[发明专利]非侵入式空气/燃料传感器诊断

权利要求书

1.一种发动机方法，其包含：

确定排气催化剂的部分氧化状态即FOS的改变速率和布置在所述催化剂下游的氧传感器的输出电压的改变速率；

如果所述FOS的所述改变速率与所述输出电压的所述改变速率的比是正的，则指示氧传感器故障并且独立于所述氧传感器输出电压控制发动机运转。

2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述FOS在持续时间内的所述改变速率包含，确定第一时间处的第一FOS和第二时间处的第二FOS，以及经由基于物理的发动机模型和基于物理的催化剂模型确定所述第一FOS和所述第二FOS中的每一个。

3.根据权利要求2所述的方法，其中经由基于物理的发动机模型和基于物理的催化剂模型确定所述第一FOS和所述第二FOS中的每一个包含，将在所述催化剂上游感测到的排气空燃比输入到所述发动机模型内，利用所述发动机模型根据所述感测到的排气空燃比估计发动机排气排放物，将所述估计的发动机排气排放物输入到所述催化剂模型内，以及利用所述催化剂模型根据估计的发动机排气排放物估计所述FOS。

4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含，将发动机冷却液温度和发动机转速输入到所述发动机模型内并将排气质量和催化剂温度输入到所述催化剂模型内，其中所述估计的发动机排气排放物进一步是所述发动机冷却液温度和发动机转速的函数，并且其中估计的FOS进一步是所述排气质量和催化剂温度的函数。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧传感器是第一氧传感器，其中所述发动机进一步包含被布置在所述催化剂上游的排气装置中的第二氧传感器，并且其中独立于所述传感器输出控制发动机运转包含响应于来自所述第二氧传感器的反馈调整被喷射到所述发动机的燃料量。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器是第一氧传感器，其中所述发动机进一步包含被布置在所述催化剂上游的排气装置中的第二氧传感器，并且其中独立于所述传感器输出控制发动机运转包含：

确定所述第二氧传感器是否在故障状况下；

如果所述第二氧传感器在故障状况下，独立于所述第一氧传感器和所述第二氧传感器的所述输出执行发动机空燃比的前馈控制；

如果所述第二氧传感器不在故障状况下，依赖于所述第二氧传感器的所述输出并独立于所述第一氧传感器的所述输出执行发动机空燃比的反馈控制。

7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：

如果所述FOS的所述改变速率与所述氧传感器的所述输出电压的所述改变速率的所述比是负的，指示无传感器故障并且依赖于所述氧传感器的所述输出电压控制发动机运转。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述FOS的所述改变速率与所述输出电压的所述改变速率的所述比是所述FOS在特定第一时间和特定第二时间之间的所述改变速率与所述输出电压在所述特定第一时间和所述特定第二时间之间的所述改变速率的比。

9.一种发动机系统，其包含：

三元催化剂，所述三元催化剂被布置在发动机排气通道中；

加热型排气氧传感器即HEGO传感器，所述加热型排气氧传感器在所述排气通道中被布置在所述催化剂的下游；

控制器，所述控制器包括具有被存储在其中的指令的非临时性存储器，所述指令可由处理器执行以：

估计发动机排气排放物；

根据估计的发动机排气排放物确定所述催化剂的部分氧化状态即FOS；

监测所述FOS在指定时间段内的改变速率与所述HEGO传感器的输出电压在所述指定时间段内的改变速率的比；

如果所述比是正的并且大于阈值，则指示HEGO传感器退化并且独立于来自所述HEGO传感器的反馈调整发动机空燃比。

10.根据权利要求9所述的发动机系统，其中所述非临时性存储器具有被存储在其中的基于物理的发动机模型和基于物理的催化剂模型。