可需要準(zhǔn)確地確定發(fā)動機(jī)的排氣溫度。當(dāng)排氣溫度可高于期望的溫度時，通過確定發(fā)動機(jī)排氣溫度，提供緩解動作是有可能的。此外，確定排氣溫度對于排氣后處理裝置的估計(jì)操作可以是有用的。確定排氣溫度的一種方法是在排氣道中安裝熱電偶、熱敏電阻器或其它溫度傳感器，所述排氣道引導(dǎo)發(fā)動機(jī)燃燒副產(chǎn)物到排氣后處理裝置。但是，如果熱電偶或熱敏電阻器暴露于較高的排氣溫度，則它們可劣化。此外，如果酸性燃燒副產(chǎn)物積聚在溫度傳感器上，則排氣溫度傳感器的性能可劣化。因此，可需要以降低傳感器劣化的可能性的方式確定發(fā)動機(jī)排氣溫度。進(jìn)一步地，可需要以準(zhǔn)確且動態(tài)的方式確定排氣溫度，使得排氣溫度的迅速變化可以是可觀察的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到上述缺點(diǎn)，并且已經(jīng)開發(fā)一種用于發(fā)動機(jī)的方法，其包括：估計(jì)排氣傳感器加熱器元件的電阻值相對于發(fā)動機(jī)操作溫度的偏移；以及基于排氣傳感器的電阻值和偏移，估計(jì)發(fā)動機(jī)排氣溫度。

通過氧傳感器的加熱器估計(jì)排氣溫度，有可能提供通過傳感器測量排氣溫度的技術(shù)成果，所述傳感器被保護(hù)免受排氣系統(tǒng)條件。例如，通過覆蓋氧傳感器及其加熱元件的金屬護(hù)罩，氧傳感器加熱器元件可被保護(hù)。此外，通過確定氧傳感器電阻加熱元件的偏移值，可改善排氣溫度測量的精度。因此，通過具有至少一些對發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)內(nèi)的條件的防護(hù)的傳感器，有可能提供準(zhǔn)確的排氣溫度。

本說明書可提供幾個優(yōu)點(diǎn)。具體地，該方法可改善排氣溫度估計(jì)。另外地，該方法可減少排氣溫度傳感器劣化。此外，該方法可補(bǔ)償隨時間發(fā)生的排氣溫度傳感器變化，代替一次傳感器補(bǔ)償。

單獨(dú)或結(jié)合附圖，根據(jù)下面具體實(shí)施方式，本說明書的上述優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)以及特征在下面單獨(dú)的或結(jié)合附圖的具體實(shí)施方式中將顯而易見。

應(yīng)當(dāng)理解，提供上面的發(fā)明內(nèi)容是為了以簡化的形式介紹在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的一些概念。這并不旨在確認(rèn)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，所要求保護(hù)的主題的范圍由隨附的權(quán)利要求唯一限定。此外，所要 求保護(hù)的主題不限于解決上面或在本公開任何部分中提到的缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

附圖說明

圖1示出包括氧傳感器的發(fā)動機(jī)的示意圖；

圖2至圖4示出用于估計(jì)氧傳感器電阻偏移的示例電路；

圖5和圖6示出用于溫度估計(jì)的氧傳感器電阻偏移的圖形表示；

圖7和圖8示出用于氧傳感器電阻估計(jì)的氧傳感器電阻偏移的圖形表示；以及

圖9示出用于確定和應(yīng)用排氣溫度的示例方法。

具體實(shí)施方式

本說明書涉及確定發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)中的溫度。在發(fā)動機(jī)系統(tǒng)(諸如圖1中示出的發(fā)動機(jī)系統(tǒng))中，排氣系統(tǒng)溫度可被確定。通過確定來自圖2至圖4中示出的電路的溫度傳感器電阻偏移值可改善排氣溫度測量精度。氧傳感器電阻加熱元件電阻偏移值的圖形表示在圖5至圖8中被示出。用于估計(jì)排氣溫度和將排氣溫度測量值應(yīng)用到發(fā)動機(jī)操作的方法在圖9中被示出。

參考圖1，包括多個汽缸的內(nèi)燃機(jī)10由電子發(fā)動機(jī)控制器12控制，所述多個汽缸中的一個汽缸在圖1中被示出。發(fā)動機(jī)10包括燃燒室30和汽缸壁32，其中活塞36定位在汽缸壁32中并且連接到曲軸40。燃燒室30被示出通過各自的進(jìn)氣門52和排氣門54與進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48連通。每個進(jìn)氣門和排氣門通過進(jìn)氣凸輪51和排氣凸輪53可被操作。通過進(jìn)氣凸輪傳感器55可確定進(jìn)氣凸輪51的位置。通過排氣凸輪傳感器57可確定排氣凸輪53的位置。

