本申請涉及用于準(zhǔn)確地確定發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度并據(jù)此調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

可期望準(zhǔn)確地確定發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度。通過確定發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度，有可能在排氣溫度高于期望溫度時(shí)提供緩解動(dòng)作。另外，確定排氣溫度可有助于評估排氣后處理裝置的操作。確定排氣溫度的一種方式是將熱電偶、熱敏電阻或其它溫度傳感器安裝在排氣通道中，所述排氣通道將發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒副產(chǎn)物引導(dǎo)至排氣后處理裝置。然而，熱電偶或熱敏電阻在暴露于較高排氣溫度下時(shí)可退化。另外，如果酸性燃燒副產(chǎn)物積聚在排氣溫度傳感器上，則該排氣溫度傳感器的性能可退化。這會(huì)導(dǎo)致需要頻繁替換溫度傳感器和相關(guān)的保修問題。

用于確定排氣溫度的另一實(shí)例方法包括基于加熱元件來推斷排氣溫度。例如，如通過ma等人在us8,152,369中示出，耦接到排氣傳感器的加熱元件的電阻可用于排氣溫度估計(jì)。其中，用于維持排氣傳感器(例如，寬域排氣氧傳感器或uego)的感測元件的溫度的加熱器的電阻的變化用于估計(jì)排氣溫度。

然而，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到此類方法的潛在問題。作為一個(gè)實(shí)例，排氣溫度估計(jì)可由于加熱器電路的緩慢時(shí)間響應(yīng)而延遲。作為另一實(shí)例，傳感器可能需要熱屏，從而添加硬件需求。作為又一實(shí)例，將加熱元件用于感測元件溫度控制且用于排氣溫度估計(jì)可需要計(jì)算密集的復(fù)雜控制算法。即使使用加熱元件，準(zhǔn)確的排氣溫度估也需要達(dá)延長的時(shí)間段的穩(wěn)態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)操作。確切地說，瞬時(shí)能夠?qū)е略谂艢夤艿篮团艢鈧鞲衅魈幍耐蝗粶囟茸兓鲎兓绊懠訜嵩娏?。然而，這些溫度可與排氣溫度的變化無關(guān)。例如，瞬時(shí)能夠?qū)е麓呋瘎┖蛡鞲衅骼鋮s，所述冷卻導(dǎo)致額外的催化劑加熱器操作以用于傳感器溫度維持。這將錯(cuò)誤地表明排氣溫度的下降。即使排氣溫度估計(jì)中存在較小的不準(zhǔn)確，這些較小的不準(zhǔn)確也能夠?qū)е掳l(fā)動(dòng)機(jī)操作中的較大誤差。例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)操作基于低估的排氣溫度來調(diào)整，那么可導(dǎo)致排氣過熱。由此，這使得其中能夠準(zhǔn)確地確定排氣溫度的工況的窗口變窄。因此，可期望以減少傳感器退化的可能性的方式來確定發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度。另外，可期望以如下方式確定排氣溫度：所述方式是準(zhǔn)確且動(dòng)態(tài)的，使得可準(zhǔn)確地觀察到排氣溫度的快速變化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上文提及的缺點(diǎn)且已經(jīng)研發(fā)出一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其包括：基于排氣傳感器加熱元件的占空比并進(jìn)一步基于在瞬變車輛操作期間的車輛狀況，推斷復(fù)合(composite)瞬時(shí)排氣溫度，所述車輛狀況包含發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、車輛速度以及建模的排氣口凸緣(exhaustflange)溫度；并且基于瞬時(shí)復(fù)合排氣溫度來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。以此方式，能夠在較大范圍的發(fā)動(dòng)機(jī)工況下使用現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)硬件來可靠地估計(jì)排氣溫度。

作為一個(gè)實(shí)例，耦接到排氣氧傳感器(例如耦接在排氣催化劑上游的uego傳感器或耦接在排氣催化劑下游的cms傳感器)的加熱器的占空比可在車輛操作期間被捕獲。這包含在穩(wěn)態(tài)車輛操作以及瞬變車輛操作期間捕獲的數(shù)據(jù)。由此，加熱器經(jīng)操作以將排氣傳感器的溫度維持在操作溫度處。因此，在排氣溫度較低的狀況期間，加熱器的占空比可增加以提供足夠的熱量以使傳感器變暖。相反，在排氣溫度較高的狀況期間，加熱器的占空比可減少，因?yàn)榕艢馓峁┳銐虻臒崃恳允箓鞲衅髯兣?。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可將所捕獲的占空比的倒數(shù)轉(zhuǎn)換成穩(wěn)態(tài)排氣溫度。隨后，可確定復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度，其補(bǔ)償由在瞬變車輛操作(例如車輛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的瞬時(shí)變化、踩加速器踏板和松開加速器踏板事件的發(fā)生，以及建模的排氣口凸緣溫度的變化)期間的車輛狀況引起的排氣溫度變化。例如，控制器可使用傳遞函數(shù)(例如，乘法器)來將占空比的倒數(shù)轉(zhuǎn)換成穩(wěn)態(tài)溫度，且隨后漸入(rampin)瞬變調(diào)整，其中瞬變調(diào)整的量以及漸變(ramping)速率二者是基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、車輛速度以及建模的排氣口凸緣溫度。作為一個(gè)實(shí)例，漸變的速率可隨著車輛速度增加而降低，以補(bǔ)償排氣管道溫度的下降(其需要加熱器操作)，所述排氣管道溫度與排氣溫度的對應(yīng)的下降無關(guān)。作為另一實(shí)例，漸變速率可在踩加速器踏板期間降低且在松開加速器踏板期間增加，以補(bǔ)償瞬時(shí)事件對排氣溫度的不同影響。同樣地，漸變速率可經(jīng)調(diào)整以補(bǔ)償負(fù)載變化。復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度隨后可用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作，例如以緩解排氣過熱。作為一個(gè)實(shí)例，如果復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度升高，那么發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載可受限以降低峰值排氣溫度。

以此方式，通過經(jīng)由氧傳感器的加熱器來估計(jì)排氣溫度，使用現(xiàn)有硬件來提供測量排氣溫度的技術(shù)結(jié)果是可能的。另外，通過補(bǔ)償在瞬變車輛操作期間引發(fā)的與排氣溫度的變化不同的加熱器操作的變化，可改進(jìn)排氣溫度測量的準(zhǔn)確性。因此，以及時(shí)的方式提供超溫緩解動(dòng)作，并減少發(fā)動(dòng)機(jī)保修問題是可能的。

本說明書可提供若干優(yōu)點(diǎn)。具體地，所述方法可改進(jìn)排氣溫度估計(jì)。另外，所述方法可減少排氣溫度傳感器退化。另外，所述方法可補(bǔ)償隨時(shí)間發(fā)生的排氣溫度傳感器變化，而非一次傳感器補(bǔ)償。

當(dāng)單獨(dú)根據(jù)以下具體實(shí)施方式或結(jié)合附圖根據(jù)以下具體實(shí)施方式，本說明書的上述優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)以及特征將變得顯而易見。

應(yīng)理解，提供以上概述是為了以簡化的形式引入一些概念，這些概念將在具體實(shí)施方式中被進(jìn)一步描述。這并不意味著識(shí)別所要求保護(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權(quán)利要求書唯一地界定。此外，所要求保護(hù)的主題并不限于解決在上文或在本公開的任何部分中提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方案。

附圖說明

圖1示出包含排氣氧傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性描繪。

圖2示出在排氣氧傳感器加熱器的占空比與所估計(jì)的排氣溫度之間的圖形關(guān)系。

圖3示出在瞬變車輛操作期間在所估計(jì)的排氣溫度中的偏移/劇變(excursion)的實(shí)例。

圖4示出用于基于排氣傳感器加熱器操作來確定在車輛操作期間的復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度的實(shí)例方法。

圖5示出可用于確定復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度的實(shí)例瞬時(shí)補(bǔ)償。

圖6示出用于基于所確定的復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度來診斷排氣超溫的實(shí)例方法。

圖7至圖10示出由于在瞬變車輛操作期間變化的車輛狀況而導(dǎo)致的實(shí)例排氣溫度調(diào)整和偏移。

具體實(shí)施方式

本說明書涉及確定發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)(例如圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng))中的溫度。排氣溫度測量可基于耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的排氣傳感器的加熱器的占空比來執(zhí)行(圖2)，并進(jìn)一步基于由瞬變車輛操作引起的預(yù)計(jì)偏移來執(zhí)行(圖3)?？刂破骺山?jīng)配置以執(zhí)行控制例程(例如執(zhí)行圖4至5的實(shí)例例程)以基于加熱器的占空比的倒數(shù)并進(jìn)一步基于在瞬時(shí)操作期間的車輛狀況(例如基于車輛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載以及加速踏板位置的變化)來推斷復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度。另外，控制器可基于所估計(jì)的復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度與建模的排氣口凸緣溫度之間的差值來診斷發(fā)動(dòng)機(jī)(圖6)。由于在瞬時(shí)操作期間的變化的車輛狀況導(dǎo)致的實(shí)例排氣溫度調(diào)整和偏移參考圖7至圖10示出。

