MX2015001896A - Metodo de diagnostico de sensores de gases de escape. - Google Patents
Metodo de diagnostico de sensores de gases de escape.Info
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Abstract
Se proporcionan realizaciones para un escape del motor. En un ejemplo, un método comprende categorizar cada concentración respectiva de una pluralidad de componentes de los gases de escape medidos por un analizador de gas en uno de agentes oxidantes o agentes reductores, donde el analizador de gas recibe el flujo de los gases de escape de un motor. El método incluye también determinar la relación aire-combustible de los gases de escape en base a las concentraciones categorizadas y validar el resultado de un sensor de gases de escape que recibe el flujo de los gases de escape del motor en base a la relación aire-combustible determinada de los gases de escape.
Description
MÉTODO DEDIAGNÓSTICO DESENSORES DE GASES DE ESCAPE
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente solicitud se refiere a métodos para la detección de la degradación de sensores de gases de escape.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Un sensor de gases de escape puede situarse en un sistema de escape de un vehículo para detectar la relación aire-combustible de los gases de escape que salen de un motor de combustión interna del vehículo. Las lecturas de los sensores de gases de escape pueden utilizarse para controlar el funcionamiento del motor de combustión interna para propulsar el vehículo. De manera específica, las cantidades de inyección de combustible a los cilindros pueden ajustarse en respuesta a la relación aire-combustible detectada. La degradación de un sensor de gases de escape puede resultar en un aumento de emisiones y/o una reducción de la capacidad de conducción del vehículo. De esta manera, la determinación precisa de la degradación de los sensores en particular antes de consignar al vehículo para el funcionamiento en carretera puede proporcionar un mejor funcionamiento del motor.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Los inventores de la presente han reconocido los problemas mencionados anteriormente e identificado los métodos para abordar los problemas al menos en parte. En un ejemplo, un método comprende categorizar cada concentración respectiva de una pluralidad de componentes de los gases de escape medidos mediante un analizador de gas en uno de agentes oxidantes o agentes reductores, donde el analizador de gas recibe el flujo de gases de escape de un motor. El método incluye también determinar la relación aire-combustible de los gases de escape en base a las concentraciones categorizadas y la validación del resultado de un sensor de gases de escape que recibe el flujo de gases de escape del motor en base a la relación aire-combustible determinada de los gases de escape.
Por ejemplo, cada uno de un controlador de motor en un vehículo en un banco de pruebas y un analizador de gas puede comunicarse por separado con un controlador de validación. El analizador de gas puede medir la concentración individual de los componentes de las emisiones del tubo de escape que salen del vehículo y transmitir los datos de la concentración individual de los constituyentes al controlador de validación. Estas concentraciones individuales pueden categorizarse en uno de agentes oxidantes o agentes reductores y una primera relación aire-combustible puede determinarse mediante el controlador de validación en base a los componentes categorizados. Esta primera relación aire-combustible puede entonces compararse con un resultado (p. ej., una relación aire-combustible) de un sensor de gases de escape expuesto a los gases de escape dentro del sistema de escape del vehículo. La comparación puede realizarse de manera tal que la primera relación aire-combustible y el resultado del sensor de gases de escape se sincronizan temporalmente y, por lo tanto, se refieren a la misma porción de gases de escape. La degradación del sensor de gases de escape puede confirmarse si se detecta una diferencia entre las dos relaciones aire-combustible.
De esta manera, se puede detectar un sensor de gases de escape degradado antes de poner al vehículo en funcionamiento en carretera. Mediante la determinación de las concentraciones individuales de una pluralidad de componentes de los gases de escape con un analizador de gas, se puede calcular una relación aire-combustible más precisa, lo que permite una determinación más robusta de la degradación del sensor de gases de escape.
Las ventajas que anteceden y otras ventajas y características de la presente descripción serán fácilmente evidentes a partir de la siguiente Descripción detallada cuando se toma sola o en conexión con los dibujos adjuntos.
Se debe comprender que el resumen que antecede se proporciona para introducir de forma simplificada una selección de conceptos que se describen adicionalmente en la descripción detallada. No se pretende que identifique las características clave o esenciales del objeto reivindicado, cuyo alcance se define únicamente mediante las reivindicaciones que siguen a la descripción detallada.
