, dann kann ein zweites Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den zweiten Zylinder befohlen werden, um ein mageres Ungleichgewicht zu korrigieren; wenn dieser zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl das Ungleichgewicht durch das Zurückführen der Differenz zu null korrigiert, dann kann der zweite Zylinder als der gestörte Zylinder identifiziert werden. Es wird angegeben, dass eine Differenz der HEGO-Signale unter Verwendung der Messwerte des HEGO-Sensors berechnet werden kann, die gleichzeitig abgetastet werden, so dass die Messwerte zeitlich ausgerichtet oder verzögerungsfrei sind. Außerdem kann eine derartige Differenz der HEGO-Signale kontinuierlich berechnet werden, um dem Katalysatorsteuersystem 214 das aktuellste Rückkopplungssignal bereitzustellen. Ein Verfahren zum Identifizieren und Abschwächen der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts unter Verwendung einer Differenz der HEGO-Signale ist hier und bezüglich 4 weiter beschrieben.
3 ist ein Ablaufplan auf hoher Ebene, der ein beispielhaftes Verfahren 300 zum Identifizieren und Abschwächen der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts unter Verwendung eines doppelten HEGO-Systems gemäß der aktuellen Offenbarung veranschaulicht. Insbesondere bezieht sich das Verfahren 300 auf die Verwendung eines Verhältnisses der HEGO-Signale, um einen Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, der einem spezifischen Zylinder zugeordnet ist, zu identifizieren und abzuschwächen. Das Verfahren 300 wird hier bezüglich der Komponenten und Systeme, die in den 1 und 2 dargestellt sind, beschrieben, obwohl es selbstverständlich sein sollte, dass das Verfahren auf andere Systeme angewendet werden kann, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Das Verfahren 300 kann durch den Controller 12 ausgeführt werden und kann als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein.
Das Verfahren 300 kann bei 305 beginnen. Bei 305 kann das Verfahren 300 das Auswerten der Betriebsbedingungen enthalten. Die Betriebsbedingungen können den Betriebszustand der Kraftmaschine, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Verbrennung, die Daten des HEGO₁-Sensors, die Daten des HEGO₂-Sensors, die Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur, die Katalysatortemperatur usw. enthalten, sind aber nicht darauf eingeschränkt. Die Betriebsbedingungen können durch einen oder mehrere Sensoren, die an den Controller 12 gekoppelt sind, gemessen werden oder können basierend auf verfügbaren Daten geschätzt oder abgeleitet werden.
Das Verfahren 300 kann bei 310 weitergehend das Berechnen des Verhältnisses der Rückkopplungssignale der HEGO-Signale, z. B. HEGO₁/HEGO₂, enthalten. Das Verhältnis der HEGO-Signale HEGO₁/HEGO₂ kann dann gefiltert werden, um den Rauschabstand des Verhältnisses zu verbessern. Dann kann das Verfahren 300 zu 315 weitergehen.
Bei 315 kann das Verfahren 300 das Bestimmen enthalten, ob das Verhältnis der HEGO-Signale größer als oder gleich eins ist. Das Verhältnis der HEGO-Signale ist gleich eins, falls die HEGO-Signale völlig gleich sind, was eine gleichmäßige, nicht in Zonen unterteilte Strömung angibt. Die Spannung des HEGO-Sensors kann von 0 Volt bis 1 Volt reichen. Wenn das Verhältnis der HEGO-Signale HEGO₁/HEGO₂ größer als eins ist, dann ist folglich das HEGO₁ kleiner als das HEGO₂. Wenn das Verhältnis der HEGO-Signale kleiner als eins ist, dann ist das HEGO₁ größer als das HEGO₂.
Falls das Verhältnis der HEGO-Signale kleiner als eins ist, geht das Verfahren 300 zu 320 weiter. Bei 320 kann das Verfahren 300 das Bestimmen enthalten, ob das Verhältnis der HEGO-Signale kleiner als ein oder gleich einem Schwellenwert, z. B. einem Schwellenwert₁, ist. Der Schwellenwert₁ kann einen Schwellenwert für das Verhältnis der HEGO-Signale festsetzen, so dass, wenn das Verhältnis größer als der Schwellenwert ist, dann das Verhältnis etwa eins ist. In dieser Weise ist das Verfahren gegen kleine, vorübergehende Änderungen der Abgasströmung, die nicht auf Fehler eines Zylinderungleichgewichts zurückzuführen sind, robust. Der Schwellenwert₁ kann z. B. 0,9 sein, so dass ein Verhältnis von 0,95 als nah genug bei der Eins betrachtet werden kann, um es zu vernachlässigen, während ein Verhältnis von 0,9 einen Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts angeben kann. In anderen Beispielen kann der Schwellenwert₁ nicht gleich 0,9 sein, wobei er aber gleich irgendeinem Wert sein kann, der größer als oder kleiner als 0,9 ist. In einigen Beispielen kann der Schwellenwert₁ auf einer HEGO-Sollwert-Spannung basieren, da ein anderer Sollwert mehr oder weniger Variation der Messwerte des HEGO-Sensors erlauben kann. Wenn das Verhältnis größer als der Schwellenwert₁ ist, dann geht das Verfahren 300 zu 325 weiter.
Bei 325 kann das Verfahren 300 das Aufrechterhalten der bei 305 ausgewerteten Betriebsbedingungen enthalten. Das Aufrechterhalten der Betriebsbedingungen kann ferner die Verwendung des HEGO₁, des HEGO₂ oder einer Kombination daraus als ein Rückkopplungssignal für den Controller 205 der äußeren Schleife enthalten. Das Verfahren 300 kann dann enden. Falls zurück bei 320 das Verhältnis kleiner als der oder gleich dem Schwellenwert₁ ist, kann das Verfahren 300 zu 330 weitergehen.
Bei 330 kann das Verfahren 300 die Verwendung eines gewichteten HEGO-Signals enthalten, das zu einem vorgegebenen HEGO-Signal arbitriert ist. Im Allgemeinen sollte die Regelung für den Controller 205 der äußeren Schleife zu dem HEGO mit mehr Aktivität gewichtet sein. Weil das Verhältnis HEGO₁/HEGO₂ kleiner als der oder gleich dem Schwellenwert₁ ist, sollte die Steuerung zum HEGO₁ gewichtet sein. Folglich kann in einigen Beispielen das für die Regelung der äußeren Schleife verwendete Signal einen gewichteten Durchschnitt der HEGO₁- und HEGO₂-Signale mit mehr Gewicht zum HEGO₁ umfassen. In anderen Beispielen kann das HEGO₁-Signal allein für die Rückkopplung der äußeren Schleife verwendet werden, während das HEGO₂-Signal vernachlässigt wird, d. h., das Regelungssignal der äußeren Schleife ist völlig zu dem HEGO₁-Signal gewichtet. Einen Fehler basierend auf dem gewichteten HEGO-Signal und einem vorgegebenen HEGO-Bezugssignal vorausgesetzt, gibt der Controller 205 der äußeren Schleife ein geeignetes UEGO-Bezugssignal oder ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Bezugssignal an den Controller 207 der inneren Schleife aus. Dann geht das Verfahren 300 zu 335 weiter.
