[发明专利]经由氧传感器确定燃料乙醇含量的方法和系统

说明书

本申请涉及经由氧传感器确定燃料乙醇含量的方法和系统。提供用于准确地获悉进气氧传感器或排气氧传感器的部件与部件变化性的方法。修正系数基于干燥空气条件中的传感器读数而获悉，通过将较高的基准电压施加到传感器获悉干燥空气读数。然后，乙醇传递函数基于获悉的修正系数被调整以便提高已燃烧的燃料乙醇含量估计的准确性。

技术领域

本申请大体涉及调节内燃发动机的氧传感器的乙醇传递函数以补偿传感器的部件与部件的变化性。

背景技术

进气传感器和/或排气传感器可以被操作以提供各种排气成分的指示。例如美国20120037134描述了通过使用进气氧传感器检测发动机进气稀释。在替代方法中，发动机稀释可以通过排气氧传感器估计。估计的发动机稀释可以用于调整各种发动机操作参数，如加燃料和空-燃比。作为另一示例，美国51545566描述了通过使用排气氧传感检测排气中的水含量。在替代方法中，再循环到发动机进气装置的排气(EGR)中的水含量可以使用进气氧传感器估计。在发动机操作期间使用进气或排气氧传感器估计的水含量可以用于推断环境湿度。更进一步地，水含量可以用于推断发动机中燃烧的燃料的醇含量。

发明内容

然而，本发明人已经认识到氧传感器(进气和排气氧传感器两者) 能够具有显著的部件与部件变化性。例如，没有任何补偿，通过传感器测量的氧变化可以在15％的范围内。传感器输出的变化能够导致燃料醇含量和发动机稀释的测量中的显著误差。例如，基于传感器的变化，醇传递函数(用于基于氧传感器输出估计燃料醇含量)可以变化。如果使用标称传感器的已知传递函数，燃料醇含量可被高估或低估。因此，为了正确地测量燃料醇含量，氧传感器输出需要补偿部件到部件变化，该变化不仅受传感器的寿命影响，而且受环境条件(具体地，环境湿度水平) 以及存在的附加稀释液(如吹扫(purge)蒸汽或曲轴箱通风蒸汽)影响。

上述问题可以被解决并且(进气或排气)氧传感器估计燃料醇含量的准确性可以通过更好地补偿传感器部件与部件变化性的方法来提高。一个示例方法包括，在所选择的条件期间，在较低的基准电压下操作氧传感器以产生第一输出并且在较高的基准电压下操作氧传感器以产生第二输出。该方法进一步包括基于第二传感器输出获悉传感器的修正系数，并且基于醇含量调整参数，基于第一输出和基于第二输出获悉的传感器的修正系数中的每个来估计发动机中燃烧的燃料的醇含量。以此方式，提高了氧传感器可靠性。

在一个示例中，在所选择的条件期间，氧传感器被操作以确定干燥空气条件下已修正的氧传感器读数。例如，在当吹扫和曲轴箱通风气体没有被吸取至发动机进气歧管的条件期间，进气氧传感器的基准电压可以被调制。可替代地，在氧传感器是排气氧传感器的实施例中，所选择的条件可以包括发动机不加燃料条件，如减速燃料切断(DFSO)事件。具体地，氧传感器的基准电压可以从第一较低的电压被提高到第二较高的电压，在该第一较低的电压下，输出(例如，泵送电流)代表潮湿条件中的氧读数，在第二较高的电压下，输出(例如，泵送电流)代表干燥空气中的氧读数。干燥空气氧读数(第二输出)然后被用于确定醇传递函数修正值。已修正的传递函数和潮湿空气氧读数(第一输出)然后可以用于估计燃料醇含量。估计的燃料醇含量然后可以用于估计发动机操作参数，如期望的燃烧空-燃比。作为一个示例，控制器基于估计的燃料醇含量可以调整空-燃比修正值。

以此方式，进气或排气氧传感器的部件与部件之间的变化可以被更好的获悉，包括由于传感器老化引起的部件与部件之间的变化。通过获悉这种变化，对经配置补偿部件与部件之间变化的补偿电阻器的需求被降低，从而提供低成本和减少组件的益处。通过使用由氧传感器提供的干燥空气氧估计值以修正醇传递函数，燃料乙醇估计值的奇异性可以被减小。总之，增加了传感器输出的可靠性。此外，基于氧传感器输出而估计的燃料醇的准确性也被增加。由于传感器输出和燃料醇估计值被用于调整各种发动机操作参数，所以提高了发动机总的性能。