基于多傳感器輸出調(diào)節(jié)排氣再循環(huán)閥的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于多傳感器輸出調(diào)節(jié)排氣再循環(huán)閥的系統(tǒng)和方法。提供基于最終EGR估計調(diào)節(jié)排氣再循環(huán)(EGR)閥的方法和系統(tǒng)。在一個示例中，一種方法包括基于最終EGR流估計調(diào)節(jié)EGR閥，所述最終EGR流估計基于利用橫跨EGR閥的差壓傳感器估計的第一EGR流、利用進氣氧傳感器估計的第二EGR流以及第一EGR流和第二EGR流中的每一者的精度值。所述精度值可基于在第一EGR流和第二EGR流的估計期間的發(fā)動機工況。
【專利說明】
基于多傳感器輸出調(diào)節(jié)排氣再循環(huán)閥的系統(tǒng)和方法
技術領域
[0001]本說明書大體涉及用于內(nèi)燃發(fā)動機的排氣再循環(huán)系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]發(fā)動機系統(tǒng)可利用排氣從發(fā)動機排氣系統(tǒng)到發(fā)動機進氣系統(tǒng)(進氣通道)的再循環(huán)，即被稱為排氣再循環(huán)(EGR)的過程來減少規(guī)定的排放并且改善燃料經(jīng)濟性。EGR系統(tǒng)(諸如低壓EGR系統(tǒng))可包括各種傳感器以測量和/或控制EGR。作為一個示例，發(fā)動機進氣系統(tǒng)可包括進氣成分傳感器(諸如氧傳感器)，其可在非EGR狀況期間被用于確定新鮮進氣空氣的氧含量。在EGR狀況期間，由于EGR作為稀釋劑的添加，該傳感器可基于氧濃度的變化被用于推斷EGR。在Matsubara等人的US 6,742,379中示出此類進氣氧傳感器的一個示例。然而，使用進氣氧傳感器的EGR估計的精度會在某些發(fā)動機工況期間(例如，當發(fā)動機被升壓時或當吹掃被啟用并且碳氫化合物正流經(jīng)進氣系統(tǒng)時)降低。也可使用替代的EGR傳感器估計EGR流。例如，EGR系統(tǒng)也可包括圍繞EGR閥定位的差壓(DP)傳感器，用于基于EGR閥兩端的壓差和EGR閥的流動面積估計EGR流。EGR流估計然后可用于調(diào)節(jié)EGR閥的位置并且因此調(diào)節(jié)提供給發(fā)動機的EGR量。因此，IA02傳感器和DP傳感器兩者可用于給出EGR流的獨立估計。然而，發(fā)明人在此已經(jīng)認識到IA02傳感器和DP傳感器中的每一個的精度可根據(jù)發(fā)動機工況而變化，從而改變所得的EGR流估計的精度。因此，在某些發(fā)動機工況下，DP傳感器可比IA02傳感器更精確，并且反之亦然。作為一個示例，當吹掃氣體和/或PCV氣體正流經(jīng)進氣系統(tǒng)時，DP傳感器可比IA02傳感器更精確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個示例中，上述問題可通過一種基于最終氣流參數(shù)估計調(diào)節(jié)發(fā)動機操作的方法來解決，所述最終氣流參數(shù)估計基于利用第一傳感器估計的第一氣流參數(shù)、利用遠離發(fā)動機的氣體通道中的第一傳感器定位的第二傳感器估計的第二氣流參數(shù)，以及第一氣流參數(shù)和第二氣流參數(shù)中的每一個的精度值中的每一個。以這種方式，最終氣流參數(shù)估計可具有增加的精度，從而改善發(fā)動機控制。
[0004]作為一個示例，最終氣流參數(shù)估計可以為最終排氣再循環(huán)(EGR)流估計。例如，發(fā)動機可包括將EGR經(jīng)由EGR閥從排氣通道傳送到發(fā)動機的進氣通道的EGR通道。發(fā)動機控制器可基于EGR閥兩端的壓差和EGR閥的流動面積估計第一 EGR流。發(fā)動機控制器也可基于定位在EGR通道下游的進氣通道中的進氣氧傳感器的輸出估計第二 EGR流。另外，在估計期間，基于發(fā)動機工況，發(fā)動機控制器可將第一精度值分配給第一 EGR流估計，并且將第二精度值分配給第二EGR流估計。例如，第一精度值可以基于壓縮機喘振、壓縮機旁通閥的位置和由差壓傳感器輸出的差壓中的一個或多個，并且第二精度值可基于進氣氧傳感器的狀態(tài)、吹掃流和曲軸箱強制通風(PCV)流中的一個或多個。然后，可基于第一EGR流估計、第二EGR流估計、第一精度值和第二精度值確定最終EGR流估計。例如，最終EGR流估計可以更極大地基于第一 EGR流估計或第二 EGR流估計中的一個，所述第一 EGR流估計或第二 EGR流估計相對于彼此基于第一精度值和第二精度值。以這種方式，可確定更精確的EGR流估計。發(fā)動機控制器然后可調(diào)節(jié)EGR閥以便基于最終EGR流估計輸送所請求的EGR流。
[0005]應當理解，提供上述
【發(fā)明內(nèi)容】
以便以簡化的形式介紹在【具體實施方式】中進一步描述的所選概念。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵或必要的特征，所述要求保護主題的范圍由隨附于【具體實施方式】的權利要求書唯一地限定。此外，所要求保護的主題并不限于解決上述或本公開任何部分提及的任何缺點的實施方式。
【附圖說明】
[0006]圖1是包括進氣氧傳感器和排氣再循環(huán)系統(tǒng)的示例發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖。
[0007]圖2A至圖2B是用于基于位于發(fā)動機的不同位置中的兩個傳感器的輸出確定發(fā)動機氣體通道中的氣體的氣流參數(shù)的方法的流程圖。
[0008]圖3是用于確定用于估計進氣空氣中的EGR比例的差壓傳感器的輸出的精度的方法的流程圖。
[0009]圖4是用于確定用于估計進氣空氣中的EGR比例的氧傳感器的輸出的精度的方法的流程圖。
[0010]圖5示出用于確定如何基于傳感器的精度使用氧傳感器和差壓傳感器的輸出估計進氣空氣中的EGR比例的方框圖。
【具體實施方式】
[0011]以下描述涉及用于基于來自定位在發(fā)動機系統(tǒng)的分開位置中的兩個傳感器的輸出的氣流參數(shù)的估計來確定車輛發(fā)動機中氣流的氣流參數(shù)的系統(tǒng)和方法。作為一個示例，氣流參數(shù)可包括渦輪增壓發(fā)動機的進氣系統(tǒng)中的排氣再循環(huán)(EGR)的份額(fract1n)。如圖1所示的渦輪增壓發(fā)動機可包括位于發(fā)動機的進氣通道中的進氣氧傳感器和位于EGR通道中的差壓(DP)傳感器。DP傳感器和進氣氧傳感器可各自用于給出通過低壓EGR系統(tǒng)的EGR流的估計。EGR流可由EGR閥調(diào)整，當該EGR閥打開時可允許排氣從渦輪下游到壓縮機上游再循環(huán)到進氣通道。然而，DP傳感器和氧傳感器的精度可根據(jù)發(fā)動機工況而變化。作為示例，當吹掃氣體和/或PCV氣體流經(jīng)進氣系統(tǒng)時，氧傳感器的精度可低于DP傳感器。另一方面，當壓縮機喘振是活躍的或壓縮機旁通閥(CBV)打開時，DP傳感器可不如氧傳感器精確。因此，EGR流估計的精度可通過用于確定傳感器的精度并且將來自兩個傳感器的測量并入最終EGR流估計的方法來增加。用于確定DP和氧傳感器EGR估計的精度的方法在圖3和圖4處呈現(xiàn)。
[0012]如圖2至圖4所述，傳感器中的每一個的精度可基于發(fā)動機工況確定。具體地，傳感器的精度可基于進氣系統(tǒng)中的“推動側(cè)”吹掃氣體和/或PCV氣體的存在、EGR閥兩端的壓降、壓縮機喘振的存在、CBV閥的位置等?；趥鞲衅髦械拿恳粋€的精度，可獲得最終EGR流估計，如圖2中所述。進一步地，根據(jù)傳感器的精度的變化，用于將氧傳感器和DP傳感器輸出并入EGR流估計的方法在圖5中進行描述。通過考慮來自氧傳感器和DP傳感器兩者的輸出，可在較廣范圍的發(fā)動機工況下增加EGR流估計的精度。
[0013]圖1示出示例性渦輪增壓發(fā)動機系統(tǒng)100的示意圖，該渦輪增壓發(fā)動機系統(tǒng)100包括多缸內(nèi)燃發(fā)動機10和可以是相同的雙渦輪增壓器120和130。作為一個非限制性示例，發(fā)動機系統(tǒng)100能夠作為用于客運車輛的推進系統(tǒng)的部分而被包括。雖然本文未示出，但是在不脫離本公開的范圍的情況下，可以使用其他發(fā)動機配置(諸如具有單個渦輪增壓器的發(fā)動機)。
[0014]發(fā)動機系統(tǒng)100可至少部分地由控制器12控制以及由車輛操作員190經(jīng)由輸入裝置192的輸入控制。在該示例中，輸入裝置192包括加速器踏板和用于生成比例踏板位置信號PP的踏板位置傳感器194。控制器12可以是微型計算機，其包括以下項:微處理器單元、輸入/輸出端口、用于可執(zhí)行程序和校準值的電子存儲介質(zhì)(例如，只讀存儲器芯片)、隨機存取存儲器、?；畲鎯ζ骱蛿?shù)據(jù)總線。存儲介質(zhì)只讀存儲器可以用計算機可讀數(shù)據(jù)編程，所述計算機可讀數(shù)據(jù)表示通過執(zhí)行本文所述的程序以及被預期但未具體列出的其它變體的微處理器可執(zhí)行的非臨時性指令?？刂破?2可被配置成接收來自多個傳感器165的信息并且將控制信號發(fā)送到多個致動器175(本文描述了多個致動器175的各種示例)。其他致動器(諸如各種附加閥和節(jié)氣門)可被聯(lián)接到發(fā)動機系統(tǒng)100中的各種位置。基于對應于一個或多個程序的指令或編程到其中的代碼，控制器12可接收來自各種傳感器的輸入數(shù)據(jù)、處理輸入數(shù)據(jù)并且響應于處理后的輸入數(shù)據(jù)觸發(fā)致動器。本文關于圖2至圖4描述了示例控制程序。