燃料噴射器66被示出經(jīng)定位以將燃料直接噴射到汽缸30中，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的直接噴射。另選地，燃料被噴射到進(jìn)氣道，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的進(jìn)氣道噴射。燃料噴射器66遞送與從控制器12提供的脈沖寬度成比例的液體燃料。通過包括燃料箱(未示出)、燃料泵(未示出)以及燃料軌(未示出)的燃料系統(tǒng)，燃料被遞送到燃料噴射器66。另外，進(jìn)氣歧管44被示出與任選的電子節(jié)氣門62連通，所述電子節(jié)氣門62調(diào)整節(jié)流板64的位置以控制來自進(jìn)氣增壓室46的氣流。

壓縮機(jī)162從進(jìn)氣道42抽吸空氣以供應(yīng)增壓室46。排氣旋轉(zhuǎn)渦輪164，渦輪164通過軸161耦接到壓縮機(jī)162。通過來自控制器12的信號可電操作壓縮機(jī)旁通閥175。壓縮機(jī)旁通閥175允許加壓的空氣被循環(huán)回壓縮機(jī)進(jìn)口，從而限制增壓壓力。類似地，廢氣門致動器72允許排氣繞開渦輪164，使得在變化的工況下可控制增壓壓力。

響應(yīng)于控制器12，無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)88通過火花塞92提供點(diǎn)火火花到燃燒室30。通用排氣氧(UEGO)傳感器126被示出耦接到催化轉(zhuǎn)換器70上游的排氣歧管48。另選地，雙態(tài)排氣氧傳感器可替代UEGO傳感器126。根據(jù)排氣流的方向，第二氧傳感器127被示出在渦輪和排放裝置70的下游。

在一個示例中，轉(zhuǎn)換器70能夠包括多個催化劑磚。在另一個示例中，每個具有多個磚的多個排放控制裝置能夠被使用。在一個示例中，轉(zhuǎn)換器70能夠是三元類型的催化劑。

控制器12在圖1中被示出為常規(guī)的微型計(jì)算機(jī)，其包括微處理器單元(CPU)102、輸入/輸出端口(I/O)104、只讀存儲器(ROM)106、隨機(jī)存取存儲器(RAM)108、?；畲鎯ζ?KAM)110、以及常規(guī)的數(shù)據(jù)總線?？刂破?2被示出接收來自耦接到發(fā)動機(jī)10的傳感器的各種信號，除了先前討論的那些信號之外，還包括：來自耦接到冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動機(jī)冷卻液溫度(ECT)；耦接到加速器踏板130的位置傳感器134，用于感測被腳132調(diào)整的加速器位置；來自大氣壓力傳感器19的大氣壓力；用于確定尾氣的點(diǎn)火的爆震傳感器(未示出)；來自耦接到進(jìn)氣歧管44的壓力傳感器121的發(fā)動機(jī)歧管壓力的測量值(MAP)；來自耦接到增壓室46的壓力傳感器122的增壓壓力的測量值；來自感測曲軸40位置的霍爾效應(yīng)傳感器118的發(fā)動機(jī)位置傳感器；來自傳感器120(例如，熱線式空氣流量計(jì))的進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣質(zhì)量的測量值；以及來自傳感器58的節(jié)氣門位置的測量值。發(fā)動機(jī)位置傳感器118在曲軸每轉(zhuǎn)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等距脈沖，根據(jù)其能夠確定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)。

在一些示例中，發(fā)動機(jī)可耦接到混合動力車輛中的電動馬達(dá)/電池系統(tǒng)?；旌蟿恿囕v可具有并聯(lián)的構(gòu)造、串聯(lián)的構(gòu)造或它們的變型或組合。此外，在一些示例中，可采用其它發(fā)動機(jī)構(gòu)造，例如，柴油發(fā)動機(jī)。

操作期間，發(fā)動機(jī)10內(nèi)的每個汽缸通常經(jīng)歷四個沖程循環(huán)：循環(huán)包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程以及排氣沖程。一般來講，在進(jìn)氣沖程期間， 排氣門54關(guān)閉，且進(jìn)氣門52打開。空氣經(jīng)由進(jìn)氣歧管44被引入燃燒室30，并且活塞36移動到汽缸的底部，以便增加燃燒室30內(nèi)的容積?；钊?6在汽缸的底部附近并且在其沖程的末端的位置(例如，當(dāng)燃燒室30在其最大容積時)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和排氣門54被關(guān)閉?；钊?6朝汽缸蓋移動，以便壓縮燃燒室30內(nèi)的空氣?；钊?6在其沖程的末端且最靠近汽缸蓋的點(diǎn)(例如，當(dāng)燃燒室30在其最小容積時)通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為上止點(diǎn)(TDC)。在下文被稱為噴射的過程中，燃料被引入燃燒室。在下文被稱為點(diǎn)火的過程中，噴射的燃料被諸如火花塞92的已知的點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃，導(dǎo)致燃燒。在膨脹沖程期間，膨脹氣體推動活塞36回到BDC。曲軸40將活塞運(yùn)動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)力矩。最終，在排氣沖程期間，排氣門54打開以釋放燃燒的空氣燃料混合物到排氣歧管48，并且活塞回到TDC。需注意，上面僅僅作為示例被描述，并且進(jìn)氣門和排氣門打開和/或關(guān)閉正時可改變，以便提供正的或負(fù)的氣門重疊、遲的進(jìn)氣門關(guān)閉或各種其它示例。

