补偿氧传感器老化的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开的领域大体上涉及氧传感器。
【背景技术】
[0002]进气和/或排气传感器可以被操作以提供各种排气成分的指不。例如，氧传感器的输出可以用来确定排气的空燃比(AFR)。同样地，氧气传感器可以被设置在发动机进气通道以确定进气的空燃比。例如在这两种情况下，进气和排气空燃比的指示可以用于调节各种发动机操作参数，如加油和目标空燃比。特别是，为了最大化排放控制装置的操作效率，排气空燃比可以被控制成达到目标空燃比。对于一些氧传感器，其输出会根据操作温度而显著变化。因此，这些氧传感器可以由加热元件加热以达到所要求的操作温度范围，以便提供所需氧感测。
[0003]本发明人在这里已经认识到诸如通用排气氧(UEGO)传感器的氧传感器老化能够改变温度和阻抗之间的关系。例如，在非老化UEGO传感器中导致所需(desired)传感器温度的阻抗会与导致老化UEGO中所需传感器温度的阻抗不同。在不补偿传感器温度和阻抗之间的关系的这种变化的情况下，老化UEGO的加热器可以被控制成实现达到非老化UEGO传感器中所需传感器温度的阻抗。相反，可导致过冲所需的传感器温度的不良传感器温度，这可能导致不准确的传感器输出且因此导致恶化的发动机操作。
[0004]美国专利N0.4178793公开了一种用于测量排气氧传感器阻抗的装置。在一种例子中，氧传感器包括可变内部阻抗，并与参考阻抗和半导体开关串联连接。恒定电流源供给电流到在一个传感器端子处的传感器和参考阻抗的结点，以在传感器阻抗较大时提供最小电流和小的开关阻抗。在所述一个传感器端子处的电压的幅值在半导体开关处于导通和非导通状态下可以被采样。幅值的比随着传感器阻抗而变化。所述比可与一个或更多个参考相比较，以便在一些例子中控制传感器加热器的操作。在某些情况下，所述比较可以经由加热器促使传感器加热以获得所需传感器阻抗。
[0005]本发明人在这里已经认识到关于上述方法的几个问题。虽然提供专用传感器阻抗感测电路系统可以便于随着时间的推移进行传感器的阻抗测量，不过包含所述电路系统会增加与传感器布置相关联的成本、复杂性和封装空间。此外，没有考虑到能够影响氧感测的其他因素，例如湿度。然而，尽管具有测量氧传感器阻抗的能力，仍会导致不准确的氧感测。
【发明内容】
[0006]一种至少部分地解决了上述问题的方法包含一种操作氧传感器的方法，其包括:基于氧传感器的干燥空气栗送电流的变化调节阻抗设定点。
[0007]在一种更具体的例子中，响应于被调节的阻抗设定点调节耦合到氧传感器的加热元件。
[0008]在一种更特殊的例子中，基于氧传感器的期望操作温度调节所述阻抗设定点。
[0009]在例子的另一方面，氧传感器的工作温度是被调节的阻抗设定点的函数。
[0010]在例子的又一方面，氧传感器是通用排气氧传感器。
[0011]以这种方式，可以补偿氧传感器的阻抗设定点和最终操作温度之间关系的变化。因此，通过这些措施来实现技术效果。
[0012]本说明书的上述优点和其他优点以及特征将独立地或结合附图从具体实施例中显然看出。
[0013]但是应当理解，上面提供的
【发明内容】
以简化形式介绍在具体实施例中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求的主题的关键或必要特征，其范围由随附权利要求书唯一限定。此外，所声明的主题不限于解决以上或在本公开任何部分指出的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0014]图1示出涡轮增压发动机的框图。
[0015]图2示出示例性氧传感器的示意图。
[0016]图3示出说明用于补偿氧传感器中阻抗和温度之间关系变化的例程的流程图。
[0017]图4示出描述关于应用的电压的在各种湿度条件下的氧传感器输出的曲线图。
[0018]图5示出操作温度作为示例氧传感器的阻抗设定点的函数的曲线图。
【具体实施方式】
[0019]氧传感器经常用于内燃发动机中以提供气体中各种成分的指示。例如，氧传感器可以被设置在发动机的排气系统中，并被配置成指示排气的空燃比(AFR)。例如，替代性地或附加地，氧传感器可以被设置在发动机的进气系统中并被配置成指示进气的空燃比。氧传感器的输出可以被用于调节各种发动机操作参数，包括但不限于加油和目标空燃比。对于一些氧传感器，它们的输出相对于它们的操作温度是高度可变的。类似地，加热元件可以用于精确地控制氧传感器的操作温度。
