專(zhuān)利名稱(chēng)：用于診斷一種用于單個(gè)氣缸λ－調(diào)節(jié)的λ－探頭的動(dòng)態(tài)特性的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分別按照每個(gè)獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分所述的、用來(lái)診斷λ-探頭對(duì)于單個(gè)氣缸的λ-調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)特性的方法和裝置。
結(jié)合一種觸媒的λ-調(diào)節(jié)目前是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的最有效的廢氣凈化處理方法。與當(dāng)前可用的點(diǎn)火和噴油系統(tǒng)共同作用才能達(dá)到低的廢氣值。在多數(shù)國(guó)家立法者甚至規(guī)定了發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣的極限值。
使用三通式的或者擇優(yōu)的觸媒是特別有效的。這種類(lèi)型的觸媒的特性是若發(fā)動(dòng)機(jī)在λ＝1、化學(xué)計(jì)量的空氣-燃油比例周?chē)蠹s1％的范圍里運(yùn)行時(shí)，使碳?xì)浠衔?、一氧化碳和氮氧化物降低，直至多?8％。λ表明了，實(shí)際存在的空氣-燃油混合物與值λ＝1偏差多大，該值對(duì)應(yīng)于一個(gè)用于充分燃燒理論上所必要的、14.7kg空氣與1kg汽油的質(zhì)量比，也就是說(shuō)入是輸入空氣質(zhì)量和理論需要空氣之比。
在λ-調(diào)節(jié)時(shí)原則上總是測(cè)量廢氣并根據(jù)測(cè)量結(jié)果例如借助于噴油系統(tǒng)立即校正輸入的燃油量。作為測(cè)量探頭此處應(yīng)用了一種λ-探頭，它可以測(cè)量λ＝1附近的連續(xù)的λ-信號(hào)并因而提供一個(gè)信號(hào)，此信號(hào)表明了混合氣體比λ＝1含油更多或還是不足。
這種λ-探頭的作用按本身就眾所周知的方式建立在帶有一個(gè)固體電解質(zhì)的一種電流氧氣濃度電池的原理的基礎(chǔ)上。
此外還已知使用了一種單個(gè)氣缸的λ-調(diào)節(jié)來(lái)改善廢氣，如果所述λ-探頭由于其動(dòng)態(tài)特性而能夠跟蹤在探頭裝入處廢氣流里的λ-波動(dòng)的話(huà)，這種波動(dòng)是由單個(gè)氣缸的λ-差別而引起的。
通過(guò)對(duì)來(lái)自λ-探頭的信號(hào)進(jìn)行時(shí)間次序上的高分辨率的分析處理，可以由總的λ-信號(hào)推斷出將其廢氣輸送給探頭裝入位置的單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的λ。因而可以對(duì)單個(gè)氣缸的λ-差進(jìn)行校正，并因此改善廢氣結(jié)果，然而至少是改善廢氣穩(wěn)定性。
新的狀態(tài)時(shí)一個(gè)λ-探頭的動(dòng)態(tài)特性在所選擇的工作范圍內(nèi)大多數(shù)是足夠的。但是如果探頭的動(dòng)態(tài)性能發(fā)生了變化，從而無(wú)法解算出單個(gè)氣缸的λ-值—這是由于探頭的反應(yīng)時(shí)間加長(zhǎng)了—那么λ-調(diào)節(jié)就并不參與地起作用，盡管在廢氣里事實(shí)上存在有λ的波動(dòng)。探頭動(dòng)力減少的原因例如是探頭保護(hù)管開(kāi)口的變窄，或者由于沉積使確定功能的固體電解質(zhì)的傳感器陶瓷零部件發(fā)生污染。對(duì)于寬帶探頭來(lái)說(shuō)，另外還要考慮到對(duì)于那里已有擴(kuò)散屏障的污染。在最不利的情況下一個(gè)不起作用的單個(gè)氣缸的λ-調(diào)節(jié)導(dǎo)致違反所述的、由立法者提出的廢氣極限值。在這種情況下必須例如借助于一個(gè)控制燈來(lái)顯示λ-探頭的動(dòng)態(tài)特性的變化。
因而本發(fā)明的任務(wù)是提出一種開(kāi)頭所列種類(lèi)的方法和一種裝置，這種裝置可以用來(lái)可靠地診斷考慮到單個(gè)氣缸的λ-調(diào)節(jié)的一種λ-探頭的動(dòng)態(tài)特性。
該項(xiàng)任務(wù)在用于診斷上面所列型式動(dòng)態(tài)特性的一種方法和裝置中通過(guò)各自的獨(dú)立權(quán)利要求的特征來(lái)解決。
