本说明书总体上涉及用于监测排气温度传感器的系统和方法。
背景技术：
排气温度(egt)传感器可以位于车辆的排气系统中以测量由车辆的内燃发动机产生的排气的温度。车辆控制器可以使用egt传感器的输出来调整发动机操作。例如，可以基于测量的排气温度来调整点火火花正时。因而，egt传感器的劣化可能使发动机控制劣化，这可能导致车辆排放增加和/或燃料效率降低。
例如，用于监测egt传感器的先前方法依赖于将传感器输出与在某些发动机工况下预期的参考值进行比较。这可以允许车辆控制器检测egt传感器偏移(例如，egt传感器在较高或较低温度下一致读取)或其他主要故障。例如，egt传感器可以一致地报告比预期值高恒定量的值。作为另一个示例，egt传感器可以完全停止起作用，不输出数据。此类劣化行为可以在稳态传感器操作期间检测到，因为它们不取决于测量egt传感器如何响应随时间的温度变化。然而，因为排气温度可以用作发动机控制操作中的输入，所述发动机控制操作本身可以改变排气温度，诸如火花正时和燃料供应策略，所以用于监测egt传感器的上述稳态方法可能无法提供充足的信息来充分表征egt传感器功能性。
因此，本文的发明人已经有利地认识到egt传感器中的瞬态劣化行为的重要性。瞬态egt传感器劣化可以指代对温度的步进式变化的瞬态egt传感器响应与预期传感器响应之间的差值。具体地，本文的发明人已经认识到，egt传感器可以表现出若干离散类型的瞬态劣化行为。这些瞬态劣化行为类型可以被分类为延迟劣化(例如，传感器响应滞后于预期响应)或转换速率劣化(例如，传感器响应速率低于预期响应速率)。此外，这些劣化行为类型可以相对于温度变化对称地或不对称地发生。例如，传感器可以显示影响冷到热或热到冷egt传感器响应的不对称类型劣化(例如，热到冷不对称延迟、冷到热不对称延迟等)或影响冷到热和热到冷egt传感器响应两者的对称类型劣化(例如，对称延迟)。当egt传感器数据用于时间相关的车辆控制策略时，这些瞬态劣化行为可能会影响发动机性能。如上文所阐述，用于egt传感器监测的先前方法不会检测到这些类型的瞬态劣化。
技术实现要素：
本文发明人已经认识到上述问题并已经开发出一种至少部分地解决它们的方法。在一个示例中，一种方法包括：使发动机在高温操作模式与低温操作模式之间循环，同时在所述高温操作模式与所述低温操作模式之间维持发动机扭矩，所述高温操作模式和所述低温操作模式两者在催化剂处产生化学计量排气；以及基于排气温度(egt)传感器在所述循环期间的输出来表征所述egt传感器的响应行为。通过这种方式，可以识别和表征在瞬态温度状况期间劣化的egt传感器响应，由此提高利用排气温度作为输入的发动机控制策略的准确性。
作为一个示例，使所述发动机在所述高温(例如，较热)操作模式与所述低温(例如，较冷)操作模式之间循环包括以确定的频率并针对确定的转变次数使所述发动机从所述高温操作模式转变为所述低温操作模式和使所述发动机从所述低温操作模式转变到所述高温操作模式。例如，所述发动机可以在所述高温操作模式中操作达第一持续时间，转变到所述低温操作模式，并且紧接在所述第一持续时间之后在所述低温操作模式中操作达第二持续时间，转变回到所述高温操作模式，并重复所述过程直到发生期望的转变次数为止。
作为示例，所述高温操作模式可以包括以化学计量燃料供应和同一第一延迟火花正时来操作所述发动机的每个气缸，而所述低温操作模式可以包括以富燃料供应和比所述第一延迟火花正时更少延迟的第二延迟火花正时操作所述气缸的第一子集并且以稀燃料供应和比所述第二延迟火花正时更少延迟的第三延迟火花正时操作所述气缸的第二剩余子集。因此，所述发动机可以在以化学计量且均匀延迟火花正时均匀地操作与以不同的空燃比和不同的进一步提前的火花正时(与所述均匀延迟的火花正时相比)操作不同的气缸组之间转变。具体地，所述第二延迟火花正时和所述第三延迟火花正时可以被选择来不仅平衡所述发动机气缸的所述第一富子集与所述发动机气缸的所述第二稀子集之间的扭矩输出，而且还维持所述高温操作模式与所述低温操作模式之间的发动机扭矩输出。此外，所述第一子集中的气缸数量可以等于所述第二子集中的气缸数量，使得富燃料供应的富化程度等于所述稀燃料供应的稀化程度，以便维持化学计量下的平均排气空燃比。
作为另一个示例，所述egt传感器响应行为可以包括不对称延迟劣化行为、对称延迟劣化行为、不对称转换速率劣化行为、对称转换速率劣化行为和无劣化行为中的至少一者。作为一个示例，可以各自确定将所述发动机从所述高温操作模式转变到所述低温操作模式与所述egt传感器的所述输出减小之间的第一时间延迟和将所述发动机从所述低温操作模式转变到所述高温操作模式与所述egt传感器的所述输出增加之间的第二时间延迟。可以响应于所述第一时间延迟和所述第二时间延迟两者都大于阈值延迟而指示对称延迟劣化行为，并且可以响应于仅所述第一时间延迟和所述第二时间延迟中的一者大于所述阈值延迟而指示不对称转换速率劣化行为。作为另一个示例，可以基于在将所述发动机从所述高温操作模式转变到所述低温操作模式之后所述egt传感器的所述输出随时间的变化来确定第一转换速率，并且可以基于在将所述发动机从所述低温操作模式转变到所述高温操作模式之后所述egt传感器的所述输出随时间的变化来确定第二转换速率。可以响应于所述第一转换速率和所述第二转换速率两者都小于阈值转换速率而指示对称转换速率劣化行为，并且可以响应于仅所述第一转换速率和所述第二转换速率中的一者小于所述阈值转换速率而指示不对称转换速率劣化行为。作为另一个示例，可以响应于不指示所述对称延迟劣化行为、不对称延迟劣化行为、对称转换速率劣化行为和不对称转换速率劣化行为而指示无劣化行为。
通过这种方式，可以在不使排放控制劣化(例如，经由用于降低所述排气温度的全局富化)并且不产生扭矩波动(例如，经由全局火花延迟和提前)的情况下产生所述排气温度的步进式变化。结果，可以减少车辆排放，同时减少发动机噪声、振动和粗糙性。此外，所述排气温度的所述步进式变化使得能够评估所述瞬态egt传感器行为，以便识别通过将传感器输出与参考值进行比较可能无法识别的延迟和减慢的响应。
应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由在具体实施方式之后的权利要求限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示出了可以包括在发动机系统中的气缸的实施例。
图2示出了发动机系统的示例的示意图。
图3描绘了用于经由用于排气温度传感器诊断的分流λ燃料供应策略产生排气温度的步进式变化的示例性方法。
图4示出了用于在温度循环期间检测和表征排气温度劣化的示例性方法。
图5示出了示出排气温度传感器的对称转换速率劣化行为的图形。
图6示出了示出排气温度传感器的不对称冷到热转换速率劣化行为的图形。
图7示出了示出排气温度传感器的不对称热到冷转换速率劣化行为的图形。
图8示出了示出排气温度传感器的对称延迟劣化行为的图形。
图9示出了示出排气温度传感器的不对称冷到热延迟劣化行为的图形。
图10示出了示出排气温度传感器的不对称热到冷延迟类型劣化行为的图形。
图11示出了示出在从高温操作到低温操作的步进式改变期间排气传感器响应的图形。
图12示出了示出对用于诊断排气温度传感器的气缸空燃比和火花正时的调整的预示性示例性时间线。
具体实施方式
以下描述涉及用于表征和诊断发动机系统的排气温度传感器的系统和方法。发动机系统可以包括各种多缸配置，诸如图2所示的示例性发动机系统配置，并且发动机的每个气缸可以具有诸如图1所示的气缸配置。控制器可以经由图3的示例性方法调整用于排气温度传感器诊断的发动机燃料供应和火花正时同时维持发动机扭矩输出，并根据图4的示例性方法分析排气温度传感器输出以指示排气温度传感器劣化的存在或不存在。具体地，控制器可以经由分流λ燃料供应策略结合火花正时调整使发动机在高温操作与低温操作之间转变。如将在本文阐述的，分流λ燃料供应策略包括以富空燃比(例如，λ值)操作第一数量的发动机气缸并以稀空燃比操作第二数量的发动机气缸，同时维持下游催化剂处的化学计量。如本文还阐述的，在分流λ燃料供应与化学计量燃料供应之间以延迟火花正时循环产生排气温度的步进式变化，同时经由差分火花正时调整维持分流λ与化学计量操作之间的恒定制动扭矩。图5-图10示出了可以基于循环期间的传感器输出进行区分的排气温度传感器的六种不同的潜在劣化行为(包括劣化的转换速率和传感器延迟)的示例性图形。图11示出了响应于温度的步进式变化的示例性排气温度传感器读数。图12示出了示出基于针对传感器诊断的请求而在高温操作与低温操作之间转变(包括对气缸空燃比分流和气缸火花正时的调整)的预示性示例性时间线。通过这种方式，可以在维持恒定的制动扭矩和全局化学计量操作的同时监测和表征排气温度传感器的响应。
现在转向附图，图1示出了可以被包括在车辆5中的内燃发动机10的单个气缸130的局部视图。内燃发动机10可以为多缸发动机，下文将关于图2描述所述多缸发动机的一种示例性配置。气缸(例如，燃烧室)130包括冷却剂套筒114和气缸壁132，活塞136位于其中并且连接到曲轴140。燃烧室130被示出为经由进气门4和进气道22与进气歧管44连通并经由排气门8与排气道86连通。
在所描绘的视图中，进气门4和排气门8位于燃烧室130的上部区域处。可由控制器12使用包括一个或多个凸轮的相应的凸轮致动系统来控制进气门4和排气门8。所述凸轮致动系统可利用凸轮廓线变换(cps)系统、可变凸轮正时(vct)系统、可变气门正时(vvt)系统和/或可变气门升程(vvl)系统中的一者或多者来改变气门操作。在所描绘的示例中，进气门4由进气凸轮151控制，并且排气门8由排气凸轮153控制。分别根据设置的进气门和排气门正时，可经由进气门正时致动器101来致动进气凸轮151，并且可经由排气门正时致动器103来致动排气凸轮153。在一些示例中，可分别经由进气门正时致动器101和排气门正时致动器103来停用进气门和排气门。例如，控制器可将信号发送到排气门正时致动器103以停用排气门8，使得所述排气门保持关闭并且不在其设置的正时打开。进气凸轮151和排气凸轮153的位置可分别由凸轮轴位置传感器155和157确定。
在一些示例中，进气门和/或排气门可通过电动气门致动来控制。例如，气缸130替代地可以包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括cps系统和/或vct系统的凸轮致动控制的排气门。在其他示例中，可由共同的气门致动器或致动系统或可变气门正时致动器或致动系统来控制进气门和排气门。
气缸130可具有一定压缩比，所述压缩比是在活塞136处于下止点时与上止点时的体积的比率。常规上，压缩比在9:1至10:1的范围内。然而，在使用不同燃料的一些示例中，可以增大压缩比。例如，当使用较高辛烷值燃料或具有较高的汽化潜焓的燃料时可能会出现这种情况。如果使用直接喷射，由于直接喷射对发动机爆震的影响，则压缩比也可能会增大。
在一些示例中，发动机10的每个气缸都可以包括用于发起燃烧的火花塞92。在选定的操作模式下，点火系统88可响应于来自控制器12的火花提前信号sa而经由火花塞92向燃烧室130提供点火火花。然而，在一些示例中，诸如在发动机10通过自动点火或通过喷射燃料(诸如，当发动机10是柴油发动机时)而发起燃烧的情况下，可省略火花塞92。
作为非限制性示例，气缸130被示出为包括一个燃料喷射器66。燃料喷射器66被示出为直接地联接到燃烧室130，以便与经由电子驱动器168从控制器12接收到的信号fpw的脉冲宽度成比例地在所述燃烧室中直接地喷射燃料。以此方式，燃料喷射器66提供被认为是将燃料直接喷射(在下文中也被称为“di”)到气缸130中的燃料喷射。尽管图1将喷射器66示出为侧喷射器，但是所述喷射器还可位于活塞顶上，诸如接近火花塞92的位置。当使用醇基燃料操作发动机时，由于一些醇基燃料的较低挥发性，这种位置可增加混合和燃烧。替代地，喷射器可位于进气门顶上和附近以提高混合。在另一个示例中，喷射器66可为将燃料提供到在气缸130上游的进气道中的进气道喷射器。
可从包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统180将燃料输送到燃料喷射器66。替代地，可通过单级燃料泵在较低压力下输送燃料。此外，尽管未示出，但是燃料箱可以包括向控制器12提供信号的压力传感器。燃料系统180中的燃料箱可保持具有不同燃料品质(诸如不同燃料成分)的燃料。这些差异可以包括不同的醇含量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料混合物和/或它们的组合等。在一些示例中，燃料系统180可联接到燃料蒸气回收系统，所述燃料蒸气回收系统包括用于存储燃料补给和日间燃料蒸气的滤罐。当满足抽取条件时，在发动机操作期间可将燃料蒸气从滤罐抽取到发动机气缸。