參考圖1，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10由電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12控制，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括多個(gè)汽缸，所述多個(gè)汽缸中的一個(gè)汽缸在圖1中示出。發(fā)動(dòng)機(jī)10可耦接在推進(jìn)系統(tǒng)中，例如道路車輛100。確切地說，發(fā)動(dòng)機(jī)10可位于車輛100的前端處的發(fā)動(dòng)機(jī)艙(未示出)中。車輛100可配置有耦接到車輛的前端的格柵閘板系統(tǒng)160。格柵閘板系統(tǒng)160可包括多個(gè)格柵和放氣孔，所述格柵和放氣孔的位置可經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器來調(diào)整以改變被引導(dǎo)通過車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙的環(huán)境空氣流。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可將信號(hào)發(fā)送到致動(dòng)器以將多個(gè)格柵和/或放氣孔移動(dòng)到更加開放的位置，以增加在選定狀況下通過發(fā)動(dòng)機(jī)艙的空氣流，例如以增加冷卻。在其它狀況期間，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可將信號(hào)發(fā)送到致動(dòng)器以將多個(gè)格柵和/或放氣孔移動(dòng)到更加閉合的位置，以減少通過發(fā)動(dòng)機(jī)艙的空氣流(例如以減少空氣動(dòng)力阻力)。

發(fā)動(dòng)機(jī)10包含燃燒室30和汽缸壁32，活塞36定位在所述汽缸壁中并連接到曲軸40。燃燒室30被示出為經(jīng)由相應(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。每一進(jìn)氣門和排氣門可通過進(jìn)氣凸輪51和排氣凸輪53操作。進(jìn)氣凸輪51的位置可通過進(jìn)氣凸輪傳感器55確定。排氣凸輪53的位置可通過排氣凸輪傳感器57確定。

燃料噴射器66被示為定位成將燃料直接地噴射到汽缸30中，這被所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員稱為直接噴射。替代地，燃料可被噴射到進(jìn)氣端口，這被所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員稱為進(jìn)氣道噴射。燃料噴射器66與從控制器12提供的脈沖寬度成比例地輸送液體燃料。燃料可以通過燃料系統(tǒng)被輸送到燃料噴射器66，所述燃料系統(tǒng)包含燃料箱(未示出)、燃料泵(未示出)以及燃料軌(未示出)。另外，進(jìn)氣歧管44被示為與可選電子節(jié)氣門62連通，所述電子節(jié)氣門調(diào)整節(jié)流板64的位置以控制來自進(jìn)氣增壓室46的空氣流。

壓縮機(jī)162從進(jìn)氣通道42抽取空氣以供給增壓室46。排氣使經(jīng)由軸161耦接到壓縮機(jī)162的渦輪機(jī)164旋轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)旁通閥175可經(jīng)由來自控制器12的信號(hào)電動(dòng)操作。壓縮機(jī)旁通閥175允許加壓空氣循環(huán)回壓縮機(jī)入口以限制增壓壓力。類似地，廢氣門致動(dòng)器72允許排氣繞過渦輪機(jī)164，使得增壓壓力能夠在變化的工況下被控制。

無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)88響應(yīng)于控制器12而經(jīng)由火花塞92將點(diǎn)火火花提供到燃燒室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。替代地，雙態(tài)排氣氧傳感器可替代uego傳感器126。第二排氣氧傳感器127(在本文中還稱為催化劑監(jiān)測傳感器或cms)被示出為根據(jù)排氣流的方向處于渦輪機(jī)和排放裝置70的下游。

在一個(gè)實(shí)例中，轉(zhuǎn)換器70能夠包含多個(gè)催化劑磚。在另一實(shí)例中，能夠使用多個(gè)排放控制裝置，每一排放控制裝置具有多個(gè)磚。在一個(gè)實(shí)例中，轉(zhuǎn)換器70能夠?yàn)槿痛呋瘎?/p>

在一個(gè)實(shí)例中，位于催化劑上游的uego傳感器126經(jīng)配置以識(shí)別空氣/燃料不平衡，所述空氣/燃料不平衡將引起燃料在催化劑的第一磚的表面處的不準(zhǔn)確燃燒。位于催化劑下游的cms傳感器127經(jīng)配置以推斷空氣/燃料不平衡，所述空氣/燃料不平衡由燃料在催化劑的第二磚的表面處的不準(zhǔn)確燃燒導(dǎo)致。由此，在cms傳感器處接收的排氣往往比在uego傳感器處接收的排氣更熱。

uego傳感器126可包含電阻加熱元件150(在本文中還稱為傳感器加熱器)，其用于在使用傳感器126時(shí)提供熱能以加熱氧傳感器126的氧感測元件(未示出)。同樣地，cms傳感器127可包含電阻加熱元件152(在本文中還稱為傳感器加熱器)，其用于在使用傳感器127時(shí)提供熱能以加熱氧傳感器127的氧感測元件(未示出)。確切地說，加熱元件150、152分別使得uego傳感器126和cms傳感器127能夠被維持在期望操作溫度處(例如在700℃處)。例如，加熱元件的占空比可響應(yīng)于傳感器的(設(shè)定點(diǎn)的)期望操作溫度與傳感器的實(shí)際溫度(其可估計(jì)或推斷出)之間的誤差來調(diào)整。在一個(gè)實(shí)例中，電阻加熱元件150、152的電阻可取決于在排氣系統(tǒng)中氧傳感器126被放置的位置處的溫度而在2和20歐姆之間變化。

由此，至少在穩(wěn)態(tài)車輛操作期間，加熱元件150、152的占空比可與排氣溫度相關(guān)聯(lián)，如圖2處示出。圖2的曲線圖200描繪氧傳感器加熱元件占空比(沿著x軸線)隨推斷的排氣溫度(沿著y軸線)的變化。溫度250表示第一溫度且占空比252表示對應(yīng)于曲線204上的位置202的第一脈沖寬度。曲線204示出加熱器元件占空比與推斷的排氣溫度之間的關(guān)系。因此，可觀察到，當(dāng)占空比增加時(shí)(也就是說，當(dāng)引導(dǎo)通過加熱器的電流增加時(shí))，推斷出的排氣溫度可下降。這是因?yàn)榧訜崞鹘?jīng)操作以維持排氣傳感器的溫度。因此，在排氣溫度較低的狀況期間，加熱器的占空比可增加以提供足夠的熱量以使傳感器變暖。相反，在排氣溫度較高的狀況期間，加熱器的占空比可減少，因?yàn)榕艢馓峁┳銐虻臒崃恳允箓鞲衅髯兣也恍枰?jīng)由加熱器進(jìn)行的另外加熱。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可將所捕獲的占空比的倒數(shù)轉(zhuǎn)換成穩(wěn)態(tài)排氣溫度。

然而，在瞬時(shí)車輛狀況期間，例如當(dāng)車輛以較高速度行進(jìn)時(shí)，以及在延長的踩加速器踏板和松開加速器踏板事件期間，在推斷出的排氣溫度中可存在較大偏移。同樣地，偏移可在格柵閘板系統(tǒng)160的放氣孔和格柵的操作期間發(fā)生。這可由于在排氣管道和排氣傳感器處通過瞬時(shí)引發(fā)的突然溫度變化導(dǎo)致，所述變化影響加熱元件電流。然而，這些溫度變化可與實(shí)際排氣溫度的變化無關(guān)。

此偏移的實(shí)例參考圖3的曲線圖300來描繪。其中，曲線302描繪實(shí)際排氣溫度，如將通過排氣溫度傳感器所估計(jì)的。將這與描繪推斷的排氣溫度的曲線304進(jìn)行比較，所述推斷的排氣溫度是基于在曲線306處描繪的加熱器的占空比。所有曲線隨車輛操作的時(shí)間繪制。在t1之前，車輛可在穩(wěn)態(tài)狀況下操作。在t1處，車輛可經(jīng)歷瞬變，例如由于車輛速度的增加或延長的松開加速器踏板導(dǎo)致的瞬變。由于瞬變，在排氣通道處可存在催化劑和傳感器冷卻，這使用于傳感器溫度維持的額外的催化劑加熱器操作成為必要。這通過在t1處在加熱器占空比中的尖峰描繪。然而，基于此額外的加熱器操作，排氣溫度可在t1處被錯(cuò)誤地低估。如果發(fā)動(dòng)機(jī)控制器響應(yīng)于在t1處推斷的排氣溫度來操作發(fā)動(dòng)機(jī)并且升高實(shí)際排氣溫度，那么可引起排氣過熱。由此，即使是排氣溫度估計(jì)值中的較小偏移也能夠?qū)е掳l(fā)動(dòng)機(jī)操作中的相當(dāng)大的誤差。