現(xiàn)在參考圖2，用于估計(jì)氧傳感器加熱器元件偏移電阻的第一示例電路被示出。圖2的電路連同圖9的方法可被包括在圖1的系統(tǒng)中，以估計(jì)發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)溫度。

電路200包括電源202，電源202包括正端子204和負(fù)端子203。在一個示例中，電源202是車輛電池，其存儲電荷并提供電荷到車輛電荷消耗裝置。負(fù)端子203被示出電耦接到地250、繼電器端子212、電流感測電阻器220以及繼電器210的線圈。正端子204被示出電耦接到氧傳感器126的電阻加熱元件208的第一側(cè)面230和控制器12。電阻加熱元件208的第二側(cè)面231被示出電耦接到端子216，端子216在極(端子)212和極214之間作為可移動滑動片操作。端子216通過移動(如箭頭218所示)選擇性地與極212和極214電接觸。端子212電耦接到地250。端子214與沒有耦接到地250的感測電阻器220的側(cè)面電耦接。通過經(jīng)由導(dǎo)體270將電壓施加到繼電器210，控制器移動滑動片或端子216。控制器12分別通過導(dǎo)體288和導(dǎo)體289感測在端子214和端子201處的電壓?；瑒悠?16被示出在第一位置與端子214電接觸?；瑒悠?16在第二位置與端子212電接觸。電源202提供電流到電路200。

控制器12命令滑動片216與端子212電連通，使得氧傳感器126可被加熱到可進(jìn)行可靠的氧傳感器測量的溫度。當(dāng)滑動片216與端子212電連通時， 感測電阻器220不與電阻加熱元件208電連通。當(dāng)滑動片216與端子212電連通時，電阻加熱元件208提供熱能以加熱氧傳感器126的氧感測元件(未示出)。當(dāng)滑動片216與端子212電連通時，電流僅僅流過電阻加熱元件208。根據(jù)排氣系統(tǒng)中放置氧傳感器126的位置處的溫度，電阻加熱元件208的電阻可在2ohm和20ohm之間變化。

控制器12命令滑動片216與端子214電連通，使得電阻加熱元件208的電阻偏移值可被確定。當(dāng)滑動片216與端子214電連通時，感測電阻器220與電阻加熱元件208電連通。當(dāng)滑動片216與端子214電連通時，電流流過電阻加熱元件208和感測電阻器220二者。感測電阻器220可具有大約100ohm的電阻。

在選擇條件期間，控制器12感測214處的電壓，以確定流過電阻加熱元件208的電流。電阻加熱元件208的電阻隨著排氣系統(tǒng)中氧傳感器126周圍的溫度的改變而改變。通過確定在端子201和端子214處的電壓，通過電阻加熱元件208和感測電阻器220的電流可被確定，如圖9的方法中更詳細(xì)地描述的。此外，基于流過電阻加熱元件208的電流，電阻加熱元件208的電阻可被確定，如圖9的方法中更詳細(xì)地描述的。然后，通過使氧傳感器電阻加熱元件電阻與溫度關(guān)聯(lián)的傳遞函數(shù)，電阻加熱元件208的電阻可被轉(zhuǎn)換成排氣溫度。

現(xiàn)在參考圖3，用于估計(jì)氧傳感器電阻加熱元件偏移電阻的第二示例電路被示出。圖3的電路連同圖9的方法可被包括在圖1的系統(tǒng)中，以估計(jì)發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)溫度。

電路300包括電源302，電源302包括正端子304和負(fù)端子303。在一個示例中，電源302是車輛電池，其存儲電荷并提供電荷到車輛電荷消耗裝置。負(fù)端子303被示出電耦接到地350、繼電器端子382、電流感測電阻器320、繼電器310和380的線圈以及第二電源360的負(fù)端子363。正端子304被示出電耦接到繼電器310的端子312。第二電源360的正端子362被示出電耦接到繼電器310的端子316。端子314被示出與氧傳感器126的電阻加熱元件308的第一側(cè)面電連通。端子314作為滑動片操作，從而如箭頭318所示選擇性地在端子312和端子316之間切換。

電阻加熱元件308的第二側(cè)面被示出電耦接到繼電器380的端子385。端子385作為滑動片操作，從而如箭頭388所示選擇性地在端子382和端子384 之間切換。端子384被示出電耦接到感測電阻器320的側(cè)面，所述側(cè)面與耦接到地350的側(cè)面相對。

