获知发动机的进气氧浓度制造技术

本发明专利技术涉及获知发动机的进气氧浓度。用于获知发动机的进气氧浓度的系统和方法。在一个实施例中，该系统包括进气氧传感器和电子控制单元。进气氧传感器被配置为测量进入空气的氧浓度和输出指示进气氧浓度值的信号。电子控制单元被配置为接收指示进气氧浓度值的信号，确定燃料是否正被喷射到发动机中，确定发动机是否正在超限运转状态中操作，控制阀以使发动机的进气路径的空气压力扫过多个空气压力，及存储指示跨过多个空气压力的进气氧浓度值的信息以获知发动机的进气氧浓度。

The intake oxygen concentration of the engine is known

The present invention relates to the intake oxygen concentration of an engine. A system and method for knowing the intake oxygen concentration of an engine. In one embodiment, the system includes an intake oxygen sensor and an electronic control unit. The intake oxygen sensor is configured to measure the oxygen concentration into the air and the signal to indicate the oxygen concentration value of the intake air. The electronic control unit is configured to receive a signal indicating the inlet oxygen concentration value, to determine whether the fuel is injected into the engine, determine whether the engine is running out of operation state, the control valve to make the inlet path of the engine air pressure across multiple air pressure, intake oxygen concentration and oxygen concentration in the intake air across multiple storage instructions an air pressure value of the information to inform the engine.

