使用进气氧传感器估计增压空气冷却器冷凝物存储的方法_3

文档序号:8250798阅读:来源:国知局
中储存的水量。通过上述方法(例如,稀释法或离解法)中的一种或更多种,控制器12可以确定水存储量。在另一个示例中,从CAC中释放的水的量可以由来自第一氧传感器162的测量被确定。
[0032]响应水存储估计,控制器12可以调整发动机致动器以调整燃烧参数、激活冷凝物净化程序和/或调整致动器以提高或降低CAC冷却效率。响应来自氧传感器的水存储测量的发动机致动器调整将在下文图3被进一步呈现。
[0033]第二氧传感器164可以被用于确定EGR流量。例如,基于来自第二氧传感器164的反馈,控制器12可以估计EGR流量的稀释百分比。在一些示例中,控制器12然后可以调整EGR阀142、EGR阀155、节气门122、CRV 27和/或废气门26中的一个或更多个,以实现进气空气的期望EGR稀释百分比。因此,在该示例中,第一氧传感器162不同于用来估计EGR流量的第二氧传感器164。在另一些示例中,EGR流量可以由第一氧传感器162确定。
[0034]控制器12在图1中被示为微型计算机,其包括微处理器单元(CPU) 102、输入/输出端口(I/o) 104、在该特定示例中示为只读存储芯片(ROM) 106的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器(RAM) 108、保活存储器(KAM) 110和数据总线。控制器12可以接收来自联接到发动机10的用于执行操作发动机10的各种功能的各种信号。除先前讨论的那些信号外,这些信号还可以包括,来自MAF传感器120的引入质量空气流量(MAF)测量;来自温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT),其中温度传感器112示意性被示出在发动机10内的一个位置中;来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器118 (或其他类型)的表面点火感测信号(PIP);如上所讨论的来自节气门位置传感器的节气门位置(TP);以及如上所讨论的来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速信号RPM可以由控制器12从信号PIP生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以被用于提供对进气歧管44中的真空或压力的指示。注意可以使用上述传感器的各种组合,诸如有MAF传感器而无MAP传感器,或反之亦然。在化学计量操作期间,MAP传感器能够给出对发动机扭矩的指示。进一步地,该传感器以及所检测到的发动机转速能够提供对被引入到汽缸中的充气(包括空气)的估计。在一个示例中,也可以被用作发动机转速传感器的霍尔效应传感器118可以在曲轴40的每次回转产生预定数目的等距脉冲。
[0035]可以向控制器12发送信号的其他传感器包括:在增压空气冷却器80的出口处的温度和/或压力传感器124、第一氧传感器162、第二氧传感器164和升压压力传感器126。未描绘出的其他传感器也可以存在,诸如在增压空气冷却器的进口处用于确定进气空气速度的传感器,以及其他传感器。在一些示例中,存储介质只读存储器芯片106可以用代表由微型计算机单元102可执行的指令的计算机可读数据编程,其中所述指令用于执行上述方法以及其他所预期但未特别列出的变型。在此,在图2-图3中描述了示例性程序。
[0036]图1的系统提供了发动机系统,该发动机系统包括进气歧管、被放置在进气歧管上游的增压空气冷却器、被放置在增压空气冷却器出口处的氧传感器和具有计算机可读指令的控制器,所述指令用于响应在增压空气冷却器处的水存储调整发动机操作,当EGR未流动时水存储基于氧传感器的输出和环境湿度。在一个示例中,调整发动机操作包括调整火花正时、质量空气流量、车辆格栅百叶窗、发动机冷却风扇、增压空气冷却器冷却剂泵和/或降档传动档位中的一种或更多种。进一步地,水存储包括在增压空气冷却器中的水存储量或在增压空气冷却器中的水存储率中的一个或更多个。
[0037]图2示出用于操作氧传感器以确定在CAC处的水存储的方法200。特别地,氧传感器可以是邻近CAC出口被放置的氧传感器。在一个示例中,方法200可由在图1中示出的控制器12执行。方法200可以在发动机系统中被使用,在该系统中,氧传感器在CAC出口处(诸如在图1中示出的第一氧传感器162),并且环境湿度被用于确定在CAC处的水存储参数。在一个示例中,氧传感器是能够在两个参考电压之间调制的VVs氧传感器。在另一个示例中,氧传感器可以不是VVs传感器,并且可以使用稀释法估计在CAC处的水存储。
[0038]通过估计和/或测量发动机工况,方法200在202处开始。发动机工况可以包括发动机转速和负载、EGR流率、质量空气流率、增压空气冷却器的状况(例如,进口和/或出口温度和压力)、环境湿度、环境温度、扭矩要求等。在204处,该方法包括确定EGR是否关闭(例如,EGR没有流动)。如上所讨论,如果EGR正在流动,则由氧传感器确定的氧浓度可以下降,从而降低水估计的准确性。因此,如果EGR未关闭,则该方法继续到205,以便使用替代性方法估计在CAC处的水存储。S卩,如果EGR正在流动,则在CAC处的水存储可以不使用氧传感器输出和环境温度被估计。
