基于pcv碳?xì)浠衔飳M(jìn)氣氧傳感器的影響調(diào)節(jié)egr的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體涉及被包括在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)中的氣體成分傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機(jī)系統(tǒng)可以利用來自發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)的排氣到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)(進(jìn)氣通道)的再循環(huán)，即稱為排氣再循環(huán)(EGR)的過程來減少規(guī)定的排放并改善燃料經(jīng)濟(jì)性。EGR系統(tǒng)可以包括測量和/或控制EGR的各種傳感器。作為一個示例，EGR系統(tǒng)可以包括進(jìn)氣氣體成分傳感器(諸如氧傳感器)，其可以在非EGR狀況期間用于確定新鮮進(jìn)氣空氣的氧含量。在EGR狀況期間，由于EGR作為稀釋劑的添加，該傳感器可以基于氧濃度的變化用于推測EGR。由Matsubara等人在US6742379中示出此類進(jìn)氣氧傳感器的一個示例。EGR系統(tǒng)可以另外地或任選地包括聯(lián)接到排氣歧管的排氣氧傳感器，用于估計(jì)燃燒空燃比。
[0003]因此，由于高壓空氣引入系統(tǒng)中的增壓空氣冷卻器下游的氧傳感器的位置，該傳感器可能對燃料蒸汽和其他還原劑以及氧化劑(諸如油霧)的存在敏感。例如，在升壓發(fā)動機(jī)操作期間，吹掃空氣和/或漏氣(blow-by)可以被接收在壓縮機(jī)入口位置處。從吹掃空氣、曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)(PCV)和/或濃EGR吸入的碳?xì)浠衔锬軌蛳膫鞲衅鞔呋砻嫔系难鯕獠⑶医档陀蓚鞲衅鳈z測到的氧濃度。在一些情況下，還原劑也可以與氧傳感器的感測元件發(fā)生反應(yīng)。該傳感器處的氧還原可以錯誤地理解為當(dāng)使用變化的氧氣估計(jì)EGR時的稀釋劑。因此，傳感器測量可能被各種靈敏度混淆，傳感器的準(zhǔn)確性可能降低，并且EGR的測量和/或控制可能劣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個示例中，上述問題可以通過一種用于發(fā)動機(jī)的方法解決，該方法包括:響應(yīng)于當(dāng)吹掃(purge)流禁用時PCV流碳?xì)浠衔飳M(jìn)氣氧傳感器的輸出的影響增大到高于閾值而禁用(disable)EGR流，PCV流碳?xì)浠衔锏挠绊懟诋?dāng)EGR正流動時進(jìn)氣氧傳感器的輸出和DPOV傳感器的輸出之間的差。以這種方式，可以減少基于受PCV流碳?xì)浠衔镉绊懙倪M(jìn)氣氧傳感器輸出的EGR調(diào)節(jié)。因此，EGR控制的準(zhǔn)確性可以提高并且發(fā)動機(jī)排放可以維持在目標(biāo)水平處。
[0005]例如，在EGR正流動并且PCV流啟用時的升壓發(fā)動機(jī)操作期間，PCV流中的碳?xì)浠衔锟梢砸疬M(jìn)氣氧傳感器所測量的進(jìn)氣氧的減少。因此，當(dāng)發(fā)動機(jī)升壓并且在吹掃禁用時PCV流碳?xì)浠衔飳M(jìn)氣氧傳感器的輸出的影響高于閾值時，發(fā)動機(jī)控制器可以禁用EGR直到PCV流的影響減小回低于閾值。因此，控制器可以不基于受進(jìn)氣氣流中增加的PCV碳?xì)浠衔镉绊懙倪M(jìn)氣氧傳感器輸出調(diào)節(jié)EGR。在一個示例中，PCV流碳?xì)浠衔飳M(jìn)氣氧傳感器的輸出的影響可以基于當(dāng)EGR正流動時進(jìn)氣氧傳感器輸出和定位在低壓EGR通道中的DPOV傳感器的輸出之間的差。在另一個示例中，PCV流碳?xì)浠衔飳M(jìn)氣氧傳感器的輸出的影響可以基于進(jìn)氣傳感器輸出和預(yù)期的(例如，估計(jì)的)漏氣之間的差。在又一示例中，PCV流碳?xì)浠衔锏挠绊懣梢曰趯Πl(fā)動機(jī)油中的燃料濃度的估計(jì)劣化的指示，該指示響應(yīng)于進(jìn)氣氧傳感器的預(yù)期輸出與進(jìn)氣氧傳感器的實(shí)際輸出相差閾值量，進(jìn)氣氧傳感器的預(yù)期輸出基于來自發(fā)動機(jī)油的估計(jì)的燃料蒸發(fā)率。因此，該閾值量可以指示影響進(jìn)氣氧傳感器的輸出的進(jìn)氣氣流中的碳?xì)浠衔锏脑黾恿?。以這種方式，控制器可以在PCV流對進(jìn)氣氧傳感器的影響高于閾值時禁用EGR流并且可以導(dǎo)致劣化的EGR流控制。
