СИСТЕМА ДЛЯ ДАТЧИКА КИСЛОРОДА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящая заявка в целом относится к датчику газовой составляющей, включенному в систему впуска двигателя внутреннего сгорания.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Системы двигателя могут использовать рециркуляцию отработавших газов из системы выпуска двигателя в систему впуска двигателя (впускной канал), процесс, указываемый ссылкой как рециркуляция отработавших газов (EGR), для снижения регулируемых выбросов. Наиболее близким аналогом является заявка US2012037134 (A1), дата публикации 16.02.2012. Система EGR, описанная в документе US2012037134 (A1), может включать в себя различные датчики для измерения и/или регулирования EGR. В качестве одного из примеров, система EGR может включать в себя датчик газовой составляющей на впуске, такой как датчик кислорода, который может применяться для измерения кислорода, чтобы определять пропорцию подвергнутых сгоранию газов во впускном канале двигателя. Кроме того, датчик чувствителен к общему давлению. По существу, датчик может быть чувствительным к разбавителям, таким как влажность окружающей среды, влажность отработавших газов и углекислый газ. Вследствие равновесия считываемого газа катализирующим считывающим элементом датчика, датчик кислорода чувствителен как к парциальному давлению кислорода, так и к присутствию топлива (или других восстановителей и окислителей). По существу, датчик может быть чувствительным к окислителям и восстановителям, таким как масляный туман и пары топлива. Таким образом, измерения датчика могут расстраиваться различными чувствительностями, и точность датчика, а таким образом, измерение и/или регулирование EGR, могут снижаться.
Изобретатель в материалах настоящей заявки осознал вышеприведенную проблему и изобрели подход, чтобы по меньшей мере частично принять меры в ответ на нее. В настоящей заявке раскрыт прием для системы двигателя, состоящий в том, что на основании выходных сигналов датчика с катализированием и датчика без катализирования, указывают концентрацию кислорода на впуске и концентрацию паров топлива, настраивают рециркуляцию отработавших газов в ответ на концентрацию кислорода, настраивают впрыск топлива в ответ на концентрацию паров топлива.
Причем считывающий элемент датчика с катализированием может быть покрыт платиной.
Причем считывающий элемент датчика без катализирования может быть покрыт серебром.
Концентрация кислорода может быть основана на выходном сигнале из датчика без катализирования.
Концентрация паров топлива может быть основана на выходном сигнале из датчика с катализированием и датчика без катализирования.
Концентрация паров топлива может быть основана на разности между выходными сигналами датчика с катализированием и датчика без катализирования, когда включена продувка паров топлива и включена рециркуляция отработавших газов.
Дополнительно возможна диагностика датчиков, когда продувка паров топлива выключена, а рециркуляция отработавших газов включена.
Датчик с катализированием и датчик без катализирования могут быть расположены в едином корпусе датчика.
Концентрация паров топлива может быть основана на разности между выходными сигналами датчика с катализированием и датчика без катализирования, когда включена продувка паров топлива и выключена рециркуляция отработавших газов.
Датчик с катализированием и датчик без катализирования могут быть расположены во впускном коллекторе системы двигателя ниже по потоку от входа рециркуляции отработавших газов.
Регулируют продувку паров топлива на основании выходных сигналов из датчика кислорода с катализированием и датчика кислорода без катализирования, датчик с катализированием и датчик без катализирования смонтированы в едином корпусе датчика, расположенном в системе впуска двигателя; и охлаждают рециркуляцию отработавших газов на основании выходного сигнала из датчика кислорода без катализирования, датчик с катализированием и датчик без катализирования смонтированы в едином корпусе датчика.
Датчик с катализированием может быть покрыт платиной, а датчик без катализирования может быть покрыт серебром.
Причем в то время как продувка паров топлива выключена, а рециркуляция отработавших газов включена, диагностируют датчик с катализированием на основании датчика без катализирования.
В то время как продувка паров топлива выключена, а рециркуляция отработавших газов включена, диагностируют датчик без катализирования на основании датчика с катализированием.
Управление впрыском топлива на основании входных сигналов датчиков заключается в том, что управляют впрыском топлива в ответ на указание продувки паров топлива на основании разности между выходным сигналом датчика с катализированием и выходным сигналом датчика без катализирования.
Возможно управление впрыском топлива на основании выходных сигналов датчиков, когда включена продувка паров топлива.
