本說(shuō)明書總體涉及用于通過有策略性地利用從增壓空氣冷卻器收集的車載冷凝水來(lái)控制車輛發(fā)動(dòng)機(jī)以提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率的方法。

背景技術(shù)：

尺寸減小和升壓是滿足對(duì)更高效的車輛的增加的需求的方法。渦輪增壓的和機(jī)械增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)可被配置成壓縮進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)境空氣，以便增加動(dòng)力?？諝獾膲嚎s可引起空氣溫度的增加，因此可利用增壓空氣冷卻器(CAC)，以冷卻加熱的空氣，從而增加其密度，并且進(jìn)一步增加發(fā)動(dòng)機(jī)的潛在功率。當(dāng)環(huán)境空氣溫度降低時(shí)，或者在潮濕的或下雨的天氣條件期間，冷凝物可在CAC中形成，其中進(jìn)氣空氣被冷卻到水露點(diǎn)之下。低壓(LP)EGR回路的添加附加地增加CAC中的水蒸汽含量，因此使冷凝更有可能。由于CAC的幾何形狀和較低的空氣速度，大量的水不與空氣一起被運(yùn)送，并且被保持在CAC中。冷凝物可聚集在CAC的底部，或者在內(nèi)部通路和冷卻紊流器中。被保持在CAC中的水可引起一些問題，諸如凍結(jié)損傷以及CAC效率的減小。另外，在某些氣流條件下，冷凝物可排出CAC，并且作為水滴進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管。如果發(fā)動(dòng)機(jī)吸入太多冷凝物，則發(fā)動(dòng)機(jī)失火和/或燃燒不穩(wěn)定可發(fā)生。

Palm在美國(guó)專利No.20110094219 A1中示出解決CAC中冷凝物形成的一個(gè)方法。其中，從冷卻器排放的冷凝物被收集在耦接到冷卻器的出口管中的彎曲部的外表面的冷凝閥(condensation trap)中，使得冷凝物可被儲(chǔ)存，然后釋放到進(jìn)氣歧管。但是，本文發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這種系統(tǒng)的潛在問題。作為一個(gè)示例，雖然存儲(chǔ)的冷凝物可以以這樣的速率被釋放，即使得離開冷凝閥的水的量不會(huì)干擾發(fā)動(dòng)機(jī)操作，但是在特定的發(fā)動(dòng)機(jī)工況下，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)釋放到發(fā)動(dòng)機(jī)的水的量的精確控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本文發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)出至少部分地解決上述問題的方法。在一個(gè)示例中，提供了一種方法，其包括收集來(lái)自被輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)中的冷卻空氣的冷凝物；基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，經(jīng)由多個(gè)位置中的一個(gè)將所述冷凝物輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)中；基于所述工況，確定用于所述發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的期望的稀釋百分比；以及調(diào)整所述冷凝物噴射并且部分基于所述噴射位置，調(diào)整來(lái)自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣的再循環(huán)，以形成所述期望的稀釋。以這種方式，從CAC收集的冷凝物可包括可更新的車載水源，其可被有利地利用以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋要求，另外，通過從CAC移除冷凝物，以及將所述冷凝物存儲(chǔ)在貯存器中，可解決由于冷凝物聚集和/或凍結(jié)引起的CAC效率下降和潛在的CAC損傷。

在一個(gè)示例中，確定用于所述發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的期望的稀釋百分比基于所述工況，從而將燃燒氣體中的NOx保持在期望的量以下，并且避免所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的點(diǎn)火爆震。以這種方式，可解決發(fā)動(dòng)機(jī)性能和效率問題，并且可減少有害的排放。

應(yīng)當(dāng)理解，上面的發(fā)明內(nèi)容被提供是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹在詳細(xì)描述進(jìn)一步描述的一些概念。并不旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，其范圍由隨附于具體實(shí)施方式的權(quán)利要求唯一限定。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決上文或在本公開的任何部分提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

附圖說(shuō)明

圖1是包括耦接到貯存器的增壓空氣冷卻器的示例發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意圖，貯存器被配置成將冷凝物輸送到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置。

圖2是根據(jù)變化的發(fā)動(dòng)機(jī)工況確定在哪里噴射從增壓空氣冷卻器收集的冷凝物的方法的流程圖。

圖3示出一個(gè)映射圖，其可用來(lái)指示基于速度-負(fù)載條件從增壓空氣冷卻器收集的冷凝物的噴射的位置。

圖4是用于基于從增壓空氣冷卻器收集的冷凝物的可用性，獲得期望的發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋的方法的流程圖。

圖5示出說(shuō)明借助從增壓空氣冷卻器收集的冷凝物清潔EGR冷卻器的示例方法的流程圖。

圖6示出基于從增壓空氣冷卻器收集的冷凝物的可用性，在變化的發(fā)動(dòng)機(jī)工況下滿足發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋要求的時(shí)間線。

具體實(shí)施方式

下面的具體描述涉及用于利用從增壓空氣冷卻器收集的冷凝物以增加發(fā)動(dòng)機(jī)效率的系統(tǒng)和方法。當(dāng)空氣被壓縮以便增加現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)中的功率時(shí)，壓縮的空氣溫度可上升，并且因此在其中進(jìn)氣空氣被冷卻到水露點(diǎn)之下的條件期間凝結(jié)。凍結(jié)損壞，降低的CAC效率，以及進(jìn)入進(jìn)氣歧管的冷凝物吸入是與CAC冷凝相關(guān)聯(lián)的幾個(gè)問題。為了克服這些缺陷，來(lái)自CAC的冷凝物可被收集和存儲(chǔ)在貯存器中，如圖1中所示。此外，已知在變化的發(fā)動(dòng)機(jī)工況下將水噴射到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置是有利的。例如，將水噴射到進(jìn)氣歧管可降低爆震傾向，減少NOx的形成，并且可在瞬態(tài)條件下幫助補(bǔ)充緩慢的LP EGR響應(yīng)。此外，已知在LP EGR和HP EGR冷卻器上游噴射水可提供清潔效應(yīng)，并且可進(jìn)一步冷卻EGR，因此進(jìn)一步減少NOx排放。因此，收集來(lái)自CAC的冷凝物，以及根據(jù)變化的發(fā)動(dòng)機(jī)工況將所述冷凝物輸送到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置可增加發(fā)動(dòng)機(jī)效率。此外，從CAC收集的冷凝物用作可更新的車載水源，因此消除對(duì)車輛操作者將流體維持在所述貯存器中的需要。圖2示出根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況指示在哪里噴射從CAC收集的冷凝物的示例高水平方法。更具體地，確定是否要求發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋，如果要求，則該方法指示最佳位置(多個(gè))，以基于所述冷凝物的可用性噴射所存儲(chǔ)的冷凝物。噴射的最佳位置可基于包括速度-負(fù)載窗口的映射圖，如圖3中所指示。此外，基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況將從CAC收集的冷凝物噴射到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置可另外伴隨著其它發(fā)動(dòng)機(jī)控制的調(diào)整，例如，基于稀釋要求和存儲(chǔ)冷凝物的可用性，對(duì)EGR流、點(diǎn)火正時(shí)、氣門正時(shí)、壓縮量等等的調(diào)整，如圖4中示出的方法中詳述。另外，從CAC收集的冷凝物可被有利地利用，以清潔LP EGR和/或HP EGR，該過程將在圖5中指示的方法中進(jìn)一步描述。圖6示出與發(fā)動(dòng)機(jī)工況和稀釋要求相關(guān)地噴射從CAC收集的冷凝物的示例時(shí)間線。

圖1是示出在汽車的推進(jìn)系統(tǒng)中包括的示例發(fā)動(dòng)機(jī)10的示意圖。發(fā)動(dòng)機(jī)10被顯示具有四個(gè)汽缸或燃燒室30。但是，根據(jù)本公開，可使用其它數(shù)量的汽缸。通過包括控制器12的控制系統(tǒng)和借助輸入設(shè)備130來(lái)自車輛操作者132的輸入，可至少部分地控制發(fā)動(dòng)機(jī)10。在該示例中，輸入設(shè)備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的每個(gè)燃燒室(例如，汽缸)30可包括燃燒室壁，其中活塞(未示出)設(shè)置在燃燒室壁內(nèi)。活塞可耦接到曲軸40，使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40通過中間變速器系統(tǒng)150可耦接到車輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。此外，起動(dòng)機(jī)馬達(dá)可通過飛輪耦接到曲軸40，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)操作。曲軸40也可用來(lái)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)(圖1中未示出)。

發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩可被傳送到變矩器(未示出)，以驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器系統(tǒng)150。此外，可接合包括前進(jìn)離合器154的一個(gè)或多個(gè)離合器，以推進(jìn)汽車。在一個(gè)示例中，變矩器可稱為變速器系統(tǒng)150的部件。此外，變速器系統(tǒng)150可包括多個(gè)齒輪離合器152，其可根據(jù)需要被接合，以激活多個(gè)固定的變速器齒輪比。具體地，通過調(diào)整多個(gè)齒輪離合器152的接合，變速器可在較高檔位(即，具有較低齒輪比的檔位)和較低檔位(即，具有較高齒輪比的檔位)之間被轉(zhuǎn)換。這樣，當(dāng)處于較高檔位時(shí)，齒輪比差異允許經(jīng)過變速器實(shí)現(xiàn)較低的扭矩倍增，當(dāng)處于較低檔位時(shí)，允許經(jīng)過變速器實(shí)現(xiàn)較高的扭矩倍增。車輛可具有四個(gè)可用的檔位，其中變速器檔位四(變速器第四檔位)是最高的可用檔位，并且變速器檔位一(變速器第一檔位)是最低的可用檔位。在其它實(shí)施例中，車輛可具有多于或少于四個(gè)可用的檔位。如本文所詳述的，控制器可改變變速器檔位(例如，使變速器檔位升擋或降檔)，以調(diào)整經(jīng)過變速器和變矩器傳送到車輛車輪156的扭矩的量(即，發(fā)動(dòng)機(jī)軸輸出扭矩)。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和發(fā)動(dòng)機(jī)速度(N或RPM)增加時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)氣流增加。在較低的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和RPM下可增加通過旋轉(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，降檔可用來(lái)增加發(fā)動(dòng)機(jī)氣流，并且清除在增壓空氣冷卻器(CAC)80中積聚的冷凝物。

