基于pcv碳氫化合物對進氣氧傳感器的影響調節egr的方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明大體涉及被包括在內燃發動機的進氣系統中的氣體成分傳感器。
【背景技術】
[0002]發動機系統可以利用來自發動機排氣系統的排氣到發動機進氣系統(進氣通道)的再循環，即稱為排氣再循環(EGR)的過程來減少規定的排放并改善燃料經濟性。EGR系統可以包括測量和/或控制EGR的各種傳感器。作為一個示例，EGR系統可以包括進氣氣體成分傳感器(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中示出此類進氣氧傳感器的一個示例。EGR系統可以另外地或任選地包括聯接到排氣歧管的排氣氧傳感器，用于估計燃燒空燃比。
[0003]因此，由于高壓空氣引入系統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，在升壓發動機操作期間，吹掃空氣和/或漏氣(blow-by)可以被接收在壓縮機入口位置處。從吹掃空氣、曲軸箱強制通風(PCV)和/或濃EGR吸入的碳氫化合物能夠消耗傳感器催化表面上的氧氣并且降低由傳感器檢測到的氧濃度。在一些情況下，還原劑也可以與氧傳感器的感測元件發生反應。該傳感器處的氧還原可以錯誤地理解為當使用變化的氧氣估計EGR時的稀釋劑。因此，傳感器測量可能被各種靈敏度混淆，傳感器的準確性可能降低，并且EGR的測量和/或控制可能劣化。
【發明內容】
[0004]在一個示例中，上述問題可以通過一種用于發動機的方法解決，該方法包括:響應于當吹掃(purge)流禁用時PCV流碳氫化合物對進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流碳氫化合物的影響基于當EGR正流動時進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流碳氫化合物影響的進氣氧傳感器輸出的EGR調節。因此，EGR控制的準確性可以提高并且發動機排放可以維持在目標水平處。
[0005]例如，在EGR正流動并且PCV流啟用時的升壓發動機操作期間，PCV流中的碳氫化合物可以引起進氣氧傳感器所測量的進氣氧的減少。因此，當發動機升壓并且在吹掃禁用時PCV流碳氫化合物對進氣氧傳感器的輸出的影響高于閾值時，發動機控制器可以禁用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氣氣流中增加的PCV碳氫化合物影響的進氣氧傳感器輸出調節EGR。在一個示例中，PCV流碳氫化合物對進氣氧傳感器的輸出的影響可以基于當EGR正流動時進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流碳氫化合物對進氣氧傳感器的輸出的影響可以基于進氣傳感器輸出和預期的(例如，估計的)漏氣之間的差。在又一示例中，PCV流碳氫化合物的影響可以基于對發動機油中的燃料濃度的估計劣化的指示，該指示響應于進氣氧傳感器的預期輸出與進氣氧傳感器的實際輸出相差閾值量，進氣氧傳感器的預期輸出基于來自發動機油的估計的燃料蒸發率。因此，該閾值量可以指示影響進氣氧傳感器的輸出的進氣氣流中的碳氫化合物的增加量。以這種方式，控制器可以在PCV流對進氣氧傳感器的影響高于閾值時禁用EGR流并且可以導致劣化的EGR流控制。
[0006]應當理解，提供上述
【發明內容】
是為了以簡化的形式介紹在【具體實施方式】中進一步描述的所選概念。這并不意味著確立所要求保護的主題的關鍵或基本特征，其范圍由隨附權利要求唯一地限定。此外，所要求保護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的實施方式。
【附圖說明】
[0007]圖1-2是發動機系統的示意圖。
[0008]圖3是描繪PCV碳氫化合物對由進氣氧傳感器估計的氧濃度的影響的映射圖。
[0009]圖4A-圖4B示出用于當碳氫化合物對進氣氧傳感器的影響大于閾值時禁用EGR流的方法。
[0010]圖5示出用于估計發動機油中的燃料濃度和來自發動機油的燃料蒸發率的方法。
[0011]圖6示出基于PCV碳氫化合物對進氣氧傳感器輸出的影響的估計對EGR流的示例調節的圖形。
【具體實施方式】