Además, el objeto reivindicado no se limita a las implementaciones que resuelven las desventajas mencionadas anteriormente o en cualquier parte de esta descripción.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIG. 1 muestra esquemáticamente un sistema de vehículo a modo de ejemplo.
La FIG. 2 ilustra una configuración de diagnóstico esquemática para el sistema de vehículo a modo de ejemplo de la FIG. 1
La FIG. 3 es un diagrama de flujo que ilustra un método a modo de ejemplo para un controlador de motor de acuerdo con una realización de la presente descripción.
La FIG. 4 es un diagrama de flujo que representa un método a modo de ejemplo para un controlador de validación de acuerdo con una realización de la presente descripción.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
Se pueden proporcionar sensores de gases de escape en un pasaje de escape de un vehículo, tal como el que se muestra en las FIG. 1 y 2, para determinar la relación aire-combustible de los gases de escape que salen de un motor. Antes de operar el vehículo en carretera, se pueden diagnosticar los sensores de gases de escape para determinar la degradación mediante la evaluación de su desempeño en un banco de pruebas. Aquí, el motor puede operarse en una relación aire-combustible específica y se puede determinar una relación aire-combustible de los gases de escape a partir del resultado del sensor de gases de escape mediante el controlador de motor (FIG. 3). A medida que el motor continúa funcionando en una relación aire-combustible específica, las emisiones del tubo de escape pueden alimentarse en un analizador de gas que está acoplado a un controlador de validación. Las concentraciones de las especies constitutivas de emisiones, tales como oxígeno (O2), hidrógeno (H2), monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC), óxido nítrico (NO) y amoníaco (NH3), pueden medirse mediante el analizador de gas
y transferirse al controlador de validación. Una segunda relación aire-combustible de los gases de escape puede determinarse mediante el controlador de validación al categorizar las especies en agentes reductores y agentes oxidantes. Al comparar la relación aire-combustible determinada mediante el controlador de validación en base a las concentraciones de los componentes con la relación aire-combustible determinada a partir del resultado del sensor de gases de escape, se puede detectar la degradación en el sensor de gases de escape (FIG. 4).
La FIG. 1 muestra una representación esquemática de un sistema de vehículo 6. El sistema de vehículo 6 incluye un motor 10 que tiene una pluralidad de cilindros 30. El motor 10 incluye una entrada 23 y un escape 25. La entrada 23 incluye una válvula reguladora 62 acoplada de manera fluida al colector de admisión 44 del motor a traves de un pasaje de admisión 42. El escape 25 incluye un colector de escape 48 que conduce a un pasaje de escape 35 que dirige los gases de escape a la atmósfera. El escape 25 puede incluir uno o más dispositivos de control de emisiones 70, que pueden montarse en una posición de acoplamiento cerrado en el escape. Uno o más dispositivos de control de emisiones pueden incluir un catalizador de tres vías, una trampa de NOx pobre, un filtro de partículas de diesel o gasolina, un catalizador de oxidación, etc. Se puede apreciar que otros componentes pueden incluirse en el motor tales como una variedad de válvulas y sensores.
El motor 10 puede recibir combustible desde un sistema de combustible (no mostrado) que incluye un tanque de combustible y una o más bombas para presurizar el combustible suministrado a los inyectores 66 del motor 10. Mientras que solo se muestra un único inyector 66, se proporcionan inyectores adicionales para cada cilindro. Se puede apreciar que el sistema de combustible puede ser un sistema de combustible sin retorno, un sistema de combustible de retorno, o varios otros tipos de sistema de combustible. El tanque de combustible puede contener una pluralidad de mezclas de combustible, incluso combustible con un rango de concentraciones de alcohol, tales como diversas mezclas de gasolina-etanol, incluso E10, E85, gasolina, etc., y combinaciones de las mismas.
El sistema de vehículo 6 puede incluir además el sistema de control 14. El sistema de control 14 se muestra recibiendo información de una pluralidad de
sensores 16 (diversos ejemplos de los cuales se describen en la presente) y enviando señales de control a una pluralidad de accionadores 81 (varios ejemplos de las cuales se describen en la presente). Como un ejemplo, los sensores 16 pueden incluir un sensor de gases de escape 126 (tal como un sensor LIEGO lineal) situado corriente arriba del dispositivo de control de emisiones, el sensor de temperatura 128 y corriente abajo del sensor de gases de escape 129 (tal como un sensor HEGO binario). Otros sensores, tales como sensores de presión, temperatura y de composición se pueden acoplar a diferentes lugares en el sistema del vehículo 6, como se describe en más detalle en la presente. Una estimación del flujo de aire del colector (MAF) se puede obtener a partir del sensor de MAF 125 acoplado al colector de admisión 44 y comunicado con el controlador 12. De manera alternativa, el MAF puede inferirse de condiciones de funcionamiento alternativas del motor, tales como presión de masa de aire (MAP), según la medición de un sensor de MAP 124 acoplado al colector de admisión 44.
