用于氧传感器的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于氧传感器的方法和系统。描述了用于具有排气再循环系统以及催化和非催化进气氧传感器的发动机系统的各种系统和方法。在一个实例中，所述催化氧传感器用于测量和控制排气再循环，同时基于所述催化传感器和非催化传感器测量和控制燃油蒸气吹送。

【技术实现步骤摘要】
用于氧传感器的方法和系统
本申请一般涉及一种包括在内燃机的进气系统中的气体成分传感器。
技术介绍
发动机系统可利用从发动机排气系统至发动机进气系统（进气道）的排气再循 环，一种被称为排气再循环（EGR)的过程，以减少调节的排放。EGR系统可包括各种传感器， 以测量和/或控制EGR。作为一个实例，EGR系统可包括进气成分传感器，如氧传感器，其可 被用于测量氧，以测定发动机进气道中燃烧气体的比例。此外，该传感器对总压力敏感。因 此，该传感器可对稀释物敏感，如环境湿度、排气湿度和二氧化碳。由于该传感器的催化传 感元件感测到的气体的平衡，氧传感器对氧分压和燃料（或其他还原剂和氧化剂）的存在 都敏感。因此，该传感器可对氧化剂和还原剂如油雾和燃油蒸气敏感。因此，各种敏感性可 混淆传感器测量值，并且传感器的准确度以及由此的EGR的测量和/或控制可能被降低。
技术实现思路
本文【专利技术者】已经认识到上述问题且已经想出一种至少部分解决该问题的方法。因 此，公开了一种用于发动机系统的方法。该方法包括，基于来自催化传感器的输出和非催 化传感器的输出，指示进气氧浓度和燃油蒸气浓度。该方法进一步包括响应该氧浓度调节 EGR，和响应该燃油蒸气浓度调节燃料喷射。 在这种实例中，非催化传感器用于测定EGR的量，并且催化传感器输出和非催化 传感器输出之间的差异用于测定燃油蒸气的量。通过使用非催化传感器，在该传感器的传 感表面处的平衡被降低，使得燃油蒸气用作稀释剂，而不是直接降低测得的氧化剂水平。因 此，可用提高的准确度测量和控制EGR。此外，催化传感器和非催化传感器之间的输出差异 可指示燃油蒸气浓度。以这种方式，可响应于进气道内燃油蒸气浓度调节操作参数，诸如燃 料喷射。 应该理解上述
技术实现思路
被提供用于以简化形式介绍【具体实施方式】中进一步描述 的概念的选择。这并不意在识别所要求保护主题的关键或必要特征，所要求保护主题的范 围由【具体实施方式】之后的权利要求书唯一限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上 面或本公开任何部分中提及的任何缺点的执行方式。 【附图说明】 图1示出包括排气再循环系统和双元件氧传感器的发动机的示意图。 图2示出进气成分传感器的示例性实施方式。 图3示出双元件氧传感器的示意图。 图4示出说明用于具有双元件氧传感器的发动机系统的程序的流程图。 【具体实施方式】 下列描述涉及用于发动机系统的方法和系统，该发动机系统具有排气再循环 (EGR)系统及催化和非催化进气成分传感器，如氧传感器。在一个实例中，一种方法包括，基 于来自催化传感器的输出和非催化传感器的输出，指示进气氧浓度和燃油蒸气浓度。该方 法进一步包括响应氧浓度调节EGR，和响应燃油蒸气浓度调节燃料喷射和/或燃油蒸气吹 送（purge)。在这种实例中，非催化传感器输出可指示氧浓度，而催化传感器输出和非催化 传感器输出之间的差异指示燃油蒸气浓度。因此，可获得EGR的测量，其中该EGR的测量不 受发动机进气道中存在的燃油蒸气的影响。因此，可用提高的准确度控制EGR，并且可基于 测得的燃油蒸气浓度调节燃油蒸气吹送和/或燃料喷射。 现参照图1，示出可包括在汽车的推进系统中具有发动机102的发动机系统100的 示意图。如所示的，发动机系统100包括排气再循环系统，其包括高压EGR系统104和低压 EGR系统106。发动机系统100可至少部分由包括控制器108的控制系统控制。 发动机102可包括多个气缸（未示出），其配置为燃烧增压空气（例如，进气）和 燃料诸如柴油、汽油、醇（例如，乙醇、甲醇等）、混合燃料或另一种合适的燃料的混合物。增 压空气可经进气道110输送到发动机102,并且发动机102可经排气通道112排出燃烧气 体。 进气道110可包括一个或多个节气门，如具有节流板116的节气门114。在此特定 实例中，节流板116的位置可经提供至包括节气门114的电动机或致动器的信号被控制器 108改变，一种通常称为电子节气门控制（ETC)的构造。以这种方式，节气门114可被操作， 以改变提供至发动机气缸的进气。节流板116的位置可通过节气门位置信号TP提供至控 制器108。在图1中描绘的实例中，进气道110进一步包括进气成分传感器136,如氧传感 器，其配置为提供氧浓度或在节气门114上游EGR量的指示。如将在下面更详细描述的，进 气成分传感器136可以是具有非催化传感器和催化传感器的双元件传感器。进气道110可 进一步包括用于提供各自信号MAF和MAP至控制器108的质量空气流量传感器（未示出） 和歧管空气压力传感器（未不出）。 在所公开的实施方式中，EGR系统经高压EGR系统104和/或低压EGR系统106 使期望的排气部分按规定路线从排气通道112至进气道110,这取决于所需的HP EGR和LP EGR量。