[0012]以下描述涉及用于估計PCV碳氫化合物對進氣氧傳感器輸出的影響以及估計發動機油中的燃料濃度的系統和方法。圖1-圖2示出示例性發動機，該發動機包括低壓排氣再循環(EGR)通道、PCV系統和進氣氧傳感器，該進氣氧傳感器定位在通向進氣通道的LP-EGR通道的入口和PCV系統(在升壓操作期間)的入口的下游的進氣通道中。在升壓發動機操作期間，來自發動機曲軸箱的碳氫化合物(HC)可以經由進氣氧傳感器上游的PCV流進入進氣通道。因此，由進氣氧傳感器測量的進氣氧的減少可以由PCV流HC和進氣氣流(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，進氣氧傳感器可以假設進氣氧的減少僅由于EGR，并且使用該測量估計EGR流并且調節發動機的LP-EGR流。因此，EGR流不可以調節到期望的水平(例如，可以比必要的減少更多)。圖4A-圖4B示出用于當吹掃禁用時估計PCV HC對進氣氧傳感器輸出的影響(例如，在進氣氧傳感器處的PCV噪音)的方法。如果PCV HC對進氣氧傳感器的影響大于閾值，則發動機控制器可以禁用LP-EGR —持續時間直到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動機油中的燃料所引起。隨著發動機油溫度增加，較大量的HC可以釋放到空氣中并且經由PCV流進入進氣通道。基于PCV噪音對EGR的示例性調節在圖6處示出。另外，用于估計發動機油中的燃料濃度和來自發動機油的燃料蒸發率的方法在圖5處示出。控制器可以響應于燃料濃度和燃料蒸發率調節發動機操作。例如，可以基于發動機油中估計的燃料濃度針對PCV流調節和校正進氣氧傳感器輸出。另外，響應于相對于進氣氧傳感器輸出的燃料蒸發率，可以產生指示需要經由圖4所呈現的方法禁用吹掃的標記。以這種方式，可以減少由于來自由PCV流HC所影響的進氣氧傳感器的不準確的EGR流估所致的EGR調節。
[0013]圖1示出示例性渦輪增壓發動機系統100的示意圖，該發動機系統100包括多缸內燃發動機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，發動機系統100能夠作為客運車輛的推進系統的一部分而被包括。雖然本文未示出，但是在不脫離本公開的范圍的情況下，可以使用其他發動機配置(諸如具有單渦輪增壓器的發動機)。
[0014]通過控制器12并且通過車輛操作員190經由輸入裝置192的輸入，可以至少部分地控制發動機系統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。控制器12可以是微型計算機，其包括以下項:微處理器單元、輸入/輸出端口、用于可執行程序和校準值的電子存儲介質(例如，只讀存儲器芯片)、隨機存取存儲器、保活存儲器以及數據總線。存儲介質只讀存儲器可以用表示由微處理器執行的非臨時性指令的計算機可讀數據進行編程，該指令用于執行本文所述的程序以及預期但沒有具體列出的其他變體。控制器12可以經配置以接收來自多個傳感器165的信息并且將控制信號發送到多個致動器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氣門)可以聯接到發動機系統100中的各種位置。基于對應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據、處理輸入數據并且響應于處理后的輸入數據觸發致動器。本文關于圖4-圖6描述了示例性控制程序。
[0015]發動機系統100可以經由進氣通道140接收進氣空氣。如圖1所示，進氣通道140可以包括空氣濾清器156和空氣進氣系統(AIS)節氣門115。AIS節氣門115的位置可以通過控制系統經由可通信地聯接到控制器12的節氣門致動器117來調節。
[0016]進氣空氣的至少一部分可以經由進氣通道140的第一分支(如142處所指示)引導至渦輪增壓器120的壓縮機122，并且進氣空氣的至少一部分可以經由進氣通道140的第二分支(如144處所指示)引導至渦輪增壓器130的壓縮機132。因此，發動機系統100包括壓縮機122和132上游的低壓AIS系統(LP AIS) 191以及壓縮機122和132下游的高壓 AIS 系統(HP AIS) 193。
