[发明专利]用于运转发动机的方法和发动机运转系统

说明书

本发明涉及用于当排气再循环正在流动时使用进气氧传感器估计增压空气冷却器冷凝液存储的方法。提供了用于估计增压空气冷却器(CAC)中的水存储的方法和系统。在一个示例中，积聚在CAC中的水量可以基于设置在CAC下游的氧传感器的输出、环境湿度和当EGR正在流动时的EGR流量。此外，基于CAC内部的水量，可以调整发动机致动器，以从CAC吹扫冷凝液且/或减少冷凝液形成。

技术领域

本发明涉及用于当排气再循环正流动时使用进气氧传感器估计增压空气冷却器冷凝液存储的方法。

背景技术

涡轮增压发动机和机械增压发动机可以被配置为压缩进入发动机的环境空气，以便增加功率。空气的压缩可以引起空气温度的增加，因此中间冷却器或增压空气冷却器(CAC)可以被用来冷却被加热的空气，由此增加空气密度，并进一步增加发动机的潜在功率。当环境空气温度降低时，或在潮湿或多雨的天气状况期间(在此状况下进气空气被冷却至水的露点之下)，冷凝液可以在CAC中形成。通过增加水蒸汽浓度并且因此增加冷凝能够发生的温度，低压排气再循环(EGR)能够进一步增加CAC中的冷凝液量。冷凝液可以在CAC的底部处或内部通道和冷却的湍流器中聚集。在某些气流状况下，冷凝液可以离开CAC并作为水滴进入发动机的进气歧管。如果过多冷凝液被发动机吸入，那么发动机失火和/或燃烧不稳定性可以发生。

解决由于冷凝液吸入引起的发动机失火的其他尝试包括避免冷凝液累积。在一个示例中，可以降低CAC的冷却效率，以便减少冷凝液形成。然而，发明人在此已经意识到此类方法的潜在问题。具体地，尽管一些方法可以减少或减慢CAC中的冷凝液形成，但冷凝液仍会随着时间的推移而累积。如果这种累积不能被停止，在加速期间冷凝液的吸入可以引起发动机失火。此外，在另一示例中，可以调整发动机致动器，以便在冷凝液吸入期间增加燃烧稳定性。在一个示例中，冷凝液吸入可以基于质量空气流率和CAC中的冷凝液量；然而，这些参数可能不会准确地反应离开CAC并进入进气歧管的增压空气中的水量。因此，发动机失火和/或不稳地燃烧仍然可以发生。此外，由于EGR可以将另外的湿气引入增压空气，因此一些用于估计CAC内的水积聚的系统只可以在EGR关闭(例如，不流动)时是准确的。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种用于基于增压空气冷却器(CAC)处的水存储来调整发动机致动器的方法来解决，水存储基于设置在CAC下游的氧传感器的输出、环境湿度和排气再循环(EGR)流量。具体地，氧传感器可以被设置在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离开CAC的增压空气的水含量。进入CAC的增压空气的水含量可以通过环境湿度加上进入CAC上游的进气通道的EGR(例如，低压EGR)的水含量来估计。EGR的水含量可以基于排气中的水蒸汽量和流入进气通道的排气量(例如，EGR流量)。EGR流量可以根据设置在EGR通道中的EGR流量测量传感器(诸如DPOV传感器)来确定。在一个示例中，环境湿度可以通过设置在CAC和EGR通道上游的湿度传感器来测量。进入CAC的增压空气的水含量与离开CAC的增压空气的水含量之间的差然后可以表示CAC内的水存储率(例如，水积聚率)。响应于经确定的水存储率(或量)，发动机控制器然后可以调整发动机运转，以增加燃烧稳定性、减少CAC中的冷凝液形成和/或从CAC排出冷凝液。因此，可以减少CAC内的冷凝液形成，并且可以降低由于水吸入而引起的发动机失火和燃烧不稳定性。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被紧随具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1是包括增压空气冷却器的示例发动机系统的示意图。

图2是用于基于EGR流量和进气氧传感器的输出估计增压空气冷却器处的水存储的方法的流程图。

图3是用于基于增压空气冷却器处的水存储调整发动机运转的方法的流程图。