基于傳感器加熱器的功率消耗指示氧傳感器處的水的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于傳感器加熱器的功率消耗指示氧傳感器處的水的方法和系統(tǒng)。提供了基于氧傳感器的加熱元件的功率消耗指示氧傳感器處水的方法和系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，可以響應(yīng)于氧傳感器的加熱元件的功率消耗增加至基準(zhǔn)水平之上而指示氧傳感器處的水，其中氧傳感器被設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置中。然后可以基于水指示和功率消耗調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。
【專利說(shuō)明】基于傳感器加熱器的功率消耗指示氧傳感器處的水的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及基于傳感器加熱器的功率消耗指示氧傳感器處的水的方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以利用從發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的排氣的再循環(huán)(稱為排氣再循環(huán)(￡(?)的過(guò)程)來(lái)減少所規(guī)定的排放。例如，渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以包括低壓系統(tǒng)，其將排氣從排氣系統(tǒng)再循環(huán)至渦輪增壓器壓縮機(jī)上游的進(jìn)氣通道。進(jìn)氣氧傳感器(1八02)可以被布置在壓縮機(jī)和增壓空氣冷卻器下游的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置中，以便基于測(cè)量的進(jìn)氣空氣的水含量提供￡(?流量的指示。
[0003]發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述系統(tǒng)的各種問(wèn)題。具體地，如果來(lái)自另一源的水接觸I八02，低壓￡(?車(chē)輛系統(tǒng)中的用于確定排氣再循環(huán)(￡(?)的進(jìn)氣氧傳感器(1八02)測(cè)量可能給出￡(?流量的不準(zhǔn)確指示。例如，當(dāng)I八02被設(shè)置在增壓空氣冷卻器(010的下游時(shí)，在0八0處形成的冷凝液可能離開(kāi)…匕并滴落在I八02上。因此，I八02會(huì)測(cè)得比實(shí)際上由于進(jìn)氣空氣中的￡(?的水蒸汽含量的水濃度更高的水濃度。然后可以基于I八02傳感器的輸出指示比實(shí)際的￡(?流率更高的￡(?流率。在一些示例中，使用這種不準(zhǔn)確的￡(?測(cè)量可能觸發(fā)診斷程序，以及不準(zhǔn)確地調(diào)整火花正時(shí)或其他燃燒參數(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)示例中，可以通過(guò)一種方法來(lái)解決上述問(wèn)題，該方法基于由氧傳感器的加熱元件所消耗的功率的瞬間增加，指示氧傳感器處的水，其中氧傳感器被設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置中。具體地，氧傳感器可以被設(shè)置在增壓空氣冷卻器的下游。當(dāng)水接觸氧傳感器時(shí)，加熱元件的功率消耗可以增加。指示氧傳感器處的水可以包括基于由加熱元件所消耗的功率的瞬間增加量指示氧傳感器處的水量。例如，當(dāng)加熱元件的功率消耗進(jìn)一步增加至基準(zhǔn)功率消耗水平之上時(shí)，所指示的氧傳感器處的水量會(huì)增加。響應(yīng)于氧傳感器處的水指示，可以調(diào)整火花正時(shí)和進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)的位置中的一個(gè)或更多個(gè)。此外，響應(yīng)于氧傳感器處的水指示，可以停用260診斷和/或氧傳感器加熱元件診斷。在一個(gè)示例中，停用￡(?診斷可以包括停用基于￡(?流量估計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)調(diào)整，￡(?流量估計(jì)基于氧傳感器輸出。以此方式，當(dāng)指示氧傳感器處的水時(shí)，￡(?流量估計(jì)不可以被用來(lái)調(diào)整火花正時(shí)或其他燃燒參數(shù)或者觸發(fā)診斷程序。因此，可以增加燃燒穩(wěn)定性和發(fā)動(dòng)機(jī)控制的準(zhǔn)確性。另外，當(dāng)指示氧傳感器處的水時(shí)，調(diào)整進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)和/或火花正時(shí)可以降低由于發(fā)動(dòng)機(jī)處的水吸入而導(dǎo)致的燃燒不穩(wěn)定性。
[0005]應(yīng)當(dāng)理解，提供以上概述是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹一些概念，這些概念在【具體實(shí)施方式】中被進(jìn)一步描述。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特征，要求保護(hù)的主題的范圍被緊隨【具體實(shí)施方式】之后的權(quán)利要求唯一地限定。此外，要求保護(hù)的主題不限于解決在上面或在本公開(kāi)的任何部分中提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是包括被設(shè)置在增壓空氣冷卻器下游的氧傳感器的示例發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意圖。
[0007]圖2是用于指示氧傳感器處的水并響應(yīng)于水指示而調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工況的方法的流程圖。
[0008]圖3是基于所指示的進(jìn)氣氧傳感器處的水的示例發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)調(diào)整的曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009]以下描述涉及基于氧傳感器的加熱元件的功率消耗指示氧傳感器處的水的的系統(tǒng)和方法。具體地，氧傳感器可以被設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(諸如圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng))的增壓空氣冷卻器下游的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置中。因此，氧傳感器在本文中可以被稱為進(jìn)氣氧傳感器(1八02)。當(dāng)水(例如，水滴)接觸I八02時(shí)，I八02的加熱元件(例如，加熱器)的功率消耗可以增加，以便維持I八02的設(shè)定點(diǎn)溫度。因此，當(dāng)功率消耗增加到基準(zhǔn)功率消耗水平之上的閾值量時(shí)，可以指示I八02處的水。圖2示出了用于基于I八02加熱元件的功率消耗調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。具體地，響應(yīng)于水指示，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)和/或停用發(fā)動(dòng)機(jī)診斷。例如，當(dāng)水接觸I八02時(shí)，基于I八02輸出的排氣再循環(huán)(￡(?)