燃燒室30可接收來(lái)自進(jìn)氣歧管44的進(jìn)氣空氣，并且可經(jīng)由排氣歧管46將燃燒氣體排到排氣通路48。進(jìn)氣歧管44和排氣歧管46可通過各自的進(jìn)氣門和排氣門(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可包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣門和/或一個(gè)或更多排氣門。

燃料噴射器50被顯示直接地耦接到燃燒室30，用于與從控制器12接收的信號(hào)FPW的脈沖寬度成比例地將燃料直接地噴射到燃燒室。以這種方式，燃料噴射器50可提供到燃燒室30中的所謂的燃料的直接噴射；但是，應(yīng)當(dāng)理解，進(jìn)氣道噴射也是可能的。通過包括燃料箱、燃料泵以及燃料軌的燃料系統(tǒng)(未示出)，燃料可被遞送到燃料噴射器50。

在下文被稱為點(diǎn)火的過程中，噴射的燃料被諸如火花塞52的已知的點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃，導(dǎo)致燃燒?；鸹c(diǎn)火正時(shí)可被控制，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，火花正時(shí)可從最大制動(dòng)扭矩(MBT)正時(shí)被延遲以控制發(fā)動(dòng)機(jī)爆震，或者在高濕度條件下被提前。具體地，MBT可被提前，以解決慢的燃燒速率。在一個(gè)示例中，火花可在踩加速器踏板期間被延遲。在替換的實(shí)施例中，壓縮點(diǎn)火可被用來(lái)點(diǎn)燃噴射的燃料。

進(jìn)氣歧管44可接收來(lái)自進(jìn)氣通路42的進(jìn)氣空氣。進(jìn)氣通路42和/或進(jìn)氣歧管44包括具有節(jié)流板22的節(jié)氣門21，以調(diào)節(jié)到進(jìn)氣歧管44的流動(dòng)。在該特定示例中，通過控制器12可改變節(jié)流板22的位置(TP)，從而實(shí)現(xiàn)電子節(jié)氣門控制(ETC)。以這種方式，可操作節(jié)氣門21，以改變提供到燃燒室30的進(jìn)氣空氣。例如，控制器12可調(diào)整節(jié)流板22，以增大節(jié)氣門21的開口。增大節(jié)氣門21的開口可增加供應(yīng)到進(jìn)氣歧管44的空氣的量。在替換的示例中，節(jié)氣門21的開口可被減小或完全閉合，以切斷到進(jìn)氣歧管44的氣流。在一些實(shí)施例中，附加的節(jié)氣門可存在于進(jìn)氣通路42中，諸如壓縮機(jī)60上游的節(jié)氣門(未示出)。

此外，在所公開的實(shí)施例中，排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)可借助EGR通路，諸如高壓EGR通路140，將期望部分的排氣從排氣通路48輸送到進(jìn)氣通路42。借助EGR閥，諸如高壓EGR閥142，通過控制器12可改變提供到進(jìn)氣通路42的EGR的量。在一些條件下，EGR系統(tǒng)可用來(lái)調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的空氣和燃料混合物的溫度。圖1示出高壓EGR系統(tǒng)，其中EGR通過EGR通路140被從渦輪增壓器的渦輪的上游輸送到渦輪增壓器的壓縮機(jī)的下游。圖1還示出低壓EGR系統(tǒng)，其中EGR通過低壓EGR通路157被從渦輪增壓器的渦輪的下游輸送到渦輪增壓器的壓縮機(jī)的上游。低壓EGR閥155可控制提供到進(jìn)氣通路42的EGR的量。在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可包括高壓EGR系統(tǒng)和低壓EGR系統(tǒng)，如圖1中所指示。在其它實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可包括低壓EGR系統(tǒng)或高壓EGR系統(tǒng)。當(dāng)可操作時(shí)，EGR系統(tǒng)可引起壓縮空氣中冷凝物的形成，尤其當(dāng)壓縮空氣被增壓空氣冷卻器冷卻時(shí)，如下面更詳細(xì)地描述。例如，低壓EGR通路157可包括低壓EGR冷卻器159，并且高壓EGR通路140可包括高壓EGR冷卻器143。

發(fā)動(dòng)機(jī)10可還包括諸如渦輪增壓器和機(jī)械增壓器的壓縮裝置，其包括沿進(jìn)氣通路42布置的至少一個(gè)壓縮機(jī)60。對(duì)于渦輪增壓器，壓縮機(jī)60可借助，例如軸或其它耦接布置，被渦輪62至少部分地驅(qū)動(dòng)。渦輪62可沿排氣通路48被布置。各種布置可被提供以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。對(duì)于機(jī)械增壓器，壓縮機(jī)60可被發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電機(jī)至少部分地驅(qū)動(dòng)，并且可不包括渦輪。因此，借助渦輪增壓器或機(jī)械增壓器提供到發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)汽缸的壓縮量可通過控制器12改變。

在圖1中示出的實(shí)施例中，壓縮機(jī)60可主要通過渦輪62驅(qū)動(dòng)。渦輪62可由流過排氣通路48的排氣驅(qū)動(dòng)。因此，渦輪62的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)可驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)60。這樣，壓縮機(jī)60的速度可基于渦輪62的速度。當(dāng)壓縮機(jī)60的速度增加時(shí)，更多的升壓可通過進(jìn)氣通路42被提供到進(jìn)氣歧管44。

此外，排氣通路48可包括廢氣門26，用于使排氣轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)離渦輪62。另外，進(jìn)氣通路42可包括壓縮機(jī)旁路或再循環(huán)閥(CRV)27，其被配置成將進(jìn)氣空氣轉(zhuǎn)向繞過壓縮機(jī)60。例如，當(dāng)期望較低的升壓壓力時(shí)，廢氣門26和/或CRV27可以被控制器12控制以打開。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可打開CRV27，從而減小在壓縮機(jī)60的出口的壓力。這可減小或停止壓縮機(jī)喘振。

進(jìn)氣通路42可還包括增壓空氣冷卻器(CAC)80(例如，中間冷卻器)以減小渦輪增壓或機(jī)械增壓后的進(jìn)氣氣體的溫度。在一些實(shí)施例中，CAC80可以是空氣對(duì)空氣熱交換器。在其它實(shí)施例中，CAC80可以是空氣對(duì)液體熱交換器。CAC80也可以是可變?nèi)莘e的CAC。來(lái)自壓縮機(jī)60的熱增壓空氣(升壓空氣)進(jìn)入CAC80的進(jìn)口，當(dāng)其行進(jìn)通過CAC時(shí)冷卻，并且然后離開以穿過節(jié)氣門21，然后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管44。來(lái)自車輛外面的環(huán)境氣流可通過車輛前端進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)室，并且橫穿CAC，從而有助于冷卻增壓空氣。當(dāng)環(huán)境空氣溫度降低時(shí)，或者在潮濕的或下雨的天氣條件期間，冷凝物可在CAC中形成和聚積，其中增壓空氣被冷卻到水露點(diǎn)之下。此外，當(dāng)進(jìn)入CAC的增壓空氣被升壓時(shí)(例如，升壓壓力和/或CAC壓力大于大氣壓力)，如果CAC溫度下降到露點(diǎn)溫度之下，則冷凝物可形成。當(dāng)增壓空氣包括再循環(huán)排氣時(shí)，冷凝物可變成酸性的，并且腐蝕CAC外殼。此外，如果冷凝物在CAC中積聚，則其可在增加氣流的時(shí)間期間被發(fā)動(dòng)機(jī)吸入。因此，不穩(wěn)定的燃燒和/或發(fā)動(dòng)機(jī)失火可發(fā)生。

為了上述的原因，可包括貯存器190，以便在上述條件下收集CAC中形成的冷凝物。在一個(gè)示例中，貯存器190可通過通路194連接到CAC80。在一個(gè)示例中，貯存器190可包括耦接到貯存器的流體液位傳感器(未示出)。貯存器190可還包括一個(gè)泵或多個(gè)泵(未示出)，其被配置成將收集的冷凝物輸送到多個(gè)位置。例如，存儲(chǔ)的冷凝物可以被從貯存器190輸送到包括進(jìn)氣歧管44，HP EGR冷卻器143上游，以及LP EGR冷卻器159上游中的一個(gè)或多個(gè)的位置。存儲(chǔ)的冷凝物的輸送可通過閥，諸如閥191、192、193進(jìn)一步控制，例如，這些閥被配置為響應(yīng)于來(lái)自控制器12的命令以打開和關(guān)閉。此外，控制器12可調(diào)整一個(gè)或多個(gè)閥191、192、193以被打開到變化的程度，以便精確地調(diào)節(jié)到一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置的存儲(chǔ)的冷凝物的流動(dòng)。另外，噴射器，諸如噴射器195、196、197可被配置成將存儲(chǔ)的冷凝物噴射到上面指示的一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置，包括但不限于進(jìn)氣歧管44，LP EGR冷卻器的上游，以及HP EGR冷卻器的上游。例如，噴射器195、196和197可以被控制器12控制從而精確地調(diào)節(jié)流體噴射的持續(xù)時(shí)間。將水噴射到進(jìn)氣歧管中的優(yōu)點(diǎn)包括由于冷卻效應(yīng)的容積效率的增加，燃燒室中幾乎均勻的水分布，爆震傾向減小，以及NOx減小中的一個(gè)或多個(gè)。將水噴射到進(jìn)氣歧管中也可在瞬態(tài)條件下幫助補(bǔ)充緩慢的LP EGR響應(yīng)。另外，水可以用受控的方式被噴射到進(jìn)氣歧管中，并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)可以容許水噴射時(shí)，噴射可與火花正時(shí)，升壓水平，EGR速率，閥正時(shí)等等協(xié)調(diào)進(jìn)行。將水噴射到LP/HP EGR冷卻器上游可提供益處，諸如水在EGR冷卻器上具有的清潔效應(yīng)。例如，水噴射可從EGR冷卻器表面移除沉積物，從而提高EGR冷卻器的性能。另外，水也可進(jìn)一步冷卻EGR，這可通過減少泵工作，轉(zhuǎn)換λ增加制動(dòng)熱效率，并且進(jìn)一步減少NOx排放。正如進(jìn)入進(jìn)氣歧管的水噴射，LP/HP EGR冷卻器上游的水噴射可以受控的方式進(jìn)行，并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)可容許水噴射時(shí)，與火花正時(shí)，升壓水平，閥正時(shí)等等協(xié)調(diào)進(jìn)行。當(dāng)貯存器190收集和存儲(chǔ)CAC冷凝物時(shí)，溶液可在某些條件下易于凍結(jié)。為了防止凍結(jié)，冷凝物容器可配備有加熱器，或可被安裝在排氣歧管附近，以便防止凍結(jié)，或者在收集的冷凝物在貯存器190內(nèi)被凍結(jié)的情況下快速地解凍冷凝物。