【技术实现步骤摘要】
获知发动机的进气氧浓度关于联邦资助研究的声明本专利技术是在由美国能源部授予的DOE合作协议编号DE-EE0003303的政府支持下作出的。美国政府对本专利技术享有某些权利，这些权利在DOE合作协议编号DE-EE0003303；W(A)-2012-007，CH-1656下在国内和国外专利技术权的提前豁免中进一步限定。
本专利技术涉及获知（learning）发动机的进气氧浓度。
技术介绍
常规氧传感器定位在发动机的排气路径中，以检测排气路径中的排气的氧浓度。常规氧传感器还可以定位在发动机涡轮增压器的下游。
技术实现思路
尽管常规氧传感器能够提供排气氧浓度值。但某些情况下，进气氧浓度值，且尤其是在压力的受控范围内的进气氧浓度值，是期望的。例如，获知在空气压力的范围内的进气氧浓度值可以用于发动机空气路径的闭环控制，从而产生更高精度的发动机控制系统和提高的燃料效率。然而，在使用具有排气再循环（EGR）系统的发动机时，由于发动机的进气路径中的排气使得在该空气压力的范围内获知进气氧浓度可能是不准确的。因此，存在对于获知具有EGR系统的发动机的精确的进气氧浓度的需要。以下阐述本文所公开的某些实施例的概述。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些某些实施例的简要概述，并且这些方面并不旨在限制该公开的范围。实际上，该公开可以包括以下可能未阐述的各种方面。一个实施例提供一种用于获知发动机的进气氧浓度的系统，所述系统包括进气氧传感器和电子控制单元。所述进气氧传感器被配置为测量进入空气的氧浓度，和输出指示进气氧浓度值的信号。所述电子控制单元以通信方式连接到所述进气氧传感器并被配置为：接收指示所述进气氧浓度值的信号；确定燃料是否正被喷射到发动机中；至少部分地基于燃料不是正被喷射到所述发动机中的确定，确定所述发动机是否正在超限运转（over-run）状态中操作；响应于确定所述发动机正在超限运转状态中操作，控制阀以使发动机的进气路径的空气压力扫过多个空气压力；以及响应于控制所述阀以使进气路径的空气压力扫过多个空气压力，存储指示跨过所述多个空气压力的进气氧浓度值的信息以获知所述发动机的进气氧浓度。另一实施例提供一种用于获知发动机的进气氧浓度的方法。所述方法包括利用进气氧传感器测量进入空气的氧浓度并且输出指示进气氧浓度值的信号。所述方法还包括：利用电子控制单元接收指示所述进气氧浓度值的信号；确定燃料是否正被喷射到发动机中；至少部分地基于燃料不是正被喷射到所述发动机中的确定，确定所述发动机是否正在超限运转状态中操作；响应于确定所述发动机正在超限运转状态中操作，利用电子控制单元控制阀以使所述发动机的进气路径的空气压力扫过多个空气压力；以及响应于控制所述阀以使进气路径的空气压力扫过所述多个空气压力，利用电子控制单元存储指示跨过所述多个空气压力的进气氧浓度值的信息以获知所述发动机的进气氧浓度。通过考虑详细描述和附图，其他方面和实施例将变得显而易见。附图说明图1是示出包括发动机、排气再循环（EGR）系统和进气氧传感器的系统的图解。图2是示出图1的电子控制单元的框图。图3是示出在具有关闭的排气再循环（EGR）阀的发动机中排气再循环（EGR）的速率相对于发动机转矩和发动机转速的发动机控制参数图。图4是示出在具有关闭的排气再循环（EGR）阀的发动机中在进气氧传感器处在压力范围内的传感器电流的图表。图5是示出用于获知发动机的进气氧浓度的方法的流程图。具体实施方式在详细解释任何实施例之前，应当理解，本专利技术的应用不限于在以下描述中阐述或在以下图中示出的构造的细节和部件的布置。本专利技术能够具有其他实施例并且能够以各种方式被实践或执行。应当注意，可以使用多个基于硬件和软件的设备以及多个不同的结构部件来实现各种实施例。此外，应当理解，实施例可以包括硬件、软件和电子部件或模块，为了讨论的目的，这些硬件、软件和电子部件或模块可被示出和描述为好像大多数部件仅以硬件实现那样。然而，本领域普通技术人员基于对该详细描述的阅读将认识到，在至少一个实施例中，本专利技术的基于电子的方面可以以可用一个或多个处理器执行的软件（例如，存储在非暂态计算机可读介质上的软件）实现。因此，应当注意，可以利用多个基于硬件和软件的设备以及多个不同的结构部件来实现本专利技术。例如，说明书中描述的“控制单元”和“控制器”能够包括一个或多个处理器、包括非暂态计算机可读介质的一个或多个存储器模块、一个或多个输入/输出接口、以及连接本文所述的部件的各种连接件（例如，系统总线）。额外地，为了描述的目的，本文所述的各种“阀”和“致动器”可以共同地、单独地或其某种组合通常称为“阀”。额外地，在一些实施例中，本文所述的阀各自包括基于电气信号控制阀的机械位置的对应的致动器设备。图1是包括发动机、排气再循环（EGR）系统和进气氧传感器的系统10的图解。在所示出的实施例中，系统10包括发动机12、进气路径14、排气路径16、排气再循环（EGR）系统18、进气氧传感器24、电子控制单元（ECU）26、进气节流阀30、排气阀32、高压涡轮增压器34、低压涡轮增压器36以及空气箱42。EGR系统18包括排气再循环（EGR）阀20和排气再循环（EGR）冷却器22。高压涡轮增压器34包括涡轮增压器控制设备38。低压涡轮增压器36包括涡轮增压器控制设备40。发动机12包括进气阀44和排气阀46。在所示的示例中，系统10结合EGR系统18和进气氧传感器24利用发动机12。进气氧传感器24在排气再循环混合之后定位在进气路径14中，例如在EGR冷却器22的下游。在一些实施例中，发动机12是压燃式发动机或火花点火式发动机。例如，发动机12可以是重型柴油发动机或中型柴油发动机。进气氧传感器24输出指示在进气路径14中的测量的氧浓度值的信号。来自进气氧传感器24的信号由ECU26在系统10的空气路径的闭环控制中使用，从而在操作发动机12时产生更高的精度。在一些实施例中，ECU26使用来自进气氧传感器24的信号来记录跨过不同压力的范围的新的氧浓度值。例如，该不同压力的范围是1bar到3.5bar。ECU26可以在没有来自EGR系统18的排气的情况下使用新的氧浓度值作为在进气路径14中的空气的新的参考值。ECU26还使用来自进气氧传感器24的信号来获知进气氧传感器24的特定特性。ECU26使用进气氧传感器24的特定特性来抵消与进气氧传感器24相关联的老化和传感器与传感器之间的变化性，并调节在不同空气压力下泵送电流的变化。在一些实施例中，进气氧传感器24是氮氧化物传感器或能够测量进入空气的氧浓度的其他合适的设备。图2是图1的ECU26的框图。在所示实施例中，ECU26包括多个电气和电子部件，其向ECU26内的部件和模块提供功率、操作控制和保护。例如，ECU26除了别的之外包括电子控制器50（诸如可编程电子微处理器、微控制器或其他合适的处理设备）、电源60、和输入/输出模块70。电子控制器50除了别的之外包括电子处理器52和存储器54。电子处理器52以通信方式联接到存储器54并且执行能够存储在存储器54中的指令。电子控制器50被配置为从存储器54检索/取回并且执行除了别的之外与本文所述的控制过程和方法相关的指令。例如，ECU26可以将发动机12的经获知的进气氧浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于获知发动机的进气氧浓度的系统，所述系统包括：进气氧传感器，其被配置为测量进入空气的氧浓度，和输出指示进气氧浓度值的信号；以及电子控制单元，其以通信方式连接到所述进气氧传感器并被配置为接收指示所述进气氧浓度值的所述信号，确定燃料是否正被喷射到发动机中，至少部分地基于所述燃料不是正被喷射到所述发动机中的确定，确定所述发动机是否正在超限运转状态中操作，响应于确定所述发动机正在所述超限运转状态中操作，控制阀以使所述发动机的进气路径的空气压力扫过多个空气压力，以及响应于控制所述阀以使所述进气路径的所述空气压力扫过所述多个空气压力，存储指示跨过所述多个空气压力的进气氧浓度值的信息以获知所述发动机的所述进气氧浓度。