高压EGR经高压EGR通道118按规定路线从排气通道112中涡轮增压器的涡轮126 的上游到进气道110中涡轮增压器的压缩机128的下游。低压EGR经低压EGR通道120按 规定路线从涡轮增压器的涡轮126的下游到涡轮增压器的压缩机128的上游。提供至进气 道110的EGR量可经由连接在高压EGR系统104中的高压EGR阀122和连接在低压EGR系 统106中的低压EGR阀124被控制器108改变。例如，在一些实施方式中，节气门可被包括 在排气中，以协助驱动EGR。此外，例如，在图1中所不的不例实施方式中，商压EGR系统包 括高压EGR冷却器130,并且低压EGR系统包括低压EGR冷却器132,以排斥从再循环的排 气至发动机冷却液的热。在可选的实施方式中，发动机102可仅包括高压EGR系统或仅包 括低压EGR系统。 可基于排气成分传感器138 (例如，排气氧传感器）和/或进气成分传感器136 (例 如，进气氧传感器）测量和/或控制EGR的总量和/或高压EGR与低压EGR的比。排气成 分传感器138被示出连接到涡轮机126上游的排气通道112,并且进气成分传感器136被 示出连接到高压EGR入口 148下游的进气道110。排气成分传感器136和138可以是用于 提供排气或进气空气/燃料比的指示的任何合适传感器，如线性氧传感器或UEGO(通用或 宽域排气氧）、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热的EGO)、N0X、HC或C0传感器。例如，在下 面参照图2至图3描述的示例实施方式中，进气成分传感器是双元件氧（例如，0 2)传感器。 进气成分传感器136可例如用于测定用于EGR测量和/或控制的进气氧浓度和测定用于燃 油蒸气吹送和/或燃料喷射控制的燃油蒸气浓度。 如上所述，发动机系统100进一步包括涡轮增压器，其中涡轮机126沿排气通道 112布置并且压缩机128沿进气道110布置。例如，压缩机128可至少部分被涡轮机126 (例 如，经轴）驱动。在此实例中，经涡轮增压器提供至发动机的一个或多个气缸的压缩（例如， 增压）量可被控制器108改变。 此外，在图1的实例中，排放控制装置140被示出沿涡轮机126下游的排气通道 112和低压EGR通道120布置。排放控制装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机系统的方法，其包括：基于来自催化传感器的输出和非催化传感器的输出，指示进气氧浓度和燃油蒸气浓度；响应所述氧浓度，调节排气再循环；和响应所述燃油蒸气浓度，调节燃料喷射。

【技术特征摘要】
2013.03.22 US 13/849,4021. 一种用于发动机系统的方法，其包括： 基于来自催化传感器的输出和非催化传感器的输出，指示进气氧浓度和燃油蒸气浓 度； 响应所述氧浓度，调节排气再循环；和 响应所述燃油蒸气浓度，调节燃料喷射。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述催化传感器的传感元件用钼涂布。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述非催化传感器的传感元件用银涂布。4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述氧浓度是基于来自所述非催化传感器的输 出。5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述燃油蒸气浓度是基于来自所述催化传感器的 输出和所述非催化传感器的输出。6. 根据权利要求1所述的方法，其中当燃油蒸气吹送打开且排气再循环打开时，所述 燃料蒸气浓度是基于所述催化传感器的输出和所述非催化传感器的输出之间的差异。7. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括当燃油蒸气吹送关闭并且排气再循环打 开时，诊断所述传感器。8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述催化传感器和所述非催化传感器设置在单个 传感器外壳中。9. 根据权利要求1所述的方法，其中当燃油蒸气吹送打开且排气再循环关闭时，所述 燃油蒸气浓度是基于所述催化传感器的输出和所述非催化传感器的输出之间的差异。10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述催化传感器和所述非催化传感器设置在排 气再循环入口下游的所述发动机系统的进气歧管中。11. 一种方法，其包括： 基于来自催化氧传感器的输出和非催化氧传感器的输出，控制燃油蒸气吹送，所述催 化传感器和所述非催化传感器安装在位于发动机进气系统内的单个传感器外壳中；和 基于来自所述非催化氧传感器的输出，控制排气再循环，所述催化传感器和所述非...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·珀西富尔，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US