按本發(fā)明的方法特別規(guī)定，檢測(cè)λ-調(diào)節(jié)的至少一個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)，并與一個(gè)可預(yù)定的最大閾值進(jìn)行比較，并當(dāng)超過(guò)該最大閾值時(shí)所述λ-探頭的動(dòng)態(tài)特性考慮到對(duì)單個(gè)氣缸的λ-調(diào)節(jié)的可使用性被評(píng)定為不夠。
λ-探頭的動(dòng)態(tài)特性在第一種按照本發(fā)明的變型中借助于單個(gè)氣缸調(diào)節(jié)本身來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。在這種情況下的構(gòu)思是各個(gè)單氣缸調(diào)整器的工作方式在動(dòng)態(tài)特性不夠時(shí)是有差異的，而且所屬的調(diào)節(jié)參數(shù)、也就是說(shuō)一個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)超過(guò)一個(gè)可預(yù)定的最大閾值。
在第二種按照本發(fā)明的變型中借助于一種測(cè)試功能、也就是說(shuō)借助于一種引入的干擾或者對(duì)現(xiàn)實(shí)的λ值的失調(diào)來(lái)檢測(cè)λ-探頭的動(dòng)態(tài)特性。所述測(cè)試功能可以一次性地、短時(shí)周期性地或者事件可控制地進(jìn)行。
若調(diào)節(jié)器是有效的而且每個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)的值超過(guò)可預(yù)定值，或者調(diào)節(jié)參數(shù)由于其構(gòu)造而根本不能再被加大的話(huà)，那么例如就可能超過(guò)了一個(gè)單個(gè)氣缸的調(diào)節(jié)器的可預(yù)定的最大閾值。在這種情況下λ-探頭的動(dòng)態(tài)特性考慮到單個(gè)氣缸的λ-調(diào)節(jié)的可用性而被認(rèn)為不夠。
本發(fā)明此外還涉及一種診斷裝置，它按照本發(fā)明的方法而工作。
以下參照附圖
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例還要對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，由此實(shí)施例得出了本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。唯一的附圖以一個(gè)流程圖表示了按照本發(fā)明的診斷方法的一種優(yōu)選的方案。
以下按附圖所描述的診斷路線用于識(shí)別一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)λ-探頭的可用性或者說(shuō)不可用性，該路線最好只是在具有各個(gè)調(diào)節(jié)器的單氣缸調(diào)節(jié)裝置為有效時(shí)才進(jìn)行。根據(jù)策略不同使以下所描述的測(cè)試功能一次性地或多次地進(jìn)行，并只是在測(cè)試功能有效期間對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析處理。
在所述路線開(kāi)始10之后首先在20中檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和/或發(fā)動(dòng)機(jī)載荷和/或廢氣流量。根據(jù)這些數(shù)據(jù)在步驟30里確定發(fā)動(dòng)機(jī)究竟是否處于一種適合于單氣缸調(diào)節(jié)以及因此適合于識(shí)別λ-探頭的動(dòng)態(tài)特性的工作狀態(tài)。如果不是這樣的話(huà)，那么成回環(huán)形狀又退回到路線的開(kāi)始。否則就在40中監(jiān)測(cè)各個(gè)調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)參數(shù)，并在檢測(cè)調(diào)節(jié)參數(shù)之后再在50中檢測(cè)是否至少一個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)的大小超過(guò)了一個(gè)可預(yù)定的最大閾值。若不是這樣的話(huà)，那就返回至步驟40，必要時(shí)包括有一個(gè)延遲級(jí)60。
