專利名稱：用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的方法和系統(tǒng)。該方法對(duì)于包括位于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中的ー個(gè)或多個(gè)催化劑的發(fā)動(dòng)機(jī)特別有用。
背景技術(shù)：
催化劑通常與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)相連用于減少常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)排出物。催化劑可配置有不同涂層用于提高催化劑效率并減少催化劑起燃時(shí)間(例如，催化劑達(dá)到預(yù)定效率所花費(fèi)的時(shí)間量)。然而，即使使用較高性能的催化劑涂層，控制發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)入催化劑仍然很重要，否則催化劑效率會(huì)劣化。美國專利6，591，605中，可通過經(jīng)由來自時(shí)間變化信號(hào)和催化劑后氧傳感器(post catalyst oxygen sensor)的輸出的組合的反饋調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比來改善催化劑效率。然而，如果在催化劑后氧傳感器的輸出和時(shí)間變化信號(hào)之間存在誤差，則單個(gè)誤差調(diào)節(jié)項(xiàng)同時(shí)解決振幅、相位和頻率的誤差。結(jié)果，為了催化劑后氧傳感器輸出的相位誤差而調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比可能引起催化劑后氧傳感器輸出在振幅和/或頻率上的不希望的擾動(dòng)。因此，在ー些エ況期間，使得催化劑后氧傳感器的輸出與時(shí)間變化信號(hào)一致可能比較困難。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述缺點(diǎn)并已經(jīng)開發(fā)出用于改善發(fā)動(dòng)機(jī)空氣-燃料控制的方法。本發(fā)明的一個(gè)示例包括一種用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比的方法，其包括經(jīng)由頻率調(diào)節(jié)和占空比調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的空燃比，頻率和占空比調(diào)節(jié)基于從位于催化劑下游的氧傳感器中獲得的信號(hào)的占空比和頻率。通過經(jīng)由頻率和占空比調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)供給發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比，可使得催化劑后氧傳感器的輸出以更快的速率與需求的響應(yīng)一致(converge to a desired response)。特別地，當(dāng)針對(duì)催化劑后氧傳感器輸出和預(yù)定信號(hào)之間的頻率誤差和/或占空比誤差對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比做出各自調(diào)節(jié)時(shí)，可補(bǔ)償誤差而對(duì)于其他信號(hào)屬性有較小的影響。本發(fā)明可提供幾個(gè)優(yōu)勢(shì)。具體地，該方法可改善催化劑轉(zhuǎn)化效率。另外，由于可獨(dú)立于頻率誤差對(duì)占空比誤差進(jìn)行補(bǔ)償，所以該方法可提供更穩(wěn)定的車輛排放物。進(jìn)ー步地，該方法提供了可用于超出基本發(fā)動(dòng)機(jī)エ況的寬范圍エ況的占空比和頻率調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)參照需求的催化劑后氧傳感器電壓的氧傳感器的輸出電壓確定第二占空比。根據(jù)本發(fā)明另ー個(gè)實(shí)施例，響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)エ況調(diào)節(jié)需求的催化劑后氧傳感器電壓。根據(jù)本發(fā)明另ー個(gè)實(shí)施例，響應(yīng)于催化劑エ況調(diào)節(jié)需求的催化劑后氧傳感器電壓。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速増加而增加第二頻率。根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的系統(tǒng)，包括位于發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣通道中的第一氧傳感器；位于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣通道中的催化劑；位于排氣通道中催化劑下游的第二氧傳感器；和控制器，所述控制器配置用于響應(yīng)于第二氧傳感器的輸出的占空比和頻率調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比，第二氧傳感器的輸出的占空比和頻率基于需求的催化劑后氧傳感器電壓。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，系統(tǒng)進(jìn)一歩包括位于排氣系統(tǒng)中的微粒過濾器。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，控制器進(jìn)ー步配置用于基于發(fā)動(dòng)機(jī)エ況調(diào)節(jié)需求的催化劑后氧傳感器電壓。根據(jù)本發(fā)明另ー個(gè)實(shí)施例，控制器進(jìn)ー步配置用于響應(yīng)于增加發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷而増加需求的催化劑后氧傳感器電壓。根據(jù)本發(fā)明另ー個(gè)實(shí)施例，控制器進(jìn)ー步配置用于不響應(yīng)于第二氧傳感器調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣-燃料的第一模式和響應(yīng)于第二氧傳感器調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣-燃料的第二模式。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，第二模式為閉環(huán)燃料控制模式，且控制器進(jìn)ー步配置用于響應(yīng)于第二氧傳感器且響應(yīng)于催化劑的溫度延遲調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比。上述優(yōu)勢(shì)和其他優(yōu)勢(shì)，以及本發(fā)明的特征在下面単獨(dú)參考具體實(shí)施方式
或者結(jié)合附圖后將變得顯而易見。應(yīng)該理解，提供上述簡要說明用于以簡化形式介紹將在詳細(xì)說明部分進(jìn)ー步描述的一系列概念。并不意味著確定本權(quán)利要求主題的關(guān)鍵或者重要特征，保護(hù)范圍由具體說明部分后面的權(quán)利要求唯一地確定。另外，權(quán)利要求主題不限于解決上述或者在本說明書任何部分提及的缺點(diǎn)的實(shí)施。


在此描述的優(yōu)勢(shì)通過單獨(dú)閱讀實(shí)施例的示例(在此稱為具體實(shí)施方式