[0015]發(fā)動機系統(tǒng)100可經(jīng)由進氣通道140接收進氣空氣。如圖1處所示，進氣通道140可包括空氣過濾器156和空氣引入系統(tǒng)(AIS)節(jié)氣門115AIS節(jié)氣門115的位置可通過控制系統(tǒng)經(jīng)由通信地聯(lián)接到控制器12的節(jié)氣門致動器117來調(diào)節(jié)。
[0016]進氣空氣的至少一部分可經(jīng)由進氣通道140的第一分支(如142處所指示)被引導至渦輪增壓器120的壓縮機122，并且進氣空氣的至少一部分可經(jīng)由進氣通道140的第二分支(如144處所指示)被引導至渦輪增壓器130的壓縮機132。因此，發(fā)動機系統(tǒng)100包括壓縮機122和132上游的低壓AIS系統(tǒng)(LP AIS) 191以及壓縮機122和132下游的高壓AIS系統(tǒng)(HPAIS)193o
[0017]曲軸箱強制通風(PCV)管道198(例如，推動側(cè)管)可將曲軸箱(未示出)聯(lián)接到進氣通道的第二分支144，使得曲軸箱中的氣體可以受控的方式從曲軸箱排放。進一步地，來自燃料蒸汽罐(未示出)的蒸發(fā)排放物可通過將燃料蒸汽罐聯(lián)接到進氣通道的第二分支144的燃料蒸汽吹掃管道195而被排放到進氣通道中。
[0018]總進氣空氣的第一部分能夠經(jīng)由壓縮機122壓縮，在壓縮機122中總進氣空氣的第一部分可經(jīng)由進氣空氣通道146被供應到進氣歧管160。因此，進氣通道142和146形成發(fā)動機的空氣進氣系統(tǒng)的第一分支。類似地，總進氣空氣的第二部分能夠經(jīng)由壓縮機132壓縮，在壓縮機132中總進氣空氣的第二部分可經(jīng)由進氣空氣通道148被供應到進氣歧管160。因此，進氣通道144和148形成發(fā)動機的空氣進氣系統(tǒng)的第二分支。如圖1處所示，來自進氣通道146和148的進氣空氣在到達進氣歧管160之前能夠經(jīng)由公共進氣通道149被重新結合，在進氣歧管中，進氣空氣可被提供至發(fā)動機。在一些示例中，進氣歧管160可包括用于估計歧管壓力(MAP)的進氣歧管壓力傳感器182和/或用于估計歧管空氣溫度(MCT)的進氣歧管溫度傳感器183，每個傳感器均與控制器12通信。在所描繪的示例中，進氣通道149也包括增壓空氣冷卻器(CAC)154和節(jié)氣門158。節(jié)氣門158的位置可通過控制系統(tǒng)經(jīng)由通信地聯(lián)接到控制器12的節(jié)氣門致動器157來調(diào)節(jié)。如圖所示，節(jié)氣門158可以布置在CAC 154下游的進氣通道149中，并且可以被配置成調(diào)節(jié)進入發(fā)動機10的進氣氣流的流動。
[0019]如圖1處所示，壓縮機旁通閥(CBV) 152可以布置在CBV通道150中，并且CBV 155可以布置在CBV通道151中。在一個示例中，CBV 152和155可以是電子氣動CBV(EPCBV) XBV152和155可經(jīng)控制以在發(fā)動機被升壓時允許進氣系統(tǒng)中壓力的釋放。CB V通道150的上游端可與壓縮機132下游的進氣通道148聯(lián)接，并且CBV通道150的下游端可與壓縮機132上游的進氣通道144聯(lián)接。類似地，CBV通道151的上游端可與壓縮機122下游的進氣通道146聯(lián)接，并且CBV通道151的下游端可與壓縮機122上游的進氣通道142聯(lián)接。根據(jù)每個CBV的位置，由對應壓縮機壓縮的空氣可被再循環(huán)到壓縮機上游的進氣通道(例如，用于壓縮機132的進氣通道144和用于壓縮機122的進氣通道142)中。例如，CBV 152可打開以再循環(huán)壓縮機132上游的壓縮空氣，并且/或者CBV 155可打開以再循環(huán)壓縮機122上游的壓縮空氣，以在選定的狀況期間釋放進氣系統(tǒng)中的壓力，從而減小壓縮機喘振加載的影響。CBV 155和152可由控制系統(tǒng)主動地或被動地控制。
[0020]如圖所示，壓縮機入口壓力(CIP)傳感器196布置在進氣通道142中，并且HP AIS壓力傳感器169布置在進氣通道149中。然而，在另一些預期的實施例中，傳感器196和169可以分別布置在LP AIS和HP AIS內(nèi)的其他位置處。除了其他功能之外，CIP傳感器196可用于確定EGR閥121下游的壓力。
[0021]發(fā)動機10可包括多個汽缸14。在所描繪的示例中，發(fā)動機10包括以V型配置布置的六個汽缸。具體地，六個汽缸布置在兩個汽缸排13和15上，其中每個汽缸排包括三個汽缸。在替代的示例中，發(fā)動機10能夠包括兩個或更多個汽缸，諸如3個、4個、5個、8個、10個或更多個汽缸。這些不同汽缸能夠被均等地分開并且以替代配置(諸如V形、直線形、箱形等)進行布置。每個汽缸14可配置有燃料噴射器166。在所描繪的示例中，燃料噴射器166是直接缸內(nèi)噴射器。然而，在另一些示例中，燃料噴射器166能夠被配置為基于進氣道的燃料噴射器。
[0022]經(jīng)由公共進氣通道149供應到每個汽缸14(本文也稱為燃燒室14)的進氣空氣可用于燃料燃燒，并且燃燒產(chǎn)物然后可經(jīng)由具體汽缸排的排氣通道排出。在所描繪的示例中，發(fā)動機10的第一汽缸排13能夠經(jīng)由公共排氣通道17排出燃燒產(chǎn)物，并且第二汽缸排15能夠經(jīng)由公共排氣通道19排出燃燒產(chǎn)物。
[0023]經(jīng)由聯(lián)接到閥推桿的液壓致動提升器或經(jīng)由其中使用凸輪凸角的機械斗可以調(diào)整每個汽缸14的進氣門和排氣門的位置。在該示例中，至少每個汽缸14的進氣門可使用凸輪致動系統(tǒng)通過凸輪致動控制。具體地，進氣門凸輪致動系統(tǒng)25可包括一個或多個凸輪，并且可利用可變凸輪正時或進氣門和/或排氣門的升程。在替代的實施例中，進氣門可由電動氣門致動控制。類似地，排氣門可由凸輪致動系統(tǒng)或電動氣門致動控制。在另一個替代的實施例中，凸輪可以是不可調(diào)節(jié)的。
[0024]發(fā)動機10經(jīng)由排氣通道17排出的燃燒產(chǎn)物能夠被引導通過渦輪增壓器120的排氣渦輪124，該渦輪增壓器120進而能夠經(jīng)由軸126向壓縮機122提供機械功，以便對進氣空氣提供壓縮。替代地，流經(jīng)排氣通道17的排氣中的一些或全部能夠經(jīng)由如由廢氣門128控制的渦輪旁通通道123繞過渦輪124。廢氣門128的位置可由如由控制器12引導的致動器(未示出)控制。作為一個非限制性的示例，控制器12能夠經(jīng)由電磁閥控制的氣動致動器調(diào)節(jié)廢氣門128的位置。例如，電磁閥可接收信號，該信號基于布置在壓縮機122上游的進氣通道142和布置在壓縮機122下游的進氣通道149之間的空氣壓力差經(jīng)由氣動致動器促進廢氣門128的致動。在另一些示例中，不同于電磁閥的其他合適途徑可用于致動廢氣門128。
[0025]類似地，發(fā)動機10經(jīng)由排氣通道19排出的燃燒產(chǎn)物能夠被引導通過渦輪增壓器130的排氣渦輪134，該渦輪增壓器130進而能夠經(jīng)由軸136向壓縮機132提供機械功，以便對流經(jīng)發(fā)動機的進氣系統(tǒng)的第二分支的進氣空氣提供壓縮。替代地，流經(jīng)排氣通道19的排氣中的一些或全部能夠經(jīng)由如由廢氣門138控制的渦輪旁通通道133繞過渦輪134。廢氣門138的位置可由如由控制器12引導的致動器(未示出)控制。作為一個非限制性的示例，控制器12能夠經(jīng)由控制氣動致動器的電磁閥調(diào)節(jié)廢氣門138的位置。例如，電磁閥可接收信號，該信號用于基于布置在壓縮機132上游的進氣通道144和布置在壓縮機132下游的進氣通道149之間的空氣壓力差經(jīng)由氣動致動器促進廢氣門138的致動。在另一些示例中，不同于電磁閥的其他合適途徑可用于致動廢氣門138。
[0026]在一些示例中，排氣渦輪124和134可被配置為可變幾何形狀渦輪，其中控制器12可調(diào)節(jié)渦輪葉輪片(或葉片)的位置，以改變從排氣流獲得的并且分給其相應壓縮機的能量的水平。替代地，排氣渦輪124和134可被配置為可變噴嘴渦輪，其中控制器12可調(diào)節(jié)渦輪噴嘴的位置，以改變從排氣流獲得的并且分給其相應壓縮機的能量的水平。例如，控制系統(tǒng)能夠被配置成經(jīng)由相應致動器獨立地改變排氣渦輪124和134的葉片或噴嘴位置。