發(fā)動(dòng)機(jī)10可還包括定位在進(jìn)氣通路42和/或進(jìn)氣歧管44中的一個(gè)或多個(gè)氧傳感器。這樣，一個(gè)或多個(gè)氧傳感器可稱為進(jìn)氣氧傳感器。在示出的實(shí)施例中，氧傳感器162被定位在CAC80的下游和節(jié)氣門21的上游。在另一個(gè)示例中，氧傳感器162可被定位在CAC80出口的下游和節(jié)氣門21的下游。在其它實(shí)施例中，氧傳感器162或第二氧傳感器可被定位在CAC的進(jìn)口。氧傳感器也可被定位在低壓EGR通路157的出口和壓縮機(jī)60的進(jìn)口之間的進(jìn)氣通路42中。進(jìn)氣氧傳感器162可以是用于提供增壓空氣(例如，流過進(jìn)氣通路42的空氣)的氧濃度的指示的任何合適的傳感器，諸如線性氧傳感器，進(jìn)氣UEGO(通用或?qū)捰蚺艢庋?傳感器，雙態(tài)氧傳感器等等。在一個(gè)示例中，進(jìn)氣氧傳感器162可以是進(jìn)氣氧傳感器，其包括作為測(cè)量元件的加熱元件。

如本文所詳述的，進(jìn)氣氧傳感器162可被配置成提供關(guān)于在進(jìn)氣歧管中接收的空氣和EGR充氣的氧含量的估計(jì)值。壓力傳感器124可被定位在氧傳感器162附近用于估計(jì)進(jìn)氣壓力，在該進(jìn)氣壓力下氧傳感器162的輸出被接收。因?yàn)檠鮽鞲衅?62的輸出受進(jìn)氣壓力的影響，因此在參考進(jìn)氣壓力下可獲知參考氧傳感器輸出。在一個(gè)示例中，參考進(jìn)氣壓力是節(jié)氣門進(jìn)口壓力(TIP)，其中壓力傳感器124是TIP傳感器。在可替換的示例中，參考進(jìn)氣壓力是通過MAP傳感器122感測(cè)的歧管壓力(MAP)。另外，進(jìn)氣通路42可包括濕度傳感器164，其被配置成估計(jì)進(jìn)氣空氣的相對(duì)濕度。在一個(gè)實(shí)施例中，濕度傳感器164是UEGO傳感器，其被配置成基于傳感器在一個(gè)或多個(gè)電壓下的輸出，估計(jì)進(jìn)氣空氣的相對(duì)濕度。在一些示例中，基于濕度傳感器164的輸出，可校正氧傳感器162的輸出。

進(jìn)氣氧傳感器162可用于估計(jì)進(jìn)氣氧濃度，總的充氣稀釋，以及在EGR流動(dòng)時(shí)(例如，在打開EGR閥142或155時(shí))基于進(jìn)氣氧濃度的變化，推斷通過發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR流的量。具體地，將打開EGR閥142或155時(shí)氧傳感器162的輸出的變化與傳感器在沒有EGR的情況下操作的參考點(diǎn)(零點(diǎn))進(jìn)行比較。基于從在沒有EGR的情況下的操作時(shí)間的氧氣量的變化(例如，減少)，可計(jì)算當(dāng)前提供到發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR流。例如，在將參考電壓(Vs)施加到傳感器時(shí)，傳感器輸出泵浦電流(Ip)。氧濃度的變化可與傳感器在有EGR的情況下的輸出相對(duì)于在沒有EGR的情況下(零點(diǎn))的傳感器輸出的泵浦電流(6Ip)的變化成比例?；诠烙?jì)的EGR流與預(yù)期的(目標(biāo))EGR流的偏差，可執(zhí)行進(jìn)一步的EGR控制。

例如，當(dāng)EGR流動(dòng)時(shí)，在氧傳感器162的氧濃度的變化可用來(lái)推斷EGR的量或流率，EGR的量或流率然后可用于進(jìn)行EGR流調(diào)整(借助EGR閥142和/或155)，火花正時(shí)調(diào)整，進(jìn)氣門或排氣門正時(shí)調(diào)整，壓縮量的調(diào)整，節(jié)氣門位置調(diào)整，和/或水噴射調(diào)整(借助調(diào)整一個(gè)或多個(gè)閥191、192、193以及一個(gè)或多個(gè)噴射器195、196、197，以便調(diào)節(jié)存儲(chǔ)的冷凝物到一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置的流動(dòng))。例如，控制器12可以基于來(lái)自氧傳感器162的反饋以估計(jì)稀釋百分比。在一些示例中，控制器12然后可調(diào)整EGR閥142，EGR閥155，節(jié)流閥21，CRV27，火花正時(shí)，進(jìn)氣門或排氣門正時(shí)，壓縮量，水噴射位置195、196、197，和/或廢氣門26中的一個(gè)或多個(gè)，以實(shí)現(xiàn)期望的進(jìn)氣空氣EGR稀釋百分比。在另一個(gè)示例中，控制器可確定總的充氣稀釋(無(wú)論EGR是否在流動(dòng))，其表示由于氣流中的稀釋劑(包括EGR和水蒸汽)引起的充氣的總稀釋百分比。在一些示例中，控制器12可假設(shè)總的充氣稀釋為EGR。在其它示例中，例如，如果水被噴射在LP/HP EGR冷卻器的上游，或者如上所述被直接噴射到進(jìn)氣歧管中，則總的充氣稀釋可表示氣流中包括EGR和水蒸汽的稀釋劑的總和?？刂破?2然后可調(diào)整EGR閥142，EGR閥155，火花正時(shí)，進(jìn)氣門或排氣門正時(shí)，壓縮量，節(jié)氣門21，CRV27，和/或廢氣門26中的一個(gè)或多個(gè)，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣空氣的期望的總充氣稀釋百分比。

在水被從CAC釋放到增壓氣流中時(shí)的條件期間，水滴形式的水可接觸氧傳感器162。當(dāng)水碰撞傳感器時(shí)，氧傳感器162的加熱元件可使水蒸發(fā)，并且將其作為增壓氣流中的局部蒸汽或稀釋劑進(jìn)行測(cè)量。如下面進(jìn)一步討論的，這可致使在氧傳感器162測(cè)量的進(jìn)氣氧減少。因此，當(dāng)EGR流動(dòng)時(shí)，基于在氧傳感器162測(cè)量的進(jìn)氣氧的EGR流被過高地估計(jì)。當(dāng)EGR不流動(dòng)時(shí)，總的充氣稀釋水平可以被過高地估計(jì)。過高估計(jì)的EGR和/或總的充氣稀釋可導(dǎo)致不準(zhǔn)確的節(jié)氣門調(diào)整，其可將到發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流增加到比扭矩需求所要求水平的更高的水平。為了防止水被釋放到增壓氣流中，來(lái)自CAC的冷凝物可被收集和存儲(chǔ)在貯存器，諸如貯存器190中。如上所述，存儲(chǔ)的冷凝物因此可被輸送到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置，例如，進(jìn)氣歧管44，HP EGR冷卻器143的上游，LP EGR冷卻器159的上游，用于在其中水噴射可以是有利的并且噴射的水的量可被準(zhǔn)確地控制的條件下對(duì)其進(jìn)行噴射。

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102，輸入/輸出端口104，在該特定示例中被示為只讀存儲(chǔ)器芯片106的用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器108，不失效存儲(chǔ)器110，以及數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可接收來(lái)自耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器的各種信號(hào)，用于執(zhí)行各種功能以操作發(fā)動(dòng)機(jī)10。除了先前討論的那些信號(hào)之外，這些信號(hào)可包括來(lái)自MAF傳感器120的引入的質(zhì)量空氣流量的測(cè)量值；來(lái)自在發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的一個(gè)位置中示意性地示出的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)；來(lái)自耦接到曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118(或其它類型的)的表面點(diǎn)火感測(cè)信號(hào)(PIP)；來(lái)自所討論的節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP)；以及來(lái)自所討論的傳感器122的絕對(duì)歧管壓力信號(hào)，MAP。根據(jù)信號(hào)PIP，控制器12可產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)，RPM。來(lái)自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號(hào)MAP可被用來(lái)提供進(jìn)氣歧管44中真空或壓力的指示。需注意，上述傳感器的各種組合可被使用，諸如有MAF傳感器而沒有MAP傳感器，或者反之亦然。在化學(xué)計(jì)量操作期間，MAP傳感器可給出發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的指示。此外，該傳感器與所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度一起可提供引入汽缸的充氣(包括空氣)的估計(jì)。在一個(gè)示例中，也被用作發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器的霍爾效應(yīng)傳感器118可以在曲軸40的每個(gè)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等距脈沖。

可將信號(hào)發(fā)送到控制器12的其它傳感器包括在增壓器空氣冷卻器80的出口的壓力傳感器124，氧傳感器162，濕度傳感器164，以及升壓壓力傳感器126。在一個(gè)示例中，壓力傳感器124也可以是溫度傳感器。未示出的其它傳感器也可存在，諸如用于確定在增壓空氣冷卻器的進(jìn)口處的進(jìn)氣空氣速度的傳感器，以及其它傳感器。在一些示例中，存儲(chǔ)介質(zhì)只讀存儲(chǔ)器芯片106可被編程具有計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)，其表示可由微處理器單元102執(zhí)行以便進(jìn)行下面描述的方法以及可預(yù)期但沒有具體列出的其它變型的指令。