通過施加電壓到導(dǎo)體370和導(dǎo)體371，控制器選擇性地操作繼電器310和繼電器380?？刂破?2也分別通過導(dǎo)體388和導(dǎo)體389感測在端子384和端子301處的電壓?；瑒悠?14被示出在第一位置與端子316電接觸。滑動片314在第二位置與端子312電接觸?；瑒悠?85被示出在第一位置與端子384電接觸?；瑒悠?85在第二位置與端子382電接觸。當(dāng)繼電器310在第二位置并且當(dāng)繼電器380在第二位置時，電源320提供電流到電路300和電阻加熱元件308。當(dāng)繼電器310在第一位置并且當(dāng)繼電器380在第一位置時，電源360提供電流到電路300和電阻加熱元件308。

控制器12命令滑動片314與端子312電連通，并且滑動片385與端子382電連通，使得氧傳感器126可被加熱到可進(jìn)行可靠的氧傳感器測量的溫度。當(dāng)滑動片314與端子312電連通并且當(dāng)滑動片385與端子382電連通時，感測電阻器320不與電阻加熱元件308電連通。當(dāng)滑動片314與端子316電連通并且當(dāng)滑動片385與端子384電連通時，電阻加熱元件308提供熱能以加熱氧傳感器126的氧感測元件(未示出)。當(dāng)滑動片314與端子312電連通并且當(dāng)滑動片385與端子382電連通時，電流從電源320僅僅流過電阻加熱元件308。當(dāng)滑動片314與端子316電連通并且當(dāng)滑動片385與端子384電連通時，電流從電源360流過電阻加熱元件308和感測電阻器320。根據(jù)排氣系統(tǒng)中放置氧傳感器126的位置處的溫度，氧傳感器電阻加熱元件308的電阻可在2ohm和20ohm之間變化。

控制器12命令滑動片314與端子316電連通，并且滑動片385與端子384電連通，使得電阻加熱元件308的電阻偏移值可被確定。當(dāng)滑動片314與端子316電連通并且當(dāng)滑動片385與端子384電連通時，感測電阻器320與電阻加熱元件308電連通。感測電阻器320可具有大約100ohm的電阻。

在選擇條件期間，控制器12感測384處的電壓，以確定通過電阻加熱元件308的電流。電阻加熱元件308的電阻隨著排氣系統(tǒng)中氧傳感器126周圍的溫度的改變而改變。通過確定在端子301和端子384處的電壓，通過電阻加熱元件308和感測電阻器320的電流可被確定，如圖9的方法中更詳細(xì)地描述的。此外，基于流過電阻加熱元件308的電流，電阻加熱元件308的電阻可被確定，如圖9的方法中更詳細(xì)地描述的。然后，通過使電阻加熱元件 電阻與溫度關(guān)聯(lián)的傳遞函數(shù)，電阻加熱元件308的電阻可被轉(zhuǎn)換成排氣溫度。

與圖2的電路相比，圖3的電路可提供對電噪聲更大的抗擾性。如果電源360被電隔離，并且/或者包括濾波后的輸出，則這可尤其真實(shí)的。

現(xiàn)在參考圖4，用于估計(jì)氧傳感器加熱器元件偏移電阻的第三示例電路被示出。圖4的電路連同圖9的方法可被包括在圖1的系統(tǒng)中，以估計(jì)發(fā)動機(jī)排氣溫度。通過使用降低共模噪聲的差分電壓，圖4的電路可提供電噪聲抗擾性。

電路400包括電源402，電源402具有正端子404和負(fù)端子403。負(fù)端子403與地450以及電阻器422和電阻器420的低壓側(cè)電連通。正端子404被示出與氧傳感器電阻加熱元件408和電阻器406電連通。電阻器406與電阻器422的高壓側(cè)電連通。電阻加熱元件408與繼電器410的端子或滑動片418電連通。

端子412與地450電連通。端子409與高壓側(cè)或電阻器422電連通。滑動片418被示出與端子409電連通，這是當(dāng)氧傳感器加熱元件電阻器408的偏移被確定時的操作狀態(tài)。當(dāng)偏移不被確定，氧傳感器加熱元件電阻器408被激活以加熱氧傳感器126時，滑動片418可如箭頭417所示移動以與端子412電連通。

端子433與地450電連通。端子431與高壓側(cè)或電阻器420電連通。滑動片416被示出與端子431電連通，這是當(dāng)氧傳感器加熱元件電阻器408的偏移被確定時的操作狀態(tài)。當(dāng)偏移不被確定，氧傳感器加熱元件電阻器408被激活以加熱氧傳感器126時，滑動片416可如箭頭430所示移動從而與端子433電連通。

電阻加熱元件408被包括在氧傳感器126中。當(dāng)繼電器410和440如所示被定位用于氧傳感器電阻加熱元件偏移確定時，控制器12測量端子465和端子466之間的差分電壓。通過測量端子465和端子466之間的差分電壓，共模電噪聲可被降低，以便改善流過感測電阻器420的電流的估計(jì)。