若各個(gè)調(diào)節(jié)器的一個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)值大于一個(gè)預(yù)定的最大閾值，那就規(guī)定λ-探頭的動(dòng)態(tài)特性不夠。
在下一個(gè)步驟70里檢驗(yàn)是否有一個(gè)適合于使測(cè)試動(dòng)能有效的時(shí)刻。如果沒(méi)有的話(huà)，那就在一個(gè)回環(huán)里重復(fù)這種檢驗(yàn)70，必要時(shí)包括一個(gè)延遲級(jí)。
否則的話(huà)就開(kāi)始測(cè)試路線在80中將各個(gè)調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)參數(shù)的當(dāng)前值暫存起來(lái)。然后在90中在當(dāng)前求出的λ-值上接入一個(gè)干擾作用，并在100中觀察或檢測(cè)各個(gè)調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)參數(shù)。
接著在110中檢測(cè)所述調(diào)節(jié)器是否能夠控制干擾。若能夠控制，那么在120中在一定條件下就輸出一個(gè)正的信號(hào)，據(jù)此，探頭的動(dòng)態(tài)情況是足夠的。否則的話(huà)就認(rèn)為動(dòng)態(tài)要求沒(méi)有滿(mǎn)足并在130中給出一個(gè)相應(yīng)的負(fù)的信號(hào)。
最后在140中取消所述干擾，并用在150中所述暫存的值使各個(gè)調(diào)節(jié)器重新賦予初值。然后又接入一個(gè)干擾，如通過(guò)返回過(guò)程160所表示的那樣。
上面所述的過(guò)程或路線在一定條件下多次地進(jìn)行，以便能夠使調(diào)節(jié)參數(shù)所謂“迭代”地或者逐步地實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。
λ-探頭關(guān)于單氣缸調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)特性然后就借助于調(diào)節(jié)器函數(shù)本身和/或所描述的有效的測(cè)試功能來(lái)求出。在一種適合的行駛狀況下由于單個(gè)氣缸的燃油測(cè)量變化了先前所規(guī)定的量x，從而有目標(biāo)地使一個(gè)氣缸的λ不協(xié)調(diào)。在有效的單個(gè)氣缸調(diào)節(jié)時(shí)，這種氣缸的不協(xié)調(diào)必須表示為附加的偏置，其大小大致與單個(gè)氣缸調(diào)節(jié)的屬于它的單氣缸調(diào)節(jié)參數(shù)中的不協(xié)調(diào)相同。若得到的調(diào)節(jié)參數(shù)的變化只達(dá)到所激勵(lì)的氣缸不協(xié)調(diào)的一個(gè)部分y，那么這就意味著λ-探頭由于動(dòng)力情況的減小不再可能全面地跟蹤單個(gè)氣缸的波動(dòng)。若部分y低于一個(gè)可預(yù)定閾值z(mì)，也就是說(shuō)對(duì)廢氣來(lái)說(shuō)關(guān)系重大的剩余誤差x-z不能再調(diào)整，那么必須輸出一個(gè)誤差信號(hào)。所產(chǎn)生的廢氣的缺點(diǎn)在這種情況下就并不重要了。
若是一種合格檢驗(yàn)、也就是說(shuō)單個(gè)氣缸的λ-調(diào)節(jié)的探頭動(dòng)力學(xué)情況認(rèn)為是足夠的-因?yàn)榭梢允顾霾粎f(xié)調(diào)完全地或者幾乎完全地調(diào)整，那么由于所述的測(cè)試功能就并不產(chǎn)生廢氣損害。此外在結(jié)束之后進(jìn)行一個(gè)檢驗(yàn)，如前面所述的，使氣缸的不協(xié)調(diào)退回至起始狀態(tài)。
必須要說(shuō)明λ-探頭的動(dòng)態(tài)特性的一種例如檢測(cè)到的變化對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)控制的分析處理λ-探頭信號(hào)的其余功能并不是至關(guān)重要的，因此可以分開(kāi)來(lái)對(duì)它們進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