圖1的系統(tǒng)提供發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其包括進(jìn)氣歧管，定位在進(jìn)氣歧管上游的進(jìn)氣通路中的增壓空氣冷卻器，在增壓空氣冷卻器下游耦接到進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣節(jié)氣門，包括用于借助EGR閥將排氣殘留物從排氣通路再循環(huán)到進(jìn)氣通路的多個(gè)通路的排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)，耦接到進(jìn)氣通路的在增壓空氣冷卻器下游且在進(jìn)氣節(jié)氣門上游和/或進(jìn)氣歧管中節(jié)氣門下游的氧傳感器，以及沿進(jìn)氣通路布置并且可由渦輪至少部分地驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括連接到CAC的貯存器，其被配置成收集和存儲(chǔ)來(lái)自CAC的冷凝物，所述冷凝物可被輸送到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置，例如進(jìn)氣歧管，LP EGR冷卻器的上游，以及HP EGR冷卻器的上游。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括具有計(jì)算機(jī)可讀指令的控制器，用于根據(jù)變化的發(fā)動(dòng)機(jī)工況將存儲(chǔ)的冷凝物噴射到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置中，以及用于根據(jù)變化的發(fā)動(dòng)機(jī)工況借助多個(gè)位置中的一個(gè)或多個(gè)位置將排氣從所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸送到進(jìn)氣口。在一個(gè)示例中，基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)工況可以確定用于燃燒的稀釋的期望百分比，從而將燃燒氣體中的NOx保持在期望的量以下，并且避免所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震?；跒檩斔退隼淠锒x擇的所述位置以及基于為輸送所述排氣而選擇的所述位置，可噴射確定量的冷凝物并且調(diào)整排氣的再循環(huán)，使得獲得期望的稀釋。獲得期望的稀釋可還要求附加的調(diào)整，例如調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)，調(diào)整氣門正時(shí)，調(diào)整壓縮速度等等。另外，在獲得期望的稀釋中，當(dāng)所述冷凝物的可用性改變時(shí)，可重新調(diào)整噴射的冷凝物的量，排氣的再循環(huán)的量，點(diǎn)火正時(shí)，氣門正時(shí)，壓縮速度等等。在一個(gè)示例中，響應(yīng)于冷凝物的低液位，通過調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)，調(diào)整氣門正時(shí)，以及/或者調(diào)整壓縮速度，可獲得期望的稀釋以便滿足稀釋要求，以避免點(diǎn)火爆震或非期望的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度。

如先前所討論的，進(jìn)氣氧傳感器162可用于根據(jù)由于作為稀釋劑的EGR和/或水蒸汽的添加而引起的氧含量的變化量來(lái)測(cè)量進(jìn)氣充氣中EGR的量(或總的充氣稀釋)。在操作期間，進(jìn)氣氧傳感器162的泵浦電流可指示氣流中氧的量。因此，當(dāng)更多的稀釋劑被引入時(shí)，傳感器可輸出對(duì)應(yīng)于較低的氧濃度的讀數(shù)或泵浦電流。在估計(jì)期間，標(biāo)稱參考電壓(例如，在450 mV)或能斯特電壓被施加到傳感器，并且輸出(例如，在施加較低的參考電壓時(shí)傳感器輸出的泵浦電流)被指出?；谙鄬?duì)于傳感器的零點(diǎn)(即，在沒有稀釋條件(EGR或水)下的傳感器輸出)的傳感器的輸出，獲悉氧濃度的變化，并且推斷進(jìn)氣稀釋。以這種方式，響應(yīng)于EGR流的變化和/或響應(yīng)于將冷凝物噴射進(jìn)多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置，來(lái)自氧傳感器162的輸出可用來(lái)指示進(jìn)氣稀釋百分比。例如，響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)工況，將從CAC收集的冷凝物噴射到進(jìn)氣歧管內(nèi)可以是有利的。因此，總的EGR流的調(diào)整可以被指示使得獲得期望的稀釋百分比。因此，可利用氧傳感器162的輸出以便協(xié)調(diào)進(jìn)氣歧管冷凝物噴射與EGR流的減小同時(shí)進(jìn)行，使得期望的百分比可被獲得并且被維持一段時(shí)間，在該段時(shí)間內(nèi)規(guī)定的稀釋是最佳的。在其它示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)可指示稀釋要求，使得冷凝物可被噴射到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置中的一個(gè)或多個(gè)中，并且因此，可進(jìn)行EGR流、點(diǎn)火正時(shí)、進(jìn)氣門和排氣門正時(shí)、壓縮速度等等的調(diào)整，以便獲得期望的稀釋百分比。以這種方式，將冷凝物噴射到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置可以被有利地利用以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋要求，并且增加發(fā)動(dòng)機(jī)效率，因此消除與CAC冷凝物相關(guān)聯(lián)的問題，諸如凍結(jié)，減小的CAC效率，以及由于到進(jìn)氣歧管中的水吸入而引起的發(fā)動(dòng)機(jī)失火和/或燃燒不穩(wěn)定。

圖2中示出高水平示例方法200的流程圖，高水平示例方法200用于確定噴射從CAC收集的冷凝物的路徑。更具體地，方法200包括確定是否要求發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋，并且如果要求，則可以將從CAC收集的冷凝物噴射到進(jìn)氣歧管、LP EGR冷卻器的上游和/或HP EGR冷卻器的上游中的一個(gè)或多個(gè)中?？商鎿Q地，如果不要求稀釋，則方法200包括確定是否要求清潔LP EGR冷卻器或HP EGR冷卻器中的一個(gè)或多個(gè)。雖然方法200將參考本文描述的并且在圖1中示出的系統(tǒng)被描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，類似的方法可應(yīng)用到其它系統(tǒng)而不離開本公開的范圍。方法200可通過控制器，諸如圖1中的控制器12完成，并且可作為非臨時(shí)存儲(chǔ)器中的可執(zhí)行指令而被存儲(chǔ)在控制器內(nèi)。用于完成方法200和包括在本文中的其余方法的指令可以被控制器基于存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器上的指令，并且結(jié)合從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的傳感器(諸如參考圖1上文所述的傳感器)接收的信號(hào)而執(zhí)行。根據(jù)下面所述的方法，控制器可采用發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。

方法200在205開始，并且包括評(píng)估當(dāng)前的工況。工況可被估計(jì)、測(cè)量和/或推斷，并且可包括一個(gè)或多個(gè)車輛條件，諸如車輛速度、車輛位置等等，各種工況，諸如發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、空氣燃料比(A/F ratio)、火花正時(shí)、升壓等等，各種燃料系統(tǒng)條件，諸如燃料液位、燃料類型、燃料溫度等等，各種蒸發(fā)排放系統(tǒng)條件，諸如燃料蒸汽罐負(fù)載、燃料箱壓力等等，以及各種環(huán)境條件，諸如環(huán)境溫度、濕度、大氣壓力等等。在210，方法200包括確定是否要求發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋。稀釋要求可以基于當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)速度和負(fù)載)而被指示。發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋要求可以基于多種因素而被確定，包括但不限于，NOx形成，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，空氣/燃料比，預(yù)點(diǎn)火事件，以及發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的存在。在一些示例中，期望的稀釋速率也可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳燃料經(jīng)濟(jì)性而被確定。如果在210確定不要求稀釋，則方法200前進(jìn)到212，其中控制器維持當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。在212維持當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)可包括將諸如閥191、192、193的CAC輸送閥和諸如噴射器195、196、197的噴射器維持在它們當(dāng)前的狀態(tài)。作為另一個(gè)示例，在212，方法200可還包括將諸如閥142的HP EGR閥和諸如閥155的低壓EGR閥維持在它們當(dāng)前的狀態(tài)。然后方法可結(jié)束。

如果在210確定要求發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋，則方法200前進(jìn)到220，其中確定從CAC收集的冷凝物是否是可用的。冷凝物是否是可用的可基于閾值，在閾值之上可測(cè)量的冷凝物存在于CAC貯存器中，在閾值之下可測(cè)量的冷凝物不存在。在一個(gè)示例中，通過耦接到貯存器的流體液位傳感器可指示從CAC收集的冷凝物的存在。在另一個(gè)示例中，通過監(jiān)測(cè)用于將CAC冷凝物輸送到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置的泵的電流消耗，可指示冷凝物的存在，即，當(dāng)水位是空的時(shí)，泵功將減少，并且因此泵將消耗較少的電流。如果在220確定CAC冷凝物不是可用的，則方法200前進(jìn)到240，其中確定期望的稀釋百分比。期望的稀釋百分比可以基于當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)速度和負(fù)載)，NOx形成，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，空氣/燃料比，預(yù)點(diǎn)火事件，以及發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的存在而被指示。在一個(gè)示例中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加時(shí)，可期望更高的稀釋百分比，以減小發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的可能性，以及改善發(fā)動(dòng)機(jī)NOx排放，但是受到燃燒穩(wěn)定性限制。在一些示例中，期望的稀釋速率也可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳燃料經(jīng)濟(jì)性而被確定。在240確定期望的稀釋之后，方法200前進(jìn)到245，其中實(shí)施控制系統(tǒng)的適當(dāng)變化以便滿足稀釋要求。例如，進(jìn)氣空氣的期望的稀釋百分比可以通過EGR閥(諸如圖1中示出的142和/或155)中一個(gè)或多個(gè)的調(diào)整，調(diào)整火花正時(shí)，調(diào)整進(jìn)氣門正時(shí)或排氣門正時(shí)，調(diào)整壓縮量等等而被滿足。然后方法220可結(jié)束。

返回到220，如果確定CAC冷凝物是可用的，則方法200前進(jìn)到225，其中確定是否要求清潔LP EGR冷卻器或HP EGR冷卻器中一個(gè)或多個(gè)。通過測(cè)量或模型可確定EGR冷卻器清潔需求。作為一個(gè)示例，測(cè)量可包括確定EGR冷卻器中的顆粒負(fù)載大于閾值顆粒負(fù)載。顆粒物質(zhì)負(fù)載可以通過測(cè)量EGR冷卻器上游和下游的EGR壓力的變化而被確定。高于閾值顆粒負(fù)載的顆粒物質(zhì)負(fù)載可產(chǎn)生流動(dòng)阻塞，從而致使EGR冷卻器兩端的壓力變化增加。因此，如果EGR冷卻器兩端的壓力變化大于閾值EGR冷卻器壓力，那么EGR冷卻器可能被弄臟。作為另一個(gè)示例，顆粒物質(zhì)負(fù)載可以通過測(cè)量EGR冷卻器下游和上游的EGR的溫度而被確定。高于EGR冷卻器中閾值顆粒負(fù)載的顆粒物質(zhì)負(fù)載可減少EGR和EGR冷卻器之間的熱傳遞屬性。顆粒物質(zhì)可減少EGR冷卻器和EGR之間表面接觸的量。因此，EGR冷卻器下游的EGR的溫度可高于閾值冷卻EGR溫度。