Bei 335 kann das Verfahren 300 das Beeinflussen einer Einspritzdüsenimpulsbreite für jeden Zylinder für einen HEGO enthalten, der dieser Reihe zugeordnet ist, bis das Verhältnis etwa eins ist. Wenn es z. B. zwei Zylinder in einer Zylinderreihe gibt, die den doppelten HEGO-Sensoren zugeordnet ist, und bei 320 bestimmt wird, dass wenigstens einer einen Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts aufweist, dann befiehlt der Controller 207 der inneren Schleife sequentiell eine eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite für eine Kraftstoffeinspritzdüse, die jedem Zylinder zugeordnet ist. Nach dem Einspritzen eines ersten Zylinders mit der eingestellten Kraftstoffmenge wird das Verhältnis der HEGO-Signale neu berechnet. Wenn das Verhältnis nun etwa eins ist – genau, innerhalb eines Schwellenbereichs von eins – dann ist der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts diesem ersten Zylinder zugeordnet. Wenn das Verhältnis nicht etwa eins ist, dann ist der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts nicht diesem ersten Zylinder zugeordnet, wobei die eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite für eine Kraftstoffeinspritzdüse befohlen wird, die dem zweiten Zylinder zugeordnet ist. Nach dem Einspritzen des zweiten Zylinders mit der eingestellten Kraftstoffmenge wird das Verhältnis der HEGO-Signale neu berechnet. In einigen Beispielen wird das Verhältnis der HEGO-Signale kontinuierlich und sofort berechnet. Wenn das Verhältnis nun etwa eins ist, dann ist der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts diesem zweiten Zylinder zugeordnet. In einigen Beispielen kann der Controller 207 der inneren Schleife einem zweiten Zylinder eine nicht eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite befehlen, während er einem ersten Zylinder eine eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite befiehlt und umgekehrt. In dieser Weise kann der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts dem geeigneten Zylinder zugeordnet werden. Das oben erörterte Beispiel bezieht sich auf nur zwei Zylinder, obwohl in anderen Beispielen irgendeine Anzahl von Zylindern anders als zwei außerdem verwendet werden kann.
Das Verfahren 300 kann weitergehend bei 340 das Identifizieren des Zylinders als fehlerhaft enthalten, der das Verhältnis auf etwa eins zurückgeführt hat. Das Identifizieren des Zylinders, der das Verhältnis auf etwa eins zurückgeführt hat, als fehlerhaft kann z. B. das Speichern des Fehlerereignisses im nichtflüchtigen Speicher im Controller 12 enthalten, so dass wiederholte Fehler überwacht werden können. Falls ein spezieller Zylinder wiederholte Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts aufweist, kann der Controller 12 eine Fehlfunktion, die dem speziellen Zylinder zugeordnet ist, angeben. Das Angeben einer derartigen Fehlfunktion kann das Aktivieren einer Fehlfunktionsindikatorleuchte (MIL), das Erzeugen eines Diagnosecodes, der den Fehler des spezifischen Zylinders angibt, und dergleichen enthalten. Dann kann das Verfahren 300 enden.
Wenn zurück zu 315 das Verhältnis der HEGO-Signale größer als oder gleich eins ist, dann geht das Verfahren 300 zu 345 weiter. Bei 345 kann das Verfahren 300 das Bestimmen enthalten, ob das Verhältnis der HEGO-Signale größer als oder gleich einem Schwellenwert, z. B. einem Schwellenwert₂, ist. Der Schwellenwert₂ kann einen Schwellenwert für das Verhältnis der HEGO-Signale festsetzen, so dass, wenn das Verhältnis kleiner als der Schwellenwert ist, dann das Verhältnis etwa eins ist. In dieser Weise ist das Verfahren gegen kleine, vorübergehende Änderungen der Abgasströmung, die nicht auf Fehler eines Zylinderungleichgewichts zurückzuführen sind, robust. Der Schwellenwert₂ kann z. B. 1,1 sein, so dass ein Verhältnis von 1,05 als nah genug bei der Eins betrachtet werden kann, um es zu vernachlässigen, während ein Verhältnis von 1,1 einen Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts angeben kann. In anderen Beispielen kann der Schwellenwert₂ nicht gleich 1,1 sein, wobei er aber gleich irgendeinem Wert sein kann, der größer als oder kleiner als 1,1 ist. In einigen Beispielen kann der Schwellenwert₂ auf einer HEGO-Sollwert-Spannung basieren, da ein anderer Sollwert mehr oder weniger Variation der Messwerte des HEGO-Sensors erlauben kann. Wenn das Verhältnis kleiner als der Schwellenwert₂ ist, dann geht das Verfahren 300 zu 350 weiter.
Bei 350 kann das Verfahren 300 das Aufrechterhalten der Betriebsbedingungen, wie z. B. der bei 305 ausgewerteten Betriebsbedingungen, enthalten. Das Verfahren 300 kann dann enden. Falls zurück bei 345 das Verhältnis der HEGO-Signale größer als der oder gleich dem Schwellenwert₂ ist, dann kann das Verfahren 300 zu 355 weitergehen.
Bei 355 kann das Verfahren 300 die Verwendung eines gewichteten HEGO-Signals enthalten, das zu einem vorgegebenen HEGO-Signal arbitriert ist. Im Allgemeinen sollte die Regelung für den Controller 205 der äußeren Schleife zu dem HEGO mit mehr Aktivität gewichtet sein. Weil das Verhältnis HEGO₁/HEGO₂ größer als der oder gleich dem Schwellenwert₂ ist, sollte die Steuerung zum HEGO₂ gewichtet sein. Folglich kann in einigen Beispielen das für die Regelung der äußeren Schleife verwendete Signal einen gewichteten Durchschnitt der HEGO₁- und HEGO₂-Signale mit mehr Gewicht zum HEGO₂ umfassen. In anderen Beispielen kann das HEGO₂-Signal allein für die Rückkopplung der äußeren Schleife verwendet werden, während das HEGO₁-Signal vernachlässigt wird, d. h., das Regelungssignal der äußeren Schleife ist völlig zu dem HEGO₂-Signal gewichtet. Einen Fehler basierend auf dem gewichteten HEGO-Signal und einem vorgegebenen HEGO-Bezugssignal vorausgesetzt, gibt der Controller 205 der äußeren Schleife ein geeignetes UEGO-Bezugssignal oder ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Bezugssignal an den Controller 207 der inneren Schleife aus. Dann geht das Verfahren 300 zu 360 weiter.