En un ejemplo, un accionador puede incluir un "centro de mensajes" que incluye una pantalla de funcionamiento 82 donde, en respuesta a una indicación de degradación del sensor de gases de escape, se puede mostrar un mensaje a un operador de vehículo que indique la necesidad de reemplazar el sensor, por ejemplo. Como otro ejemplo, los accionadores pueden incluir el inyector de combustible 66 y la válvula reguladora 62. El sistema de control 14 puede incluir un controlador de motor 12. El controlador puede recibir datos de entrada procedentes de diversos sensores, procesar los datos de entrada y activar los accionadores en respuesta a los datos de entrada procesados en base a instrucciones o códigos programados en el mismo correspondientes a una o más rutinas. Rutinas de control a modo de ejemplo se describen en la presente con respecto a las FIG. 3-4.
Los sensores de gases de escape 126 y 129 pueden diagnosticarse para determinar la degradación al probar el sistema de vehículo de la FIG. 1 en el banco tal como se representa en la FIG. 2. Un vehículo 200 se representa en la FIG. 2 e incluye una carrocería de vehículo 203 con un extremo delantero, etiquetado como "DELANTERO" y un extremo posterior etiquetado "POSTERIOR". El vehículo 200 puede incluir una pluralidad de ruedas 53. El motor 10 se muestra con una pluralidad
de cilindros 30, donde cada cilindro recibe combustible de un inyector de combustible 66. Como tal, el vehículo y los componentes del motor presentados previamente en la FIG. 1 se numeran de manera similar en la FIG.2 y no se presentan nuevamente.
El analizador de gas 20 puede recibir gases de escape del vehículo 200 a traves de una sonda (no mostrada). El analizador de gas 20 puede ser un analizador de gas infrarrojo donde los gases constituyentes dentro de una muestra de gases de escape se determinan en base a su absorción de una longitud de onda específica en una luz infrarroja emitida. Un analizador de gas puede medir las concentraciones de un rango de especies que incluye, en algunos ejemplos, 4 especies, 5 especies, o más. Estas especies pueden incluir uno o más de H2, CO, NO, HC, NH3, y O2. Mediante el uso de un analizador de gas para medir las concentraciones de las especies individuales, puede ser posible una determinación más precisa y confiable de la relación aire-combustible.
El analizador de gas 20 se ilustra como situado de manera remota del vehículo 200 y recibiendo emisiones del tubo de escape (p. ej., desde el extremo del tubo de escape) que pueden ser representativas de las emisiones que han salido del dispositivo de emisiones 70. Con esta configuración, la robustez del sensor de gases de escape 129 puede monitorearse. En otro ejemplo, el analizador de gas 20 puede recibir los gases de escape de una llave de dispositivo de emisiones previas. Aquí, los gases de escape de corriente arriba del dispositivo de emisiones 70 pueden analizarse y utilizarse para diagnosticar el sensor de gases de escape 126 situado corriente arriba del dispositivo de emisiones 70.
Como se muestra en la FIG.2, el analizador de gas 20 puede conectarse a un controlador de validación 36. El control de validación 36 puede situarse de forma remota del vehículo 200. En un ejemplo, el controlador de validación 36 puede ser una computadora que incluye un procesador configurado para recibir y procesar datos de entrada y ejecutar instrucciones no transitorias que se almacenan en su memoria. El controlador de validación 36 puede también comunicarse con y recibir datos del controlador de motor 12. Por lo tanto, el controlador de validación 36 está acoplado funcionalmente al controlador de motor 12 y al analizador de gas 20.