[0027]汽缸經(jīng)由排氣通道19排出的燃燒產(chǎn)物可經(jīng)由渦輪134下游的排氣通道180引導至大氣，而經(jīng)由排氣通道17排出的燃燒產(chǎn)物可經(jīng)由渦輪124下游的排氣通道170引導至大氣。排氣通道170和180可包括一個或多個排氣后處理裝置，諸如催化劑和一個或多個排氣傳感器。例如，如圖1處所示，排氣通道170可包括布置在渦輪124下游的排放控制裝置129，并且排氣通道180可包括布置在渦輪134下游的排放控制裝置127。排放控制裝置127和129可以為選擇性催化還原(SCR)裝置、三元催化劑(TWC)、N0x捕集器、各種其他排放控制裝置或它們的組合。進一步地，在一些實施例中，在發(fā)動機10的操作期間，例如通過在特定空燃比范圍內(nèi)操作發(fā)動機的至少一個汽缸，排放控制裝置127和129可周期性地再生。
[0028]發(fā)動機系統(tǒng)100還可包括用于將來自排氣歧管的排氣的至少一部分再循環(huán)到進氣歧管的一個或多個排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可包括用于提供高壓EGR(HP EGR)的一個或多個高壓EGR系統(tǒng)和用于提供低壓EGR(LP EGR)的一個或多個低壓EGR環(huán)路。在一個示例中，在沒有由渦輪增壓器120、130提供的升壓的情況下可提供HP EGR，而在存在渦輪增壓器升壓和/或當排氣溫度高于閾值時可提供LP EGR。在又一些示例中，可同時提供HP EGR和LP EGR兩者。
[0029]在所描繪的示例中，發(fā)動機系統(tǒng)100可包括低壓(LP)EGR^SlOSt3LPEGR系統(tǒng)108將來自排氣通道170的排氣的期望部分傳送到進氣通道142。在所描繪的實施例中，在渦輪124下游的EGR通道197中，EGR被傳送到在位于壓縮機122上游的混合點處的進氣通道142。提供給進氣通道142的EGR量可通過控制器12經(jīng)由聯(lián)接在LP EGR系統(tǒng)108中的EGR閥121而改變。在圖1處所示的示例實施例中，LP EGR系統(tǒng)108包括定位在EGR閥121上游的EGR冷卻器113。例如，EGR冷卻器113可將來自再循環(huán)的排氣的熱噴射到發(fā)動機冷卻液。LP EGR系統(tǒng)可包括閥上差壓(差壓或A壓力或DP)傳感器125。在一個示例中，可基于包括DP傳感器125的DPOV系統(tǒng)估計EGR流率，該DP傳感器125檢測EGR閥121的上游區(qū)域和EGR閥121的下游區(qū)域之間的壓差。由DPOV系統(tǒng)確定的EGR流率(例如，LP EGR流率)可進一步基于由位于EGR閥121下游的EGR溫度傳感器135檢測的EGR溫度以及由EGR閥升程傳感器131檢測的EGR閥開口的面積。在另一些示例中，EGR流率可基于固定孔系統(tǒng)兩端的差壓來估計。在更進一步的示例中，EGR流率可基于可切換(例如，分立)孔系統(tǒng)兩端的壓差來估計。在另一個示例中，EGR流率可基于來自EGR測量系統(tǒng)的輸出來確定，該EGR測量系統(tǒng)包括進氣氧傳感器(本文稱為IA02傳感器)168、質(zhì)量空氣流量傳感器(未示出)、歧管絕對壓力(MAP)傳感器182和歧管溫度傳感器183。在一些示例中，EGR測量系統(tǒng)兩者(S卩，包括差壓傳感器125的DPOV系統(tǒng)和包括進氣氧傳感器168的EGR測量系統(tǒng))可用于確定、監(jiān)測和調(diào)節(jié)EGR流率。
[0030]在一個替代的實施例中，發(fā)動機系統(tǒng)可包括將來自排氣通道180的排氣的期望部分傳送到進氣通道144的第二LP EGR系統(tǒng)(未示出)。在另一個替代的實施例中，發(fā)動機系統(tǒng)可包括上述的LP EGR系統(tǒng)兩者(將來自排氣通道180的排氣傳送到進氣通道144的一個LPEGR系統(tǒng)和將來自排氣通道170的排氣傳送到進氣通道142的另一個LP EGR系統(tǒng))。
[0031]在一個進一步的實施例中，盡管未在圖1中示出，發(fā)動機系統(tǒng)100也可包括高壓EGR系統(tǒng)，高壓EGR系統(tǒng)將來自渦輪124上游的公共排氣通道17的排氣的期望部分傳送到進氣節(jié)氣門158下游的進氣歧管160。
[0032]EGR閥121可包括主體和閥桿(未示出)，其中所述閥桿在EGR閥121的主體內(nèi)是可移動的，使得EGR閥121的開口可基于閥桿和主體的相對位置進行調(diào)節(jié)。EGR閥121可被配置成調(diào)節(jié)通過EGR通道轉(zhuǎn)向的排氣的量和/或速率，以實現(xiàn)進入發(fā)動機的進氣充氣的期望EGR稀釋百分比，其中具有較高EGR稀釋百分比的進氣充氣包括比具有較低EGR稀釋百分比的進氣充氣更高的再循環(huán)排氣與空氣的比例。除了EGR閥的位置之外，應當理解，AlS節(jié)氣門115的AIS節(jié)氣門位置以及其他致動器也可影響進氣充氣的EGR稀釋百分比。作為示例，AIS節(jié)氣門位置可增加LP EGR系統(tǒng)兩端的壓降，從而允許更多的LP EGR流進進氣系統(tǒng)。因此，這可增加EGR稀釋百分比，而進入進氣系統(tǒng)中的較少的LP EGR流可降低EGR稀釋百分比(例如，百分比EGR)。因此，進氣充氣的EGR稀釋可經(jīng)由EGR閥位置和AIS節(jié)氣門位置等其他參數(shù)中的一個或多個的控制來控制。因此，調(diào)節(jié)EGR閥121和/或Al S節(jié)氣門115可調(diào)節(jié)EGR流的量(或速率)并且隨后調(diào)節(jié)質(zhì)量空氣流量(例如，進入進氣歧管的空氣充氣)中的百分比EGR。
[0033]發(fā)動機10還可包括定位在公共進氣通道149中的一個或多個氧傳感器。因此，一個或多個氧傳感器可被稱為進氣氧傳感器。在所描繪的實施例中，進氣氧傳感器168被定位在節(jié)氣門158的上游并且在CAC 154的下游。然而，在另一些實施例中，進氣氧傳感器168可沿諸如CAC 154上游的進氣通道149布置在另一個位置處。進氣氧傳感器(IA02H68可以是用于提供進氣充氣空氣(例如，流經(jīng)公共進氣通道149的空氣)的氧濃度和EGR濃度的指示的可變電壓(VV)氧傳感器或任何合適的傳感器。在一個示例中，進氣氧傳感器168可以是包括作為測量元件的加熱型元件的進氣氧傳感器。在操作期間，進氣氧傳感器的栗送電流可指示氣流中的氧氣量。
[0034]壓力傳感器172可定位在氧傳感器的旁邊用于估計進氣壓力，在該進氣壓力下，接收氧傳感器的輸出。由于氧傳感器的輸出受進氣壓力影響，因而在基準進氣壓力下可獲知基準氧傳感器輸出。在一個示例中，基準進氣壓力是節(jié)氣門入口壓力(TIP)，其中壓力傳感器172是TIP傳感器。在替代的示例中，基準進氣壓力是如由MAP傳感器182感測的歧管壓力(MAP)0
[0035]除了上述的傳感器之外，發(fā)動機系統(tǒng)100可包括各種傳感器165。如圖1中所示，公共進氣通道149可包括用于估計節(jié)氣門空氣溫度(TCT)的節(jié)氣門入口溫度傳感器173。進一步地，雖然本文未描繪，但進氣通道142和144中的每個可包括質(zhì)量空氣流量傳感器，或替代地質(zhì)量空氣流量傳感器能夠位于公共導管140中。
[0036]濕度傳感器189可被包括在平行進氣通道的僅一個中。如圖1中所示，濕度傳感器189定位在CAC 154和進入進氣通道142的LP EGR通道197的出口(例如，LP EGR通道197和進氣通道142之間的匯合處，在該匯合處LP EGR進入進氣通道142)的上游的進氣通道142(例如，非PCV和非吹掃汽缸排的進氣通道)中。濕度傳感器189可被配置成估計進氣空氣的相對濕度。在一個實施例中，濕度傳感器189為被配置成基于一個或多個電壓下傳感器的輸出估計進氣空氣的相對濕度的UEGO傳感器。由于吹掃空氣和PCV空氣能夠混淆濕度傳感器的結果，因而吹掃端口和PCV端口定位在與濕度傳感器不同的進氣通道中。
[0037]進氣氧傳感器168可用于估計進氣氧濃度以及在EGR閥121打開時基于進氣氧濃度的變化推斷流過發(fā)動機的EGR的量。具體地，打開EGR閥121時傳感器輸出的變化與其中沒有EGR情況下(零點)傳感器在操作的基準點相比較?；趶臎]有EGR情況下操作時氧氣量的變化(例如，減少)，能夠計算當前提供給發(fā)動機的EGR流。例如，在將基準電壓(V)施加到傳感器時，栗送電流(Ip)由傳感器輸出。相對于在沒有EGR的情況下(零點)的傳感器輸出，氧濃度的變化可與在有EGR的情況下由傳感器輸出的栗送電流的變化(Δ Ip)成比例。基于估計的EGR流與預期的(或目標)EGR流的偏差，可執(zhí)行進一步的EGR控制。
[0038]在進氣壓力波動最小并且沒有PCV或吹掃空氣被吸入到低壓引入系統(tǒng)中的怠速狀況期間，可執(zhí)行進氣氧傳感器168的零點估計。此外，可周期性地執(zhí)行怠速適應，諸如在發(fā)動起起動之后的每個第一怠速，以補償傳感器老化和部件與部件的可變性對傳感器輸出的影響。
[0039]進氣氧傳感器的零點估計可替代地在發(fā)動機未加燃料狀況期間(諸如在減速燃料切斷(DFSO)期間)執(zhí)行。通過在DFSO狀況期間執(zhí)行適應，除了減少的噪聲因素(諸如在怠速適應期間實現(xiàn)的那些)之外，能夠減小由于EGR閥泄漏所致的傳感器讀數(shù)變化。