鑒于上述內(nèi)容，發(fā)明人在本文中已研發(fā)出一種方法，該方法能夠通過考慮通過車輛瞬變導(dǎo)致的溫度波動(dòng)來將加熱器占空比數(shù)據(jù)用于準(zhǔn)確的排氣溫度估計(jì)。在圖4至圖5處詳述的方法基于預(yù)期的波動(dòng)來確定基于排氣溫度的對占空比的調(diào)整，并基于瞬變來調(diào)整上述調(diào)整的漸入。例如，調(diào)整的絕對量以及調(diào)整的漸入的速率基于瞬變來調(diào)整，所述瞬變例如車輛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、加速踏板位置以及(所估計(jì)的或建模的)排氣口凸緣溫度的變化。由此，在瞬變補(bǔ)償期間，uego傳感器加熱器的占空比可基于期望的傳感器溫度設(shè)定點(diǎn)與(如所估計(jì)或推斷的)實(shí)際溫度之間的誤差來繼續(xù)調(diào)整。

返回到圖1，控制器12被示出為常規(guī)的微型計(jì)算機(jī)，其包含：微處理器單元(cpu)102、輸入/輸出端口(i/o)104、只讀存儲(chǔ)器(rom)106、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)108、?；畲鎯?chǔ)器(kam)110以及常規(guī)的數(shù)據(jù)總線?？刂破?2被示出為從耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器接收各種信號(hào)，除先前論述的那些信號(hào)外，還包含：來自耦接到冷卻套管114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度(ect)；耦接到加速器踏板130以用于感測通過腳132調(diào)整的加速器位置的位置傳感器134；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(dòng)機(jī)歧管壓力(map)的測量值；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(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)位置傳感器118在曲軸的每一轉(zhuǎn)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)目的等間隔脈沖，根據(jù)其能夠確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(rpm)。

控制器12從圖1的各種傳感器接收信號(hào)，并基于接收到的信號(hào)和存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器上的指令采用圖1的各種致動(dòng)器來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。實(shí)例致動(dòng)器包含燃料噴射器66、進(jìn)氣節(jié)氣門64以及格柵閘板系統(tǒng)160的放氣孔和格柵。在一個(gè)實(shí)例中，控制器捕獲(一個(gè)或多個(gè))排氣傳感器的加熱器的占空比，并響應(yīng)于推斷出的復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度來調(diào)整燃料噴射器和進(jìn)氣節(jié)氣門，所述復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度至少基于加熱器的占空比和在車輛操作期間引致的瞬變。

存儲(chǔ)介質(zhì)只讀存儲(chǔ)器106能夠用計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)編程，所述計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)表示可由處理器102執(zhí)行以用于執(zhí)行下文描述的方法以及預(yù)期但未具體列出的其它變化型式的指令。實(shí)例方法參考圖4至圖5來描述。

在一些實(shí)例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可耦接到混合動(dòng)力車輛中的電動(dòng)馬達(dá)/電池系統(tǒng)?；旌蟿?dòng)力車輛可具有并聯(lián)配置、串聯(lián)配置或變化型式，或其組合。另外，在一些實(shí)例中，可采用其它發(fā)動(dòng)機(jī)配置，例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。

在操作期間，發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的每一汽缸通常經(jīng)歷四沖程循環(huán)：所述循環(huán)包含進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程以及排氣沖程。在進(jìn)氣沖程期間，一般地，排氣門54閉合且進(jìn)氣門52打開。空氣經(jīng)由進(jìn)氣歧管44被引入到燃燒室30中，且活塞36移動(dòng)到汽缸的底部以便增加燃燒室30內(nèi)的容積?；钊?6靠近汽缸的底部且在其沖程結(jié)束處(例如，當(dāng)燃燒室30處于其最大容積時(shí))的位置通常被所屬領(lǐng)域的技術(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閉合?；钊?6朝向汽缸蓋移動(dòng)以便壓縮燃燒室30內(nèi)的空氣。活塞36在其沖程末端處且最接近汽缸蓋的點(diǎn)(例如，當(dāng)燃燒室30處于其最小容積時(shí))通常被所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員稱為上止點(diǎn)(tdc)。在下文中被稱為噴射的過程中，燃料被引入到燃燒室中。在下文中被稱為點(diǎn)火的過程中，所噴射的燃料通過諸如火花塞92的已知點(diǎn)火構(gòu)件來點(diǎn)火，從而引起燃燒。在膨脹沖程期間，膨脹的氣體將活塞36推回到bdc。曲軸40將活塞移動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)扭矩。最后，在排氣沖程期間，排氣門54打開以將燃燒后的空氣燃料混合物釋放到排氣歧管48且活塞返回到tdc。注意，上文僅作為實(shí)例來描述，且進(jìn)氣門和排氣門打開和/或閉合正時(shí)可改變，例如以提供正或負(fù)氣門重疊、延遲進(jìn)氣門閉合或各種其它實(shí)例。

以此方式，圖1的系統(tǒng)提供發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其包括：發(fā)動(dòng)機(jī)，其包含進(jìn)氣通道和排氣通道；排氣催化劑，其耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣通道；排氣氧傳感器，其耦接在排氣催化劑上游，所述傳感器包含用于將傳感器維持在操作溫度處的加熱器；燃料噴射器，其耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸；進(jìn)氣節(jié)氣門，其耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣通道；以及控制器?？刂破骺膳渲糜写鎯?chǔ)在非暫時(shí)性存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)可讀指令以用于：在車輛操作期間，捕獲加熱器的占空比；將占空比的倒數(shù)轉(zhuǎn)換成第一排氣溫度估計(jì)值；基于在車輛操作期間的瞬變來獲悉傳遞函數(shù)；基于第一排氣溫度估計(jì)值和所獲悉的傳遞函數(shù)來計(jì)算第二排氣溫度估計(jì)值；以及基于第二排氣溫度估計(jì)值來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。車輛操作包含穩(wěn)態(tài)和瞬變車輛操作。傳遞函數(shù)基于以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)來獲悉：在瞬變車輛操作期間的車輛速度的變化和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的變化。在一些實(shí)例中，傳遞函數(shù)還可基于在瞬變車輛操作期間的加速踏板位置的變化來獲悉?？刂破骺砂糜谶M(jìn)行以下操作的另外指令：響應(yīng)于第二排氣溫度與建模的排氣溫度之間的差值高于閾值來指示排氣超溫狀況，所述建模的排氣溫度基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載以及火花正時(shí)；且響應(yīng)于所述指示，減小進(jìn)氣節(jié)氣門的開度以限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載并使發(fā)動(dòng)機(jī)變富。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，實(shí)例例程400被示出為用于基于排氣傳感器加熱元件的占空比且進(jìn)一步基于在瞬變車輛操作期間的車輛狀況來推斷復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度。圖4的方法的至少部分可并入到圖1的系統(tǒng)中的控制器12以作為存儲(chǔ)在非暫時(shí)性存儲(chǔ)器中的可執(zhí)行指令。另外，圖4的方法的部分可為在實(shí)際世界中控制器12采取以轉(zhuǎn)變車輛工況的動(dòng)作。用于實(shí)施方法400和本文中包含的其余方法的指令可通過控制器基于存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器上的指令并結(jié)合從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的傳感器(例如上文參考圖1所描述的傳感器)接收到的信號(hào)來執(zhí)行。根據(jù)下文描述的方法，控制器可以采用發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。

在402處，所述方法包含估計(jì)和/或測量車輛和發(fā)動(dòng)機(jī)工況。這些工況包含例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、點(diǎn)火火花正時(shí)、車輛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、排氣催化劑溫度等。在404處，所述方法包含檢索排氣傳感器加熱器的占空比。排氣傳感器可為以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)：耦接在排氣催化劑上游的第一排氣氧傳感器(例如排氣uego傳感器，或圖1的傳感器126)，以及耦接在排氣催化劑下游的第二排氣氧傳感器(例如排氣cms傳感器，或圖1的傳感器127)。在一個(gè)實(shí)例中，控制器可選擇在第一狀況期間(例如在穩(wěn)定的發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間)的第一排氣氧傳感器的占空比。在另一實(shí)例中，控制器可選擇在第二狀況期間(例如在硬加速期間)的第二排氣氧傳感器的占空比。由此，如果由于不適當(dāng)?shù)娜紵?例如由于空氣與排氣中的未燃燒燃料的燃燒)導(dǎo)致汽缸中存在放熱，那么此排氣可經(jīng)過第一排氣傳感器且不在第一傳感器處燃燒，而在排氣催化劑處燃燒。因此，在第二排氣傳感器處放熱可更加明顯(因?yàn)榈诙艢鈧鞲衅髟谂艢獯呋瘎┐u的下游)。因此，第二傳感器可對由不完全燃燒引起的放熱更加敏感。然而，當(dāng)下游位置可隨時(shí)間變得更熱時(shí)，在初始加熱階段期間，上游位置可由于催化劑磚的熱惰性而變得更熱。