Bei 360 kann das Verfahren 300 das Beeinflussen einer Einspritzdüsenimpulsbreite für jeden Zylinder für einen HEGO enthalten, der dieser Reihe zugeordnet ist, bis das Verhältnis der HEGO-Signale etwa eins ist. Wenn es z. B. zwei Zylinder in einer Zylinderreihe gibt, die den doppelten HEGO-Sensoren zugeordnet ist, und bei 320 bestimmt wird, dass wenigstens einer einen Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts aufweist, dann befiehlt der Controller 207 der inneren Schleife sequentiell eine eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite für eine Kraftstoffeinspritzdüse, die jedem Zylinder zugeordnet ist. Nach dem Einspritzen eines ersten Zylinders mit der eingestellten Kraftstoffmenge wird das Verhältnis der HEGO-Signale neu berechnet. Wenn das Verhältnis nun etwa eins ist – genau, innerhalb eines Schwellenbereichs von eins – dann ist der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts diesem ersten Zylinder zugeordnet. Wenn das Verhältnis nicht etwa eins ist, dann ist der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts nicht diesem ersten Zylinder zugeordnet, wobei die eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite für eine Kraftstoffeinspritzdüse befohlen wird, die dem zweiten Zylinder zugeordnet ist. Nach dem Einspritzen eines zweiten Zylinders mit der eingestellten Kraftstoffmenge wird das Verhältnis der HEGO-Signale neu berechnet. Wenn das Verhältnis nun etwa eins ist, dann ist der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts diesem zweiten Zylinder zugeordnet. In einigen Beispielen kann der Controller 207 der inneren Schleife einem zweiten Zylinder eine nicht eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite befehlen, während er einem ersten Zylinder eine eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite befiehlt und umgekehrt. In dieser Weise kann der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts dem geeigneten Zylinder zugeordnet werden. Das oben erörterte Beispiel bezieht sich auf nur zwei Zylinder, obwohl in anderen Beispielen irgendeine Anzahl von Zylindern anders als zwei außerdem verwendet werden kann.
Das Verfahren 300 kann weitergehend bei 365 das Identifizieren des Zylinders als fehlerhaft enthalten, der das Verhältnis auf etwa eins zurückgeführt hat. Das Identifizieren des Zylinders, der das Verhältnis auf etwa eins zurückgeführt hat, als fehlerhaft kann z. B. das Speichern des Fehlerereignisses im nichtflüchtigen Speicher im Controller 12 enthalten, so dass wiederholte Fehler überwacht werden können. Falls ein spezieller Zylinder wiederholte Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts aufweist, kann der Controller eine Fehlfunktion, die dem speziellen Zylinder zugeordnet ist, angeben. Das Angeben einer derartigen Fehlfunktion kann das Aktivieren einer Fehlfunktionsindikatorleuchte (MIL), das Erzeugen eines Diagnosecodes, der den Fehler des spezifischen Zylinders angibt, und dergleichen enthalten. Dann kann das Verfahren 300 enden.
4 ist ein Ablaufplan auf hoher Ebene, der ein beispielhaftes Verfahren 400 zum Identifizieren und Abschwächen der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts unter Verwendung eines doppelten HEGO-Systems gemäß der aktuellen Offenbarung veranschaulicht. Insbesondere bezieht sich das Verfahren 400 auf die Verwendung einer Differenz der HEGO-Signale, um einen Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, der einem spezifischen Zylinder zugeordnet ist, zu identifizieren und abzuschwächen. Das Verfahren 400 wird hier bezüglich der Komponenten und Systeme, die in den 1 und 2 dargestellt sind, beschrieben, obwohl es selbstverständlich sein sollte, dass das Verfahren auf andere Systeme angewendet werden kann, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Das Verfahren 400 kann durch den Controller 12 ausgeführt werden und kann als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein.
Das Verfahren 400 kann bei 405 beginnen. Bei 405 kann das Verfahren 400 das Auswerten der Betriebsbedingungen enthalten. Die Betriebsbedingungen können den Betriebszustand der Kraftmaschine, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Verbrennung, die Daten des HEGO₁-Sensors, die Daten des HEGO₂-Sensors, die Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur, die Katalysatortemperatur usw. enthalten, sind aber nicht darauf eingeschränkt. Die Betriebsbedingungen können durch einen oder mehrere Sensoren, die an den Controller 12 gekoppelt sind, gemessen werden oder können basierend auf verfügbaren Daten geschätzt oder abgeleitet werden.
Das Verfahren 400 kann bei 410 weitergehend das Berechnen der Differenz der Rückkopplungssignale der HEGO-Signale, z. B. HEGO₁ – HEGO₂, enthalten. Die Differenz der HEGO-Signale HEGO₁ – HEGO₂ kann dann gefiltert werden, um den Rauschabstand des Verhältnisses zu verbessern. Dann kann das Verfahren 400 zu 415 weitergehen.
Bei 415 kann das Verfahren 400 das Bestimmen enthalten, ob die Differenz der HEGO-Signale größer als null ist. Die Differenz der HEGO-Signale ist gleich null, falls die HEGO-Signale völlig gleich sind, was eine gleichmäßige, nicht in Zonen unterteilte Strömung angibt. Wenn die Differenz der HEGO-Signale HEGO₁ – HEGO₂ größer als null ist, dann ist der Wert des HEGO₁ größer als der Wert des HEGO₂. Wenn die Differenz der HEGO-Signale kleiner als null ist, dann ist der Wert des HEGO₁ kleiner als der Wert des HEGO₂.
Wenn die Differenz der HEGO-Signale kleiner als null ist, dann geht das Verfahren 400 zu 420 weiter. Bei 420 kann das Verfahren 400 das Bestimmen enthalten, ob die Differenz der HEGO-Signale kleiner als ein oder gleich einem Schwellenwert, z. B. einem Schwellenwert₁, ist. Der Schwellenwert₁ kann einen Schwellenwert für die Differenz der HEGO-Signale festsetzen, so dass, wenn die Differenz größer als der Schwellenwert ist, dann die Differenz etwa null ist. In dieser Weise ist das Verfahren gegen kleine, vorübergehende Änderungen der Abgasströmung, die nicht auf Fehler eines Zylinderungleichgewichts zurückzuführen sind, robust. Der Schwellenwert₁ kann z. B. –0,1 sein, so dass eine Differenz von –0,05 als nah genug bei null betrachtet werden kann, um sie zu vernachlässigen, während eine Differenz von –0,1 einen Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts angeben kann. In anderen Beispielen kann der Schwellenwert₁ nicht gleich –0,1 sein, wobei er aber gleich irgendeinem Wert sein kann, der größer als oder kleiner als –0,1 ist. In einigen Beispielen kann der Schwellenwert₁ auf einer HEGO-Sollwert-Spannung basieren, da ein anderer Sollwert mehr oder weniger Variation der Messwerte des HEGO-Sensors erlauben kann. Wenn die Differenz größer als der Schwellenwert₁ ist, dann geht das Verfahren 400 zu 425 weiter.
Bei 425 kann das Verfahren 400 das Aufrechterhalten der Betriebsbedingungen, z. B. der bei 405 ausgewerteten Betriebsbedingungen, enthalten. In dieser Weise wird kein Fehler identifiziert, falls sich die Differenz innerhalb eines Schwellenbereichs von null befindet. Das Verfahren 400 kann dann enden. Wenn die Differenz kleiner als der oder gleich dem Schwellenwert₁ ist, dann kann das Verfahren 400 zu 430 weitergehen.