確定EGR清潔需求的模型可包括計(jì)劃的定期性維護(hù)，諸如在預(yù)定數(shù)量的行駛英里(例如，5000)或使用小時(shí)(例如，100)之后。如果控制器(例如，控制器12)確定EGR冷卻器清潔需求，那么方法200包括清潔LP EGR冷卻器和/或HP EGR冷卻器中的一個(gè)或多個(gè)，如通過圖5中詳述的方法所描述的。如果檢測(cè)到?jīng)]有EGR冷卻器清潔需求，則方法200前進(jìn)到230。

在230，方法200包括基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況，確定用于冷凝物噴射的最佳位置，所述發(fā)動(dòng)機(jī)工況包括如圖3中詳細(xì)描述的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和負(fù)載。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度和負(fù)載之間的關(guān)系，最佳位置可包括進(jìn)氣歧管，LP EGR冷卻器的上游，和/或HP EGR冷卻器的上游中的一個(gè)或多個(gè)。在確定最佳噴射位置(多個(gè))之后，方法200前進(jìn)到235，其中水噴射到期望的噴射位置是通過使被配置成將水引導(dǎo)到規(guī)定的位置的泵中的水壓力升壓實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)圖4中詳述的方法，方法200然后可繼續(xù)在確定的位置進(jìn)行噴射。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，示出映射圖300，用于確定水噴射的一個(gè)最佳位置或多個(gè)最佳位置。具體地，基于速度-負(fù)載窗口，映射圖300標(biāo)識(shí)區(qū)域(在本文被顯示為區(qū)域302、304、306、308、310)，其中從CAC冷凝物收集的水的直接噴射可以用作滿足發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋要求，如結(jié)合圖2中描述的方法所描述的。在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)工況下，將水噴射到進(jìn)氣歧管、LP EGR冷卻器的上游或HP EGR冷卻器的上游可以是有益的。

例如，在特征是高負(fù)載和低速度的區(qū)域(諸如區(qū)域302)中操作的車輛可易于預(yù)點(diǎn)火燃燒事件和爆震。在該區(qū)域中，HP EGR流是不充分的，并且LP EGR具有緩慢的瞬時(shí)響應(yīng)。因此，到進(jìn)氣歧管中的水噴射可補(bǔ)充LP EGR，從而滿足稀釋要求以解決預(yù)點(diǎn)火事件和發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。另外，在該區(qū)域中將進(jìn)氣歧管噴射與噴射到LP EGR冷卻器上游以進(jìn)一步冷卻EGR流并且清潔LP EGR冷卻器結(jié)合可以是有利的。在另一個(gè)示例中，在特征是高負(fù)載和高速度的區(qū)域(諸如區(qū)域304)中操作的車輛可具有升高的排氣溫度以及顆粒物質(zhì)排放的增加。在該區(qū)域中，HP EGR流也是受限的，并且LP EGR類似地具有緩慢的瞬時(shí)響應(yīng)。因此，在該區(qū)域中，再一次將水噴射到進(jìn)氣歧管中也可用來(lái)補(bǔ)充HP EGR和LP EGR，從而滿足稀釋要求，以降低排氣溫度并且抑制顆粒物質(zhì)排放。另外，在該區(qū)域中將進(jìn)氣歧管噴射與噴射到HP EGR和LP EGR冷卻器上游，因此進(jìn)一步冷卻EGR流，減少NOx形成，并且清潔HP EGR和LP EGR冷卻器結(jié)合起來(lái)可以是有利的。另一個(gè)示例包括一些條件，其中車輛在特征是非常高的負(fù)載和高速度的區(qū)域中操作，諸如區(qū)域308，其中LP EGR是流動(dòng)受限的并且因此HP EGR加上到進(jìn)氣歧管中的水噴射可以是有利的，以及車輛在特征是高負(fù)載和低速度的區(qū)域中操作，諸如區(qū)域306，其中由于升壓限制，HP EGR或LP EGR是流動(dòng)受限的，并且因此稀釋可以主要通過到進(jìn)氣歧管中的水噴射而被實(shí)現(xiàn)。在這些情形的任一個(gè)中，EGR流被限制，以解決稀釋要求，并且因此到進(jìn)氣歧管中的水噴射可以是有利的。此外，高負(fù)載和高速度區(qū)域(諸如區(qū)域308)特征可以是超過區(qū)域304的觀察值的更高的排氣溫度和增加的顆粒物質(zhì)，指示對(duì)更多量的水噴射的要求，以減少該區(qū)域中的EGR冷卻器污染。

在另一個(gè)示例中，對(duì)于在中等負(fù)載，中等速度條件下操作的車輛，諸如在以區(qū)域310為特征的區(qū)域，LP EGR冷卻器中一個(gè)或多個(gè)的上游和/或HP EGR冷卻器上游的水噴射可以是有利于進(jìn)一步冷卻EGR和燃燒室，因此通過轉(zhuǎn)換λ增加制動(dòng)熱效率，并且進(jìn)一步減少NOx排放。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，示出一個(gè)方法，其用于將從CAC收集的冷凝物噴射到如通過圖2中詳述的方法并且結(jié)合根據(jù)圖3的估計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)工況確定的包括進(jìn)氣歧管、LP EGR冷卻器的上游和/或HP EGR冷卻器的上游中的一個(gè)或多個(gè)的發(fā)動(dòng)機(jī)位置。用于完成方法400和本文包括的其余方法的指令可以通過控制器基于存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器上的指令并且結(jié)合從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的傳感器(諸如上面參考圖1所述的傳感器)接收的信號(hào)而被執(zhí)行。根據(jù)下面所述的方法，控制器可采用發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。應(yīng)當(dāng)理解，方法200可應(yīng)用到具有不同配置的其它系統(tǒng)而不離開本公開的范圍。

在405，方法400包括確定期望的稀釋百分比。基于當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)速度和負(fù)載)、NOx形成、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、空氣/燃料比、預(yù)點(diǎn)火事件以及發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的存在，可指示稀釋百分比。在一個(gè)示例中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加時(shí)，可期望更高的稀釋百分比，以減小發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的可能性，以及改善發(fā)動(dòng)機(jī)NOx排放，但是受到燃燒穩(wěn)定性限制。在一些示例中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳燃料經(jīng)濟(jì)性，也可確定期望的稀釋速率。

在407，方法400包括基于在405指示的期望的稀釋百分比，確定在如結(jié)合圖2中示出的方法描述的所指示的一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置處的冷凝物噴射百分比與EGR百分比的最佳比率。例如，在特征是高負(fù)載和低速度的區(qū)域(諸如圖3中描述的區(qū)域302)中操作的車輛可易于預(yù)點(diǎn)火燃燒事件和發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。由于水從液體到蒸汽的狀態(tài)變化提供了顯著的冷卻效應(yīng)，因此直接到進(jìn)氣歧管中的冷凝物噴射可以是有利的。因此，在該示例中，可增加冷凝物噴射的百分比，并且減小EGR的百分比，以滿足期望的稀釋百分比。在另一個(gè)示例中，對(duì)于在特征是中等負(fù)載和中等速度的區(qū)域(諸如圖3中描述的區(qū)域310)中操作的發(fā)動(dòng)機(jī)，增加EGR的百分比并且相應(yīng)地減小在預(yù)定位置的冷凝物噴射的百分比可是有益的，使得可以滿足期望的稀釋，同時(shí)減少泵送損失。在其它示例中，例如，在諸如304、306、308的區(qū)域操作的發(fā)動(dòng)機(jī)指示，最佳冷凝物噴射百分比與EGR百分比可以變化。因此，在407，例如，借助在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(諸如結(jié)合圖1描述的控制器12)存在的查找表，可指示最佳冷凝物噴射百分比對(duì)EGR百分比。更具體地，基于期望的稀釋，查找表可指示針對(duì)給定發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最佳冷凝物百分比與EGR百分比。此外，查找表可包括附加的控制值以最佳地實(shí)現(xiàn)稀釋要求，諸如火花正時(shí)調(diào)整，進(jìn)氣門或排氣門正時(shí)調(diào)整，和/或壓縮量調(diào)整?；谂cEGR流、火花正時(shí)、進(jìn)氣門和/或排氣門正時(shí)和壓縮中一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的在一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置處的所指示的冷凝物噴射百分比，可確定為滿足所述稀釋要求所要求的冷凝物的閾值液位。

在410，精確地確定從CAC收集的冷凝物的可用量。在一個(gè)示例中，從CAC收集的冷凝物的精確量可通過被耦接到貯存器的流體液位傳感器來(lái)指示，或者可通過監(jiān)測(cè)被用于將CAC冷凝物輸送到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置的泵的電流消耗來(lái)指示，如結(jié)合圖2在上文先前描述的。

在415繼續(xù)，方法400包括確定在410測(cè)量的CAC冷凝物的液位是否高于或等于在407針對(duì)噴射位置中的每一個(gè)確定的閾值。例如，如果確定如通過圖2中詳細(xì)描述的方法所指示的用于到單個(gè)位置中的CAC冷凝物噴射的條件存在，則在415指示CAC冷凝物的液位是否高于或等于為了滿足期望的稀釋而在特定位置所要求的所認(rèn)為的冷凝物的閾值液位。在另一個(gè)示例中，如果確定如通過圖2中詳細(xì)描述的方法所指示的用于到多個(gè)位置的CAC冷凝物噴射的條件存在，則在415指示CAC冷凝物的液位是否高于或等于為滿足期望的稀釋所要求的所認(rèn)為的冷凝物的閾值液位的總和。