在其它實(shí)例中，控制器可檢索耦接到排氣傳感器的上游和下游二者的加熱器的占空比。例如，控制器可選擇在第三狀況期間(例如在低負(fù)載操作期間)的第一和第二排氣氧傳感器中的每一個(gè)的占空比。應(yīng)了解，如果兩個(gè)傳感器都被選定，那么兩個(gè)單獨(dú)的排氣溫度測量值可獲悉以用于兩個(gè)相異的排氣位置。由此，檢索加熱器的占空比包含檢索(一個(gè)或多個(gè))加熱器的原始(未經(jīng)調(diào)整的)占空比數(shù)據(jù)。在406處，所述方法包含對所捕獲的占空比數(shù)據(jù)求倒數(shù)并對其進(jìn)行濾波(inverted_htr_dc_fil)。例如，控制器可確定占空比的倒數(shù)并對所述信號(hào)施加低通濾波以從大幅度短持續(xù)時(shí)間占空比變化去除高頻噪聲。

在408處，所述方法包含將求倒數(shù)后并經(jīng)濾波的占空比數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成穩(wěn)態(tài)排氣溫度估計(jì)值(t_ss)。這包含應(yīng)用傳遞函數(shù)以將求倒數(shù)后并經(jīng)濾波的占空比數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成排氣溫度。在一個(gè)實(shí)例中，穩(wěn)態(tài)排氣溫度被確定為：

t_ss＝(斜率*inverted_htr_dc_fil)+偏移，

其中斜率是每占空比變化量的溫度變化，例如為1333，且偏移是在零占空比處的溫度的假設(shè)值，例如為300。

在410處，所述方法包含基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況來對排氣溫度建模(t_model)。在本文中，建模的排氣溫度為預(yù)期排氣溫度，其基于車輛和發(fā)動(dòng)機(jī)狀況來預(yù)期，例如基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、空氣燃料比以及火花點(diǎn)火正時(shí)中的每一個(gè)來預(yù)期。在一個(gè)實(shí)例中，當(dāng)排氣傳感器加熱器是耦接到上游排氣傳感器(也就是說，uego傳感器)的加熱器時(shí)，預(yù)期的排氣溫度為預(yù)期或建模的排氣口凸緣溫度。在另一實(shí)例中，當(dāng)排氣傳感器加熱器是耦接到下游排氣傳感器(也就是說，cms傳感器)的加熱器時(shí)，預(yù)期的排氣溫度為預(yù)期或建模的排氣催化劑磚溫度(例如，排氣催化劑的第一磚的建模的起燃溫度)。

在412處，所述方法包含確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否已運(yùn)行了長于閾值持續(xù)時(shí)間和排氣傳感器是否足夠溫暖。作為一個(gè)實(shí)例，可確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否已運(yùn)行達(dá)長于65秒和排氣傳感器是否高于激活溫度(例如，高于700℃)。通過確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)已運(yùn)行足夠長的時(shí)間，可確定來自冷排氣管道的偏差已從測量結(jié)果去除。同樣地，通過確認(rèn)排氣傳感器足夠溫暖，可確定占空比對排氣溫度的變化做出響應(yīng)以維持傳感器溫度，而非進(jìn)行其初始加熱。

如果選定狀況未得到確認(rèn)，那么在414處，所述方法包含基于建模的排氣溫度來設(shè)定復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度。例如，用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作的復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度可依據(jù)建模的排氣溫度(例如，基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載以及火花正時(shí)建模的排氣口凸緣溫度)來設(shè)定。在一個(gè)實(shí)例中，用于調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作的復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度可設(shè)定為排氣溫度＝t_model*0.63。因?yàn)樵谕咕壧幍臍怏w溫度最接近燃燒室，所以氣體隨通過排氣管道的距離快速冷卻。因此，暫時(shí)估計(jì)使用凸緣溫度的百分比來估計(jì)下游位置處的溫度。

在設(shè)定實(shí)際的排氣溫度后，在426處，所述方法包含基于確定的(設(shè)定的)排氣溫度來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)加燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)充氣水平可基于所確定的排氣溫度來調(diào)整，以將排氣溫度維持在閾值內(nèi)。在428處，可執(zhí)行診斷例程(例如圖6的實(shí)例例程)，以用于排氣溫度保護(hù)。其中，可診斷出過熱且可執(zhí)行適當(dāng)?shù)木徑鈩?dòng)作。

返回到412，如果滿足選定狀況，那么所述方法前進(jìn)以基于加熱器占空比(也就是說，基于穩(wěn)態(tài)溫度)并進(jìn)一步基于在瞬變車輛操作期間的車輛狀況來推斷復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度，所述車輛狀況包含發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、車輛速度以及排氣口凸緣溫度中的一個(gè)或多個(gè)或每一個(gè)。在本文中，排氣口凸緣溫度包含預(yù)期的或建模的排氣口凸緣溫度(例如t_model)，其基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、空氣燃料比以及火花點(diǎn)火正時(shí)中的每一個(gè)。另外，復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度可進(jìn)一步基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載(例如在踩加速器踏板或松開加速器踏板事件的發(fā)生后)以及格柵閘板系統(tǒng)的操作。如下文詳述，在經(jīng)由傳遞函數(shù)將傳感器加熱器的占空比的倒數(shù)轉(zhuǎn)換成第一排氣溫度估計(jì)值后，控制器可漸入瞬變調(diào)整，瞬變調(diào)整和漸入的速率中的每一個(gè)基于在瞬時(shí)操作期間的車輛狀況(也就是說，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、車輛速度以及凸緣溫度等)。

具體地說，在416處，所述方法包含基于預(yù)期的排氣口凸緣溫度偏移來確定排氣口凸緣瞬變補(bǔ)償(flange_gain)。如在圖5處詳述，這包含確定預(yù)期的排氣口凸緣溫度是否存在瞬時(shí)變化(transient_ex_fl)，以及確定凸緣瞬變是上升還是下降。在一個(gè)實(shí)例中，負(fù)凸緣溫度瞬變可響應(yīng)于減少的負(fù)載和rpm來預(yù)期，而正凸緣溫度瞬變可響應(yīng)于增加的負(fù)載和rpm來預(yù)期。

在確定凸緣瞬變補(bǔ)償后，在418處，所述方法前進(jìn)以基于在瞬變車輛操作期間的車輛速度的變化來確定車輛速度補(bǔ)償(vspd_gain)。如在圖5處詳述，這包含確定車輛速度是增加還是減小，以及確定車輛速度是否足夠高以造成局部冷卻。隨后可相應(yīng)地調(diào)整瞬變補(bǔ)償?shù)臐u變速率。除確定車輛速度補(bǔ)償外，控制器還可基于車輛的格柵閘板系統(tǒng)的操作來確定瞬時(shí)補(bǔ)償。

在確定車輛速度瞬時(shí)補(bǔ)償后，在420處，所述方法前進(jìn)以基于在瞬變車輛操作期間的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的變化來確定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載補(bǔ)償(load_gain)。如在圖5處詳述，這包含確定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載是低、標(biāo)稱還是高，以及確定發(fā)動(dòng)機(jī)是在高負(fù)載區(qū)還是在低負(fù)載區(qū)中操作。隨后可據(jù)此調(diào)整瞬變補(bǔ)償?shù)臐u變速率。

在確定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載瞬變補(bǔ)償后，在422處，所述方法前進(jìn)以基于松開加速器踏板或踩加速器踏板事件的存在來確定低負(fù)載補(bǔ)償(down_gain)。這可包含隨車輛操作的所有踩加速器踏板和松開加速器踏板事件。替代地，補(bǔ)償可基于長于閾值持續(xù)時(shí)間的踩加速器踏板和松開加速器踏板事件，例如延長的踩加速器踏板或延長的松開加速器踏板。如在圖5處詳述，補(bǔ)償包含區(qū)分延長的踩加速器踏板和延長的松開加速器踏板對排氣溫度的影響。

在416至422處確定瞬變補(bǔ)償后，所述方法前進(jìn)到424以基于加熱器占空比和所獲悉的瞬變補(bǔ)償來推斷復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度。如參考圖5詳述，這包含依據(jù)加熱器占空比的倒數(shù)與瞬變調(diào)整來調(diào)整所獲悉的穩(wěn)態(tài)溫度，所述瞬變調(diào)整基于瞬變補(bǔ)償?shù)募隙鴿u變。所述方法從該處移動(dòng)到426以基于所確定(設(shè)定)的排氣溫度來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)加燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)充氣水平可基于所確定的排氣溫度來調(diào)整，以將排氣溫度維持在閾值內(nèi)。隨后，在428處，可執(zhí)行診斷例程，例如圖6的實(shí)例例程，以用于排氣溫度保護(hù)。其中，可診斷出過熱且可執(zhí)行適當(dāng)?shù)木徑鈩?dòng)作。

