濕度和燃料醇含量估計(jì)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及濕度和燃料醇含量估計(jì)。公開了用于包括排氣傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。在一個(gè)例子中，在第一發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料條件下，根據(jù)預(yù)期的空氣-燃料比和實(shí)際的空氣-燃料比確定空氣-燃料比修正系數(shù)。在第二發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料條件和第三發(fā)動(dòng)機(jī)不供燃料條件期間，根據(jù)排氣傳感器分別確定燃料醇含量和環(huán)境濕度并且根據(jù)空氣-燃料比修正系數(shù)修正該燃料醇含量和環(huán)境濕度。
【專利說明】濕度和燃料醇含量估計(jì)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0002]本申請(qǐng)是2013年7月29日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?3/953,621的部分繼續(xù)申請(qǐng)，美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?3/953，621是2010年5月17日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/781，328、現(xiàn)在的美國(guó)專利號(hào)8，495，996的部分繼續(xù)申請(qǐng)，美國(guó)專利號(hào)8，495，996是2009年12月4日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/631，013的部分繼續(xù)申請(qǐng)，并且本申請(qǐng)是2009年12月4日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/631,013的部分繼續(xù)申請(qǐng)，為了所有目的，將這些申請(qǐng)的整個(gè)內(nèi)容通過參考并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請(qǐng)大致涉及連接于內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)的排氣傳感器。

【背景技術(shù)】
[0004]排氣傳感器可以運(yùn)行以提供各種排氣成分的指不。例如，U.S.5, 145, 566描述檢測(cè)排氣中的水含量。利用排氣氧傳感器估計(jì)的水含量可以用來推知發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間的環(huán)境濕度。在其他的方法中，水含量可以用來推知發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的燃料的燃料醇含量。
[0005]然而，發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到利用這種方法的潛在問題。具體地，排氣空氣-燃料比的變化能夠影響氧傳感器的輸出，混淆推知的結(jié)果。具體地，當(dāng)排氣燃料比化學(xué)計(jì)量比濃時(shí)，當(dāng)施加的電壓高于所期望的電壓時(shí)由氧傳感器輸出泵送電流。泵送電流的誤差導(dǎo)致相應(yīng)的濕度和燃料醇含量估計(jì)的誤差。由于濕度和燃料醇含量是確定諸如噴射量、EGR量等的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)的因素，因此濕度和燃料醇含量估計(jì)的誤差能夠轉(zhuǎn)化為使發(fā)動(dòng)機(jī)性能變差。在一些方法中，空氣-燃料比可以控制成目標(biāo)空氣-燃料比，并且水含量估計(jì)僅當(dāng)空氣-燃料比處在目標(biāo)值時(shí)才進(jìn)行。但是，這不僅依賴于精確的空氣-燃料比控制，而且還需要在水含量能夠被估計(jì)之前有待完成的燃料適應(yīng)。結(jié)果，在長(zhǎng)燃料適應(yīng)期間，水含量估計(jì)被延遲。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，在一個(gè)例子中，上面的一些問題可以通過一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法來解決，該方法包括，在第一發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料條件期間，對(duì)排氣傳感器施加第一電壓，并且根據(jù)傳感器輸出獲知空氣-燃料比修正系數(shù)。而且，在第一供燃料條件之后的第二發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料條件期間，對(duì)該傳感器施加第一電壓和施加第二電壓之間交替，并且根據(jù)在第一和第二電壓處的傳感器輸出和獲知的修正系數(shù)估計(jì)噴射的燃料醇含量。
[0007]因此，在一個(gè)例子中，可以修正該傳感器輸出以補(bǔ)償空氣-燃料比的變化。具體地，響應(yīng)于第一和第二電壓的施加，可以產(chǎn)生第一和第二泵送電流。該第一泵送電流可以表不米樣氣體中的氧的量，而第二泵送電流可以表不米樣氣體中的氧的量加包含在該米樣氣體中的水分子中的氧的量。于是該第一和第二泵送電流可以根據(jù)預(yù)期的空氣-燃料比(認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)正運(yùn)行的空氣燃-料比)與估計(jì)的空氣-燃料比(發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行的空氣-燃料比)的偏差來修正。該修正的值然后可以用來計(jì)算水含量，并且以較高的精度和可靠性推知環(huán)境濕度和燃燒的燃料的醇含量。
[0008]以這種方式，排氣水含量估計(jì)和燃料醇含量確定能夠迅速地并且精確地進(jìn)行而不要求空氣-燃料比控制。具體地，可以進(jìn)行該估計(jì)而不要求將空氣-燃料比精確地控制到目標(biāo)值。換句話說，該方法對(duì)不同于目標(biāo)值的空氣-燃料比進(jìn)行修正而不是將空氣-燃料比控制到目標(biāo)值。因此，這允許水和醇含量估計(jì)能夠進(jìn)行而不要求對(duì)精確的開環(huán)供燃料完成燃料適應(yīng)。發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，通過利用同樣的排氣傳感器確定環(huán)境濕度(例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)無供燃料運(yùn)行時(shí)，例如在減速燃料切斷期間)、燃料醇含量(例如，在除燃料箱重新加油之后以外的條件期間)和排氣空氣-燃料比修正系數(shù)(例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料運(yùn)行時(shí))，能夠?qū)崿F(xiàn)部件減少益處。