De esta manera, el controlador de validación 36 puede ordenar al controlador de motor 12 que opere al motor 10 en una relación aire-combustible dada y reciba la retroalimentación del controlador de motor 12 en relación con un resultado de un sensor de gases de escape en el sistema de escape del motor 10. Asimismo, el controlador de validación 36 puede recibir una pluralidad de concentraciones de los componentes de los gases de escape del analizador de gas 20. Cada una de dichas concentraciones de los componentes de los gases de escape puede categorizarse mediante el controlador de validación 36 en totales de agentes reductores u agentes oxidantes. En base al rango de los componentes que puede medir el analizador de gas 20, el grupo de agentes reductores puede comprender cuatro o menos especies y el grupo de agentes oxidantes puede comprender dos o menos especies. Una relación aire-combustible puede determinarse en base a estas categorías de agentes oxidantes y agentes reductores, como se describirá en referencia a la FIG.4.
La FIG. 3 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo 300 para un controlador de motor que opera una evaluación del sensor de gases de escape de acuerdo con esta descripción. De manera específica, el controlador de motor puede operar el motor en una relación aire-combustible dada y monitorear el resultado de un sensor de gases de escape que puede transmitirse a un controlador de validación. El método 300 puede llevarse a cabo mediante un controlador de motor, tal como el controlador de motor 12 de las FIG. 1 y 2.
En 302, el controlador de motor recibe opcionalmente una relación aire-combustible ordenada desde el controlador de validación. La relación aire-combustible ordenada puede ser una relación aire-combustible específica para utilizarse durante el funcionamiento del motor. En consecuencia, en 304, el controlador de motor ajusta opcionalmente una cantidad de inyección de combustible para proporcionar la relación aire-combustible ordenada. En otro ejemplo, se puede prescindir de los pasos 302 y 304 y el controlador de motor puede ajustar la relación aire-combustible del motor de acuerdo con las instrucciones almacenadas en el controlador del motor y no de acuerdo con una relación aire-combustible del motor ordenada por el controlador de validación.
En 306, el metodo 300 incluye determinar las condiciones de funcionamiento del motor. Las condiciones pueden incluir la velocidad del motor (Ne), la carga del motor, el flujo másico de los gases de escape y otras condiciones. El flujo másico de los gases de escape puede determinarse a fin de garantizar una sincronización de tiempo entre el sensor de gases de escape y el analizador de gas de tal manera que representen las mismas porciones de los gases de escape. El flujo másico de los gases de escape se puede medir directamente o puede estimarse en base a la velocidad y la carga del motor.
A continuación, en 308, el método 300 determina una relación aire-combustible de los gases escape, A2, en base a un resultado de un sensor de gases de escape. En un ejemplo, con una configuración tal como se representa en la FIG.2 donde el analizador de gas muestrea los gases de escape del tubo de escape, el resultado de un sensor de gases de escape situado corriente abajo del dispositivo de emisiones puede utilizarse para determinar A2. En otro ejemplo donde el analizador de gas muestrea los gases de escape de corriente arriba del dispositivo de emisiones, el resultado de un sensor de gases de escape situado corriente arriba de dicho dispositivo de emisiones puede utilizarse para determinar A2. En 310, la relación aire-combustible determinada, A2, se transmite mediante el controlador del motor al controlador de validación. Las lecturas A2 múltiples pueden obtenerse y transmitirse al controlador de validación para garantizar la confiabilidad de los datos. En 312, el controlador de motor transmite además los datos de las condiciones de funcionamiento del motor al controlador de validación. Como se explica anteriormente, estas condiciones pueden incluir el flujo másico de los gases de escape, la velocidad del motor, etc. El método 300 puede repetirse para recoger lecturas de la relación aire-combustible (A2) en base al resultado de un sensor de gases de escape en una variedad relaciones aire-combustible ordenadas.
Con referencia ahora a la FIG. 4, se retrata a un diagrama de flujo para un método 400 a modo de ejemplo para un controlador de validación de acuerdo con la presente descripción. De manera específica, un controlador de validación puede recibir las concentraciones de las especies de gases individuales de un analizador de gas que pueden utilizarse para calcular una primera relación aire-combustible que
luego se compara con una relación aire-combustible (A2) determinada a partir de un sensor de gases de escape para detectar la degradación del sensor de gases de escape. El metodo 400 puede llevarse a cabo mediante un controlador de validación, tal como el controlador de validación 36 de la FIG.2.