发动机10可至少部分地由控制器12以及由来自车辆操作员113经由加速踏板116和加速踏板位置传感器118以及经由制动踏板117和制动踏板位置传感器119实现的输入控制。加速踏板位置传感器118可将与加速踏板116的位置相对应的踏板位置信号(pp)发送到控制器12，并且制动踏板位置传感器119可将与制动踏板117的位置相对应的制动踏板位置(bpp)信号发送到控制器12。控制器12在图1中被示出为微型计算机，其包括微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的在所述特定示例中被示出为只读存储器106的电子存储介质、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。存储介质只读存储器106可被编程有计算机可读数据，所述计算机可读数据表示可由微处理器102执行以用于执行本文中所述的方法和例程以及预期但未具体地列出的其他变体的指令。除了先前论述的那些信号之外，控制器12可从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括来自质量空气流量传感器48的进气质量空气流量(maf)的测量结果；来自联接到冷却剂套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度信号(ect)；来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型传感器)的表面点火感测信号(pip)；来自联接到节气门62的节气门位置传感器的节气门位置(tp)；以及来自联接到进气歧管44的map传感器122的绝对歧管压力信号(map)。可由控制器12从信号pip产生发动机转速信号rpm。可使用来自歧管压力传感器的歧管压力信号map来提供进气歧管中的真空或压力的指示。
基于来自上文提及的传感器中的一者或多者的输入，控制器12可调整一个或多个致动器，诸如燃料喷射器66、节气门62、火花塞92、进气门/排气门和凸轮等。基于被编程在其中的与一个或多个例程序相对应的指令或代码，控制器可从各种传感器接收输入数据，处理输入数据，并且响应于处理后的输入数据而触发所述致动器，其示例关于图3和图4进行了描述。
在一些示例中，车辆5可为具有可用于一个或多个车轮160的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆。在图1所示的示例中，车辆包括发动机10和电机161。电机161可为马达或马达/发电机，并且因此也可在本文中被称为电动马达。电机161从牵引电池170接收电力以将扭矩提供给车轮160。电机161还可例如在制动操作期间操作为发电机以提供电力来对电池170进行充电。
当接合一个或多个离合器166时，发动机10的曲轴140以及电机161经由变速器167连接到车轮160。在所描绘的示例中，在曲轴140与电机161之间提供第一离合器166，并且在电机161与变速器167之间提供第二离合器166。控制器12可将信号发送到每个离合器166的致动器以使离合器接合或脱离，以便使曲轴140与电机161和与所述电机连接的部件连接或断开，和/或使电机161与变速器167和与所述变速器连接的部件连接或断开。变速器167可为齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以以各种方式配置，包括被配置为并联、串联或串-并联式混合动力车辆。
如上文所提及，图1示出了多缸发动机10的一个气缸。现在参考图2，示出了示例性发动机系统200的示意图，所述发动机系统可以被包括在图1的车辆5的推进系统中。例如，发动机系统200提供图1中介绍的发动机10的一种示例性发动机配置。因此，先前在图1中介绍的部件用相同的附图标记表示并且不再重新介绍。在如图2所示的示例中，发动机10包括以直列4缸配置布置的气缸13、14、15和18，但是其他发动机配置也是可能的(例如，i-3、v-4、i-6、v-8、v-12、对置4缸和其他发动机类型)。因此，在不脱离本公开的范围的情况下，可改变气缸的数量和气缸的布置。发动机气缸可在顶部被气缸盖盖住。气缸14和15在本文称为内部(或内侧)气缸，并且气缸13和18在本文称为外部(或外侧)气缸。图2所示的气缸各自可具有气缸配置，诸如上文关于图1描述的气缸配置。
气缸13、14、15和18中的每一者包括至少一个进气门4和至少一个排气门8。进气门和排气门可分别在本文中被称为气缸进气门和气缸排气门。如上文参考图1所解释，可经由各种气门正时系统来控制每个进气门4和每个排气门8的正时(例如，打开正时、关闭正时、打开持续时间等)。
每个气缸经由进气通道28从进气歧管44接收进气(或进气与再循环排气的混合物，如将在下文详述)。进气歧管44经由进气道(例如，流道)22联接到气缸。通过这种方式，每个气缸进气道可经由对应的进气门4与其所联接的气缸选择性地连通。每个进气道可向其所联接的气缸供应空气、再循环排气和/或燃料以供燃烧。
如上文关于图1所述，可使用高压燃料系统来产生在联接到每个气缸的燃料喷射器66处的燃料压力。例如，控制器12可在不同正时将燃料喷射到每个气缸中，使得燃料在发动机循环中的适当的时间输送到每个气缸。如本文所使用，“发动机循环”是指期间每个发动机气缸以指定气缸点火次序点火一次的时段。无分电器点火系统可响应于来自控制器12的信号sa而经由对应的火花塞92向气缸13、14、15和18提供点火火花以发起燃烧。如下文将关于图3进一步描述的，可以针对每个气缸或针对一组气缸单独地调整点火火花的正时。
内侧气缸14和15各自联接到排气道(例如，流道)86，并且外侧气缸13和18各自联接到排气道87，以将燃烧排气导引到排气系统84。每个排气道86和87可经由对应的排气门8与其所联接的气缸选择性地连通。具体地，如图2所示，气缸14和15经由排气道86将排气导引到排气歧管85，并且气缸13和18经由排气道87将排气导引到排气歧管85。因此，发动机系统200包括联接到发动机的每个气缸的单个排气歧管。
发动机系统200还包括涡轮增压器164，所述涡轮增压器包括联接在公共轴(未示出)上的涡轮165和进气压缩机162。在图2所示的示例中，涡轮165经由第一排气通道73流体地联接到排气歧管85。涡轮165可以是例如单涡管涡轮或双涡管涡轮。涡轮165的旋转驱动设置在进气通道28内的压缩机162的旋转。因而，进气在压缩机162处被增压(例如，被加压)并向下游行进到进气歧管44。排气离开涡轮165进入第二排气通道74。在一些示例中，废气门可以跨涡轮165联接(未示出)。具体地，废气门阀可以被包括在旁路中，所述旁路联接在涡轮165的入口上游的排气通道73与涡轮165的出口下游的排气通道74之间。废气门阀可控制流过旁路并流动到涡轮的出口的排气量。例如，随着废气门阀的开度增大，流过旁路而不流过涡轮165的排气量可增大，从而减小可用于驱动涡轮165和压缩机162的动力量。作为另一个示例，随着废气门阀的开度减小，流过旁路的排气量减小，由此增大可用于驱动涡轮165和压缩机162的动力量。通过这种方式，废气门阀的位置可控制由涡轮增压器164提供的增压量。在其他示例中，涡轮165可为包括可调整叶片的可变几何涡轮(vgt)，以在发动机工况改变时改变涡轮165的有效纵横比以提供所期望的增压压力。因此，增大涡轮增压器164的速度(诸如通过进一步关闭废气门阀或调整涡轮叶片)可增大所提供的增压量，并且减小涡轮增压器164的速度(诸如通过进一步打开废气门阀或调整涡轮叶片)可减小所提供的增压量。
排气通道73还包括排气温度(egt)传感器98。在图2所示的示例中，egt传感器98位于涡轮165的上游，诸如在涡轮165的入口附近。因而，egt传感器98可以被配置为测量进入涡轮165的排气的温度。在一些示例中，控制器12可以使用egt传感器98的输出来确定涡轮入口温度。
在离开涡轮165之后，排气在排气通道74中向下游流动到排放控制装置70。排放控制装置70可以包括一个或多个排放控制装置，诸如一个或多个催化剂砖和/或一个或多个微粒过滤器。例如，排放控制装置70可以包括三元催化剂，所述三元催化剂被配置为化学还原氮氧化物(nox)并氧化一氧化碳(co)和碳氢化合物(hc)。在一些示例中，排放控制装置70另外或替代地可以包括汽油微粒过滤器(gpf)。在通过排放控制装置70之后，排气可被引出到排气尾管。作为示例，如下文将阐述，三元催化剂在处理具有化学计量空燃比(afr)的排气方面可以是最大程度地有效的。
排气通道74还包括与控制系统17中包括的控制器12进行电子通信的多个排气传感器。如图2所示，第二排气通道74包括定位在排放控制装置70上游的第一氧传感器90。第一氧传感器90可以被配置为测量进入排放控制装置70的排气的氧含量。第二排气通道74可以包括沿排气通道74定位的一个或多个附加氧传感器，诸如定位在排放控制装置70下游的第二氧传感器91。因而，第二氧传感器91可以被配置为测量离开排放控制装置70的排气的氧含量。在一个示例中，氧传感器90和氧传感器91中的一者或多者可为通用排气氧(uego)传感器。替代地，可用双态排气氧传感器替代氧传感器90和91中的至少一者。第二排气通道74可以包括各种其他传感器，诸如一个或多个温度和/或压力传感器。例如，如图2所示，传感器96在排气通道74内定位在排放控制装置70上游。传感器96可为压力传感器。因而，传感器96可以被配置为测量进入排放控制装置70的排气的压力。
第一排气通道73联接到排气再循环(egr)系统56中所包括的egr通道50。egr通道50将排气歧管85流体地联接到压缩机162下游的进气通道28。因而，排气从第一排气通道73经由提供高压egr的egr通道50被引导到在压缩机162下游的进气通道28。然而，在其他示例中，egr通道50可在压缩机162上游联接到进气通道28。
如图2所示，egr通道50可以包括被配置为冷却从第一排气通道73流动到进气通道28的排气的egr冷却器52，并且还可以包括设置在其中的egr阀54。控制器12被配置为致动并调整egr阀54的位置，以便控制流过egr通道50的排气的流速和/或量。当egr阀54在关闭(例如，完全地关闭)位置时，没有排气可从第一排气通道73流动到进气通道28。当egr阀54在打开位置(例如，从部分地打开到完全地打开)时，排气可从第一排气通道73流动到进气通道28。控制器12可将egr阀54调整到在完全地打开与完全地关闭之间的多个位置。在其他示例中，控制器12可将egr阀54调整为完全地打开或完全地关闭。此外，在一些示例中，压力传感器34可在egr通道50中布置在egr阀54上游。
如图2所示，egr通道50在增压空气冷却器(cac)40下游联接到进气通道28。cac40被配置为在进气通过cac40时冷却所述进气。在替代示例中，egr通道50可在cac40上游(且在压缩机162下游)联接到进气通道28。在一些此类示例中，egr冷却器52可不被包括在egr通道50中，因为cac冷却器40可冷却进气和再循环排气两者。egr通道50还可以包括设置在其中并被配置为测量从第一排气通道73流过egr通道50的排气的氧含量的氧传感器36。在一些示例中，egr通道50可以包括附加传感器，诸如温度和/或湿度传感器，以确定从排气歧管85再循环到进气通道28的排气的成分和/或质量。
进气通道28还包括节气门62。如图2所示，节气门62定位在cac40下游和在egr通道50联接到进气通道28的位置下游(例如，在egr通道50与进气通道28之间的接合部下游)。可通过控制器12经由通信地联接到控制器12的节气门致动器(未示出)来调整节气门62的节流板64的位置。通过在操作压缩机162时调节节气门62，可经由进气歧管44在增压压力下将所期望量的新鲜空气和/或再循环排气输送到发动机气缸。
为了减少压缩机喘振，可将由压缩机162压缩的空气充气的至少一部分再循环到压缩机入口。可提供压缩机再循环通道41以用于将来自在cac40上游的压缩机出口的压缩空气再循环到压缩机入口。可提供压缩机再循环阀(crv)42以用于调整再循环到压缩机入口的流的量。在一个示例中，可响应于实际或预期的压缩机喘振状况而经由来自控制器12的命令来将crv42致动为打开。