[0009]應(yīng)當(dāng)明白，提供上面的概述是為了以簡(jiǎn)單的形式引進(jìn)一些概念，其在【具體實(shí)施方式】中進(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)鍵的或基本的特征，所要求保護(hù)的主題范圍由隨附【具體實(shí)施方式】之后的權(quán)利要求唯一地限定。而且，所要求保護(hù)的主題不限于解決上面或本公開中任何部分所提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1不出包括排氣系統(tǒng)和排氣傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)的不意圖。
[0011]圖2示出示范性排氣傳感器的示意圖。
[0012]圖3示出圖示說明用于獲知空氣-燃料比修正系數(shù)的程序的流程圖。
[0013]圖4示出圖示說明用于排氣傳感器精確地估計(jì)燃料中的醇的量以及環(huán)境濕度，同時(shí)修正對(duì)空氣-燃料比變化的影響的程序的流程圖。
[0014]圖5示出圖示說明用于根據(jù)排氣傳感器控制發(fā)動(dòng)機(jī)的程序的流程圖。
[0015]圖6示出說明排氣中的水和乙醇之間的關(guān)系的曲線圖。
[0016]圖7示出描述空氣-燃料比和發(fā)動(dòng)機(jī)溫度對(duì)燃料乙醇估計(jì)的影響的曲線圖。
[0017]圖8示出描述對(duì)空氣-燃料比影響所修正的泵送電流信號(hào)的曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面的描述涉及一種用于根據(jù)來自諸如氧傳感器的排氣傳感器的輸出確定燃料混合物(例如乙醇和汽油)中的醇的量的方法。該排氣傳感器可以用來確定采樣氣體中的水的量，其表示在測(cè)量時(shí)的排氣中的水的量。例如，可以對(duì)該傳感器施加第一電壓，以根據(jù)預(yù)期的空氣-燃料比和實(shí)際的空氣-燃料比確定空氣-燃料比誤差。然后可以對(duì)該傳感器交替地施加第一和第二電壓，以產(chǎn)生第一和第二泵送電流(例如，傳感器輸出)。在諸如減速燃料切斷的發(fā)動(dòng)機(jī)不供燃料條件下，該傳感器的輸出可以根據(jù)該空氣-燃料比修正系數(shù)進(jìn)行修正并且用來產(chǎn)生環(huán)境濕度的指示。在發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料條件期間，該傳感器輸出可以根據(jù)該空氣燃料比修正系數(shù)進(jìn)行修正，并且與環(huán)境濕度一起用來確定與燃料混合物中的醇的量成比例的排氣中的水的量。在一個(gè)例子中，諸如火花正時(shí)和/或燃料噴射量的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)可以根據(jù)檢測(cè)的燃料中的醇的量調(diào)節(jié)。以這種方式，可以保持或改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能、燃料經(jīng)濟(jì)性、和/或排放，盡管燃料中的醇的量變化。
[0019]現(xiàn)在參考圖1，圖1示出多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)汽缸的示意圖，該發(fā)動(dòng)機(jī)10可以包括在汽車的推進(jìn)系統(tǒng)中。發(fā)動(dòng)機(jī)10可以由包括控制器12的控制系統(tǒng)和由經(jīng)由輸入裝置130來自車輛操作者132的輸入至少部分地控制。在這個(gè)例子中，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)PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室(即，汽缸)30可以包括活塞36被設(shè)置其中的燃燒室壁32。該活塞36可以連接于曲軸40以便將該活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可以經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)連接于車輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。而且，起動(dòng)器馬達(dá)可以經(jīng)由飛輪連接于曲軸40，以能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)運(yùn)行。
[0020]燃燒室30可以經(jīng)由進(jìn)氣通道42接收來自進(jìn)氣歧管44的進(jìn)氣空氣并且可以經(jīng)由排氣通道48排出燃燒的氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣通道48可以經(jīng)由各自的進(jìn)氣門52和排氣門54選擇地與燃燒室30連通。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可以包括兩個(gè)或多于兩個(gè)的進(jìn)氣門和/或兩個(gè)或多于兩個(gè)的排氣門。
[0021]在這個(gè)例子中，進(jìn)氣門52和排氣門54可以經(jīng)由相應(yīng)的凸輪致動(dòng)系統(tǒng)51和53通過凸輪致動(dòng)來控制。凸輪致動(dòng)系統(tǒng)51和53中的每一個(gè)可以包括一個(gè)或多個(gè)凸輪并且可以利用由控制器12操作的凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(shí)(VCT)、可變氣門正時(shí)(VVT)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)，以改變氣門運(yùn)行。進(jìn)氣門52和排氣門54的位置可以分別由位置傳感器55和57確定。在可替代實(shí)施例中，進(jìn)氣門52和/或排氣門54可以由電子氣門致動(dòng)控制。例如，汽缸30可以可替代地包括經(jīng)由電子氣門致動(dòng)控制的進(jìn)氣門和經(jīng)由包括CPS和/或VCT系統(tǒng)的凸輪致動(dòng)控制的排氣門。
[0022]在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10的每一個(gè)汽缸可以構(gòu)造有向其提供燃料的一個(gè)或多個(gè)燃料噴射器。作為非限制性的示例，汽缸30被示出包括一個(gè)燃料噴射器66。燃料噴射器66被示出直接連接于汽缸30，用于與從控制器12接收的信號(hào)的脈沖寬度FPW成比例將燃料直接噴射到其中。以這種方式，燃料噴射器66提供被稱為至燃燒室30的燃料的直接噴射(在下文中也叫做“DI”)。
[0023]應(yīng)當(dāng)明白，在可替代的實(shí)施例中，噴射器66可以是將燃料提供給汽缸30上游的進(jìn)氣道中的進(jìn)氣道噴射器。應(yīng)當(dāng)明白，汽缸30可以接收來自多個(gè)噴射器的燃料，例如多個(gè)進(jìn)氣道噴射器、多個(gè)直接噴射器、或其組合。
[0024]燃料系統(tǒng)172中的燃料箱可以保持具有不同燃料品質(zhì)的燃料，例如，不同的燃料成分。這些不同可以包括不同的醇含量、不同的辛烷、不同的汽化熱、不同的燃料混合物和/或其組合等。該發(fā)動(dòng)機(jī)可以利用包含諸如E85(其為大約85%的乙醇和15%的汽油)或M85(其為大約85%的甲醇和15%的汽油)的燃料混合物的醇?？商娲兀Q于由操作者供應(yīng)至燃料箱的燃料的醇含量，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以利用儲(chǔ)存在燃料箱中的其他比例的汽油和醇的混合物運(yùn)行，包括100%的汽油和100%的乙醇，以及在其之間可變的比。而且，燃料箱的燃料特性可以頻繁變化。在一個(gè)例子中，駕駛員可以一天用E85再注滿燃料箱，下一天用E10，再下一天用E50。因此，根據(jù)在再注滿時(shí)保持在該燃料箱中的燃料的水平和成分，燃料箱成分可以動(dòng)態(tài)地變化。