)或者參考附圖將變得更加容易理解，其中圖I為發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖；圖2顯示了空氣-燃料控制系統(tǒng)的框圖；圖3為用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的相關(guān)信號(hào)的示例圖表；以及圖4為示例發(fā)動(dòng)機(jī)空氣-燃料控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。在一個(gè)非限制性的示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可配置為圖I中說明的系統(tǒng)的一部分。可經(jīng)由圖2中說明的控制器調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。圖I中的系統(tǒng)和圖2中的控制器可以組合以提供圖3中說明的信號(hào)。圖3中的信號(hào)顯示了怎樣調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣燃料以及如何從催化劑后氧傳感器的輸出獲得占空比和頻率信息。圖4顯示了經(jīng)由圖I中說明的控制器的可執(zhí)行指令調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的方法。現(xiàn)在參考圖1，通過電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12來控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10(包括多個(gè)汽缸，圖I中顯示了一個(gè)汽缸)。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括燃燒室30和汽缸壁32，活塞36位于其中且與曲軸40相連。燃燒室30顯示為通過對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣門52和排氣門54與進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48連通。各個(gè)進(jìn)氣門和排氣門可由進(jìn)氣凸輪51和排氣凸輪53運(yùn)轉(zhuǎn)?？商娲兀M(jìn)氣門和排氣門中的一個(gè)或多個(gè)可由機(jī)電控制的閥線圈和電樞總成運(yùn)轉(zhuǎn)。可通過進(jìn)氣凸輪傳感器55確定進(jìn)氣凸輪51的位置。可通過排氣凸輪傳感器57確定排氣凸輪53的位置。燃料噴射器66顯示為位于直接噴射燃料進(jìn)入汽缸30 (本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員已知為直接噴射)的位置。可替代地，燃料可直接噴射至進(jìn)氣道(本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員已知為進(jìn)氣道噴射)。燃料噴射器66與來自控制器12的F 信號(hào)的脈沖寬度成比例地輸送液體燃料。燃料通過包括燃料箱、燃料泵和燃料軌道(未顯示)的燃料系統(tǒng)(未顯示)輸送至燃料噴射器66。從響應(yīng)控制器12的驅(qū)動(dòng)器68提供運(yùn)行電流至燃料噴射器66。另外，進(jìn)氣歧管44顯示為與可選的電子節(jié)氣門62相連通，電子節(jié)氣門調(diào)節(jié)節(jié)流板64的位置以控制從進(jìn)氣ロ42至進(jìn)氣歧管44的氣流。在一個(gè)示例中，可以使用低壓直接噴射系統(tǒng)，其中燃料壓カ可被提高至大約20-30巴。可替代地，可以利用高壓雙級(jí)燃料系統(tǒng)以產(chǎn)生更高的燃料壓力。無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)88響應(yīng)于控制器12通過火花塞92向燃燒室30提供點(diǎn)火火花。通用或?qū)捰蚺艢庋?UEGO)傳感器126顯示為連接至催化轉(zhuǎn)化器72上游的排氣歧管48?？商娲?，雙態(tài)排氣氧傳感器可以代替UEGO傳感器126。加熱型排氣氧(HEGO)傳感器82顯示為位于UEGO傳感器126下游。在其他示例中，UEGO傳感器可以替代HEGO傳感器82。微粒過濾器70配置為存儲(chǔ)用于后續(xù)氧化的微粒物質(zhì)。在一些示例中，微粒過濾器可由多孔基材構(gòu)成。催化轉(zhuǎn)化器72顯示為位于微粒過濾器70下游且在一個(gè)示例中可以包括多個(gè)催化劑塊。在另ー示例中，可使用多個(gè)排放控制裝置，每個(gè)排放控制裝置均帶有多個(gè)催化劑塊。在一個(gè)示例中，催化轉(zhuǎn)化器72可為三元催化劑。在其他示例中，催化轉(zhuǎn)化器72可位于微粒過濾器70上游。圖I中控制器12顯示為常規(guī)的微型計(jì)算機(jī)，包括微處理器単元102、輸入/輸出端ロ 104、只讀存儲(chǔ)器106、隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器108、不失效存儲(chǔ)器(keep alive memory) 110、和常規(guī)數(shù)據(jù)總線?？刂破?2顯示為從連接至發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器接收多個(gè)信號(hào)，除了前述信號(hào)之外還包括來自連接至冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)；連接至加速踏板130用于感應(yīng)腳132施加的力的位置傳感器134 ;來自連接至進(jìn)氣歧管44的壓カ傳感器122的發(fā)動(dòng)機(jī)歧管壓力(MAP)測(cè)量值；來自感應(yīng)曲軸40位置的霍爾效應(yīng)傳感器118的發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器；來自傳感器120的進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣質(zhì)量測(cè)量值；以及來自傳感器58的節(jié)氣門位置測(cè)量值。也可感測(cè)(未顯示傳感器)大氣壓供控制器12處理。在本發(fā)明的優(yōu)選方面，發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器118在曲軸每次轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等間隔的脈沖，根據(jù)其可確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)。在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可與混合動(dòng)カ車輛中的電機(jī)/電池系統(tǒng)相連?；旌蟿?dòng)カ車輛可具有并聯(lián)配置、串聯(lián)配置或者其變形或組合。另外，在一些實(shí)施例中，可采用其他發(fā)動(dòng)機(jī)配置，例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，發(fā)動(dòng)機(jī)10中的各個(gè)汽缸通常經(jīng)歷四沖程循環(huán)該循環(huán)包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程、和排氣沖程?？傮w上，在進(jìn)氣沖程期間，排氣門54關(guān)閉而進(jìn)氣門52打開。空氣通過進(jìn)氣歧管44導(dǎo)入燃燒室30，而活塞36移動(dòng)至汽缸底部以便增加燃燒室30內(nèi)的容積?；钊?6的位置在汽缸底部附近，并且在此沖程的最后(例如，當(dāng)燃燒室30處于其最大容量吋)通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為下止點(diǎn)(BDC)。在壓縮沖程期間，進(jìn)氣門52與排氣門54關(guān)閉?；钊?6朝汽缸蓋移動(dòng)以便在燃燒室30內(nèi)壓縮空氣?；钊?6在此沖程最后且最接近汽缸蓋的位置(例如，當(dāng)燃燒室30處于其最小容量吋)通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為上止點(diǎn)(TDC)。