應(yīng)了解，在上文所揭示的各種瞬時(shí)補(bǔ)償處理步驟期間(例如在412至426處)，ego傳感器加熱器的占空比可基于期望的傳感器溫度設(shè)定點(diǎn)與(如所估計(jì)或推斷的)實(shí)際傳感器溫度之間的誤差來繼續(xù)調(diào)整。換句話說，ego傳感器加熱器的占空比可繼續(xù)獨(dú)立于瞬變補(bǔ)償來控制。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5，方法500描繪基于在瞬變操作期間的車輛狀況的實(shí)例瞬變補(bǔ)償。確切地說，控制器能夠基于車輛狀況的瞬時(shí)變化來預(yù)計(jì)并預(yù)測排氣溫度中的偏移(例如，溫度將變化多少，溫度是將增加還是將降低，以及溫度將何時(shí)變化)。通過更好地預(yù)測這些偏移并對其進(jìn)行補(bǔ)償，可更準(zhǔn)確地對排氣溫度建模?；诩訜崞髡伎毡鹊牡谝慌艢鉁囟裙烙?jì)值的瞬變調(diào)整，以及漸入瞬變調(diào)整至第一排氣溫度估計(jì)值的速率可基于各種瞬變補(bǔ)償。例如，增益因子和/或傳遞函數(shù)可經(jīng)調(diào)整以提供期望的漸入速率和期望的瞬時(shí)補(bǔ)償。

在502處，可確定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載是否高于閾值負(fù)載。由此，所述閾值負(fù)載可為較低閾值負(fù)載(threshold_lowload)，在所述閾值負(fù)載之下，發(fā)動(dòng)機(jī)可被確定為在低負(fù)載區(qū)中操作。在一個(gè)實(shí)例中，可確定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載是否高于0.6。在本文中，負(fù)載被界定為每一汽缸中的空氣除以在沒有增壓的標(biāo)準(zhǔn)狀況下可在汽缸中的空氣的最大量的比值。由此，1.0的負(fù)載將為在標(biāo)準(zhǔn)狀況下在自然進(jìn)氣的發(fā)動(dòng)機(jī)中的最大值。如果發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載高于閾值負(fù)載，且發(fā)動(dòng)機(jī)不在低負(fù)載區(qū)中，那么在504處，所述方法包含降低漸變速率。例如，控制器可使與低負(fù)載瞬變補(bǔ)償相關(guān)聯(lián)的傳遞函數(shù)或增益因子(low_load_transient_tmr)遞減。在一個(gè)實(shí)例中，傳遞函數(shù)或增益因子可遞減至零(也就是說，所述因子可歸零)，使得不需要低負(fù)載補(bǔ)償。傳遞函數(shù)映射在中間負(fù)載處。因此，如果負(fù)載在所述區(qū)域內(nèi)，那么傳遞函數(shù)不必被調(diào)整以考慮低或高狀況。如果發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載低于閾值負(fù)載，且發(fā)動(dòng)機(jī)被確定為在低負(fù)載區(qū)中，那么在506處，所述方法包含漸入更負(fù)的補(bǔ)償。例如，控制器可使與低負(fù)載瞬變補(bǔ)償相關(guān)聯(lián)的傳遞函數(shù)或增益因子(low_load_transient_tmr)遞增。校準(zhǔn)工作將確定在溫暖或中等環(huán)境溫度期間的低負(fù)載補(bǔ)償?shù)脑鲆?。在極冷環(huán)境期間，由于冷卻排氣管道的冷空氣的增加的影響，可觀察到增益不同，所述排氣管道與傳感器接觸并使占空比偏高以維持傳感器溫度。因此，可基于環(huán)境溫度來調(diào)整增益。

從504和506中的每一個(gè)，所述方法前進(jìn)到508。在508處，所述方法包含確定建模的排氣口凸緣溫度(基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載以及火花點(diǎn)火正時(shí)來建模)的變化。例如，可確定預(yù)期的排氣口凸緣溫度是否存在瞬時(shí)變化(transient_ex_fl)，以及確定凸緣瞬變是上升還是下降。在一個(gè)實(shí)例中，負(fù)凸緣溫度瞬變可響應(yīng)于減少的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和rpm來預(yù)期，而正凸緣溫度瞬變可響應(yīng)于增加的負(fù)載和rpm來預(yù)期。

在510處，可確定預(yù)期的排氣口凸緣溫度是否存在任何負(fù)瞬變(也就是說，可以確定預(yù)期的排氣口凸緣溫度是否降低)。如果否，那么在512處，所述方法包含增加漸變速率。例如，控制器可使與凸緣瞬變補(bǔ)償相關(guān)聯(lián)的傳遞函數(shù)或增益因子(flange_gain)遞增?？刂破骺蓪⑼咕壴鲆嬖O(shè)定成預(yù)設(shè)較高值，例如設(shè)定成0.75。

如果確定存在正瞬變，那么在514處，所述方法包含增加漸變速率。例如，控制器可增加與凸緣瞬變補(bǔ)償相關(guān)聯(lián)的傳遞函數(shù)或增益因子(flange_gain)?？刂破骺蓪⑼咕壴鲆嬖O(shè)定成不同的預(yù)設(shè)值，例如設(shè)定成1.7。如果確定不存在較大瞬變，且預(yù)期的排氣口凸緣溫度基本上處于穩(wěn)態(tài)，那么在512和514處，所述方法包含降低漸變速率，因?yàn)橥咕壦沧兘咏悖词乖诔艘酝咕壴鲆鏁r(shí)也是如此。

在一個(gè)實(shí)例中，在短暫的(brief)操作人員松開加速器踏板期間，可存在負(fù)瞬變。響應(yīng)于松開加速器踏板，控制器可將凸緣增益設(shè)定成預(yù)設(shè)值，例如設(shè)定成0.75。在另一實(shí)例中，在短暫的操作人員踩加速器踏板期間，可存在正瞬變。響應(yīng)于踩加速器踏板，控制器可將凸緣增益設(shè)定成預(yù)設(shè)值，例如設(shè)定成1.7。因此，漸變的速率可響應(yīng)于操作人員踩加速器踏板事件而增加，并響應(yīng)于操作人員松開加速器踏板事件而降低。通過將凸緣瞬變補(bǔ)償增益設(shè)定為1.7，凸緣瞬變對補(bǔ)償?shù)挠绊懺谡沧兤陂g能夠較大。同樣地，通過將凸緣瞬變補(bǔ)償設(shè)定為0.75，凸緣瞬變對補(bǔ)償?shù)挠绊懺谪?fù)瞬變期間能夠較小。通過對踩加速器踏板施加比松開加速器踏板應(yīng)用更高的增益因子，減少復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度的低估，從而改進(jìn)排氣溫度控制。

從512和514中的每一個(gè)，所述方法前進(jìn)到516。在516處，可確定車輛速度是否高于閾值速度。在一個(gè)實(shí)例中，可確定車輛速度是否高于55mph。如果是，那么在518處，為補(bǔ)償由于較高車輛速度造成的排氣管道和傳感器冷卻，控制器可增加漸變速率。例如，控制器可遞增并固定(clip)與速度瞬變補(bǔ)償相關(guān)聯(lián)的傳遞函數(shù)或增益因子(vspd_transient_tmr)。否則，如果車輛速度低于閾值速度，那么在520處，控制器可降低漸變速率。例如，控制器可遞減并固定與速度瞬變補(bǔ)償相關(guān)聯(lián)的傳遞函數(shù)或增益因子(vspd_transient_tmr)。

從518和520中的每一個(gè)，所述方法前進(jìn)到522。在522處，可確定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間是否已超過閾值運(yùn)行持續(xù)時(shí)間。在一個(gè)實(shí)例中，可確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否已運(yùn)行達(dá)長于300秒。如果否，那么所述方法移動(dòng)到524，其中確定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載是否高于閾值負(fù)載。由此，所述閾值負(fù)載可為在其上發(fā)動(dòng)機(jī)可被確定為在高負(fù)載區(qū)中操作的較高閾值負(fù)載(threshold_highload)。在一個(gè)實(shí)例中，可確定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載是否高于1.4。如果發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載低于閾值負(fù)載，且發(fā)動(dòng)機(jī)不在高負(fù)載區(qū)中，那么在528處，所述方法包含降低漸變速率。例如，控制器可使與高負(fù)載瞬變補(bǔ)償相關(guān)聯(lián)的傳遞函數(shù)或增益因子(high_load_transient_tmr)遞減。在一個(gè)實(shí)例中，傳遞函數(shù)或增益因子可遞減至零(也就是說，所述因子被歸零)，使得不需要高負(fù)載補(bǔ)償。在本文中，因?yàn)檎伎毡鹊綔囟鹊幕緜鬟f函數(shù)在中間負(fù)載狀況下被映射，所以傳感器與氣體溫度的關(guān)系在高負(fù)載事件結(jié)束后逐漸恢復(fù)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載高于閾值負(fù)載，且發(fā)動(dòng)機(jī)被確定為在高負(fù)載區(qū)中，那么在526處，所述方法包含增加漸變速率。例如，控制器可使與高負(fù)載瞬變補(bǔ)償相關(guān)聯(lián)的傳遞函數(shù)或增益因子(high_load_transient_tmr)遞增。在本文中，因?yàn)檎伎毡鹊綔囟鹊幕緜鬟f函數(shù)在中間負(fù)載狀況下被映射，所以與在高負(fù)載期間存在的相對于傳感器溫度的增加的氣體溫度需要被補(bǔ)償。