进气通道28可以包括一个或多个附加传感器(诸如，附加压力、温度、流速和/或氧传感器)。例如，如图2所示，进气通道28包括在进气通道28中设置在压缩机162上游的maf传感器48。进气压力和/或温度传感器31也在压缩机162上游定位在进气通道28中。进气氧传感器35可在进气通道28中定位在压缩机162下游和cac40上游。附加进气压力传感器37可在进气通道28中定位在cac40下游和节气门62上游(例如，节气门入口压力传感器)。在一些示例中，如图2所示，附加进气氧传感器39可在进气通道28中定位在cac40与节气门62之间，在egr通道50与进气通道28之间的接合部下游。此外，map传感器122和进气歧管温度传感器123被示出为在进气歧管44内定位在发动机气缸上游。
发动机10可至少部分地由包括控制器12的控制系统17并由来自车辆操作员的输入进行控制(如上文关于图1所述)。控制系统17被示出为从多个传感器16(本文中描述了这些传感器的各种示例)接收信息并将控制信号发送到多个致动器83。作为一个示例，传感器16可以包括如上所述位于进气通道28、进气歧管44、第一排气通道73、第二排气通道74和egr通道50内的压力、温度和氧传感器。其他传感器可以包括在节气门62上游联接在进气通道中的用于估计节气门空气温度(tct)的节气门入口温度传感器。此外，应当注意，发动机10可以包括图2所示的传感器的全部或一部分。作为另一个示例，致动器83可以包括燃料喷射器66、节气门62、crv42、egr阀54和火花塞92。致动器83还可以包括联接到气缸进气门和排气门的各种凸轮轴正时致动器(如上文参考图1所述)。基于被编程在控制器12的存储器中的与一个或多个例程相对应的指令或代码，控制器12可从各种传感器接收输入数据，处理所述输入数据，并且响应于处理后的输入数据而触发致动器。例如，控制器12可以根据图3和图4的示例性方法(例如，例程)检测和表征egt传感器98的劣化。
发动机10的性能可以取决于由控制器12从多个传感器接收的信息的可靠性和特性。例如，egt传感器98的劣化可能通过影响火花正时调整和/或空燃比调整来使发动机性能劣化，从而导致燃料效率降低和/或排放增加。在排气温度传感器严重劣化的情况下，可允许发动机部件过热，从而导致热相关劣化。
因此，图3提供了用于产生排气温度步进式变化的示例性方法300，其可以用于表征发动机系统的排气温度传感器(例如，图2的egt传感器98)的响应并确定是否存在排气温度传感器劣化。具体地，可以通过气缸间afr和火花正时调整来产生排气温度步进式变化，所述调整导致不同的高温和低温发动机操作模式。如本文所使用的，步进式变化(也称为步进变化)是指在小于阈值持续时间(例如，30秒)内发生的非逐渐变化。用于执行方法300的指令以及本文所包括的方法的剩余部分可由控制器(例如，图1和图2的控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(诸如上文参考图1和图2描述的传感器)接收的信号(包括从排气温度传感器接收的信号)来执行。根据下面描述的方法，控制器可以使用发动机系统的发动机致动器诸如通过调整经由火花塞(例如，图1-图2的火花塞92)提供的火花的火花正时来调整发动机操作。
在302处，方法300包括估计和/或测量发动机工况。发动机工况可以包括例如发动机转速、发动机负载、发动机温度、车辆扭矩需求、排气温度、命令的afr、测量的afr、火花正时等。作为一个示例，排气温度传感器可以测量排气温度。作为另一个示例，可以基于来自uego传感器(例如，图2的uego传感器91)的输出来确定测量的afr。
在304处，方法300包括确定是否满足egt传感器诊断条件。egt传感器诊断条件可以包括发动机工况的预定集合，其使得能够准确且可再现地执行egt传感器诊断。作为一个示例，egt传感器诊断条件可以包括排气温度低于第一阈值温度。第一阈值温度可以是预定非零温度，高于所述预定非零温度，在egt传感器诊断的执行期间附加的温度排气温度升高可能使排气系统部件(诸如涡轮增压器涡轮和/或排放控制装置)劣化。此外，egt传感器诊断条件可以包括排气温度高于第二阈值温度。第二阈值温度可以是预定非零温度，低于所述预定非零温度，排气温度降低可能使排气部件性能(诸如排放控制装置的性能)劣化。作为另一个示例，egt传感器诊断条件还可以包括自从执行前一egt诊断以来已经过去的预定数量的发动机循环或预定持续时间。在又一个示例中，egt传感器诊断还可以包括发动机在稳态中操作。例如，如果发动机转速和/或扭矩输出在至少非零阈值持续时间内保持基本恒定，则可以确定发动机在稳态中操作。在一些示例中，可以确认所有诊断条件都被用于认为满足egt传感器诊断条件。
如果不满足egt传感器诊断条件，诸如当不满足egt传感器诊断条件中的至少一者时，则方法300前进到306并且包括不执行egt传感器诊断。例如，出于评估egt传感器响应的目的，发动机将不会在较高温度操作与较低温度操作之间循环。在306之后，方法300结束。作为一个示例，可以在发动机工况改变时重复方法300，使得控制器可以重新评估是否满足egt传感器诊断条件。
如果满足egt传感器诊断条件，诸如当满足所有egt传感器诊断条件时，则方法300前进到308并且包括使发动机在高温操作(在本文中也称为高温模式)与低温操作(在本文中也称为低温模式)之间循环，同时维持发动机扭矩输出并监测egt传感器响应。这包括如在310处所指示以用于高温操作的化学计量燃料供应和延迟火花正时来操作发动机，并且如在312处所指示以用于低温操作的分流λ燃料供应和提前火花正时来操作发动机。
具体地，在高温操作期间，发动机afr维持在化学计量，其中空气-燃料混合物产生完全燃烧反应。在本文中，将afr讨论为相对afr，所述相对afr被定义为给定混合物的实际afr与化学计量的比率并且用lambda(λ)表示。在化学计量(例如，在化学计量操作期间)时出现λ值1。因此，控制器可以基于发动机所摄入的空气量来确定要发送到每个气缸的燃料喷射器的燃料脉冲宽度，以便将afr维持在λ值1。此外，发动机可以在高温模式之外的标称操作期间以化学计量燃料供应进行操作，因为化学计量排气提高下游催化剂的效率，由此减少车辆排放。标称化学计量操作可以包括afr围绕化学计量波动，诸如按λ大体上保持在化学计量的2％以内的方式波动。例如，发动机可在喷射循环之间发生从富到稀和从稀到富的转变，从而产生在化学计量下的“平均”操作。这不同于下面将描述的用于低温操作的分流λ燃料供应。
当在高温模式期间维持化学计量燃料供应时，延迟火花正时(例如，相对于标称火花正时延迟的点火正时)由于后期能量释放而升高排气温度。因此，与标称化学计量操作相比，高温模式产生更高温度的排气。作为一个示例，控制器可以基于期望的温度升高来确定用于以高温模式操作的延迟火花正时。例如，控制器可以将期望的温度升高和当前的发动机工况(诸如发动机转速、发动机负载和当前的排气温度)输入到一个或多个查找表、函数或映射图中，所述查找表、函数或映射图可以输出延迟火花正时以实现期望的温度升高。例如，可以选择期望的温度升高以区分由转变到高温模式引起的温度变化和随机温度波动。在一个示例中，控制器可以通过在单个发动机循环期间将火花正时调整为确定的延迟火花正时来施加火花延迟。在替代示例中，控制器可以递增地延迟气缸的火花正时，诸如通过在每个发动机循环中将火花正时进一步延迟预定量，直到实现预定的延迟火花正时为止。此外，控制器可以产生控制信号，所述控制信号被发送到点火系统以在确定的火花正时下致动每个气缸的火花塞。
然而，延迟火花正时可以减少由每个燃烧事件产生的扭矩量(例如，与mbt火花正时相比)。因此，至少在一些示例中，控制器可以通过相应地调整一个或多个其他扭矩致动器来补偿由于火花延迟引起的扭矩减小。例如，控制器可以诸如通过将节流阀调整到进一步打开位置来增加流向发动机的气流，并相应地调整燃料供应以维持化学计量afr。通过这种方式，可以减少在将发动机从标称化学计量操作转变为高温模式期间的扭矩扰动。
低温操作包括以分流λ燃料供应操作发动机，同时相对于高温模式将火花正时提前。分流λ燃料供应(在本文中也称为以分流λ模式操作)包括以第一富afr操作第一组(或第一数量的)气缸并以第二稀afr操作第二(例如，剩余)组(或第二数量的)发动机气缸，同时维持下游催化剂处的化学计量。富进给(λ<1)起因于相对于化学计量具有更多燃料的空气-燃料混合物。例如，当气缸富化时，与用于与气缸中的一定量的空气产生完全燃烧反应的燃料相比，向气缸供应更多燃料，从而造成过量的未反应燃料。相比之下，稀进给(λ>1)起因于相对于化学计量具有更少燃料的空气-燃料混合物。例如，当气缸稀化时，与用于与气缸中的一定量的空气产生完全燃烧反应的燃料相比，向气缸输送更少燃料，从而造成过量的未反应空气。
作为示例，第一组气缸可以以λ值在0.95-0.8的范围内的富afr(例如，5％-20％富)操作，其比围绕上述化学计量的标称波动更富。第二组气缸可以在对应的稀afr(例如，在1.05至1.2的范围内)下操作，以维持下游催化剂处的总体化学计量。例如，可以基于第一组气缸的富化程度来选择第二组气缸的稀化程度，使得来自第一组气缸的排气可与来自第二组气缸的排气混合以形成化学计量混合物，即使在没有一个气缸以化学计量操作时也是如此。此外，如下文将阐述，可以在多个发动机循环内维持所分流的富操作和稀操作。在富afr与稀afr之间的差值在本文中可被称为λ分流。
作为一个示例，与标称化学计量操作和由于未燃烧的燃料引起的高温操作两者相比，以分流λ燃料供应操作发动机可以降低排气温度。例如，富气缸组中的未燃烧的液体燃料可以具有比燃烧气体更高的比热，这继而可以在分流λ操作期间降低排气温度。因此，分流λ燃料供应可以用于低温操作。
作为一个示例，控制器可以基于期望的温度降低来确定用于以低温模式操作的λ分流。例如，控制器可以将期望的温度降低和当前的发动机工况(诸如发动机转速、发动机负载和当前的排气温度)输入到一个或多个查找表、函数或映射图中，所述查找表、函数或映射图可以输出λ分流以实现期望的温度降低。应当注意，λ分流不可超过最大值，例如，高于所述最大值就可能发生失火。例如，可以选择期望的温度降低以区分由转变到低温模式引起的温度变化和随机温度波动。因此，确定的λ分流可以被计算以实现期望的较低排气温度，而用于高温操作的确定的火花延迟可以被计算以实现期望的较高排气温度。
在一个示例中，第一组气缸与第二组气缸之间的λ分流可以在一个发动机循环内步进达到确定的λ分流。例如，控制器可以基于特定气缸(例如，无论所述气缸是处于第一组还是第二组)的命令的afr和气缸空气充气量，诸如经由查找表或函数来调整发送到每个气缸的燃料喷射器的信号fpw的脉冲宽度，以便以富afr操作第一气缸组并以稀afr操作第二气缸组。在替代示例中，第一气缸组与第二气缸组之间的λ分流可以在多个发动机循环内逐渐增加。例如，λ分流可以逐循环地递增，直到达到确定的λ分流为止。这可以包括控制器在每个发动机循环进一步使第一组气缸富化并进一步使第二组气缸稀化对应的量以在排放控制装置处维持化学计量排气混合物。
然而，燃料供应的变化(例如，在化学计量燃料供应与分流λ燃料供应之间的切换)可能产生发动机扭矩的变化。在说明性的非限制性示例中，以λ分流为0.2操作发动机(例如，第一组气缸以λ值0.9操作并且第二组气缸以λ值1.1操作)可能导致相对于化学计量操作有2％的扭矩减小，其中富气缸比化学计量操作产生更多的扭矩，并且稀气缸比化学计量操作产生更少的扭矩。此类扭矩波动可能会影响车辆操纵。作为一个示例，扭矩波动可能会影响发动机操作的平稳性。因此，低温模式将燃料供应调整与点火正时调整相组合，以实现高温操作与低温操作之间的平衡扭矩。
具体地，在低温操作期间，每个气缸的火花正时可以相对于高温操作的延迟正时提前，因此增加扭矩输出量，同时还减少释放到排气的热量。作为示例，控制器可以通过将高温操作期间特定气缸(或气缸组)的afr和扭矩中的一者或多者输入到查找表、函数或映射图中来直接确定每个气缸的火花正时，所述查找表、函数或映射图可以输出用于每个气缸的提前火花正时，所述提前火花正时被预期用于平衡高温循环与低温循环之间的扭矩输出。此外，控制器可以产生控制信号，所述控制信号被发送到点火系统以在每个气缸的确定的火花正时下致动所述单独气缸的火花塞。作为另一个示例，控制器可以基于逻辑规则来确定每组气缸的提前火花正时，所述逻辑规则是高温操作期间的扭矩和气缸或气缸组的命令的afr的函数。作为另一示例，稀气缸组的火花正时可以比富气缸组进一步提前，以补偿燃料供应不同的气缸的不同燃烧速率。
