[发明专利]用于进气氧传感器的方法和系统

说明书

本发明提供用于基于从燃料系统滤罐和/或发动机曲轴箱吸入碳氢化合物而调整进气歧管氧传感器的参考电压的方法和系统。当在进气充气中吸入了抽送碳氢化合物或曲轴箱通风碳氢化合物的工况期间，将进气氧传感器从在较低参考电压下操作转变到在较高参考电压下操作，其中在较高参考电压下所吸入的碳氢化合物对传感器输出的影响被抵消。基于传感器在较高参考电压下的输出估计所述进气充气的EGR稀释，同时基于在较高参考电压和较低参考电压下的传感器输出之间的差值估计所吸入的碳氢化合物的量。

技术领域

本申请总体涉及一种包含在内燃发动机的进气系统中的气体成分传感器。

背景技术

发动机系统可以利用排气从发动机排气系统到发动机进气系统(进气通路)的再循环(称为排气再循环(EGR)的过程)来减少受管制的排放。EGR系统可以包含各种传感器来测量和/或控制EGR。作为一个示例，EGR系统可以包含进气气体成分传感器，例如氧传感器，其可以在非EGR工况期间被用以确定新鲜进气空气的氧含量。在EGR工况期间，所述传感器可以被用于基于添加EGR作为稀释剂所导致的氧浓度变化而推断出EGR。此类进气氧传感器的一个示例由Matsubara等人在US 6,742,379中示出。EGR系统可以额外或任选地包含耦合到排气歧管以便估计燃烧空燃比的排气氧传感器。

因而，由于氧传感器的位置在高压吸气系统中的增压空气冷却器下游，所述传感器可能对燃料蒸气以及其它还原剂和氧化剂(例如，油雾)的存在敏感。例如，在增压发动机操作期间，可以在压缩机进口位置处接收抽送空气。从抽送空气、曲轴箱强制通风(PCV)和/或富集EGR吸入的碳氢化合物可能消耗传感器催化剂表面上的氧，且减少由传感器检测到的氧浓度。在一些情况下，还原剂还可以与氧传感器的感测元件发生反应。在使用氧的变化来估计EGR时，传感器处的氧的减少可能被不正确地解释为是稀释剂。因此，传感器测量可能因各种敏感度而混乱，且传感器的准确度以及因此对EGR的测量和/或控制可能受到减损。

发明内容

在一个示例中，以上问题中的一些问题可以通过一种用于发动机的方法来解决，所述方法包括：响应于在EGR流动期间抽送碳氢化合物或曲轴箱碳氢化合物的吸入，增加施加到进气歧管氧传感器的参考电压；以及基于该传感器在该增加的参考电压下的输出来调整至发动机的EGR流量。以此方式，碳氢化合物对传感器的影响可以被抵消，且可以改进EGR估计的准确性。

例如，在未启用抽送和/或曲轴箱强制通风(PCV)时的EGR条件期间，可以将较低(标称)参考电压施加到进气歧管氧传感器，并且可以基于在施加标称电压时传感器输出的泵浦电流来估计EGR。通过相对于表示无EGR期间的传感器输出的参考点来比较施加较低电压时的传感器输出的变化，可以使用氧浓度的相应变化来推断进气充气的EGR稀释。然后可以基于相对于期望EGR流量的所估计EGR来调整EGR流量。相比之下，在启用抽送和/或PCV的EGR条件期间，可以将较高参考电压施加到进气歧管氧传感器，并且可以基于在施加较高电压时传感器输出的泵浦电流来估计EGR。例如，标称参考电压可以是450mV，而较高电压可以处于或高于800mV。在较高电压下，进气氧传感器从使碳氢化合物与传感器处的氧发生反应转化为解离反应产物(即，水和二氧化碳)。较高电压下的传感器输出因此仅反映归因于EGR稀释效应的氧浓度，而非归因于所吸入的碳氢化合物在感测元件上的反应的氧减少。通过相对于表示无EGR期间的传感器输出的参考点来比较施加较高电压时的传感器输出的变化，可以使用氧浓度的相应变化来估计进气充气的EGR稀释，并且准确调整EGR流量。

以此方式，通过在抽送和曲轴箱通风条件期间向进气歧管氧传感器施加较高参考电压，所吸入的碳氢化合物对传感器的输出的影响可以被抵消。因而，这减少了在存在抽送碳氢化合物或窜气碳氢化合物的情况下传感器输出的讹误。通过在存在抽送空气或曲轴箱气体的情况下改进EGR稀释估计的准确性，可以改进EGR控制。