Регулирование продувки паров топлива на основании выходных сигналов из датчика кислорода с катализированием и датчика кислорода без катализирования заключается в том, что регулируют продувку паров топлива на основании разности между выходными сигналами из датчика с катализированием и датчика без катализирования.
В настоящей заявке предлагается система, содержащая двигатель с впускным каналом и выпускным каналом, систему рециркуляции отработавших газов, присоединенную между впускным каналом и выпускным каналом, датчик кислорода с катализированием и датчик кислорода без катализирования, расположенные во впускном канале и выполненные с возможностью выводить показания концентрации кислорода и концентрации паров топлива, и систему управления на связи с датчиками, система управления включает в себя постоянные команды для настройки величины рециркуляции отработавших газов на основании показания концентрации кислорода и настройки одного или более из продувки паров топлива и впрыска паров топлива на основании показания концентрации паров топлива.
Причем показание концентрации кислорода основано на датчике без катализирования, а показание концентрации паров топлива основано на разнице между датчиком с катализированием и датчиком без катализирования.
Система может дополнительно содержать команды для диагностирования датчиков, когда рециркуляция отработавших газов включена, а продувка паров топлива выключена. Таким образом, раскрыт прием для системы двигателя. Прием включает в себя, на основании выходных сигналов датчика с катализированием и датчика без катализирования, указание концентрации кислорода на впуске и концентрацию паров топлива. Возможна дополнительная настройка EGR в ответ на концентрацию кислорода и настройку впрыска топлива в ответ на концентрацию паров топлива.
В таком примере, датчик без катализирования используется для определения величины EGR, а разность между выходным сигналом датчика с катализированием и выходным сигналом датчика без катализирования используется для определения количества паров топлива. Посредством использования датчика без катализирования, равновесие на поверхности считывания датчика уменьшается, так что пары топлива действуют в качестве разбавителя вместо непосредственного понижения измеренного уровня окислителя. По существу, EGR может измеряться и регулироваться с повышенной точностью. Кроме того, разность выходных сигналов между датчиком с катализированием и датчиком без катализирования может быть указывающей на концентрацию паров топлива. Таким образом, рабочий параметр, такой как впрыск топлива, может настраиваться в ответ на концентрацию паров топлива во впускном канале.
Должно быть понятно, что сущность полезной модели, приведенная выше, предоставлена для знакомства с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного предмета полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет полезной модели не ограничен реализациями, которые кладут конец каким-нибудь недостаткам, отмеченным выше или в любой части этого раскрытия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает принципиальную схему двигателя, включающего в себя систему рециркуляции отработавших газов и двухэлементный датчик кислорода.
Фиг. 2 показывает примерный вариант осуществления датчика газовой составляющей на впуске.
Фиг. 3 показывает принципиальную схему двухэлементного датчика кислорода.
Фиг. 4 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую процедуру для системы двигателя с двухэлементным датчиком кислорода.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Последующее описание относится к способам и системам для системы двигателя с системой рециркуляции отработавших газов (EGR) и датчиками газовой составляющей на впуске с катализированием и без катализирования, такими как датчик кислорода. В одном из примеров, способ содержит, на основании выходных сигналов датчика с катализированием и датчика без катализирования, указание концентрации кислорода на впуске и концентрацию паров топлива. Способ дополнительно содержит настройку EGR в ответ на концентрацию кислорода и настройку впрыска топлива и/или продувки паров топлива в ответ на концентрацию паров топлива. В таком примере, выходной сигнал датчика без катализирования может быть указывающим концентрацию кислорода наряду с тем, что разность между выходными сигналами датчика с катализированием и датчика без катализирования является указывающей концентрацию паров топлива. По существу, может получаться измерение EGR, которое не находится под влиянием паров топлива, присутствующих во впускном канале двигателя. Таким образом, EGR может регулироваться с повышенной точностью, и продувка паров топлива и/или впрыск топлива могут настраиваться на основании измеренной концентрации паров топлива.
Далее, со ссылкой на фиг. 1, показана принципиальная схема системы 101 двигателя с двигателем 102, которая может быть включена в силовую установку автомобиля. Как изображено, система 100 двигателя включает в себя систему рециркуляции отработавших газов, включающую в себя систему 104 EGR высокого давления и систему 106 EGR низкого давления. Система 100 двигателя может управляться по меньшей мере частично системой управления, включающей в себя контроллер 108.
