[发明专利]使用进气氧传感器估计增压空气冷却器冷凝物存储的方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用进气氧传感器估计增压空气冷却器冷凝物存储的方法。

背景技术

涡轮增压的和机械增压的发动机可以经配置压缩进入发动机的周围空气，以便增加动力。空气的压缩可以导致空气温度的增加，因此，中冷器或增压空气冷却器(CAC)可以用来冷却被加热的空气，从而增加其密度并且进一步增加发动机的潜在动力。当周围空气温度下降时，或者在潮湿或多雨的气象条件期间，此时进气空气被冷却到低于水露点，则在CAC中可以形成冷凝物。冷凝物可以聚集在CAC的底部处或在内部通道中，且冷却紊流器。在某些气流条件下，冷凝物会离开CAC并且作为水滴进入发动机的进气歧管。如果发动机吸收过多冷凝物，则会发生发动机失火和/或燃烧不稳定。

解决发动机由于摄取冷凝物而失火的其他尝试包括避免冷凝物累积。在一个示例中，为减少冷凝物形成，会降低CAC的冷却效率。然而，发明人在此已经认识到使用此类方法的潜在问题。特别地，尽管一些方法可以减少或减慢在CAC中的冷凝物形成，但是冷凝物仍然会随着时间累积。如果这种累积不能被停止，则在加速期间冷凝物的摄取会导致发动机失火。此外，在另一个示例中，可调整发动机致动器以增加在冷凝物摄取期间的燃烧稳定性。在一个示例中，冷凝物摄取可以基于质量空气流率和在CAC中的冷凝物的量；然而，这些参数不会准确反映离开CAC并且进入进气歧管的增压空气中的水的量。因此，发动机失火和/或不稳定燃烧仍会发生。

发明内容

在一个示例中，通过基于在增压空气冷却器(CAC)处的水存储来调整发动机致动器的方法，可以解决上述问题，所述水存储基于被放置在CAC下游的氧传感器的输出和环境湿度。特别地，氧传感器可以被放置在CAC的出口处。发动机控制器可以使用氧传感器的输出来确定在CAC处的水存储。在一个示例中，水存储可以包括水存储量或水存储率(例如，在CAC内的水积聚率)中的一个或更多个。然后，响应确定的水存储值，发动机控制器可以调整发动机操作，以增加燃烧稳定性、减少在CAC中的冷凝物形成和/或从CAC中排出冷凝物。因此，在CAC内的冷凝物形成可以减少，并且由于摄取水而导致的发动机失火和燃烧不稳定性可以被减少。

应该理解，提供上述发明内容是为了以简化形式引入所选概念，其将在具体实施例中进一步描述。这并非意味着确立所要求保护的主题的关键或基本特征，其要求保护的范围由随附权利要求唯一限定。此外，所要求的主题不限于解决以上的或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1为包括增压空气冷却器的示例性发动机系统的示意图。

图2为用于操作氧传感器以确定在增压空气冷却器处的水存储的方法的流程图。

图3为用于基于在增压空气冷却器处的水存储调整发动机操作的方法的流程图。

图4示出说明了基于在增压空气冷却器处的水存储的发动机操作的示例性调整的图表。

具体实施方式

以下描述涉及用于估计在诸如图1的系统的发动机系统内的增压空气冷却器(CAC)中的水存储的系统和方法。第一氧传感器可以被放置在CAC的出口处。在一个示例中，氧传感器可以是可变电压进气氧传感器，其可以在可变电压(VVs)模式和基本模式之间操作。图2示出了用于操作确定在CAC处的水存储的第一氧传感器的方法。特别地，水存储量或在CAC内积聚的水的量，可以基于第一氧传感器的输出和环境湿度被确定。第一氧传感器可以与被放置在进气歧管内的确定EGR流量的第二进气氧传感器不同。如在图3中所示，发动机控制器可以基于水存储量调整发动机操作。调整发动机操作可以包括，调整发动机致动器以减少CAC的冷却效率、从CAC中清除冷凝物和/或增加在发动机摄取水期间的燃烧稳定性。图4示出基于在CAC处的水存储的示例性发动机致动器调整。这样，将第一氧传感器放置在CAC的出口处可以允许确定在CAC中的冷凝物存储。然后，基于冷凝物存储的发动机致动器调整可以减少在CAC中的冷凝物形成，增加在从CAC清除冷凝物期间的燃烧稳定性，且/或减少在CAC内的水存储。