所示操作狀態(tài)下，在這個電路中，電源402提供電壓和電流到電阻器406、408、422以及420。電源402供應(yīng)恒定電壓，使得流過電阻器406和422的電流是恒定的。氧傳感器電阻加熱元件408和感測電阻器420之間的電流隨著氧傳感器126的位置處的排氣溫度而變化。流過感測電阻器420的電流的變化可歸因于排氣溫度變化。流過感測電阻器420的電流可類似于流過圖2 和圖3中感測電阻器的電流被確定。

應(yīng)當(dāng)理解，固態(tài)晶體管或其它固態(tài)設(shè)備可替代圖2至圖4中所示的繼電器。進(jìn)一步地，在一些實(shí)施例中，電池負(fù)端子可提供接地基準(zhǔn)。更進(jìn)一步地，圖2至圖4中所示的電路可被包括在圖1的控制器12中。

因此，圖1至圖4的系統(tǒng)提供一種發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，其包括：包括在排氣道中的氧傳感器的發(fā)動機(jī)；包括電流感測電阻器和氧傳感器的電阻加熱元件的電路；以及包括用于估計(jì)電阻加熱元件的偏移電阻的非瞬時指令的控制器。系統(tǒng)還包括附加指令，從而基于偏移估計(jì)排氣溫度。該系統(tǒng)還包括附加指令，從而在發(fā)動機(jī)預(yù)備時間(soak time)超過閾值之后確定偏移。該系統(tǒng)還包括附加指令，從而在發(fā)動機(jī)預(yù)備時間小于所述閾值之后不確定偏移。該系統(tǒng)包括，其中偏移電阻相對于發(fā)動機(jī)操作溫度被估計(jì)。該系統(tǒng)還包括附加指令，從而基于偏移調(diào)整致動器。

現(xiàn)在參考圖5，氧加熱元件電阻隨溫度變化的曲線圖被示出。豎直軸線表示溫度，并且水平軸線表示氧傳感器加熱元件電阻。溫度550表示第一溫度，并且電阻552表示第一電阻，其相應(yīng)于曲線504上的位置502。曲線504示出加熱元件電阻和溫度之間的關(guān)系。因此，可觀察到加熱元件電阻隨著增加的溫度而增加。曲線504是用于標(biāo)稱的或代表性加熱元件的曲線。

現(xiàn)在參考圖6，氧加熱器電阻隨溫度變化的第二曲線圖被示出。豎直軸線表示溫度，并且水平軸線表示加熱器元件電阻。溫度650表示第一溫度，并且電阻652表示第一電阻，其相應(yīng)于曲線604上的位置602。曲線604示出加熱器元件電阻和溫度之間的關(guān)系。溫度650是與圖5中的溫度550相同的溫度。電阻652是與圖5中的電阻552相同的電阻。曲線604是與圖5中的曲線504相同的曲線。曲線606表示針對氧傳感器加熱元件的氧加熱器電阻隨溫度的變化，所述氧傳感器加熱元件不相當(dāng)于標(biāo)稱的氧傳感器加熱元件。從曲線604到曲線606的曲線的變化可與制造或環(huán)境變量相關(guān)。引線610示出曲線604和曲線606之間的電阻偏移。方法900描述偏移610怎樣被確定。通過確定加熱元件電阻器的電阻，以及然后索引描述曲線606的圖6中所示的函數(shù)，對于具有電阻偏移的傳感器，估計(jì)排氣溫度。函數(shù)輸出排氣溫度值。

現(xiàn)在參考圖7，氧傳感器加熱元件電阻隨溫度變化的曲線圖被示出。圖7的曲線圖類似于圖5的曲線圖，除了軸線被顛倒，使得溫度可被用來確定氧傳感器加熱元件電阻，用于確定氧傳感器加熱元件電阻偏移的目的。豎直軸 線表示氧傳感器加熱元件電阻，且水平軸線表示溫度。曲線704與圖5中所示的曲線504相同。曲線圖示出用于從溫度轉(zhuǎn)換為氧傳感器加熱元件電阻的傳遞函數(shù)的形式。基于排氣溫度可對曲線或傳遞函數(shù)進(jìn)行索引，并且傳遞函數(shù)輸出氧傳感器加熱元件電阻。在702處的曲線位置與圖5中502的位置相同。

現(xiàn)在參考圖8，包括偏移電阻的氧傳感器加熱元件電阻隨溫度變化的曲線圖被示出。圖8的曲線圖類似于圖6的曲線圖，除了軸線被顛倒，使得溫度可被用來確定氧傳感器加熱元件電阻，用于確定氧傳感器加熱元件電阻偏移的目的。豎直軸線表示氧傳感器加熱元件電阻，且水平軸線表示溫度。曲線804與圖6中所示的曲線604相同。曲線806與圖6中所示的曲線606相同。曲線圖示出用于從溫度轉(zhuǎn)換為包括偏移電阻的氧傳感器加熱元件電阻的傳遞函數(shù)的形式?；谂艢鉁囟瓤蓪η€或傳遞函數(shù)進(jìn)行索引，并且傳遞函數(shù)輸出氧傳感器加熱元件電阻。在802處的曲線位置與圖6中602的位置相同。