控制器可以基于一个或多个发动机操作参数(诸如使用存储在控制器存储器中的一个或多个查找表)来确定循环的持续时间(或发动机循环次数)和频率。例如，控制器可以确定用于以每个温度模式操作的持续时间以及用于使发动机在高温(例如，较高温度)操作与低温(例如，较低温度)操作之间循环的持续时间两者。作为另一个示例，控制器可以确定在高温模式与低温模式之间循环(在本文中称为温度循环)的次数。作为另一个示例，控制器可以基于逻辑规则来确定温度循环的频率和持续时间，所述逻辑规则是一个或多个发动机操作参数的函数。作为另一个示例，温度循环的持续时间和频率可以是测量的egt传感器响应的函数，使得命令的温度步进式变化足以超过egt传感器响应中的随机噪声。此外，egt传感器响应中的随机噪声可以基于发动机工况(诸如发动机转速、发动机负载和点火正时)而改变。至少在一些示例中，每个温度模式(例如，低温操作或高温操作)的持续时间可以持续长达几分钟。因而，在循环期间维持恒定的发动机扭矩提高了车辆性能和客户满意度。温度循环的持续时间和频率可以例如在每次诊断测试期间存储在发动机控制器中的存储器中。
作为一个说明性的非限制性示例，温度循环可以包括三个热到冷转变和三个冷到热转变，每一对一个热到冷转变和一个冷到热转变包括一个温度循环，并且控制器可以在三个温度循环期间连续地监测egt传感器响应。例如，发动机可以从标称化学计量操作转变为高温操作。发动机可以继续以高温模式操作达如上文所描述的那样确定的所确定数量的发动机循环或确定的持续时间。在完成所确定数量的发动机循环或所确定的持续时间后，控制器可以将发动机转变到低温操作，从而产生第一热到冷转变。发动机可以继续以低温操作进行操作达所确定数量的发动机循环或确定的持续时间。在完成所确定数量的发动机循环或所确定的持续时间后，控制器可以将发动机转变回到高温操作，从而产生第一冷到热转变和第一温度循环的完成。可以重复该过程，直到最终(例如，第三)温度循环结束，如下面将阐述的。
因此，在308处使发动机在高温操作与低温操作之间循环可以包括以不同方式调制第一组气缸中的第一命令的afr和第一火花正时以及第二组气缸中的第二命令的afr和第二火花正时，以便在较高温度与较低温度之间产生排气温度调制。第一命令的afr可以在化学计量(例如，对于第一数量的发动机循环)与富afr(例如，对于紧接在第一数量的发动机循环之后的第二数量的发动机循环)之间进行调制。第二命令的afr可以在化学计量(例如，对于第一数量的发动机循环)与稀afr(例如，对于第二数量的发动机循环)之间进行调制。可以在第一延迟火花正时(例如，对于第一数量的发动机循环)与比第一延迟火花正时更少延迟的第二延迟火花正时(例如，对于第二数量的发动机循环)之间调制第一火花正时(例如，第一非均匀火花正时)。可以在第一延迟火花正时(例如，对于第一数量的发动机循环)与比第一延迟火花正时和第二延迟火花正时两者更少延迟的第三延迟火花正时(例如，对于第二数量的发动机循环)之间调制第二火花正时(例如，第二非均匀火花正时)。
通过这种方式，控制器通过在一个或多个发动机循环之间以不同方式调制第一组气缸中的第一命令的afr和第一火花正时以及第二组气缸中的第二命令的afr和第二火花正时同时在多个发动机循环中维持全局化学计量和制动扭矩来在多个发动机循环中维持恒定的发动机扭矩(例如，制动扭矩)同时调制排气温度。通过在温度循环期间维持恒定扭矩，egt传感器诊断可以收集egt传感器读数，而不会经由扭矩波动影响发动机性能。
继续方法300，在314处，所述方法包括基于循环期间的egt传感器响应来识别egt传感器劣化和劣化的类型，如下面将关于图4阐述的。例如，控制器可以通过评估在温度循环期间获得egt响应来区分对称延迟劣化(例如，对热到冷和冷到热排气温度步进式变化两者的egt传感器响应被延迟)、不对称延迟劣化(例如，对热到冷和冷到热排气温度步进式变化中的一者的egt传感器响应被延迟)、对称转换速率劣化(例如，对热到冷和冷到热排气温度步进式变化两者的egt传感器响应速率低)和不对称转换速率劣化(例如，对热到冷和冷到热排气温度步进式变化中的一者的egt传感器响应速率低)。作为示例，控制器可以通过确定在从高温操作到低温操作的转变期间以及在从低温操作到高温操作的转变期间egt传感器响应从预期的egt传感器响应开始延迟来区分egt传感器响应中的对称延迟劣化。作为另一个示例，控制器可以通过确定在高温到低温转变期间egt传感器以比预期的egt传感器响应更慢的速率作出响应但是在低温到高温转变期间以与预期的egt传感器响应相同的速率作出响应来区分egt传感器响应中的不对称转换速率劣化。作为另一示例，控制器可以区分egt传感器响应中的一种以上类型的传感器劣化，诸如不对称延迟劣化与对称转换速率劣化的组合。
在316处，方法300包括返回到全局化学计量燃料供应和标称火花正时。例如，在完成最终温度循环之后，发动机的每个气缸可以以化学计量均匀地操作，其中λ分流为零，并且具有标称火花正时。控制器可以将火花正时调整为用于在当前发动机转速和负载下以化学计量操作发动机的标称火花正时，并且每个气缸的火花正时可以大体相同。作为一个示例，对于每个发动机气缸，标称火花正时可以处于或接近mbt火花正时。此外，可以调整附加的发动机操作参数以便维持发动机扭矩输出相对恒定。例如，可以诸如通过进一步关闭节流阀来减小发动机负载，以便补偿提前火花正时相对于高温操作的影响。然后，方法300可以结束。
继续图4，示出了用于识别egt传感器劣化并表征所存在的劣化的一种或多种类型的示例性方法400。例如，方法400可以作为图3的方法300的一部分(例如，在314处)来执行以基于在高温发动机操作与低温发动机操作之间的循环期间获得的传感器输出来区分劣化的egt传感器响应和未劣化的egt传感器响应。例如，控制器可以针对如下两种类型的egt传感器劣化评估egt传感器响应：信号延迟劣化和转换速率劣化。此外，每种类型的传感器劣化可以是对称的或不对称的，并且在一些示例中，egt传感器可以显示两种类型的劣化行为。例如，egt传感器可以表现出不对称转换速率劣化以及对称信号延迟劣化。因此，方法400可以在诊断期间识别多个传感器劣化类型。
在402处，方法400包括将温度步进变化的测量的传感器响应延迟与温度步进变化的预期的传感器响应延迟进行比较。传感器响应延迟是指在命令的温度步进变化与传感器的输出变化之间的时间延迟。例如，热到冷响应延迟可以在从高温操作转变到低温操作(例如，热到冷步进式温度变化)之后发生，而冷到热响应延迟可以在从低温操作转变到热温度操作(例如，冷到热步进式温度变化)之后发生。热到冷步进式温度变化和冷到热步进式温度变化两者的预期传感器响应延迟可以是存储在非暂时性存储器中的预校准值。因此，控制器可以基于命令的热到冷温度步进变化(例如，通过如上文关于图3所描述调整发动机燃料供应和火花正时)与由egt传感器测量的温度的对应降低之间的经过时间(例如，持续时间)来确定热到冷传感器响应延迟，并将确定的热到冷传感器响应延迟与存储在存储器中的预期的热到冷传感器响应延迟进行比较。类似地，控制器可以基于命令的冷到热温度步进变化与由egt传感器测量的温度的对应升高之间的经过时间来确定冷到热传感器响应延迟，并将确定的冷到热传感器响应延迟与存储在存储器中的预期的冷到热传感器响应延迟进行比较。
在一些示例中，可以直接将测量的时间延迟与数据集中的每个热到冷转变和每个冷到热转变的预期时间延迟进行比较。在其他示例中，可以对数据集中的所有热到冷转变的所测量的时间延迟求平均，并且可以将所有热到冷转变的平均时间延迟与热到冷转变的预期时间延迟进行比较。类似地，可以对数据集中的所有冷到热转变的所测量的时间延迟求平均，并且可以将所有冷到热转变的平均时间延迟与冷到热转变的预期时间延迟进行比较。尽管高温到低温和低温到高温转变都被描述用于诊断egt传感器响应，但是可以理解，在其他示例中，可以仅使用进入或退出高温操作来评估egt传感器响应。
在404处，方法400包括确定热到冷传感器响应延迟和冷到热传感器响应延迟两者是否都大于预期的热到冷传感器响应延迟和冷到热传感器响应延迟。作为一个示例，当所确定的热到冷传感器响应延迟比预期的热到冷传感器响应延迟大至少第一阈值量时，热到冷传感器响应延迟可以被认为大于预期的热到冷传感器响应延迟。第一阈值量可以是预定非零值或预定非零百分比值，其区分标称响应差异和由于egt传感器劣化引起的延迟。作为另一个示例，当热到冷传感器响应延迟大于阈值延迟时，热到冷传感器响应延迟可以被认为大于预期的热到冷传感器响应延迟。阈值延迟可以是存储在控制器的存储器中的预定非零值，其对于所执行的每个egt传感器诊断是相同的。替代地，可以基于在温度步进式变化期间的排气温度的预测变化和/或其他发动机操作参数来调整阈值延迟。类似地，当所确定的冷到热传感器响应延迟比预期的冷到热传感器响应延迟大至少第一阈值量和/或大于阈值延迟时，冷到热传感器响应延迟可以被认为大于预期的冷到热传感器响应延迟。
如果热到冷传感器响应延迟和冷到热传感器响应延迟两者都大于预期的热到冷传感器响应延迟和冷到热传感器响应延迟，则方法400前进到406并且包括指示对称延迟劣化。即，egt传感器对热到冷温度步进式变化和冷到热温度步进式变化两者都具有劣化的响应延迟，其示例关于图5进行示出并且将在下文进行描述。如下面将进一步描述的，可以针对响应速率延迟劣化进一步评估egt传感器响应。
如果热到冷传感器响应延迟和冷到热传感器响应延迟两者不都大于预期的热到冷传感器响应延迟和冷到热传感器响应延迟，则方法400前进到408并且包括确定热到冷传感器响应延迟和冷到热传感器响应延迟中的一者是否大于预期。即，控制器可以确定热到冷传感器响应延迟是否大于预期的热到冷传感器响应延迟或者冷到热传感器响应延迟是否大于预期的冷到热传感器响应延迟，如上面在404处所描述的。作为一个示例，热到冷传感器响应延迟可以大于预期的热到冷传感器响应延迟，而冷到热传感器响应延迟不大于预期的冷到热传感器响应延迟。作为另一个示例，冷到热传感器响应延迟可以大于预期的冷到热传感器响应延迟，而热到冷传感器响应延迟不大于预期的热到冷传感器响应延迟。
如果热到冷传感器响应延迟和冷到热传感器响应延迟中的一者大于预期，则方法400前进到410并且包括指示不对称延迟劣化。指示不对称延迟劣化包括指示延迟劣化的类型，诸如是存在热到冷传感器响应延迟还是存在冷到热传感器响应延迟。关于图6和图7示出并且在下文将描述两种不同类型的不对称延迟劣化的示例。
如果热到冷传感器响应延迟和冷到热传感器响应延迟都不大于预期，则方法400前进到412并且包括将温度步进变化的测量的传感器响应速率(例如，转换速率)与温度步进变化的预期传感器响应速率进行比较。转换速率是指诸如在紧接在响应延迟之后的传感器响应期间响应于发生温度步进式变化而产生的egt传感器输出随时间的变化速率。传感器转换速率劣化是指传感器转换速率低于预期转换速率(例如，在给定的时间量内，传感器响应比预期更慢地增加或减少)。例如，诸如当egt传感器输出响应于由于转变到低温操作而导致的温度降低而比预期更缓慢地降低(例如，转换速率的幅度小于预期)时，在从高温操作转变到低温操作(例如，热到冷步进式温度变化)之后可能发生热到冷转换速率劣化。作为另一个示例，诸如当egt传感器输出响应于由于转变到高温操作而导致的温度升高而比预期更缓慢地增加时，在从低温操作转变到高温操作(例如，冷到热步进式温度变化)之后可能发生冷到热转换速率劣化。
作为示例，热到冷步进式温度变化和冷到热步进式温度变化两者的预期传感器转换速率可以是存储在非暂时性存储器中的预校准值。因此，控制器可以基于由egt传感器响应于命令的热到冷步进式温度变化而测量的温度降低速率来确定热到冷传感器转换速率，并且将所确定的热到冷传感器转换速率与存储在存储器中的预期热到冷传感器转换速率进行比较。类似地，控制器可以基于由egt传感器响应于命令的冷到热步进式温度变化而测量的温度升高速率来确定冷到热传感器转换速率，并且将所确定的冷到热传感器响应转换速率与存储在存储器中的预期冷到热传感器响应转换速率进行比较。
在一些示例中，可以直接将测量的转换速率与数据集中的每个热到冷转变和每个冷到热转变的预期转换速率进行比较。在其他示例中，可以对数据集中的所有热到冷转变的所测量的转换速率求平均，并且可以将所有热到冷转变的平均转换速率与热到冷转变的预期转换速率进行比较。类似地，可以对数据集中的所有冷到热转变的所测量的转换速率求平均，并且可以将所有冷到热转变的平均转换速率与冷到热转变的预期转换速率进行比较。尽管高温到低温和低温到高温转变都被描述用于诊断egt传感器转换速率，但是可以理解，在其他示例中，可以仅使用进入或退出高温操作来评估egt传感器转换速率。