流量估計(jì)的準(zhǔn)確性會(huì)降低，由此導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)控制的準(zhǔn)確性降低。因此，在一個(gè)示例中，響應(yīng)于水指示，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可以停用響應(yīng)于￡(?流量估計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)調(diào)整。此外，當(dāng)指示I八02處的水時(shí)，一旦吸入水就會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒穩(wěn)定性。因此，在另一示例中，響應(yīng)于I八02處的水指示，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可以調(diào)整到進(jìn)氣歧管的空氣流和/或火花正時(shí)，以便增加水吸入期間的燃燒穩(wěn)定性。在圖4處示出了基于I八02加熱元件的功率消耗的示例發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)調(diào)整。
[0010]圖1是示出了示例發(fā)動(dòng)機(jī)10的示意圖，發(fā)動(dòng)機(jī)10可以被包括在汽車(chē)的推進(jìn)系統(tǒng)中。發(fā)動(dòng)機(jī)10被顯示為具有四個(gè)汽缸或燃燒室30。然而，根據(jù)本公開(kāi)可以使用其他數(shù)量的汽缸。發(fā)動(dòng)機(jī)10可以至少部分地被包括控制器12的控制系統(tǒng)以及經(jīng)由輸入裝置130來(lái)自車(chē)輛操作者132的輸入控制。在這個(gè)示例中，輸入裝置130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號(hào)？？的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)10的每個(gè)燃燒室(例如，汽缸)30可以包括活塞(未示出)被設(shè)置在其中的燃燒室壁?；钊梢员获罱又燎S40，使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可以經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)150耦接至車(chē)輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。另外，起動(dòng)器馬達(dá)可以經(jīng)由飛輪耦接至曲軸40，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。曲軸40也可以被用來(lái)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)(在圖1中未示出
[0011]發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩可以傳輸至液力變矩器(未示出)，以驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器系統(tǒng)150。另外，包括前進(jìn)離合器154的一個(gè)或更多個(gè)離合器可以被接合，以推動(dòng)車(chē)輛。在一個(gè)示例中，液力變矩器可以被稱為變速器系統(tǒng)150的部件。另外，變速器系統(tǒng)150可以包括多個(gè)齒輪式離合器152，其可以根據(jù)需要而接合，以激活多個(gè)固定的變速齒輪比。具體地，通過(guò)調(diào)整多個(gè)齒輪式離合器152的接合，變速器可以在更高的齒輪(即，具有更低的齒輪比的齒輪)與更低的齒輪(即，具有更高的齒輪比的齒輪)之間轉(zhuǎn)變。因此，當(dāng)處于更高的齒輪時(shí)，齒輪比差能夠?qū)崿F(xiàn)穿過(guò)變速器的更低的扭矩放大，而當(dāng)處于更低的齒輪時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)穿過(guò)變速器的更高的扭矩放大。車(chē)輛可以具有4個(gè)可用齒輪，其中變速齒輪4(變速器的第四個(gè)齒輪)是最高的可用齒輪，而變速齒輪1(變速器的第一齒輪)是最低的可用齒輪。在其他實(shí)施例中，車(chē)輛可以具有比4個(gè)更多或更少的可用齒輪?？刂破骺梢愿淖冏兯冽X輪(例如，使變速齒輪升檔或降檔)，以調(diào)整穿過(guò)變速器和液力變矩器傳遞至車(chē)輛車(chē)輪156的扭矩量(即，發(fā)動(dòng)機(jī)軸的輸出扭矩)。
[0012]當(dāng)變速器轉(zhuǎn)變至更低的齒輪時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(他或1--)增加，從而增加發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流。在更高的下可以增加由旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的進(jìn)氣歧管真空。在一些示例中，降檔可以被用來(lái)增加發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流，并抽取在增壓空氣冷卻器(￠^080中積聚的冷凝液。
[0013]燃燒室30可以從進(jìn)氣歧管44接收進(jìn)氣空氣，并且可以經(jīng)由排氣歧管46將燃燒氣體排至排氣通道48。進(jìn)氣歧管44和排氣歧管46可以經(jīng)由各自的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)(未示出)與燃燒室30選擇性地連通。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可以包括兩個(gè)或更多個(gè)進(jìn)氣門(mén)和/或兩個(gè)或更多個(gè)排氣門(mén)。
[0014]燃料噴射器50被顯示為直接耦接至燃燒室30，以便與從控制器12接收的信號(hào)的脈沖寬度成比例地將燃料直接噴射進(jìn)其中。以此方式，燃料噴射器50提供到燃燒室
30內(nèi)的所謂的燃料直接噴射；然而，應(yīng)認(rèn)識(shí)到進(jìn)氣道噴射也是可能的。燃料可以通過(guò)包括燃料箱、燃料泵和燃料導(dǎo)軌的燃料系統(tǒng)(未示出)輸送至燃料噴射器50。
[0015]在被稱為火花的過(guò)程中，被噴射的燃料通過(guò)已知的火花手段(諸如火花塞92)點(diǎn)燃，從而導(dǎo)致燃燒。火花點(diǎn)火正時(shí)可以被控制為使得火花在制造商規(guī)定的時(shí)間之前(提前)或之后(延遲)發(fā)生。例如，可以根據(jù)控制發(fā)動(dòng)機(jī)爆震或在高濕度的情況下提前的最大破壞扭矩01121X1皿1111正時(shí)而延遲火花正時(shí)。具體地，由于緩慢的燃燒速率，可以提前181。在一個(gè)示例中，可以在踩加速器踏板期間延遲火花。在替代實(shí)施例中，壓縮火花可以被用來(lái)點(diǎn)燃所噴射的燃料。
[0016]進(jìn)氣歧管44可以接收來(lái)自進(jìn)氣通道42的進(jìn)氣空氣。進(jìn)氣通道42可以包括具有節(jié)流板22的節(jié)氣門(mén)21，以便調(diào)節(jié)到進(jìn)氣歧管44的流量。在這個(gè)具體的示例中，控制器12可以改變節(jié)流板22的位置(了?)，從而實(shí)現(xiàn)電子節(jié)氣門(mén)控制(￡10。以此方式，節(jié)氣門(mén)21可以被操作以改變提供給燃燒室30的進(jìn)氣空氣。例如，控制器12可以調(diào)整節(jié)流板22，以增加節(jié)氣門(mén)21的開(kāi)度。增加節(jié)氣門(mén)21的開(kāi)度可以增加提供給進(jìn)氣歧管44的空氣量。在替代的示例中，節(jié)氣門(mén)21的開(kāi)度可以減小或完全關(guān)閉，以切斷到進(jìn)氣歧管44的空氣流。在一些實(shí)施例中，另外的節(jié)氣門(mén)可以存在于進(jìn)氣通道42中，諸如壓縮機(jī)60下游的節(jié)氣門(mén)(未示出)。
