估测进气湿度的方法技术

本发明专利技术提供估测发动机中的进气湿度的实施方式。在一个实例中，发动机方法包括响应根据一种或多种发动机排放物的浓度估测的进气湿度来调节发动机参数。以这种方式，一个或多个排放物传感器可以用来估测进气湿度。

【技术实现步骤摘要】
估测进气湿度的方法
本公开涉及内燃机。
技术介绍
诸如空气-燃料比、火花正时和排气再循环（EGR）的发动机运行参数可被调节以提高发动机效率和燃料经济性并且减少包括氮氧化物（NOx）的排放物。可以影响这些运行参数的调节的一个因素是进气湿度。进气中的高水浓度可以影响燃烧温度、稀释等。因此，基于湿度的包括空气-燃料比、火花正时、EGR等的运行参数的控制可以用来改善发动机性能。美国专利6,725,848述及一种利用设置在进气歧管或增压空气冷却器中的湿度传感器确定进气湿度的方法。但是，湿度传感器可能在一定条件下是不准确的和/或当暴露在高发动机运行温度下时容易退化。
技术实现思路
专利技术人已经认识到上述方法的问题并且提供一种至少部分地解决这些问题的方法。在一个实施例中，发动机方法包括响应根据一种或多种发动机排放物的浓度所估测的进气湿度调节发动机参数。例如，对于给定的湿度水平，排气NOx和/或微粒测量可以分别与预期的NOx和/或微粒水平进行比较，以便确定当前的湿度状态。以这种方式，可以减少进气湿度对各种运行参数的影响。在另一个实施例中，一种发动机方法包括由NOx传感器的输出估测进气湿度；和当进气湿度增加时减少排气再循环量。在另一个实施例中，NOx传感器的输出包括排气NOx浓度，并且其中当排气NOx浓度增加时，所估测的进气湿度减小。在另一个实施例中，由NOx传感器的输出估测进气湿度还包括由NOx传感器的输出和由微粒物传感器的输出估测进气湿度。在另一个实施例中，微粒物传感器的输出包括排气微粒物浓度，并且其中当排气微粒物增加时，所估测的进气湿度增加。在另一个实施例中，该发动机方法还包括当湿度增加时减少空气-燃料比。在另一个实施例中，发动机系统包括：排气系统，其连接于发动机、包括NOx传感器和微粒物传感器；和控制器，其包括如下指令：根据来自NOx传感器和微粒物传感器的输出估测进气湿度；以及根据所估测的进气湿度调节发动机运行参数。在另一个实施例中，该控制器包括根据来自NOx传感器和微粒物传感器的输出估测进气湿度的指令，这是通过如下进行：根据在先估测的进气湿度以及质量空气流量、排气再循环量、发动机速度和发动机温度中至少一个或多个估测排气NOx浓度和排气微粒物浓度；和根据所估测的NOx浓度和从NOx传感器输出的浓度之间的差以及所估测的微粒物浓度和从微粒物传感器输出的微粒物浓度之间的差调节在先估测的进气湿度。在另一个实施例中，该控制器还包括如下指令：如果发动机以稀空气-燃料比运行，则根据所估测的进气湿度调节空气-燃料比的稀度（degreeofleanness）。在另一个实施例中，该控制器还包括如下指令：如果发动机以化学计量空气-燃料比或浓空气-燃料比运行，则将空气-燃料比保持在期望的空气-燃料比，而与估测的进气湿度无关。在另一个实施例中，该控制器还包括如下指令：根据所估测的进气湿度调节EGR量。本专利技术的上述优点和其他优点以及特征从下文单独的或结合附图的详细描述将显而易见。应当理解，提供上面的概述是为了以简单的形式引进选择的构思，这种构思在详细描述中进一步描述。这并不意味着确定所主张主题的关键的或必需的特征，所主张主题的范围仅由所附权利要求限定。而且，所主张的主题不限于解决上面或本公开的任何部分指出的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出发动机的示意图。图2示出示例根据本公开实施例用于根据传感器输出估测进气湿度的方法的流程图。图3示出示例根据本公开实施例用于根据传感器输出估测进气湿度的方法的流程图。图4示出示例根据本公开实施例用于根据传感器输出估测进气湿度的方法的流程图。图5示出示例根据本公开实施例用于根据所估测的进气湿度调节运行参数的方法的流程图。具体实施方式诸如微粒物（PM）和NOx的各种排气排放物的浓度可以根据燃烧条件变化。例如，当燃烧温度升高时NOx浓度可以增加。为了监控发动机排放物，车辆可以包括NOx、PM和其他排放物传感器。这些传感器也可以用于监控燃烧条件的变化并且使这些变化与进气湿度变化相关。进气的湿度可以影响增压温度、稀释等，因此各种发动机运行参数也可以根据进气湿度进行调节以保持燃烧稳定性。在选择条件期间，可以监控NOx和PM传感器输出以估测进气湿度。例如，排气中的NOx浓度可以与进气湿度反向（inversely）相关，而排气中的PM浓度可以与进气湿度正向相关。