在414处，方法400包括确定热到冷传感器响应速率和冷到热传感器响应速率两者是否都小于预期的热到冷传感器响应速率和冷到热传感器响应速率。作为一个示例，当所确定的热到冷传感器响应速率比预期的热到冷传感器响应速率小至少第二阈值量时，热到冷传感器响应速率可以被认为小于预期的热到冷传感器响应速率。第二阈值量可以是预定非零值或预定非零百分比值，其区分标称响应差异和由于egt传感器劣化引起的转换速率变化。第二阈值量可以是与上面在404处定义的第一阈值量相同或不同的量。作为另一个示例，当所确定的热到冷传感器响应速率小于阈值响应速率时，热到冷传感器响应速率可以被认为小于预期的热到冷传感器响应速率。阈值响应速率可以是存储在控制器的存储器中的预定非零值，其对于所执行的每个egt传感器诊断是相同的。替代地，可以基于在温度步进式变化期间的排气温度的预测变化和/或其他发动机操作参数来调整阈值响应速率。类似地，当所确定的冷到热传感器响应速率比预期的冷到热传感器响应速率小至少第二阈值量和/或小于阈值响应速率时，冷到热传感器响应速率可以被认为小于预期的冷到热传感器响应速率。因为热到冷转换速率和冷到热转换速率可以具有不同的方向性(例如，分别为负和正)，所以至少在一些示例中，可以仅评估速率的幅度。
如果热到冷传感器响应速率和冷到热传感器响应速率两者都小于预期的热到冷传感器响应速率和冷到热传感器响应速率，则方法400前进到416并且包括指示对称转换速率劣化。即，egt传感器对热到冷温度步进式变化和冷到热温度步进式变化两者都具有劣化的响应速率，其示例将关于图8进行示出。
如果热到冷传感器响应速率和冷到热传感器响应速率两者不都小于预期的热到冷传感器响应速率和冷到热传感器响应速率，则方法400前进到418并且包括确定热到冷传感器响应速率和冷到热传感器响应速率中的一者是否小于预期，如上面在414处描述的。作为一个示例，热到冷传感器响应速率可以小于预期的热到冷传感器响应速率，而冷到热传感器响应速率不小于预期的冷到热传感器响应速率。作为另一个示例，冷到热传感器响应速率可以小于预期的冷到热传感器响应速率，而热到冷传感器响应速率不小于预期的热到冷传感器响应速率。
如果热到冷传感器响应速率和冷到热传感器响应速率中的一者小于对应的预期传感器响应速率，则方法400前进到420并且包括指示不对称转换速率劣化。指示不对称转换速率劣化包括指示转换速率劣化的类型，诸如热到冷转换速率劣化还是冷到热转换速率劣化。关于图9和图10示出并且在下文将描述两种不同类型的不对称转换速率劣化的示例。
在422处，方法400包括确定是否指示至少一种类型的劣化。例如，当已经指示对称延迟劣化、不对称延迟劣化、对称转换速率劣化和不对称转换速率劣化中的任一者时，控制器可以确定指示至少一种类型的劣化。作为另一个示例，当尚未指示对称延迟劣化、不对称延迟劣化、对称转换速率劣化和不对称转换速率劣化中的任一者时，控制器可以确定尚未指示至少一种类型的劣化。
如果没有指示劣化，则方法400前进到424并且包括指示未检测到劣化。例如，控制器可以将结果记录在存储器中，包括发生egt传感器诊断测试并且不存在劣化。因而，egt传感器可以被认为是标称地操作。控制器可以安排下一次egt传感器诊断测试或重置计数器，所述计数器监测自从执行egt诊断测试以来的发动机循环次数或持续时间。然后，方法400可以结束。
如果指示至少一种类型的劣化，则方法400前进到426并且包括存储诊断结果，所述诊断结果包括所指示的一种或多种劣化类型。作为示例，控制器可以将结果记录在存储器中，包括完成egt传感器诊断测试并且检测到一种或多种类型的劣化(例如，对称延迟劣化、冷到热延迟劣化和热到冷延迟劣化中的一者，单独地或与对称转换速率劣化、冷到热转换速率劣化和热到冷转换速率劣化中的一者组合)。控制器可以设置与检测到的劣化的一种或多种类型相对应的预定诊断故障代码(dtc)，并且可以点亮故障指示灯(mil)以向车辆操作员警告劣化。控制器还可以安排下一次egt传感器诊断测试。
在428处，方法400包括调整发动机操作以补偿egt传感器劣化。例如，可以调整使用排气温度作为参数的发动机控制以预料由egt传感器测量的温度的误差余量。因而，更保守的温度值可以用于保护温度阈值。作为一个非限制性示例，用于激活气体微粒过滤器的保护的阈值温度可以从950℃降低到850℃。在替代示例中，可以基于存在的劣化的类型将附加误差余量选择性地应用于发动机控制。例如，不对称热到冷延迟劣化和/或热到冷转换速率劣化可能导致对当从较热的排气温度条件变为较冷的排气温度条件时可达到的温度阈值进行调整，因为劣化特别地影响在热到冷温度转变期间的egt传感器读数。相反地，不对称冷到热延迟劣化和/或冷到热转换速率劣化可导致对当从较冷的排气温度变为较热的排气温度时预期达到的温度阈值进行保守调整，因为劣化特别地影响在冷到热温度转变期间的egt传感器读数。在428之后，方法400可以结束。
图3和图4的方法一起提供了用于监测和表征egt传感器劣化的稳健诊断方法。通过使用afr和火花正时调整以在高温操作模式与低温操作模式之间交替，将排气温度步进式变化提供给排气温度传感器。此外，在低温操作模式与高温操作模式之间循环期间，可以维持发动机扭矩输出和化学计量的总排气afr两者，从而减少扭矩扰动并减少车辆排放。结果，可以在诊断期间减少噪声、振动和粗糙性(nvh)，由此提高客户满意度。
接下来，图5-图10示出了排气温度传感器的六种不同类型的劣化响应行为。将共同描述图5-图10，其中每个图包括虚曲线图502，所述虚曲线图示出了诸如上文关于图3描述的可以通过将发动机在低温操作模式与高温操作模式之间切换来实现的排气中的命令温度变化，使得发动机前进通过至少一个温度循环，包括一次热到冷(例如，高温操作到低温操作)转变和一次冷到热(例如，低温到高温操作)转变。每个图形还包括虚曲线图504，所述虚曲线图示出了当egt传感器标称地起作用时可能响应于温度步进式变化而发生的预期egt传感器输出(例如，测量温度)。每个图形的水平轴表示时间(例如，以分钟为单位)，其中时间沿着水平轴从左向右增加，并且竖直轴表示排气温度，其中温度沿着竖直轴从下向上升高。
首先转向图5，示例性图形500示出了可以由劣化的排气温度传感器表现出的第一类型的劣化行为。具体地，图形500在曲线图506中示出了第一劣化的传感器响应。当命令的排气温度从低(例如，冷)变为高(例如，热)时，如曲线图502所示，在第一劣化(例如，实际)的egt传感器响应(曲线图506)与预期的egt传感器响应(曲线图504)之间存在延迟，如箭头508所指示。当命令的排气温度(曲线图502)从高变为低时，在劣化的egt传感器响应(曲线图506)与预期的egt传感器响应(曲线图504)之间也存在延迟，如箭头510所指示。因此，劣化的egt传感器响应(曲线图506)相对于预期的egt传感器响应(曲线图510)向右移位，而处于峰值振幅的egt传感器响应时间(以及峰值响应振幅本身)保持不变。因此，响应延迟劣化是对称的，在冷到热转变和热到冷转变两者期间发生。例如，由egt传感器输出的劣化的温度信号(曲线图506)在从预期时间延迟的时间开始从冷到热测量和热到冷测量转变，但是相应的转变可以以预期响应速率发生，这导致高温和低温峰值时间的移位。
继续图6和图7，示例性图形600(图6)示出了表现出不对称冷到热延迟劣化的egt传感器响应，而示例性图形700(图7)示出了表现出不对称热到冷延迟劣化的egt传感器响应。因此，图6示出了可以由劣化的排气温度传感器表现出的第二类型的劣化行为，而图7示出了可以由劣化的排气温度传感器表现出的第三类型的劣化行为。具体地，图6的图形600在曲线图606中示出了第二劣化的egt传感器响应，而图7的图形700在曲线图706中示出了第三劣化的egt传感器响应。
当命令的排气温度从低(例如，冷)变为高(例如，热)时，如曲线图502所示，图6的图形600示出了第二劣化的egt传感器响应(曲线图606)与预期的egt传感器响应(曲线图504)之间的延迟，如箭头608所指示。相比之下，图7的图形700的第三劣化的传感器响应(曲线图706)在同一冷到热转变期间在没有延迟的情况下接近地跟随预期的egt传感器响应(曲线图504)。因此，图形600的第二劣化的egt传感器响应(曲线图606)表现出冷到热延迟劣化行为，而图形700的第三劣化的egt传感器响应(曲线图706)则不表现出冷到热延迟劣化行为。
在从高温操作到低温操作的后续转变期间，在图形600中的第二劣化的egt传感器响应(曲线图606)与预期的egt传感器响应(曲线图504)之间没有延迟，而在图7中的第三劣化的egt传感器响应(曲线图706)与预期的egt传感器响应(曲线图504)之间存在延迟，如箭头708所示。因此，图形700的第三劣化的egt传感器响应(曲线图706)表现出热到冷延迟劣化行为，而图形600的第二劣化的egt传感器响应(曲线图606)则不表现出热到冷延迟劣化行为。
因为第二劣化的egt传感器响应(图形600的曲线图606)包括对冷到热温度步进式变化的延迟响应而不是对热到冷温度步进式变化的延迟响应，所以图6的egt传感器被表征为具有不对称冷到热延迟劣化。即，由劣化的egt传感器输出的温度信号可以在从预期时间延迟的时间开始从冷到热转变，但是所述转变可以以预期响应速率发生，这导致高温峰值时间的移位和/或缩短。这种类型的行为被认为是不对称的，因为egt传感器的响应在从低温操作到高温操作的转变期间从预期开始时间延迟，但是在从高温操作到低温操作的转变期间并未从预期开始时间延迟。示例性图形600以图形方式示出了这种不对称性，因为与曲线图504中所示的标称egt传感器响应相比，延迟冷到热响应(和标称热到冷响应)缩短了峰值振幅下的egt传感器响应时间。
因为第三劣化的egt传感器响应(图形700的曲线图706)包括对热到冷温度步进式变化的延迟响应而不是对冷到热温度步进式变化的延迟响应，所以图7的egt传感器被表征为具有不对称热到冷延迟劣化。即，由劣化的egt传感器输出的温度信号可以在从预期时间延迟的时间开始从热到冷转变，但是所述转变可以以预期响应速率发生，这导致低温峰值时间的移位和/或缩短。这种类型的行为被认为是不对称的，因为egt传感器的响应在从高温操作到低温操作的转变期间从预期开始时间延迟，但是在从低温操作到高温操作的转变期间并未从预期开始时间延迟。示例性图形700进一步以图形方式示出了这种不对称性，因为与曲线图504中所示的标称egt传感器响应相比，延迟热到冷响应(和标称冷到热响应)延长了峰值振幅下的egt传感器响应时间。
图8示出了可以由劣化的排气温度传感器表现出的第四类型的劣化行为的示例性图形800。具体地，图形800在曲线图806中示出了第四劣化的传感器响应。当命令的排气温度从低(例如，冷)变为高(例如，热)时，如曲线图502所示，第四劣化的egt传感器响应(曲线图806)在与预期的egt传感器响应(曲线图504)相同的时间对温度变化作出响应。然而，第四劣化的egt传感器响应增加的速率小于预期的egt传感器响应，如箭头808所指示。例如，第四劣化的egt传感器输出(曲线图806)比预期的egt传感器输出(曲线图504)花费更长的时间来达到同一温度值。
类似地，当命令的排气温度(曲线图502)从高变为低时，在第四劣化的egt传感器响应(曲线图806)与预期的egt传感器响应(曲线图504)之间也不存在延迟。然而，第四劣化的egt传感器响应降低的速率小于预期的egt传感器响应，如箭头810所指示。因此，第四劣化的egt传感器响应示出对称转换速率类型的劣化行为(例如，对命令的温度的较小响应速率)，其包括对于冷到热调制和热到冷调制两者的命令的温度变化的较慢egt传感器输出变化。例如，劣化的egt传感器输出在预期时间开始从冷到热和热到冷转变，但是响应速率低于预期响应速率，这导致高温和低温峰值时间缩短。示例性图形800进一步以图形方式示出了这种结果，因为劣化的egt传感器响应(曲线图806)相对于预期的egt传感器响应(曲线图504)没有延迟，但是由于对称转换速率劣化而在两次转变期间变宽和缩短，因此减小峰值振幅。
继续图9和图10，示例性图形900(图9)示出了表现出不对称冷到热转换速率劣化的egt传感器响应，而示例性图形1000(图10)示出了表现出不对称热到冷转换速率劣化的egt传感器响应。因此，图9示出了可以由劣化的排气温度传感器表现出的第五类型的劣化行为，而图10示出了可以由劣化的排气温度传感器表现出的第六类型的劣化行为。具体地，图9的图形900在曲线图906中示出了第五劣化的egt传感器响应，而图10的图形1000在曲线图1006中示出了第六劣化的egt传感器响应。
当命令的排气温度从低(例如，冷)变为高(例如，热)时，如曲线图502所示，第五劣化的egt传感器响应(曲线图906)在与预期的egt传感器响应(曲线图504)近似相同的时间开始增加。因此，在冷到热转变期间不存在延迟劣化。然而，第五劣化的egt传感器响应增加的速率小于预期的egt传感器响应，如箭头908所指示。例如，在冷到热转变期间，第五劣化的egt传感器输出(曲线图906)比预期的egt传感器输出(曲线图504)花费更长的时间来达到同一温度值。相比之下，图10的图形1000的第六劣化的传感器响应(曲线图1006)在同一冷到热转变期间接近地跟随预期的egt传感器响应(曲线图504)。因此，图形900的第五劣化的egt传感器响应(曲线图906)表现出冷到热转换速率劣化行为，而图形1000的第六劣化的egt传感器响应(曲线图1006)则不表现出冷到热转换速率劣化行为。
在从高温操作到低温操作的后续转变期间，在图形900中第五劣化的egt传感器响应(曲线图906)接近地跟随预期的egt传感器响应(曲线图504)，而在图10中第六劣化的egt传感器响应(曲线图1006)以比预期的egt传感器响应(曲线图504)更慢的速率降低，如箭头1008所示。即，在热到冷转变期间，第六劣化的egt传感器输出(曲线图1006)比预期的egt传感器输出(曲线图504)花费更长的时间来达到同一温度值。因此，图形1000的第六劣化的egt传感器响应(曲线图1006)表现出热到冷转换速率劣化行为，而图形900的第六劣化的egt传感器响应(曲线图906)则不表现出热到冷转换速率劣化行为。
因为第五劣化的egt传感器响应(图形900的曲线图906)包括对冷到热温度步进式变化的延迟响应速率而不是对热到冷温度步进式变化的延迟响应速率，所以图9的egt传感器被表征为具有不对称冷到热转换速率劣化。即，由劣化的egt传感器输出的温度信号可以在标称时间开始从冷到热转变，但是所述转变可以以低于预期响应速率发生，这导致高温峰值时间缩短。这种类型的行为可以被认为是不对称的，因为egt传感器的响应速率在从冷到热的转变期间而不是在热到冷期间缓慢(或低于预期)。示例性图形900以图形方式示出了这种结果，因为在从低温操作到高温操作的转变期间，第五劣化的egt传感器响应(曲线图906)不如预期的传感器响应(曲线图504)陡峭(例如，具有较低的变化率)。
因为第六劣化的egt传感器响应(图形1000的曲线图1006)包括对热到冷温度步进式变化的延迟响应速率而不是对冷到热温度步进式变化的延迟响应速率，所以图10的egt传感器被表征为具有不对称热到冷转换速率劣化。即，由劣化的egt传感器输出的温度信号可以在标称时间开始从热到冷转变，但是所述转变可以以低于预期响应速率发生，这导致低温峰值时间缩短。这种类型的行为可以被认为是不对称的，因为egt传感器的响应速率在从热到冷的转变期间而不是在冷到热期间缓慢(或低于预期)。示例性图形1000以图形方式示出了这种结果，因为在从高温操作到低温操作的转变期间，第六劣化的传感器响应(1006)不如预期的传感器响应(曲线图504)陡峭(例如，具有较低的变化率)。
可以理解，劣化的egt传感器可以表现出上述劣化行为中的两者或更多者的组合。例如，劣化的egt传感器可以表现出不对称冷到热转换速率劣化行为(例如，如图9所示)以及不对称热到冷延迟劣化行为(例如，如图7所示)。
对于温度循环期间的两种类型的劣化行为的更详细描述，图11提供了对命令的温度变化的可能排气温度传感器响应的说明性的非限制性示例性曲线图1100。图11所示的排气温度传感器响应可以是来自例如图2的排气温度传感器98或另一合适的温度传感器的响应。对于曲线图1100，竖直轴示出排气温度。水平轴示出以分钟为单位测量的时间。如曲线图1100所示，在虚曲线图1120中指示命令的排气温度，并且在曲线图1122中指示测量的排气温度。测量的排气温度可以是由从排气温度传感器接收输出的控制器确定的温度值，或者可以是传感器的原始输出。
示例性图形1100示出了用于计算高温操作与低温操作之间的转变(例如，冷到热转变和热到冷转变)期间的egt传感器延迟和egt传感器响应速率(例如，转换速率)的参数。箭头1102示出了时间延迟，所述时间延迟是从命令的温度变化到最初观察到测量温度的阈值变化(或egt传感器输出的阈值变化)的时间(τ0)的持续时间。温度的阈值变化(或egt传感器输出的阈值变化)可以是小变化，其指示对命令的变化的响应已经开始，例如5％、10％、20％等。作为一个非限制性示例，egt传感器的预期时间延迟可以是15秒。在此示例中，线1102在发动机进入高温操作与egt传感器测量到排气温度变化之间跨越15秒持续时间。
可以将由箭头1102指示的时间延迟与阈值时间延迟进行比较，以确定传感器是否表现出延迟劣化行为。阈值时间延迟可以是存储在控制器存储器中的预定值。替代地，阈值时间延迟可以是一个或多个发动机参数的因子，并且可以基于例如存储在控制器存储器中的逻辑规则来计算。作为另一个示例，可以通过使用一个或多个查找表来确定阈值时间延迟。
egt传感器转换速率测量对排气温度的步进式变化的传感器响应的变化率。在示例性图形1100中，箭头1106指示从τ0到例如实现期望响应的95％的持续时间，以其他方式称为阈值响应时间(τ95)。尽管该示例使用95％作为阈值响应时间，但是在其他示例中可以使用其他值。通常，可以基于响应持续时间内(例如，在从τ0到τ95的持续时间期间)测量的温度的变化来确定转换速率。此外，线1108示出了在τ0至τ95之间的温度变化。响应速率可以是信号响应的变化率，并且可以用于确定是否存在转换速率劣化(例如，egt传感器转换速率相对于阈值转换速率劣化)。阈值转换速率可以是存储在控制器存储器中的预定值。替代地，阈值转换速率可以是一个或多个发动机参数的因子，并且可以基于例如存储在控制器存储器中的逻辑规则来计算。作为另一个示例，可以通过使用一个或多个查找表来确定阈值转换速率。
接下来，图12示出了响应于针对egt传感器诊断的请求而将发动机在不同操作模式之间转变的示例性时间线1200。发动机可以是例如图1-图2中所示的发动机10。在曲线图1201中示出诊断请求，在曲线图1202中示出发动机操作模式(例如，高温、低温或标称化学计量操作)，在曲线图1203中示出发动机扭矩，在虚曲线图1204中示出第一组气缸的火花正时，在曲线图1205中示出第二组气缸的火花正时，在曲线图1206中示出由egt传感器测量的排气温度，在曲线图1207中示出在执行egt传感器诊断时的预期测量排气温度，并且在曲线图1208中示出对egt传感器劣化的指示。此外，mbt火花正时由虚线1209示出，用于执行egt诊断的上限排气温度阈值由虚线1210示出，并且用于执行egt诊断的下限排气温度阈值由虚线1212示出。应当注意，尽管mbt火花正时被示出为平坦线，但是mbt的绝对火花正时可以基于发动机工况(诸如例如发动机转速和负载)而变化。
对于以上所有曲线图，水平轴表示时间，其中时间沿水平轴从左向右增加。竖直轴表示每个标记的参数。对于曲线图1203、1204、1205、1206和1207，参数的幅度沿着竖直轴从下到上增加。对于曲线图1201，竖直轴示出是否请求egt诊断测试(例如，“是”或“否”)。对于曲线图1202，如所标记的，竖直轴示出发动机是以具有标称火花正时的标称化学计量模式(“化学计量”)操作、以高温操作模式(“高t”)还是以低温操作模式(“低t”)操作。对于曲线图1208，竖直轴示出了对egt传感器劣化的指示，包括无劣化(“无”)、对称延迟劣化(“对称延迟”)、不对称延迟劣化(“不对称延迟”)、对称转换速率劣化(“对称速率”)和不对称转换速率劣化(“不对称速率”)。此外，示出了两个气缸组的火花正时，这与具有偶数个气缸的发动机(例如，就像在图2的发动机系统200中那样)相对应。即，所有发动机气缸在第一组与第二组之间同等划分。更进一步地，图12的示例性时间线1200将针对具有四个或更多个气缸的发动机进行描述，但是在其他示例中，可以在具有两个气缸的发动机中应用类似的调整。
在时间t1之前，发动机以化学计量模式操作(曲线图1202)，其中所有发动机气缸均以化学计量的afr均匀地操作并且对于第一组气缸的火花正时从mbt略微延迟(虚曲线图1205，其与实曲线图1204重叠)和第二组气缸的火花正时从mbt略微延迟(曲线图1204)。发动机扭矩(曲线图1203)相对恒定，指示发动机在稳态下操作。此外，测量的排气温度(曲线图1206)在上限阈值温度(虚线1210)与下限阈值温度(虚线1212)之间，指示排气温度在用于执行egt传感器诊断的校准范围内。因此，在时间t1处，满足用于egt传感器诊断的条件，从而产生针对激活egt传感器诊断的请求(曲线图1201)。
响应于在时间t1处的egt传感器诊断请求(曲线图1201)，发动机转变到高温操作模式(曲线图1202)以监测相对于预期的egt传感器响应(例如，曲线图1207中的预期的测量的排气温度)对排气温度的步进式变化的egt传感器响应(例如，曲线图1206中的测量的排气温度)。为了将发动机转变到高温操作模式，发动机继续以化学计量操作，同时火花在时间t1至时间t2之间延迟。如上面关于图3所讨论的，在延迟火花正时的情况下操作发动机会升高排气温度。此外，由于在转变期间增加节气门位置以补偿由火花延迟引起的减小的扭矩输出，因此发动机扭矩保持相对恒定(曲线图1203)。由于转变到高温操作模式，所测量的排气温度升高(曲线图1206)。
在时间t2处，发动机从高温操作模式转变为低温操作模式，以监测相对于预期的egt传感器响应对从高温操作到低温操作的步进式变化的egt传感器响应。为了将发动机转变为低温操作模式，发动机在时间t2至时间t3之间转变为分流λ操作，同时仍然维持全局化学计量操作。即，第一组气缸的富化程度以与第二组气缸的稀化程度相同的速率增加。如上面关于图3阐述的，分流λ操作增加了由富气缸(例如，第一气缸组)产生的扭矩，同时减小了由稀气缸(例如，第二气缸组)产生的扭矩，其偏移了对不同气缸组的不同火花正时调整。例如，富气缸组的火花正时(虚曲线图1204)比稀气缸组的火花正时(曲线图1205)进一步延迟，并且两者都比高温操作模式期间(例如，时间t1至时间t2之间)的火花正时进一步提前，以便维持一致的发动机扭矩(曲线图1203)。通过这种方式，扭矩在高温操作与低温操作之间保持平衡。
当在时间t2至时间t3之间以低温模式操作时，由于分流λ燃料供应和火花提前两者的冷却效应，排气温度相对于化学计量操作和相对于高温操作模式降低。例如，如上面关于图3所描述的，第一组气缸中的未燃烧燃料吸收来自燃烧的热量以降低排气温度。此外，测量的排气温度(曲线图1206)不偏离预期的egt传感器响应(曲线图1207)，而没有示出任何延迟或转换速率劣化。
为了收集期望数量的数据样本以表征egt传感器响应，发动机继续在高温操作与低温操作之间循环。具体地，在时间t3至时间t4之间，发动机从低温操作转变到高温操作。所有气缸都被转变回以均匀的化学计量命令的afr和均匀的延迟火花正时操作，从而在1203处维持发动机扭矩的同时导致测量的排气温度升高(曲线图1206)。测量的排气温度(曲线图1206)继续与预期的egt传感器响应(曲线图1207)匹配，而没有延迟或转换速率劣化。然后，在时间t4至时间t5之间，发动机再次从高温操作转变到低温操作。即，发动机被转变为分流λ燃料供应，其中第一气缸组以富命令afr操作并且第二气缸组以稀命令afr操作，并且在富气缸组和稀气缸组中以不同方式调整火花正时(分别为曲线图1204和1205)以便减小发动机扭矩波动(曲线图1203)。由于低温操作，测量的排气温度再次降低(曲线图1206)并且保持与预期的测量的排气温度(虚曲线图1207)一致。
在时间t5处，egt传感器诊断结束。因而，egt传感器诊断请求不再有效(曲线图1201)。响应于egt传感器诊断请求结束，发动机转出低温操作并返回到具有标称火花正时的化学计量操作模式(曲线图1202)。尽管在该示例中egt传感器诊断包括排气温度的三个步进式变化(例如，热到冷、冷到热和热到冷)，但是在其他示例中，基于发动机设置和发动机操作参数，egt传感器诊断可以包括不同的、非零数量的排气温度的步进式变化。因为在整个egt传感器诊断中测量的排气温度(曲线图1206)与预期的测量的排气温度(虚曲线图1207)匹配，所以没有指示egt传感器劣化(曲线图1208)。