Двигатель 102 может включать в себя множество цилиндров (не показаны), выполненных с возможностью сжигать смесь наддувочного воздуха (например, всасываемого воздуха) и топлива, такого как дизельное, бензиновое, спиртовое (например, этиловый спирт, метиловый спирт, и т.д.), топливную смесь или другое пригодное топливо. Наддувочный воздух может подаваться в двигатель 102 через впускной канал 110, и двигатель 102 может выпускать отработавшие газы через выпускной канал 112.
Впускной канал 110 может включать в себя один или более дросселей, таких как дроссель 114, имеющий дроссельную заслонку 116. В этом конкретном примере, положение дроссельной заслонки 116 может регулироваться контроллером 108 посредством сигнала, выдаваемого на электродвигатель или исполнительный механизм, содержимый дросселем 114, конфигурацией, которая обычно указывается ссылкой как электронный регулятор дросселя (ETC). Таким образом, дроссель 114 может приводиться в действие для изменения всасываемого воздуха, выдаваемого в цилиндры двигателя. Положение дроссельной заслонки 116 может выдаваться в контроллер 108 сигналами TP положения дросселя. В примере, изображенном на фиг. 1, впускной канал 110 дополнительно включает в себя датчик 136 газовой составляющей на впуске, такой как датчик кислорода, выполненный с возможностью выдавать показание концентрации кислорода или величины EGR, выше по потоку от дросселя 114. Как будет подробнее описано ниже, датчик 136 газовой составляющей на впуске может быть двухэлементным датчиком, имеющим датчик без катализирования и датчик с катализированием. Впускной канал 110 дополнительно может включать в себя датчик массового расхода воздуха (не показан) и датчик давления воздуха в коллекторе (не показан) для выдачи соответственных сигналов MAF и MAP в контроллер 108.
В раскрытых вариантах осуществления, система EGR направляет требуемую часть отработавших газов из выпускного канала 112 во впускной канал 110 через систему 104 EGR высокого давления и/или систему 106 EGR низкого давления в зависимости от требуемых величин EGR HP и EGR LP. EGR высокого давления направляется из выше по потоку от турбины 126 турбонагнетателя в выпускном канале 112 в ниже по потоку от компрессора 128 турбонагнетателя во впускном канале 110 через канал 118 EGR высокого давления. EGR низкого давления направляется из ниже по потоку от турбины 126 турбонагнетателя в выше по потоку от компрессора 128 турбонагнетателя через канал 120 EGR низкого давления. Величина EGR, выдаваемой во впускной канал 110, может меняться контроллером 108 посредством клапана 122 EGR высокого давления, присоединенного в системе 104 EGR высокого давления и клапана 124 EGR низкого давления, присоединенного в системе 106 EGR низкого давления. Например, в некоторых вариантах осуществления, дроссель может быть включен в выпуск для содействия возбуждению EGR. Кроме того, в примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 1, система EGR высокого давления включает в себя охладитель 130 EGR высокого давления, а система EGR низкого давления включает в себя охладитель 132 EGR низкого давления для отведения тепла из рециркулированных отработавших газов, например, в охлаждающую жидкость двигателя. В альтернативных вариантах осуществления, двигатель 102 может включать в себя только систему EGR высокого давления или только систему EGR низкого давления.
x
2
Общая величина EGR и/или отношение EGR высокого давления к EGR низкого давления может измеряться и/или регулироваться на основании датчика 138 газовой составляющей на выпуске (например, датчика кислорода отработавших газов) и/или датчика 136 газовой составляющей на впуске (например, датчика кислорода на впуске). Датчик 138 газовой составляющей на выпуске показан присоединенным к выпускному каналу 112 выше по потоку от турбины 126, а датчик 136 газовой составляющей на впуске показан присоединенным к впускному каналу 110 ниже по потоку от входа 148 EGR высокого давления. Датчики 136 и 138 газовой составляющей на выпуске могут быть любыми подходящими датчиками для выдачи показания топливо/воздушного соотношения на выпуске и/или впуске, таким как линейный датчик кислорода или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик кислорода в отработавших газах), двухрежимный датчик кислорода или EGO, HEGO (подогреваемый EGO), датчик содержания NO, HC, или CO. В примерных вариантах осуществления, описанных ниже со ссылкой на фиг. 2-3, датчик газовой составляющей на впуске, например, является двухэлементным датчиком кислорода (например, O). Датчик 136 газовой составляющей на впуске, например, может использоваться для определения концентрации кислорода на впуске для измерения и/или регулирования EGR и для определения концентрации паров топлива для продувки паров топлива и/или управления впрыском топлива.