Bei 430 kann das Verfahren 400 die Verwendung eines gewichteten HEGO-Signals enthalten, das zu dem vorgegebenen HEGO-Signal arbitriert ist. Im Allgemeinen sollte die Regelung für den Controller 205 der äußeren Schleife zu dem HEGO mit mehr Aktivität gewichtet sein. Weil die Differenz HEGO₁ – HEGO₂ kleiner als der oder gleich dem Schwellenwert₁ ist, sollte die Steuerung zum HEGO₁ gewichtet sein. Folglich kann in einigen Beispielen das für die Regelung der äußeren Schleife verwendete Signal einen gewichteten Durchschnitt der HEGO₁- und HEGO₂-Signale mit mehr Gewicht zum HEGO₁ umfassen. In anderen Beispielen kann das HEGO₁-Signal allein für die Rückkopplung der äußeren Schleife verwendet werden, während das HEGO₂-Signal vernachlässigt wird, d. h., das Regelungssignal der äußeren Schleife ist völlig zu dem HEGO₁-Signal gewichtet. Einen Fehler basierend auf dem gewichteten HEGO-Signal und einem vorgegebenen HEGO-Bezugssignal vorausgesetzt, gibt der Controller 205 der äußeren Schleife ein geeignetes UEGO-Bezugssignal oder ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Bezugssignal an den Controller 207 der inneren Schleife aus. Dann geht das Verfahren 400 zu 435 weiter.
Bei 435 kann das Verfahren das Beeinflussen einer Einspritzdüsenimpulsbreite für jeden Zylinder für einen HEGO enthalten, der dieser Reihe zugeordnet ist, bis die Differenz der HEGO-Signale etwa null ist. Wenn es z. B. zwei Zylinder in einer Zylinderreihe gibt, die den doppelten HEGO-Sensoren zugeordnet ist, und bei 420 bestimmt wird, dass wenigstens einer einen Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts aufweist, dann befiehlt der Controller 207 der inneren Schleife sequentiell eine eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite für eine Kraftstoffeinspritzdüse, die jedem Zylinder zugeordnet ist. Nach dem Einspritzen eines ersten Zylinders mit der eingestellten Kraftstoffmenge wird die Differenz der HEGO-Signale neu berechnet. Wenn die Differenz nun etwa null ist – genau, innerhalb eines Schwellenbereichs von null – dann ist der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts diesem ersten Zylinder zugeordnet. Wenn die Differenz nicht etwa null ist, dann ist der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts nicht dem ersten Zylinder zugeordnet, wobei die eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite für eine Kraftstoffeinspritzdüse befohlen wird, die dem zweiten Zylinder zugeordnet ist. Nach dem Einspritzen des zweiten Zylinders mit der eingestellten Kraftstoffmenge wird die Differenz der HEGO-Signale neu berechnet. Wenn die Differenz nun etwa null ist, dann ist der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts dem zweiten Zylinder zugeordnet. In einigen Beispielen kann der Controller 207 der inneren Schleife einem zweiten Zylinder eine nicht eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite befehlen, während er einem ersten Zylinder eine eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite befiehlt und umgekehrt. In dieser Weise kann ein Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, der für einen Zylinder spezifisch ist, identifiziert und dem geeigneten Zylinder zugeordnet werden. Das oben erörterte Beispiel bezieht sich auf nur zwei Zylinder, obwohl in anderen Beispielen irgendeine Anzahl von Zylindern anders als zwei außerdem verwendet werden kann.
Das Verfahren 400 kann weitergehend bei 440 das Identifizieren des Zylinders als fehlerhaft enthalten, der die Differenz auf etwa null zurückgeführt hat. Das Identifizieren des Zylinders, der die Differenz auf etwa null zurückgeführt hat, als fehlerhaft kann z. B. das Speichern des Fehlerereignisses im nichtflüchtigen Speicher im Controller 12 enthalten, so dass wiederholte Fehler überwacht werden können. Falls ein spezieller Zylinder wiederholte Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts aufweist, kann der Controller 12 eine Fehlfunktion, die dem speziellen Zylinder zugeordnet ist, angeben. Das Angeben einer derartigen Fehlfunktion kann das Aktivieren einer Fehlfunktionsindikatorleuchte (MIL), das Erzeugen eines Diagnosecodes, der den Fehler des spezifischen Zylinders angibt, und dergleichen enthalten. Dann kann das Verfahren 400 enden.
Wenn zurück zu 415 die Differenz der HEGO-Signale größer als oder gleich null ist, dann geht das Verfahren 400 zu 445 weiter. Bei 445 kann das Verfahren 400 das Bestimmen enthalten, ob die Differenz der HEGO-Signale größer als ein oder gleich einem Schwellenwert, z. B. einem Schwellenwert₂, ist. Der Schwellenwert₂ kann einen Schwellenwert für die Differenz der HEGO-Signale festsetzen, so dass, wenn die Differenz kleiner als der Schwellenwert ist, dann die Differenz etwa null ist. In dieser Weise ist das Verfahren gegen kleine, vorübergehende Änderungen der Abgasströmung, die nicht auf Fehler eines Zylinderungleichgewichts zurückzuführen sind, robust. Der Schwellenwert₂ kann z. B. 0,1 sein, so dass eine Differenz von 0,05 als nah genug bei null betrachtet werden kann, um sie zu vernachlässigen, während eine Differenz von 0,1 einen Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts angeben kann. In anderen Beispielen kann der Schwellenwert₂ nicht gleich 0,1 sein, wobei er aber gleich irgendeinem Wert sein kann, der größer als oder kleiner als 0,1 ist. In einigen Beispielen kann der Schwellenwert₂ auf einer HEGO-Sollwert-Spannung basieren, da ein anderer Sollwert mehr oder weniger Variation der Messwerte des HEGO-Sensors erlauben kann. Wenn die Differenz kleiner als der Schwellenwert₂ ist, dann geht das Verfahren 400 zu 450 weiter.
Bei 450 kann das Verfahren 400 das Aufrechterhalten der Betriebsbedingungen, wie z. B. der bei 405 ausgewerteten Betriebsbedingungen, enthalten. In dieser Weise wird kein Fehler identifiziert, falls sich die Differenz innerhalb eines Schwellenbereichs von null befindet. Das Verfahren 400 kann dann enden. Wenn die Differenz der HEGO-Signale größer als der oder gleich dem Schwellenwert₂ ist, dann kann das Verfahren 400 zu 455 weitergehen.
Bei 455 kann das Verfahren 400 die Verwendung eines gewichteten HEGO-Signals enthalten, das zu einem vorgegebenen HEGO-Signal arbitriert ist. Im Allgemeinen sollte die Regelung für den Controller 205 der äußeren Schleife zu dem HEGO mit mehr Aktivität gewichtet sein. Weil die Differenz HEGO₁ – HEGO₂ größer als der oder gleich dem Schwellenwert₂ ist, sollte die Steuerung zum HEGO₁ gewichtet sein. Folglich kann in einigen Beispielen das für die Regelung der äußeren Schleife verwendete Signal einen gewichteten Durchschnitt der HEGO₁- und HEGO₂-Signale mit mehr Gewicht zum HEGO₁ umfassen. In anderen Beispielen kann das HEGO₁-Signal allein für die Rückkopplung der äußeren Schleife verwendet werden, während das HEGO₂-Signal vernachlässigt wird, d. h., das Regelungssignal der äußeren Schleife ist völlig zu dem HEGO₁-Signal gewichtet. Einen Fehler basierend auf dem gewichteten HEGO-Signal und einem vorgegebenen HEGO-Bezugssignal vorausgesetzt, gibt der Controller 205 der äußeren Schleife ein geeignetes UEGO-Bezugssignal oder ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Bezugssignal an den Controller 207 der inneren Schleife aus. Dann geht das Verfahren 400 zu 435 weiter.