本發(fā)明或者可以作為硬件或者以一種控制程序的形式作為發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的一部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.用于診斷一個(gè)λ-探頭的動(dòng)態(tài)特性的方法，這種探頭臨時(shí)地運(yùn)用于單個(gè)氣缸的λ-調(diào)節(jié)，其特征在于，檢測(cè)λ-調(diào)節(jié)的至少一個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)，并與一個(gè)可預(yù)定的最大閾值進(jìn)行比較，并在超過(guò)該最大閾值時(shí)，λ-探頭的動(dòng)態(tài)特性鑒于對(duì)單個(gè)氣缸的λ-調(diào)節(jié)的可用性被評(píng)定為不足夠。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)氣缸的λ-值相差一個(gè)可預(yù)定值地進(jìn)行不協(xié)調(diào)，并且檢驗(yàn)所述相差可預(yù)定值的不協(xié)調(diào)是否反映為λ-調(diào)節(jié)的各自調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)參數(shù)中的偏置或者系數(shù)。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，檢驗(yàn)在不協(xié)調(diào)和偏置之間的差值或該差值的絕對(duì)值是否小于所述可預(yù)定的最大閾值。
4.按權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，λ-值由于單個(gè)氣缸的燃油測(cè)量的變化而不協(xié)調(diào)。
5.按權(quán)利要求2至4中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于以下步驟識(shí)別單個(gè)氣缸的λ-調(diào)節(jié)的一個(gè)適合的工作范圍；監(jiān)測(cè)各個(gè)λ-調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)參數(shù)，如果有一個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)的值超過(guò)了其最大值的話(huà)，進(jìn)行以下步驟；識(shí)別用于實(shí)施以下步驟的一個(gè)合適的時(shí)刻；對(duì)各個(gè)λ-調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行暫存；至少一個(gè)氣缸的λ-值相差所述可預(yù)定值地進(jìn)行不協(xié)調(diào)；觀察各個(gè)λ-調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)參數(shù)；確定λ-調(diào)節(jié)器是否能夠補(bǔ)償λ值的不協(xié)調(diào)，而且如果λ-調(diào)節(jié)器對(duì)此能夠的話(huà)，那么不協(xié)調(diào)就反饋，而且用暫存的調(diào)節(jié)參數(shù)使各個(gè)λ-調(diào)節(jié)器重新賦予初值，否則就輸出故障信號(hào)。
6.用于實(shí)施按照上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法的診斷裝置。
全文摘要
在一種用來(lái)診斷一種至少臨時(shí)應(yīng)用于單個(gè)氣缸的λ－調(diào)節(jié)的λ－探頭的動(dòng)態(tài)特性的方法中，按照本發(fā)明規(guī)定檢測(cè)λ－調(diào)節(jié)的至少一個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)，并與一個(gè)可預(yù)先規(guī)定的最大閾值進(jìn)行比較，并且當(dāng)超過(guò)最大閾值時(shí)，所述λ－探頭的動(dòng)態(tài)特性鑒于對(duì)單個(gè)氣缸的λ－調(diào)節(jié)的可用性被評(píng)定為不夠。
文檔編號(hào)F02D41/34GK1692218SQ200380100420
公開(kāi)日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月23日
發(fā)明者A·科林, R·戴伯特, M·戴茨, E·施奈貝爾 申請(qǐng)人:羅伯特-博希股份公司, 大眾汽車(chē)有限公司