在確定高負(fù)載補(bǔ)償后，所述方法移動(dòng)到530。由此，如果發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間長于閾值持續(xù)時(shí)間，那么所述方法可直接地移動(dòng)到530而不需要高負(fù)載補(bǔ)償。一旦排氣管道變熱，傳感器就不因冷管道而產(chǎn)生偏差，因此不再需要專門的高負(fù)載補(bǔ)償。

以此方式，基于排氣溫度以及瞬變調(diào)整的漸變的速率來確定瞬變補(bǔ)償，所述瞬變補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)加熱器占空比的瞬變調(diào)整。確切地說，漸變的速率隨車輛速度增加超過閾值速度而增加，漸變的速率隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加超過閾值負(fù)載而增加，漸變的速率響應(yīng)于預(yù)期的排氣口凸緣溫度(或如下文論述的預(yù)期的排氣催化劑磚溫度)中的瞬變而增加，且漸變的速率響應(yīng)于低負(fù)載事件而降低。

在一些實(shí)例中，例如在其中排氣傳感器耦接在排氣催化劑下游的示例中，漸變的速率可進(jìn)一步基于預(yù)期的排氣催化劑磚溫度，所述預(yù)期的排氣催化劑磚溫度基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載以及火花正時(shí)被建模。

在530處，所述方法包含基于加熱器占空比(確切地說，基于加熱器占空比的倒數(shù)確定的穩(wěn)態(tài)溫度)以及多個(gè)獲悉的瞬變補(bǔ)償?shù)拿總€(gè)來確定或計(jì)算推斷出的復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度。確切地說，對于每一瞬變補(bǔ)償，控制器可確定補(bǔ)償?shù)慕^對量以及漸入補(bǔ)償(增益因子)的速率。控制器隨后可獲悉經(jīng)整合的補(bǔ)償或補(bǔ)償?shù)募?，并將此添加到基于加熱器占空比的溫度以推斷?fù)合瞬時(shí)排氣溫度。例如，控制器可將復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度推斷為：

t_exh＝t_ss+(flange_gain*transient_ext_fl)+(low_load_gain*low_load_transient_tmr)+(vspd_gain*vspd_transient_tmr)+(high_loadload_gain*high_load_transient_tmr)

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6，其示出實(shí)例診斷例程600。所述方法實(shí)現(xiàn)(例如來自未計(jì)量的燃料或空氣的)放熱的早檢測以及過熱的早緩解。

在602處，所述方法包含檢索復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度(t_exh)，其基于排氣傳感器加熱器占空比并進(jìn)一步基于瞬時(shí)車輛狀況來估計(jì)。由此，所述復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度為在圖4至圖5的424處估計(jì)的復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度。在604處，所述方法包含檢索建模的排氣口凸緣溫度(t_model)，其基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況(例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載、空氣燃料比以及火花正時(shí))來估計(jì)。由此，所述建模的排氣口凸緣溫度為在圖4的410處估計(jì)的復(fù)合瞬時(shí)溫度。

在606處，復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度可與建模的排氣口凸緣溫度進(jìn)行比較，且可確定復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度是否高于建模的排氣口凸緣溫度。例如，可確定兩者是否相差超過閾值量。如果是，那么可推斷出存在由于燃料在排氣催化劑處的燃燒而導(dǎo)致的放熱。例如，放熱可以已經(jīng)由逸出汽缸的未經(jīng)燃燒燃料和在排氣催化劑處的燃燒導(dǎo)致。在另一實(shí)例中，可確定存在排氣泄漏。在又一實(shí)例中，可確定發(fā)動(dòng)機(jī)工況正產(chǎn)生比預(yù)期更熱的排氣。

響應(yīng)于放熱的確定，在610處，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作，所述調(diào)整包含限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載以減小峰值排氣溫度。在一個(gè)實(shí)例中，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載可限于1.5。例如，控制器可將信號(hào)發(fā)送到進(jìn)氣節(jié)氣門致動(dòng)器以減小耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道的進(jìn)氣節(jié)氣門的開度。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中接收的進(jìn)氣充氣的量減少，由此限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。在一個(gè)實(shí)例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可進(jìn)入受限的負(fù)載操作模式以將峰值允許排氣溫度降低200℃。另外，控制器可響應(yīng)于復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度與建模的排氣口凸緣溫度之間的差值高于閾值量而設(shè)定診斷代碼。診斷代碼可指示排氣溫度估計(jì)中的準(zhǔn)確性誤差。

返回到606，如果復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度不高于建模的排氣口凸緣溫度(例如，不超過閾值量)，那么在608處，所述方法將建模的排氣催化劑溫度與閾值溫度進(jìn)行比較。由此，在608中的閾值溫度可基于在其上催化劑的壽命減少的溫度，且可反映延長的峰值功率操作的影響。在一個(gè)實(shí)例中，閾值溫度為900℃。如果建模的排氣口凸緣溫度不高于閾值溫度，那么在614處，所述方法包含清除關(guān)于排氣溫度估計(jì)的任何診斷代碼，并在建模的催化劑溫度高于排氣催化劑的起燃溫度時(shí)允許退出排氣催化劑加熱模式。

如果建模的催化劑溫度高于閾值溫度，那么在612處，所述方法包含調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作以緩解排氣過熱并保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)免于高溫。調(diào)整可包含使發(fā)動(dòng)機(jī)變富以降低峰值排氣溫度。例如，控制器可將信號(hào)發(fā)送到燃料噴射器以增加噴射器的脈沖寬度。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)可以用比化學(xué)計(jì)量空氣燃料比富的空氣燃料比來操作。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)可以以0.7的空氣燃料比操作。富操作可持續(xù)達(dá)預(yù)定持續(xù)時(shí)間(例如，多個(gè)燃燒事件或發(fā)動(dòng)機(jī)周期)。替代地，富集可繼續(xù)，直到建模的排氣溫度低于較低閾值溫度。在一些實(shí)例中，除使發(fā)動(dòng)機(jī)變富外，控制器還可限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。另外，控制器可暫時(shí)地阻止進(jìn)入到減速燃料切斷(dfso)操作模式中。例如，即使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入其中dfso將進(jìn)入的低負(fù)載狀況，也禁止進(jìn)入到dfso中。這是因?yàn)樵诖呋瘎┨幍奈唇?jīng)燃燒的碳?xì)浠衔飳⒃赿fso開始時(shí)燃燒，使催化劑溫度迅速上升，尤其是在用以控制已熱的催化劑溫度的富集期間?？刂破鬟€可響應(yīng)于建模的排氣口凸緣溫度高于閾值溫度來設(shè)定診斷代碼。診斷代碼可指示排氣溫度估計(jì)中的準(zhǔn)確性誤差。另外，由于在建模的排氣口凸緣溫度與復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度之間的一致(或較低差值)(在606處的先前步驟中)，可推斷出富集將提供期望的排氣冷卻。

應(yīng)了解，雖然圖4至圖6的方法將建模的排氣溫度描述為建模的或預(yù)期的排氣口凸緣溫度，但在替代實(shí)例中，建模的排氣溫度可包含建模的或預(yù)期的排氣催化劑磚溫度。例如，當(dāng)加熱器占空比對應(yīng)于第一上游排氣傳感器(例如，uego傳感器)的加熱器時(shí)，建模的排氣溫度可為預(yù)期的排氣口凸緣溫度(因?yàn)榕艢饪谕咕墑偤迷趗ego傳感器上游)。在另一實(shí)例中，當(dāng)加熱器占空比對應(yīng)于第二下游排氣傳感器(例如，cms傳感器)的加熱器時(shí)，建模的排氣溫度可為預(yù)期的排氣催化劑磚溫度(因?yàn)榕艢獯呋瘎┐u剛好在cms傳感器下游)。在兩種情況下，預(yù)期的排氣口凸緣溫度和預(yù)期的排氣催化劑磚溫度可基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況來建模，所述發(fā)動(dòng)機(jī)工況包含至少發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、空氣燃料比以及火花正時(shí)。在另外的實(shí)例中，圖4至圖6的例程可針對上游uego傳感器和下游cms傳感器各自單獨(dú)地執(zhí)行。

現(xiàn)參考圖7至圖10來描繪實(shí)例排氣溫度偏移。圖7在曲線圖700處示出排氣溫度偏移的第一實(shí)例。確切地說，排氣傳感器加熱器的占空比在曲線702處示出。建模的排氣口凸緣溫度中的偏移在曲線710處示出?；诩訜崞髡伎毡葋砉烙?jì)并補(bǔ)償凸緣溫度瞬變的排氣溫度在曲線704處示出，且與沒有瞬變補(bǔ)償?shù)呐艢鉁囟裙烙?jì)值(曲線706)以及通過排氣溫度傳感器估計(jì)的實(shí)際溫度(曲線708)進(jìn)行比較。所有曲線都隨著車輛行進(jìn)的時(shí)間繪制。