如时间轴上的中断所示，未指定的持续时间在时间t5至时间t6之间经过。在时间t6处，接收到新的egt传感器诊断请求(曲线图1201)。例如，发动机扭矩相对恒定(曲线图1203)，并且测量的排气温度(曲线图1206)在上限阈值温度(虚线1210)与下限阈值温度(虚线1212)之间，指示满足egt传感器诊断条件。响应于时间t6处的egt传感器诊断请求，发动机转变为高温操作模式，跟随在时间t1至时间t2之间概述的相同序列。然而，egt传感器响应(例如，测量的温度曲线图1206)相对于预期的egt传感器响应(例如，预期的测量温度曲线图1207)延迟(例如，在由egt传感器测量的温度升高之前存在时间延迟)。
在时间t7处，发动机从高温操作转变到低温操作(曲线图1202)，诸如上文在时间t2至时间t3之间所描述的。在高温到低温转变期间，egt传感器响应(例如，测量的温度曲线图1206)符合预期的egt传感器响应(例如，预期的测量温度曲线图1207)。因而，egt传感器在热到冷转变期间确实表现出延迟行为。
在时间t8处，发动机再次从低温操作模式转变到高温操作模式，如曲线图1202所指示。同样，由egt传感器测量的排气温度升高(曲线图1206)相对于来自步进式变化的预期排气温度升高(虚曲线图1207)延迟，从而在冷到热转变期间将曲线图1206相对于曲线图1207向右移位。
在时间t9处，发动机再次从高温操作模式转变到低温操作模式(曲线图1202)。例如，发动机被转变为在第一组气缸中以富afr和第一火花正时(曲线图1204)操作并且在第二组气缸中以对应的稀afr和比第一火花正时更少延迟的第二火花正时(曲线图1205)操作，由此维持发动机扭矩(曲线图1203)，同时降低排气温度。在该热到冷转变期间，从egt传感器接收的测量的排气温度(曲线图1206)再次不偏离预期的排气温度变化(虚曲线图1207)。
在t10处，egt传感器诊断结束。因而，egt传感器诊断请求(曲线图1201)不再有效。响应于egt传感器诊断请求结束，发动机转出低温操作进入具有标称火花正时的化学计量操作(曲线图1202)。由于诊断期间测量的排气温度的延迟，指示不对称延迟劣化(曲线图1208)。此外，不对称延迟劣化还可以被表征为冷到热延迟劣化。在表征egt传感器诊断程序期间的不对称延迟劣化之后，发动机控制器可以调整燃料供应和点火正时参数以解决检测到的egt传感器劣化。
通过这种方式，发动机可以在高温操作与低温操作之间循环，从而为egt传感器诊断提供温度的步进式变化，全部同时保持恒定的发动机扭矩。例如，可以通过化学计量燃料供应与延迟的火花正时的组合来实现高温操作。作为另一个示例，可以通过分流λ燃料供应策略与提前火花正时的组合来实现低温操作。结果，发动机控制器可以观察对排气温度的步进式变化的egt传感器响应，同时维持恒定的发动机扭矩，因此例如为egt传感器提供非侵入式诊断方法并且改善排气温度的闭环控制。egt传感器表征可以提高发动机操作的准确度，这可以相对于具有未诊断的egt传感器劣化的发动机系统提高燃料效率并减少排放。
在具有延迟火花正时的化学计量操作与具有进一步提前的火花正时的分流λ操作(富化气缸和稀化气缸的提前程度不同)之间的循环的技术效果是，可以产生排气温度的步进式变化以用于表征排气温度传感器响应，同时发动机扭矩维持相对恒定。
在一个示例中，一种方法包括：使发动机在高温操作模式与低温操作模式之间循环，同时在所述高温操作模式与所述低温操作模式之间维持发动机扭矩，所述高温操作模式和所述低温操作模式两者在催化剂处产生化学计量排气；以及基于排气温度(egt)传感器在所述循环期间的输出来表征所述egt传感器的响应行为。在前述示例中，另外或任选地，使所述发动机在所述高温操作模式与所述低温操作模式之间循环包括在所述高温操作模式与所述低温操作模式之间以确定的频率并针对确定的转变次数使所述发动机从所述高温操作模式转变为所述低温操作模式和使所述发动机从所述低温操作模式转变到所述高温操作模式。在前述示例的一个或两个中，另外或任选地，所述响应行为包括不对称延迟劣化行为、对称延迟劣化行为、不对称转换速率劣化行为、对称转换速率劣化行为和无劣化行为中的至少一者。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，基于所述egt传感器在所述循环期间的所述输出来表征所述egt传感器的所述响应行为包括：确定在将所述发动机从所述高温操作模式转变为所述低温操作模式与所述egt传感器的所述输出减小之间的第一时间延迟；在将所述发动机从所述高温操作模式转变为所述低温操作模式之后，基于所述egt传感器的所述输出随时间的变化来确定第一转换速率；确定在将所述发动机从所述低温操作模式转变为所述高温操作模式与所述egt传感器的所述输出增加之间的第二时间延迟；以及在将所述发动机从所述低温操作模式转变为所述高温操作模式之后，基于所述egt传感器的所述输出随时间的所述变化来确定第二转换速率。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，基于所述egt传感器在所述循环期间的所述输出来表征所述egt传感器的所述响应行为还包括：响应于所述第一时间延迟和所述第二时间延迟中的一者大于第一阈值而指示所述不对称延迟劣化行为；响应于所述第一时间延迟和所述第二时间延迟两者都大于所述第一阈值而指示对称延迟劣化行为；响应于所述第一转换速率和所述第二转换速率中的一者小于第二阈值而指示不对称转换速率劣化行为；响应于所述第一响应速率和所述第二响应速率两者都小于所述第二阈值而指示对称转换速率劣化行为；以及响应于以下所有项而指示无劣化行为：所述第一时间延迟小于所述第一阈值、所述第二时间延迟小于所述第一阈值、所述第一响应速率大于所述第二阈值并且所述第二响应速率大于所述第二阈值。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述高温操作模式包括以化学计量燃料供应和同一第一延迟火花正时来操作所述发动机的每个气缸，而所述低温操作模式包括以富燃料供应和第二延迟火花正时操作所述气缸的第一半，所述第二延迟火花正时比所述第一延迟火花正时更少延迟，并且以稀燃料供应和第三延迟火花正时操作所述气缸的第二半，所述第三延迟火花正时比所述第二延迟火花正时更少延迟。
作为另一个示例，一种方法包括：基于在以不同方式调制第一数量的发动机气缸中的第一命令的空燃比(afr)和第一火花正时和第二数量的发动机气缸中的第二命令的afr和第二火花正时时接收到的排气温度(egt)传感器的输出、在所述调制期间维持的扭矩输出和化学计量排气来诊断所述egt传感器。在前述示例中，另外或任选地，以不同方式调制所述第一数量的发动机气缸中的所述第一命令的afr和所述第一火花正时以及所述第二数量的发动机气缸中的所述第二命令的afr和所述第二火花正时将所述发动机在较高温度操作模式与较低温度操作模式之间转变。在前述示例的一个或两个中，另外或任选地，所述较高温度操作模式包括在所述第一命令的afr和所述第二命令的afr都被设置为化学计量并且所述第一火花正时和所述第二火花正时都被设置为第一延迟火花正时的情况下进行操作，并且以不同方式调制所述第一数量的发动机气缸中的所述第一命令的afr和所述第一火花正时和所述第二数量的发动机气缸中的所述第二命令的afr和所述第二火花正时包括：将所述第一命令的afr从化学计量调整为富afr并将所述第一火花正时从所述第一延迟火花正时调整到比所述第一延迟火花正时更少延迟的第二延迟火花正时；以及将所述第二命令的afr从化学计量调整到稀afr并将所述第二火花正时调整到比所述第二延迟火花正时更少延迟的第三延迟火花正时。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述第一数量的发动机气缸包括所述发动机中的气缸总数的第一半，而所述第二数量的发动机气缸包括所述发动机中的所述气缸总数的第二半，并且所述富afr的富化程度等于所述稀afr的稀化程度。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述较低温度操作模式包括在所述第一命令的afr被设置为所述富afr、所述第二命令的afr被设置为所述稀afr、所述第一火花正时被设置为所述第二延迟火花正时并且所述第二火花正时被设置为所述第三延迟火花正时的情况下进行操作，并且以不同方式调制所述第一数量的发动机气缸中的所述第一命令的afr和所述第一火花正时和所述第二数量的发动机气缸中的所述第二命令的afr和所述第二火花正时还包括：将所述第一命令的afr从所述富afr调整为化学计量并将所述第一火花正时从所述第二延迟火花正时调整到所述第一延迟火花正时；以及将所述第二命令的afr从所述稀afr调整到化学计量并将所述第二火花正时调整到所述第一延迟火花正时。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，基于在以不同方式调制所述第一数量的发动机气缸中的所述第一命令的afr和所述第一火花正时和所述第二数量的发动机气缸中的所述第二命令的afr和所述第二火花正时时接收到的所述egt传感器的所述输出来诊断所述egt传感器包括：基于在从所述较高温度操作模式转变到所述较低温度操作模式之后所述输出的增加来确定第一响应延迟和第一转换速率；以及基于在从所述较低温度操作模式转变到所述较高温度操作模式之后所述输出的减小来确定第二响应延迟和第二转换速率。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述第一响应延迟包括从所述较高温度操作模式转变到所述较低温度操作模式与所述egt传感器的所述输出减小阈值量之间的第一持续时间；所述第一转换速率包括所述egt传感器的所述输出在紧接在所述第一响应延迟之后开始的第一阈值响应时间内的第一变化；所述第二响应延迟包括从所述较低温度操作模式转变到所述较高温度操作模式与所述egt传感器的所述输出增加所述阈值量之间的第二持续时间；并且所述第二转换速率包括所述egt传感器的所述输出在紧接在所述第二响应延迟之后开始的第二阈值响应时间内的第二变化。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，基于在以不同方式调制所述第一数量的发动机气缸中的所述第一命令的afr和所述第一火花正时和所述第二数量的发动机气缸中的所述第二命令的afr和所述第二火花正时时接收到的所述egt传感器的所述输出来诊断所述egt传感器还包括：响应于所述第一响应延迟和所述第二响应延迟中的一者大于阈值延迟而指示所述不对称延迟劣化；响应于所述第一响应延迟和所述第二响应延迟两者都大于所述阈值延迟而指示对称延迟劣化；响应于所述第一转换速率和所述第二转换速率中的一者小于阈值速率而指示不对称转换速率劣化；响应于所述第一响应速率和所述第二响应速率两者都小于所述阈值速率而指示对称转换速率劣化；以及响应于以下所有项而指示无劣化：所述第一响应延迟小于所述阈值延迟、所述第二响应延迟小于所述阈值延迟、所述第一转换速率大于所述阈值速率并且所述第二转换速率大于所述阈值速率。