Bei 460 kann das Verfahren 400 das Beeinflussen einer Einspritzdüsenimpulsbreite für jeden Zylinder für einen HEGO enthalten, der dieser Reihe zugeordnet ist, bis die Differenz etwa null ist. Wenn es z. B. zwei Zylinder in einer Zylinderreihe gibt, die den doppelten HEGO-Sensoren zugeordnet ist, und bei 420 bestimmt wird, dass wenigstens einer einen Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts aufweist, dann befiehlt der Controller 207 der inneren Schleife sequentiell eine eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite für eine Kraftstoffeinspritzdüse, die jedem Zylinder zugeordnet ist. Nach dem Einspritzen eines ersten Zylinders mit der eingestellten Kraftstoffmenge wird die Differenz der HEGO-Signale neu berechnet. Wenn die Differenz nun etwa null ist – genau, innerhalb eines Schwellenbereichs von null – dann ist der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts diesem ersten Zylinder zugeordnet. Wenn die Differenz nicht etwa null ist, dann ist der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts nicht diesem ersten Zylinder zugeordnet, wobei die eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite für eine Kraftstoffeinspritzdüse befohlen wird, die dem zweiten Zylinder zugeordnet ist. Nach dem Einspritzen des zweiten Zylinders mit der eingestellten Kraftstoffmenge wird die Differenz der HEGO-Signale neu berechnet.
Wenn die Differenz nun etwa null ist, dann ist der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts diesem zweiten Zylinder zugeordnet. In einigen Beispielen kann der Controller 207 der inneren Schleife einem zweiten Zylinder eine nicht eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite befehlen, während er einem ersten Zylinder eine eingestellte Kraftstoffeinspritzdüsenimpulsbreite befiehlt und umgekehrt. In dieser Weise kann der Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts dem geeigneten Zylinder zugeordnet werden. Das oben erörterte Beispiel bezieht sich auf nur zwei Zylinder, obwohl in anderen Beispielen irgendeine Anzahl von Zylindern anders als zwei außerdem verwendet werden kann.
Das Verfahren 400 kann bei 465 das Identifizieren des Zylinders als fehlerhaft enthalten, der die Differenz auf etwa null zurückgeführt hat. Das Identifizieren des Zylinders, der die Differenz auf etwa null zurückgeführt hat, als fehlerhaft kann z. B. das Speichern des Fehlerereignisses im nichtflüchtigen Speicher im Controller 12 enthalten, so dass wiederholte Fehler überwacht werden können. Falls ein spezieller Zylinder wiederholte Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts aufweist, kann der Controller 12 eine Fehlfunktion, die dem speziellen Zylinder zugeordnet ist, angeben. Das Angeben einer derartigen Fehlfunktion kann das Aktivieren einer Fehlfunktionsindikatorleuchte (MIL), das Erzeugen eines Diagnosecodes, der den Fehler des spezifischen Zylinders angibt, und dergleichen enthalten. Dann kann das Verfahren 400 enden.
5 zeigt einen Satz von graphischen Darstellungen 500, der beispielhafte Ergebnisse für Fahrzeugdaten ohne Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts veranschaulicht. Der Satz von graphischen Darstellungen 500 enthält sowohl die Messungen der HEGO-Spannungen für ein doppeltes HEGO-System, wie es hier beschrieben ist, als auch das Verhältnis und die Differenz der HEGO-Spannungen, die hier bezüglich der 3 bzw. 4 beschrieben worden sind. Insbesondere repräsentiert die graphische Darstellung 511 eine HEGO-Sollwert-Spannung über der Zeit; repräsentiert die graphische Darstellung 513 eine HEGO₁-Spannung über der Zeit; repräsentiert die graphische Darstellung 523 eine HEGO₂-Spannung über der Zeit; repräsentiert die graphische Darstellung 531 ein gefiltertes Verhältnis HEGO₁/HEGO₂ über der Zeit; und repräsentiert die graphische Darstellung 541 eine gefilterte Differenz HEGO₁ – HEGO₂ über der Zeit.
Die graphischen Darstellungen 500 demonstrieren eine Basisleistung des Systems und der Verfahren. Wie durch die graphischen Darstellungen 513 und 523 gezeigt ist, sind die HEGO-Signale in Form und Größe fast völlig gleich. Folglich ist das Verhältnis HEGO₁/HEGO₂ gleich eins (innerhalb eines Schwellenbereichs), wie durch die graphische Darstellung 531 dargestellt ist, während die Differenz HEGO₁ – HEGO₂ gleich null (innerhalb eines Schwellenbereichs ist, wie durch die graphische Darstellung 541 dargestellt ist.
6 veranschaulicht einen Satz von graphischen Darstellungen 600, die beispielhafte Ergebnisse für Fahrzeugdaten mit Fehlern eines fetten Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts veranschaulichen. Die Fehler eines fetten Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts werden in einem speziellen Zylinder 230 hervorgerufen, um die Wirksamkeit der Verfahren nach den 3 und 4 zu demonstrieren. Der Satz von graphischen Darstellungen 600 enthält Messungen von HEGO-Spannungen für ein doppeltes HEGO-System, wie es hier beschrieben ist, die über der Zeit graphisch dargestellt sind.
Insbesondere repräsentiert die graphische Darstellung 611 eine HEGO-Sollwert-Spannung über der Zeit; repräsentiert die graphische Darstellung 613 eine HEGO₁-Spannung über der Zeit; und repräsentiert die graphische Darstellung 623 eine HEGO₂-Spannung über der Zeit. Außerdem repräsentieren die graphischen Darstellungen 631, 633, 635 und 637 ein gefiltertes Verhältnis HEGO₁/HEGO₂ über der Zeit, wobei insbesondere: die graphische Darstellung 631 keinem Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht entspricht; die graphische Darstellung 633 einem 10 % fetten Luft-Kraftstoff-Zylinderungleichgewicht entspricht; die graphische Darstellung 635 einem 15 % fetten Luft-Kraftstoff-Zylinderungleichgewicht entspricht; und die graphische Darstellung 637 einem 20 % fetten Luft-Kraftstoff-Zylinderungleichgewicht entspricht. Noch weiter repräsentieren die graphischen Darstellungen 641, 643, 645 und 647 eine gefilterte Differenz HEGO₁ – HEGO₂ über der Zeit, wobei insbesondere: die graphische Darstellung 641 keinem Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht entspricht; die graphische Darstellung einem 10 % fetten Luft-Kraftstoff-Zylinderungleichgewicht entspricht; die graphische Darstellung einem 15 % fetten Luft-Kraftstoff-Zylinderungleichgewicht entspricht; und die graphische Darstellung 647 einem 20 % fetten Luft-Kraftstoff-Zylinderungleichgewicht entspricht.