在接下來被稱為噴射的過程中，燃料被導(dǎo)入燃燒室。在接下來被稱為點(diǎn)火的過程中，噴射的燃料可通過已知點(diǎn)火方式(例如火花塞92)點(diǎn)火導(dǎo)致燃燒。在膨脹沖程期間，膨脹的氣體推動(dòng)活塞36回到BDC。曲軸40將活塞運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)扭矩。最終，在排氣沖程期間，排氣門54打開以將燃燒的空氣燃料混合物釋放至排氣歧管48，而活塞則返回TDC。請(qǐng)注意，上文僅顯示為示例，進(jìn)氣門和排氣門打開和/或關(guān)閉正時(shí)可變化以便例如提供正氣門重疊或負(fù)氣門重疊、延遲進(jìn)氣門關(guān)閉、或多種其它示例?，F(xiàn)在參考圖2，顯示了空氣-燃料控制系統(tǒng)的框圖。在202處，控制系統(tǒng)200確定了基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。在一個(gè)示例中，基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比存儲(chǔ)在由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷索引的表中。該表包含經(jīng)驗(yàn)確定的適用于不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的空燃比。可為發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)節(jié)從表中獲得的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較低時(shí)，可以富化(richen)基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比以補(bǔ)償較低的燃料揮發(fā)性。另外，可為不同的燃料類型調(diào)節(jié)基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。例如，對(duì)于汽油，發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)的基礎(chǔ)空燃比可為14. 6 1，而對(duì)于汽油/醇燃料混合物，基礎(chǔ)空燃比可為12. I I。從202處獲得的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比被引至相加點(diǎn)220。在204處，控制系統(tǒng)200確定用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。在一個(gè)示例 中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷索引兩個(gè)表格。第一表格包括用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比以激活催化劑的不同頻率。第二表格包括用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的不同占空比。第一表格和第二表格的輸出的組合為具有頻率和占空比的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣-燃料調(diào)制信號(hào)。例如，如圖3顯示，在60%富(rich)占空比下為0. 7Hz，其中該占空比為空氣-燃料調(diào)制信號(hào)的富(rich)部分?？梢詾榇呋瘎囟群腿剂项愋瓦M(jìn)一步調(diào)節(jié)用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。在一個(gè)示例中，隨著催化劑溫度降低，増加頻率并降低或者減小占空比中的富部分。較高的頻率和較低或減小的占空比富部分解決了當(dāng)催化劑較冷時(shí)較少可用的氧氣存儲(chǔ)可用性。還可以為微粒過濾器即將發(fā)生的或者正在進(jìn)行的再生而調(diào)節(jié)用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。在一個(gè)示例中，可以響應(yīng)于用于即將發(fā)生微粒過濾器再生的請(qǐng)求而增加占空比的稀部分。例如，如果確定應(yīng)該通過氧化微粒過濾器保持的煙粒來再生微粒過濾器，可以調(diào)節(jié)用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的稀(lean，或稀燃)部分至増加的稀占空比(例如75%稀占空比)。通過稀化用于催化劑激活的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比，可在富和稀排氣之間循環(huán)催化劑(甚至在再生期間當(dāng)微粒過濾器正消耗排氣中的氧氣時(shí))以提供有效率的催化劑運(yùn)行。一旦微粒過濾器再生完成，通過增加用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的占空比的富部分可富化用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止之前，可以以增加的占空比富部分使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)定時(shí)間量。另外，還可以為自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止/起動(dòng)狀況調(diào)節(jié)用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛エ況使得將發(fā)起或者預(yù)期自動(dòng)停止，用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比可増加富占空比以便減少在發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止之前存儲(chǔ)在催化劑中的氧氣量。通過在發(fā)動(dòng)機(jī)停止之前減少存儲(chǔ)在催化劑中的氧氣量，可以允許催化劑處于更佳狀況用于發(fā)動(dòng)機(jī)重新啟動(dòng)，這是因?yàn)榇呋瘎]有充滿氧氣。在一些示例中，也可調(diào)節(jié)用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的振幅并且該振幅可從由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷索引的表格中查詢。用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比從204中被引至相加點(diǎn)240和245處。在一個(gè)示例中，用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比包括頻率和占空比。在另ー個(gè)示例中，用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比包括頻率、振幅和占空比。
在206處，控制系統(tǒng)200確定來自一個(gè)或多個(gè)催化劑后氧傳感器的反饋用于糾正用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。在一個(gè)示例中，可以從圖3描述的催化劑后氧傳感器的輸出確定頻率、占空比和振幅。這樣，催化劑后氧傳感器提供反饋用于糾正用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的頻率、占空比和振幅的變動(dòng)。從206處的輸出被引至相加點(diǎn)245。