[0006]應(yīng)當(dāng)理解，提供上述
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了以簡化的形式介紹在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的所選概念。這并不意味著確立所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特征，其范圍由隨附權(quán)利要求唯一地限定。此外，所要求保護(hù)的主題并不限于解決上述或在本公開的任何部分指出的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0007]圖1-2是發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的示意圖。
[0008]圖3是描繪PCV碳?xì)浠衔飳τ蛇M(jìn)氣氧傳感器估計(jì)的氧濃度的影響的映射圖。
[0009]圖4A-圖4B示出用于當(dāng)碳?xì)浠衔飳M(jìn)氣氧傳感器的影響大于閾值時禁用EGR流的方法。
[0010]圖5示出用于估計(jì)發(fā)動機(jī)油中的燃料濃度和來自發(fā)動機(jī)油的燃料蒸發(fā)率的方法。
[0011]圖6示出基于PCV碳?xì)浠衔飳M(jìn)氣氧傳感器輸出的影響的估計(jì)對EGR流的示例調(diào)節(jié)的圖形。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下描述涉及用于估計(jì)PCV碳?xì)浠衔飳M(jìn)氣氧傳感器輸出的影響以及估計(jì)發(fā)動機(jī)油中的燃料濃度的系統(tǒng)和方法。圖1-圖2示出示例性發(fā)動機(jī)，該發(fā)動機(jī)包括低壓排氣再循環(huán)(EGR)通道、PCV系統(tǒng)和進(jìn)氣氧傳感器，該進(jìn)氣氧傳感器定位在通向進(jìn)氣通道的LP-EGR通道的入口和PCV系統(tǒng)(在升壓操作期間)的入口的下游的進(jìn)氣通道中。在升壓發(fā)動機(jī)操作期間，來自發(fā)動機(jī)曲軸箱的碳?xì)浠衔?HC)可以經(jīng)由進(jìn)氣氧傳感器上游的PCV流進(jìn)入進(jìn)氣通道。因此，由進(jìn)氣氧傳感器測量的進(jìn)氣氧的減少可以由PCV流HC和進(jìn)氣氣流(例如，EGR流或吹掃流)中任何附加的稀釋劑引起。該影響在圖3處示出。然而，進(jìn)氣氧傳感器可以假設(shè)進(jìn)氣氧的減少僅由于EGR，并且使用該測量估計(jì)EGR流并且調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的LP-EGR流。因此，EGR流不可以調(diào)節(jié)到期望的水平(例如，可以比必要的減少更多)。圖4A-圖4B示出用于當(dāng)吹掃禁用時估計(jì)PCV HC對進(jìn)氣氧傳感器輸出的影響(例如，在進(jìn)氣氧傳感器處的PCV噪音)的方法。如果PCV HC對進(jìn)氣氧傳感器的影響大于閾值，則發(fā)動機(jī)控制器可以禁用LP-EGR —持續(xù)時間直到PCV噪音降低回到閾值以下。PCV流中的HC來源可以由曲軸箱中的發(fā)動機(jī)油中的燃料所引起。隨著發(fā)動機(jī)油溫度增加，較大量的HC可以釋放到空氣中并且經(jīng)由PCV流進(jìn)入進(jìn)氣通道?；赑CV噪音對EGR的示例性調(diào)節(jié)在圖6處示出。另外，用于估計(jì)發(fā)動機(jī)油中的燃料濃度和來自發(fā)動機(jī)油的燃料蒸發(fā)率的方法在圖5處示出?？刂破骺梢皂憫?yīng)于燃料濃度和燃料蒸發(fā)率調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)操作。例如，可以基于發(fā)動機(jī)油中估計(jì)的燃料濃度針對PCV流調(diào)節(jié)和校正進(jìn)氣氧傳感器輸出。另外，響應(yīng)于相對于進(jìn)氣氧傳感器輸出的燃料蒸發(fā)率，可以產(chǎn)生指示需要經(jīng)由圖4所呈現(xiàn)的方法禁用吹掃的標(biāo)記。以這種方式，可以減少由于來自由PCV流HC所影響的進(jìn)氣氧傳感器的不準(zhǔn)確的EGR流估所致的EGR調(diào)節(jié)。
[0013]圖1示出示例性渦輪增壓發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100的示意圖，該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100包括多缸內(nèi)燃發(fā)動機(jī)10和可以是相同的雙渦輪增壓器120和130。作為一個非限制性示例，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100能夠作為客運(yùn)車輛的推進(jìn)系統(tǒng)的一部分而被包括。雖然本文未示出，但是在不脫離本公開的范圍的情況下，可以使用其他發(fā)動機(jī)配置(諸如具有單渦輪增壓器的發(fā)動機(jī))。