[0025]在燃料箱注滿中每天的變化能夠因此能夠?qū)е骂l繁改變?nèi)剂舷到y(tǒng)172中的燃料的燃料成分。因此，影響由噴射器66輸送的燃料的成分和/或燃料品質(zhì)。由噴射器66噴射的不同的燃料成分在此可以稱為燃料類型。在一個(gè)例子中，不同的燃料成分可由其研究法辛烷值(RON)等級(jí)、醇百分比、乙醇百分比等定性地描述。
[0026]應(yīng)當(dāng)明白，雖然在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過經(jīng)由直接噴射器噴射可變的燃料混合物運(yùn)行，但是在可替代的實(shí)施例中，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以利用兩個(gè)噴射器并且改變從每個(gè)噴射器的噴射的相對(duì)量運(yùn)行。還應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)利用來自諸如渦輪增壓器或機(jī)械增壓器(未示出)的升壓裝置的升壓運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，隨著可變?nèi)剂匣旌衔锏拇己康脑黾樱龎合拗瓶梢栽黾印?br> [0027]繼續(xù)參考圖1，進(jìn)氣通道42可以包括具有節(jié)流板64的節(jié)氣門62。在這個(gè)具體的例子中，節(jié)流板64的位置可以經(jīng)由提供給電動(dòng)馬達(dá)或包括有節(jié)氣門62的致動(dòng)器(一種通常被稱為電子節(jié)氣門控制(ETC)結(jié)構(gòu))的信號(hào)，由控制器12改變。以這種方式，節(jié)氣門62可以運(yùn)行，以改變提供給燃燒室30以及其他發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的進(jìn)氣空氣。節(jié)流板64的位置可以通過節(jié)氣門位置信號(hào)TP提供給控制器12。進(jìn)氣通道42可以包括質(zhì)量空氣流傳感器120和歧管空氣壓力傳感器122，用于提供相應(yīng)的信號(hào)MAF和MAP至控制器12。
[0028]在選擇的運(yùn)行模式下，點(diǎn)火系統(tǒng)88響應(yīng)來自控制器12的火花提前信號(hào)SA經(jīng)由火花塞92提供點(diǎn)火火花至燃燒室30。雖然火花點(diǎn)火部件被示出，但是在一些實(shí)施例中，燃燒室30或發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)或多個(gè)其他的燃燒室可以以壓縮點(diǎn)火模式運(yùn)行，具有或不具有點(diǎn)火火花。
[0029]排氣傳感器126被示出連接于排放控制裝置70上游的排氣通道48。傳感器126可以是用于提供排氣空氣/燃料比的指示的任何合適的傳感器，例如線性氧傳感器或UEGO (通用或?qū)捰蚺艢庋?、雙態(tài)氧傳感器或EG0、HEG0(加熱的EGO) >NOx,HC或CO傳感器。排放控制裝置70被示出在排氣傳感器126的下游沿排氣通道48布置。裝置70可以是三元催化劑(TWC)、Ν0χ捕集器、各種其他的排放控制裝置或其組合。在一些實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行期間，排放控制裝置70可以通過在特定的空氣/燃料比內(nèi)運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)汽缸周期性地重置。
[0030]而且，在所公開的實(shí)施例中，排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)可以經(jīng)由EGR通道140將希望的排氣部分從排氣通道48路由至進(jìn)氣通道44。提供給進(jìn)氣通道44的EGR的量可以經(jīng)由EGR閥142由控制器12改變。而且，EGR傳感器144可以布置在EGR通道內(nèi)并且可以提供該排氣的壓力、溫度、以及濃度中的一個(gè)或多個(gè)指示。在一些條件下，EGR系統(tǒng)可以用來調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的空氣和燃料混合物的溫度，因此在一些燃燒模式期間提供控制點(diǎn)火正時(shí)的方法。而且，在一些條件期間，一部分燃燒氣體可以通過控制排氣氣門正時(shí)，例如通過控制可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)，保持或捕獲在燃燒室中。
[0031]控制器12在圖1中被示出為微型計(jì)算機(jī)，包括:微處理器單元(CPU) 102、輸入/輸出端口(I/o) 104、在這個(gè)具體的例子中示為只讀存儲(chǔ)器(ROM)芯片106的用于可執(zhí)行的程序和校正值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 108、?；畲鎯?chǔ)器(KAM) 110和數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可以接收來自連接于發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器的各種信號(hào)，除了上面提到的那些信號(hào)之外，還包括:從質(zhì)量空氣流傳感器120引入的質(zhì)量空氣流(MAF)的測(cè)量；來自連接于冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度(ECT);來自連接于曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118 (或其他類型)的表面點(diǎn)火感測(cè)信號(hào)(PIP);來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP);以及來自傳感器122的絕對(duì)歧管壓力信號(hào)MAP。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)RPM可以通過控制器12從信號(hào)PIP產(chǎn)生。
[0032]存儲(chǔ)介質(zhì)只讀存儲(chǔ)器106可以利用計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)以及參與但未具體列出的其他變量編程，該計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)表示用于執(zhí)行下面描述的方法由處理器102可執(zhí)行的指令。
[0033]如上所述，圖1只示出多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)汽缸，并且每一個(gè)汽缸可以同樣包括其自己的一套進(jìn)氣門/排氣門、燃料噴射器、火花塞等。
[0034]其次，圖2示出構(gòu)造成測(cè)量排氣流中的氧(O2)的濃度的UEGO傳感器200的示范性實(shí)施例的示意圖。例如，傳感器200可以操作為圖1的UEGO傳感器。傳感器200包括以堆疊結(jié)構(gòu)設(shè)置的一種或多種陶瓷材料的多層。在圖2的實(shí)施例中，五個(gè)陶瓷層被示為層201、202、203、204和205。這些層包括能夠傳導(dǎo)離子氧的一層或多層固體電解質(zhì)。合適的固體電解質(zhì)的例子包括，但不限于，鋯氧化物的材料。而且，在一些實(shí)施例中，加熱器207可以與各層以熱連通的方式設(shè)置以增加各層的離子傳導(dǎo)性。雖然示出UEGO傳感器由五個(gè)陶瓷層形成，但是應(yīng)當(dāng)明白，UEGO傳感器可以包括其他合適數(shù)目的陶瓷層。