在所描繪的實(shí)例中，在t1處可存在排氣口凸緣溫度偏移。例如，在t1處可存在踩加速器踏板事件。負(fù)載的增加導(dǎo)致更多排氣被產(chǎn)生并比傳感器冷。因此，加熱器的占空比可增加。盡管排氣溫度瞬時(shí)地下降，但它快速地返回到較高值，如通過溫度傳感器的輸出指示的(如在大虛線曲線708處示出)。然而，加熱器的占空比僅在負(fù)載減少并返回到穩(wěn)態(tài)值時(shí)返回。因此，如果排氣溫度僅基于加熱器占空比來估計(jì)而不補(bǔ)償偏移(如在小虛線曲線706處示出)，那么排氣溫度可被低估。通過經(jīng)由瞬變補(bǔ)償來補(bǔ)償下降，推斷出的復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度(通過實(shí)線曲線704示出)能夠更好地匹配通過溫度傳感器估計(jì)的值。確切地說，通過加入推斷出的排氣口凸緣溫度的瞬變值，能夠去除較大下降。例如，升高的瞬變可用于補(bǔ)償大的下降。因此，誤差的量值被減小。

圖8在曲線圖800處示出排氣溫度偏移的另一實(shí)例。其中，由在低負(fù)載下的操作導(dǎo)致的排氣口凸緣溫度的瞬變(low_load_compensation)在曲線808處示出。基于加熱器占空比來估計(jì)并補(bǔ)償凸緣溫度瞬變的排氣溫度在曲線802處示出，且與沒有瞬變補(bǔ)償?shù)呐艢鉁囟裙烙?jì)值(曲線804)以及通過排氣溫度傳感器估計(jì)的實(shí)際溫度(曲線806)進(jìn)行比較。所有曲線都隨著車輛行進(jìn)的時(shí)間繪制。

在所描繪的實(shí)例中，低負(fù)載操作的時(shí)段設(shè)置有額外的補(bǔ)償。由此，這可構(gòu)成低負(fù)載補(bǔ)償。例如，在t1和t2之間可存在延長的松開加速器踏板(例如，延長的空轉(zhuǎn)狀況)。僅基于加熱器占空比的未調(diào)整的排氣溫度估計(jì)值(小虛線804)不沿循基于溫度傳感器的溫度(大虛線806)的下降方向。為減小誤差，每當(dāng)負(fù)載低于閾值時(shí)，補(bǔ)償漸入排氣溫度的瞬時(shí)降低，且每當(dāng)負(fù)載高于閾值時(shí)，補(bǔ)償漸出排氣溫度的瞬時(shí)降低。例如，控制器可漸入瞬變，從而在負(fù)載高于0.6達(dá)200ms時(shí)，引起基于加熱器占空比的排氣溫度的每秒1攝氏度減少(或在負(fù)載高于0.6達(dá)1s時(shí)，引起基于加熱器占空比的排氣溫度的每秒5攝氏度減少)。當(dāng)負(fù)載低于0.6時(shí)可漸出瞬變。換句話說，相比于負(fù)凸緣瞬變，控制器使用不同的乘法器用于正凸緣瞬變。

圖9在曲線900處示出排氣溫度偏移的另一實(shí)例。其中，由發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的變化(在曲線908處示出)導(dǎo)致的排氣口凸緣溫度中的瞬變得到補(bǔ)償?；诩訜崞髡伎毡葋砉烙?jì)并補(bǔ)償凸緣溫度瞬變的排氣溫度在曲線902處示出，且與沒有瞬變補(bǔ)償?shù)呐艢鉁囟裙烙?jì)值(曲線904)進(jìn)行比較。所有曲線都隨著車輛行進(jìn)的時(shí)間繪制。

在所描繪的實(shí)例中，可存在間歇的踩加速器踏板，其中一些踩加速器踏板為大踩加速器踏板。例如，可存在對高于1.4的負(fù)載的大踩加速器踏板，例如在t1和t2處示出。大踩加速器踏板設(shè)置有另外補(bǔ)償。由此，這可構(gòu)成高負(fù)載補(bǔ)償。在本文中，在較高負(fù)載下，排氣實(shí)際上變得比將預(yù)測的未調(diào)整的排氣溫度估計(jì)更熱。僅基于加熱器占空比的未調(diào)整的排氣溫度估計(jì)值(小虛線904)不沿循基于溫度傳感器的溫度(未示出)的上升方向。換句話說，未調(diào)整的溫度將低于實(shí)際溫度。為減小誤差，每當(dāng)負(fù)載高于閾值時(shí)，補(bǔ)償漸入排氣溫度的瞬時(shí)增加，且每當(dāng)負(fù)載低于閾值時(shí)，補(bǔ)償漸出排氣溫度的瞬時(shí)增加。例如，在高于1.4的負(fù)載下，控制器可漸入瞬變，從而引起對于發(fā)動(dòng)機(jī)操作的每一秒，基于加熱器占空比的排氣溫度的每秒10攝氏度增加。當(dāng)負(fù)載低于1.4時(shí)可漸出瞬變。換句話說，相比于負(fù)凸緣瞬變，控制器使用不同的乘法器用于正凸緣瞬變。

圖10在曲線圖1000處示出排氣溫度偏移的另一實(shí)例。其中，由車輛速度的變化(在曲線1006處示出)導(dǎo)致的排氣口凸緣溫度中的瞬變得到補(bǔ)償?；诩訜崞髡伎毡葋砉烙?jì)并補(bǔ)償凸緣溫度瞬變的排氣溫度在曲線1002處示出，且與沒有瞬時(shí)補(bǔ)償?shù)呐艢鉁囟裙烙?jì)值(曲線1004)進(jìn)行比較。所有曲線都隨著車輛行進(jìn)的時(shí)間繪制。

在所描繪的實(shí)例中，可存在車輛速度的峰值，以及在較高速度下的延長的車輛操作。例如，可存在在55mph處或高于55mph的車輛操作段，如在t1和t2處示出。較高的車輛速度設(shè)置有另外補(bǔ)償。由此，這可構(gòu)成車輛速度補(bǔ)償。在本文中，在較高車輛速度處，排氣管道變得冷于排氣。從uego到空氣冷卻的排氣管道的增加的熱損耗導(dǎo)致加熱器更努力工作。因此，加熱器占空比增加，且未調(diào)整的排氣溫度估計(jì)將預(yù)測比實(shí)際存在的值更高的排氣溫度。僅基于加熱器占空比的未調(diào)整的排氣溫度估計(jì)值(小虛線1004)不沿循基于溫度傳感器的溫度(未示出)的上升方向。換句話說，未調(diào)整的溫度將低于實(shí)際溫度。為減小誤差，每當(dāng)車輛速度高于閾值速度時(shí)，補(bǔ)償漸入排氣溫度的瞬時(shí)增加，且每當(dāng)車輛速度低于閾值速度時(shí)，補(bǔ)償漸出排氣溫度的瞬時(shí)增加。例如，在高于55mph的速度下，控制器可漸入瞬變，從而引起對于車輛操作的每一秒，基于加熱器占空比的排氣溫度的2.5攝氏度增加。當(dāng)速度低于55mph時(shí)可漸出瞬變。

應(yīng)了解，圖7至10描繪解析出的各種瞬變補(bǔ)償。然而，控制器可基于車輛狀況的變化同時(shí)執(zhí)行各種補(bǔ)償中的一個(gè)或多個(gè)以更加準(zhǔn)確地反映排氣溫度。

以此方式，排氣溫度可使用現(xiàn)有的排氣氧傳感器的加熱器被準(zhǔn)確地測量，同時(shí)更好地補(bǔ)償預(yù)期的溫度偏移。技術(shù)結(jié)果是現(xiàn)有傳感器能夠用于額外的測量。另外，即使排氣溫度傳感器存在于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，建模的排氣溫度也能夠基于傳感器的輸出被確認(rèn)或校正。通過補(bǔ)償由在車輛操作期間的車輛狀況的變化導(dǎo)致的排氣溫度的偏移，可確定更加可靠的排氣溫度估計(jì)值。由此，這允許更加迅速地識(shí)別出排氣放熱，從而使得能夠及時(shí)地執(zhí)行緩解動(dòng)作。因此，排氣組件退化被減少。