Как изложено выше, система 100 двигателя дополнительно включает в себя турбонагнетатель с турбиной 126, скомпонованной вдоль выпускного канала 112, и компрессором 128, скомпонованным вдоль впускного канала 110. Например, компрессор 128 может по меньшей мере частично приводиться в движение турбиной 126 (например, через вал). В этом примере, величина сжатия (например, наддува), выдаваемого в один или более цилиндров двигателя посредством турбонагнетателя, может меняться контроллером 108.
x
Кроме того, в примере по фиг. 1, устройство 140 снижения токсичности выбросов показано скомпонованным вдоль выпускного канала 112 ниже по потоку от турбины 126 и канала 120 EGR низкого давления. Устройство 140 снижения токсичности выбросов может быть системой избирательного каталитического восстановления (SCR), трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), уловителем NO, различными другими устройствами снижения токсичности отработавших газов или их комбинациями. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, во время работы двигателя 102, например, устройство 140 снижения токсичности выбросов может периодически перенастраиваться посредством приведения в действие по меньшей мере одного цилиндра двигателя в пределах конкретного топливо/воздушного соотношения.
Система 100 двигателя дополнительно включает в себя охладитель 142 наддувочного воздуха (CAC). CAC 142 скомпонован вдоль впускного канала 110 ниже по потоку от компрессора 128 для охлаждения всасываемого воздуха двигателя после того, как он прошел через турбонагнетатель, и/или, например, если он разбавляется EGR низкого давления.
Кроме того, система 100 двигателя включает в себя бачок 144 для паров топлива, который может быть наполнен адсорбентом, чтобы временно улавливать пары топлива (включающие в себя испаренные углеводороды) во время операций дозаправки топливного бака и «потери в процессе эксплуатации» (то есть, топливо, испаренное во время работы транспортного средства). В одном из примеров, используемым адсорбирующим веществом является активированный уголь. Контроллер 108, например, может быть выполнен с возможностью настраивать клапан 146 продувки паров топлива для регулирования потока паров топлива из бачка 144 для паров топлива во впускной канал 110. Как будет подробно описано ниже, когда датчик 136 газовой составляющей на впуске является двухэлементным датчиком, который включает в себя датчик с катализированием и датчик без катализирования, или когда используются отдельные датчики с катализированием и без катализирования, датчики могут применяться для определения количества паров топлива на основании разности между выходным сигналом с датчика с катализированием и датчика без катализирования.
Контроллер 108 может быть микрокомпьютером, включающим в себя следующее, хотя и не показано на фиг. 1: микропроцессорный блок, порты ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений (например, микросхему постоянного запоминающего устройства), оперативное запоминающее устройство, вспомогательную память и шину данных. Постоянное запоминающее устройство запоминающего носителя может быть запрограммировано машинно-читаемыми данными, представляющими постоянные команды, исполняемые микропроцессором для выполнения способов, описанных ниже, а также других вариантов, которые предвосхищены, но конкретно не перечислены. Например, контроллер может принимать передаваемую информацию (например, входные данные) с различных датчиков, обрабатывать входные данные и приводить в действие исполнительные механизмы в ответ на обработанные входные данные, на основании команды или управляющей программы, запрограммированных в нем, соответствующих одной или более процедур. Примерные процедуры управления описаны в материалах настоящей заявки со ссылкой на фиг. 4.
2
Фиг. 2 показывает схематический вид примерного варианта осуществления датчика 200 кислорода, выполненного с возможностью измерять концентрацию кислорода (O) в потоке газа на впуске. Датчик 200, например, может действовать в качестве датчика 136 газовой составляющей на впуске по фиг. 1. Датчик 200 содержит множество слоев одного или более керамических материалов, скомпонованных в уложенной стопой конфигурации. В варианте осуществления по фиг. 2, пять керамических слоев изображены в качестве слоев 201, 202, 203, 204 и 205. Эти слои включают в себя один или более слоев твердого электролита, способного к проведению тока ионов кислорода. Примеры пригодных твердых электролитов включают в себя, но не в качестве ограничения, основанные на оксиде циркония материалы. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, нагреватель 207 может быть расположен в тепловой связи со слоями для повышения ионной проводимости слоев. Несмотря на то, что изображенный датчик кислорода сформирован из пяти керамических слоев, будет принято во внимание, что датчик кислорода может включать в себя другие пригодные количества керамических слоев.
