[發(fā)明專利]用于確定爆震控制流體成分的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610921053.6
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN106593662B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·哈基姆;G·蘇尼拉
• 申請（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號: F02D19/12
• 分類號: F02D19/12;F02D19/08;F02D41/14;F02D43/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;趙蓉民

本申請?zhí)峁┯糜谑褂靡呀?jīng)存在于發(fā)動機系統(tǒng)中的傳感器來準確地確定爆震控制流體的成分的方法和系統(tǒng)。進氣氧傳感器或排氣氧傳感器用來響應(yīng)于異常燃燒的指示，估計直接噴射到發(fā)動機汽缸中的爆震控制流體的水含量和醇含量。區(qū)別由于爆震控制流體的水含量引起的氧傳感器的泵送電流的改變與由于爆震控制流體的醇含量引起的氧傳感器的泵送電流的改變。

技術(shù)領(lǐng)域

本描述總體涉及用于確定噴射到發(fā)動機中的雨刮器(wiper)流體的成分以便爆震控制的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

已經(jīng)開發(fā)出各種爆震控制流體以減輕異常燃燒事件，包括汽油、乙醇、甲醇、其它醇、水和其它惰性流體的多種組合。水噴射例如減少爆震、提供充氣冷卻并且減少辛烷要求。此外，因為水噴射也可以用于發(fā)動機稀釋控制，所以對于專用的爆震控制流體的需要被減少。

爆震控制流體的另一個示例由Surnilla在US 7,533,651中示出。在上述專利中，包括水和醇(例如，發(fā)動機冷卻劑或甲醇)的清洗流體的直接噴射影響流體和直接噴射兩者的充氣冷卻性質(zhì)，以減少爆震。除了保護水以免結(jié)冰之外，噴射的爆震控制流體的成分中包括發(fā)動機冷卻劑還提供具有輕質(zhì)烴(諸如甲醇)的附加優(yōu)點，這有助于燃燒過程。總體方法增加發(fā)動機效率，同時減少噴射的燃料的辛烷要求，從而增加發(fā)動機的動力輸出。在本文中，除了用于清潔車輛擋風(fēng)玻璃之外，雨刮器流體還可以被重新設(shè)定用途用于爆震控制。

發(fā)明內(nèi)容

然而，發(fā)明人在此已經(jīng)認識到該方法的問題。可能存在擋風(fēng)玻璃雨刮器流體成分的改變。例如，流體的乙醇含量或甲醇含量可能有很大的改變，如上所述。此外，當擋風(fēng)玻璃雨刮器流體箱被再填加時，基于箱中剩下的雨刮器流體的量和成分，再填加之后可用的雨刮器流體的成分可以改變。雖然這不影響流體清潔擋風(fēng)玻璃雨刮器的能力，但是其可以影響流體的爆震控制能力。例如，流體的辛烷值可以改變。因此，基于噴射的爆震控制流體，調(diào)整多個發(fā)動機參數(shù)。例如，基于噴射的流體的醇含量，可以調(diào)整汽缸加燃料。此外，基于流體中的醇的類型，發(fā)動機參數(shù)可能需要被調(diào)整(例如，無論醇是乙醇還是甲醇)。因此，雨刮器流體成分的估計的誤差可以導(dǎo)致顯著的空氣-燃料誤差，從而劣化發(fā)動機性能。另外，如果雨刮器流體的成分未被準確地知道，則可以限制作為爆震控制流體的雨刮器流體的使用。另一方面，專用于估計爆震控制流體的醇含量和成分的傳感器的添加可以顯著地增加成本和復(fù)雜性。

在一個示例中，通過用于發(fā)動機的方法可以解決上述問題，所述方法包含：將一定量的水-醇共混物噴射到發(fā)動機進氣道中；調(diào)制施加到排氣氧傳感器的參考電壓；監(jiān)測傳感器的泵送電流的改變；獲悉由于共混物的水含量引起的泵送電流的改變的第一部分；以及獲悉由于共混物的醇含量引起的泵送電流的改變的第二部分。以此方式，使用現(xiàn)有的發(fā)動機傳感器可以準確地確定噴射到發(fā)動機中的爆震控制流體的成分。

作為一個示例，在再填加雨刮器流體箱之后，使用排氣氧傳感器(諸如UEGO傳感器)可以估計雨刮器流體成分。然后，雨刮器流體可以用作爆震控制流體。因此，雨刮器流體可以包括水和醇的混合物，但是不包括汽油。另外，流體中的醇類型可以是已知的先驗類型。例如，可以知道雨刮器流體是水-乙醇混合物，或水-甲醇混合物。然而，流體中水與指定醇的比率未被準確地知道。控制器可以將限定質(zhì)量的爆震控制流體噴射到發(fā)動機進氣道中，諸如到進氣節(jié)氣門下游的進氣歧管中。在發(fā)動機未加燃料狀況期間，諸如當EGR、燃料蒸汽凈化和曲軸箱通風(fēng)被禁用時，可以噴射流體，以減少對非預(yù)期的烴引起的結(jié)果的干擾。在噴射之后，排氣氧傳感器的參考電壓可以在第一較低的電壓(例如，450mV)和第二較高的電壓(例如，950mV)之間調(diào)制。傳感器的泵送電流的改變可以被注意到。因此，由于爆震控制流體的水含量以及由于爆震控制流體的醇含量，泵送電流可以通過在氧傳感器處的氧濃度的減小而被影響。具體地，爆震控制流體中的水可以具有對氧傳感器的稀釋效應(yīng)，同時爆震控制流體中的醇可以與傳感器處的氧一起燃燒，從而減小傳感器處的氧濃度。然后，基于泵送電流的改變以及爆震控制流體噴射量，發(fā)動機控制器可以計算爆震控制流體的醇含量。例如，發(fā)動機控制器可以參考3D校準映射圖，以估計流體的醇含量并且更新流體的成分。通過獲悉流體的成分，可以提高作為爆震控制流體的雨刮器流體的使用的靈活性。