[0017]另外，在所公開(kāi)的實(shí)施例中，排氣再循環(huán)(￡(?)系統(tǒng)可以經(jīng)由￡(?通道(諸如高壓￡(?通道140)將期望的一部分排氣從排氣通道48路由至進(jìn)氣通道42。控制器12可以經(jīng)由￡(?閥(諸如高壓￡(?閥142)改變提供給進(jìn)氣通道42的￡(?量。在一些情況下，￡(?系統(tǒng)可以用于調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的空氣與燃料混合物的溫度。圖1示出了高壓￡(?系統(tǒng)，其中通過(guò)￡(?通道140將￡(?從渦輪增壓器的渦輪的上游路由至渦輪增壓器的壓縮機(jī)的下游。圖1還示出了低壓￡(?系統(tǒng)，其中通過(guò)低壓￡(?通道157將￡(?從渦輪增壓器的渦輪的下游路由至渦輪增壓器的壓縮機(jī)的上游。低壓￡(?閥155可以控制提供給進(jìn)氣通道42的￡(?量。在一些實(shí)施例中，如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括高壓￡(?和低壓￡(?系統(tǒng)。在其它實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括低壓￡(?系統(tǒng)或高壓￡(?系統(tǒng)中的任一個(gè)。當(dāng)可運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，特別是當(dāng)壓縮空氣被增壓空氣冷卻器冷卻時(shí)，￡(?系統(tǒng)可能降低由于壓縮空氣而引起引起冷凝液的形成，這將在下文中更詳細(xì)地進(jìn)行描述。
[0018]發(fā)動(dòng)機(jī)10還可以包括壓縮裝置，諸如渦輪增壓器或機(jī)械增壓器，其至少包括沿進(jìn)氣通道42布置的壓縮機(jī)60。對(duì)于渦輪增壓器，壓縮機(jī)60可以至少部分地由渦輪62經(jīng)由例如軸或其他耦接布置驅(qū)動(dòng)。渦輪62可以沿排氣通道48布置。各種布置可以被提供，以便驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。對(duì)于機(jī)械增壓器，壓縮機(jī)60可以至少部分地由發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且可以不包括渦輪。因此，經(jīng)由渦輪增壓器或機(jī)械增壓器提供給發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)汽缸的壓縮量可以由控制器12改變。
[0019]在圖1所示的實(shí)施例中，可以主要通過(guò)渦輪62驅(qū)動(dòng)壓縮器60。可以通過(guò)流過(guò)排氣通道48的排氣驅(qū)動(dòng)渦輪62。因此，渦輪62的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)可以驅(qū)動(dòng)壓縮器60。因此，壓縮器60的轉(zhuǎn)速可以基于渦輪62的轉(zhuǎn)速。隨著壓縮器60的轉(zhuǎn)速增加，可以通過(guò)進(jìn)氣通道42為進(jìn)氣歧管44提供更多升壓。
[0020]另外，排氣通道48可以包括廢氣門(mén)26，其用于使排氣轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)離渦輪62。另外，進(jìn)氣通道42可以包括壓縮機(jī)旁通閥或壓縮機(jī)再循環(huán)閥((:-)27,其被配置為使進(jìn)氣空氣圍繞壓縮機(jī)60轉(zhuǎn)向。例如，廢氣門(mén)27可以被控制器12控制，以便在期望更低的升壓壓力時(shí)打開(kāi)。例如，響應(yīng)于壓縮機(jī)喘振或潛在的壓縮機(jī)喘振事件，控制器12可以打開(kāi)0^ 27，以降低壓縮機(jī)60出口處的壓力。這可以減少或停止壓縮機(jī)喘振。
[0021]進(jìn)氣通道42還可以包括增壓空氣冷卻器((^)80(例如，中間冷卻器)，以降低渦輪增壓或機(jī)械增加的進(jìn)氣的溫度。在一些實(shí)施例中，(^(:80可以是空氣到空氣的熱交換器。在其他實(shí)施例中，80可以是空氣到液體的熱交換器。0^ 80還可以是可變體積的八(^。來(lái)自壓縮機(jī)60的熱增壓空氣(升壓的空氣)進(jìn)入80的入口，當(dāng)其行進(jìn)通過(guò)時(shí)進(jìn)行冷卻，然后離開(kāi)以經(jīng)過(guò)節(jié)氣門(mén)21，然后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管44。來(lái)自車(chē)輛外部的環(huán)境空氣流可以通過(guò)車(chē)輛前端并穿過(guò)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)10，從而輔助冷卻增壓空氣。當(dāng)環(huán)境空氣溫度降低時(shí)，或在潮濕或者多雨的天氣的狀況期間，增壓空氣被冷卻至水露點(diǎn)溫度之下，冷凝液可以在中形成并累積。另外，當(dāng)進(jìn)入的空氣被升壓(例如，升壓壓力和/或八壓力大于大氣壓力)時(shí)，如果溫度降至露點(diǎn)溫度之下，冷凝液可以形成。當(dāng)增壓空氣包括再循環(huán)的排氣時(shí)，冷凝液能夠變?yōu)樗嵝缘?，并腐蝕殼體。腐蝕能夠?qū)е驴諝獬錃?、大氣以及在水到空氣的冷卻器的情況下的可能的冷卻液之間的泄漏。另外，如果冷凝液八中積聚，它可以在氣流增加的時(shí)候被發(fā)動(dòng)機(jī)吸入。因此，不穩(wěn)定燃燒和丨或發(fā)動(dòng)機(jī)失火可能發(fā)生。
[0022]發(fā)動(dòng)機(jī)10還可以包括設(shè)置在進(jìn)氣通道42或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置中的一個(gè)或更多個(gè)氧傳感器。因此，一個(gè)或更多個(gè)氧傳感器可以被稱為進(jìn)氣氧傳感器。在所描述的實(shí)施例中，進(jìn)氣氧傳感器(1八02) 162被設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置中的0^ 80的下游。在一個(gè)示例中，I八02162可以被設(shè)置在0^ 80的出口處。因此，I八02 162在本文中可以被稱為0^出口氧傳感器。在另一示例中，I八02 162可以被設(shè)置在進(jìn)氣歧管44中的0^80出口的下游。在另一示例中，I八02可以被設(shè)置在節(jié)氣門(mén)21的上游且在0^ 80的下游。
[0023]I八02 162可以用于提供增壓空氣(例如，流過(guò)進(jìn)氣通道42的空氣)的氧濃度指示的任何合適的傳感器，諸如線性氧傳感器、進(jìn)氣服￠0(通用或?qū)捰蚺艢庋?傳感器、雙態(tài)氧傳感器等。I八02 162包括配置為被激活以便將I八02加熱至其運(yùn)轉(zhuǎn)溫度的加熱器或加熱元件。具體地，I八02可以具有諸如8001的設(shè)定點(diǎn)溫度。在另一示例中，I八02的設(shè)定值溫度可以大于或小于8001。I八02的閉環(huán)控制系統(tǒng)然后可以控制加熱元件以維持設(shè)定點(diǎn)溫度。例如，如果傳感器的溫度降至設(shè)定點(diǎn)之下，那么加熱元件可以消耗更多由傳感器輸出的功率，以便增加傳感器溫度。在下文中詳述了維持I八02的設(shè)定值溫度的加熱元件的功率消耗的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
