補償氧傳感器老化的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開的領域大體上涉及氧傳感器。
【背景技術】
[0002]進氣和/或排氣傳感器可以被操作以提供各種排氣成分的指不。例如，氧傳感器的輸出可以用來確定排氣的空燃比(AFR)。同樣地，氧氣傳感器可以被設置在發(fā)動機進氣通道以確定進氣的空燃比。例如在這兩種情況下，進氣和排氣空燃比的指示可以用于調(diào)節(jié)各種發(fā)動機操作參數(shù)，如加油和目標空燃比。特別是，為了最大化排放控制裝置的操作效率，排氣空燃比可以被控制成達到目標空燃比。對于一些氧傳感器，其輸出會根據(jù)操作溫度而顯著變化。因此，這些氧傳感器可以由加熱元件加熱以達到所要求的操作溫度范圍，以便提供所需氧感測。
[0003]本發(fā)明人在這里已經(jīng)認識到諸如通用排氣氧(UEGO)傳感器的氧傳感器老化能夠改變溫度和阻抗之間的關系。例如，在非老化UEGO傳感器中導致所需(desired)傳感器溫度的阻抗會與導致老化UEGO中所需傳感器溫度的阻抗不同。在不補償傳感器溫度和阻抗之間的關系的這種變化的情況下，老化UEGO的加熱器可以被控制成實現(xiàn)達到非老化UEGO傳感器中所需傳感器溫度的阻抗。相反，可導致過沖所需的傳感器溫度的不良傳感器溫度，這可能導致不準確的傳感器輸出且因此導致惡化的發(fā)動機操作。
[0004]美國專利N0.4178793公開了一種用于測量排氣氧傳感器阻抗的裝置。在一種例子中，氧傳感器包括可變內(nèi)部阻抗，并與參考阻抗和半導體開關串聯(lián)連接。恒定電流源供給電流到在一個傳感器端子處的傳感器和參考阻抗的結點，以在傳感器阻抗較大時提供最小電流和小的開關阻抗。在所述一個傳感器端子處的電壓的幅值在半導體開關處于導通和非導通狀態(tài)下可以被采樣。幅值的比隨著傳感器阻抗而變化。所述比可與一個或更多個參考相比較，以便在一些例子中控制傳感器加熱器的操作。在某些情況下，所述比較可以經(jīng)由加熱器促使傳感器加熱以獲得所需傳感器阻抗。
[0005]本發(fā)明人在這里已經(jīng)認識到關于上述方法的幾個問題。雖然提供專用傳感器阻抗感測電路系統(tǒng)可以便于隨著時間的推移進行傳感器的阻抗測量，不過包含所述電路系統(tǒng)會增加與傳感器布置相關聯(lián)的成本、復雜性和封裝空間。此外，沒有考慮到能夠影響氧感測的其他因素，例如濕度。然而，盡管具有測量氧傳感器阻抗的能力，仍會導致不準確的氧感測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種至少部分地解決了上述問題的方法包含一種操作氧傳感器的方法，其包括:基于氧傳感器的干燥空氣栗送電流的變化調(diào)節(jié)阻抗設定點。
[0007]在一種更具體的例子中，響應于被調(diào)節(jié)的阻抗設定點調(diào)節(jié)耦合到氧傳感器的加熱元件。
[0008]在一種更特殊的例子中，基于氧傳感器的期望操作溫度調(diào)節(jié)所述阻抗設定點。
[0009]在例子的另一方面，氧傳感器的工作溫度是被調(diào)節(jié)的阻抗設定點的函數(shù)。
[0010]在例子的又一方面，氧傳感器是通用排氣氧傳感器。
[0011]以這種方式，可以補償氧傳感器的阻抗設定點和最終操作溫度之間關系的變化。因此，通過這些措施來實現(xiàn)技術效果。
[0012]本說明書的上述優(yōu)點和其他優(yōu)點以及特征將獨立地或結合附圖從具體實施例中顯然看出。
[0013]但是應當理解，上面提供的
【發(fā)明內(nèi)容】
以簡化形式介紹在具體實施例中進一步描述的概念的選擇。這并不意味著確定所要求的主題的關鍵或必要特征，其范圍由隨附權利要求書唯一限定。此外，所聲明的主題不限于解決以上或在本公開任何部分指出的任何缺點的實施方式。
【附圖說明】
[0014]圖1示出渦輪增壓發(fā)動機的框圖。
[0015]圖2示出示例性氧傳感器的示意圖。
[0016]圖3示出說明用于補償氧傳感器中阻抗和溫度之間關系變化的例程的流程圖。
[0017]圖4示出描述關于應用的電壓的在各種濕度條件下的氧傳感器輸出的曲線圖。
[0018]圖5示出操作溫度作為示例氧傳感器的阻抗設定點的函數(shù)的曲線圖。
【具體實施方式】
[0019]氧傳感器經(jīng)常用于內(nèi)燃發(fā)動機中以提供氣體中各種成分的指示。例如，氧傳感器可以被設置在發(fā)動機的排氣系統(tǒng)中，并被配置成指示排氣的空燃比(AFR)。例如，替代性地或附加地，氧傳感器可以被設置在發(fā)動機的進氣系統(tǒng)中并被配置成指示進氣的空燃比。氧傳感器的輸出可以被用于調(diào)節(jié)各種發(fā)動機操作參數(shù)，包括但不限于加油和目標空燃比。對于一些氧傳感器，它們的輸出相對于它們的操作溫度是高度可變的。類似地，加熱元件可以用于精確地控制氧傳感器的操作溫度。