在相加點(diǎn)245處，從用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比中減去用于催化劑激活的測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的頻率、占空比和振幅以提供發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比催化劑激活頻率、占空比和振幅的誤差項(xiàng)。每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比催化劑激活頻率、占空比和振幅誤差與在210處的増益相乗。該增益可以為包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和催化劑溫度的ー個(gè)或多個(gè)變量的函數(shù)。該增益可以為線性或者非線性的。在相加點(diǎn)240處，用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比被加至對(duì)用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的誤差調(diào)節(jié)中。因此，取決于基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的誤差調(diào)節(jié)，増加或者減小用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。特別地，在相加點(diǎn)240處，經(jīng)由源自在206處確認(rèn)催化劑激活的用于振幅、頻率和占空比的誤差項(xiàng)而修改用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的振幅、頻率和占空比。在相加點(diǎn)220處，基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比被加至調(diào)節(jié)后的用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。相加點(diǎn)220處的輸出為由頻率、振幅、占空比和DC補(bǔ)償確定的需求的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。在相加點(diǎn)220處的輸出被引導(dǎo)至209處和相加點(diǎn)230處。在209處，提供發(fā)動(dòng)機(jī)模型使得在相加點(diǎn)250處可以使得需求的和實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)被校準(zhǔn)。發(fā)動(dòng)機(jī)模型209的輸出被引至相加點(diǎn)250。在相加點(diǎn)250處，由所需求的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比得到的模擬發(fā)動(dòng)機(jī)輸出減去根據(jù)氧傳感器的輸出確定的測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比以提供發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比誤差。發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比誤差被引至増益208處，其中發(fā)動(dòng)機(jī)空氣-燃料誤差與増益相乗。該增益可以為線性或者非線性的并且可以為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和催化劑溫度的函數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷提供了穿過催化劑的質(zhì)量流率的指示。增益輸出208被引至相加點(diǎn)230處。在相加點(diǎn)230處，需求的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比和需求的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比誤差相加以提供指令發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比?？梢越?jīng)由燃料噴射器和/或節(jié)氣門調(diào)節(jié)輸出指令發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。在ー個(gè)示例中，通過增加燃料脈沖寬度而富化發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比?？梢酝ㄟ^減小燃料脈沖寬度而稀化發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。可以根據(jù)希望的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩需求確定發(fā)動(dòng)機(jī)空氣量，且進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣質(zhì)量可以除以需求空燃比以提供將噴射入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料量。在其他示例中，可以用發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比取代入值。發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比經(jīng)由調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門和調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射器的組合輸出至發(fā)動(dòng)機(jī)10。發(fā)動(dòng)機(jī)10燃燒噴射燃料并將排氣輸出至催化劑72。排氣氧含量反饋至相加點(diǎn)250和206以提供發(fā)動(dòng)機(jī)空氣-燃料或者\(yùn)反饋。因此，圖I和圖2的系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比，其包括位于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道的第一氧傳感器；位于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道的催化劑；位于催化劑下游的排氣通道中的第二氧傳感器；以及控制器，控制器配置用于響應(yīng)于第二氧傳感器的占空比和頻率輸出調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比，而第二氧傳感器的占空比和頻率輸出基于需求的催化劑后氧傳感器電壓。該系統(tǒng)進(jìn)一歩包括位于排氣系統(tǒng)中的微粒過濾器。系統(tǒng)進(jìn)一歩包括額外的控制器指令以基于發(fā)動(dòng)機(jī)エ況調(diào)節(jié)需求的催化劑后氧傳感器電壓。系統(tǒng)還包括額外的控制器指令用于響應(yīng)于増加發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷而增加需求的催化劑后氧傳感器電壓。系統(tǒng)進(jìn)一歩包括額外的控制器指令用于不響應(yīng)于第二氧傳感器調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的第一模式以及響應(yīng)于第二氧傳感器調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的第二模式。系統(tǒng)還包括第二模式為閉環(huán)燃料控制模式的情形，且進(jìn)一歩包含額外的控制器指令用于響應(yīng)于第二氧傳感器且響應(yīng)于催化劑的溫度延遲調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比?，F(xiàn)在參考圖3，顯示了用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的相關(guān)信號(hào)圖表?？