[发明专利]用于内燃机的氧传感器输出校正装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于内燃机的氧传感器输出校正装置，它设计成切断燃料进入发动机的供给以将氧传感器置于排气管内的大气或新鲜空气中并且对氧传感器的输出采样以确定用于校正或补偿输出中误差的校正系数。

背景技术

存在各种技术用于将氧传感器安装在内燃机的排气管内并且对由此的指示包含在废气排放中的氧浓度的输出进行采样以执行给定的控制任务来改进排放量。例如，已知用于汽油机的发动机控制系统，它们设计成对氧传感器的输出采样以确定充入发动机的空气燃料混合物的空气燃料比并且以空气燃料比反馈控制方式使之与目标值一致来控制废气排放的质量。还已知用于柴油机的发动机控制系统，它们设计成控制EGR(废气再循环)阀的操作以增强催化剂清洁废气排放的能力。

通常，典型的氧传感器具有由此的输出由于操作中的个体可变性或其老化而存在误差的问题。为了减轻这种问题，已经提出了技术来对氧传感器在其中发动机经历燃料切断的燃料切断事件过程中的输出采样，用于基于内燃机的运行过程中燃料切断将导致排气管的内部将被放入大气中的事实而校正或补偿当发动机不经历燃料切断(这在下文中也被称为在大气下的校正模式)时氧传感器的输出中的误差。

日本专利首次公布No.2007-32466教导了一种内燃机控制系统，它设计成在每单位时间氧传感器的输出的变化在燃料切断事件过程中已经下降低于预先选择的阈值或是在燃料切断事件开始之后充入发动机的进入空气的累计量已经增大到预先选择的阈值之上时执行在大气下的校正模式。

在上面的公布中教导的发动机控制系统是基于燃烧气体通常在燃料切断开始之后在与新鲜气体放置在排气管内而设计的，因此使用在燃料切断开始之后采样的由此的输出，保证补偿氧传感器输出中误差的精度。

就汽油机而言，在燃料切断开始之后，节气门阀通常保持处于特定打开位置或是完全闭合。然后发动机控制系统启动在大气下的校正模式。然而，节气门阀可以在燃料切断过程中改变其阀位置。这会导致废气压力的不稳定，即使是当氧传感器的输出几乎保持恒定或是进入空气的累计量在燃料切断开始之后大于阈值时，这会导致在大气下的校正模式的精度的降低。

发明内容

因此本发明的主要目的是避免现有技术中的弊病。

本发明的另一个目的是提供一种用于安装在内燃机的排气管中的氧传感器的输出的校正装置，它设计成改进上面描述的在大气下的校正模式。

根据本发明的一个方面，提供了一种校正装置用于校正氧传感器的输出中的误差，氧传感器安装在内燃机的排气管中以测量废气中包含的氧浓度。该校正装置包括：(a)校正系数确定电路，执行燃料切断操作来切断向内燃机的燃料供给以使排气管内的压力在符合内燃机的给定运行情况时变为大气压，该校正系数确定电路在燃料切断操作过程中进入在大气下的校正模式以对氧传感器的输出采样并且确定校正系数，该校正系数补偿采样输出与表示排气管内实际氧浓度的参考值的偏差并且用于校正氧传感器在内燃机未经历燃料切断时的输出；(b)废气压力信息获取电路，获取关于燃料切断操作开始之后排气管内废气压力的信息；和(c)校正模式执行确定电路，基于关于废气压力的信息确定是否进入在大气下的校正模式。

通常，在燃料切断事件之后，排气管内的气体被逐渐替换为新鲜空气。然而，排气管内的压力可以根据发动机的运行情况而改变，这会导致氧传感器输出中的误差并且导致在大气下的校正模式的精度的降低。然而，校正装置工作以基于关于废气压力的信息允许或禁止在大气下的校正模式的执行，因此使氧传感器输出中由于废气压力的变化造成的误差减小到最低，从而保证在大气下的校正模式的精度。

在本发明的优选方式中，在由该信息表示的废气压力大于给定阈值时，校正模式执行确定电路禁止在大气下的校正模式中确定校正系数。

给定阈值可以选取为在大气压附近预先选择的大气压水平。

废气压力通常取决于充入发动机的进入空气量。特别地，废气压力随着进入空气量的增大而增大。因此，废气压力信息获取电路可以设计成将充入内燃机的进入空气量确定为关于排气管内废气压力的信息。在进入空气量大于给定值时，校正模式执行确定电路禁止进入在大气下的校正模式。

进入空气量可以通过通常安装在发动机的进气管中的气流计测量，或是通过使用表示发动机运行状况例如发动机进气管中压力和发动机转速的其它参数来确定。