【技术特征摘要】
2016.08.04 US 15/2289111.一种用于获知发动机的进气氧浓度的系统，所述系统包括：进气氧传感器，其被配置为测量进入空气的氧浓度，和输出指示进气氧浓度值的信号；以及电子控制单元，其以通信方式连接到所述进气氧传感器并被配置为接收指示所述进气氧浓度值的所述信号，确定燃料是否正被喷射到发动机中，至少部分地基于所述燃料不是正被喷射到所述发动机中的确定，确定所述发动机是否正在超限运转状态中操作，响应于确定所述发动机正在所述超限运转状态中操作，控制阀以使所述发动机的进气路径的空气压力扫过多个空气压力，以及响应于控制所述阀以使所述进气路径的所述空气压力扫过所述多个空气压力，存储指示跨过所述多个空气压力的进气氧浓度值的信息以获知所述发动机的所述进气氧浓度。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述阀是进气节流阀，并且其中，为了控制所述阀以使所述发动机的所述进气路径的所述空气压力扫过所述多个空气压力，所述电子控制单元被进一步配置为控制所述进气节流阀的致动。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述阀是涡轮增压器控制设备，其中，为了控制所述阀以使所述发动机的所述进气路径的所述空气压力扫过所述多个空气压力，所述电子控制单元被进一步配置为控制所述涡轮增压器控制设备的致动。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述涡轮增压器控制设备是废气门或可变几何形状的叶片中的一个。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述阀是排气制动机构，其中，为了控制所述阀以使所述发动机的所述进气路径的所述空气压力扫过所述多个空气压力，所述电子控制单元被进一步配置为控制所述排气制动机构的致动。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述排气制动机构是定位在所述发动机的排气路径中以控制排气的流动的排气阀。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述阀是排气再循环（EGR）阀，其中，为了控制所述阀以使所述发动机的所述进气路径的所述空气压力扫过所述多个空气压力，所述电子控制单元被进一步配置为控制所述EGR阀的致动。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述发动机包括一个或多个进气阀和一个或多个排气阀，并且其中，为了控制所述阀以使所述发动机的所述进气路径的所述空气压力扫过所述多个空气压力，所述电子控制单元还被配置为控制所述一个或多个进气阀的致动或所述一个或多个排气阀的致动。9.根据权利要求1所述的系统，其还包括：进气节流阀；涡轮增压器控制设备；排气制动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：J阿伦，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE