[發(fā)明專利]通過排氣傳感器檢測燃料酒精含量

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010192543.X
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN102086814A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·E·索蒂斯;G·索尼拉;C·P·哈伯德;K·J·貝洱;T·J·克拉克
• 申請（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): F02D41/14
• 分類號(hào): F02D41/14;F02D41/30;G01N27/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

相關(guān)申請的交叉引用

本申請是2009年12月4日提交的編號(hào)為12/631,013的美國專利申請的部分繼續(xù)申請，該申請全部內(nèi)容作為參考并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請一般地涉及連接于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的排氣傳感器。

背景技術(shù)

可以操作排氣傳感器以提供多種排氣成分的指示。例如美國專利U.S.5,145,566描述了檢測排氣中的水含量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，能夠從排氣傳感器的操作中獲得多種附加的信息，包括與在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的燃料的燃料酒精含量相關(guān)的信息。因此，在一個(gè)例子中，描述了一種用于連接于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的排氣傳感器的方法。該方法包括：在選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)加燃料狀況期間，對該排氣傳感器交替地施加不同電壓，并且根據(jù)在不同電壓下的傳感器輸出識(shí)別向發(fā)動(dòng)機(jī)噴射的燃料中的酒精的量。

因此，在一個(gè)例子中，傳感器輸出可以用于使排氣水含量與燃料酒精含量關(guān)聯(lián)。具體說，對應(yīng)于第一電壓和第二電壓的施加，可以產(chǎn)生第一泵送電流(pumping?current)和第二泵送電流。第一泵送電流可以表示采樣氣體中的氧的量，而第二泵送電流可以表示采樣氣體中的氧的量加該采樣氣體的水分子中包含的氧的量。因此，由第一泵送電流所表示的氧的量可以從該氧的量加包含在水分子中的氧的量中減去，以獲得排氣中的水的量的指示。以這種方式根據(jù)排氣中的水的量可識(shí)別燃料酒精含量。

而且，本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，當(dāng)利用諸如氧排氣傳感器的排氣傳感器時(shí)，各種外部因素能夠混淆燃料酒精含量的測量。例如環(huán)境濕度的變化和/或排氣再循環(huán)(EGR)能夠影響排氣水含量并且因此使燃料酒精含量識(shí)別降低。因此，為了減少對這種測量的干擾，環(huán)境濕度信息也可以用在識(shí)別燃料酒精含量中。在一個(gè)具體的有利方法中，排氣傳感器本身或另一個(gè)排氣傳感器可以用于確定環(huán)境濕度，例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行而沒有加燃料時(shí)(例如，減速燃料停供)，或當(dāng)該燃料的燃料酒精含量知道并且不變時(shí)(例如，在不同于燃料箱被再注滿之后的狀態(tài)期間)。同樣，當(dāng)外部EGR被禁止使用，使得由于EGR的改變的水平而對排氣水含量的影響減少時(shí)，傳感器輸出可以用于確定酒精含量。

應(yīng)當(dāng)理解，提供上面的概述以便以簡化的形式引入在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的概念的選擇。這并不意味著被視為所主張的主題的關(guān)鍵或基本特征，所主張主題的范圍由權(quán)利要求唯一地限定。而且，所主張的主題不限于解決上面指出的任何優(yōu)點(diǎn)的或本發(fā)明的任何部分中的裝置。

附圖說明

圖1示出包括排氣系統(tǒng)和排氣傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖2示出示例性的排氣傳感器的示意圖。

圖3示出說明在用具有一個(gè)汽缸組的發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣傳感器估算燃料中的酒精的量的方法的流程圖。

圖4示出說明在用具有兩個(gè)汽缸組的發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣傳感器估算燃料中的酒精的量的方法的流程圖。

圖5示出表示乙醇和排氣中的水之間的關(guān)系的曲線圖。

圖6示出說明根據(jù)排氣傳感器控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法的流程圖。

圖7示出用于估計(jì)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)量的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面的描述涉及根據(jù)來自諸如氧傳感器的排氣傳感器的輸出確定燃料混合物(例如，乙醇和汽油)中的酒精的量的方法。該排氣傳感器可以用來確定采樣氣體中的水的量，該水的量表示在測量時(shí)排氣中的水的量。例如，第一電壓和第二電壓可以施加于傳感器以產(chǎn)生第一泵送電流和第二泵送電流(例如，傳感器輸出)。在諸如減速燃料停供的發(fā)動(dòng)機(jī)不加燃料的狀態(tài)下，傳感器的輸出可以用來產(chǎn)生環(huán)境濕度的指示。在發(fā)動(dòng)機(jī)加燃料的狀態(tài)下，傳感器輸出可以與環(huán)境濕度一起使用，以識(shí)別排氣中的水的量，該排氣中的水的量與燃料混合物中的酒精的含量成正比。在一個(gè)例子中，諸如點(diǎn)火正時(shí)和/或燃料噴射量的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)可以根據(jù)檢測的燃料中的酒精的量來調(diào)節(jié)。以這種方式，盡管燃料中的酒精的量變化，但是仍然能夠保持或改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能、燃料經(jīng)濟(jì)性和/或排放物。

參考圖1，圖1顯示多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)氣缸的示意圖，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以包含在汽車的推進(jìn)系統(tǒng)中。發(fā)動(dòng)機(jī)10可以至少部分地由包括控制器12的控制系統(tǒng)控制，以及由輸入裝置130通過來自的車輛操作者132的輸入來控制。在這個(gè)例子中，輸入裝置130包括加速踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室(即氣缸)30可以包括具有設(shè)置在其中的活塞36的燃燒室壁32。活塞36可以連接于曲軸40，使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可以經(jīng)由中間傳動(dòng)系連接于車輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。而且，起動(dòng)電機(jī)可以經(jīng)由飛輪連接于曲軸40，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)操作。