En 402, el método 400 incluye la recepción de las lecturas de la relación aire-combustible (A2) desde un controlador de motor, tal como el controlador de motor 12 de las FIG. 1 y 2. El controlador de motor puede determinar una relación aire-combustible, A2, en base al resultado de un sensor de gases de escape tal como se describe anteriormente con respecto a la FIG. 3. En 404, el controlador de validación obtiene concentraciones individuales de una variedad de especies de gases de escape de un analizador de gas, tal como el analizador de gas 20 de la FIG.2. Estas especies pueden incluir uno o más de oxígeno (O2), hidrógeno (H2), monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC), óxido nítrico (NO) y amoniaco (NH3).
En 406, el controlador de validación categoriza estas especies de gases de escape en base a sus propiedades químicas en dos grupos: agentes oxidantes y agentes reductores. Por ejemplo, los agentes reductores pueden incluir HC, CO, H2, NH3 y mientras que el grupo de agentes oxidantes puede contener O2 y NO. Como se muestra en 408, el grupo de agentes reductores puede incluir menos de cuatro especies, p. ej., HC, CO y H2. Como se muestra en 410, el grupo de agentes oxidantes puede comprender menos de dos especies, p. ej., O2.
En 412, el controlador de validación determina una primera relación aire-combustible (A1) en base a las concentraciones categorizadas. La primera relación aire-combustible (A1) puede calcularse a partir de los agentes oxidantes y reductores categorizados como sigue:
Agentes reductores acumulados [A] = (2 +
+ [ CO ] + [H2] + [ NH3 ]— (1)
Agentes oxidantes acumulados [02]etf = [ 02 ] + -(2)
Relación aire-combustible [A1] (3)
La ecuación 3, que se muestra anteriormente, determina la relación aire-combustible A1 utilizando un número reducido de especies en comparación con las especies estándar utilizadas en las determinaciones típicas de relación aire-combustible. La categorización de las especies de acuerdo con sus propiedades químicas en agentes reductores y agentes oxidantes (como se muestra en las ecuaciones 1 y 2) puede permitir el cálculo de la relación aire-combustible (como se muestra en la ecuación 3) que es computacionalmente menos intensiva. Una relación aire-combustible calculada de acuerdo con la ecuación 3 puede tambien ser más precisa que las determinaciones típicas de aire-combustible de las especies individuales de gases.
La primera relación aire-combustible A1 se determina en un retraso de tiempo desde cuando se determina A2 mediante el controlador de motor en el método 300. Como se muestra en 414, el retraso de tiempo puede basarse en una medición del flujo másico de los gases de escape recibida desde el controlador de motor en el paso 312 del método de 300. De manera alternativa o adicional, el flujo másico de los gases de escape puede determinarse en base a la velocidad y la carga del motor recibidas. En 416, el controlador de validación compara la primera relación aire-combustible (A1) obtenida a partir de la categorización de especies con la relación aire-combustible A2 determinada a partir del resultado del sensor de gases de escape en el paso 308 del método 300. Una diferencia entre las dos lecturas, Adif, se calcula en 416 como un número absoluto. En 418, la Adif absoluta se compara con un umbral, p. ej., Urnbralmax. En un ejemplo, UmbraLax puede ser una diferencia de 5%. En otro ejemplo, Urnbralmax puede ser una diferencia de 10%. El Urnbralmax puede ser una diferencia menor de 5% si el operador determina que un sensor de gases de escape bien nuevo incluido en un vehículo antes del funcionamiento en carretera debe funcionar según los estándares de la industria. De manera alternativa, una diferencia mayor de 10% puede ser aceptable si el operador determina que un ajuste de la inyección de combustible puede utilizarse para mantener una relación aire-combustible determinada. Sin embargo, los umbrales a modo de ejemplo que anteceden no son limitantes, ya que otros umbrales son posibles.
Si la Adif absoluta es mayor que UmbraLax, se indica un sensor degradado en 420. Si se detecta un sensor degradado, se puede instruir a un operador del vehículo para que sustituya el sensor de gases de escape a fin de proporcionar al vehículo un sensor de gases de escape en buen estado para el funcionamiento en carretera. Por otro lado, si la Adif absoluta es menor que UmbraLax, un sensor de gases de escape robusto se determina y se indica en 422. Por lo tanto, un sensor de gases de escape puede considerarse robusto cuando la relación aire-combustible (A2) determinada a partir de un resultado de dicho sensor de gases de escape es la misma que la relación aire-combustible (A1) calculada a partir de las concentraciones individuales de gases en las emisiones.