梢酝ㄟ^圖I的系統(tǒng)和圖2和圖4的方法提供圖3的信號(hào)。圖3中從頂部起第一幅圖為需求的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比相對(duì)時(shí)間的圖示。Y軸代表需求的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。X軸代表時(shí)間，時(shí)間從圖左至右増加。線302代表化學(xué)計(jì)量空燃比。高于線302代表稀エ況而低于線302代表富エ況。在此示例中，基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比為化學(xué)計(jì)量空燃比(例如，對(duì)于汽油為14.6)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以近化學(xué)計(jì)量空氣-燃料混合物(mixture) 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)排放物可有效地轉(zhuǎn)化為H2O和CO2。從圖3上面起第二幅圖顯示了示例稀偏置信號(hào)(lean bias signal) 304?；瘜W(xué)計(jì)量空氣-燃料混合物處于信號(hào)304的高和低部分之間的一半處。信號(hào)304為稀偏置因?yàn)槠渚哂懈哂诨蛘呦∮诨瘜W(xué)計(jì)量空氣-燃料混合物的更大比例的信號(hào)。圖3從上算起第三幅圖顯示了示例富偏置信號(hào)(rich bias signal) 306。類似于第二幅圖，化學(xué)計(jì)量空氣-燃料混合物處于信號(hào)306的高和低部分之間的一半處。信號(hào)306為富偏置，因?yàn)槠渚哂械陀诨蛘吒挥诨瘜W(xué)計(jì)量空氣-燃料混合物的更大比例的信號(hào)。因此，可以從第二和第三幅圖中觀察出，富或稀空氣-燃料混合物偏置可以并入具有恒定頻率的信號(hào)。在一些示例中，還可以通過增加該信號(hào)的富或者稀振幅而增加富或者稀燃料偏置。圖3中從頂部起第四幅圖顯示了來自圖3中從頂部起第一幅圖的需求基礎(chǔ)空燃比和圖3最頂部起第三幅圖的富偏置的和。Y軸代表發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。X軸代表時(shí)間且時(shí)間從圖左至右増加。注意圖示的信號(hào)307在化學(xué)計(jì)量空燃比附近振蕩且更大部分時(shí)間處于低水平。這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比通過可選地供應(yīng)氧氣和氧化劑至催化劑可改善催化劑的效率。圖3中從上起第五幅圖顯示了示例需求的平均催化劑后HEGO電壓(postcatalyst HEGO voltage) 0 Y軸代表催化劑后HEGO電壓而X軸代表時(shí)間。時(shí)間從圖左側(cè)開始且向圖右側(cè)増加。在此示例中，線308代表0. 6伏的恒定需求的催化劑后HEGO控制設(shè)置(control setting)。在其他示例中，需求催化劑后HEGO電壓可隨著發(fā)動(dòng)機(jī)和/或催化劑エ況改變且可包含滯后現(xiàn)象。圖3頂部起第六幅圖顯示了相對(duì)于需求的平均催化劑后HEGO控制設(shè)置308的催化劑后ffiGO傳感器309的電壓輸出。Y軸代表催化劑后HEGO電壓且X軸代表時(shí)間。時(shí)間從圖左側(cè)向右側(cè)增加。圖3上方起第七幅圖顯示了處理后的催化劑后HEGO電壓。Y軸代表相對(duì)于需求的平均催化劑后ffiGO控制設(shè)置的HEGO狀態(tài)。X軸代表時(shí)間且時(shí)間從圖左側(cè)向右側(cè)增加。高信號(hào)指示了相對(duì)于需求的平均催化劑后ffiGO控制設(shè)置的富HEGO信號(hào)而低信號(hào)指示了相對(duì)于需求的平均催化劑后ffiGO控制設(shè)置的稀HEGO信號(hào)。第六和第七幅圖相關(guān)聯(lián)，其中第六幅圖的信號(hào)是第七幅圖的信號(hào)的基礎(chǔ)。在催化劑后HEGO傳感器信號(hào)309與需求的平均催化劑后HEGO控制設(shè)置308交錯(cuò)之前的時(shí)間，HEGO傳感器信號(hào)高于需求的平均催化劑后ffiGO控制設(shè)置且指示了在廢氣組分方面相對(duì)需求的平均催化劑后ffiGO控制設(shè)置的富況。在催化劑后HEGO傳感器信號(hào)309與需求的平均催化劑后HEGO控制設(shè)置交錯(cuò)以后，催化劑后HEGO傳感器信號(hào)309相對(duì)于需求的平均催化劑后HEGO控制設(shè)置為稀。催化劑后HEGO傳感器信號(hào)309在320、322和324處與需求催化劑后HEGO控制設(shè)置相交。在毎次閾值交錯(cuò)處，處理后的催化劑后ffiGO電壓電平會(huì)變化。例如，在320處的閾值交錯(cuò)對(duì)應(yīng)于340處的電平轉(zhuǎn)換。類似地，在322和324處的閾值交錯(cuò)對(duì)應(yīng)于342和344處的電平轉(zhuǎn)換。當(dāng)催化劑后ffiGO信號(hào)309比需求的平均催化劑后HEGO控制設(shè)置308富吋，處理后的催化劑后HEGO信號(hào)指示富況。當(dāng)催化劑后HEGO信號(hào)309比需求的平均催化劑后HEGO控制設(shè)置308稀時(shí)，處理后的催化劑后HEGO信號(hào)指示稀況。可以通過測(cè)量處理后的催化劑后ffiGO邊緣之間的時(shí)間而確定HEGO信號(hào)周期。例如，箭頭360指示了處理后的催化劑后HEGO電壓的高邊緣之間的時(shí)間，或者處理后的催化劑后HEGO信號(hào)的周期。根據(jù)該周 期可以確定關(guān)于需求的平均催化劑后ffiGO設(shè)置308的催化劑后HEGO信號(hào)309的頻率。經(jīng)測(cè)量指引段(leader)362的時(shí)間可確定處理后的催化劑后HEGO電壓的富占空比部分。并且，通過由箭頭360代表的時(shí)間和由箭頭362的代表的時(shí)間的比例可以確定富占空比。還應(yīng)當(dāng)注意可以在每次閾值交錯(cuò)之間提供相對(duì)于需求的平均催化劑后HEGO的HEGO信號(hào)309的振幅。在一個(gè)示例中，當(dāng)HEGO信號(hào)309指示需求的平均催化劑后HEGO控制設(shè)置的富況時(shí)，在ffiGO傳感器信號(hào)309和需求的平均催化劑后HEGO控制設(shè)置308之間的最高HEGO電壓可以輸出為HEGO富側(cè)振幅(rich side amplitude)。類似地，當(dāng)HEGO信號(hào)309指示需求的平均催化劑后HEGO控制設(shè)置的稀況時(shí)，在HEGO傳感器信號(hào)309和需求的平均催化劑后HEGO控制設(shè)置308之間的最低HEGO電壓可以輸出為HEGO稀側(cè)振幅(leanside amplitude)。這樣，可經(jīng)催化劑后HEGO信號(hào)309和需求的平均催化劑后HEGO控制設(shè)置308而 測(cè)量用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。進(jìn)ー步地，可以從催化劑后HEGO信號(hào)309中得到用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的頻率、占空比和振幅?，F(xiàn)參考圖4，顯示了示例發(fā)動(dòng)機(jī)空氣-燃料控制方法的流程圖?？筛鶕?jù)圖I中控制器12的指令執(zhí)行圖4的方法。在402處，方法400判斷是否開啟閉環(huán)燃料控制。在一個(gè)示例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到預(yù)定溫度之后或者發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)停止后運(yùn)轉(zhuǎn)了預(yù)定量的時(shí)間之后，可開始閉環(huán)燃料控制。如果方法400判斷存在進(jìn)入閉環(huán)燃料控制的條件，方法400前進(jìn)至404處。在404處，方法400確定需求發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比和用于催化劑激活的需求基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。在一個(gè)示例中，基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比存儲(chǔ)在由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷索引的表格中。表格包含適用于不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的由經(jīng)驗(yàn)確定的空燃比。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷可以為確定穿過催化劑的排氣流率的基礎(chǔ)。因此，需求發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比和用于催化劑激活的需求基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比可響應(yīng)穿過催化劑的排氣流率?？梢詾榘l(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)節(jié)從表格中獲得的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。類似地，可以確定用于催化劑激活的需求的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。在一個(gè)示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷索引兩個(gè)表格。第一表格包含了用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比以激活催化劑的不同頻率。第二表格包括用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的不同占空比。第一表格和第二表格的輸出的組合為具有頻率和占空比的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣-燃料調(diào)制信號(hào)。可進(jìn)ー步為催化劑溫度和燃料類型調(diào)節(jié)用于催化劑激活的需求的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。在一個(gè)示例中，隨著催化劑溫度降低而增加用于催化劑激活頻率的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比并且減小占空比。更高的頻率和更低的占空比解決了催化劑較冷時(shí)的較少的可用氧氣存儲(chǔ)。在一些示例中，需求的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的頻率高于用于催化劑激活的需求的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣燃料比的頻率。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的不同部分在不同時(shí)間可需求不同頻率。例如，在冷起動(dòng)期間，需求的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比和用于催化劑激活的需求發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比可具有相同的頻率請(qǐng)求。在較高的催化劑溫度下，當(dāng)氧氣存儲(chǔ)可用時(shí)，用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的頻率可低于需求的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的頻率?？蔀槲⒘＿^濾器再生和預(yù)期的發(fā)動(dòng)機(jī)停止和起動(dòng)提供針對(duì)用于催化劑激活的需求基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的額外調(diào)節(jié)。在一個(gè)示例中，可以響應(yīng)于微粒過濾器即將發(fā)生的再生而增加占空比的稀部分。因此，可以在微粒過濾器再生開始之前調(diào)節(jié)催化劑狀態(tài)使得在微粒過濾器再生期間改善催化劑轉(zhuǎn)化效率。另外，在微粒過濾器再生期間可以増加用于催化劑激活的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的占空比的稀部分以促進(jìn)催化劑效率和微粒過濾器中的微粒物質(zhì) 的氧化。在其他示例中，還可以響應(yīng)于微粒過濾器再生調(diào)節(jié)用于催化劑激活的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的頻率和/或振幅。在又一個(gè)示例中，可以響應(yīng)于自動(dòng)起動(dòng)或停止發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，駕駛員沒有采取具體動(dòng)作停止發(fā)動(dòng)機(jī)；駕駛員可施加制動(dòng)或者釋放加速器踏板但是駕駛員未通過僅意圖停止發(fā)動(dòng)機(jī)的開關(guān)或者指令積極請(qǐng)求發(fā)動(dòng)機(jī)停止)的請(qǐng)求調(diào)節(jié)頻率和占空比。在一個(gè)示例中，響應(yīng)于自動(dòng)請(qǐng)求停止發(fā)動(dòng)機(jī)而增加占空比的富部分。在駕駛員要求發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間不會(huì)采取這樣的動(dòng)作。在確定需求發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比和用于催化劑激活的需求基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比之后方法400前進(jìn)至406處。在406處，方法400更新需求發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比和用于催化劑激活的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。方法400訪問在方法400先前執(zhí)行期間根據(jù)催化劑后氧傳感器確定的催化劑激活信息。例如，來自412處的催化劑激活信息被用于更新用于催化劑激活的需求發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。在一個(gè)示例中，從用于催化劑激活的需求基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的需求頻率、占空比和振幅中減去經(jīng)催化劑后氧傳感器確定的頻率、占空比和振幅以提供發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的誤差項(xiàng)用于催化劑激活頻率、占空比和振幅。誤差項(xiàng)被乘以增益然后加至基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比和用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。在更新基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比和用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比之后方法400前進(jìn)至408處。在408處，基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比和用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比被輸出至發(fā)動(dòng)機(jī)。在一個(gè)示例中，流入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣質(zhì)量除以基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比和用于催化劑激活的基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比之和以確定將噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的燃料質(zhì)量。燃料質(zhì)量被轉(zhuǎn)換為燃料噴射器開啟時(shí)間而發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射器在該開啟時(shí)間激活。這樣，可調(diào)節(jié)提供至發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣燃料。從而，用于催化劑激活的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的頻率、占空比和振幅中的每個(gè)都可以獨(dú)立于其他參數(shù)而調(diào)節(jié)。在發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比輸出之后，方法400前進(jìn)至410處。在410處,讀出發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中的氧傳感器的輸出電壓。在ー個(gè)不例中，氧傳感器位于如圖I所示的位置?？苫诎l(fā)動(dòng)機(jī)位置或者基于時(shí)間間隔而對(duì)氧傳感器電壓進(jìn)行采樣。在一些エ況下，可以延遲氧傳感器的讀取直至滿足預(yù)定條件以便延遲用于催化劑激活的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)催化劑和氧傳感器較冷時(shí)，氧傳感器可不進(jìn)行讀數(shù)直至氧傳感器達(dá)到預(yù)定溫度。在確定排氣氧傳感器的輸出電壓之后，方法400前進(jìn)至412處。在412處，方法400確定用于糾正用于催化劑激活的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的催化劑激活反饋。在一個(gè)示例中，經(jīng)由處理位于催化劑下游的氧傳感器的輸出而確定催化劑激活。如果氧傳感器的輸出電壓高于需求催化劑后氧傳感器電壓，處理后的氧傳感器電壓信號(hào)指示富況(rich condition)。如果氧傳感器的輸出電壓低于需求的催化劑后氧傳感器電壓,處理后的氧傳感器電壓信號(hào)指示稀況(lean condition)。在富況或稀況之間的時(shí)間可用于確定催化劑中用于催化劑激活的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣燃料比的頻率。ffiGO傳感器富于或者稀于需求平均催化劑后ffiGO控制設(shè)置的時(shí)間為用于確定催化劑激活的富或者稀占空比的基礎(chǔ)。圖3的描述提供了示例信號(hào)以及用于確定催化劑激活的占空比、頻率和振幅來糾正催化劑激活的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的程序。在根據(jù)催化劑后氧傳感器確定催化劑激活的反饋后，方法400前進(jìn)至414處。
在414處，確定催化劑激活誤差。在一個(gè)示例中，通過從需求發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比和用于催化劑激活的需求發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比中減去412處確定的催化劑激活的反饋確定催化劑激活誤差。例如，可以根據(jù) PCHEG0_DC_Err = Desired_PCHS_DC-PCHEGO_DC_avg 來確定占空比誤差，其中PCHEG0_DC_Err為催化劑后HEGO占空比誤差，Desired_PCHS_DC為需求催化劑后HEGO占空比，且PCHEG0_DC_avg為在時(shí)間間隔或者發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)間隔期間的富或者稀占空比的平均值。類似地，可以根據(jù) PCHEG0_Frq_Err = Desired_PCHS_Frq_PCHEGO_Frq_avg 來確定頻率誤差，其中PCHEG0_Frq_Err為催化劑后HEGO頻率誤差，Desired_PCHS_Frq為需求的催化劑后ffiGO頻率，且PCHEG0_Frq_avg為時(shí)間間隔或者發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)間隔期間的平均催化劑激活頻率。當(dāng)方法400后續(xù)再次執(zhí)行時(shí)，在406處，方法400利用在414處確定的誤差參數(shù)。在確定催化劑激活誤差之后，方法400退出。這樣，來自催化劑后氧傳感器的信息為糾正用于催化劑激活的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的基礎(chǔ)。方法400提供了對(duì)用于催化劑激活的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的占空比、頻率和振幅的對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)。這樣，方法400分離并調(diào)節(jié)用于催化劑激活的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的占空比、頻率和振幅。因此，方法400提供用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比，包括基于從位于催化劑下游的氧傳感器獲得的占空比和頻率調(diào)節(jié)應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的空燃比的頻率和占空比。這樣，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比以在催化劑中激活更高的轉(zhuǎn)化效率。方法進(jìn)ー步包括經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)供給氣體氧氣濃度調(diào)節(jié)應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的空燃比，并且可以隨著催化劑劣化的増加和氧氣存儲(chǔ)容量的減小而減小應(yīng)用至發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的空氣-燃料的振幅以及占空比。在一個(gè)示例中，方法包括當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒汽油時(shí)對(duì)從位于催化劑下游的氧傳感器中獲得的信號(hào)的占空比應(yīng)用第一增益，以及當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒醇類或者汽油和醇類的混合物時(shí)對(duì)從位于催化劑下游的氧傳感器獲得的信號(hào)的占空比應(yīng)用第二増益。方法還包括當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒汽油時(shí)對(duì)從位于催化劑下游的氧傳感器中獲得的信號(hào)的頻率應(yīng)用第一増益，且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒醇類或者醇類和汽油的混合物時(shí)對(duì)從位于催化劑下游的氧傳感器中獲得的信號(hào)的頻率應(yīng)用第二増益。該方法還包括根據(jù)需求占空比、需求頻率以及從位于催化劑下游的氧傳感器中獲得的信號(hào)的占空比和頻率確定占空比誤差和需求頻率誤差。該方法還包括響應(yīng)于催化劑溫度調(diào)節(jié)需求占空比和需求頻率。該方法進(jìn)ー步包括響應(yīng)于穿過催化劑的流率調(diào)節(jié)需求占空比和需求頻率。在另ー個(gè)示例中，方法400提供用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的方法，其包括以第一占空比和第一頻率為發(fā)動(dòng)機(jī)提供空氣-燃料；并經(jīng)由第二頻率和第二占空比調(diào)節(jié)第一占空比和第一頻率，第二頻率低于第一頻率，第二占空比響應(yīng)于位于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中的催化劑下游的氧傳感器的輸出。該方法包括基于需求的催化劑后占空比(post catalyst dutycycle)和第二占空比之間的誤差調(diào)節(jié)第一占空比。該方法還包括響應(yīng)于微粒過濾器的狀態(tài)調(diào)節(jié)需求催化劑后占空比。該方法還包括根據(jù)參照需求的催化劑后氧傳感器電壓的氧傳感器電壓輸出確定第二占空比。該方法包括響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)エ況調(diào)節(jié)需求的催化劑后氧傳感器電壓。該方法還包括響應(yīng)于催化劑エ況調(diào)節(jié)需求的催化劑后氧傳感器電壓。該方法包括隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加而增加第二頻率。本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，圖4中描述的程序可代表任意數(shù)目的處理策略(例如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等)中的ー個(gè)或多個(gè)。這樣，可以以所說明的順序執(zhí)行、并列執(zhí)行所說明的多個(gè)步驟或功能，或者在某些情況下可以有所省略。類似地，處理順序并不是達(dá)到在此描述的目的、特征和優(yōu)勢(shì)所必需的，而是提供用于易于說明和描述。盡管沒有明確說明，本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到取決于使用的特定策略可以重復(fù)執(zhí)行描述的步驟或者功能中的ー個(gè)或多個(gè)。此處作為說明書的總結(jié)。本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員通過閱讀本申請(qǐng)，可產(chǎn)生多個(gè)替代或者修改方式而不會(huì)背離本說明書的精神和范圍。例如，以天然氣、汽油、柴油或者替代燃料運(yùn)轉(zhuǎn)的13、14、I5、V6、V8、VlO和V12發(fā)動(dòng)機(jī)可利用本發(fā)明來獲得優(yōu)勢(shì)。權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的方法，包括 基于從位于催化劑下游的氧傳感器中獲得的占空比和頻率調(diào)節(jié)應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的空燃比的頻率和占空比。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，進(jìn)一步包括經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣氧濃度調(diào)節(jié)應(yīng)用于所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的空燃比，并進(jìn)一步包括隨著催化劑劣化的增加和催化劑氧存儲(chǔ)容量的減小，減小應(yīng)用于所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的所述空燃比的振幅和占空比。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒汽油時(shí)，對(duì)從位于所述催化劑下游的所述氧傳感器獲得的信號(hào)的占空比應(yīng)用第一增益，且其中當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒醇類或者汽油和醇類的混合物時(shí)，對(duì)從位于所述催化劑下游的所述氧傳感器獲得的信號(hào)的占空比應(yīng)用第二增益。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒汽油時(shí)，對(duì)從位于所述催化劑下游的 所述氧傳感器獲得的信號(hào)的頻率應(yīng)用第一增益，且其中當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒醇類或者汽油和醇類的混合物時(shí)，對(duì)從位于所述催化劑下游的所述氧傳感器獲得的信號(hào)的頻率應(yīng)用第二增益。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，根據(jù)需求占空比、需求頻率以及從位于所述催化劑下游的所述氧傳感器獲得的信號(hào)的占空比和頻率確定占空比誤差和需求頻率誤差。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，響應(yīng)于所述催化劑的溫度調(diào)節(jié)所述需求占空比和所述需求頻率。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，響應(yīng)于穿過所述催化劑的流率調(diào)節(jié)所述需求占空比和所述需求頻率。
8.一種用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比的方法，包括 以第一占空比和第一頻率向所述發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)空氣-燃料；以及 經(jīng)由第二頻率和第二占空比調(diào)節(jié)所述第一占空比和所述第一頻率，所述第二頻率低于所述第一頻率，且所述第二占空比響應(yīng)于位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中的催化劑下游的氧傳感器的輸出。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，基于需求的催化劑后占空比和第二占空比之間的誤差調(diào)節(jié)所述第一占空比。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，響應(yīng)于微粒過濾器的狀態(tài)調(diào)節(jié)所述需求的催化劑后占空比。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的方法。在一個(gè)示例中，響應(yīng)于催化劑后氧傳感器的占空比和頻率調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比。該方法可改善催化劑效率。
文檔編號(hào)F02D41/14GK102733972SQ201210091250
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者丹尼斯·克雷格·雷德, 布魯斯·考爾比·安德森 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司