[發明專利]使用進氣氧傳感器估計增壓空氣冷卻器冷凝物存儲的方法

有效

• 申請號: 201410531470.0
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104564482B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: G·蘇妮拉;D·J·斯泰爾斯;J·A·海蒂奇;M·亞伯拉罕
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D43/00;F02P5/00;F01P7/02;B60K11/08;F02B29/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本發明涉及使用進氣氧傳感器估計增壓空氣冷卻器冷凝物存儲的方法。

背景技術

渦輪增壓的和機械增壓的發動機可以經配置壓縮進入發動機的周圍空氣，以便增加動力。空氣的壓縮可以導致空氣溫度的增加，因此，中冷器或增壓空氣冷卻器(CAC)可以用來冷卻被加熱的空氣，從而增加其密度并且進一步增加發動機的潛在動力。當周圍空氣溫度下降時，或者在潮濕或多雨的氣象條件期間，此時進氣空氣被冷卻到低于水露點，則在CAC中可以形成冷凝物。冷凝物可以聚集在CAC的底部處或在內部通道中，且冷卻紊流器。在某些氣流條件下，冷凝物會離開CAC并且作為水滴進入發動機的進氣歧管。如果發動機吸收過多冷凝物，則會發生發動機失火和/或燃燒不穩定。

解決發動機由于攝取冷凝物而失火的其他嘗試包括避免冷凝物累積。在一個示例中，為減少冷凝物形成，會降低CAC的冷卻效率。然而，發明人在此已經認識到使用此類方法的潛在問題。特別地，盡管一些方法可以減少或減慢在CAC中的冷凝物形成，但是冷凝物仍然會隨著時間累積。如果這種累積不能被停止，則在加速期間冷凝物的攝取會導致發動機失火。此外，在另一個示例中，可調整發動機致動器以增加在冷凝物攝取期間的燃燒穩定性。在一個示例中，冷凝物攝取可以基于質量空氣流率和在CAC中的冷凝物的量；然而，這些參數不會準確反映離開CAC并且進入進氣歧管的增壓空氣中的水的量。因此，發動機失火和/或不穩定燃燒仍會發生。

發明內容

在一個示例中，通過基于在增壓空氣冷卻器(CAC)處的水存儲來調整發動機致動器的方法，可以解決上述問題，所述水存儲基于被放置在CAC下游的氧傳感器的輸出和環境濕度。特別地，氧傳感器可以被放置在CAC的出口處。發動機控制器可以使用氧傳感器的輸出來確定在CAC處的水存儲。在一個示例中，水存儲可以包括水存儲量或水存儲率(例如，在CAC內的水積聚率)中的一個或更多個。然后，響應確定的水存儲值，發動機控制器可以調整發動機操作，以增加燃燒穩定性、減少在CAC中的冷凝物形成和/或從CAC中排出冷凝物。因此，在CAC內的冷凝物形成可以減少，并且由于攝取水而導致的發動機失火和燃燒不穩定性可以被減少。

應該理解，提供上述發明內容是為了以簡化形式引入所選概念，其將在具體實施例中進一步描述。這并非意味著確立所要求保護的主題的關鍵或基本特征，其要求保護的范圍由隨附權利要求唯一限定。此外，所要求的主題不限于解決以上的或本公開的任何部分中指出的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1為包括增壓空氣冷卻器的示例性發動機系統的示意圖。

圖2為用于操作氧傳感器以確定在增壓空氣冷卻器處的水存儲的方法的流程圖。

圖3為用于基于在增壓空氣冷卻器處的水存儲調整發動機操作的方法的流程圖。

圖4示出說明了基于在增壓空氣冷卻器處的水存儲的發動機操作的示例性調整的圖表。

具體實施方式

以下描述涉及用于估計在諸如圖1的系統的發動機系統內的增壓空氣冷卻器(CAC)中的水存儲的系統和方法。第一氧傳感器可以被放置在CAC的出口處。在一個示例中，氧傳感器可以是可變電壓進氣氧傳感器，其可以在可變電壓(VVs)模式和基本模式之間操作。圖2示出了用于操作確定在CAC處的水存儲的第一氧傳感器的方法。特別地，水存儲量或在CAC內積聚的水的量，可以基于第一氧傳感器的輸出和環境濕度被確定。第一氧傳感器可以與被放置在進氣歧管內的確定EGR流量的第二進氣氧傳感器不同。如在圖3中所示，發動機控制器可以基于水存儲量調整發動機操作。調整發動機操作可以包括，調整發動機致動器以減少CAC的冷卻效率、從CAC中清除冷凝物和/或增加在發動機攝取水期間的燃燒穩定性。圖4示出基于在CAC處的水存儲的示例性發動機致動器調整。這樣，將第一氧傳感器放置在CAC的出口處可以允許確定在CAC中的冷凝物存儲。然后，基于冷凝物存儲的發動機致動器調整可以減少在CAC中的冷凝物形成，增加在從CAC清除冷凝物期間的燃燒穩定性，且/或減少在CAC內的水存儲。