現(xiàn)在參考圖9，用于確定和應(yīng)用排氣溫度的方法被示出。圖9的方法可被包括在圖1至圖4的系統(tǒng)中。圖9的方法的至少部分可并入在圖1的系統(tǒng)中的控制器12，作為可執(zhí)行指令存儲在非瞬時存儲器中。此外，在物理世界中，圖9的方法的部分可以是由控制器12進(jìn)行的動作，以變換車輛工況。另外，在方法900的開始，控制器輸入如圖1中所示可通過控制器被接收。

在902，方法900判斷發(fā)動機(jī)是否正在旋轉(zhuǎn)，以及發(fā)動機(jī)是否正在被冷起動。通過確定發(fā)動機(jī)位置的變化，方法900可判斷發(fā)動機(jī)正在旋轉(zhuǎn)?；诎l(fā)動機(jī)溫度和自從發(fā)動機(jī)停止以來的時間，方法900可判斷發(fā)動機(jī)正在被冷起動。如果方法900判斷發(fā)動機(jī)正在旋轉(zhuǎn)并且正在被冷起動，則答案為“是”且方法900進(jìn)行到950。否則，則答案為“否”且方法900進(jìn)行到904。

在950，方法900延遲火花正時，并且增加發(fā)動機(jī)怠速，以增加提供到車輛催化劑的熱通量。發(fā)動機(jī)起動后不久，通過激活催化劑，增加發(fā)動機(jī)熱通量可減少發(fā)動機(jī)排放。在火花正時被延遲以及發(fā)動機(jī)怠速從基礎(chǔ)發(fā)動機(jī)怠速被增加后，方法900進(jìn)行到952。

在952，方法900將氧傳感器電流感測電阻器從氧傳感器加熱器電路斷開。例如，關(guān)于圖2，繼電器端子216可與繼電器端子212電連通，使得來自電源202的電流不流過電流感測電阻器220。圖3的感測電阻器320可從電路300斷開，使得來自電源320的電流流過氧傳感器加熱元件308，但是不流過感測 電阻器320。通過將感測電阻器從氧傳感器加熱電路斷開，流過氧傳感器加熱元件的電流可被增加以增加氧傳感器加熱。在感測電阻器被從氧傳感器加熱器電路斷開后，方法900進(jìn)行到954。

在954，方法900激活氧傳感器的加熱元件。通過施加電壓到加熱元件，加熱元件被激活。通過激活加熱元件，氧傳感器精度可被改善。在激活氧傳感器加熱元件之后，方法900前進(jìn)到退出。

在904，方法900判斷排氣溫度是否大于閾值溫度。如果排氣溫度大于閾值溫度，則在不激活氧傳感器加熱元件的情況下，氧傳感器氧讀數(shù)可以是準(zhǔn)確的。排氣溫度可被估計(jì)或測量。在一個示例中，基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)負(fù)載，通過索引輸出憑經(jīng)驗(yàn)確定的排氣溫度值的表或函數(shù)，排氣溫度可被估計(jì)。如果排氣溫度大于閾值溫度，則答案為“是”且方法900進(jìn)行到906。否則，則答案為“否”且方法900進(jìn)行到952。

在906，將氧傳感器電流感測電阻器接入氧傳感器加熱器電路。例如，關(guān)于圖2，繼電器端子216可與繼電器端子214電連通，使得來自電源202的電流流過電流感測電阻器220和加熱元件208。圖3的感測電阻器320可被接入電路300，使得來自電源360的電流流過氧傳感器加熱元件308和感測電阻器320。通過將感測電阻器接入氧傳感器加熱電路，流過氧傳感器加熱元件的電流可被確定。在感測電阻器被接入氧傳感器加熱器電路后，方法900進(jìn)行到908。

在908，方法900將火花正時和發(fā)動機(jī)怠速調(diào)整到基礎(chǔ)值。當(dāng)催化劑溫?zé)釙r，火花正時和發(fā)動機(jī)怠速被調(diào)整到基礎(chǔ)值，以增加車輛燃料經(jīng)濟(jì)性。在火花正時和怠速被調(diào)整后，方法900進(jìn)行到910。

在910，方法900確定發(fā)動機(jī)預(yù)備時間。在一個示例中，計(jì)時器存儲發(fā)動機(jī)被停止的時間，并且將該時間與發(fā)動機(jī)被再起動的時間比較，從而確定預(yù)備時間。換句話說，預(yù)備時間是發(fā)動機(jī)從旋轉(zhuǎn)停止且不操作的時間量。在預(yù)備時間被確定之后，方法900進(jìn)行到912。

