[发明专利]扫气期间的前置涡轮宽带氧传感器λ控制

说明书

一种在独立气缸燃料控制(ICFC)期间和涡轮增压发动机的扫气期间利用前置涡轮宽带氧(WRO2)传感器的系统及方法，这种系统及方法涉及：通过控制器从在发动机的废气系统中布置于发动机的涡轮增压器的涡轮机的上游位置的WRO2传感器接收未经滤波的WRO2信号，未经滤波的WRO2信号指示由所述发动机所产生的废气的燃料/空气(FA)比，通过控制器使用未经滤波的WRO2信号控制发动机以进行ICFC(312)，通过控制器对WRO2信号进行发动机循环平均滤波以获取滤波后的WRO2信号(324)，以及，在发动机正在扫气时(316“是”)，通过控制器使用滤波后的WRO2信号进行发动机FA比和排放控制(328)。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月29日所提交的申请号为16/022,943的美国专利申请的优先权，上述美国专利申请的公开内容在本申请中全文引用。

技术领域

本申请总地涉及涡轮增压发动机，更具体涉及在扫气期间在涡轮增压发动机中的前置涡轮宽带氧(WRO2)传感器λ控制。

背景技术

可以在内燃机上实现一个或多个涡轮增压器，每个涡轮增压器包括增大进入发动机的气流的压缩机，因此允许喷射更多的燃料并产生更大的驱动扭矩。燃烧过程所产生的废气从气缸排出到废气系统中并且其动能驱动每个涡轮增压器的涡轮，其进而驱动相应的压缩机。典型地，在废气系统中实现一个或多个宽带氧(WRO2)传感器，以测量废气的燃料/空气(FA)比。废气的FA比用于各种发动机控制。但是，其中一些发动机控制对WRO2传感器的布置存在抵触的需求(competing requirement)。因此，尽管常规的涡轮增压发动机控制系统可为其预期目的而良好地运行，但是仍然需要在相关领域中进行改进。

发明内容

根据本发明的一个示例性方面，提出了一种用于配置为用于扫气的涡轮增压发动机的控制系统。在一个示例性实施方式中，控制系统包括：在发动机的废气系统中布置于发动机的涡轮增压器的涡轮机的上游位置的宽带氧(WRO2)传感器，WRO2传感器配置为生成指示由发动机所产生的废气的FA比的未经滤波的WRO2信号；以及控制器，该控制器配置为：通过使用未经滤波的WRO2信号控制发动机以进行独立气缸燃料控制(ICFC)；对未经滤波的WRO2信号进行发动机循环平均滤波以获取滤波后的WRO2信号，并且在发动机正在扫气时，使用滤波后的WRO2信号进行发动机FA比和排放控制。

在一些实施方式中，未经滤波的WRO2信号包括由来自发动机的各气缸的废气的混合不充分所引起的变化，并且其中，发动机循环平均滤波去除或减少了未经滤波的WRO2信号的变化以获取滤波后的WRO2信号。在一些实施方式中，控制器配置为通过将未经滤波的WRO2信号中的变化与发动机的相应气缸相关联以及控制发动机的燃料系统以基于未经滤波的WRO2信号中气缸的相应变化向气缸喷射燃料，进而进行ICFC。在一些实施方式中，控制器还配置为当发动机未在扫气时基于未经滤波的WRO2信号进行发动机FA比和排放控制。

在一些实施方式中，控制器配置为通过以(i)在预定速率和(ii)在预定发动机位置中的至少一种方式对未经滤波的WRO2信号采样来进行发动机循环平均滤波。在一些实施方式中，预定速率大约为每10毫秒。在一些实施方式中，预定发动机位置包括(i)活塞冲程的上止点和(ii)发动机功率脉冲(EPP)的中点中的至少一个。在一些实施方式中，控制器配置为通过(i)每10毫秒、(ii)在每个活塞冲程的上止点处，以及(iii)在每个发动机功率脉冲(EPP)的中点处对未经滤波的WRO2信号采样来进行所述未经滤波的WRO2信号的发动机循环平均滤波。

在一些实施方式中，废气系统不包括后置涡轮WRO2传感器。