一種用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)例方法包括：基于排氣傳感器加熱元件的占空比并進(jìn)一步基于在瞬變車輛操作期間的車輛狀況來推斷復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度，所述車輛狀況包含發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、車輛速度以及建模的排氣口凸緣溫度或建模的催化劑溫度；并且基于復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。在前述實(shí)例中，另外或可選地，所述方法另外包括，基于期望的排氣傳感器溫度與實(shí)際排氣傳感器溫度之間的誤差來調(diào)整排氣傳感器加熱元件的占空比。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，排氣傳感器是以下中的一個(gè)或多個(gè)：耦接在排氣催化劑上游的第一排氣氧傳感器和耦接在排氣催化劑下游的第二排氣氧傳感器。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，所述推斷包含經(jīng)由傳遞函數(shù)將占空比的倒數(shù)轉(zhuǎn)換成第一排氣溫度估計(jì)值，且隨后漸入瞬變調(diào)整，所述瞬變調(diào)整和所述漸入的速率中的每一個(gè)基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、車輛速度以及建模的排氣口凸緣溫度或建模的催化劑溫度，并且其中基于誤差來調(diào)整排氣傳感器加熱元件的占空比在漸變期間繼續(xù)。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，排氣口凸緣溫度包含預(yù)期的排氣口凸緣溫度，所述預(yù)期的排氣口凸緣溫度基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、空氣燃料比以及火花點(diǎn)火正時(shí)中的每一個(gè)來建模。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，漸變的速率隨著車輛速度增加至超過閾值速度而降低，其中漸變的速率隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加至超過閾值負(fù)載而增加，并且其中漸變的速率響應(yīng)于預(yù)期的排氣口凸緣溫度的瞬變而降低。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，漸變的速率另外基于高負(fù)載事件或低負(fù)載事件。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，漸變的速率響應(yīng)于操作人員高負(fù)載事件而增加且響應(yīng)于低負(fù)載事件而降低。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，所述方法另外包括，響應(yīng)于預(yù)期的排氣口凸緣溫度與復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度之間的差值高于閾值量來設(shè)定診斷代碼。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，所述車輛包含耦接到車輛的前端的格柵閘板系統(tǒng)，并且其中漸變的速率進(jìn)一步基于格柵閘板系統(tǒng)是打開還是閉合，漸變的速率在格柵閘板打開時(shí)增加，漸變的速率在格柵閘板閉合時(shí)降低。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，當(dāng)排氣傳感器是耦接在排氣催化劑下游的第二排氣傳感器時(shí)，漸變的速率進(jìn)一步基于預(yù)期的排氣催化劑磚溫度，所述預(yù)期的排氣催化劑磚溫度基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載以及火花點(diǎn)火正時(shí)中的每一個(gè)來建模。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，所述調(diào)整包含響應(yīng)于復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度高于閾值而限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載以及以比化學(xué)計(jì)量空氣燃料比富的空氣燃料比來操作發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)或多個(gè)。

用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的另一實(shí)例方法包括：基于耦接到排氣傳感器的加熱器的占空比來推斷穩(wěn)態(tài)排氣溫度；通過以下操作來估計(jì)復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度：基于在瞬變車輛操作期間的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的變化、車輛速度以及建模的排氣溫度中的每一個(gè)來使所述穩(wěn)態(tài)排氣溫度漸變。在前述實(shí)例中，另外或可選地，所述推斷包含：在第一狀況期間，基于耦接到位于排氣催化劑上游的第一排氣傳感器的第一加熱器的占空比來推斷，在第二狀況期間，基于耦接到位于排氣催化劑下游的第二排氣傳感器的第二加熱器的占空比來推斷。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，在第一狀況期間，建模的排氣溫度包含建模的排氣口凸緣溫度，其中在第二狀況期間，建模的排氣溫度包含建模的排氣催化劑磚溫度，并且其中在第三狀況期間，建模的溫度包含建模的排氣口凸緣溫度和建模的排氣催化劑磚溫度中的每一個(gè)。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，所述推斷包含使用傳遞函數(shù)將加熱器的占空比的倒數(shù)轉(zhuǎn)換成穩(wěn)態(tài)溫度，并且其中所述估計(jì)包含基于負(fù)載的變化、車輛速度以及建模的排氣溫度中的每一個(gè)來設(shè)定漸變速率。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，所述方法另外包括，基于復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)包含燃料噴射量和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣充氣量中的一個(gè)或多個(gè)。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，所述方法另外包括基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、空氣燃料比以及火花正時(shí)中的每一個(gè)來對建模的排氣溫度建模；響應(yīng)于建模的排氣溫度與復(fù)合瞬時(shí)排氣溫度之間的差值高于閾值量，限制進(jìn)氣充氣量以限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載；且響應(yīng)于建模的排氣溫度高于閾值溫度，使發(fā)動(dòng)機(jī)變富并設(shè)定診斷代碼。

另一實(shí)例車輛系統(tǒng)包括：發(fā)動(dòng)機(jī)，其包含進(jìn)氣通道和排氣通道；排氣催化劑，其耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣通道；排氣氧傳感器，其耦接在排氣催化劑上游，所述傳感器包含用于將傳感器維持在操作溫度處的加熱器；燃料噴射器，其耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸；進(jìn)氣節(jié)氣門，其耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣通道；以及控制器?？刂破骺膳渲糜写鎯?chǔ)在非暫時(shí)性存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)可讀指令以用于：在車輛操作期間，捕獲加熱器的占空比；將占空比的倒數(shù)轉(zhuǎn)換成第一排氣溫度估計(jì)值；基于在車輛操作期間的瞬變來獲悉傳遞函數(shù)；基于第一排氣溫度估計(jì)值和獲悉的傳遞函數(shù)來計(jì)算第二排氣溫度估計(jì)值；以及基于第二排氣溫度估計(jì)值來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。在前述實(shí)例中，另外或可選地，在車輛操作期間包含在穩(wěn)態(tài)和瞬變車輛操作期間，并且基于在車輛操作期間的瞬變來獲悉傳遞函數(shù)包含：基于在瞬變車輛操作期間的車輛速度變化、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化以及加速踏板位置變化中的一個(gè)或多個(gè)來獲悉傳遞函數(shù)。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，控制器包含用于進(jìn)行以下操作的另外指令：響應(yīng)于第二排氣溫度高于閾值來指示排氣超溫狀況，所述建模的第二排氣溫度基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載以及火花正時(shí)；且響應(yīng)于所述指示，減小進(jìn)氣節(jié)氣門的開度以限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載并使發(fā)動(dòng)機(jī)變富。在前述實(shí)例中的任一或全部實(shí)例中，另外或可選地，控制器包含用于進(jìn)行以下操作的另外指令：響應(yīng)于第二排氣溫度與建模的排氣溫度之間的差值高于閾值來指示排氣模型準(zhǔn)確性狀況，所述建模的排氣溫度基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、空氣燃料比以及火花正時(shí)；且響應(yīng)于所述指示，減小進(jìn)氣節(jié)氣門的開度以限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載并使發(fā)動(dòng)機(jī)變富。

注意，本文中包含的實(shí)例控制和估計(jì)例程能夠在各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)配置下使用。本文中公開的控制方法和例程可以在非暫時(shí)性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)為可執(zhí)行指令，且可以由包含控制器的控制系統(tǒng)結(jié)合各種傳感器、致動(dòng)器以及其它發(fā)動(dòng)機(jī)硬件來實(shí)施。本文中描述的具體例程可以表示例如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等任何數(shù)目的處理策略中的一種或多種。由此，所說明的各種動(dòng)作、操作和/或功能可以按說明的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行或在一些情況下省略。同樣地，處理的次序并非是實(shí)現(xiàn)本文中所描述的實(shí)例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)所必須的，而是為便于說明和描述而提供。根據(jù)所使用的特定策略，可以重復(fù)地執(zhí)行所說明的動(dòng)作、操作和/或功能中的一種或多種。另外，所描述的動(dòng)作、操作和/或功能可以圖形地表示將被編程到發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的非暫時(shí)性存儲(chǔ)器中的代碼，其中所描述的動(dòng)作通過執(zhí)行在包含各種發(fā)動(dòng)機(jī)硬件組件與電子控制器的結(jié)合的系統(tǒng)中的指令來實(shí)施。

應(yīng)了解，本文中揭示的配置和例程本質(zhì)上是示例性的，且這些具體實(shí)施例不被認(rèn)為具有限制性意義，因?yàn)楸姸嗟淖凅w是可能的。例如，以上技術(shù)能夠被應(yīng)用到v-6、i-4、i-6、v-12、對置4缸以及其它發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本公開的主題包含本文中公開的各種系統(tǒng)和配置以及其它特征、功能和/或特性的所有新穎且非顯而易見的組合以及子組合。

以下權(quán)利要求書特別指出被認(rèn)為新穎且非顯而易見的特定組合和子組合。這些權(quán)利要求可以指代“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等效物。此類權(quán)利要求應(yīng)被理解為包含一個(gè)或多個(gè)此類元件的合并，既不要求也不排除兩個(gè)或兩個(gè)以上此類元件。所揭示的特征、功能、元件和/或特性的其它組合以及子組合可以通過當(dāng)前權(quán)利要求書的修改或通過在本申請或相關(guān)申請中提出新的權(quán)利要求來要求保護(hù)。此類權(quán)利要求書，無論其范圍比原始權(quán)利要求的更寬、更窄、相等或不同，也都被認(rèn)為包含在本公開的主題內(nèi)。