2
2
Слой 202 включает в себя материал или материалы, создающие диффузионный тракт 210. Диффузионный тракт 210 выполнен с возможностью вводить всасываемые газы в первую внутреннюю полость 222 с помощью диффузии. Диффузионный тракт 210 может быть выполнен с возможностью предоставлять одной или более составляющих всасываемых газов, в том числе, но не в качестве ограничения, исследуемому веществу (например, O), диффундировать во внутреннюю полость 222 с в большей степени ограничивающей скоростью, чем исследуемое вещество может закачиваться или выкачиваться парой 212 и 214 насосных электродов. Таким образом, стехиометрический уровень O может получаться в первой внутренней полости 222.
cp
Датчик 200 дополнительно включает в себя вторую внутреннюю полость 224 внутри слоя 204, отделенную от первой внутренней полости 222 слоем 203. Вторая внутренняя полость 224 выполнена с возможностью поддерживать постоянное парциальное давление кислорода, эквивалентное стехиометрическому состоянию, например, уровень кислорода, присутствующий во второй внутренней полости 224, равен тому, который отработавшие газы имели бы, если бы топливо-воздушное соотношение было стехиометрическим. Концентрация кислорода во второй внутренней полости 224 удерживается постоянной посредством тока I накачки. В материалах настоящей заявки, вторая внутренняя полость 224 может указываться ссылкой как опорная ячейка.
Пара электродов 216 и 218 считывания расположена в сообщении с первой внутренней полостью 222 и опорной ячейкой 224. Пара 216 и 218 электродов считывания выявляет градиент концентрации, который может развиваться между первой внутренней полостью 222 и опорной ячейкой 224 вследствие концентрации кислорода в отработавших газах, которая находится выше, чем, или ниже, чем стехиометрический уровень. Высокая концентрация кислорода может вызываться бедной смесью отработавших газов, наряду с тем, что низкая концентрация кислорода может вызываться богатой смесью.
2
2
Пара электродов 212 и 214 накачки расположена в сообщении с внутренней полостью 222 и выполнена с возможностью электрохимически прокачивать выбранную газовую составляющую (например, O) из внутренней полости 222 через слой 201 и из датчика 200. В качестве альтернативы, пара электродов 212 и 214 накачки может быть выполнена с возможностью электрохимически прокачивать выбранный газ через слой 201 и во внутреннюю полость 222. В материалах настоящей заявки, пара 212 и 214 электродов накачки может указываться ссылкой как ячейка накачки O.
Электроды 212, 214, 216 и 218 могут быть сделаны из различных пригодных материалов. В некоторых вариантах осуществления, электроды 212, 214, 216 и 218 по меньшей мере частично могут быть сделаны из материала, который катализирует диссоциацию молекулярного кислорода. В случае датчика с катализированием, примеры таких материалов включают в себя, но не в качестве ограничения, электроды, содержащие в себе платину и/или золото. В случае датчика без катализирования, по меньшей мере электроды считывания могут быть покрыты другим металлом, таким как серебро или свинец, из условия чтобы они были от низкокаталитических до некаталитических.
p
p
2
p
Процесс электрохимической накачки из или во внутреннюю полость 222 включает в себя применение электрического тока I через пару 212 и 214 электродов накачки. Ток I накачки прикладывается к ячейке накачки O, прокачивает кислород в или из первой внутренней полости 222, для того чтобы поддерживать стехиометрический уровень кислорода в ячейке накачки полости. Ток I накачки пропорционален концентрации кислорода во всасываемых газах. Таким образом, бедная смесь будет побуждать кислород выкачиваться из внутренней полости 222, а богатая смесь будет побуждать кислород накачиваться во внутреннюю полость 222.
p
p
Система управления (не показанная на фиг. 2) формирует сигнал V напряжения накачки в качестве функции интенсивности тока I накачки, требуемого для поддержания стехиометрического уровня в пределах первой внутренней полости 222.