Es wird angegeben, dass die durch die graphische Darstellung 611 gezeigte HEGO-Sollwert-Spannung zu der durch die graphische Darstellung 511 nach 5 gezeigte HEGO-Sollwert-Spannung äquivalent ist. Ähnlich sind die graphischen Darstellungen 631 und 641 des Basis-HEGO-Verhältnisses und der Basis-HEGO-Differenz zu den graphischen Darstellungen 531 und 541 nach 5 äquivalent. Derartige graphische Darstellungen sind enthalten, um das unterschiedliche Verhalten der Systeme mit einem Fehler eines fetten Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts hervorzuheben.
Bei verursachten Fehlern eines 10, 15 und 20 % fetten Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts sind die HEGO-Signale nicht länger in Form und Größe ähnlich, wie durch die graphischen Darstellungen 613 und 623 gezeigt ist. Das Verhältnis und Differenz des HEGO₁ und des HEGO₂ sind von dem Fall ohne Fehler, der durch die graphischen Darstellungen 631 und 641 gezeigt ist und oben bezüglich 5 weiter beschrieben worden ist, signifikant verschieden. Wie durch die graphischen Darstellungen 633, 635 und 637 gezeigt ist, weist das Verhältnis der HEGO-Signale einen Wert größer als eins auf. Wie durch die graphischen Darstellungen 643, 645 und 647 gezeigt ist, weist die Differenz der HEGO-Signale einen Wert größer als null auf. Dieser Unterschied kann als Bestätigung verwendet werden, dass ein Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts vorhanden ist, wobei er ferner angibt, welcher HEGO für die Steuerung verwendet werden sollte. Im Allgemeinen sollte die Steuerung zu dem HEGO mit mehr Aktivität gewichtet sein. In diesen Beispielen kann aufgrund der Wechselaktivität fetter und magerer als die Stöchiometrie, die durch die graphische Darstellung 623 gezeigt ist, der HEGO₂ vorteilhafter für die Steuerung sein. Mit einem repräsentativeren Signal, wie z. B. dem HEGO₂, kann die Rückkopplung zu dem Controller 205 der äußeren Schleife repräsentativer für die Auspuffendrohremissionen sein, wobei folglich eine Steuerung ermöglicht wird, um die Gesamt-Auspuffendrohremissionen effizienter zu regeln und schließlich zu ermöglichen, dass die Fehlerschwellenniveaus erhöht werden.
7 zeigt einen Satz von graphischen Darstellungen 700, die beispielhafte Ergebnisse für Fahrzeugdaten mit Fehlern eines mageren Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts veranschaulichen. Die Fehler eines mageren Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts werden in einem speziellen Zylinder 230 hervorgerufen, um die Wirksamkeit der Verfahren nach den 3 und 4 zu demonstrieren. Der Satz von graphischen Darstellungen 700 enthält Messungen von HEGO-Spannungen für ein doppeltes HEGO-System, wie es hier beschrieben ist, die über der Zeit graphisch dargestellt sind. Insbesondere repräsentiert die graphische Darstellung 711 eine HEGO-Sollwert-Spannung über der Zeit; repräsentiert die graphische Darstellung 713 eine HEGO₁-Spannung über der Zeit; repräsentiert die graphische Darstellung 723 eine HEGO₂-Spannung über der Zeit; repräsentiert die graphische Darstellung 731 ein gefiltertes Verhältnis HEGO₁/HEGO₂ über der Zeit für keinen Fehler; repräsentiert die graphische Darstellung 733 ein gefiltertes Verhältnis HEGO₁/HEGO₂ mit einem 15 % mageren Luft-Kraftstoff-Zylinderungleichgewicht; repräsentiert die graphische Darstellung 741 eine gefilterte Differenz HEGO₁ – HEGO₂ über der Zeit für keinen Fehler; und repräsentiert die graphische Darstellung 743 eine gefilterte Differenz HEGO₁ – HEGO₂ für einen Fehler eines 15 % mageren Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts.
Es wird angegeben, dass die durch die graphische Darstellung 711 gezeigte HEGO-Sollwert-Spannung zu der durch die graphische Darstellung 511 nach 5 gezeigte HEGO-Sollwert-Spannung äquivalent ist. Ähnlich sind die graphischen Darstellungen 731 und 741 des Basis-HEGO-Verhältnisses und der Basis-HEGO-Differenz zu den graphischen Darstellungen 531 und 541 nach 5 äquivalent. Derartige graphische Darstellungen sind enthalten, um das unterschiedliche Verhalten der Systeme mit einem Fehler eines mageren Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts hervorzuheben.
Bei einem verursachten Fehler eines 15 % mageren Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts sind die HEGO-Signale nicht länger in Form und Größe im Vergleich zur Basis (die graphischen Darstellungen 731 und 741) ähnlich. Das Verhältnis HEGO₁/HEGO₂ weist nun jedoch einen Wert kleiner als eins auf, während die Differenz HEGO₁ – HEGO₂ kleiner als null ist, wie durch die graphischen Darstellungen 733 und 743 gezeigt ist, was das entgegengesetzte Ergebnis im Vergleich zu den in 6 dargestellten Fettfehlern ist. In diesem Beispiel kann das HEGO₁-Signal aufgrund der hohen HEGO₁-Aktivität, die durch die graphische Darstellung 713 gezeigt ist, ideal für die Katalysatorsteuerung sein.
Es wird angegeben, dass jeder Zylinder ein anderes Verhältnis (größer oder kleiner als eins) und eine andere Differenz (positiv oder negativ) mit entweder einem Fett- oder Magerfehler aufweisen kann. Ein erster Zylinder erzeugte z. B., wie oben beschrieben worden ist, ein Verhältnis größer als eins und eine Differenz größer als null für ein fettes Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht und erzeugte ein Verhältnis kleiner als eins und eine Differenz kleiner als null für ein mageres Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht. Ein zweiter Zylinder kann jedoch die entgegengesetzten Ergebnisse des ersten Zylinders erzeugen. Ein zweiter Zylinder kann z. B. ein Verhältnis kleiner als eins und einen Unterschied kleiner als null für ein mageres Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht erzeugen und ähnlich ein Verhältnis größer als eins und eine Differenz größer als null für ein mageres Luft-Kraftstoff-Ungleichgewicht erzeugen. Deshalb kann ein vorgegebenes Ergebnis auf eine Fehlerrichtung, fetter oder magerer als die Stöchiometrie, in jedem Zylinder abgebildet werden. In dieser Weise kann ein Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts durch das Beeinflussen der Einspritzdüsenimpulsbreite des Zylinders fett oder mager für die identifizierte Zylinderreihe abgeschwächt werden. Wenn die Differenz oder das Verhältnis zurück zu null bzw. eins eingestellt wird, kann der Zylinder als gestört identifiziert und eingestellt werden, um den Emissionszielen zu entsprechen.