如果在415確定CAC冷凝物的液位低于閾值，則方法400前進(jìn)到420，其中方法400包括確定多個(gè)位置中的一個(gè)或多個(gè)是否被指示進(jìn)行噴射。如果多個(gè)位置被指示，則方法400前進(jìn)到425，其中基于在407通過查找表指示的與在410指示的冷凝物的可用量相關(guān)的先前確定的百分比，調(diào)整到每個(gè)確定位置的噴射量。例如，如果指示到進(jìn)氣歧管和LP EGR冷卻器兩者的噴射，并且基于在407的設(shè)定閾值，則噴射的比例被確定為2∶1(進(jìn)氣歧管：LP EGR冷卻器)，在425，方法400包括調(diào)整噴射的量，使得雖然噴射量小于在407確定的閾值量，但仍維持該比例。由于較低的噴射量，因此，EEGR流、火花正時(shí)、進(jìn)氣門和/或排氣門正時(shí)和/或壓縮中的一個(gè)或多個(gè)可被相應(yīng)地調(diào)整，使得期望的稀釋可以被滿足。返回到420，如果多個(gè)噴射位置沒有被指示，則方法400前進(jìn)到427，其中方法400包括基于冷凝物的可用量，調(diào)整用于所述位置的噴射量。同樣，由于較低的噴射量，EGR流、火花正時(shí)、進(jìn)氣門和/或排氣門正時(shí)和/或壓縮中的一個(gè)或多個(gè)可被相應(yīng)地調(diào)整，使得期望的稀釋可以被滿足。在425和427的調(diào)整之后，方法400前進(jìn)到430，其中基于在425或427確定的經(jīng)調(diào)整的噴射量，可用量的冷凝物被噴射到指示的位置(多個(gè))?？捎昧康睦淠锏膰娚湔龝r(shí)和持續(xù)時(shí)間可通過閥(諸如閥191、192、193)以及噴射器(諸如圖1中指示的噴射器195、196、197)協(xié)調(diào)。因此，基于經(jīng)調(diào)整的噴射量，可同時(shí)進(jìn)行所述流調(diào)整(借助EGR閥142和/或155)、火花正時(shí)調(diào)整、進(jìn)氣門或排氣門正時(shí)調(diào)整、壓縮量調(diào)整、節(jié)氣門位置調(diào)整等等，以便實(shí)現(xiàn)期望的稀釋百分比。

在將可用的冷凝物噴射到一個(gè)或多個(gè)指示的位置之后，在435，方法400包括監(jiān)測(cè)實(shí)際的稀釋百分比。如上所述，氧傳感器162可用來(lái)推斷由于氣流中的稀釋劑(包括EGR和水蒸汽)引起的充氣的總的稀釋百分比?；趪娚涞牧亢瞳@得的稀釋百分比，控制器然后可調(diào)整EGR閥142、EGR閥155、火花正時(shí)、進(jìn)氣門或排氣門正時(shí)、壓縮量等等中的一個(gè)或多個(gè)，以實(shí)現(xiàn)/維持進(jìn)氣空氣的期望的總的充氣稀釋百分比。由于可用的冷凝物的全部量被分配用于獲得期望的稀釋百分比，因此改變稀釋百分比的進(jìn)一步要求不可以通過冷凝物噴射獲得，直到冷凝物液位已經(jīng)有時(shí)間積累。因此，稀釋要求的進(jìn)一步修改和/或改變必須通過調(diào)整EGR閥142、EGR閥155、火花正時(shí)、進(jìn)氣門或排氣門正時(shí)、壓縮量等等中的一個(gè)或多個(gè)才可滿足，以實(shí)現(xiàn)/維持進(jìn)氣空氣的期望的總的充氣稀釋百分比。

返回到415，如果確定CAC冷凝物的液位高于或等于指示的閾值，則方法400前進(jìn)到445。在445，方法400包括在期望的位置噴射確定量的冷凝物，同時(shí)基于從在方法400的407處查找表獲得的百分比，調(diào)整EGR流。冷凝物的可用量的噴射正時(shí)和持續(xù)時(shí)間可通過閥(諸如閥191、192、193)以及噴射器(諸如圖1中指示的噴射器195、196、197)協(xié)調(diào)。對(duì)EGR流的調(diào)整可以借助對(duì)圖1中指示的EGR閥(諸如閥142和/或155)的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，基于經(jīng)由在407處的查找表指示的指令，火花正時(shí)調(diào)整、進(jìn)氣門或排氣門正時(shí)調(diào)整、壓縮量調(diào)整、節(jié)氣門位置調(diào)整等等可以被同時(shí)進(jìn)行以便實(shí)現(xiàn)期望的稀釋百分比。

在將冷凝物的期望量(多個(gè))開始噴射到一個(gè)或多個(gè)指示位置之后，在450，方法400包括監(jiān)測(cè)實(shí)際的稀釋百分比。同樣，氧傳感器162可用來(lái)推斷由于氣流中的稀釋劑(包括EGR和水蒸汽)引起的充氣的總的稀釋百分比?；讷@得的實(shí)際的稀釋百分比，在450，方法400前進(jìn)到440，其中，控制器然后可調(diào)整EGR閥142、EGR閥155、火花正時(shí)、進(jìn)氣門或排氣門正時(shí)、壓縮量等等中的一個(gè)或多個(gè)，以實(shí)現(xiàn)/維持進(jìn)氣空氣的期望的總的充氣稀釋百分比。例如，到進(jìn)氣歧管中的水噴射可以伴隨著總的EGR流的減少，以使得期望的稀釋主要是通過水噴射獲得的。此外，因?yàn)镃AC冷凝物的液位高于滿足預(yù)期的稀釋要求所要求的閾值，所以為獲得/維持稀釋百分比的進(jìn)一步修改可以另外地通過在確定位置的水噴射來(lái)滿足，在確定位置的水噴射受到，例如，閥191、192、193以及噴射器(諸如圖1中指示的噴射器195、196、197)中的一個(gè)或多個(gè)的控制。換句話說(shuō)，只要CAC冷凝物可用于維持要求的稀釋百分比，則CAC冷凝物就可被優(yōu)先地利用以滿足稀釋要求。由于低液位，在稀釋要求不再可以用CAC冷凝物來(lái)滿足的情況下，方法400包括調(diào)整EGR閥142、EGR閥155、火花正時(shí)、進(jìn)氣門或排氣門正時(shí)、壓縮量等等中的一個(gè)或多個(gè)，以實(shí)現(xiàn)/維持進(jìn)氣空氣的期望的總的充氣稀釋百分比。

圖5是示出示例方法500的流程圖，示例方法500用于將水噴射在LP EGR冷卻器和/或HP EGR冷卻器的上游，以便對(duì)指示的EGR冷卻器進(jìn)行清洗循環(huán)。更具體地，方法500包括，在指示要求根據(jù)圖2中描述的方法如詳述的那樣對(duì)EGR冷卻器進(jìn)行清潔后，確定CAC冷凝物的閾值量是否可用，并且如果可用，則根據(jù)方法500的詳述指令如描述地進(jìn)行清潔。用于完成方法500和本文包括的其余方法的指令可以由控制器基于存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器上的指令，并且結(jié)合從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的傳感器(諸如參考圖1在上文所述的傳感器)接收的信號(hào)而被執(zhí)行。根據(jù)下面所述的方法，控制器可采用發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。應(yīng)當(dāng)理解，方法500可應(yīng)用到具有不同配置的其它系統(tǒng)而不離開本公開的范圍。

方法500在505開始，其中確定是否滿足用于進(jìn)行指示的EGR清潔程序的進(jìn)入條件。在一個(gè)示例中，滿足進(jìn)入條件可包括指示CAC冷凝物液位高于閾值。如上所述，在一個(gè)示例中，從CAC收集的冷凝物的量可通過耦接到貯存器的流體液位傳感器來(lái)指示，或者可通過監(jiān)測(cè)被用于將CAC冷凝物輸送到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置的泵的電流消耗來(lái)指示。閾值可以基于為進(jìn)行清潔程序要求的冷凝物的預(yù)定量而被設(shè)定，例如，能夠噴射達(dá)預(yù)定的時(shí)間量的冷凝物量。在另一個(gè)示例中，閾值液位可以被設(shè)定為高于為實(shí)現(xiàn)成功的清潔程序所估計(jì)的量的預(yù)定液位。在該示例中，如果清潔程序要求比預(yù)定量更多的水，則充足的水將保持可用的以成功地進(jìn)行清潔程序。在另一個(gè)示例中，閾值可以基于要求的清潔液位的指示而被設(shè)定。要求的清潔液位可以通過測(cè)量或模型而被確定，如上面結(jié)合圖2描述的。例如，EGR冷卻器中的顆粒負(fù)載可以基于指示的EGR冷卻器上游和下游的EGR壓力變化而被確定。顆粒負(fù)載可與閾值顆粒負(fù)載進(jìn)行比較，并且根據(jù)測(cè)量的顆粒負(fù)載和閾值負(fù)載之間的差異程度，可相應(yīng)地調(diào)整為執(zhí)行清潔程序指示的CAC冷凝物閾值水平。用于進(jìn)行方法500中指示的清潔程序的其它進(jìn)入條件要求可包括EGR冷卻器溫度在閾值溫度之上，以及/或者壓縮機(jī)速度在閾值速度之下。例如，如果EGR冷卻器溫度在閾值EGR冷卻器溫度之下，那么直接噴射中的流體可不完全地蒸發(fā)。不完全的蒸發(fā)導(dǎo)致與EGR冷卻器中水沉積物的不良混合。如果壓縮機(jī)速度在閾值壓縮機(jī)速度之上，那么從EGR冷卻器中的直接噴射排出的顆粒物質(zhì)可被運(yùn)送到渦輪增壓器，并且損壞渦輪增壓器。如果在505進(jìn)入條件不滿足，則方法500前進(jìn)到515。在515，方法500包括維持當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。在515維持發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)可包括將諸如閥191、192、193的CAC輸送閥和諸如噴射器195、196、197的噴射器維持在它們當(dāng)前的狀態(tài)。作為另一個(gè)示例，在515，方法500可還包括將諸如閥142的HP EGR閥和諸如閥155的低壓EGR閥維持在它們當(dāng)前的狀態(tài)。另外，在515，維持當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)可包括設(shè)定在控制器的標(biāo)志，指示對(duì)將來(lái)的EGR清潔程序的要求。清潔程序的啟動(dòng)可基于CAC冷凝物液位已經(jīng)達(dá)到閾值液位的指示，所述閾值液位例如是執(zhí)行清潔程序所必需的液位。方法500然后可結(jié)束。