[0014]通過控制器12并且通過車輛操作員190經(jīng)由輸入裝置192的輸入，可以至少部分地控制發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100。在該示例中，輸入裝置192包括加速器踏板和用于生成比例踏板位置信號PP的踏板位置傳感器194?？刂破?2可以是微型計(jì)算機(jī)，其包括以下項(xiàng):微處理器單元、輸入/輸出端口、用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲介質(zhì)(例如，只讀存儲器芯片)、隨機(jī)存取存儲器、?；畲鎯ζ饕约皵?shù)據(jù)總線。存儲介質(zhì)只讀存儲器可以用表示由微處理器執(zhí)行的非臨時性指令的計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)進(jìn)行編程，該指令用于執(zhí)行本文所述的程序以及預(yù)期但沒有具體列出的其他變體。控制器12可以經(jīng)配置以接收來自多個傳感器165的信息并且將控制信號發(fā)送到多個致動器175(本文描述了多個致動器175的各種示例)。其他致動器(諸如各種附加閥門和節(jié)氣門)可以聯(lián)接到發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100中的各種位置?；趯?yīng)于一個或多個程序的指令或編程到其中的代碼，控制器12可以接收來自各種傳感器的輸入數(shù)據(jù)、處理輸入數(shù)據(jù)并且響應(yīng)于處理后的輸入數(shù)據(jù)觸發(fā)致動器。本文關(guān)于圖4-圖6描述了示例性控制程序。
[0015]發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100可以經(jīng)由進(jìn)氣通道140接收進(jìn)氣空氣。如圖1所示，進(jìn)氣通道140可以包括空氣濾清器156和空氣進(jìn)氣系統(tǒng)(AIS)節(jié)氣門115。AIS節(jié)氣門115的位置可以通過控制系統(tǒng)經(jīng)由可通信地聯(lián)接到控制器12的節(jié)氣門致動器117來調(diào)節(jié)。
[0016]進(jìn)氣空氣的至少一部分可以經(jīng)由進(jìn)氣通道140的第一分支(如142處所指示)引導(dǎo)至渦輪增壓器120的壓縮機(jī)122，并且進(jìn)氣空氣的至少一部分可以經(jīng)由進(jìn)氣通道140的第二分支(如144處所指示)引導(dǎo)至渦輪增壓器130的壓縮機(jī)132。因此，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100包括壓縮機(jī)122和132上游的低壓AIS系統(tǒng)(LP AIS) 191以及壓縮機(jī)122和132下游的高壓 AIS 系統(tǒng)(HP AIS) 193。
[0017]曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)(PCV)管道198(例如，推動側(cè)管)可以將曲軸箱(未示出)聯(lián)接到進(jìn)氣通道的第二分支144，使得曲軸箱中的氣體可以以受控的方式從曲軸箱被排放。進(jìn)一步，來自燃料蒸汽罐(未示出)的蒸發(fā)排放物可以通過將燃料蒸汽罐聯(lián)接到進(jìn)氣通道的第二分支144的燃料蒸汽吹掃管道195被排放到進(jìn)氣通道中。
[0018]總進(jìn)氣空氣的第一部分能夠經(jīng)由壓縮機(jī)122壓縮，其中總進(jìn)氣空氣的第一部分可以經(jīng)由進(jìn)氣空氣通道146供應(yīng)到進(jìn)氣歧管160。因此，進(jìn)氣通道142和146形成發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣系統(tǒng)的第一分支。類似地，總進(jìn)氣空氣的第二部分能夠經(jīng)由壓縮機(jī)132壓縮，其中總進(jìn)氣空氣的第二部分可以經(jīng)由進(jìn)氣空氣通道148供應(yīng)到進(jìn)氣歧管160。因此，進(jìn)氣通道144和148形成發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣系統(tǒng)的第二分支。