Es kann ein Fehlerschwellenwert festgesetzt sein, um dem Bereich der Autorität für die Einstellungen der Einspritzdüsenimpulsbreite zu entsprechen. Wenn der Bereich der Autorität für das Einstellen der Einspritzdüsenimpulsbreite, um den Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts abzuschwächen, erschöpft worden ist, wird der Fehlerschwellenwert überschritten, wobei ein Fehlfunktionsleuchtenindikator (MIL) aktiviert werden kann. In dieser Weise können kleinere Fehler eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts ohne Ausgabe identifiziert und abgeschwächt werden, während größere Fehler, die einer ernsthaften Verschlechterung und Fehlfunktion entsprechen, angegeben werden können.
8 zeigt eine graphische Darstellung 800, die die Auspuffendrohremissionen beim Vorhandensein eines Fehlers eines fetten Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts in einem ersten Zylinder veranschaulicht. Insbesondere zeigt die graphische Darstellung 800 die Auspuffendrohremissionen für verschiedene Steuerherangehensweisen. Wie hier weiter erörtert wird, zeigt die graphische Darstellung 800, dass die Auspuffendrohremissionen signifikant verringert sind, wenn die Steuerung dem geeigneten HEGO gegeben ist.
Der Schwellenwert 811 repräsentiert die Emissionsregelungen eines Fahrzeugs mit ultraniedrigen Emissionen (ULEV) II gemäß Tier 2, Bin 4, wobei die maximal zulässigen NOx-Emissionen 0,07 Gramm pro Meile und die maximal zulässigen CO-Emissionen 2,1 Gramm pro Meile betragen. Der Schwellenwert 813 repräsentiert die Schwellenniveaus des Fehlers eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, die durch die Verfahren der vorliegenden Offenbarung erreicht werden, wobei die maximal zulässigen NOx-Emissionen 0,105 Gramm pro Meile und die maximal zulässigen CO-Emissionen 3,15 Gramm pro Meile betragen.
Der Rhombus 815 repräsentiert die Basis-Auspuffendrohremissionen beim Fehlen eines Fehlers eines Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts. Die Kreise 821 und 823 repräsentieren die Auspuffendrohremissionen für einen Fehler eines 10 % fetten Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, wenn das HEGO₂-Signal für die Steuerung der äußeren Schleife verwendet wird. Das Dreieck 831 repräsentiert die Auspuffendrohremissionen für einen Fehler eines 15 % fetten Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, wenn das HEGO₂-Signal für die Steuerung der äußeren Schleife verwendet wird. Das Quadrat 835 repräsentiert die Auspuffendrohremissionen für einen Fehler eines 20 % fetten Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, wenn das HEGO₂-Signal für die Steuerung der äußeren Schleife verwendet wird. In diesem Beispiel definiert das Quadrat 835 die Grenzen des Schwellenwerts 813. Das Sechseck 841 repräsentiert die Auspuffendrohremissionen für einen Fehler eines 10 % fetten Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, wenn das HEGO₁-Signal für die Steuerung der äußeren Schleife verwendet wird. In diesem Beispiel war ein dritter HEGO-Sensor HEGO₃ weiter stromabwärts von dem HEGO₁ und dem HEGO₂ angeordnet, wo die Abgasströmung als gleichmäßig betrachtet wurde. Der Stern 850 repräsentiert die Auspuffendrohremissionen für einen Fehler eines 10 % fetten Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts, wenn das HEGO₃-Signal für die Steuerung der äußeren Schleife verwendet wird.
Wie durch das Sechseck 841 und die Kreise 821 und 823 angegeben ist, sind die NOx-Emissionen signifikant kleiner, wenn die Steuerung dem richtigen HEGO-Signal gegeben ist. Für einen Fehler eines 10 % fetten Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts sind die NOx-Emissionen um 70 % verringert, wenn die Steuerung vom HEGO₁ zum HEGO₂ arbitriert ist. Wie durch den Stern 850 angegeben ist, befinden sich die Auspuffendrohremissionen für einen Fehler eines 10 % fetten Luft-Kraftstoff-Ungleichgewichts immer noch gut außerhalb des Schwellenemissionsziels, wenn der HEGO₃ für die Steuerung verwendet wird: die NOx-Emissionen sind um 60 % reduziert, wenn die Steuerung vom HEGO₃ zum HEGO₂ arbitriert ist. Folglich weist das Doppel-HEGO-Verfahren, bei dem zwei HEGO-Sensoren symmetrisch entgegengesetzt sind, einen demonstrierten Vorteil gegenüber einem einzigen HEGO auf, selbst wenn sich der einzelne HEGO weiter abwärts des Auspuffendrohrs befindet, wo die Abgasströmung gleichmäßiger ist.
Obwohl die oben beschriebenen Systeme und Verfahren zwei HEGO-Sensoren enthalten, die im Auspuffendrohr einander gegenüberliegend positioniert sind, können sich in einigen Beispielen mehr als zwei HEGO-Sensoren symmetrisch entgegengesetzt innerhalb des Auspuffendrohrs befinden. Bei mehr als zwei HEGO-Sensoren können mehrere Verhältnisse und/oder Differenzen der HEGO-Sensoren berechnet werden, um die Verfahren zu verwenden, die hier bezüglich der 3 und 4 beschrieben worden sind. Für ein System mit drei HEGO-Sensoren, die im Auspuffendrohr symmetrisch entgegengesetzt sind, können die oben beschriebenen Verfahren z. B. erweitert werden, dass sie das Berechnen einer Differenz zwischen einem ersten und einem zweiten HEGO-Sensor, einer Differenz zwischen einem zweiten und einem dritten HEGO-Sensor und einer Differenz zwischen einem ersten und einen dritten HEGO-Sensor enthalten. In dieser Weise kann die Auflösung der Überwachung der Abgasströmung vergrößert werden und kann der spezifische unausgeglichene Zylinder schneller identifiziert und als fehlerhaft identifiziert werden.
Durch das Berechnen einer Differenz oder eines Verhältnisses von zwei HEGO-Signalen kann eine ungleichmäßige Abgasströmung aufgrund eines Zylinderungleichgewichts des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem oder mehreren Zylindern aufgrund einer zylinderspezifischen Fehlfunktion von den anderen Zylindern verschieden ist, identifiziert und abgeschwächt werden. In dieser Weise können die Auspuffendrohremissionen unter den regulierten Emissionspegeln aufrechterhalten werden.
Als eine Ausführungsform umfasst ein Verfahren das Angeben eines Zylinderungleichgewichts durch das Vergleichen zeitlich ausgerichteter Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren, wobei die Abgassauerstoffsensoren innerhalb eines Auslasskanals stromabwärts eines Katalysators einander gegenüberliegend symmetrisch positioniert sind. In einigen Beispielen umfassen die Abgassauerstoffsensoren zwei erwärmte Abgassauerstoffsensoren.
In einem Beispiel umfasst das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren das Berechnen eines Verhältnisses der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren. Das Zylinderungleichgewicht wird angegeben, wenn sich das Verhältnis außerhalb eines um eins zentrierten Schwellenbereichs befindet. Der Schwellenbereich basiert auf einem Sollwert des Abgassauerstoffsensors.