如果在505確定滿足用于進(jìn)行EGR清潔程序的進(jìn)入條件，則方法500前進(jìn)到510。在510，方法500包括估計(jì)最大噴射速率?？捎绊懽畲髧娚渌俾实囊蛩匕ǖ幌抻谶M(jìn)氣系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)節(jié)段中的閾值液位，和/或發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒穩(wěn)定性閾值。噴射速率可以通過質(zhì)量除以時(shí)間(例如，5 kg/hr)來(lái)限定。進(jìn)氣系統(tǒng)可包括壓縮機(jī)，增壓空氣冷卻器和進(jìn)氣歧管，以及流體地耦接壓縮機(jī)、增壓空氣冷卻器和進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣通路。通過測(cè)量進(jìn)氣系統(tǒng)中合適的位置的露點(diǎn)溫度，可計(jì)算進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)的冷凝物液位。作為示例，在低壓EGR(LP EGR)系統(tǒng)中，進(jìn)氣通路預(yù)壓縮機(jī)，進(jìn)氣通路增壓空氣冷卻器后，以及進(jìn)氣歧管中的冷凝物液位可影響最大水噴射速率。作為另一個(gè)示例，對(duì)于高壓EGR(HP EGR)或自然吸氣的EGR(NAEGR)系統(tǒng)，進(jìn)氣歧管中的冷凝物液位可影響最大水噴射速率。

發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒穩(wěn)定性閾值可包括最大發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋容限，高于該最大發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋容限時(shí)燃燒穩(wěn)定性問題可發(fā)生(例如，失火等等)。提供到發(fā)動(dòng)機(jī)的總的稀釋可被控制為小于最大發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋容限，以便避免燃燒穩(wěn)定性問題?？偟南♂尩扔贓GR流率和噴射的流體量的總和。根據(jù)EGR流率和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒穩(wěn)定性閾值，調(diào)整噴射的流體量，使得總的稀釋可小于最大發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋容限。

在520，方法包括響應(yīng)于直接噴射速率，調(diào)整EGR流率。當(dāng)直接噴射速率增加時(shí)，EGR流率可減小。調(diào)整可還包括當(dāng)直接噴射速率被增加到最大速率時(shí)將EGR流率降低到最小流率。在一個(gè)示例中，最小EGR流率可以是預(yù)定的最小流率，其能夠?qū)⒘黧w從EGR冷卻器運(yùn)送到發(fā)動(dòng)機(jī)中。在另一個(gè)示例中，最小EGR流率可以是保持EGR冷卻器中期望的溫度所要求的最小值。

在525，方法包括將水直接噴射到指示的EGR冷卻器上游。如上所述，噴射速率可基于EGR流率，以及進(jìn)氣系統(tǒng)中的冷凝物液位。在530，控制器確定清潔是否完成。清潔的EGR冷卻器可以通過噴射預(yù)定量的流體(例如，100 mL)，或者通過噴射流體達(dá)預(yù)定量的時(shí)間(例如，30秒)而被估計(jì)。清潔的EGR冷卻器也可以通過測(cè)量EGR冷卻器上游和下游的排氣壓力而被估計(jì)。如果壓力基本上等于期望的壓降或在期望的壓降內(nèi)，那么可確定EGR冷卻器是清潔的。如果EGR冷卻器不是清潔的，那么方法返回到510。如果EGR冷卻器是清潔的，則方法可退出。

圖6示出示例時(shí)間線600，其用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況將存儲(chǔ)的CAC冷凝物噴射到各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)路徑中，包括進(jìn)氣歧管、LP EGR冷卻器的上游和/或HP EGR冷卻器的上游。時(shí)間線600包括曲線605，其指示隨著時(shí)間變化的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。時(shí)間線600還包括曲線610和曲線615，所述曲線610指示隨著時(shí)間變化的LP EGR冷卻器上游的噴射速率，所述曲線615指示隨著時(shí)間變化的HP EGR冷卻器上游的噴射速率。時(shí)間線600還包括曲線620，其指示隨著時(shí)間變化的直接到進(jìn)氣歧管中的噴射速率。時(shí)間線600還包括曲線625，其指示隨著時(shí)間變化的基于HP EGR流和LP EGR流的總和的總的EGR流。時(shí)間線600還包括曲線630，其指示隨著時(shí)間變化的存儲(chǔ)的CAC冷凝物的液位。線635表示存儲(chǔ)的CAC冷凝物的閾值液位，在閾值液位之下時(shí)不能實(shí)現(xiàn)到指示的路徑中任一個(gè)的噴射。時(shí)間線600還包括曲線640，其指示為了將燃燒氣體中的NOx保持在期望的量之下并且避免點(diǎn)火爆震而基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況隨時(shí)間變化的所要求的稀釋。

在時(shí)間t₀，發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)載下操作，如曲線605指示?；诎l(fā)動(dòng)機(jī)工況，諸如由圖3中示出的映射圖所指示的，所要求的稀釋被指示，如曲線640所指示的。相應(yīng)地，到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置中一個(gè)或多個(gè)的冷凝物噴射百分比與EGR流百分比的確定的比率已經(jīng)被查找表限定，諸如結(jié)合圖4中示出的方法描述的查找表。在時(shí)間t₀，發(fā)動(dòng)機(jī)工況是這樣的，使得最佳地滿足稀釋要求，到進(jìn)氣歧管中的冷凝物噴射百分比是高的，如曲線620所指示的，而曲線625指示EGR流是低的。在時(shí)間t₀和t₁之間，當(dāng)冷凝物被噴射到進(jìn)氣歧管中時(shí)，曲線630指示CAC冷凝物的存儲(chǔ)液位降低。在時(shí)間t₁，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載保持高的，并且要求的稀釋保持基本上不變，但是工況已經(jīng)稍微地改變，使得根據(jù)查找表，最佳地滿足稀釋要求包括增加LP EGR冷卻器上游的冷凝物噴射，如曲線610指示，以及減少直接到進(jìn)氣歧管的冷凝物噴射。例如，稀釋要求的變化可與燃燒穩(wěn)定性或清潔LP EGR冷卻器的需要相關(guān)。因此，在時(shí)間t₁和t₂之間，稀釋要求可以通過到進(jìn)氣歧管的噴射，LP EGR冷卻器上游的噴射，以及低的EGR流的組合而被滿足。因此，CAC冷凝物液位繼續(xù)下降。

在時(shí)間t₂和t₃之間，發(fā)動(dòng)機(jī)從高負(fù)載轉(zhuǎn)變到中等負(fù)載工況。這樣，要求的稀釋減小。根據(jù)查找表，通過增加EGR流的百分比，以及減小在一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置處的冷凝物噴射的百分比，可最佳地滿足稀釋條件。因此，在時(shí)間t₂和t₃之間，EGR流被增加，并且LP EGR冷卻器上游的以及到進(jìn)氣歧管中的噴射被相應(yīng)地減少。當(dāng)冷凝物不再被利用時(shí)，存儲(chǔ)的冷凝物的液位變穩(wěn)定。

在時(shí)間t₃和t₄之間，稀釋要求可以通過基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況借助查找表確定的EGR流的水平來(lái)最佳地滿足。因此，冷凝物的液位保持基本上不變。

在時(shí)間t₄，發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)在中等負(fù)載下操作，但是要求稍微增加稀釋。作為一個(gè)示例，這可由于稍微上升的燃燒溫度，以及因此要求減少NOx。這樣，最佳地滿足基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況通過查找表確定的稀釋要求包括增加LP EGR冷卻器上游和HP EGR冷卻器上游的冷凝物噴射，同時(shí)相應(yīng)地稍微減少EGR流。因此，在時(shí)間t₄和t₅之間，冷凝物的液位下降。

在時(shí)間t₅和t₆之間，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變到高負(fù)載。這樣，稀釋要求增加。工況是這樣的，使得為了最佳地滿足稀釋要求，根據(jù)查找表指示增加到進(jìn)氣歧管中的噴射，同時(shí)減少EGR流，以及減少LP EGR冷卻器上游的噴射。因此，存儲(chǔ)的冷凝物液位繼續(xù)下降。

在時(shí)間t₆和t₇之間，繼續(xù)利用到進(jìn)氣歧管中噴射，以滿足在高負(fù)載下的稀釋要求，并且因此冷凝物液位繼續(xù)下降，直到時(shí)間t₇，冷凝物液位達(dá)到通過線635指示的閾值液位。因此，在時(shí)間t₇，CAC冷凝物的液位非常低，并且發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋要求不能通過冷凝物噴射來(lái)滿足。這樣，冷凝物噴射的噴射被禁用。因此，稀釋要求可以通過增加總的EGR流以補(bǔ)償冷凝物噴射的缺乏而被滿足。因此，在時(shí)間t₇和t₈之間，EGR流被增加，以補(bǔ)償?shù)竭M(jìn)氣歧管中的和LP EGR冷卻器上游的冷凝物噴射的減少。這樣，在時(shí)間t₈和t₉之間，通過從冷凝物可以用來(lái)滿足要求的情況轉(zhuǎn)變到發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋要求單獨(dú)通過EGR來(lái)滿足的情況，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋要求。

在時(shí)間t₈，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載開始減小。在時(shí)間t₈和t₉之間，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載減小時(shí)，要求的稀釋也減小。因此，減少EGR的流動(dòng)。來(lái)自CAC的存儲(chǔ)的冷凝物還沒有時(shí)間累積到可估量的液位，因此，任何稀釋需求必須通過EGR來(lái)滿足。

以這種方式，從CAC收集的冷凝物可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況被輸送到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置。這樣，由于冷凝物凍結(jié)，降低CAC效率的可能性以及由于水噴射到進(jìn)氣歧管導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)失火和/或燃燒不穩(wěn)定的可能性的原因，通常有害的CAC冷凝物可以被有利地利用以提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。例如，到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置中一個(gè)或多個(gè)中的CAC冷凝物的噴射可在變化的發(fā)動(dòng)機(jī)工況下有助于滿足發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋需求，從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)爆震，以及降低NOx水平。