Продолжая по фиг. 3, показан примерный вариант осуществления двухэлементного датчика 300 кислорода. Датчик 300 кислорода может быть расположен в системе впуска, например, такой как датчик 136, описанный выше со ссылкой на фиг. 1. Датчик 300 может быть любым пригодным датчиком для выдачи показания концентрации газа, такого как кислород, во впускном коллекторе, как описано выше со ссылкой на фиг. 1. Например, датчик 300 может быть линейным датчиком кислорода, датчиком UEGO и т.д. Кроме того, датчик 300 может быть подогреваемым датчиком.
Как показано на фиг. 3, датчик 300 включает в себя корпусную часть 304 с резьбовой частью 306 для свинчивания с соответственно резьбовым отверстием во впускном коллекторе или выпускном канале двигателя. Корпусная часть 304, например, может быть сделана из стали. Кроме того, кабель 308 продолжается из корпусной части 304. Кабель 308 содержит в себе провода (не показаны) для электрического присоединения к блоку управления, который, например, дает датчику возможность использоваться в системе управления топливоснабжением с обратной связью.
В этом примере, изображен датчик 300, содержащий в себе два считывающих элемента 301 и 302, которые продолжаются наружу из корпусной части 304 в противоположном направлении от кабеля 308, как показано на фиг. 3. Когда установлены так, как в примере по фиг. 1, считывающие элементы 301 и 302 продолжаются во впускной коллектор за стенку (например, внутреннюю поверхность) впускного коллектора.
Считывающие элементы 301 и 302 могут быть реагирующими на парциальное давление кислорода в потоке газов через двигатель и могут быть сделаны из окисла металла на керамике, такого как основанный на оксиде циркония материал, например, как описано выше. Кроме того, считывающие элементы 301 и 302, например, могут включать в себя нагревательный элемент для подогрева датчика, для того чтобы снижать сопротивление окисла металла и минимизировать отложения, которые ухудшают характеристики датчика, в то время как датчик находится в действии. В качестве примера, считывающий элемент 301 может быть частью датчика с катализированием, а чувствительный элемент 302 может быть частью датчика без катализирования. Посредством включения в состав датчика с катализированием и датчика без катализирования, более точное измерение EGR может получаться, так как снижается воздействие разбавителей, таких как пары топлива, на измерение. Дополнительно, в некоторых условиях, разность между выходными сигналами может указывать концентрацию паров топлива на впуске, как будет подробнее описано ниже.
Должно быть понятно, что датчик кислорода, показан на фиг. 2 и 3, является всего лишь примером датчика кислорода, и что другие варианты осуществления датчиков кислорода могут иметь дополнительные и/или альтернативные признаки и/или конструкции. В качестве еще одного неограничивающего примера, система двигателя может включать в себя датчики газовой составляющей на впуске, один из датчиков имеет катализирующий считывающий элемент, а другой датчик имеет некатализирующий считывающий элемент.
Фиг. 4 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую процедуру для системы двигателя с двухэлементным (например, катализирующим и некатализирующим) датчиком кислорода, такой как система 101 двигателя, описанная выше со ссылкой на фиг. 1. Более точно, процедура определяет рабочее состояние EGR и продувки паров топлива (например, включенное или выключенное), и настраивает один или более рабочих параметров на основании выходного сигнала датчиков кислорода с катализированием и без катализирования. В некоторых примерах, датчики кислорода с катализированием и без катализирования могут быть двумя отдельными датчиками, расположенными во впускном канале двигателя.
На 402, определяются условия эксплуатации. В качестве неограничивающих примеров, условия эксплуатации могут включать в себя температуру и давление окружающей среды, наддув, топливо-воздушное соотношение, и т д.
Как только условия эксплуатации определены, процедура продолжается до 404, где определяется, включена ли EGR. Может определяться, что EGR включена, например, если один или оба из клапанов EGR высокого давления и низкого давления позиционированы, из условия чтобы отработавшие газы текли из выпускного канала во впускной канал.
Если определено, что EGR не включена, процедура переходит на 406, где определяется, включена ли продувка паров топлива. Что продувка паров топлива включена, может определяться на основании положения клапана продувки паров топлива. Например, может определяться, что продувка паров топлива включена, если клапан продувки паров топлива позиционирован, из условия чтобы пары топлива текли из бачка для паров топлива во впускной канал.