In einem weiteren Beispiel umfasst das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren das Berechnen einer Differenz der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren. Das Zylinderungleichgewicht wird angegeben, wenn sich die Differenz außerhalb eines um null zentrierten Schwellenbereichs befindet. Der Schwellenbereich basiert auf einem Sollwert des Abgassauerstoffsensors.
Als eine weitere Ausführungsform umfasst ein Verfahren des Angeben eines Zylinderungleichgewichts durch das Vergleichen zeitlich ausgerichteter Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren, wobei die Abgassauerstoffsensoren innerhalb eines Auslasskanals stromabwärts eines Katalysators einander gegenüberliegend symmetrisch positioniert sind, und das Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren für die Verwendung für die Steuerung der äußeren Schleife.
Das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren umfasst z. B. das Berechnen eines Verhältnisses der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren. In einem Beispiel umfasst das Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren das Auswählen eines ersten Sensors der Abgassauerstoffsensoren in Reaktion auf das Verhältnis, das sich oberhalb eines Schwellenbereichs befindet. In einem weiteren Beispiel umfasst das Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren das Auswählen eines zweiten Sensors der Abgassauerstoffsensoren in Reaktion auf das Verhältnis, das sich unterhalb eines Schwellenbereichs befindet.
Als ein weiteres Beispiel umfasst das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren das Berechnen einer Differenz der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren. In einem Beispiel umfasst das Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren das Auswählen eines ersten Sensors der Abgassauerstoffsensoren in Reaktion auf die Differenz, die sich oberhalb eines Schwellenbereichs befindet. In einem weiteren Beispiel umfasst das Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren das Auswählen eines zweiten Sensors der Abgassauerstoffsensoren in Reaktion auf die Differenz, die sich unterhalb eines Schwellenbereichs befindet.
Als eine weitere Ausführungsform umfasst ein Verfahren das Angeben eines Zylinderungleichgewichts durch das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren, wobei die Abgassauerstoffsensoren innerhalb eines Auslasskanals stromabwärts eines Katalysators einander gegenüberliegend symmetrisch positioniert sind, das Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren für die Steuerung der äußeren Schleife und das Einstellen des Kraftstoffs sequentiell für die einzelnen Zylinder, um anzugeben, welcher Zylinder unausgeglichen ist. In einigen Beispielen geschieht das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren kontinuierlich und sofort.
In einigen Beispielen umfasst das Einstellen des Kraftstoffs sequentiell für die einzelnen Zylinder, um anzugeben, welcher Zylinder unausgeglichen ist, das Einstellen einer Kraftstoffimpulsbreite basierend auf dem ausgewählten Abgassauerstoffsensor und das sequentielle Befehlen der eingestellten Kraftstoffimpulsbreite für die einzelnen Zylinder, bis das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren nicht länger das Zylinderungleichgewicht angibt. In einigen Beispielen basiert das Einstellen der Kraftstoffimpulsbreite basierend auf dem ausgewählten Abgassauerstoffsensor ferner auf den einzelnen Zylindern. Das Verfahren umfasst ferner das Zuweisen eines Fehlers zu dem unausgeglichenen Zylinder.
Es sei angegeben, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Konfigurationen des Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystems verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solche können die veranschaulichten verschiedenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist.
Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technik kann z. B. auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
Die folgenden Ansprüche legen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders dar, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder dessen Äquivalent beziehen. Derartige Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente enthalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Darstellung neuer Ansprüche in dieser oder einer in Beziehung stehenden Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, ob ihr Umfang umfassender als der, enger als der oder gleich dem Umfang der ursprünglichen Ansprüche ist oder vom Umfang der ursprünglichen Ansprüche verschieden ist, werden außerdem als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims

Verfahren, das Folgendes umfasst: Angeben eines Zylinderungleichgewichts durch das Vergleichen zeitlich ausgerichteter Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren, wobei die Abgassauerstoffsensoren innerhalb eines Auslasskanals stromabwärts eines Katalysators einander gegenüberliegend symmetrisch positioniert sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren das Berechnen eines Verhältnisses der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Zylinderungleichgewicht angegeben wird, wenn sich das Verhältnis außerhalb eines um eins zentrierten Schwellenbereichs befindet.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schwellenbereich auf einem Sollwert des Abgassauerstoffsensors basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren das Berechnen einer Differenz der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Zylinderungleichgewicht angegeben wird, wenn sich die Differenz außerhalb eines um null zentrierten Schwellenbereichs befindet.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schwellenbereich auf einem Sollwert des Abgassauerstoffsensors basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Abgassauerstoffsensoren zwei erwärmte Abgassauerstoffsensoren umfassen.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Angeben eines Zylinderungleichgewichts durch das Vergleichen zeitlich ausgerichteter Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren, wobei die Abgassauerstoffsensoren innerhalb eines Auslasskanals stromabwärts eines Katalysators einander gegenüberliegend symmetrisch positioniert sind; und Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren für die Verwendung für die Steuerung der äußeren Schleife.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren das Berechnen eines Verhältnisses der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren das Auswählen eines ersten Sensors der Abgassauerstoffsensoren in Reaktion auf das Verhältnis, das sich oberhalb eines Schwellenbereichs befindet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren das Auswählen eines zweiten Sensors der Abgassauerstoffsensoren in Reaktion auf das Verhältnis, das sich unterhalb eines Schwellenbereichs befindet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren das Berechnen einer Differenz der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren das Auswählen eines ersten Sensors der Abgassauerstoffsensoren in Reaktion auf die Differenz, die sich oberhalb eines Schwellenbereichs befindet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren das Auswählen eines zweiten Sensors der Abgassauerstoffsensoren in Reaktion auf die Differenz, die sich unterhalb eines Schwellenbereichs befindet, umfasst.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Angeben eines Zylinderungleichgewichts durch das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren, wobei die Abgassauerstoffsensoren innerhalb eines Auslasskanals stromabwärts eines Katalysators einander gegenüberliegend symmetrisch positioniert sind; Auswählen eines der Abgassauerstoffsensoren für die Steuerung der äußeren Schleife; und Einstellen des Kraftstoffs sequentiell für die einzelnen Zylinder, um anzugeben, welcher Zylinder unausgeglichen ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren kontinuierlich und sofort geschieht.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei Einstellen des Kraftstoffs sequentiell für die einzelnen Zylinder, um anzugeben, welcher Zylinder unausgeglichen ist, Folgendes umfasst: Einstellen einer Kraftstoffimpulsbreite basierend auf dem ausgewählten Abgassauerstoffsensor; und sequentielles Befehlen der eingestellten Kraftstoffimpulsbreite für die einzelnen Zylinder, bis das Vergleichen der zeitlich ausgerichteten Messwerte von den Abgassauerstoffsensoren nicht länger das Zylinderungleichgewicht angibt.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Einstellen der Kraftstoffimpulsbreite basierend auf dem ausgewählten Abgassauerstoffsensor ferner auf den einzelnen Zylindern basiert.
Verfahren nach Anspruch 18, das ferner das Zuweisen eines Fehlers zu dem unausgeglichenen Zylinder umfasst.