[0024]可以根據(jù)I八02 162的輸出推測(cè)進(jìn)氣充氣在給定時(shí)間的￡(?稀釋百分比(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道中的已燃燒的氣體與空氣的比例)。具體地，當(dāng)進(jìn)氣氧濃度降低時(shí)，由于261？的存在可以稀釋I八02傳感器162處的進(jìn)氣流中的氧，因此可以推測(cè)￡(?的增加。相反，當(dāng)進(jìn)氣氧濃度增加時(shí)，由于￡(?的減少，因此可以推測(cè)￡(?的減少。控制器12可以基于來(lái)自I八02 162的反饋估計(jì)￡(?流的百分比稀釋。另外，控制器12然后可以來(lái)自I八02 162的反饋估計(jì)￡(?量或￡(?流率。在一些示例中，控制器12然后可以調(diào)整高壓￡(?閥142、低壓￡(?閥155、節(jié)氣門(mén)21、0^ 27和廢氣門(mén)26中的一個(gè)或更多個(gè)，以實(shí)現(xiàn)期望的進(jìn)氣充氣的￡(?稀釋百分比和/或期望的￡(?流率。
[0025]控制器12在圖1中被示為微型計(jì)算機(jī)，其包括微處理器單元(⑶⑴102、輸入/輸出端口(1/0) 104、在這個(gè)具體示例中作為只讀存儲(chǔ)器￠01)片106示出的用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)數(shù)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(狀的108、?；畲嫒∑?1^1) 110和數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可以接收來(lái)自耦接至發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器的各種信號(hào)，以便執(zhí)行各種功能以使發(fā)動(dòng)機(jī)10運(yùn)轉(zhuǎn)。除了之前所討論的那些信號(hào)外，這些信號(hào)還可以包括來(lái)自嫩？傳感器120的所引進(jìn)的質(zhì)量空氣流的測(cè)量；來(lái)自示意地顯示在發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的一個(gè)位置中的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度(￡0 ；來(lái)自耦接至曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118(或其他類(lèi)型)的表面火花感測(cè)信號(hào)的?)；來(lái)自如所討論的節(jié)氣門(mén)位置傳感器的節(jié)氣門(mén)位置(嚇)；以及來(lái)自如所討論的傳感器122的歧管絕對(duì)壓力信號(hào)嫩?。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)可以由控制器12根據(jù)信號(hào)？1？產(chǎn)生。來(lái)自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號(hào)嫩？可以被用來(lái)提供進(jìn)氣歧管44中的真空或壓力的指示。注意，可以使用上述傳感器的各種組合，諸如有嫩？傳感器而沒(méi)有鮮傳感器，或反之亦然。在化學(xué)計(jì)量比運(yùn)轉(zhuǎn)期間，嫩？傳感器可以給出發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的指示。另外，這個(gè)傳感器連同所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以提供被吸入汽缸內(nèi)的充氣(包括空氣)的估計(jì)。在一個(gè)示例中，也用作發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的霍爾效應(yīng)傳感器118可以在曲軸40的每次旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等間距脈沖。
[0026]可以將信號(hào)發(fā)送至控制器12的其他傳感器包括在增壓空氣冷卻器80出口處的溫度和/或壓力傳感器124、I八02 162和升壓壓力傳感器126。未被描述的其他傳感器也可以存在，諸如用于確定在增壓空氣冷卻器入口處的進(jìn)氣空氣速度的傳感器和其他傳感器。在一些示例中，存儲(chǔ)介質(zhì)只讀存儲(chǔ)器片106可以用計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)編程，該計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)表示可由微處理器單元102執(zhí)行的指令，用于實(shí)現(xiàn)以下所述方法以及期望但沒(méi)有具體列出的其他變體。在本文中圖2處對(duì)示例程序進(jìn)行描述。
[0027]圖1的系統(tǒng)提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括:進(jìn)氣歧管，其包括進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)；增壓空氣冷卻器，其被設(shè)置在進(jìn)氣歧管的上游；氧傳感器，其被設(shè)置在增壓空氣冷卻器的出口處，氧傳感器包括加熱元件；以及控制器，其具有計(jì)算機(jī)可讀指令，指令用于:在所選狀況期間，響應(yīng)于氧傳感器的加熱元件的功率消耗的增加大于閾值，指示氧傳感器處的水。計(jì)算機(jī)可讀指令還可以包括基于氧傳感器處的水指示調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工況的指令，發(fā)動(dòng)機(jī)工況包括進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)的打開(kāi)和火花正時(shí)中的一個(gè)或更多個(gè)，其中所選狀況響應(yīng)于大于閾值的環(huán)境濕度。
[0028]如上所述，進(jìn)氣氧傳感器(1八02)可以被設(shè)置在0^的下游，用于確定進(jìn)氣空氣的氧濃度。具體地，I八02傳感器可以被用來(lái)確定進(jìn)氣充氣空氣的￡(?稀釋百分比，并且隨后可以被用來(lái)確定268流量的估計(jì)。然而，如果來(lái)自另一源的水接觸I八02，那么I八02測(cè)量可能給出￡(?流量的不準(zhǔn)確指示。例如，如上所述，冷凝液可以在內(nèi)形成，然后自中排出。在這種情況下，冷凝液可能會(huì)碰到I八02，并引起I八02測(cè)得比實(shí)際上由于進(jìn)氣空氣中的￡(?的水蒸汽含量的水濃度更高的水濃度。然后可以通過(guò)I八02傳感器指示比實(shí)際的￡(?流率更高的￡(?流率。在一些示例中，使用這種不準(zhǔn)確的￡(?測(cè)量會(huì)觸發(fā)診斷程序(諸如￡(?系統(tǒng)診斷)。此外，響應(yīng)于￡(?流量估計(jì)，可能不正確地調(diào)整火花正時(shí)或其他燃燒參數(shù)(諸如噴射正時(shí))。