[0020]在一些方法中，氧传感器的阻抗可以被监控并被用于控制所述氧传感器的操作温度，因为阻抗和最终(resulting)操作温度彼此高度关联。因此，提供所需的传感器操作的所需操作温度可以被选择并通过控制传感器阻抗到所需设定点来实现。然而，传感器老化可以改变操作温度和阻抗设定点之间的关系，以致导致非老化氧传感器中的所需操作温度的阻抗设定点导致老化氧气传感器中的不良操作温度。其他因素也可以影响氧传感器的操作，如湿度。
[0021]本发明提供了用于补偿在氧传感器中的阻抗设定点和操作温度之间关系的变化的各种方法。在一种实施例中，一种操作氧传感器的方法包括基于在氧传感器的干燥空气栗送电流的变化调整阻抗设定点。图1示出涡轮增压发动机的框图，图2示出示例性氧传感器的示意图，图3示出阐明用于补偿在氧传感器中的阻抗和温度之间的关系的变化的例程的流程图，图4示出描绘相对于所加电压在各种湿度条件下的氧传感器的输出的曲线图，并且图5示出操作温度作为示例性氧传感器的阻抗设定点的函数的曲线图。图1的发动机还包括控制器，其被配置为执行如图3所示的方法。
[0022]图1示出可以被包括在机动车辆的推进系统中的示例性发动机10的示意图。发动机10被示为具有四个汽缸30。然而，根据本公开，可以使用其它数量的汽缸。发动机10可以至少部分由包括控制器12的控制系统并通过来自车辆操作者132的经由输入装置130的输入控制。在这种例子中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的每个燃烧室(例如，汽缸)30可以包括活塞(未示出)设置在其中的燃烧室壁。活塞可以被耦合到曲轴40使得所述活塞的往复运动被转换成所述曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统(未示出)被耦合到车辆的至少一个驱动轮。另外，起动机马达可以经由飞轮被耦合到曲轴40从而使得发动机10进行起动操作。
[0023]燃烧室30可以从进气歧管44经由进气通道42接收进气空气，并且可以经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气歧管46能够与燃烧室30经由相应的进气门和排气门(未示出)选择性地连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。
[0024]燃料喷射器50被示出直接耦合到燃烧室30以用于与从控制器12接收的信号脉冲宽度FPW成比例地直接喷射燃料到其中。以这种方式，燃料喷射器50提供所谓的到燃烧室30的燃料直接喷射。例如，燃料喷射器可以安装在燃烧室的侧面或在燃烧室的顶部。燃料可以由包括燃料箱、燃料栗及燃料轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器50。在一些实施例中，燃烧室30可以替代地或附加地包括以如下构型被布置在进气歧管44中的燃料喷射器，即提供燃料到每个燃烧室30上游的进气口的所谓的燃料进气道喷射。
[0025]进气通道42可以包括具有节流板22的节气门21和具有节流板24的节气门23。在这种具体例子中，节流板22和节流板24的位置可以由控制器12经由被提供给包括节气门21和节气门23的致动器的信号而改变。在一种示例中，致动器可以是电致动器(例如，电动马达)，通常被称为电子节气门控制(ETC)的配置。以这种方式，节气门21和节气门23可以被操作成改变被提供给燃烧室30以及其他发动机汽缸的进气空气。节流板22和节流板24的位置可以通过节气门位置信号TP被提供到控制器12。进气通道42可以进一步包括用于提供相应的信号MAF (质量流量)和MAP (歧管空气压力)给控制器12的质量空气流量传感器120、歧管空气压力传感器122和节气门进气压力传感器123。
[0026]排气通道48可以收来自汽缸30的排气。所示排气气体传感器128耦合到涡轮62上游的排气通道48和排放控制装置78。例如，传感器128可以从用于提供排气空/燃比的指示的各种适合传感器中选择，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)