如圖1所示，來自進(jìn)氣通道146和148的進(jìn)氣空氣在到達(dá)進(jìn)氣歧管160之前能夠經(jīng)由公共進(jìn)氣通道149被重新結(jié)合，在此進(jìn)氣空氣可以提供給發(fā)動機(jī)。在一些示例中，進(jìn)氣歧管160可以包括用于估計(jì)歧管壓力(MAP)的進(jìn)氣歧管壓力傳感器182和/或用于估計(jì)歧管空氣溫度(MCT)的進(jìn)氣歧管溫度傳感器183，每個傳感器均與控制器12通信。在所描繪的示例中，進(jìn)氣通道149也包括增壓空氣冷卻器(CAC) 154和節(jié)氣門158。節(jié)氣門158的位置可以通過控制系統(tǒng)經(jīng)由可通信地聯(lián)接到控制器12的節(jié)氣門致動器157來調(diào)節(jié)。如圖所示，節(jié)氣門158可以布置在CAC 154下游的進(jìn)氣通道149中，并且可以經(jīng)配置以調(diào)節(jié)進(jìn)入發(fā)動機(jī)10的進(jìn)氣流的流動。
[0019]如圖1所示，壓縮機(jī)旁通閥(CBV) 152可以布置在CBV通道150中，并且CBV 155可以布置在CBV通道151中。在一個示例中，CBV 152和155可以是電子氣動CBV(EPCBV)。CBV 152和155可以經(jīng)控制以在發(fā)動機(jī)升壓時使進(jìn)氣系統(tǒng)中壓力能夠釋放。CBV通道150的上游端可以與壓縮機(jī)132下游的進(jìn)氣通道148聯(lián)接，并且CBV通道150的下游端可以與壓縮機(jī)132上游的進(jìn)氣通道144聯(lián)接。類似地，CBV通道151的上游端可以與壓縮機(jī)122下游的進(jìn)氣通道146聯(lián)接，并且CBV通道151的下游端可以與壓縮機(jī)122上游的進(jìn)氣通道142聯(lián)接。根據(jù)每個CBV的位置，由對應(yīng)壓縮機(jī)壓縮的空氣可以再循環(huán)到壓縮機(jī)上游的進(jìn)氣通道(例如，壓縮機(jī)132的進(jìn)氣通道144和壓縮機(jī)122的進(jìn)氣通道142)中。例如，CBV 152可以打開以再循環(huán)壓縮機(jī)132上游的壓縮空氣，且/或CBV 155可以打開以再循環(huán)壓縮機(jī)122上游的壓縮空氣，以在選定的狀況期間釋放進(jìn)氣系統(tǒng)中的壓力，從而減小壓縮機(jī)喘振負(fù)荷的影響。CBV 155和152可以由控制系統(tǒng)主動地或被動地控制。
[0020]如圖所示，壓縮機(jī)入口壓力(CIP)傳感器196布置在進(jìn)氣通道142中，并且HP AIS壓力傳感器169布置在進(jìn)氣通道149中。然而，在另一些預(yù)期的實(shí)施例中，傳感器196和169可以分別布置在LP AIS和HP AIS內(nèi)的其他位置處。除了其他功能之外，CIP傳感器196可以用于確定EGR閥121下游的壓力。
[0021]發(fā)動機(jī)10可以包括多個汽缸14。在所描繪的示例中，發(fā)動機(jī)10包括以V配置布置的六個汽缸。具體地，六個汽缸布置在兩個汽缸組13和15上，其中每個汽缸組包括三個汽缸。在可替代示例中，發(fā)動機(jī)10能夠包括兩個或更多個汽缸，諸如3個、4個、5個、8個、10個或更多個汽缸。這些不同汽缸能夠被均等地分開并且按可替代配置(諸如V型、直列式、箱形等)布置。每個汽缸14可以配置有燃料噴射器166。在所描繪的示例中，燃料噴射器166是直接缸內(nèi)噴射器。然而，在另一些示例中，燃料噴射器166能夠配置為基于端口的燃料噴射器。
[0022]經(jīng)由公共進(jìn)氣通道149供應(yīng)到每個汽缸14 (本文也稱為燃燒室14)的進(jìn)氣空氣可以用于燃料燃燒，并且燃燒產(chǎn)物然后可以經(jīng)由汽缸組特定的排氣通道排出。在所描繪的示例中，發(fā)動機(jī)10的第一汽缸組13能夠經(jīng)由公共排氣通道17排出燃燒產(chǎn)物，并且第二汽缸組15能夠經(jīng)由公共排氣通道19排出燃燒產(chǎn)物。
[0023]經(jīng)由聯(lián)接到閥推桿的液壓致動提升器或經(jīng)由其中使用凸輪凸角的機(jī)械斗可以調(diào)整每個汽缸14的進(jìn)氣門和排氣門的位置。在該示例中，每個汽缸14的至少進(jìn)氣門可以使用凸輪致動系統(tǒng)通過凸輪致動來控制。具體地，進(jìn)氣門凸輪致動系統(tǒng)25可以包括一個或多個凸輪，并且可以利用可變凸輪正時或進(jìn)氣門和/或排氣門的升程。在可替代實(shí)施例中，進(jìn)氣門可以由電動氣門致動控制。類似地，排氣門可以由凸輪致動系統(tǒng)或電動氣門致動控制。在另一個可替代實(shí)施例中，凸輪不可以調(diào)節(jié)。
[00