作为另一个示例，一种系统包括：火花点火发动机，所述火花点火发动机包括多个气缸；排气温度(egt)传感器，所述排气温度传感器联接到所述发动机的排气通道；以及控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的计算机可读指令，所述计算机可读指令在发动机操作期间被执行时使所述控制器：通过在调整发动机操作以产生由所述egt传感器测量的排气温度的步进式变化时监测所述排气温度同时在所述步进式变化之间维持所述发动机的扭矩输出和所述排气的总空燃比来确定所述egt传感器是否劣化。在前述示例中，另外或任选地，所述排气的所述总空燃比是化学计量，并且为了调整所述发动机操作以产生所述排气温度的所述步进式变化，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的其他指令，所述其他指令在被执行时使所述控制器：在以化学计量燃料供应和均匀火花正时操作所述发动机与以分流λ燃料供应和不均匀火花正时操作所述发动机之间交替，所述不均匀火花正时比所述均匀火花正时更少延迟，与以分流λ燃料供应和所述不均匀火花正时操作所述发动机相比，以所述化学计量燃料供应和所述均匀火花正时操作所述发动机产生更高的排气温度。在前述示例的一个或两个中，另外或任选地，为了以所述分流λ燃料供应和所述不均匀火花正时操作所述发动机，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的其他指令，所述其他指令在被执行时使所述控制器：以富空燃比和比所述均匀火花正时更少延迟的第一火花正时操作所述多个气缸中的第一半；以及以稀空燃比和比所述均匀火花正时和所述第一火花正时两者更少延迟的第二火花正时操作所述多个气缸中的第二半，所述稀空燃比的稀化程度等于所述富空燃比的富化程度，所述第一火花正时和所述第二火花正时各自被选择以产生与所述化学计量燃料供应和所述均匀火花正时相同的扭矩输出。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，为了确定所述egt传感器是否劣化，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的其他指令，所述其他指令在被执行时使所述控制器：响应于在所述排气温度的所述步进式变化期间响应延迟大于第一阈值和转换速率小于第二阈值中的至少一者而指示所述egt传感器劣化；以及响应于在所述排气温度的所述步进式变化期间所述响应延迟小于所述第一阈值和所述转换速率幅度大于所述第二阈值而指示所述egt传感器未劣化。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述响应延迟包括从以化学计量燃料供应和所述均匀火花正时操作所述发动机转变到以分流λ燃料供应和所述非均匀火花正时操作所述发动机与由所述egt传感器测量的所述排气温度降低之间的时间延迟，并且所述转换速率包括由于从以化学计量燃料供应和所述均匀火花正时操作所述发动机转变到以分流λ燃料供应和所述非均匀火花正时操作所述发动机而引起的由所述egt传感器测量的所述排气温度随时间的变化。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述响应延迟包括从以分流λ燃料供应和所述非均匀火花正时操作所述发动机转变到以化学计量燃料供应和所述均匀火花正时操作所述发动机与由所述egt传感器测量的所述排气温度升高之间的时间延迟，并且所述转换速率包括由于从以分流λ燃料供应和所述非均匀火花正时操作所述发动机转变到以化学计量燃料供应和所述均匀火花正时操作所述发动机而引起的由所述egt传感器测量的所述排气温度随时间的变化。
在另一种表示中，一种方法包括：表征在高温发动机操作模式与低温发动机操作模式之间交替而不改变发动机扭矩输出和排气空燃比(afr)时排气温度(egt)传感器的响应。在前述示例中，另外或任选地，表征所述egt传感器的所述响应行为包括识别不对称延迟劣化行为、对称延迟劣化行为、不对称转换速率劣化行为、对称转换速率劣化行为和无劣化行为中的至少一者。在前述示例的一个或两个中，另外或任选地，所述高温发动机操作模式包括以化学计量燃料供应和均匀火花正时进行操作，并且所述低温操作模式包括以分流λ燃料供应和不均匀火花正时进行操作。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述均匀火花正时比所述不均匀火花正时更多延迟。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，以所述分流λ燃料供应和所述不均匀火花正时进行操作包括以富afr和比所述均匀火花正时更少延迟的第一火花正时操作发动机气缸的第一子集以及以稀afr和比所述第一火花正时更少延迟的第二火花正时操作发动机气缸的第二子集。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，基于所述富afr和由所述化学计量燃料供应和所述均匀火花正时产生的扭矩输出来选择所述第一火花正时，并且基于所述稀afr和由所述化学计量燃料供应和所述均匀火花正时产生的扭矩输出来选择所述第二火花正时。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，发动机气缸的所述第一子集中的发动机气缸的数量等于发动机气缸的所述第二子集中的发动机气缸的数量，并且所述富afr和所述稀afr的平均值等于化学计量。
应当注意，本文所包括的示例性控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件的控制系统来执行。本文所述的具体例程可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)中的一种或多种。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行、或者在一些情况下被省略。同样地，处理次序不一定是实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。可以根据所使用的特定策略来反复地执行所示动作、操作和/或功能中的一者或多者。另外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示将被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施。
应当理解，本文中公开的配置和例程本质上是示例性的，并且这些特定的实施例不应被视为具有限制意义，因为众多变化是可能的。例如，上述技术可应用于v-6、i-4、i-6、v-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的且非明显的组合和子组合。
如本文所使用，除非另有指定，否则术语“约”被解释为表示所述范围的±5％。
所附权利要求特别地指出被视为新颖的且非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同也都被视为包括在本公开的主题内。
1.一种方法，其包括：
使发动机在高温操作模式与低温操作模式之间循环，同时在所述高温操作模式与所述低温操作模式之间维持发动机扭矩，所述高温操作模式和所述低温操作模式两者在催化剂处产生化学计量排气；以及
基于排气温度(egt)传感器在所述循环期间的输出来表征所述egt传感器的响应行为。
2.根据权利要求1所述的方法，其中使所述发动机在所述高温操作模式与所述低温操作模式之间循环包括在所述高温操作模式与所述低温操作模式之间以确定的频率并针对确定的转变次数使所述发动机从所述高温操作模式转变为所述低温操作模式和使所述发动机从所述低温操作模式转变到所述高温操作模式。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述响应行为包括不对称延迟劣化行为、对称延迟劣化行为、不对称转换速率劣化行为、对称转换速率劣化行为和无劣化行为中的至少一者。
4.根据权利要求3所述的方法，其中基于所述egt传感器在所述循环期间的所述输出来表征所述egt传感器的所述响应行为包括：
确定在将所述发动机从所述高温操作模式转变为所述低温操作模式与所述egt传感器的所述输出减小之间的第一时间延迟；
在将所述发动机从所述高温操作模式转变为所述低温操作模式之后，基于所述egt传感器的所述输出随时间的变化来确定第一转换速率；
确定在将所述发动机从所述低温操作模式转变为所述高温操作模式与所述egt传感器的所述输出增加之间的第二时间延迟；以及
在将所述发动机从所述低温操作模式转变为所述高温操作模式之后，基于所述egt传感器的所述输出随时间的所述变化来确定第二转换速率。
5.根据权利要求4所述的方法，其中基于所述egt传感器在所述循环期间的所述输出来表征所述egt传感器的所述响应行为还包括：
响应于所述第一时间延迟和所述第二时间延迟中的一者大于第一阈值而指示所述不对称延迟劣化行为；以及
响应于所述第一时间延迟和所述第二时间延迟两者都大于所述第一阈值而指示对称延迟劣化行为。
6.根据权利要求4所述的方法，其中基于所述egt传感器在所述循环期间的所述输出来表征所述egt传感器的所述响应行为还包括：
响应于所述第一转换速率和所述第二转换速率中的一者小于第二阈值而指示不对称转换速率劣化行为；
响应于所述第一响应速率和所述第二响应速率两者都小于所述第二阈值而指示对称转换速率劣化行为；以及
响应于以下所有项而指示无劣化行为：所述第一时间延迟小于所述第一阈值、所述第二时间延迟小于所述第一阈值、所述第一响应速率大于所述第二阈值并且所述第二响应速率大于所述第二阈值。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述高温操作模式包括以化学计量燃料供应和同一第一延迟火花正时来操作所述发动机的每个气缸，而所述低温操作模式包括以富燃料供应和第二延迟火花正时操作所述气缸的第一半，所述第二延迟火花正时比所述第一延迟火花正时更少延迟，并且以稀燃料供应和第三延迟火花正时操作所述气缸的第二半，所述第三延迟火花正时比所述第二延迟火花正时更少延迟。
8.一种系统，其包括：
火花点火发动机，所述火花点火发动机包括多个气缸；
排气温度(egt)传感器，所述排气温度传感器联接到所述发动机的排气通道；以及
控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的计算机可读指令，所述计算机可读指令在发动机操作期间被执行时使所述控制器：
通过在调整发动机操作以产生由所述egt传感器测量的排气温度的步进式变化时监测所述排气温度同时维持所述发动机的扭矩输出和所述步进式变化之间的排气的总空燃比来确定所述egt传感器是否劣化。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述排气的所述总空燃比是化学计量，并且为了调整所述发动机操作以产生所述排气温度的所述步进式变化，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的其他指令，所述其他指令在被执行时使所述控制器：
在以化学计量燃料供应和均匀火花正时操作所述发动机与以分流λ燃料供应和不均匀火花正时操作所述发动机之间交替，所述不均匀火花正时比所述均匀火花正时更少延迟，与以分流λ燃料供应和所述不均匀火花正时操作所述发动机相比，以所述化学计量燃料供应和所述均匀火花正时操作所述发动机产生更高的排气温度。
10.根据权利要求9所述的系统，其中为了以所述分流λ燃料供应和所述不均匀火花正时操作所述发动机，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的其他指令，所述其他指令在被执行时使所述控制器：
以富空燃比和比所述均匀火花正时更少延迟的第一火花正时操作所述多个气缸中的第一半；以及
以稀空燃比和比所述均匀火花正时和所述第一火花正时两者更少延迟的第二火花正时操作所述多个气缸中的第二半，所述稀空燃比的稀化程度等于所述富空燃比的富化程度，所述第一火花正时和所述第二火花正时各自被选择以产生与所述化学计量燃料供应和所述均匀火花正时相同的扭矩输出。
11.根据权利要求9所述的系统，其中为了确定所述egt传感器是否劣化，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的其他指令，所述其他指令在被执行时使所述控制器：
响应于在所述排气温度的所述步进式变化期间响应延迟大于第一阈值和转换速率小于第二阈值中的至少一者而指示所述egt传感器劣化。
12.根据权利要求11所述的系统，其中为了确定所述egt传感器是否劣化，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的其他指令，所述其他指令在被执行时使所述控制器：
响应于在所述排气温度的所述步进式变化期间所述响应延迟小于所述第一阈值和所述转换速率幅度大于所述第二阈值而指示所述egt传感器未劣化。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述响应延迟包括从以化学计量燃料供应和所述均匀火花正时操作所述发动机转变到以分流λ燃料供应和所述非均匀火花正时操作所述发动机与由所述egt传感器测量的所述排气温度降低之间的时间延迟，并且所述转换速率包括由于从以化学计量燃料供应和所述均匀火花正时操作所述发动机转变到以分流λ燃料供应和所述非均匀火花正时操作所述发动机而引起的由所述egt传感器测量的所述排气温度随时间的变化。
14.根据权利要求11所述的系统，其中所述响应延迟包括从以分流λ燃料供应和所述非均匀火花正时操作所述发动机转变到以化学计量燃料供应和所述均匀火花正时操作所述发动机与由所述egt传感器测量的所述排气温度升高之间的时间延迟。
15.根据权利要求11所述的系统，其中所述转换速率包括由于从以分流λ燃料供应和所述非均匀火花正时操作所述发动机转变到以化学计量燃料供应和所述均匀火花正时操作所述发动机而引起的由所述egt传感器测量的所述排气温度随时间的变化。
技术总结