將CAC冷凝物收集在貯存器中，以及使用本文所描述的方法將冷凝物輸送到多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置的技術(shù)效果是通過利用可更新的車載水源，實(shí)現(xiàn)了在變化的發(fā)動(dòng)機(jī)工況下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)稀釋要求的精確控制。因?yàn)橘A存器不需要通過車輛操作者維持，所以冷凝物將更有可能存在于到一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置中的水噴射將是有利的條件下。以這種方式，可提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率并且可減少有害的排放。

結(jié)合圖1并且在文中描述的系統(tǒng)與結(jié)合圖2、4、5且在本文中描述的方法可以一起實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)，以及一個(gè)或多個(gè)方法。在一個(gè)示例中，方法包括收集來(lái)自被輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)中的冷卻空氣的冷凝物；基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，經(jīng)由多個(gè)位置中的一個(gè)將所述冷凝物輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)中；基于所述工況，確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的期望的稀釋百分比；以及調(diào)整所述冷凝物噴射并且調(diào)整來(lái)自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣的再循環(huán)以便部分基于所述噴射位置形成所述期望的稀釋。在方法第一示例中，該方法包括其中所述基于工況經(jīng)由多個(gè)位置中的一個(gè)將所述冷凝物輸送到所述發(fā)動(dòng)機(jī)中包括：噴射到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中；噴射到在將所述排氣引入所述進(jìn)氣歧管之前冷卻排氣的第一排氣熱交換器中，或者，噴射到在將所述排氣引入空氣壓縮機(jī)之前冷卻排氣的第二排氣熱交換器中，所述空氣壓縮機(jī)將壓縮的空氣供應(yīng)到所述進(jìn)氣歧管中。該方法的第二示例可選地包括第一示例，并且還包括其中被輸送到所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的所述空氣首先從空氣壓縮機(jī)被輸送，并且進(jìn)入增壓空氣冷卻器。該方法的第三示例可選地包括第一示例和第二示例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括其中進(jìn)入所述第一排氣熱交換器的所述排氣從所述發(fā)動(dòng)機(jī)被輸送到所述第一排氣熱交換器，所述排氣從流過渦輪增壓器的渦輪之前的主排氣流提取，所述渦輪增壓器的渦輪驅(qū)動(dòng)所述空氣壓縮機(jī)。該方法的第四示例可選地包括第一示例到第三示例中每一個(gè)中的任何一個(gè)或多個(gè)，并且還包括其中進(jìn)入所述第二排氣熱交換器的所述排氣從所述發(fā)動(dòng)機(jī)穿過所述渦輪被輸送到所述第二排氣熱交換器中，然后進(jìn)入所述空氣壓縮機(jī)。該方法的第五示例可選地包括第一示例到第四示例中每一個(gè)中的任何一個(gè)或多個(gè)，并且還包括調(diào)整下列各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)以實(shí)現(xiàn)所述期望的稀釋：點(diǎn)火正時(shí)；所述發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)氣門或排氣門的正時(shí)；或者，將所述輸送的空氣供應(yīng)到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣壓縮機(jī)提供的壓縮的量。

另一個(gè)示例方法包括：收集來(lái)自被輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)中的冷卻空氣的冷凝物；基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，經(jīng)由多個(gè)位置中的一個(gè)，將所述冷凝物輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)中；基于所述工況，經(jīng)由多個(gè)位置中的一個(gè)或多個(gè)，將排氣從所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸送到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口中；基于所述工況，確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的期望的稀釋百分比，從而將燃燒氣體中的NOx保持在期望的量之下并且避免所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的點(diǎn)火爆震；以及，基于為輸送所述冷凝物和輸送所述排氣而選擇的所述位置，噴射一定量的所述冷凝物，以及調(diào)整來(lái)自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣的再循環(huán)，從而部分基于所述噴射位置形成所述期望的稀釋；以及當(dāng)所述冷凝物的可用性變化時(shí)，重新調(diào)整所述冷凝物的所述噴射量并且重新調(diào)整排氣的所述再循環(huán)。在方法的第一示例中，該方法包括其中所述工況包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載和速度。該方法的第二示例可選地包括第一示例，并且還包括調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)，以實(shí)現(xiàn)所述期望的稀釋。該方法的第三示例可選地包括第一示例和第二示例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門正時(shí)，以實(shí)現(xiàn)所述期望的稀釋。該方法的第四示例可選地包括第一示例到第三示例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括其中所述冷卻空氣輸送到所述發(fā)動(dòng)機(jī)中包括將所述空氣輸送到增壓空氣冷卻器中，并且所述收集所述冷凝物包括將所述冷凝物收集在貯存器中。該方法的第五示例可選地包括第一示例到第四示例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括通過以下項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)檢測(cè)所述貯存器內(nèi)所述冷凝物的量：耦接到所述貯存器的流體液位傳感器，或監(jiān)測(cè)用來(lái)幫助所述冷凝物的所述輸送和所述冷凝物的所述噴射的泵的電流消耗。該方法的第六示例可選地包括第一示例到第五示例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括響應(yīng)于所述貯存器中冷凝物的低液位的確定，調(diào)整下列各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)，以避免所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的點(diǎn)火爆震或所述發(fā)動(dòng)機(jī)的非期望的溫度：調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)；調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門正時(shí)；或者，調(diào)整被輸送到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述空氣的壓縮。該方法的第七示例可選地包括第一示例到第六示例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括其中相比于調(diào)整所述排氣，冷凝物的所述噴射是優(yōu)選的，以實(shí)現(xiàn)所述期望的稀釋。

另一個(gè)示例方法包括將來(lái)自空氣壓縮機(jī)的壓縮空氣供應(yīng)到增壓空氣冷卻器，然后供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管，通過來(lái)自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣驅(qū)動(dòng)的渦輪驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)；將所述增壓空氣冷卻器中形成的冷凝物收集在貯存器中；根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況，將所述排氣從下列路徑中的一個(gè)或多個(gè)輸送到所述進(jìn)氣歧管：從接收來(lái)自所述渦輪上游的位置的所述排氣的第一冷卻器；或者從接收來(lái)自所述渦輪下游的位置的排氣的第二冷卻器；當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)開始在高負(fù)載下操作時(shí)，使所述冷凝物能夠從所述貯存器直接噴射到所述進(jìn)氣歧管和所述第二冷卻器中；以及在預(yù)定時(shí)間之后，禁用直接到所述歧管的所述噴射；當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在非常高的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下操作時(shí)，使所述冷凝物能夠從所述貯存器直接噴射到所述進(jìn)氣歧管和所述第二冷卻器中；當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在中等負(fù)載下操作時(shí)，使所述冷凝物能夠從所述貯存器噴射到所述第一冷卻器和所述第二冷卻器中；基于包括發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和速度的所述工況，確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的期望的稀釋百分比；以及根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)工況，調(diào)整所述允許的冷凝物噴射的量和所述輸送的排氣的量，以實(shí)現(xiàn)所述期望的稀釋百分比，并且在所述允許的冷凝物耗盡時(shí)，進(jìn)一步調(diào)整輸送的排氣的所述量，以維持所述期望的稀釋百分比。在方法的第一示例中，該方法包括其中所述冷凝物噴射的所述調(diào)整和所述排氣的所述量的所述調(diào)整進(jìn)一步基于在哪里進(jìn)行所述冷凝物噴射以及所述排氣被輸送到哪里。該方法的第二示例可選地包括第一示例，并且還包括其中所述將所述排氣輸送到所述第一冷卻器或第二冷卻器部分基于檢測(cè)到相應(yīng)的所述第一冷卻器或所述第二冷卻器內(nèi)的污垢。該方法的第三示例可選地包括第一示例和第二示例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括其中所述污垢檢測(cè)基于通過所述第一冷卻器或所述第二冷卻器的所述排氣的壓降。該方法的第四示例可選地包括第一示例到第三示例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括其中所述工況包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載和速度。該方法的第五示例可選地包括第一示例到第四示例中的一個(gè)或多個(gè)，并且還包括調(diào)整下列各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)，以實(shí)現(xiàn)所述期望的稀釋：所述發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)或所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門正時(shí)。

要注意的是，本文包括的示例控制和估計(jì)程序可與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。本文公開的控制方法和程序可作為可執(zhí)行指令存儲(chǔ)在非瞬時(shí)存儲(chǔ)器中，并且可由控制系統(tǒng)進(jìn)行，所述控制系統(tǒng)包括與各種傳感器、致動(dòng)器以及其它發(fā)動(dòng)機(jī)硬件組合的控制器。本文描述的特定程序可表示任何數(shù)量的處理策略中的一個(gè)或多個(gè)，諸如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等等。這樣，示出的各種動(dòng)作、操作和/或功能可以按照所示的次序進(jìn)行、并行地進(jìn)行或在其它情況省略。同樣地，處理的順序不是實(shí)現(xiàn)本文所描述的示例性實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)所必需的，而是為了便于說(shuō)明和描述被提供的。根據(jù)使用的特定策略，可重復(fù)進(jìn)行示出的動(dòng)作、操作和/或功能中的一個(gè)或多個(gè)。此外，所描述的動(dòng)作、操作和/或功能可用圖表表示成待編程進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的非瞬時(shí)存儲(chǔ)器的代碼，其中所述動(dòng)作可以通過執(zhí)行系統(tǒng)中的指令來(lái)完成，所述系統(tǒng)包括與電子控制器組合的各種發(fā)動(dòng)機(jī)硬件部件。

應(yīng)該理解，本文公開的配置和程序在本質(zhì)上是示例性的，且這些具體實(shí)施例不應(yīng)視為限制性意義，因?yàn)樵S多變化是可能的。例如，以上技術(shù)可應(yīng)用于V-6、I-4、I-6、V-12、對(duì)置4缸以及其它的發(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)和配置，以及其它特征、功能和/或?qū)傩缘乃行路f的且非顯而易見的組合和子組合。

下面的權(quán)利要求特別指出被視為新穎和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可指“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等同物。應(yīng)該理解，這些權(quán)利要求包括一個(gè)或更多這些元件的結(jié)合，既不要求也不排除兩個(gè)或更多這些元件。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其它組合和子組合可通過本權(quán)利要求的修正或通過在這個(gè)或相關(guān)申請(qǐng)的新權(quán)利要求的提出被要求保護(hù)。此類權(quán)利要求，無(wú)論是更寬于，更窄于，等于，或不同于原始的權(quán)利要求的范圍，也被視為包括在本公開的主題之內(nèi)。