在912，方法900判斷發(fā)動機(jī)預(yù)備時間是否大于(G.T.)預(yù)定的時間的閾值量(例如，6小時)。如果是，則答案為“是”且方法900進(jìn)行到914。否則，則答案為“否”且方法900進(jìn)行到930。

在914，方法900確定發(fā)動機(jī)溫度。通過汽缸蓋溫度傳感器、發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器或者進(jìn)氣溫度傳感器，發(fā)動機(jī)溫度可被確定。在發(fā)動機(jī)溫度被 確定之后，方法900進(jìn)行到916。

在916，方法900確定氧傳感器加熱元件電路中的感測電阻器兩端的電壓降。例如，方法900確定在圖2的端子214處的電壓、在圖3的端子384處的電壓、或者在圖4的端子465和端子466之間的電壓。在電流感測電阻器兩端的電壓降被確定之后，方法900進(jìn)行到918。

在918，方法900確定氧傳感器加熱元件電流I_H。在一個示例中，I_H通過下面的等式被確定：

$I_H=\frac{Vs}{Rs}$

其中，I_H是通過氧傳感器電阻加熱元件的電流，V_S是氧傳感器電阻加熱元件兩端的電壓降，以及R_S是感測電阻器的電阻。環(huán)境條件下的氧傳感器電阻加熱元件的電阻R_HAMB通過下面的等式被確定：

其中，R_HAMB是環(huán)境條件下的氧傳感器電阻加熱元件電阻，V_電源是耦接到氧傳感器電阻加熱元件的電源(例如，圖2的202、圖3的360、或者圖4的402)的電壓輸出，并且剩余的變量在先前被描述。在環(huán)境條件下的氧傳感器電阻加熱元件電阻被確定之后，方法900進(jìn)行到920。

在920，方法900確定氧傳感器電阻加熱元件的電阻偏移。圖6的曲線606可被描述為T_H＝FN_T_cal(R_H+R_OFF)，其中，T_H是根據(jù)氧傳感器電阻加熱元件電阻確定的排氣溫度，其中，R_OFF是氧傳感器電阻加熱元件電阻偏移，并且其中，F(xiàn)N_T_cal是描述氧傳感器加熱元件電阻和對于理想的或標(biāo)稱的氧傳感器電阻加熱元件的排氣溫度之間的關(guān)系的函數(shù)(例如，圖5)。因此，氧傳感器電阻加熱元件電阻偏移通過下面的等式給出：

R_OFF＝R_HAMB-FNR_cal(T_amb)

其中，T_amb是環(huán)境溫度，并且FNRcal是FN_Tcal的反函數(shù)。在電阻偏移值被確定之后，方法900進(jìn)行到930。

在930，方法900確定模型(modeled)的排氣溫度和感測電阻器電壓。在一個示例中，基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)負(fù)載，通過索引輸出憑經(jīng)驗(yàn)確定的排氣溫度值的表或函數(shù)，模型的排氣溫度可被估計(jì)。通過控制器接收在圖2中214處的電壓、在圖3中385處的電壓、或在圖4中465和466之間的電壓，電流感測電阻器電壓降被確定。在感測電阻器電壓和模型的排氣溫度被 確定之后，方法900進(jìn)行到932。

在932，方法900確定氧傳感器加熱器電流和電阻加熱元件電阻。氧傳感器電阻加熱元件電流根據(jù)下面的等式被確定：

$I_H=\frac{Vs}{Rs}$

氧傳感器電阻加熱元件電阻根據(jù)下面的等式被確定：

其中，R_H是氧傳感器電阻加熱元件電阻，并且剩余的變量在先前被描述。在氧傳感器電阻加熱元件電阻被確定之后，方法900進(jìn)行到934。

在934，方法900確定在排氣系統(tǒng)中氧傳感器被放置的位置處的發(fā)動機(jī)排氣的溫度。通過等式T_H＝FN_Tcal(R_H+R_OFF)，溫度被確定。在排氣溫度被確定之后，方法900進(jìn)行到936。

在936，方法900判斷排氣溫度是否大于(G.T.)閾值溫度。在一個示例中，閾值溫度表示其之上排氣系統(tǒng)部件劣化的可能性可增加的溫度。如果方法900判斷排氣溫度大于閾值溫度，則答案為“是”且方法900進(jìn)行到938。否則，則答案為“否”且方法900進(jìn)行到940。

在938，方法900調(diào)用測量以降低排氣溫度。在一個示例中，通過增加經(jīng)由噴射器噴射到發(fā)動機(jī)的燃料的量，方法900通過增加噴射到發(fā)動機(jī)的燃料的量使發(fā)動機(jī)空氣燃料比變富。此外，在當(dāng)發(fā)動機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時的低負(fù)載條件期間，方法900可防止其中燃料噴射停止的減速燃料切斷。在排氣溫度降低動作被施加之后，方法900前進(jìn)到退出。