[0040]圖2A至圖2B示出方法200的流程圖，方法200可用于基于來自定位在發(fā)動機系統(tǒng)的不同位置中的兩個傳感器的輸出的氣流參數(shù)的分開估計來估計發(fā)動機系統(tǒng)(例如，發(fā)動機系統(tǒng)100)中的氣流的參數(shù)(例如，操作參數(shù))。因此，方法200可用于組合從時間和位置分開的流動流中的測量或計算中導出的信號。具體地，組合來自兩個傳感器的信號輸出可包括考慮傳感器位置之間的氣體的軸向擴散以及傳感器中的每一個的精度。然而，在本文圖2A至圖2B中的方法200的描述中，示出了方法200的示例應用。在該示例中，方法200應用于低壓EGR系統(tǒng)，用于基于發(fā)動機工況使用進氣氧傳感器(諸如圖1中所示的IA02 168)和/或DPOV系統(tǒng)的DP傳感器(例如，圖1中所示的DP傳感器125)來估計EGR流。用于執(zhí)行方法200的指令可存儲在發(fā)動機控制器(諸如圖1中所示的控制器12)的存儲器中。進一步地，方法200可由控制器執(zhí)行。控制器可使用測量EGR閥兩端的壓差的DP傳感器和閥位置傳感器(例如，諸如EGR閥升程傳感器131)來估計EGR質(zhì)量流率，如將在下文參照圖3進一步解釋的。進一步地，控制器可估計來自設置在DP傳感器下游的氧傳感器(例如，進氣氧傳感器168)的進氣空氣中的EGR氣體的份額，如將在下文參照圖4進一步解釋的。因為根據(jù)發(fā)動機工況(例如，PCV氣體和/或吹掃氣體流經(jīng)進氣系統(tǒng)、壓縮機喘振活躍、CBV閥打開等)，氧傳感器的信號和DP傳感器的信號中的每一個可存在顯著誤差，所以傳感器的精度在不同發(fā)動機工況下變化。因此，方法200另外地包括確定何時使用來自傳感器中的每一個的信號估計EGR流。方法200還涉及確定傳感器信號的精度。最終組合的EGR流估計可基于每個傳感器信號的精度通過合并來自DP傳感器和IA02傳感器兩者的信號獲得。換句話說，傳感器信號(例如，傳感器輸出)的精度可確定其信號影響最終EGR流估計的程度。
[0041 ]在另一些實施例中，方法200可用于基于來自定位在發(fā)動機系統(tǒng)100的分開位置中的兩個傳感器的輸出對除了 EGR氣體之外的氣體(例如，PCV氣體、吹掃氣體、排氣等)的氣流參數(shù)作出最終估計。例如，氣流參數(shù)可以為發(fā)動機中PCV、吹掃或排氣流的份額。氣流參數(shù)可另外或替代地為在發(fā)動機系統(tǒng)中的兩個不同位置處測量的氣流的溫度。因此，方法200可用于組合來自除了進氣氧傳感器和定位在EGR閥上的DP傳感器之外的傳感器的信號。然而，方法200仍可包括基于發(fā)動機工況估計用于測量所選擇的氣流參數(shù)(例如，發(fā)動機中一定氣流的量)的兩個傳感器的精度，以及通過合并來自兩個傳感器的氣流的估計對氣流作出最終估計。
[0042]方法200在202處開始，并且控制器(例如，控制器12)基于來自多個傳感器的反饋估計和/或測量發(fā)動機工況。發(fā)動機工況可包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷、進氣質(zhì)量空氣流量、歧管壓力、CBV的位置、PCV閥的位置、吹掃閥的位置等。方法200可前進至204，并且控制器可估計來自DP傳感器的第一EGR份額并且確定DP EGR份額估計的精度和容差，如將在下文參照圖3更詳細地解釋的。容差可以為以EGR份額估計為中心的EGR份額的范圍。作為一個示例，精度可以為在O和3之間的整數(shù)值。在替代的實施例中，精度值可包括附加的整數(shù)值(例如，O、1、2、3、4等)。在又一些實施例中，精度可以為表示利用DP傳感器估計的EGR份額的相對精度的替代數(shù)值(例如，諸如分數(shù)或非整數(shù)值)。換句話說，精度可以為沿連續(xù)數(shù)字線的任何數(shù)值。隨后在206處，控制器可估計來自氧傳感器(例如，進氣氧傳感器)的第二 EGR份額并且確定氧傳感器輸出的基本第一精度。進一步地，在206處，控制器可估計進氣系統(tǒng)中PCV氣體和吹掃氣體的存在，如將在下文由被包括在圖4中的方法更詳細地描述。在另一些示例中，在204和206處的方法可由控制器同時執(zhí)行。在進一步的示例中，控制器可在204之前執(zhí)行在206處的方法。
[0043]在從DP傳感器和氧傳感器獲得信號之后，控制器可繼續(xù)到208，并且可針對所有DP、PCV和吹掃信號將空間延遲施加到氧傳感器的位置。更具體地，控制器可將第一校正因數(shù)施加到來自DP傳感器的EGR份額估計，連同所估計的DP容差和精度。第一校正因素可施加到來自DP傳感器的信號，以考慮EGR氣體從DPOV系統(tǒng)的位置行進到下游氧傳感器所花費的時間。由于氧傳感器定位在DP傳感器下游的一定距離處，同時從氧傳感器和DP傳感器進行的測量可表示不同EGR氣體。因此，由于EGR氣體可花費時間穿過DPOV系統(tǒng)以到達下游氧傳感器，所以來自氧傳感器的對應輸出(例如，表不相同EGR氣體含量的輸出)可從DP傳感器延遲。校正因素可用于將DP信號(例如，DP容差、DP精度、EGR份額估計)與氧傳感器信號對準，使得相同或相對相同的EGR氣體由兩個傳感器測量。換言之，校正因素調(diào)節(jié)DP測量以表示當前由氧傳感器測量的EGR流。對于DP容差、DP精度和來自DP傳感器的EGR份額估計，第一校正因素可以相同，因為DP容差、DP精度和來自DP傳感器的EGR份額估計均取自DP傳感器的位置。進一步地，第一校正因素可基于進氣系統(tǒng)中的氣體的總體積流率?？刂破骺苫诳傮w積流率與DP傳感器和氧傳感器之間的進氣系統(tǒng)(例如，管道系統(tǒng)、管材、壓縮機、CAC)的體積之間的已知關系計算校正因素，其可存儲在控制器的存儲器中。類似地，第二校正因素和第三校正因素可分別施加到PCV和吹掃水平。第二校正因素可基于進氣系統(tǒng)中的總體積流率與PCVA 口(例如，PCV管道198)和氧傳感器之間的體積之間的已知關系計算。第三校正因素可基于進氣系統(tǒng)中的總體積流率與吹掃入口(例如，燃料蒸汽管道195)和氧傳感器之間的體積之間的已知關系計算。由于PCV入口和吹掃入口彼此分開定位并且與DP傳感器分開定位，PCV入口和吹掃入口均可與氧傳感器分開不同體積。因此，DP信號輸出、PCV和吹掃信號輸出可都具有不同校正因素。
[0044]在將校正因素施加到DP、吹掃和PCV信號之后，控制器可前進至210，以將濾波器施加到DP容差和來自DP傳感器的EGR份額估計信號，其表示從EGR入口管和氧傳感器行進的氣體混合物的軸向擴散。因此，與EGR份額估計和DP容差相關的數(shù)字信號可由控制器連續(xù)處理。作為一個示例，濾波器可以為一階滾動平均濾波器。例如，初級濾波器可以為低通濾波器，其被設計成降低高于閾值頻率的信號響應頻率對DP容差和EGR份額估計的總信號的影響。在一個示例中，濾波器的時間常數(shù)可被預設定并且存儲在控制器的存儲器中。在另一個示例中，濾波器的時間常數(shù)可根據(jù)發(fā)動機工況變化(例如，CBV閥(例如，CBV 152和155)是否打開或關閉、進氣系統(tǒng)中的總體積氣流等)。
[0045]控制器然后可前進至212以確定DP傳感器精度是否降低。如果DP傳感器的精度增加，則控制器可前進至216并且基于第一閾值調(diào)節(jié)210中的第一濾波器的輸出。具體地，控制器可調(diào)節(jié)DP傳感器的精度，使得調(diào)節(jié)的精度可只有當在216之前的未調(diào)節(jié)的精度輸出增加到高于較高第一閾值時增加。因此，當精度增加到高于第一閾值時，控制器可只從當前分配值增加分配給DP傳感器的精度值。第一閾值可比當前精度值更接近從當前精度值的下一個最高精度值，以確保不過高估計DP傳感器的精度。在一個示例中，在216處，控制器可使用比較器調(diào)節(jié)來自210的第一濾波器的輸出。具體地，控制器可將使用接近下一個較高整數(shù)值的閾值的比較器施加到210中的濾波器的輸出，使得在來自210的濾波后的輸出在下一個較高整數(shù)值的小的可校準值(固定或百分比)內(nèi)之后，比較器的輸出改變整數(shù)狀態(tài)。如將在圖3中更詳細地解釋的，DP傳感器的精度可被分配從O到3的整數(shù)值。當精度增加時施加到210中濾波后的DP精度信號的、216中的比較器使用接近下一個較高整數(shù)值的閾值來確保DP傳感器的精度不增加到下一個整數(shù)值(狀態(tài))，直到軸向擴散體積中的大部分氣體已到達氧傳感器。相反，如果在212處控制器確定DP精度降低，則控制器可前進至216并且基于較低第二閾值調(diào)節(jié)DP精度。因此，當精度降低到低于第二閾值時，控制器可從當前分配值降低分配給DP傳感器的精度值。第二閾值可比最接近當前精度值的較低精度值更接近當前精度值，以確保不過高估計DP傳感器的精度。在一個示例中，控制器可將使用遠離下一個較低整數(shù)值的閾值的比較器施加到210中的濾波器的輸出，使得在來自210的濾波后的輸出在下一個較低整數(shù)值的大的可校準值(固定或百分比)內(nèi)之后，比較器的輸出改變整數(shù)狀態(tài)。換句話說，比較器閾值將接近當前整數(shù)值，使得在來自210的濾波后的輸出在當前整數(shù)值的小的可校準值(固定或百分比)內(nèi)之后，比較器改變整數(shù)狀態(tài)。因此，分配給DP傳感器的精度值可在傳感器的精度信號降低時被降低。因此，在一些示例中，只有當精度增加時將遠離當前整數(shù)值的比較器閾值施加到210中的濾波后的DP精度信號將延遲DP精度信號增加整數(shù)值的時間，直到軸向擴散體積已通過氧傳感器的可能性，并且可限制對DP傳感器的精度的過高估計。相反，當精度降低時將接近當前整數(shù)值的比較器閾值施加到210中的濾波后的DP精度信號將不延遲DP精度信號降低整數(shù)值的時間，并且因此當軸向擴散開始的體積已到達氧傳感器時降低值，并且再次限制對DP傳感器的精度的過高估計。
