RU2016150708A

RU2016150708A - Выявление потемнения элемента датчика кислорода

Info

Publication number: RU2016150708A
Application number: RU2016150708A
Authority: RU
Inventors: Майкл МАККУИЛЛЕН; Гопичандра СУРНИЛЛА; Ричард Е. СОЛТИС; Дэниэл А. МАКЛЕД; Джон Джозеф ВИРГА
Original assignee: Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк
Priority date: 2016-01-20
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2018-06-25
Also published as: RU2016150708A3; RU2691209C2; US20180306673A1; CN106988904A; US10539482B2; US10078033B2; US20170205314A1; DE102017100222A1

Claims

1. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:

различают тепловое старение и потемнение элемента датчика кислорода по результатам контроля изменения импеданса элемента накачки и импеданса элемента Нернста датчика кислорода после подачи напряжения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное напряжение представляет собой переменное напряжение.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что различение по результату контроля изменений включает в себя различение по результату контроля изменения после текущей подачи напряжения относительно результата контроля изменения импеданса элемента накачки и элемента Нернста после предыдущей подачи напряжения.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное различение включает в себя то, что:

наличие теплового старения указывают на основании того, что результат контроля изменения импеданса элемента накачки и элемента Нернста превышает пороговое значение; и

наличие потемнения указывают на основании того, что результат контроля изменения импеданса элемента накачки выше порогового значения, а результат контроля изменения импеданса элемента Нернста ниже порогового значения.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что указанное пороговое значение представляет собой либо постоянное значение, либо значение, зависящее от импеданса после предыдущей подачи напряжения.

6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что указание наличия потемнения дополнительно включает в себя указание уровня потемнения по изменению импеданса элемента накачки после предыдущей подачи напряжения.

7. Способ по п. 4, дополнительно содержащий шаги, на которых уменьшают один или несколько параметров работы датчика кислорода в связи с указанием наличия потемнения, причем указанные параметры работы включают в себя опорное напряжение и (или) скорость линейного изменения напряжения, и корректируют коэффициент поправки для оценки содержания кислорода в связи с указанием наличия теплового старения.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное различение включает в себя различение на основании импеданса в конечной точке операции частотного сканирования, выполненном после подачи напряжения на элемент накачки, и указание наличия потемнения датчика кислорода на основании того, что импеданс в конечной точке ниже порогового импеданса.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что в основе указанного порогового импеданса лежит конечная точка операции частотного сканирования после предыдущей подачи напряжения на элемент накачки.

10. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:

периодически подают переменное напряжение на элемент накачки и на элемент Нернста датчика кислорода;

выполняют операцию частотного сканирования для элемента накачки и элемента Нернста, включающую в себя изменение импеданса после подачи напряжения;

указывают наличие потемнения по конечной точке указанной операции частотного сканирования для элемента накачки и для элемента Нернста.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что периодическая подача напряжения включает в себя подачу переменного напряжения один раз за каждый ездовой цикл после прохождения порогового расстояния или по прошествии порогового периода времени после предыдущей подачи.

12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что указанная операция частотного сканирования включает в себя: подачу переменного напряжения на элемент накачки и на элемент Нернста, при этом сохраняя пиковое напряжение постоянным;

постепенное изменение частоты переменного напряжения;

измерение тока накачки после подачи переменного напряжения; и

вычисление импеданса элемента накачки и элемента Нернста по поданному напряжению и результату измерения тока накачки.

13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что указанная операция частотного сканирования включает в себя первую операцию частотного сканирования элемента накачки после подачи переменного напряжения и вторую операцию частотного сканирования для элемента Нернста после подачи переменного напряжения.

14. Способ по п. 10, дополнительно содержащий шаги, на которых: указывают наличие теплового старения на основании того, что импеданс в конечной точке как первой, так и второй операций частотного сканирования ниже первого и второго пороговых импедансов соответственно, и указывают наличие потемнения на основании того, что импеданс в конечной точке первой операции частотного сканирования ниже первого порогового импеданса, а импеданс в конечной точке второй операции частотного сканирования равен второму пороговому импедансу.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что в основе указанных первого и второго пороговых импедансов лежат конечные точки первой и второй операций частотного сканирования после предыдущей подачи напряжения на элемент накачки и на элемент Нернста.

16. Способ по п. 15, дополнительно содержащий шаги, на которых: корректируют коэффициент поправки для оценки содержания кислорода в связи с указанием наличия теплового старения; и в связи с указанием наличия потемнения уменьшают рабочие параметры датчика кислорода, включающие в себя опорное напряжение и скорость линейного изменения напряжения.

17. Способ, содержащий шаги, на которых:

в первом режиме работы датчика кислорода: направляют поток отработавших газов из двигателя сгорания в первую полость, образованную на одной стороне слоем оксида циркония, а на другой стороне - керамическим слоем, при этом указанный керамический слой расположен между первой полостью и второй полостью, содержащей газ сравнения; подают первое напряжение на слой оксида циркония для закачки ионов кислорода между первой полостью и отработавшими газами; подают второе напряжение на указанный керамический слой, ограничивая первое напряжение, когда второе напряжение достигнет порогового; и

во втором режиме работы датчика кислорода, выявляют восстановление части слоя оксида циркония до циркония путем сравнения изменения импеданса указанного циркониевого слоя с изменением импеданса указанного керамического слоя.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что указанный керамический слой представляет собой первый керамический слой, причем датчик кислорода также содержит элемент накачки и элемент Нернста, при этом элемент накачки содержит указанный первый керамический слой и первую пару электродов, соединенную с источником напряжения, при этом элемент Нернста содержит второй керамический слой и вторую пару электродов, соединенную с источником напряжения, причем и первая, и вторая пары электродов содержат слои оксида циркония.

19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что указанный второй режим работы включает в себя периодическую подачу переменного напряжения на элемент накачки и на элемент Нернста, выполнение операции частотного сканирования для элемента накачки и элемента Нернста, включающей в себя изменение импеданса при периодической подаче напряжения, и указание наличия восстановления части оксида циркония до циркония на основании конечной точки операции частотного сканирования для элемента накачки и для элемента Нернста.

20. Способ по п. 19, дополнительно содержащий шаг, на котором в связи с указанием наличия восстановления части оксида циркония до циркония уменьшают опорное напряжение и (или) скорость линейного изменения напряжения датчика кислорода.