[0029]如上所述，I八02包括用于維持傳感器的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度的加熱元件。當(dāng)水接觸I八02或滴落在I八02上時(shí)，加熱元件的溫度會(huì)降低。因此，I八02的閉環(huán)溫度控制器會(huì)增加向加熱元件供應(yīng)的功率，以便將I八02溫度維持在設(shè)定點(diǎn)溫度。因此，加熱元件功率的增加或加熱元件的功率消耗可以指示水存在于I八02處。這進(jìn)而可以指示水正行進(jìn)通過(guò)進(jìn)氣歧管，并且正朝向發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸行進(jìn)。
[0030]如果加熱元件的功率消耗增加達(dá)閾值量，則可以指示I八02處和進(jìn)氣歧管中的水。在一個(gè)示例中，可以在I八02的校準(zhǔn)期間確定基準(zhǔn)功率消耗值？(即。具體地，可以在干燥或潮濕的空氣中沒(méi)有水接觸傳感器的狀況期間(例如，在基本干燥的狀況下)確定I八02的基準(zhǔn)功率消耗。然后，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，如果加熱元件功率消耗增加超過(guò)基準(zhǔn)功率消耗水平達(dá)閾值量，控制器(例如，圖1所示的控制器12)可以指示I八02處的水。此概念可以通過(guò)以下公式來(lái)進(jìn)行描述:
[0031]八？= ？測(cè)量的—？化36，
[0032]其中八？是加熱元件功率消耗在傳感器運(yùn)轉(zhuǎn)期間的變化，？測(cè)關(guān)(即)是測(cè)量的加熱元件的功率消耗，而？^36是(在沒(méi)有水接觸傳感器的情況下的)加熱元件的基準(zhǔn)功率消耗。如果八？大于閾值功率(例如，水滴落閾值)，則可以指示I八02處的水。閾值功率或功率增加的閾值量可以基于會(huì)降低￡(?估計(jì)的準(zhǔn)確性的水的閾值量和/或會(huì)降低燃燒穩(wěn)定性的水的閾值量。
[0033]此外，可以基于加熱元件功率或功率消耗相對(duì)于基準(zhǔn)功率消耗水平的增加量確定I八02處的水量或接觸I八02的水的速率。例如，當(dāng)八？增加時(shí)，I八02處的水量和/或水積聚速率也會(huì)增加。因此，當(dāng)八？增加時(shí)，被發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的水量也會(huì)增加。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)失火和/或不穩(wěn)定燃燒可能發(fā)生。
[0034]響應(yīng)于水在I八02處的指示，控制器可以停用所選發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)診斷，和/或響應(yīng)于進(jìn)氣歧管處的水吸入而采取減輕動(dòng)作。在一個(gè)示例中，響應(yīng)于I八02處的水指示，控制器可以停用￡(?系統(tǒng)診斷。例如，可以暫時(shí)停用響應(yīng)于￡(?流量的估計(jì)而調(diào)整￡(?流率和丨或燃燒參數(shù)，直至水不再在I八02處(例如，功率消耗已經(jīng)降至閾值之下在另一示例中，響應(yīng)于I八02處的水指示，控制器可以停用I八02加熱元件的診斷。例如，加熱元件功率消耗的增加可以導(dǎo)致加熱元件退化的指示和/或過(guò)電流的讀數(shù)。因此，在I八02處的水滴落狀況期間(例如，當(dāng)八？大于閾值時(shí))，指示I八02退化可以被停用。在另一示例中，響應(yīng)于I八02處的水指示，可以調(diào)整到發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流，以便控制到發(fā)動(dòng)機(jī)的水吸入的速率低于可以引起發(fā)動(dòng)機(jī)失火和/或不穩(wěn)定狀況的速率。具體地，可以減小節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度，以減少到發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流和水吸入的速率。減小節(jié)氣門(mén)打開(kāi)的量可以基于I八02處的水量。例如，當(dāng)I八02處的水量增加時(shí)(例如，當(dāng)加熱元件功率消耗進(jìn)一步增加至基準(zhǔn)之上時(shí))，節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度可以減小達(dá)更大的量。在另一示例中，響應(yīng)于I八02處的水指示，控制器可以調(diào)整火花正時(shí)和/或考慮發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的水增加的可選的燃燒參數(shù)。具體地，控制器可以基于在I八02處估計(jì)的水量調(diào)整火花正時(shí)。
[0035]以此方式，一種發(fā)動(dòng)機(jī)方法可以包括，基于由氧傳感器的加熱元件所消耗的功率的瞬間增加，指示氧傳感器處的水，其中氧傳感器被設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置中。在一個(gè)示例中，氧傳感器被設(shè)置在增壓空氣冷卻器的出口處。該方法還可以包括，響應(yīng)于氧傳感器處的水指示而停用排氣再循環(huán)系統(tǒng)診斷。此外，該方法可以包括，響應(yīng)于氧傳感器處的水指示而暫時(shí)停用氧傳感器加熱元件退化指示，停用的持續(xù)時(shí)間響應(yīng)于功率增加的速率。因此，當(dāng)指示氧傳感器處的水時(shí)，加熱元件的功率消耗的變化不會(huì)觸發(fā)加熱元件退化的指示。
[0036]在一個(gè)示例中，指示水包括，基于由加熱元件所消耗的功率的瞬間增加指示氧傳感器處的水量。該方法還可以包括，響應(yīng)于氧傳感器處的水指示而調(diào)整進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)的位置，以控制水吸入的速率低于閾值速率。在一個(gè)示例中，功率的瞬間增加基于功率消耗的速率的暫時(shí)增加。調(diào)整進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)的位置可以包括減小進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度以便將通過(guò)進(jìn)氣歧管的氣空流降至閾值速率之下，空氣流的減少隨著氧傳感器處的水量的增加而增加。也就是說(shuō)，當(dāng)氧傳感器處的水量增加時(shí)，空氣流可以被減少達(dá)更大的量(例如，節(jié)氣門(mén)打開(kāi)可以減小達(dá)更大的量此外，可以基于氧傳感器處的水量，調(diào)整火花正時(shí)。例如，調(diào)整火花正時(shí)可以包括，當(dāng)踏板位置增加時(shí)提前火花正時(shí)，而當(dāng)踏板位置低于閾值位置時(shí)延遲火花正時(shí)。在另一示例中，指示水包括，基于由加熱元件所消耗的功率的瞬間增加指示進(jìn)氣歧管處的水吸入的速率。
[0037]圖2示出了用于指示氧傳感器處的水并響應(yīng)于水指示而調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工況的方法200。具體地，氧傳感器可以是靠近的出口設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置中的進(jìn)氣氧傳感器(例如，圖1所示的進(jìn)氣氧傳感器162)。在一個(gè)示例中，方法200可由圖1所示的控制器12執(zhí)行。