[0039]然而,如果EGR关闭并且没有正在流动,则该方法继续到206,以基于被放置在CAC出口处(例如,被放置在CAC的下游)的氧传感器的输出,估计在离开CAC的增压空气中的总水浓度。在一个示例中,可以使用稀释法由氧传感器的输出估计在增压空气中的水浓度。如以上所讨论,稀释法可以包括测量在离开CAC出口的增压空气中的氧量。假设在增压空气中的稀释剂为水,则控制器可以基于在空气中的氧浓度相对于在增压空气中测量的氧浓度(使用被放置在CAC出口处的氧传感器测量)的关系,确定在增压空气中的水量。由于氧传感器可以被放置在CAC出口处,所以在增压空气中的水量可以是从CAC的水释放量的估计。
[0040]在另一个示例中,可以使用离解法由氧传感器输出估计在增压空气中的水浓度(如果氧传感器是VVs氧传感器的话)。如以上所讨论,离解法可以包括将氧传感器的参考电压从基础第一电压增至第二电压。该方法可以进一步包括确定在基础参考电压和第二参考电压之间的泵送电流的变化。如上所述,泵送电流的变化可以指示出在气体中的氧量和从气体(例如,增压空气)中的水分子离解出的氧量。然后,基于泵送电流的变化,可以确定在增压空气(例如,在CAC出口处的增压空气)中的总水(例如冷凝物)浓度。在一些示例中,然后,通过从总水浓度中减去针对CAC出口温度的饱和水值,可以确定在CAC出口处的增压空气中的液态水(例如水滴)的量。饱和水值可以包括在CAC出口处的在饱和蒸气压条件下的水的质量。如以上所讨论,控制器可以从储存在控制器中的在各种CAC出口温度时的饱和水值的查找表中确定饱和水值。
[0041]在210处,该方法包括确定在环境湿度和CAC出口处的增压空气中的总水浓度之间的差异,以便确定在CAC(例如,在CAC内部)处的水存储量。如以上所讨论,环境湿度可以是由湿度传感器、(从气象站、远程装置、车内娱乐和通信系统等接收的)气象数据、进气温度、进气压力和/或雨刷占空比中的一个或更多个确定的估计值或测量值。环境湿度可以给出进入CAC的水的估计。因此,在CAC内的水积聚率(例如,水存储率)可以基本等于在环境湿度和CAC出口处的水浓度(例如,来自CAC出口处的氧传感器的水测量)之间的差异。然后,该方法在210处也可以包括,基于在一段时间内的水存储率,确定积聚在CAC中的水的量。
[0042]如果在环境湿度和CAC出口处的水浓度之间的差异(在208处和210处所确定的)为正(例如,环境湿度大于在CAC出口处的水浓度),则水正被储存在CAC中。可替代地,如果在环境湿度和CAC出口处的水浓度之间的差异为负(例如,环境湿度小于在CAC出口处的水浓度),则水正从CAC被释放。在一些示例中,该方法还可以包括,基于在CAC出口处的氧传感器的输出和环境湿度估计水释放量和/或水释放率。以此方式,负的水存储率可以表明来自CAC的正的水释放率。水释放率可以进一步基于来自总水浓度的针对CAC出口温度的饱和水值。饱和水值可以包括在CAC出口处的在饱和蒸气压下的水的质量。在一个示例中,控制器可以从被储存在控制器中的在各种CAC出口温度时的饱和水值的查找表中确定饱和水值。
[0043]在212处,控制器可以基于在210处确定的水存储率或水存储量调整发动机致动器。在一些示例中,控制器可以基于来自CAC的水释放率和/或水释放量另外地或替代性地调整发动机致动器。用于响应水存储调整发动机致动器的方法在图3中被呈现。
[0044]以此方式,方法可以包括,响应在进气系统中的含水量调整发动机操作,含水量基于进气氧传感器的输出,其中进气氧传感器的参考电压在第一电压和第二电压之间被调整。如上所述,氧传感器可以被放置在进气系统(例如,在图1中示出的进气通道42和/或进气歧管44)内。在一个示例中,进气氧传感器可以被放置在CAC出口处。在另一个示例中,进气氧传感器可以被放置在进气系统中的另一个位置,诸如CAC的下游。进气氧传感器的参考电压可以在第一电压和第二电压之间被调整或调制,第二电压大于第一电压。例如,第一电压可以是可以确定在进气空气中的氧浓度时所处的电压,而第二电压可以是水分子可以被离解时所处的电压。在第一电压和第二电压下的进气氧传感器的泵送电流的差异可以指示出在进气系统中的含水量。然后,响应在进气氧传感器处所确定的含水量,可以调整诸如火花正时、气流等的发动机操作。
[0045]现在转向图3,所示方法300用于基于在CAC中的水存储调整发动机致动器和/或发动机操作。在一个示例中,方法300可由在图1中示出的控制器12执行。通过从一个或更多个氧传感器获得氧传感器数据,方法300在302处开始。所述一个或更多个氧传感器可以包括邻近CAC出口被放置的氧传感器(例如,在图1中示出的第一氧传感器162)。例如,该方法在302处可以包括获得在图2中呈现的方法2
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