En algunos ejemplos, el método 400 puede finalizar después del paso 422. Sin embargo, en otros ejemplos, el método 400 puede realizar una comprobación adicional en 424 mediante la comparación de Adif con un umbral diferente inferior, por ejemplo Urnbralmin. En un ejemplo, el Umbralmin puede ser 2% si la diferencia de UmbraLax en el paso 418 es 5%. De manera alternativa, Umbralmin puede ser 5% si la diferencia de UmbraLax de 10% se ha utilizado en el paso 418. Estos umbrales a modo de ejemplo no son limitantes, ya que otros umbrales son posibles.
Si Adif es mayor que Umbralmin, se puede ordenar al controlador de motor que ajuste una cantidad de inyección de combustible o sincronización en 428 para compensar la diferencia más pequeña en relaciones aire-combustible antes de que finalice el método 400. Si Adif es menor que Umbralmin, el método 400 no ajusta la inyección de combustible y finaliza. La comprobación opcional en 424 puede realizarse para actualizar la información almacenada en el controlador de motor (p. ej. , tablas de consulta) que se correlacionan con la relación aire-combustible de los gases de escape y la relación aire-combustible del motor, debido a pequeñas diferencias en las relaciones aire-combustible A1y A2.
Mientras que las realizaciones descritas anteriormente con respecto a las FIG. 3 y 4 diagnostican un sensor de gases de escape situado corriente abajo de un dispositivo de control de emisiones a través de un analizador de gas que recibe gases de escape de un tubo de escape del vehículo, en algunas realizaciones un sensor de gases de escape corriente arriba del dispositivo de control de emisiones
tambien puede diagnosticarse mediante el analizador de gas. Sin embargo, la relación aire-combustible de escape determinada en base al resultado del analizador de gas se puede ajustar para dar cuenta de la actividad del dispositivo de control de emisiones. Por ejemplo, el dispositivo de control de emisiones puede convertir uno o más componentes de los gases de escape (p. ej., hidrocarburos o NOx), lo que resulta en una menor concentración de dichos componentes en el analizador de gas que la que estaría presente en los gases de escape corriente arriba del dispositivo de control de emisiones. De esta manera, la relación aire-combustible de los gases de escape puede ajustarse en base a la temperatura de los gases de escape, la capacidad de almacenamiento de oxígeno u otros factores que impactan en la actividad del catalizador.
Por lo tanto, los métodos 300 y 400 presentados anteriormente con respecto a las FIG. 3 y 4 proporcionan un método para el diagnóstico de un sensor de gases de escape en el sistema de escape de un motor. El método comprende utilizar un controlador de validación para ordenar a un controlador de motor para que opere un motor en una relación aire-combustible dada y recibir, desde el controlador de motor, una primera relación aire-combustible de los gases de escape determinada en base al resultado de un sensor de gases de escape que recibe el gas de escape del motor. De esta manera, el controlador de validación determina una segunda relación aire-combustible de los gases de escape en base al resultado de un analizador de gas que recibe el gas de escape del motor donde el resultado del analizador de gas incluye una pluralidad de concentraciones de componentes de gases de escape categorizadas en ya sea un grupo de agentes reductores o un grupo de agentes oxidantes. Además, la segunda relación aire-combustible de los gases de escape se determina en un retraso de tiempo desde cuando se determina la primera relación aire-combustible de los gases de escape. El controlador de validación indica la degradación del sensor de gases de escape en base a la primera relación aire-combustible de los gases escape y la segunda relación aire-combustible.
De esta manera, se puede diagnosticar un sensor de gases de escape dentro de un vehículo antes de poner el vehículo en carretera. Mediante el uso de un analizador de gas para determinar las concentraciones de los componentes de los
gases de escape, se puede estimar una relación aire-combustible más confiable. Mediante la comparación de un resultado de un sensor de gases de escape con la relación aire-combustible determinada a partir de las concentraciones de los componentes de los gases de escape, se puede realizar una detección más precisa de la degradación. En general, pueden controlarse las emisiones y se puede mejorar la capacidad de conducción.