[0038]在202處，該方法以估計(jì)和/或測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)工況開(kāi)始。發(fā)動(dòng)機(jī)工況可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)荷、踏板位置、質(zhì)量空氣流量、扭矩需求、￡(?流量、氧傳感器測(cè)量、的狀況(例如，溫度與壓力〉、環(huán)境溫度與壓力等。在204處，該方法包括確定進(jìn)氣氧傳感器(1八02)的加熱器(例如，加熱元件)功率消耗。然后在206處，該方法包括確定加熱元件的測(cè)量的功率消耗與基準(zhǔn)功率消耗之間的差(例如，八？)是否大于閾值。如上所述，閾值可以是閾值功率或功率增加的閾值量。閾值可以基于對(duì)應(yīng)于會(huì)使￡(?估計(jì)的準(zhǔn)確性降低達(dá)某一百分比(例如，10% )的閾值水量和/或會(huì)降低燃燒穩(wěn)定性的閾值水量的功率的閾值增加。
[0039]如果加熱元件的測(cè)量的功率消耗與基準(zhǔn)功率消耗之間的差不大于閾值，該方法繼續(xù)到208，以便基于I八02測(cè)量(例如，輸出)確定如上所述，I八02測(cè)量可以指示進(jìn)氣空氣的￡(?稀釋百分比。該￡(?稀釋百分比然后可以被用來(lái)推測(cè)￡(?流量。方法在208處還包括啟用2現(xiàn)系統(tǒng)和I八02診斷。因此，在209處，控制器可以基于經(jīng)確定的￡(?稀釋百分比調(diào)整￡(?燃燒參數(shù)(例如，火花正時(shí)、噴射正時(shí)等此外，在210處，該方法包括調(diào)整￡(?閥以輸送期望的￡(?流量。期望的￡(?流量可以基于期望的進(jìn)氣空氣稀釋百分比、另外的發(fā)動(dòng)機(jī)工況和/或經(jīng)確定的￡(?流量。
[0040]可代替地，在206處，如果加熱元件的測(cè)量的功率消耗與基準(zhǔn)功率消耗之間的差大于閾值，該方法繼續(xù)到212，以指示I八02處的水。指示I八02處的水還可以包括指示進(jìn)氣歧管中的水和增加的發(fā)動(dòng)機(jī)的水吸入。響應(yīng)于指示I八02處的水，在214處，控制器可以停用￡(?系統(tǒng)診斷。如上所述，停用￡(?系統(tǒng)診斷可以包括停用基于￡(?流量估計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)調(diào)整，￡(?流量估計(jì)基于I八02傳感器讀數(shù)。此外，該方法在214處可以包括停用可以指示I八02加熱元件退化的I八02診斷。例如，如果基于增加的功率消耗指示I八02加熱元件退化，那么當(dāng)指示I八02處的水時(shí)不會(huì)指示退化的指示。以此方式，可以減少不正確的加熱元件退化指示。
[0041]在216處，該方法包括基于測(cè)量的功率消耗與基準(zhǔn)功率消耗之間的差八？確定I八02處的水量。如上所述，當(dāng)八？增加時(shí)，所指示的I八02處的水量會(huì)增加。在另一示例中，在216處，該方法可以額外地或可替代地包括基于八？確定I八02處的水積聚的速率或進(jìn)氣歧管處的水吸入的速率。類(lèi)似地，當(dāng)八？增加時(shí)，水積聚的速率也會(huì)增加。在218處，控制器可以基于I八02處的水量調(diào)整到進(jìn)氣歧管的空氣流和/或火花正時(shí)。例如，控制器可以調(diào)整進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度，以控制進(jìn)氣歧管處以及到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的水吸入的速率。在一個(gè)示例中，控制器可以減小節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度，以減少到發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流。因此，可以以減少發(fā)動(dòng)機(jī)失火或不穩(wěn)定燃燒的速率吸入進(jìn)氣歧管中的水。在另一示例中，控制器可以在水吸入期間調(diào)整火花正時(shí)，以減少燃燒不穩(wěn)定性。例如，在水吸入期間調(diào)整火花正時(shí)可以包括當(dāng)踏板位置增加時(shí)(例如，在踩踏板加速器期間)提前火花正時(shí)。在另一示例中，在水吸入期間調(diào)整火花正時(shí)可以包括當(dāng)踏板位置低于閾值位置時(shí)延遲火花正時(shí)?；鸹ㄑ舆t或提前的量可以基于在I八02處確定的水量。在其他實(shí)施例中，響應(yīng)于八？和I八02處的水量，可以調(diào)整另外的或可替代的燃燒參數(shù)(諸如噴射正時(shí))。
[0042]在一些實(shí)施例中，在212處，方法200還可以包括，響應(yīng)于I八02處的水指示而關(guān)閉261？閥或減小￡(?閥的開(kāi)度以減小￡(?流量。因此，在一些示例中，該方法可以包括在216之后的附加步驟，包括基于進(jìn)氣歧管中的水量(如基于八？確定的)調(diào)整￡(?流量。減小￡6尺流量可以減小進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的附加水蒸汽量。
[0043]在220處，該方法包括當(dāng)加熱器(例如，加熱元件)功率消耗返回到？^6時(shí)使火花正時(shí)和節(jié)氣門(mén)位置返回到所要求的水平。在220處，該方法還可以包括當(dāng)加熱器功率消耗返回到時(shí)啟用￡(?系統(tǒng)和I八02加熱器診斷。因此，可以基于I八02輸出確定￡(?流量，如在208處所描述。然后可以基于估計(jì)的￡(?流量調(diào)整￡(?燃燒參數(shù)和￡(?流量，如在209和210處所描述的。
[0044]以此方式，一種發(fā)動(dòng)機(jī)方法可以包括，調(diào)整渦輪增壓器壓縮的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣空氣，調(diào)整到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的直接噴射，冷卻增壓空氣冷卻器中的壓縮空氣，以及響應(yīng)于壓縮空氣中的氧傳感器的加熱元件的功率消耗增加超過(guò)基準(zhǔn)功率消耗水平達(dá)閾值量而調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工況，氧傳感器被設(shè)置在增壓空氣冷卻器的下游。調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工況可以包括停用排氣再循環(huán)診斷和停用氧傳感器加熱元件退化的指示中的一個(gè)或更多個(gè)。該方法還可以包括，基于加熱元件的功率消耗估計(jì)進(jìn)氣歧管處的水量和水吸入的速率中的一個(gè)或更多個(gè)，水量和水吸入的速率隨著功率消耗的增加而增加。調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工況可以額外地或可替代地包括，基于進(jìn)氣歧管處的水量和水吸入的速率中的一個(gè)或更多個(gè)調(diào)整到進(jìn)氣歧管的空氣流和火花正時(shí)中的一個(gè)或更多個(gè)。
[0045]在一個(gè)示例中，閾值量基于導(dǎo)致排氣再循環(huán)流量估計(jì)的準(zhǔn)確性降低或燃燒穩(wěn)定性降低的閾值水量。此外，基準(zhǔn)功率消耗可以基于在干燥狀況下的加熱元件功率消耗。
[0046]該方法還可以包括，當(dāng)加熱元件的功率消耗小于在基準(zhǔn)功率消耗水平之上的閾值量時(shí)，啟用排氣再循環(huán)系統(tǒng)診斷，并基于基于氧傳感器的輸出確定排氣再循環(huán)流量。該方法然后還可以包括，基于經(jīng)確定的排氣再循環(huán)流量調(diào)整排氣再循環(huán)燃燒參數(shù)。在一個(gè)示例中，可以調(diào)整排氣再循環(huán)閥以輸送期望的排氣再循環(huán)流量，期望的排氣再循環(huán)流量基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況和經(jīng)確定的排氣再循環(huán)流量。