[0046]在另一個實施例中，針對整數(shù)值增加和降低的狀況，控制器可分別施加具有遠離和接近當前精度整數(shù)值的閾值的比較器，針對精度整數(shù)值降低的情況，將省略210中的濾波器，并且將使用遠離當前精度整數(shù)值的比較器閾值，因此在212中進入比較器的精度整數(shù)值變化時，立即具有比較器變化狀態(tài)到下一個最低整數(shù)值的輸出。
[0047]因此，一旦控制器已施加208處的空間延遲、210中的濾波器以及216中的比較器，來自DP傳感器的EGR份額估計、DP傳感器精度、DP容差、PCV流和吹掃流的信號將都與來自氧傳感器的信號時間對準，使得所有信號可反映當前在氧傳感器處測量的氣體。
[0048]控制器然后可從216或214前進至218以確定DP傳感器的精度是否等于I。如將在下文參照圖3更詳細地解釋，當壓縮機喘振為活躍的并且CBV打開的一個或多個時，DP傳感器的精度可以被分配值I。如果在208處的空間延遲和216處的潛在濾波以及216中的調(diào)節(jié)之后分配給DP傳感器的精度為I，則方法200可繼續(xù)到222以施加第二濾波器用于DP EGR份額信號，其中如果控制器已檢測到壓縮機喘振狀態(tài)和/或CBV閥命令的變化，對于可校準時間量，第二濾波器相比于第一濾波器具有較低的截止頻率。因為喘振可以為活躍的并且/或者CBV可以打開相對短的時間尺度(例如，I秒)，由于喘振和/或CBV位置所致的DP傳感器的EGR份額信號的變化可利用第二濾波器衰減。因此，即使當DP傳感器的精度在CBV打開或關閉事件期間和/或當喘振為活躍時可以為低的(例如，為I的精度值)時，在222處用于來自DP傳感器的EGR份額信號的第二濾波器保持相對穩(wěn)定的EGR估計。如果控制器在218處尚未檢測到壓縮機喘振的狀態(tài)或CBV閥命令的變化(例如，DP精度不等于I)，則控制器可前進至220并且不將第二濾波器施加到DP EGR份額信號。
[0049]控制器可從220或222前進至圖2B。方法200然后可從圖2A前進至圖2B中的224，并且控制器可確定曲軸箱強制通風(PCV)流(來自發(fā)動機曲軸箱)是否增加。如上所述，增加PCV流可以是通過進氣通道并且經(jīng)過進氣氧傳感器的PCV流的增加。PCV流和/或吹掃流的增加(例如，來自發(fā)動機的吹掃燃料罐的吹掃流)可降低氧傳感器的精度。具體地，因為氧傳感器可將來自PCV氣體和/或吹掃氣體的附加碳氫化合物記錄為EGR氣體，所以來自氧傳感器的EGR估計可被過高估計。具體地，來自PCV氣體和/或吹掃氣體的碳氫化合物的增加可導致由氧傳感器記錄的氧濃度的降低，這進而可導致EGR流的過高估計。如果控制器在224處確定PCV正增加，則控制器前進至226并且可基于第三閾值調(diào)節(jié)PCV信號。因此，當PCV信號增加到高于第三閾值時，控制器可增加210中的濾波器的PCV信號輸出。第三閾值可比最接近當前值的較高值更接近當前值，以確保不過高估計氧傳感器精度。在一個示例中，控制器可通過將使用遠離下一個較高整數(shù)值的閾值的比較器施加到210中的濾波器的輸出來調(diào)節(jié)PCV信號，使得在來自210的濾波后的輸出在下一個較高整數(shù)值的大的可校準值(固定或百分比)內(nèi)之后，比較器的輸出改變整數(shù)狀態(tài)。換句話說，比較器閾值將接近當前整數(shù)值，使得在來自210的濾波后的輸出在當前整數(shù)值的小的可校準值(固定或百分比)內(nèi)之后，比較器改變整數(shù)狀態(tài)。因此，分配給PCV打開信號(PCV on signal)的整數(shù)狀態(tài)可在來自210的傳感器的濾波后的PCV打開信號小幅增加時增加。只有當打開標記從O增加到I時將靠近當前整數(shù)值的比較器閾值施加到210中的濾波后的PCV打開信號將不會使PCV打開信號增加整數(shù)值的時間延遲，直到軸向擴散體積已通過氧傳感器的可能性，并且由于PCV可限制對氧傳感器的精度的過高估計。相反，當信號正降低時將遠離當前整數(shù)值的比較器閾值施加到210中的濾波后的PCV打開信號將延遲PCV打開信號降低整數(shù)值的時間，并且因此當軸向擴散結束的體積已到達氧傳感器時降低值，并且再次限制對氧傳感器的精度的過高估計。
[0050]在另一個實施例中，對于在施加比較器之前PCV打開整數(shù)值增加的情況，控制器可省略210中的濾波器(或在濾波常數(shù)為O的情況下施加該濾波器)。比較器閾值可以遠離當前PCV打開整數(shù)值，因此，在224中進入比較器的PCV打開整數(shù)值增加時，立即具有比較器變化狀態(tài)到下一個最高整數(shù)值的輸出。
[0051]如下文參照圖4更詳細地描述，進氣系統(tǒng)中的PCV流可基于歧管進氣壓力估計并且可以分類為打開或關閉(例如，通過將為O或I的整數(shù)值分配給PCV信號)。作為一個示例，基于PCV閥和/或燃料罐吹掃閥的位置可確定PCV和/或吹掃為打開或關閉(例如，流到或未流到進氣通道并且經(jīng)過氧傳感器)。作為另一個示例，基于發(fā)動機升壓(例如，發(fā)動機是否被升壓)可確定PCV和/或吹掃為打開或關閉(例如，流到或未流到進氣通道并且經(jīng)過氧傳感器)。因此，通過省略210中的濾波器，施加具有O時間常數(shù)的濾波器并且使用遠離當前PCV打開整數(shù)值的比較器閾值，或施加具有“正?！睍r間常數(shù)的濾波器并且使用接近當前PCV打開整數(shù)值的比較器閾值，PCV水平的任何增加將由控制器記錄(例如，即刻記錄)，并且PCV信號能夠被調(diào)節(jié)到“打開”(被分配值I)，使得氧傳感器的精度可相應降低。因此，可以減少對氧傳感器的精度的過高估計。相反，如果PCV流在224處不增加，則控制器可繼續(xù)到228并且可基于第四閾值調(diào)節(jié)PCV信號。因此，當PCV信號降低超過第三閾值時，控制器可降低210中的濾波器的PCV信號輸出。第四閾值可比最接近當前值的較低值離當前PCV值更遠，以確保不過高估計氧傳感器精度。在一個示例中，控制器可通過將遠離當前整數(shù)值的比較器閾值施加到210中的濾波后的PCV打開信號調(diào)節(jié)PCV信號，并且將延遲PCV打開信號降低整數(shù)值的時間，并且因此當軸向擴散結束的體積已到達氧傳感器時降低值，并且再次限制對氧傳感器的精度的過高估計。在PCV信號調(diào)節(jié)到“關閉”(被分配值O)并且隨后調(diào)節(jié)(例如，增加)氧傳感器的精度之前，PCV信號濾波器和比較器可確保PCV碳氫化合物不再存在于進氣系統(tǒng)中。
[0052]方法200可從226或228前進至230，在230處控制器可確定從燃料罐吹掃系統(tǒng)到進氣氧傳感器上游的進氣通道的吹掃流是否正增加。類似于224，如果控制器在230處確定吹掃正增加，則控制器前進至232并且可基于第五閾值調(diào)節(jié)吹掃信號。因此，當吹掃信號增加超過第五閾值時，控制器可增加210中的濾波器的吹掃信號輸出。第五閾值可以比最接近當前值的較高值更接近當前吹掃值，以確保不過高估計氧傳感器精度。在一個示例中，控制器可通過將使用遠離下一個較高整數(shù)值的比較器施加到210中的濾波器的輸出調(diào)節(jié)吹掃信號，使得在來自210的濾波后的吹掃輸出在下一個較高整數(shù)值的大的可校準值(固定或百分比)內(nèi)之后，比較器的輸出改變整數(shù)狀態(tài)。換句話說，比較器閾值將接近當前整數(shù)值，使得在來自210的濾波后的吹掃輸出在當前整數(shù)值的小的可校準值(固定或百分比)內(nèi)之后，比較器改變整數(shù)狀態(tài)。因此，分配給吹掃打開信號的整數(shù)狀態(tài)可在來自210的傳感器的濾波后的吹掃打開信號小幅增加時增加。只有當打開標記從O增加到I時將靠近當前整數(shù)值的比較器閾值施加到210中的濾波后的吹掃打開信號將不延遲吹掃打開信號增加整數(shù)值的時間，直到軸向擴散體積已通過氧傳感器的可能性，并且由于吹掃可限制對氧傳感器的精度的過高估計。
[0053]在另一個示例中，對于吹掃打開整數(shù)值增加的情況，控制器可省略210中的濾波器(或在濾波常數(shù)為O的情況下施加該濾波器)。進一步地，控制器可使用遠離當前吹掃打開整數(shù)值的比較器閾值，因此在224中進入比較器的吹掃打開整數(shù)值增加時，立即具有比較器變化狀態(tài)到下一個最高整數(shù)值的輸出。
[0054]如果控制器在230處確定吹掃不增加，則控制器可前進至234并且基于第六閾值調(diào)節(jié)吹掃信號。因此，當吹掃信號降低超過第六閾值時，控制器可降低210中的濾波器的吹掃信號輸出。第六閾值可比最接近當前值的較低值離當前吹掃值更遠，以確保不過高估計氧傳感器精度。在一個示例中，當信號正降低時，控制器可通過將遠離當前整數(shù)值的比較器閾值施加到210中的濾波后的吹掃打開信號調(diào)節(jié)吹掃信號，并且可以延遲吹掃打開信號降低整數(shù)值的時間，并且因此當軸向擴散結束的體積已到達氧傳感器時降低值，并且可限制對氧傳感器的精度的過高估計。
[0055]如下文參照圖4更詳細地描述，吹掃流可基于歧管進氣壓力被估計并且可以分類為打開或關閉(例如，通過將為O或I的整數(shù)值分配給PCV信號)。因此，吹掃水平的任何增加將由控制器即刻記錄，使得吹掃信號可以調(diào)節(jié)到“打開”(例如，被分配整數(shù)值I)，并且氧傳感器的精度可相應降低。因此，可以減少對氧傳感器的精度的過高估計。在將吹掃信號調(diào)節(jié)至Γ關閉”并且隨后調(diào)節(jié)氧傳感器的精度之前，吹掃信號濾波器和比較器可確保吹掃碳氫化合物不再存在于進氣系統(tǒng)中。重要的是需注意，控制器可替代地在執(zhí)行步驟224-228之前前進通過方法步驟230-234。在另一些示例中，控制器可同時(同時地)執(zhí)行兩個系列方法步驟。
[0056]在分析PCV和吹掃信號之后，控制器可前進至236并且計算最終氧傳感器精度(例如，最終精度值)。來自206的氧傳感器的基本第一精度可以基于PCV和/或吹掃碳氫化合物是否可能存在于氧傳感器的位置處而被更新(即，使用PCV打開整數(shù)信號和吹掃打開整數(shù)信號)。如將在下文參照圖4更詳細地討論，氧傳感器的基本第一精度可以為從O到2的整數(shù)值。如果氧傳感器的基本第一精度為0(表示氧傳感器未準備好、發(fā)生故障或怠速壓力補償還未完成的情況)，則控制器可為氧傳感器分配為O的最終精度(未準備好或發(fā)生故障)。如果氧傳感器的基本第一精度為I或2(分別表示氧傳感器還未完成其較高壓力補償?shù)那闆r以及氧傳感器已完成其較高壓力補償?shù)那闆r)，并且未確定吹掃氣體和PCV氣體存在于氧傳感器處(由PCV打開整數(shù)信號和吹掃打開整數(shù)信號兩者均為O表明)，則最終精度相比于基本精度整數(shù)值可增加值I。作為示例，如果未確定吹掃氣體和PCV氣體存在于氧傳感器處并且氧傳感器的基本精度為I，則氧傳感器的最終精度將被分配值2。因此，氧傳感器的最終精度可以被分配從O到3的整數(shù)值。然而，如果確定吹掃氣體和/或PCV氣體存在于氧傳感器處，則在最終氧傳感器精度中保持基本第一氧傳感器精度。作為示例，如果確定吹掃和/或PCV存在于氧傳感器處并且基本第一精度為2，則分配給氧傳感器的最終精度也可以為2。
[0057]因此，控制器可前進通過224-236以計算氧傳感器的最終精度，其考慮可影響來自氧傳感器的信號輸出的精度的吹掃和/或PCV碳氫化合物的存在。類似地，從212到222，控制器可計算最終DP精度，該最終DP精度可根據(jù)喘振是否為活躍的以及CBV是否打開中的一個或多個，用于調(diào)節(jié)來自DP傳感器的EGR份額估計。在控制器在236處計算最終氧傳感器精度之后，考慮到空間延遲和軸向擴散，計算最終EGR份額(包括DP EGR份額、氧傳感器EGR份額、DP容差、DP精度和氧傳感器精度)所需要的所有信號已被收集且時間對準。這些信號然后可由控制器稍后在方法200中使用，以確定進氣空氣中的EGR氣體的最終份額，如將在下文更詳細地討論。重要的是需注意，在另一些示例中，控制器可與212-222同時執(zhí)行224-236。在進一步的示例中，控制器可在執(zhí)行212-222之前執(zhí)行224-236。
[0058]方法200可從236前進至238，并且控制器可基于EGR流的DP估計、EGR流的氧傳感器估計、DP精度值和DP EGR容差值以及氧傳感器精度值(例如，最終精度值)來估計進氣空氣中的EGR氣體的份額。例如，包括DP傳感器和氧傳感器精度值的仲裁規(guī)則(arb i t r a t i ο ηrule)表可存儲在控制器的存儲器中，如下文參照圖5更詳細地討論。仲裁規(guī)則可包括用于確定如何使用氧傳感器和DP傳感器的EGR份額和DP容差估計獲得最終EGR份額估計的命令。更具體地，在214或216處分配給DP傳感器并且在236處分配給氧傳感器的精度值可對應于存儲在控制器的存儲器中的表(例如，圖5中的方框圖500)中的特定命令或EGR信號的組合，其然后可用于確定進氣空氣中的EGR氣體的最終份額。作為一個示例，如果DP傳感器和氧傳感器的精度值均為2，則控制器可發(fā)現(xiàn)查找表中的對應命令規(guī)定來自氧傳感器的EGR份額估計應當用于最終EGR流估計(對于對應于為2的精度值的命令，參見圖5)。然而，EGR流估計可被限制為在來自DP傳感器的EGR份額估計的DP容差區(qū)間內(nèi)的值。因此，如果來自氧傳感器的EGR份額估計低于來自DP傳感器的DP容差區(qū)間的下界，則最終EGR份額估計可以為DP傳感器的容差區(qū)間的下界的值。換句話說，如果EGR份額估計在容差區(qū)間的邊界之外(對于用于確定最終EGR份額的仲裁規(guī)則的更多描述，參見圖5)，氧傳感器EGR份額估計可被調(diào)節(jié)到DP傳感器的容差區(qū)間的邊界。因此，最終EGR份額估計可以為可合并來自氧傳感器和DP傳感器兩者的信號的組合的EGR份額估計(例如，來自氧傳感器的EGR份額、來自DP傳感器的EGR份額、氧傳感器精度、DP傳感器精度和DP容差區(qū)間)。
[0059]在238處確定進氣空氣中的EGR氣體的最終份額之后，控制器可前進至240以評估估計的EGR份額的變化速率是否大于閾值。在一個示例中，EGR份額的閾值變化速率可以為當前估計的EGR份額和最新估計的EGR份額(例如，最終的、組合的EGR份額)之間的差。在另一些示例中，EGR份額的閾值變化速率可以為估計的EGR份額在預設定量的時間內(nèi)波動的量。如果在240處EGR份額的變化速率小于閾值，則控制器可前進至241以保持在238處確定的最終EGR份額。然而，如果控制器在240處確定EGR份額的變化速率大于閾值變化速率，則方法200可前進至242并且控制器可將EGR變化速率限制到上閾值。如果EGR流保持恒定，則由控制器估計的EGR流可仍變化，因為其易受DP傳感器和氧傳感器的精度的影響。因此，估計的EGR流可根據(jù)傳感器的精度狀態(tài)估計變化。傳感器中的任一個的精度變化可導致用于確定傳感器信號可如何并入最終EGR流估計中的仲裁規(guī)則的變化。因此，EGR份額的變化速率可被限制到上閾值，使得估計的EGR份額變化可反映EGR流的實際變化而不反映用于計算最終EGR份額估計的仲裁規(guī)則的變化。在一個示例中，上閾值可以為存儲在控制器的存儲器中的預設定常數(shù)。在另一個示例中，如果傳感器的精度和指示傳感器信號如何用于計算最終EGR流的仲裁規(guī)則存在變化，則上閾值可以為EGR份額的變化，其將在仲裁規(guī)則不存在變化的情況下發(fā)生。在進一步的示例中，上閾值可以為預設定常數(shù)或在仲裁規(guī)則不存在變化的情況下將發(fā)生的EGR份額的變化中的較大者。方法200可從241或242前進至244，并且控制器可基于最終EGR份額估計調(diào)節(jié)EGR閥(例如，EGR閥121)。具體地，控制器可基于最終EGR份額估計和期望的EGR份額調(diào)節(jié)EGR閥的位置。如果估計的EGR份額小于期望的EGR份額，則控制器可調(diào)節(jié)(例如，打開)EGR閥以允許較多的EGR氣體再循環(huán)到進氣系統(tǒng)。相反，如果估計的EGR份額大于期望的EGR份額，則控制器可調(diào)節(jié)(例如，關閉)EGR閥以允許較少的EGR氣體再循環(huán)到進氣系統(tǒng)。期望的EGR份額可基于發(fā)動機工況(諸如發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機負荷)。該方法然后可返回。
[0060]轉(zhuǎn)向圖3，示出方法300的流程圖，方法300用于在變化的發(fā)動機工況下評估用于估計EGR流的DP傳感器(例如，DP傳感器125)的精度。用于執(zhí)行方法300的指令可存儲在發(fā)動機控制器(諸如圖1所示的控制器12)的存儲器中。進一步地，方法200可以由控制器執(zhí)行。重要的是需注意，方法300可以在發(fā)動機操作期間連續(xù)運行。因此，控制器可以連續(xù)更新DP傳感器的精度。在一些示例中，控制器也可以將精度值存儲在控制器的存儲器中。
[0061 ] 方法300在302處開始，并且控制器(例如，控制器12)基于來自多個傳感器的反饋估計和/或測量發(fā)動機工況。發(fā)動機工況可包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷、進氣質(zhì)量空氣流量、歧管壓力、CBV的位置、PCV閥的位置、吹掃閥的位置、發(fā)動機升壓等?？刂破骺衫^續(xù)到304，并且可估計通過EGR閥(例如，EGR閥121)的第一 EGR流率和DP傳感器(例如，DP傳感器125)的容差區(qū)間。具體地，EGR流估計可基于DP傳感器的輸出和EGR閥的流動面積。EGR閥的流動面積可基于EGR閥的已知橫截面和EGR閥位置估計，所述EGR閥位置基于EGR閥位置傳感器(例如，EGR閥升程傳感器131)的輸出。因此，來自包括DP傳感器、EGR閥和EGR閥位置傳感器的DPOV系統(tǒng)的信號可由控制器一起使用以確定EGR流率。容差區(qū)間(例如，估計容差)可基于容差區(qū)間與EGR閥兩端的壓力變化和估計或已知的閥打開面積之間的已知關系計算。因此，控制器可查找對應于EGR閥兩端的由DP傳感器輸出的壓力變化的容差區(qū)間。容差區(qū)間可給出高于或低于EGR流估計的誤差容限。換言之，容差區(qū)間給出以第一EGR流估計為中心的值的范圍內(nèi)的EGR流估計。一旦控制器使用DP傳感器估計EGR流率，方法300可前進至306并且控制器可將EGR流轉(zhuǎn)換成進氣空氣中的EGR氣體的份額。這可通過將在304處估計的EGR流率除以在壓縮機入口(例如，壓縮機122)處的總混合物流率實現(xiàn)。然后分別在306和304中計算的進氣空氣中的EGR氣體的份額和DP容差可用在圖2A中的方法200的204中。因此，EGR流率可轉(zhuǎn)換成EGR份額，因為如先前參照來自圖2A至圖2B的方法200所討論的，來自DP傳感器和氧傳感器(例如，氧傳感器168)的EGR估計可并入最終EGR份額估計。由于氧傳感器的輸出產(chǎn)生EGR流的測量值(以進氣空氣中的EGR氣體份額為單位)，因而在與氧傳感器進行直接比較的情況下由DP傳感器估計的EGR流率可需要轉(zhuǎn)換成公共單位。
[0062]方法300可前進至308并且控制器可確定是否已設定DP傳感器故障標記。DP傳感器故障標記可包括指示何時DP傳感器未準備好被使用。作為一個示例，隨時間推移和發(fā)動機的使用，碳煙可聚集在EGR閥上，并且可破壞DP傳感器的輸出。如果控制器檢測到EGR閥上的碳煙積聚在其中補償可以是可能的某個邊界之外，則可以發(fā)信號通知DP傳感器故障標記。類似地，如果DP傳感器測量閥開口兩端的壓力或DP傳感器測量閥開口(或可能閥升程)，則控制器也可發(fā)信號通知DP傳感器故障標記。如果控制器確定DP傳感器發(fā)生故障或不起作用，則控制器可繼續(xù)到310并且將DP精度設定為O。該方法可從310返回。如果在308處，控制器確定還未設定DP傳感器故障標記，則控制器可前進至312以確定壓縮機喘振是否為活躍的并且CBV閥(例如，CBV 152和/或155)是否打開或正在打開中的一個或多個。如果CBV正在打開和/或是打開的，或壓縮機喘振為活躍的(例如，壓縮機正在喘振)，則控制器可前進至314并且將DP傳感器精度設定為I。該方法然后可返回。然而，如果CBV關閉并且喘振為不活躍的二者，則方法300可前進至316并且控制器可確定EGR閥兩端的壓力變化(例如，由DP傳感器輸出的差壓)是否大于較高第一閾值。如果EGR閥兩端的壓力變化大于較高第一閾值，則控制器可繼續(xù)到318并且將DP傳感器精度設定為3。該方法然后可返回。如果由DP傳感器記錄的EGR閥兩端的壓力變化小于較高第一閾值，則控制器可繼續(xù)到320并且確定EGR閥兩端的壓力變化是否小于較低第二閾值。第一閾值和第二閾值可預設定并且存儲在控制器的存儲器中，其中第二閾值小于第一閾值。如果EGR閥兩端的壓力變化小于較低第二閾值，則控制器可繼續(xù)到322并且將DP傳感器精度設定為2。該方法然后可返回。然而，如果EGR閥兩端的壓力變化大于較低第二閾值，則壓力變化可以在第一閾值和第二閾值之間，并且控制器可繼續(xù)到324并確定最新的DP精度值是否為O或I。如果最新記錄的DP傳感器精度為O或I，則控制器可繼續(xù)到322并且將DP傳感器精度設定為2。然而，如果在324處控制器確定先前DP精度為2或3，則在326處控制器可保持先前的精度值。該方法然后可返回。分配給DP傳感器信號的精度值然后可用作在圖2A中的方法200的204中的輸入。
[0063]因此，方法300可包括估計進氣空氣中的EGR氣體的份額，并且進一步估計給出EGR份額估計的可接受誤差容限的DP傳感器容差。進一步地，方法300可包括基于傳感器故障標記、壓縮機喘振、CBV狀態(tài)和EGR閥兩端的壓力變化將精度分配給DP傳感器信號。因此，方法300可包括估計EGR份額在一定范圍內(nèi)，并且基于發(fā)動機工況計算EGR份額估計的精度。分配給DP傳感器的精度值、EGR份額估計和DP傳感器容差然后可用在先前參照圖2A至圖2B討論的方法200中，以計算合并DP傳感器信號和來自氧傳感器(例如，氧傳感器168)的信號輸出兩者的最終EGR份額。具體地，來自DP傳感器的精度、容差和EGR份額信號可通過濾波以及與氧傳感器時間對準被進一步處理。經(jīng)處理的信號然后可基于仲裁規(guī)則用于估計最終EGR份額，如將在下文參照圖5更詳細地討論。
[0064]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，示出用于使用進氣氧傳感器(例如，氧傳感器168)估計發(fā)動機的進氣空氣中的EGR氣體的份額并且評估氧傳感器的輸出的精度的方法400的流程圖。用于執(zhí)行方法400的指令可被存儲在發(fā)動機控制器諸(如圖1所示的控制器12)的存儲器中。進一步地，方法400可以由控制器12執(zhí)行。重要的是需注意，方法400可以在發(fā)動機操作期間連續(xù)運行。因此，控制器可以連續(xù)更新氧傳感器的精度。在一些示例中，控制器也可以將精度值存儲在控制器的存儲器中。
[0065]方法400在402處開始，并且控制器(例如，控制器12)基于來自多個傳感器的反饋估計和/或測量發(fā)動機工況。發(fā)動機工況可包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷、進氣質(zhì)量空氣流量、歧管壓力、CBV的位置、PCV閥的位置、吹掃閥的位置等。在估計和/或測量發(fā)動機工況之后，控制器可繼續(xù)到404并且使用氧傳感器估計EGR流。氧傳感器可用于估計進氣氧濃度，并且基于EGR閥(例如，EGR閥121)打開時進氣氧濃度的變化推斷進氣空氣中的EGR氣體的份額。具體地，打開EGR閥時傳感器輸出的變化與其中沒有EGR情況下(零點)傳感器在操作的基準點相比較?；趶臎]有EGR情況下操作時氧氣量的變化(例如，減少)，能夠計算當前提供給發(fā)動機的EGR流。例如，在將基準電壓(V)施加到傳感器時，栗送電流(Ip)由傳感器輸出。相對于在沒有EGR的情況下(零點)的傳感器輸出，氧濃度的變化可與在有EGR的情況下由傳感器輸出的栗送電流的變化(A Ip)成比例。然后通過使用來自氧傳感器的輸出估計的進氣空氣中的EGR氣體的份額可用作在圖2A至圖2B的方法200中的206處的輸入。因此，在404處估計的EGR份額可用在上文參照圖2A至圖2B討論的方法200中，以計算合并來自氧傳感器和DP傳感器(例如，DP傳感器125) 二者的信號的最終EGR估計。
[0066]方法400可繼續(xù)到406，并且控制器可確定是否已完成氧傳感器怠速適應程序。作為一個示例，怠速適應程序可包括獲知在已知壓力下的氧傳感器的一個或多個零點或基線校正因數(shù)。在位于節(jié)氣門上游的氧傳感器的示例中，校正因數(shù)可基于在用于怠速狀況的氧傳感器處實現(xiàn)的已知大氣壓力。如果控制器確定氧傳感器怠速適應還未完成(或確定氧傳感器發(fā)生故障)，則控制器前進至408并且將氧傳感器的基本精度設定為O。然而，如果氧傳感器怠速適應已完成，則方法400前進至410并且確定氧傳感器壓力適應是否已完成。壓力適應可包括基于氧傳感器位置處的升高到至多達本申請中的氧傳感器的最大預期操作壓力的進氣壓力處的讀數(shù)校正氧傳感器的輸出。氧傳感器可具有可影響感測元件的擴散特性的壓力相關性，從而導致傳感器的輸出栗送電流(Ip)存在增益誤差。這可以是可變電壓(VV)測量的顯著噪聲因數(shù)。為了校正此類誤差，氧傳感器的輸出可基于當前測量的壓力、干燥空氣校正因數(shù)和壓力相關性因素校正，壓力相關性因素基于排氣氧傳感器周圍的水蒸氣環(huán)境。如果壓力適應還未完成，則在412處控制器將氧傳感器的基本精度設定為I。然而，如果壓力適應已完成，則在414處控制器將氧傳感器的基本精度設定為2。
[0067]因此，方法400從406到414可包括基于是否檢測到氧傳感器故障，并且是否已完成怠速適應程序和壓力適應程序，將基本精度值分配給氧傳感器。然而，吹掃流和/或PCV流碳氫化合物也可影響氧傳感器的讀數(shù)。具體地，因為氧傳感器可將來自吹掃氣體和/或PCV氣體的碳氫化合物記錄為來自EGR氣體的碳氫化合物，所以當吹掃和/或PCV碳氫化合物流經(jīng)進氣系統(tǒng)時，氧傳感器可過高估計EGR流。因此，方法400從416到426可包括確定吹掃氣體和/或PCV氣體是否流經(jīng)進氣系統(tǒng)并且潛在地影響氧傳感器的輸出。然而，由于吹掃入口和PCV入口(例如，燃料蒸汽吹掃管道195和PCV管道198)定位在氧傳感器上游的一定距離處，在方法400中由控制器接收的PCV彳目號和吹掃彳目號可存在時間延遲并且在并入最終氧傳感器精度之前被濾波。具體地，如上文參照圖2A至圖2B中的方法200所討論的，PCV信號和吹掃信號可被調(diào)節(jié)以考慮進氣從PCV入口和吹掃入口行進到氧傳感器花費的時間。