Se debe considerar que el control y las rutinas de estimación a modo de ejemplo que se incluyen en la presente pueden utilizarse con diversos motores y/o configuraciones del sistema de vehículo. Los metodos de control y las rutinas que se describen en la presente pueden almacenarse como instrucciones ejecutables en la memoria no transitoria. Las rutinas específicas descritas en la presente pueden representar uno o más de cualquier número de estrategias de procesamiento, tales como dirigidas por evento, dirigidas por interrupciones, multitarea, multihilo, y lo similar. Como tales, las diversas acciones, operaciones y/o funciones ilustradas pueden llevarse a cabo en la secuencia ilustrada, en paralelo o, en algunos casos, omitirse. Del mismo modo, no se requiere necesariamente el orden de procesamiento para alcanzar las características y las ventajas de las realizaciones a modo de ejemplo que se describen en la presente, sino que se proporciona para facilitar la ilustración y la descripción. Una o más de las acciones, las operaciones y/o las funciones ilustradas pueden llevarse a cabo repetidamente en función de la estrategia particular que se utilice. Además, las acciones, las operaciones y/o las funciones que se describen pueden representar gráficamente el código a programarse en la memoria no transitoria del medio de almacenamiento legible por computadora en el sistema de control del motor.
Se apreciará que las configuraciones y las rutinas descritas de la presente son de naturaleza ejemplar y que estas realizaciones específicas no deben considerarse en un sentido limitativo, porque son posibles numerosas variaciones. Por ejemplo, la teenología anterior se puede aplicar a motores V-6, I-4, I-6, V-12, de 4 opuestos y otros tipos de motores. El objeto de la presente descripción incluye todas las combinaciones y sub-combinaciones novedosas y no obvias de los distintos sistemas
y configuraciones, y otras características, funciones y/o propiedades descritas en la presente.
Las siguientes reivindicaciones particularmente señalan ciertas combinaciones y sub-combinaciones consideradas como nuevas y no obvias. Estas reivindicaciones pueden referirse a "un" elemento o "un primer" elemento o su equivalente. Tales reivindicaciones deben entenderse como que incluyen la incorporación de uno o más de tales elementos, sin requerir ni excluir dos o más de tales elementos. Otras combinaciones y sub-combinaciones de las características, las funciones, los elementos y/o las propiedades que se describen pueden reivindicarse a traves de la modificación de las presentes reivindicaciones o mediante la presentación de nuevas reivindicaciones en esta solicitud o una relacionada. Tales reivindicaciones, sean más amplias, más restringidas, iguales o diferentes en alcance a los reivindicaciones originales, también se consideran incluidas dentro del objeto de la presente descripción.
Claims (18)
1. Un metodo caracterizado porque comprende: categorizar cada concentración respectiva de una pluralidad de componentes de gas de escape medidos por un analizador de gas en uno de agentes oxidantes o agentes reductores, donde el analizador de gas recibe flujo de gas de escape desde un motor; determinar una relación aire-combustible de los gases de escape en base a las concentraciones categorizadas; y validar un resultado de un sensor de gases de escape que recibe el flujo de gas de escape del motor en base a la relación aire-combustible determinada de los gases de escape.
2. El método de la reivindicación 1 , caracterizado porque el analizador de gas se sitúa de forma remota desde un vehículo en el que el motor y el sensor de gases de escape están instalados.
3. El método de la reivindicación 1 , caracterizado porque categorizar cada concentración respectiva de la pluralidad de componentes del gas de escape medidos por el analizador de gas comprende categorizar cada una de una concentración de oxígeno, una concentración de hidrocarburo, una concentración de monóxido de carbono, una concentración de óxido nítrico, una concentración de hidrógeno y una concentración de amoníaco en uno de agentes oxidantes o agentes reductores.
4. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque determinar la relación aire-combustible de los gases de escape en base a las concentraciones categorizadas comprende determinar la relación aire-combustible de los gases de escape en base a las concentraciones categorizadas y además en base a las condiciones de funcionamiento del motor.
5. El metodo de la reivindicación 4, caracterizado porque las condiciones de funcionamiento del motor incluyen la velocidad del motor, la carga del motor y el flujo másico del gas de escape.
6. El método de la reivindicación 5, caracterizado porque el resultado del sensor de gases de escape y cada una de las mediciones de velocidad del motor, carga del motor y flujo másico del gas de escape se reciben desde un controlador del motor.
7. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque validar el resultado del sensor de gases de escape en base a la relación aire-combustible determinada de los gases de escape además comprende comparar una segunda relación aire-combustible de los gases de escape determinada a partir del resultado del sensor de gases de escape con la relación aire-combustible determinada de los gases de escape y, si la segunda relación aire-combustible de los gases de escape difiere de la relación aire-combustible determinada de los gases de escape por más de una cantidad de umbral, indicar la degradación del sensor de gases de escape.