[0047]圖3示出了基于所指示的進(jìn)氣氧傳感器處的水調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的圖形化示例。具體地，曲線圖300在曲線302處示出了 I八02輸出的變化，在曲線304處示出了加熱器(例如，加熱元件)功率消耗的變化，在曲線306處示出了在I八02處確定的水的變化，在曲線308處示出了估計(jì)的￡(?流量的變化，在曲線310處示出了實(shí)際的￡(?流量的變化，在曲線312處示出了踏板位置⑴?)的變化，在曲線314處示出了火花正時(shí)相對(duì)于181的變化，在曲線316處示出了 ￡(?閥位置的變化，在曲線318處示出了節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的變化，并且在曲線320處示出了到發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流的變化。如上所述，I八02被設(shè)置在0^下游的進(jìn)氣裝置中。在一個(gè)示例中，I八02可以被設(shè)置在0^的出口處。I八02輸出可以是增壓空氣中的氧濃度或估計(jì)的氧量。增壓空氣的￡(?稀釋百分比可以根據(jù)該輸出進(jìn)行推測(cè)，并且可以被用來(lái)確定曲線308處的估計(jì)的￡(?流量。此外，在I八02處確定的水可以是I八02處的水量或水積聚的速率，水量或水積聚的速率基于加熱器功率消耗。
[0048]在時(shí)間0之前，I八02的加熱器功率消耗在基準(zhǔn)功率消耗水平附近(曲線304)。這時(shí)，估計(jì)的￡(?流量和實(shí)際的￡(?流量基本相同(分別是曲線308和310)。在時(shí)間七1處，加熱器功率消耗開(kāi)始增加(曲線304)。在時(shí)間0之后，I八02輸出(曲線302)、估計(jì)的￡(?流量(曲線308)和在I八02處確定的水(曲線306)也會(huì)增加。在時(shí)間七2處，加熱器功率消耗增加至上限功率閾值？ (即)(曲線304)之間的差可以是功率增加的閾值量322(例如，？吧―-？^36?閾值量)。因此，控制器可以指示I八02處的水。在時(shí)間七2與時(shí)間七3之間，由于水接觸I八02，估計(jì)的￡(?流量(曲線308)高于實(shí)際的￡(?流量(曲線310〉。
[0049]在時(shí)間丨2處，響應(yīng)于I八02處的水指示，控制器可以停用￡(?系統(tǒng)診斷和/或加熱器退化指示。例如，如圖3所示，即使估計(jì)的￡(?流量(曲線308)已經(jīng)增加，也可以維持￡(?閥的位置。同樣，在時(shí)間七2處，響應(yīng)于I八02處的水指示，可以減小節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度(曲線318)，以便減少到發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流(曲線320)。以此方式減少空氣流可以降低到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的水吸入的速率。此外，響應(yīng)于I八02處的水指示，可以調(diào)整火花正時(shí)(曲線314)。由于在時(shí)間七2之前？？正在增加(曲線312)，因此可以在時(shí)間七2處提前火花正時(shí)。
[0050]在時(shí)間七3處，I八02加熱器功率消耗降回到口-“曲線304)。作為響應(yīng)，火花正時(shí)和節(jié)氣門(mén)位置返回到所要求的水平。另外，可以重新啟用￡(?系統(tǒng)診斷和I八02加熱器診斷(例如，基于功率消耗指示加熱器的退化因此，在時(shí)間七3之后，可以基于根據(jù)I八02輸出確定的￡(?流量估計(jì)來(lái)調(diào)整燃燒參數(shù)和￡(?流量。
[0051]以此方式，可以基于氧傳感器的加熱元件的增加的功率消耗指示設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置中的氧傳感器處的水。水指示可以指示可能被發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的通過(guò)進(jìn)氣歧管的水。如上所述，當(dāng)加熱元件的功率消耗增加超過(guò)基準(zhǔn)功率消耗水平達(dá)閾值量時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)和/或停用￡(?和I八02加熱器診斷。因此，當(dāng)指示I八02處的水時(shí)，基于I八02的￡(?流量估計(jì)不可以被用來(lái)調(diào)整燃燒參數(shù)和/或￡(?閥。通過(guò)指示氧傳感器處的水，實(shí)現(xiàn)通過(guò)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)以增加在水正被發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的狀況期間的發(fā)動(dòng)機(jī)控制和燃燒穩(wěn)定性的技術(shù)效果。
[0052]注意，本文中包括的示例控制和估計(jì)程序能夠與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車(chē)輛系統(tǒng)配置一起使用。在本文中所描述的具體程序可以代表任意數(shù)量的處理策略中的一個(gè)或更多個(gè)，諸如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等。因此，所描述的各種動(dòng)作、操作和/或功能可以所示順序執(zhí)行、并行地執(zhí)行，或者在一些情況下被省略的執(zhí)行。同樣，實(shí)現(xiàn)在本文中所描述的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)不一定要求所述處理順序，但是為了便于圖釋和說(shuō)明而提供了所述處理順序。所示出的動(dòng)作、操作和/或功能中的一個(gè)或更多個(gè)取決于所使用的特定策略可以被重復(fù)執(zhí)行。另外，所描述的動(dòng)作、操作和/或功能可以圖形化地表示被編入發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的非臨時(shí)性存儲(chǔ)器的代碼。
[0053]應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本文中所公開(kāi)的配置和程序本質(zhì)上是示范性的，并且這些具體的實(shí)施例不被認(rèn)為是限制性的，因?yàn)樵S多變體是可能的。例如，上述技術(shù)能夠應(yīng)用于廠6、1-4、1-6、乂-12、對(duì)置4缸和其它發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型。本公開(kāi)的主題包括本文中所公開(kāi)的各種系統(tǒng)和配置以及其它特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見(jiàn)的組合和子組合。
[0054]所附權(quán)利要求特別指出被認(rèn)為是新穎的和非顯而易見(jiàn)的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可以涉及“一個(gè)”要素或“第一”要素或其等同物。應(yīng)當(dāng)理解，這樣的權(quán)利要求包括納入一個(gè)或更多個(gè)這樣的要素，既不要求也不排除兩個(gè)或更多個(gè)這樣的要素。所公開(kāi)的特征、功能、要素和/或性質(zhì)的其它組合和子組合可以通過(guò)修改本權(quán)利要求或在本申請(qǐng)和相關(guān)申請(qǐng)中通過(guò)新的權(quán)利要求的提交來(lái)要求保護(hù)。這樣的權(quán)利要求，無(wú)論是比原權(quán)利要求范圍更寬、更窄、相同或不同，均被認(rèn)為包含在本公開(kāi)的主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)方法，其包含: 基于由氧傳感器的加熱元件所消耗的功率的瞬間增加，指示所述氧傳感器處的水，其中所述氧傳感器被設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包含，響應(yīng)于所述氧傳感器處的所述指示的水而停用排氣再循環(huán)系統(tǒng)診斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包含，響應(yīng)于氧傳感器處的所述指示水而暫時(shí)停用氧傳感器加熱元件退化指示，所述停用的持續(xù)時(shí)間響應(yīng)于功率增加的速率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中指示水包括，基于由所述加熱元件所消耗的功率的瞬間增加指示所述氧傳感器處的水量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其還包含，響應(yīng)于所述氧傳感器處的所述指示水而調(diào)整進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)的位置，以控制水吸入的速率低于閾值速率，其中所述功率的瞬間增加基于功率消耗的速率的暫時(shí)增加。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中調(diào)整所述進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)的位置包括減小所述進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度以便將通過(guò)進(jìn)氣歧管的空氣流降至所述閾值速率之下，所述空氣流的減少隨著所述氧傳感器處的水量的增加而增加。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其還包含，基于所述氧傳感器處的所述水量調(diào)整火花正時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中調(diào)整火花正時(shí)包括，當(dāng)踏板位置增加時(shí)提前火花正時(shí)，而當(dāng)所述踏板位置低于閾值位置時(shí)延遲火花正時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中指示水包括，基于由所述加熱元件所消耗的功率的瞬間增加指示進(jìn)氣歧管處的水吸入的速率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧傳感器被設(shè)置在增壓空氣冷卻器的出口處。
11.一種發(fā)動(dòng)機(jī)方法,其包含: 調(diào)整壓縮發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣空氣的渦輪增壓器； 調(diào)整到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的直接噴射； 在增壓空氣冷卻器中冷卻壓縮空氣，以及 響應(yīng)于所述壓縮空氣中的氧傳感器的加熱元件的功率消耗增加超過(guò)基準(zhǔn)功率消耗水平達(dá)閾值量而調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工況，所述氧傳感器被設(shè)置在所述增壓空氣冷卻器的下游。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工況包括停用排氣再循環(huán)診斷和停用氧傳感器加熱元件退化的指示中的一個(gè)或多個(gè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其還包含，基于所述加熱元件的功率消耗估計(jì)進(jìn)氣歧管處的水量和水吸入的速率中的一個(gè)或多個(gè)，所述水量和所述水吸入的速率隨著功率消耗的增加而增加。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工況包括，基于所述進(jìn)氣歧管處的所述水量和所述水吸入的速率中的一個(gè)或多個(gè)調(diào)整到所述進(jìn)氣歧管的空氣流和火花正時(shí)中的一個(gè)或更多個(gè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述閾值量基于導(dǎo)致排氣再循環(huán)流量估計(jì)的準(zhǔn)確性降低或燃燒穩(wěn)定性降低的閾值水量，并且其中所述基準(zhǔn)功率消耗水平基于在干燥狀況下的加熱元件功率消耗。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其還包含，當(dāng)所述加熱元件的所述功率消耗小于在所述基準(zhǔn)功率消耗水平之上的所述閾值量時(shí)，啟用排氣再循環(huán)系統(tǒng)診斷，并基于基于所述氧傳感器的輸出確定排氣再循環(huán)流量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其還包含，基于所述確定的排氣再循環(huán)流量調(diào)整排氣再循環(huán)燃燒參數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其還包含，調(diào)整排氣再循環(huán)閥以輸送期望的排氣再循環(huán)流量，所述期望的排氣再循環(huán)流量基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況和所述經(jīng)確定的排氣再循環(huán)流量。
19.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng),其包含: 進(jìn)氣歧管，其包括進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)； 增壓空氣冷卻器，其被設(shè)置在所述進(jìn)氣歧管的上游； 氧傳感器，其被設(shè)置在所述增壓空氣冷卻器的出口處，所述氧傳感器包括加熱元件；和 控制器，其具有計(jì)算機(jī)可讀指令，所述指令用于:在選擇狀況期間，響應(yīng)于所述氧傳感器的所述加熱元件的功率消耗的增加大于閾值，指示所述氧傳感器處的水。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述計(jì)算機(jī)可讀指令還包括用于基于所述氧傳感器處的所述指示的水調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工況的指令，所述發(fā)動(dòng)機(jī)工況包括所述進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)的打開(kāi)和火花正時(shí)中的一個(gè)或更多個(gè)，其中所述選擇狀況響應(yīng)于環(huán)境濕度大于閾值。
【文檔編號(hào)】F02D43/00GK104421031SQ201410410510
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】G·蘇尼拉, R·E·索爾蒂斯, D·A·馬克德, T·J·克拉克 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司