Если определено, что продувка паров топлива не включена, процедура продолжается на 408, где определяется, являются ли выходные сигналы из датчика с катализированием и датчика без катализирования по существу равными. Если выходные сигналы существенно не равны, что указывает наличие паров топлива (или какого-нибудь восстановителя). Таким образом, если определено, что выходные сигналов датчиков не равны, процедура переходит на 410, где выходной сигнал из датчика с катализированием показывает концентрацию паров топлива, такую как в принудительной вентиляции картера (PCV), во впускном канале, и впрыск топлива может настраиваться на основании показания паров топлива. С другой стороны, если определено, что выходные сигналы датчиков равны, процедура переходит на 414, где продолжается текущая работа.
Возвращаясь на 406, если определено, что продувка паров топлива включена, процедура переходит на 412, где пары топлива выявляются датчиком с катализированием, и продувка паров топлива настраивается на основании разности между датчиком с катализированием и датчиком без катализирования. В некоторых примерах, впрыск топлива дополнительно или в качестве альтернативы может настраиваться в ответ на выходные сигналы датчиков с катализированием и без катализирования. В качестве примера, впрыск топлива может уменьшаться, если продувка паров топлива является большей, чем пороговая концентрация.
Возвращаясь на 404, если определено, что EGR включена, процедура переходит на 416, где определяется, включена ли продувка паров топлива. Как описано выше, например, может определяться, что продувка паров топлива включена, если клапан продувки паров топлива позиционирован, из условия чтобы пары топлива текли из бачка для паров топлива во впускной канал.
Если определено, что продувка паров топлива не включена, процедура продолжается на 418, где определяется, являются ли выходные сигналы из датчика с катализированием и датчика без катализирования по существу равными. Например, когда EGR включена, а продувка паров топлива выключена, каждый из датчиков должен измерять концентрацию кислорода во всасываемом воздухе, обусловленную EGR, так как продувка паров топлива не включена, и не должна оказывать влияние на измерение EGR датчика с катализированием. (Это предполагает, что отработавшие газы регулируются на стехиометрии, что является преобладающей ситуацией). Если определено, что выходные сигналы датчиков по существу равны, процедура переходит на 424, и продолжается текущая работа.
С другой стороны, если определено, что выходные сигналы датчиков не равны, процедура переходит на 420, где датчики диагностируются. Например, датчик с катализированием может диагностироваться на основании датчика без катализирования, или датчик без катализирования может диагностироваться на основании датчика с катализированием.
Возвращаясь на 416, если определено, что продувка паров топлива включена, процедура переходит на 422, где EGR измеряется и регулируется на основании датчика без катализирования, а концентрация паров топлива измеряется на основании разности между датчиком с катализированием и датчиком без катализирования. Например, на основании измеренной концентрации кислорода во всасываемом газе, величина EGR может повышаться или понижаться в ответ на концентрацию кислорода. Кроме того, по меньшей мере одно из продувки топлива и впрыска топлива может настраиваться на основании концентрации паров топлива. В качестве примера, впрыск топлива может уменьшаться, если продувка паров топлива является большей, чем пороговая концентрация, или наоборот.
Таким образом, одно или более из EGR, продувки паров топлива и впрыска топлива могут настраиваться в ответ на выходной сигнал из двухэлементного датчика кислорода, расположенного во впускном канале двигателя, датчик включает в себя катализирующий и некатализирующий элементы. Так как равновесие уменьшается на датчике без катализирования, EGR может измеряться и регулироваться с повышенной точностью. Кроме того, так как оба, катализирующий и некатализирующий, элементы включены в состав, концентрация паров топливом также может измеряться и использоваться для настройки рабочих параметров.
Отметим, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящей заявки, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящей заявки, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящей заявки, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия могут графически представлять код, который должен быть запрограммирован на машинно-читаемый запоминающий носитель в системе управления двигателем.
Будет принято во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящей заявки, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящей заявки.
Последующая формула полезной модели подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы полезной модели могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Должно быть понятно, что такие пункты формулы полезной модели включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой полезной модели посредством изменения настоящей формулы полезной модели или представления новой формулы полезной модели в этой или родственной заявке.
Такая формула полезной модели, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле полезной модели, также рассматривается в качестве включенной в предмет полезной модели настоящего раскрытия.