8. Un sistema caracterizado porque comprende: un motor acoplado a un sistema de escape; un sensor de gases de escape situado en el sistema de escape; un controlador del motor para recibir el resultado del sensor de gases de escape; un analizador de gas que recibe el flujo de gas de escape del sistema de escape; y un controlador de validación acoplado funcionalmente al analizador de gas y al controlador del motor y que incluye instrucciones para: categorizar cada una de una pluralidad de concentraciones de componentes del gas de escape medidas por el analizador de gas en ya sea un grupo de agentes oxidantes o un grupo de agentes reductores; determinar una primera relación aire-combustible de los gases de escape en base a las concentraciones categorizadas de los componentes del gas de escape; comparar la primera relación aire-combustible de los gases de escape con una segunda relación aire-combustible recibida del controlador del motor, donde la segunda relación aire-combustible de los gases de escape se determina por el controlador del motor a partir del resultado del sensor de gases de escape; y si la primera relación aire-combustible de los gases de escape difiere de la segunda relación aire-combustible de los gases de escape por más de una cantidad de umbral, indicar la degradación del sensor de gases de escape.
9. El sistema de la reivindicación 8 caracterizado porque además comprende un vehículo en el que cada uno del motor, el sistema de escape, el sensor de gases de escape y el controlador del motor están instalados, y donde el analizador de gas y el controlador de validación están situados de forma remota desde el vehículo.
10. El sistema de la reivindicación 8, caracterizado porque el controlador de validación incluye instrucciones adicionales para determinar el retraso de tiempo de la primera relación aire-combustible de los gases de escape desde cuando se determina la segunda relación aire-combustible de los gases de escape, donde el retraso de tiempo se basa en una medición del flujo másico del gas de escape recibido del controlador del motor.
11. El sistema de la reivindicación 8, caracterizado porque el controlador de validación incluye instrucciones adicionales para ordenar al controlador del motor para que opere el motor en una relación aire-combustible en un motor determinado antes de que se determine la segunda relación aire-combustible de los gases de escape.
12. El sistema de la reivindicación 8, caracterizado porque el grupo de agentes reductores incluye cuatro o menos componentes del gas de escape.
13. El sistema de la reivindicación 12, caracterizado porque el grupo de agentes reductores incluye uno o más de hidrocarburos, monóxido de carbono, hidrógeno y amoníaco.
14. El sistema de la reivindicación 8, caracterizado porque el grupo de agentes oxidantes incluye dos o menos componentes del gas de escape.
15. El sistema de la reivindicación 14, caracterizado porque el grupo de agentes oxidantes incluye uno o más de oxígeno y óxido nítrico.
16. Un método caracterizado porque comprende: enviar una orden a un controlador del motor para operar un motor en una relación aire-combustible determinada; recibir, del controlador del motor, una primera relación aire-combustible de los gases de escape determinada en base a un resultado de un sensor de gases de escape que recibe el gas de escape del motor; determinar una segunda relación aire-combustible de los gases de escape en base a un resultado de un analizador de gas que recibe los gases de escape del motor, donde el resultado del analizador de gas incluye una pluralidad de concentraciones de componentes del gas de escape categorizadas en ya sea un grupo de agentes reductores o un grupo de agentes oxidantes, donde la segunda relación aire-combustible de los gases de escape determinada en un retraso de tiempo desde cuando se determina la primera relación aire-combustible de los gases de escape; e indicar la degradación del sensor de gases de escape en base a la primera relación aire-combustible de los gases de escape y la segunda relación aire-combustible de los gases de escape.
17. El metodo de la reivindicación 16, caracterizado porque indicar la degradación del sensor de gases de escape comprende si la primera relación aire-combustible de los gases de escape difiere de la segunda relación aire-combustible de los gases de escape por más de una cantidad de umbral, indicar que el sensor de gases de escape está degradado.
18. El método de la reivindicación 17 caracterizado porque además comprende, si la primera relación aire-combustible de los gases de escape difiere de la segunda relación aire-combustible de los gases de escape por más de la cantidad de umbral pero menos que una segunda cantidad de umbral, enviar una orden al controlador del motor para ajustar una cantidad y/o sincronización de inyección de combustible en base a la degradación indicada del sensor.
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