在940，方法900判斷通過氧傳感器電阻加熱元件測得的排氣溫度減去模型的排氣溫度是否大于(G.T.)閾值溫度。溫度差值可提供氧傳感器加熱元件劣化的指示。如果方法900判斷基于氧傳感器電阻加熱元件的排氣溫度減去模型的排氣溫度大于(G.T.)閾值溫度，則答案為“是”且方法900進(jìn)行到942。否則，則答案為“否”且方法900前進(jìn)到退出。

應(yīng)當(dāng)注意，如果方法900從940退出，則基于根據(jù)氧傳感器電阻加熱元件電阻確定的排氣溫度，發(fā)動機(jī)參數(shù)和致動器可被調(diào)整。例如，如果排氣溫度指示降低的催化劑溫度，則通過調(diào)整節(jié)氣門，發(fā)動機(jī)怠速和空氣質(zhì)量流量可被增加。

在942，方法900限制車輛操作。在一個示例中，通過降低最大節(jié)氣門開 口量或氣門正時限制發(fā)動機(jī)扭矩，峰值排氣溫度可被限制。例如，通過降低最大節(jié)氣門開口量，最大發(fā)動機(jī)扭矩可從400N-m降低到350N-m。另外，通過診斷代碼，方法900可向駕駛員提供劣化的指示。在車輛操作被限制之后，方法900前進(jìn)到退出。

這樣，方法900確定對氧傳感器的加熱元件的偏移電阻校正。然后，偏移電阻值連同氧傳感器電阻加熱元件電阻一起被用來估計(jì)排氣溫度。

因此，圖9的方法提供一種用于發(fā)動機(jī)的方法，其包括：接收從傳感器到控制器的輸入；根據(jù)輸入，通過控制器估計(jì)排氣傳感器加熱器元件的電阻值相對于發(fā)動機(jī)操作溫度的偏移；基于排氣傳感器的電阻值和偏移，通過控制器估計(jì)發(fā)動機(jī)排氣溫度；以及響應(yīng)于發(fā)動機(jī)排氣溫度，調(diào)整致動器。該方法包括，其中偏移基于通過排氣傳感器加熱器元件的電流。該方法包括，其中致動器是燃料噴射器。該方法包括，其中致動器是節(jié)氣門。

在一些示例中，該方法包括，其中排氣傳感器加熱器元件被包括在排氣氧傳感器中。該方法也包括，其中偏移基于周圍工況。該方法包括，其中周圍工況包括發(fā)動機(jī)溫度。

圖9的方法也提供一種用于發(fā)動機(jī)的方法，其包括：在預(yù)備時間大于閾值之后，接收從傳感器到控制器的輸入，在發(fā)動機(jī)起動之前，根據(jù)輸入，通過控制器估計(jì)排氣傳感器相對于發(fā)動機(jī)操作溫度的偏移電阻值；以及在預(yù)備時間小于閾值之后，響應(yīng)于通過氧傳感器確定的溫度，不估計(jì)偏移并且調(diào)整致動器。該方法包括，其中預(yù)備時間是發(fā)動機(jī)被停止且不旋轉(zhuǎn)的時間。該方法包括，其中致動器通過控制器被調(diào)整。

在一些示例中，該方法包括，其中基于通過氧傳感器電阻加熱元件的電流，偏移電阻被確定。該方法還包括，基于偏移電阻值估計(jì)排氣溫度。該方法還包括，響應(yīng)于排氣溫度調(diào)整致動器。該方法包括，其中致動器被調(diào)整以降低排氣溫度。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，圖9中描述的方法可表示任何數(shù)量的處理策略，諸如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程等等中的一個或多個。因此，示出的各種步驟或功能可以按示出的程序、并行地執(zhí)行或在一些情況下省略。同樣地，處理的順序不是實(shí)現(xiàn)本文所描述的目標(biāo)、特征以及優(yōu)點(diǎn)所必需的，而是為了便于說明和描述而提供的。盡管沒有明確地說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)使用的特定策略，可重復(fù)執(zhí)行示出的步驟或功能中的一個或 多個。此外，本文所描述的方法可以是由控制器在物理世界中進(jìn)行的動作和控制器內(nèi)的指令的組合。本文公開的控制方法和程序中的至少部分可作為可執(zhí)行指令被存儲在非瞬時存儲器中，并且可通過包括控制器的控制系統(tǒng)結(jié)合各種傳感器、致動器以及其它發(fā)動機(jī)硬件被進(jìn)行。另外，術(shù)語抽吸器或文氏管可替代噴射器，因?yàn)樵O(shè)備可以以類似的方式執(zhí)行。

這樣就結(jié)束了本說明。在不偏離本說明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本說明的閱讀將想到許多改變和修改。例如，在天然氣、汽油、柴油或替代燃料構(gòu)造中的單個汽缸、I2、I3、I4、I5、V6、V8、V10、V12以及V16發(fā)動機(jī)操作可使用本說明以獲益。