而且，在一些实施例中，可以比较估测的NOx和PM与NOx和PM传感器输出，并且根据各估测的和测量的NOx和PM之间的差调节估测的湿度。图1示出包括NOx传感器、PM传感器以及控制器的发动机，其被配置以实施图2-5所示的方法。现参考图1，图1示出多气缸发动机10的一个气缸的示意图，发动机10可以被包括在汽车的驱动系统中。发动机10可以由包括控制器12的控制系统和由车辆操作人员132通过输入装置130的输入至少部分地控制。在这个实例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室（即，气缸）30可以包括燃烧室壁32，其中设置活塞36。在一些实施例中，气缸30内的活塞36的表面可以具有顶凹腔（bowl）。活塞36可连接于曲轴40，以便使活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间传动系统连接于车辆的至少一个驱动轮。而且，起动机可以经由飞轮连接于曲轴40，以能够起动发动机10的运行。燃烧室30可以经由进气通道42接收来自进气歧管44的进气，并且可以经由排气通道48排出燃烧气。进气歧管44和排气通道48可经由各自的进气门52和排气门54与燃烧室30选择性地连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。在这个实例中，进气门52和排气门54可以经由各自的凸轮致动系统51和53通过凸轮致动来控制。凸轮致动系统51和53均可以包括一个或多个凸轮，并且可以利用可由控制器12操作的凸轮廓线变换系统（CPS）、可变凸轮正时（VCT）、可变气门正时（VVT）和/或可变气门升降（VVL）系统的其中一个或多个，以改变气门运行。进气门52和排气门54的位置可以分别由位置传感器55和57确定。在可选实施例中，进气门52和/或排气门54可以通过电力气门致动系统控制。例如，气缸30可以可选地包括经由电力气门致动系统控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。燃料喷射器66被示出直接连接于燃烧室30，用于与经由电子驱动器68从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射在燃烧室30中。以这种方式，燃料喷射器66提供所谓燃料直接喷射进入燃烧室30。例如，燃料喷射器可以被安装在燃烧室的侧部或燃烧室的顶部。燃料可以由包括燃料箱、燃料泵、和燃料轨的燃料系统（未示出）输送至燃料喷射器66。发动机10中的燃烧根据运行条件可以具有多种类型。虽然图1示出压缩点火发动机，但是应当理解，本文所描述的实施例可以用在任何合适的发动机中，包括但不限于，柴油和汽油压缩点火发动机、火花点火发动机、直接喷射或进气道喷射发动机等。而且，可以利用诸如柴油、生物柴油等的多种燃料和/或燃料混合物。进气通道42可以包括分别具有节流阀片64和65的节流阀62和63。在这个具体的实例中，节流阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
发动机方法，包括：响应根据一种或多种发动机排放物的浓度所估测的进气湿度调节发动机参数。

【技术特征摘要】
2012.04.16 US 13/448,0361.发动机的控制方法，包括：响应稳定状态条件，基于初始的估测进气湿度和第一运行参数来估测估测的排气NOx浓度；并且响应非稳定状态条件，基于所述初始的估测进气湿度和第二运行参数来估测所述估测的排气NOx浓度；确定所述估测的排气NOx浓度与NOx传感器输出之间的差；基于所述估测的NOx浓度与NOx传感器输出之间的差，修正所述初始的估测进气湿度，生成当前的进气湿度；和响应所述当前的进气湿度，调节发动机参数，包括调节排气再循环(EGR)量。2.根据权利要求1所述的发动机的控制方法，其中所述稳定状态条件包括发动机速度和负荷在预定时间内不改变超过阈值量，并且其中所述第一运行参数是低压排气再循环量。3.根据权利要求2所述的发动机的控制方法，其中所述第二运行参数不包括低压排气再循环量。4.根据权利要求1所述的发动机的控制方法，其中所述第一运行参数和第二运行参数基于下列一项或多项：质量空气流量、排气再循环量、发动机速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：YW·金，I·K·尤，M·J·范纽斯塔特，B·L·富尔顿，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：