[0035]層202包括形成擴(kuò)散路徑210的材料或多種材料。擴(kuò)散路徑210構(gòu)造成經(jīng)由擴(kuò)散將排氣引入第一內(nèi)腔222中。擴(kuò)散路徑210可以構(gòu)造成允許排氣的一種或多種成分，包括但不限于希望的被分析物(例如，O2)擴(kuò)散到內(nèi)腔222中，其擴(kuò)散速率是比被分析物能夠被泵送電極對(duì)212和214泵送進(jìn)或泵送出的速率更受限制的速率。以這種方式，在第一內(nèi)腔222中能夠獲得O2的化學(xué)計(jì)量比水平。
[0036]傳感器200還包括被層203與第一內(nèi)腔222分開的在層204內(nèi)的第二內(nèi)腔224。該第二內(nèi)腔224經(jīng)配置以保持等于化學(xué)計(jì)量比條件的恒定的氧局部壓力，例如，存在于第二內(nèi)腔224中的氧水平等于空氣-燃料比是化學(xué)計(jì)量比的情況下排氣具有的氧的水平。第二內(nèi)腔224中的氧濃度通過泵送電壓Vct保持不變。此處，第二內(nèi)腔224可以被稱為基準(zhǔn)室。
[0037]一對(duì)感測(cè)電極216和218以與第一內(nèi)腔222和基準(zhǔn)室224連通的方式設(shè)置。感測(cè)電極對(duì)216和218檢測(cè)由于排氣中的氧濃度高于或低于化學(xué)計(jì)量比水平而導(dǎo)致在第一內(nèi)腔222和基準(zhǔn)室224之間形成濃度梯度。高氧濃度可以由稀排氣混合物引起，而低氧濃度可以由濃混合物引起。
[0038]一對(duì)泵送電極212和214以與內(nèi)腔222連通的方式設(shè)置，并且構(gòu)造成電化學(xué)地泵送從內(nèi)腔222通過層201并且從傳感器200出來的所選擇的氣體組分(例如，O2)?？商娲?，該對(duì)泵送電極212和214可以構(gòu)造成電化學(xué)地泵送選擇的氣體通過層201并且進(jìn)入內(nèi)腔222中。在這里，泵送電極對(duì)212和214可以被稱為O2泵送室。
[0039]電極212、214、216和218可以由各種合適的材料制成。在一些實(shí)施例中，電極212、214,216和218可以至少部分地用促使分子氧分解的材料制成。這種材料的例子包括但不限于，包含鉬和/或金的電極。
[0040]將氧電化學(xué)地從內(nèi)腔222泵送出或泵送至內(nèi)腔222中包括在泵送電極對(duì)212和214兩端施加電壓Vp。施加于O2泵送室的泵送電壓Vp將氧泵送到第一內(nèi)腔222或是從第一內(nèi)腔222泵送出，以便保持腔泵送室中的氧的化學(xué)計(jì)量比水平。產(chǎn)生的泵送電流Ip與排氣中的氧的濃度成比例?？刂葡到y(tǒng)(圖2未示出)產(chǎn)生泵送電流信號(hào)Ip，其作為將化學(xué)計(jì)量比水平維持在第一內(nèi)腔222內(nèi)所要求的施加的泵送電壓Vp的密度的函數(shù)。因此，稀混合物將使氧從內(nèi)腔222泵送出，而濃混合物使氧被泵送到內(nèi)腔222。
[0041]應(yīng)當(dāng)明白，這里所描述的UEGO傳感器僅是UEGO傳感器的示范性實(shí)施例，并且在UEGO傳感器的其他實(shí)施例可以具有附加的和/或可替代的特征和/或設(shè)計(jì)。
[0042]如下面詳細(xì)說明的，圖2的UEGO傳感器能夠有利地用來估計(jì)在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的燃料中的醇的量以及環(huán)境濕度。具體地，在兩個(gè)不同的基準(zhǔn)電壓處由該傳感器輸出的泵送電流的變化(Λ Ip)用來確定來自水和/或CO2分解的氧的量。但是，發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到排氣空氣-燃料比改變?cè)摝?Ip信號(hào)。這使得難以精確地確定該Λ Ip信號(hào)和排氣中的水的量之間的關(guān)系。
[0043]圖7示出描述空氣-燃料比對(duì)燃料乙醇估計(jì)的影響的曲線圖700。曲線702-706中的每一個(gè)示出由該傳感器輸出的泵送電流和燃燒的燃料的乙醇含量之間的關(guān)系。曲線704以近似化學(xué)計(jì)量空氣-燃料比示出該關(guān)系，而曲線702以稀空氣-燃料比示出該關(guān)系，曲線706以濃空氣-燃料比示出該關(guān)系。當(dāng)排氣空氣-燃料比的變濃超過化學(xué)計(jì)量比時(shí)，對(duì)于給定的燃料乙醇濃度由該傳感器輸出的泵送電流減少。如果利用未修正的泵送電流，估計(jì)的乙醇濃度將高于實(shí)際存在的濃度。例如，當(dāng)用乙醇燃料Ε45運(yùn)行時(shí)，該Λ Ip預(yù)期小于用Ε55運(yùn)行的Λ Ip。但是，在存在濃排氣空氣-燃料比時(shí)，在E45的情況下估計(jì)的Λ Ip可以高于Ε55的Λ Ip。因此，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，通過獲知實(shí)際的空氣-燃料比并且空氣-燃料比對(duì)目標(biāo)空氣-燃料比或閾值空氣-燃料比的變化(例如，與化學(xué)計(jì)量比的差)能夠確定更精確的Λ Ιρ，并且能夠更可靠地進(jìn)行乙醇(或濕度)估計(jì)。
[0044]圖3-5示出圖示說明用于包括排氣傳感器(例如參考圖2所示描述的排氣傳感器200)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的程序的流程圖。具體地，圖3示出用于獲知空氣-燃料比修正系數(shù)的程序。圖4示出用于利用排氣傳感器精確地估計(jì)燃料中的醇的量以及環(huán)境濕度，同時(shí)根據(jù)在圖3中獲知的空氣-燃料比修正系數(shù)對(duì)空氣-燃料比變化的影響進(jìn)行修正的程序。例如，在第一發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料條件下，施加第一電壓，使得可以從該排氣傳感器輸出獲知空氣-燃料比修正系數(shù)。在第一供燃料條件之后的第二發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料條件下，對(duì)該傳感器順序地施加第一和第二電壓并且修正該傳感器的輸出，使得能夠根據(jù)該傳感器確定燃料醇含量。最后，在第三發(fā)動(dòng)機(jī)不供燃料條件下，交替地施加第一和第二電壓并且修正該傳感器輸出，使得能夠根據(jù)該傳感器確定環(huán)境濕度。圖5示出用于根據(jù)估計(jì)的環(huán)境濕度的量和來自該排氣傳感器的燃料醇含量的量控制發(fā)動(dòng)機(jī)的程序。通過確定空氣-燃料比修正系數(shù)(例如，空氣-燃料比傳感器的誤差)并且將它施加于排氣傳感器輸出，可以更精確地估計(jì)環(huán)境濕度和燃料醇含量，使得可以更精確地控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。
[0045]繼續(xù)圖3，圖3示出圖示說明用于獲知空氣-燃料比修正系數(shù)的程序300的流程圖。具體地，程序300在發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料條件下獲知預(yù)期的空氣-燃料比和實(shí)際的空氣-燃料比之間的誤差。例如，預(yù)期的空氣-燃料比根據(jù)運(yùn)行參數(shù)來確定，而實(shí)際的空氣-燃料比根據(jù)排氣傳感器(例如上所述參考圖2所描述的通用排氣氧傳感器200)來確定。
[0046]在310處，確定發(fā)動(dòng)機(jī)工況。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)工況可以包括但不限于空氣-燃料比、進(jìn)入燃燒室的EGR的量、以及供燃料條件。
[0047]一旦確定工況，程序300繼續(xù)到312，在312處，該預(yù)期的空氣-燃料比以開環(huán)方式計(jì)算。例如，該預(yù)期的空氣-燃料比可以根據(jù)諸如燃料噴射和空氣流量的運(yùn)行參數(shù)來計(jì)算。
[0048]在314處，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否在供燃料條件下。例如，如果燃料輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)的至少的一個(gè)汽缸可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)是在供燃料條件下。如果確定發(fā)動(dòng)機(jī)不是在供燃料條件下(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)在不供燃料條件下)，則程序結(jié)束。
[0049]另一方面，如果確定發(fā)動(dòng)機(jī)在供燃料條件下，該程序進(jìn)行到316并且第一泵送電壓(V1)施加于排氣傳感器的氧泵送室。第一電壓的施加以第一泵送電流的形式產(chǎn)生該傳感器的輸出，該第一泵送電流表不該米樣氣體中的氧的量。在這個(gè)例子中，由于燃料噴射至發(fā)動(dòng)機(jī)并且進(jìn)行燃燒，該第一泵送電流可以表示排氣中的氧的量。因此，在318處，根據(jù)該傳感器輸出(例如，響應(yīng)于施加第一泵送電壓)確定實(shí)際的空氣-燃料比。
[0050]一旦確定實(shí)際的空氣-燃料比，在320處，根據(jù)該預(yù)期的空氣-燃料比(在312處確定的)和實(shí)際的空氣-燃料比(在318處確定的)之間的差確定該修正系數(shù)。
[0051]以這種方式，可以確定空氣-燃料比修正系數(shù)。因此，如參考圖4所詳細(xì)描述的，可以精確地確定排氣水含量和燃料醇含量的估計(jì)，而不要求將空氣-燃料比精確地控制到目標(biāo)值。
[0052]繼續(xù)到圖4,圖4示出圖示說明用于排氣傳感器(例如在圖2中所示的UEGO傳感器200)的估計(jì)程序400的流程圖。具體地，根據(jù)在選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料條件期間，對(duì)該傳感器的泵送室施加的電壓，并且還根據(jù)如上參考圖3所描述的計(jì)算的空氣-燃料比修正系數(shù),程序400確定噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料中的醇的量，并且因此確定燃料類型。
[0053]在程序400的410處，確定發(fā)動(dòng)機(jī)工況。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)工況可以包括但不限于空氣-燃料比、進(jìn)入燃燒室的EGR的量以及供燃料條件。
[0054]一旦確定發(fā)動(dòng)機(jī)工況，程序400繼續(xù)到412，在412處，確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否在不供燃料條件下。不供燃料條件包括車輛減速條件和燃料供給被中斷但是發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并且至少一個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門正在運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)工況；因此，空氣流過一個(gè)或多個(gè)汽缸，但是燃料不被噴射至汽缸。在不供燃料條件下，不進(jìn)行燃燒并且環(huán)境空氣可以通過汽缸從進(jìn)氣裝置移動(dòng)到排氣裝置。以這種方式，傳感器，例如UEGO傳感器，可以接收環(huán)境空氣，可以執(zhí)行在傳感器上諸如環(huán)境濕度檢測(cè)的測(cè)量。
[0055]正如所指出的，不供燃料條件可以包括，例如，減速燃料切斷(DFSO)。DFSO響應(yīng)于操作者踏板(例如，響應(yīng)駕駛員不給油并且其中車輛加速大于閾值量)。在行駛周期期間可以重復(fù)地發(fā)生DFSO條件，并且因此在整個(gè)行駛周期，例如在每個(gè)DFSO事件期間，可以產(chǎn)生環(huán)境濕度的許多指示。因此，燃料類型可以根據(jù)排氣中的水的量精確地確定，盡管在行駛周期之間或甚至在相同的行駛周期期間濕度的波動(dòng)。
[0056]繼續(xù)參考圖4，如果確定發(fā)動(dòng)機(jī)在不供燃料條件下，例如，DFS0，程序400繼續(xù)到414，在414處，對(duì)排氣傳感器的氧泵送室施加第一泵送電壓(V1)并且接收第一泵送電流(Ipl)。該第一泵送電壓可以具有值，使得氧從該室泵送，但是足夠低，使得諸如H20(例如，水)的氧的化合物不被分解(例如，V1 = 450mV) ο第一電壓的施加以第一泵送電流(Ipl)的形式產(chǎn)生該傳感器的輸出，該第一泵送電流表示采樣氣體中的氧的量。在這個(gè)例子中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)在不供燃料條件下，氧的量可以對(duì)應(yīng)于車輛周圍的新鮮空氣中的氧的量。
[0057]一旦氧的量被確定，程序400進(jìn)行到416，在416處，對(duì)排氣傳感器的氧泵送室施加第二泵送電壓(V2)并且接收第二泵送電流(Ip2)。該第二電壓可以大于施加至傳感器的第一電壓。具體地，該第二電壓可以具有足夠高的值以分解希望的氧化合物。例如，該第二電壓可以足夠高，以將H2O分子分解成氫和氧(例如，V2 = 1.1V)。第二電壓的施加產(chǎn)生第二泵送電流(Ip2)，該第二泵送電流表示采樣氣體中的氧和水的量。應(yīng)當(dāng)理解，這里所用的術(shù)語“氧和水的量”中的“7jC”是指來自采樣氣體中的分解的H2O分子的氧的量。
[0058]在417處，第一泵送電流和第二泵送電流利用獲知的空氣-燃料比修正系數(shù)修正。例如，獲知的空氣-燃料比修正系數(shù)可以在如上參考圖3所描述的程序300的320處確定。
[0059]環(huán)境濕度(例如，車輛周圍的新鮮空氣的絕對(duì)濕度)可以根據(jù)第一泵送電流、第二泵送電流和空氣-燃料比修正系數(shù)在程序400的418處確定。例如，第一泵送電流可以從第二泵送電流中被減去以獲得表示來自該采樣氣體中的分解的水分子(例如，水的量)的氧的量的值。該值可以與環(huán)境濕度成比例。然后該環(huán)境濕度值可以根據(jù)空氣-燃料比修正系數(shù)修正。
[0060]另一方面，如果確定發(fā)動(dòng)機(jī)不在不供燃料條件下，圖4的程序400移動(dòng)到420，在420處，確定根據(jù)該傳感器的反饋空氣-燃料比控制或由該傳感器進(jìn)行的醇檢測(cè)是否是希望的或有待進(jìn)行。該選擇可以基于工況，例如自上次醇確定的一段時(shí)間，或是否能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)空氣-燃料比控制。例如，如果不能實(shí)現(xiàn)反饋空氣-燃料比控制，該程序可以繼續(xù)確定醇含量，反之如果反饋空氣-燃料比控制被命令或能夠?qū)崿F(xiàn)，該程序可以繼續(xù)進(jìn)行這種反饋空氣-燃料比控制(而不確定醇含量)。
[0061]此外，在可替代的實(shí)施例中，甚至在反饋空氣-燃料比控制有待執(zhí)行時(shí)，第一氧傳感器(例如，第一 UEGO傳感器)可以用于反饋控制，并且第二氧傳感器(例如，第二 UEGO傳感器)可以用于確定燃料醇含量。例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)具有兩個(gè)汽缸組，每個(gè)具有排氣UEGO傳感器，在傳感器至少指示兩組的空氣-燃料比的假定下，一個(gè)UEGO傳感器可以用來控制每組的空氣-燃料比(即使該傳感器不經(jīng)受來自其中一組的排氣)，而另一組的UEGO被運(yùn)行以確定燃料醇含量?？商娲?，第一 UEGO傳感器可以在相同排氣流中的第二 UEGO傳感器的上游。再次，發(fā)動(dòng)機(jī)空氣-燃料比可以通過根據(jù)該上游UEGO調(diào)節(jié)燃料噴射來控制，并且該下游UEGO可以用來測(cè)量燃料醇含量。因此，在一個(gè)例子中，可以提供一種用于具有第一和第二 UEGO傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中在選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料條件期間，對(duì)第一 UEGO傳感器交替施加第一和第二電壓(并且燃料醇含量根據(jù)由該第一和第二電壓引起的該傳感器的輸出來確定)，并且同時(shí)，調(diào)節(jié)到發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料噴射以根據(jù)來自第二 UEGO傳感器的反饋保持希望的空氣-燃料比。于是這種運(yùn)行可以在第一和第二 UEGO傳感器之間轉(zhuǎn)換以便監(jiān)控燃料醇含量的合適的確定是否已經(jīng)達(dá)到，并且因此監(jiān)控第一和/或第二 UEGO傳感器確定燃料醇含量的性能。
[0062]返回到圖4，如果確定反饋控制是希望的，則程序400移動(dòng)到436并且傳感器被操作為氧(例如，O2)傳感器，以確定排氣的氧濃度和/或空氣-燃料比并且該程序結(jié)束。
[0063]如果醇檢測(cè)是希望的，則程序400進(jìn)行到422，在422處，確定排氣再循環(huán)(EGR)閥是否是打開的。如果確定EGR閥是打開的，程序400移動(dòng)至424，在424處，EGR閥關(guān)閉。一旦在422處EGR閥是關(guān)閉的或確定EGR閥在422處關(guān)閉，并且因此進(jìn)入燃燒室中的EGR的量基本為零，則程序400進(jìn)行到426，在426處，對(duì)排氣傳感器施加第一泵送電壓(V1)并且接收第一泵送電流(Ipl)。正如在414處，該第一泵送電壓可以從氧泵送室泵送氧，但是可以具有足夠低的值(例如，V1 = 450mV)，因此不分解該泵送室中的水分子(例如，H2O)。在一些例子中，在426處對(duì)傳感器施加的第一泵送電壓可以與在414處對(duì)傳感器施加的第一泵送電壓相同。當(dāng)?shù)谝浑妷菏┘佑诒盟褪視r(shí)，產(chǎn)生第一泵送電流(Ipl)。在這個(gè)例子中，由于燃料噴射至發(fā)動(dòng)機(jī)中并且進(jìn)行燃燒，因此第一泵送電流可以表示排氣中的氧的量。
[0064]在程序400的428處，第二泵送電壓(V2)施加于排氣傳感器的泵送室并且第二泵送電流(Ip2)被接收。如上，該第二泵送電壓可以高于第一泵送電壓，并且第二電壓可以足夠高以分解諸如水分子的氧化合物。在氧泵送室兩端施加第二泵送電壓產(chǎn)生第二泵送電流(Ip2)。該第二泵送電流可以表示采樣氣體中的氧和水的量(例如，已經(jīng)存在于采樣氣體中的氧加當(dāng)施加第二泵送電壓時(shí)來自分解的水分子的氧)。
[0065]在430處，第一泵送電流和第二泵送電流利用獲知的空氣-燃料比修正系數(shù)修正。例如，該獲知的空氣-燃料比修正系數(shù)可以在如上參考圖3所描述的程序300的320處確定。
[0066]—旦產(chǎn)生第一和第二泵送電流,米樣氣體中的水的量可以在圖4的程序400的432處確定。例如，第一泵送電流可以從第二泵送電流中減去，并且然后根據(jù)該空氣-燃料比修正系數(shù)來修正以確定對(duì)應(yīng)于水的量的值。
[0067]最后，燃料中的醇的量并且因此燃料類型可以在434處確定。例如，排氣中的水的量可以與噴射至發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料中的醇的量(例如，乙醇的百分比)成比例。由于環(huán)境濕度也可以有助于排氣中的水的量，因此在418處確定的環(huán)境濕度可以從在430處確定的水的量減去。在一些實(shí)施例中，接收來自傳感器的通信的控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括用于確定醇的量的指令。例如，圖6中的曲線圖600示出燃燒之后的水(例如，排氣中的水的百分比)和燃料中的乙醇的百分比之間的關(guān)系的示例，該關(guān)系可以例如以查找表的形式存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中。曲線圖600的實(shí)線曲線606示出當(dāng)存在零環(huán)境濕度時(shí)的排氣中的水的百分比。該虛線曲線604和虛線/點(diǎn)劃線曲線602分別示出由于環(huán)境濕度而存在0.5摩爾％和3.5摩爾％的水時(shí)排氣中的水的百分比。如在曲線圖600所示出的，當(dāng)燃料中的乙醇的量增加時(shí)，排氣中的水的量增加。
[0068]因此，根據(jù)響應(yīng)于在發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料和不供燃料條件期間順序地施加于排氣傳感器的氧泵送室的電壓所產(chǎn)生的傳感器輸出(例如，泵送電流)和空氣-燃料比修正系數(shù)，可以確定排氣中的水的量。以這種方式，能夠確定燃料中的醇的量(例如，百分比乙醇)的精確指示。而且，如下將詳細(xì)描述的，一旦燃料類型被確定，可以調(diào)節(jié)各種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，以保持發(fā)動(dòng)機(jī)和/或排放效率。
[0069]現(xiàn)在參考圖5，圖5示出用于根據(jù)噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料中的醇的量調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)的總的控制程序500的流程圖。具體地，對(duì)應(yīng)于燃料中醇的量的變化可以調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)。例如，包含不同醇的量的燃料可以具有不同的性質(zhì)，例如，粘滯性、辛烷值、潛在的汽化焓等。因此，如果不調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)合適的運(yùn)行參數(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)性能、燃料經(jīng)濟(jì)性、和/或排放可能變差。
[0070]在程序500的510處，確定發(fā)動(dòng)機(jī)工況。發(fā)動(dòng)機(jī)工況可以包括，例如，空氣-燃料t匕、燃料噴射正時(shí)和火花正時(shí)。例如，對(duì)于變化的類型為化學(xué)計(jì)量比的空氣與燃料之比可以改變(例如，對(duì)于汽油為14.7，對(duì)于E85為9.76)并且根據(jù)燃料類型可以需要調(diào)節(jié)燃料噴射正時(shí)和火花正時(shí)。
[0071]一旦確定工況，在程序500的512處確定更新的燃料混合物中的醇的量和環(huán)境濕度。如上所描述的，燃料類型可以根據(jù)來自諸如UEGO傳感器的排氣傳感器的輸出確定。在知道燃料類型之后，程序500進(jìn)行到514，在514處，在選擇的工況下，例如冷啟動(dòng)或瞬時(shí)供燃料條件，根據(jù)燃料中的醇的量調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)希望的運(yùn)行參數(shù)。例如，根據(jù)燃料中的醇的量，該系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)化學(xué)計(jì)量空氣-燃料比。而且，可以根據(jù)燃料中的醇的量調(diào)節(jié)反饋空氣-燃料比控制增益。還有，可以根據(jù)燃料中的醇的量調(diào)節(jié)在冷啟動(dòng)期間的希望的空氣-燃料比。還有，根據(jù)燃料中的醇的量可以調(diào)節(jié)火花角度(例如火花延遲)和/或升壓水平。
[0072]在一些實(shí)施例中，例如，可以調(diào)節(jié)在一個(gè)或多個(gè)汽缸中的燃料噴射的正時(shí)和/或量。例如，如果確定在冷啟動(dòng)條件期間燃料中醇的量增加(例如從10%乙醇到30%乙醇)，可以增加噴射至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的量。
[0073]作為另一個(gè)例子，根據(jù)所檢測(cè)的燃料中的醇的量可以調(diào)節(jié)火花正時(shí)。例如，如果所檢測(cè)的醇百分比低于先前檢測(cè)的醇百分比(例如，從85 %乙醇到50 %乙醇)，可以延遲火花正時(shí)以便實(shí)現(xiàn)較聞的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出或升壓，而沒有爆震。
[0074]因此，在選擇的工況期間可以根據(jù)噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的所檢測(cè)的燃料中的醇的量調(diào)節(jié)各種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)。以這種方式，可以保持或改善發(fā)動(dòng)機(jī)和/或排放效率以及燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0075]圖8示出描述對(duì)空氣-燃料比影響修正的泵送電流信號(hào)的曲線圖800。曲線802不出響應(yīng)于第一電壓(V1)的施加第一未修正的泵送電流,而曲線804不出響應(yīng)于第二電壓(V2)的施加第二未修正的泵送電流。虛線曲線806示出根據(jù)空氣-燃料比修正系數(shù)修正的第一泵送電流。虛線曲線808示出根據(jù)空氣-燃料比修正系數(shù)修正的第二泵送電流。如曲線圖800所示，泵送電流可以通過空氣-燃料比修正系數(shù)調(diào)節(jié)，使得泵送電流具有精確的值，即使空氣-燃料比不同于預(yù)期的值。
[0076]以這種方式，可以改善排氣水含量估計(jì)和燃料醇含量確定的精度而不要求估計(jì)期間的大量的空氣-燃料比控制。通過確定在排氣水含量估計(jì)時(shí)存在的排氣空氣-燃料比，并且根據(jù)排氣空氣-燃料比與目標(biāo)的或標(biāo)定的空氣-燃料比之間的差，修正排氣氧傳感器輸出，能夠?qū)е孪』驖獾呐艢鈱?duì)傳感器測(cè)量的影響。因此，在氧傳感器運(yùn)行之前或運(yùn)行期間，這減少對(duì)精確控制空氣-燃料比到目標(biāo)值的需要，并且允許進(jìn)行水估計(jì)而不要求有待完成的燃料適應(yīng)。通過利用同樣的排氣傳感器測(cè)量實(shí)際的空氣-燃料比以及濕度和醇含量，能夠?qū)崿F(xiàn)部件減少益處。
[0077]應(yīng)當(dāng)指出，這里包括的示范性控制和估計(jì)程序可以與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一起使用。這里描述的具體的程序可以表示任何數(shù)目處理策略中的一個(gè)或多個(gè)，例如事件驅(qū)動(dòng)的、中斷驅(qū)動(dòng)的、多任務(wù)的、多線程的等。因此，所示的各種動(dòng)作、操作或功能可以以所示的順序進(jìn)行、同時(shí)進(jìn)行、或在一些情況下可以省略的進(jìn)行。同樣，為了實(shí)現(xiàn)這里所述的示例性實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)，處理的次序不是必須要求的，而是為了容易示出和描述而提供。一個(gè)或多個(gè)所示的動(dòng)作或功能取決于所用的特定策略可以重復(fù)地進(jìn)行。而且，所述的動(dòng)作可以圖示地表示被編入發(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)中的代碼。
[0078]應(yīng)當(dāng)明白，本文所公開的結(jié)構(gòu)和程序在本質(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多變化是可能的。例如，上述技術(shù)可以應(yīng)用于V-6、1-4、I_6、V-12、對(duì)置4缸以及其他發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本公開的主題包括本文所公開的各種系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)、以及其他特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。
[0079]下面的權(quán)利要求具體指出認(rèn)為新穎的和非顯而易見的一些組合和子組合。這些權(quán)利要求可能涉及“一種”要素或“第一”要素或其等同物。這些權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)理解為包括一個(gè)或多個(gè)這種要素的組合，既不要求也不排除兩個(gè)或更多個(gè)這種要素。所公開的特征、功能、要素和/或性質(zhì)的其他組合或子組合可以通過修改本權(quán)利要求或在本申請(qǐng)和相關(guān)申請(qǐng)通過新權(quán)利要求的提交來要求保護(hù)。
[0080]這些權(quán)利要求，比原權(quán)利要求在范圍上無論是更寬、更窄、相等或不同都被認(rèn)為包含在本公開的主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，其包括， 在第一發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料條件期間， 對(duì)排氣傳感器施加第一電壓；以及 根據(jù)傳感器輸出獲知空氣-燃料比修正系數(shù)；以及 在所述第一供燃料條件之后的第二發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料條件期間， 在對(duì)所述傳感器施加第一電壓和施加第二電壓之間交替；以及 根據(jù)在所述第一和第二電壓處的傳感器輸出和獲知的修正系數(shù)估計(jì)噴射的燃料醇含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中獲知所述修正系數(shù)包括根據(jù)預(yù)期的空氣-燃料比和實(shí)際的空氣-燃料比之間的差獲知所述修正系數(shù)，所述實(shí)際的空氣-燃料比基于所述傳感器輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一電壓小于所述第二電壓，并且所述第二電壓分解水分子，而所述第一電壓不分解水分子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在所述第一和第二電壓處的傳感器輸出包括響應(yīng)于施加所述第一電壓產(chǎn)生的第一泵送電流和響應(yīng)于施加所述第二電壓產(chǎn)生的第二泵送電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第一泵送電流表示氧的量而所述第二泵送電流表示氧和水的量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述水的量與噴射至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料中的醇的量成比例，并且所述醇的量是乙醇的百分比。