[發明專利]用于發動機燃料和扭矩控制的方法和系統

在審

• 申請號: 201710159325.8
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN107218144A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: G·蘇尼拉;J·A·海蒂奇;R·D·珀西富爾;M·麥奎林;M·布朗;I·艾里;N·高吉納
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02D41/14
• 分類號: F02D41/14;F02D41/38
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙志剛,趙蓉民

技術領域

本說明書總體上涉及一種聯接到內燃發動機的進氣通道的氧傳感器。

背景技術

發動機可以配置有聯接到進氣通道的氧傳感器，用于確定新鮮進氣空氣的氧含量。特別地，傳感器測量均衡之后的空氣充氣中的氧分壓。對于稀釋劑的存在，可以進一步校正空氣充氣，該稀釋劑能夠與在傳感器處的氧反應，從而影響傳感器的輸出。例如，氧傳感器輸出針對來自EGR、凈化(purge)燃料蒸氣、曲軸箱通風燃料蒸氣等的濕度、碳氫化合物的存在被校正。Surnilla等人在美國專利申請20140251285中示出了此類方法的一個示例。

然后，校正的空氣充氣估計能夠用于控制發動機燃料供給。然而，然而，本文的發明人已經認識到此類用于充氣估計的方法的潛在問題。作為一個示例，盡管充氣估計可能對于燃料供給控制是正確的，但是對于扭矩估計可能是不正確的。這是因為在充氣估計期間所校正的稀釋劑烴參與氣缸燃燒并因此有助于扭矩產生。因此，如果稀釋劑校正的充氣估計用于扭矩控制，則其可能引起過大的扭矩，從而影響駕駛性能。此外，即使稀釋劑的估計中的小誤差也能夠導致發動機空氣充氣估計的顯著誤差，從而引起發動機燃料和扭矩估計的顯著誤差。另一個潛在的問題是，為了獲悉實際(相對于額定)噴射器輸送，需要禁用其它燃料源(諸如還原劑)和稀釋劑。具體地，噴射器獲悉和充氣獲悉都需要禁用EGR、凈化和曲軸箱通風。結果，用于執行自適應獲悉(諸如燃料的自適應獲悉和氧傳感器的診斷)的窗口受到限制。

發明內容

在一個示例中，上述問題中的至少一些可以通過用于發動機的方法解決，其包括：在使一種或多種稀釋劑流入發動機時，響應于獨立于稀釋劑的進氣氧傳感器的輸出來調節發動機燃料供給，以及獲悉自適應燃料校正。以這種方式，可以使用進氣氧傳感器更精確地估計燃料和扭矩。另外，可以執行自適應燃料獲悉，而不需要禁用EGR、燃料蒸氣凈化或曲軸箱通風。

作為示例，在當發動機以啟用的EGR、凈化或曲軸箱通風中的一個或多個操作的條件期間，控制器可以基于聯接到發動機的進氣通道的氧傳感器的輸出來估計進氣空氣充氣的凈氧含量。凈氧含量可以不需要補償稀釋劑(諸如凈化或曲軸箱燃料蒸氣以及EGR)的存在。具體地，發明人已經認識到，催化氧傳感器測量需要匹配量的燃料的凈空氣濃度。因此，基于氧傳感器的輸出的空氣充氣估計對空氣中稀釋劑的存在不敏感(并且因此獨立于空氣中稀釋劑的存在)。當氧傳感器的未調節的輸出用于燃料控制時，針對稀釋劑的存在所校正的氧輸出然后用于發動機扭矩控制。例如，可以基于EGR和/或濕度測量(由氧傳感器或專用傳感器測量)來校正氧輸出，并且基于所校正的輸出估計的空氣充氣可以用于扭矩控制。此外，在使EGR、凈化或PCV烴流動時，可以執行自適應燃料獲悉。例如，可以獲悉燃料噴射器偏移和/或可以獲悉MAF傳感器偏移。

以這種方式，進氣氧傳感器的輸出可以用于燃料控制和扭矩控制。實質上，氧傳感器有利地用作進氣歧管壓力傳感器，用于在所選條件期間的空氣充氣估計。使用氧傳感器的未調節的輸出來估計用于燃料控制的空氣充氣的技術效果是，能夠獨立于稀釋劑存在而精確地控制發動機燃料供給。此外，能夠在EGR、凈化或PCV蒸氣流動時執行自適應燃料獲悉，從而改善自適應燃料獲悉的窗口。使用氧傳感器的稀釋劑調節輸出來估計用于扭矩控制的空氣充氣的技術效果是，燃料和扭矩能夠各自通過使用相同氧傳感器的輸出而被精確控制。另外，進氣氧傳感器的輸出可以用于校正或確認歧管壓力或發動機空氣流速傳感器的輸出。通過使得自適應獲悉能夠在更寬范圍的工況(包括當燃料蒸汽流入發動機時)下執行，自適應獲悉能夠在驅動循環上被更有效地完成?？偟膩碚f，改善了發動機性能。

應當理解，提供以上發明內容是為以簡化的形式介紹在具體實施方式中進一步描述的概念的選擇。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵或必要特征，所要求保護的主題的范圍由隨附的權利要求唯一地限定。此外，所要求保護的主題不限于解決上面或本公開的任何部分中提到的任何缺點的實施方案。

附圖說明

圖1示出了包括進氣氧傳感器(IAO2)的發動機系統的示意圖。

圖2示出了示例進氣氧傳感器的示意圖。

圖3示出了基于用于燃料控制和扭矩估計的進氣氧傳感器的輸出的空氣質量計算的框圖。

圖4示出了用于操作圖1的進氣氧傳感器以用于確定進入汽缸的空氣充氣并調節發動機操作參數的方法的流程圖。

圖5示出了說明用于處理進氣氧傳感器的輸出以用于至少發動機燃料供給控制的方法的流程圖。