[0017]曲軸箱強制通風(PCV)管道198(例如，推動側管)可以將曲軸箱(未示出)聯接到進氣通道的第二分支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。進一步，來自燃料蒸汽罐(未示出)的蒸發排放物可以通過將燃料蒸汽罐聯接到進氣通道的第二分支144的燃料蒸汽吹掃管道195被排放到進氣通道中。
[0018]總進氣空氣的第一部分能夠經由壓縮機122壓縮，其中總進氣空氣的第一部分可以經由進氣空氣通道146供應到進氣歧管160。因此，進氣通道142和146形成發動機的空氣進氣系統的第一分支。類似地，總進氣空氣的第二部分能夠經由壓縮機132壓縮，其中總進氣空氣的第二部分可以經由進氣空氣通道148供應到進氣歧管160。因此，進氣通道144和148形成發動機的空氣進氣系統的第二分支。如圖1所示，來自進氣通道146和148的進氣空氣在到達進氣歧管160之前能夠經由公共進氣通道149被重新結合，在此進氣空氣可以提供給發動機。在一些示例中，進氣歧管160可以包括用于估計歧管壓力(MAP)的進氣歧管壓力傳感器182和/或用于估計歧管空氣溫度(MCT)的進氣歧管溫度傳感器183，每個傳感器均與控制器12通信。在所描繪的示例中，進氣通道149也包括增壓空氣冷卻器(CAC) 154和節氣門158。節氣門158的位置可以通過控制系統經由可通信地聯接到控制器12的節氣門致動器157來調節。如圖所示，節氣門158可以布置在CAC 154下游的進氣通道149中，并且可以經配置以調節進入發動機10的進氣流的流動。
[0019]如圖1所示，壓縮機旁通閥(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可以經控制以在發動機升壓時使進氣系統中壓力能夠釋放。CBV通道150的上游端可以與壓縮機132下游的進氣通道148聯接，并且CBV通道150的下游端可以與壓縮機132上游的進氣通道144聯接。類似地，CBV通道151的上游端可以與壓縮機122下游的進氣通道146聯接，并且CBV通道151的下游端可以與壓縮機122上游的進氣通道142聯接。根據每個CBV的位置，由對應壓縮機壓縮的空氣可以再循環到壓縮機上游的進氣通道(例如，壓縮機132的進氣通道144和壓縮機122的進氣通道142)中。例如，CBV 152可以打開以再循環壓縮機132上游的壓縮空氣，且/或CBV 155可以打開以再循環壓縮機122上游的壓縮空氣，以在選定的狀況期間釋放進氣系統中的壓力，從而減小壓縮機喘振負荷的影響。CBV 155和152可以由控制系統主動地或被動地控制。
[0020]如圖所示，壓縮機入口壓力(CIP)傳感器196布置在進氣通道142中，并且HP AIS壓力傳感器169布置在進氣通道149中。然而，在另一些預期的實施例中，傳感器196和169可以分別布置在LP AIS和HP AIS內的其他位置處。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]發動機10可以包括多個汽缸14。在所描繪的示例中，發動機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，發動機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]經由公共進氣通道149供應到每個汽缸14 (本文也稱為燃燒室14)的進氣空氣可以用于燃料燃燒，并且燃燒產物然后可以經由汽缸組特定的排氣通道排出。在所描繪的示例中，發動機10的第一汽缸組13能夠經由公共排氣通道17排出燃燒產物，并且第二汽缸組15能夠經由公共排氣通道19排出燃燒產物。
[0023]經由聯接到閥推桿的液壓致動提升器或經由其中使用凸輪凸角的機械斗可以調整每個汽缸14的進氣門和排氣門的位置。在該示例中，每個汽缸14的至少進氣門可以使用凸輪致動系統通過凸輪致動來控制。具體地，進氣門凸輪致動系統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氣門和/或排氣門的升程。在可替代實施例中，進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或電動氣門致動控制。在另一個可替代實施例中，凸輪不可以調節。
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