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:在所述第一條件之后的第三發(fā)動(dòng)機(jī)不供燃料條件期間，在對(duì)所述傳感器施加所述第一電壓和施加所述第二電壓之間交替，并且根據(jù)在所述第一和第二電壓處的所述傳感器輸出和獲知的修正系數(shù)產(chǎn)生環(huán)境濕度的指示。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第三發(fā)動(dòng)機(jī)不供燃料條件包括減速燃料切斷，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門是打開的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述排氣傳感器是通用排氣氧傳感器。
10.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其包括: 在供燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間，對(duì)排氣傳感器施加第一較低的電壓，以獲知預(yù)期的空氣-燃料比和實(shí)際的空氣-燃料比之間的誤差； 在獲知所述誤差之后， 在供燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間，對(duì)所述傳感器順序地施加所述第一電壓和第二較高的電壓中的每一個(gè)； 根據(jù)獲知的誤差修正在所述第一和第二電壓處的傳感器輸出；以及 根據(jù)所述修正的傳感器輸出估計(jì)燃燒的燃料的乙醇含量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中修正傳感器輸出包括用獲知的誤差響應(yīng)于所述第一電壓的施加修正由所述傳感器輸出的第一泵送電流，以及用獲知的誤差響應(yīng)于所述第二電壓的施加修正由所述傳感器輸出的第二泵送電流。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中估計(jì)乙醇含量包括根據(jù)所述修正的第一泵送電流和所述修正的第二泵送電流之間的差估計(jì)輸送的燃料的水含量，并且根據(jù)所述估計(jì)的水含量推知所述燃料的所述乙醇含量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括，在不供燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間，對(duì)所述排氣傳感器順序地施加所述第一和第二電壓中的每一個(gè)；根據(jù)所述獲知的誤差修正在所述第一和第二電壓處的傳感器輸出；并且根據(jù)所述修正的傳感器輸出估計(jì)環(huán)境濕度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括，根據(jù)所述估計(jì)的環(huán)境濕度和所述估計(jì)的燃料醇含量中的一個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)EGR流。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中施加所述第一電壓以獲知誤差包括根據(jù)燃料噴射和空氣流量開環(huán)計(jì)算所述預(yù)期的空氣-燃料比，根據(jù)當(dāng)施加所述第一電壓的所述傳感器的輸出測(cè)量所述實(shí)際的空氣-燃料比，并且根據(jù)所述預(yù)期的空氣燃料比和所述實(shí)際的空氣-燃料比之間的差獲知誤差。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中當(dāng)施加所述第一電壓時(shí)的所述傳感器的所述輸出是傳感器泵送電流。
17.一種用于控制彈性燃料車輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 包含排氣氧傳感器的排氣歧管；和 包含計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的控制器，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包含指令，其用于: 在選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料條件期間， 對(duì)所述傳感器施加第一較低的電壓并且接收來自所述傳感器輸出的第一泵送電流，所述第一泵送電流表示氧的量； 根據(jù)所述第一泵送電流估計(jì)排氣空氣-燃料比； 根據(jù)相對(duì)于預(yù)期的空氣-燃料比的所述估計(jì)的排氣空氣-燃料比獲知修正系數(shù)； 在所述獲知之后， 對(duì)所述傳感器施加第二較高的電壓并且接收來自所述傳感器輸出的第二泵送電流，所述第二泵送電流表示氧和水的量；并且根據(jù)所述第一和第二泵送電流和所述修正系數(shù)確定在所述發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的燃料中的乙醇的量。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述確定包括將所述修正系數(shù)應(yīng)用于由所述傳感器輸出的所述第一和第二泵送電流中的每一個(gè)，并且根據(jù)所述修正的第一和第二泵送電流之間的差計(jì)算所述乙醇的量。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述控制器還包括用于根據(jù)環(huán)境濕度修正在所述發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的燃料中的所述乙醇的量的指令，所述環(huán)境濕度根據(jù)在發(fā)動(dòng)機(jī)不供燃料條件期間當(dāng)施加所述第一電壓時(shí)所述傳感器的輸出。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述控制器還包括指令，其用于，根據(jù)所述燃料中的所述乙醇的量和所述環(huán)境濕度調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)包括EGR流、火花正時(shí)和燃料噴射量中的一個(gè)或多個(gè)。
【文檔編號(hào)】F02D45/00GK104421032SQ201410413532
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】G·蘇尼拉, R·E·索蒂斯, D·A·馬克德 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司