[發明專利]用于運轉發動機的方法和發動機運轉系統

有效

• 申請號: 201510088921.2
• 申請日: 2015-02-27
• 公開（公告）號: CN104879246B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: D·J·斯黛奧茲;G·蘇妮拉;J·A·海蒂奇
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02B29/04
• 分類號: F02B29/04;F02D41/00;F02D41/14
• 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

本發明涉及用于當排氣再循環正在流動時使用進氣氧傳感器估計增壓空氣冷卻器冷凝液存儲的方法。提供了用于估計增壓空氣冷卻器(CAC)中的水存儲的方法和系統。在一個示例中，積聚在CAC中的水量可以基于設置在CAC下游的氧傳感器的輸出、環境濕度和當EGR正在流動時的EGR流量。此外，基于CAC內部的水量，可以調整發動機致動器，以從CAC吹掃冷凝液且/或減少冷凝液形成。

技術領域

本發明涉及用于當排氣再循環正流動時使用進氣氧傳感器估計增壓空氣冷卻器冷凝液存儲的方法。

背景技術

渦輪增壓發動機和機械增壓發動機可以被配置為壓縮進入發動機的環境空氣，以便增加功率。空氣的壓縮可以引起空氣溫度的增加，因此中間冷卻器或增壓空氣冷卻器(CAC)可以被用來冷卻被加熱的空氣，由此增加空氣密度，并進一步增加發動機的潛在功率。當環境空氣溫度降低時，或在潮濕或多雨的天氣狀況期間(在此狀況下進氣空氣被冷卻至水的露點之下)，冷凝液可以在CAC中形成。通過增加水蒸汽濃度并且因此增加冷凝能夠發生的溫度，低壓排氣再循環(EGR)能夠進一步增加CAC中的冷凝液量。冷凝液可以在CAC的底部處或內部通道和冷卻的湍流器中聚集。在某些氣流狀況下，冷凝液可以離開CAC并作為水滴進入發動機的進氣歧管。如果過多冷凝液被發動機吸入，那么發動機失火和/或燃燒不穩定性可以發生。

解決由于冷凝液吸入引起的發動機失火的其他嘗試包括避免冷凝液累積。在一個示例中，可以降低CAC的冷卻效率，以便減少冷凝液形成。然而，發明人在此已經意識到此類方法的潛在問題。具體地，盡管一些方法可以減少或減慢CAC中的冷凝液形成，但冷凝液仍會隨著時間的推移而累積。如果這種累積不能被停止，在加速期間冷凝液的吸入可以引起發動機失火。此外，在另一示例中，可以調整發動機致動器，以便在冷凝液吸入期間增加燃燒穩定性。在一個示例中，冷凝液吸入可以基于質量空氣流率和CAC中的冷凝液量；然而，這些參數可能不會準確地反應離開CAC并進入進氣歧管的增壓空氣中的水量。因此，發動機失火和/或不穩地燃燒仍然可以發生。此外，由于EGR可以將另外的濕氣引入增壓空氣，因此一些用于估計CAC內的水積聚的系統只可以在EGR關閉(例如，不流動)時是準確的。

發明內容

在一個示例中，上述問題可以通過一種用于基于增壓空氣冷卻器(CAC)處的水存儲來調整發動機致動器的方法來解決，水存儲基于設置在CAC下游的氧傳感器的輸出、環境濕度和排氣再循環(EGR)流量。具體地，氧傳感器可以被設置在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離開CAC的增壓空氣的水含量。進入CAC的增壓空氣的水含量可以通過環境濕度加上進入CAC上游的進氣通道的EGR(例如，低壓EGR)的水含量來估計。EGR的水含量可以基于排氣中的水蒸汽量和流入進氣通道的排氣量(例如，EGR流量)。EGR流量可以根據設置在EGR通道中的EGR流量測量傳感器(諸如DPOV傳感器)來確定。在一個示例中，環境濕度可以通過設置在CAC和EGR通道上游的濕度傳感器來測量。進入CAC的增壓空氣的水含量與離開CAC的增壓空氣的水含量之間的差然后可以表示CAC內的水存儲率(例如，水積聚率)。響應于經確定的水存儲率(或量)，發動機控制器然后可以調整發動機運轉，以增加燃燒穩定性、減少CAC中的冷凝液形成和/或從CAC排出冷凝液。因此，可以減少CAC內的冷凝液形成，并且可以降低由于水吸入而引起的發動機失火和燃燒不穩定性。

應當理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹一些概念，這些概念在具體實施方式中被進一步描述。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵或基本特征，要求保護的主題的范圍被緊隨具體實施方式之后的權利要求唯一地限定。此外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1是包括增壓空氣冷卻器的示例發動機系統的示意圖。

圖2是用于基于EGR流量和進氣氧傳感器的輸出估計增壓空氣冷卻器處的水存儲的方法的流程圖。

圖3是用于基于增壓空氣冷卻器處的水存儲調整發動機運轉的方法的流程圖。