[0020]在一些方法中，氧傳感器的阻抗可以被監(jiān)控并被用于控制所述氧傳感器的操作溫度，因為阻抗和最終(resulting)操作溫度彼此高度關聯(lián)。因此，提供所需的傳感器操作的所需操作溫度可以被選擇并通過控制傳感器阻抗到所需設定點來實現(xiàn)。然而，傳感器老化可以改變操作溫度和阻抗設定點之間的關系，以致導致非老化氧傳感器中的所需操作溫度的阻抗設定點導致老化氧氣傳感器中的不良操作溫度。其他因素也可以影響氧傳感器的操作，如濕度。
[0021]本發(fā)明提供了用于補償在氧傳感器中的阻抗設定點和操作溫度之間關系的變化的各種方法。在一種實施例中，一種操作氧傳感器的方法包括基于在氧傳感器的干燥空氣栗送電流的變化調(diào)整阻抗設定點。圖1示出渦輪增壓發(fā)動機的框圖，圖2示出示例性氧傳感器的示意圖，圖3示出闡明用于補償在氧傳感器中的阻抗和溫度之間的關系的變化的例程的流程圖，圖4示出描繪相對于所加電壓在各種濕度條件下的氧傳感器的輸出的曲線圖，并且圖5示出操作溫度作為示例性氧傳感器的阻抗設定點的函數(shù)的曲線圖。圖1的發(fā)動機還包括控制器，其被配置為執(zhí)行如圖3所示的方法。
[0022]圖1示出可以被包括在機動車輛的推進系統(tǒng)中的示例性發(fā)動機10的示意圖。發(fā)動機10被示為具有四個汽缸30。然而，根據(jù)本公開，可以使用其它數(shù)量的汽缸。發(fā)動機10可以至少部分由包括控制器12的控制系統(tǒng)并通過來自車輛操作者132的經(jīng)由輸入裝置130的輸入控制。在這種例子中，輸入裝置130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動機10的每個燃燒室(例如，汽缸)30可以包括活塞(未示出)設置在其中的燃燒室壁?；钊梢员获詈系角S40使得所述活塞的往復運動被轉換成所述曲軸的旋轉運動。曲軸40可以經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)(未示出)被耦合到車輛的至少一個驅動輪。另外，起動機馬達可以經(jīng)由飛輪被耦合到曲軸40從而使得發(fā)動機10進行起動操作。
[0023]燃燒室30可以從進氣歧管44經(jīng)由進氣通道42接收進氣空氣，并且可以經(jīng)由排氣通道48排出燃燒氣體。進氣歧管44和排氣歧管46能夠與燃燒室30經(jīng)由相應的進氣門和排氣門(未示出)選擇性地連通。在一些實施例中，燃燒室30可以包括兩個或更多個進氣門和/或兩個或更多個排氣門。
[0024]燃料噴射器50被示出直接耦合到燃燒室30以用于與從控制器12接收的信號脈沖寬度FPW成比例地直接噴射燃料到其中。以這種方式，燃料噴射器50提供所謂的到燃燒室30的燃料直接噴射。例如，燃料噴射器可以安裝在燃燒室的側面或在燃燒室的頂部。燃料可以由包括燃料箱、燃料栗及燃料軌的燃料系統(tǒng)(未示出)輸送到燃料噴射器50。在一些實施例中，燃燒室30可以替代地或附加地包括以如下構型被布置在進氣歧管44中的燃料噴射器，即提供燃料到每個燃燒室30上游的進氣口的所謂的燃料進氣道噴射。
[0025]進氣通道42可以包括具有節(jié)流板22的節(jié)氣門21和具有節(jié)流板24的節(jié)氣門23。在這種具體例子中，節(jié)流板22和節(jié)流板24的位置可以由控制器12經(jīng)由被提供給包括節(jié)氣門21和節(jié)氣門23的致動器的信號而改變。在一種示例中，致動器可以是電致動器(例如，電動馬達)，通常被稱為電子節(jié)氣門控制(ETC)的配置。以這種方式，節(jié)氣門21和節(jié)氣門23可以被操作成改變被提供給燃燒室30以及其他發(fā)動機汽缸的進氣空氣。節(jié)流板22和節(jié)流板24的位置可以通過節(jié)氣門位置信號TP被提供到控制器12。進氣通道42可以進一步包括用于提供相應的信號MAF (質(zhì)量流量)和MAP (歧管空氣壓力)給控制器12的質(zhì)量空氣流量傳感器120、歧管空氣壓力傳感器122和節(jié)氣門進氣壓力傳感器123。
[0026]排氣通道48可以收來自汽缸30的排氣。所示排氣氣體傳感器128耦合到渦輪62上游的排氣通道48和排放控制裝置78。例如，傳感器128可以從用于提供排氣空/燃比的指示的各種適合傳感器中選擇，諸如線性氧傳感器或UEGO(通用或寬域排氣氧)