[0068]返回到方法400，控制器可從414繼續(xù)到416，并且確定吹掃是否為活躍的并且碳氫化合物是否從吹掃入口流經(jīng)發(fā)動機的進氣系統(tǒng)。如果歧管空氣壓力大于第一閾值，則吹掃可以為活躍的。閾值可以預設定并且可存儲在控制器的存儲器中。例如，閾值可以為大氣壓力(例如，周圍環(huán)境壓力)。如果歧管空氣壓力處于或低于第一閾值(例如，發(fā)動機未被升壓)并且吹掃為不活躍的，則控制器可前進至418并且將吹掃標記設定為O，從而指示吹掃碳氫化合物未流經(jīng)吹掃端口。如果控制器確定吹掃為活躍的，則控制器可前進至420并且將吹掃標記設定為I，從而指示吹掃為活躍的。方法400可從418或420繼續(xù)到422，并且控制器可確定PCV是否為活躍的并且PCV碳氫化合物是否流經(jīng)PCV端口。如果歧管空氣壓力大于大氣壓力，則控制器可確定PCV為活躍的，從而指示發(fā)動機被升壓。如果在422處控制器確定歧管空氣壓力不高于大氣壓力并且PCV為不活躍的，則方法400可繼續(xù)到424并且控制器可將PCV標記設定為O，從而指示PCV為不活躍的。然而，如果在422處，控制器確定歧管空氣壓力高于大氣壓力，則控制器可將PCV標記設定為I，從而指示PCV為活躍的。因此，方法400可包括確定吹掃氣體和PCV氣體是否流經(jīng)進氣系統(tǒng)。進氣系統(tǒng)中的吹掃氣體流和PCV氣體流然后可存儲在控制器的存儲器中并且用在方法200中以作出氧傳感器精度的最終估計，如上文參照圖2A至圖2B更詳細所討論。應當注意，在一個示例中，方法步驟422-426可以與步驟416-420同時發(fā)生。在另一個示例中，步驟422-426可在步驟416-420之前發(fā)生。進一步地，控制器可在估計吹掃流和/或PCV流(416-426)的同時計算氧傳感器的基本精度(404-414)。在進一步的示例中，控制器可在計算氧傳感器的基本精度(404-414)之前估計吹掃流和/或PCV流(416-426) ο
[0069 ] 現(xiàn)在參照圖5，方框圖500示出用于確定如何使用DP傳感器(例如，DP傳感器125)和氧傳感器(例如，氧傳感器168)估計進氣空氣中的EGR氣體的份額的表。作為一個示例，方框圖500可由控制器(例如，控制器12)在上文參照圖2A至圖2B討論的方法200中使用。更具體地，方框圖500可包括在方法200中的步驟238處使用的仲裁規(guī)則，如上文參照圖2A至圖2B更詳細地討論的。然而，重要的是需注意，方框圖500中包括的仲裁規(guī)則僅僅是可用在方法200中的示例仲裁規(guī)則。在另一些實施例中，另外或替代的仲裁規(guī)則可由控制器使用以進行合并來自氧傳感器和DP傳感器兩者的輸出并且基于兩個不同傳感器測量的精度值的最終EGR份額估計。因此，方框圖500可由控制器使用以基于氧傳感器和DP傳感器的精度確定進氣空氣中的EGR氣體的份額的最終估計，使用DP傳感器的傳感器信號和容差兩者估計EGR份額。重要的是需注意，由于方框圖500用在方法200中的步驟238中，因而來自DP傳感器的EGR份額估計、DP傳感器精度和DP容差的信號可已經(jīng)與氧傳感器時間對準，并且在使用方框圖500中的仲裁規(guī)則之前被適當?shù)貫V波以確定最終EGR份額估計。例如，如果DP精度為I (例如，壓縮機喘振為活躍的并且/或者CBV閥打開)，則來自DP傳感器的EGR份額的信號可已經(jīng)通過在來自方法200的222處的第二濾波器(具有較低截止頻率)被濾波。更具體地，當DP傳感器精度大于I時，截止頻率以及因此允許穿過濾波器的信號的頻率從施加到EGR份額信號的第一濾波器在第二濾波器中降低。對于為2和3的DP精度，吹掃可以為不活躍的，并且CBV可以關閉。另外，最終氧傳感器精度已基于時間對準的信號以及濾波后的PCV和吹掃信號計算。因此，在方法200中的步驟238處，對于DP傳感器和氧傳感器兩者，最終精度值可以為已知的。因此，控制器可查找方框圖500中的對應于氧傳感器和DP傳感器的精度值的規(guī)則，并且基于方框圖500中描述的仲裁規(guī)則確定最終EGR份額。
[0070]如上文參照圖2A至圖2B更詳細地討論的，在為I或2的氧精度值下，吹掃和/SPCV碳氫化合物可存在于進氣系統(tǒng)中(在氧傳感器位置處)。在為O的氧精度下，由于怠速適應未完成，氧傳感器可發(fā)生故障，如參照圖4更詳細地討論。在為3的氧精度下，PCV和/或吹掃碳氫化合物可不存在于氧傳感器位置處的進氣系統(tǒng)中，如參照圖2和圖4更詳細地討論。
[0071]氧傳感器精度在方框圖500的第一行中從左向右以降低的精度沿列排序。DP精度在方框圖500的第一列中從上向下以降低的精度沿行排序。方框圖500中的DP傳感器和氧傳感器的精度值(例如，O至3)可對應于上文參照圖2A至圖2B討論的方法200中計算的DP傳感器和氧傳感器的精度值。
[0072 ]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向方框圖500中包括的用于計算進氣空氣中的EGR氣體的最終份額的規(guī)則，如果DP傳感器或氧傳感器的精度為O，如505、509和513-517處所示，則控制器可不作出(例如，確定)EGR估計。
[0073]如果氧傳感器精度為I并且DP傳感精度為3，如510處所示，則控制器可唯一地使用來自DP傳感器的EGR份額估計用于最終EGR份額估計。換句話說，最終EGR估計可與來自DP傳感器的EGR份額估計相同。
[0074]如果氧傳感器精度為I并且DP傳感器精度為I或2，如511和512處所示，或如果氧傳感器精度為2并且DP傳感器精度大于O，如506-508處所示，則控制器可將氧傳感器EGR份額估計限制在DP傳感器容差區(qū)間的邊界內(nèi)。因此，如果氧傳感器EGR份額估計在DP傳感器的容差區(qū)間內(nèi)，則最終EGR份額估計可以與從氧傳感器確定的氧傳感器EGR份額估計相同。然而，如果來自氧傳感器的EGR份額估計在DP傳感器的容差區(qū)間之外，則由控制器估計的最終EGR份額可以與DP容差的上界或下界相同，無論哪個，更接近氧傳感器EGR份額。
[0075]如果氧傳感器精度處于上閾值(例如，3)且DP傳感器精度大于0，如502-504處所示，并且確定氧傳感器上的水蒸氣/水滴不存在，則控制器可使用氧傳感器EGR份額估計用于進氣空氣中的EGR氣體的份額的最終估計。氧傳感器精度上閾值可以為氧傳感器的最大可得到的精度。當PCV氣體和吹掃氣體未流過氧傳感器，傳感器沒有發(fā)生故障且已完成怠速適應程序，并且氧傳感器上不存在水蒸氣/水滴時，控制器可確定已經(jīng)實現(xiàn)上精度閾值。因此，最終EGR份額估計可與氧傳感器EGR份額估計相同。在另一個示例中，如果在氧傳感器的位置處可存在水滴和/或水蒸氣(可能由于冷凝物從氧傳感器上游的CAC排出)，則控制器可將氧傳感器EGR估計限制在如之前討論的DP傳感器容差區(qū)間的邊界內(nèi)。如果冷凝物從定位在氧傳感器上游的增壓空氣冷卻器排出，則控制器可確定在氧傳感器的位置處可存在水滴和/或水蒸氣。
[0076]在另一些實施例中，分配給DP傳感器和氧傳感器的精度值可以為與方框圖500中描述的整數(shù)值(例如，0、1、2和3)不同的整數(shù)值。因此，仲裁規(guī)則可分配給與方框圖500中所描述的精度值不同的對應DP傳感器和氧傳感器精度值。在又進一步的實施例中，除了方框圖500中提及的仲裁規(guī)則之外還可存在其他仲裁規(guī)則。作為示例，最終EGR份額估計可以為基于DP傳感器和氧傳感器的精度的DP傳感器和氧傳感器EGR份額估計的加權平均數(shù)。因此，最終EGR份額估計可朝向更精確的傳感器EGR份額估計較重地加權。例如，如果DP傳感器的精度值高于氧傳感器，則與來自氧傳感器的EGR份額估計相比，最終EGR份額估計可更接近地類似來自DP傳感器的EGR份額估計。
[0077]因此，方框圖500可包括用于確定如何在變化的發(fā)動機工況下根據(jù)傳感器的精度使用來自氧傳感器和DP傳感器的信號輸出計算進氣空氣中的EGR氣體的份額。更具體地，控制器可使用DP傳感器EGR份額估計、氧傳感器EGR份額估計或限制在DP容差區(qū)間內(nèi)的氧傳感器EGR份額估計作出進氣空氣中的EGR氣體的份額的最終估計。
[0078]以這種方式，一種用于發(fā)動機的方法可包括基于最終氣流參數(shù)估計調(diào)節(jié)發(fā)動機操作，最終氣流參數(shù)估計基于利用第一傳感器估計的第一氣流參數(shù)、利用遠離發(fā)動機的氣體通道中的第一傳感器定位的第二傳感器估計的第二氣流參數(shù)以及第一氣流參數(shù)和第二氣流參數(shù)中的每一個的精度值中的每一個。最終氣流參數(shù)估計為最終排氣再循環(huán)(EGR)流估計，并且其中調(diào)節(jié)發(fā)動機操作包括基于最終EGR流估計調(diào)節(jié)EGR閥，最終EGR流估計基于利用橫跨EGR閥的差壓傳感器估計的第一 EGR流、利用進氣氧傳感器估計的第二 EGR流以及第一EGR流和第二 EGR流中的每一個的精度值中的每一個。精度值可基于在第一 EGR流和第二 EGR流的估計期間的發(fā)動機工況，并且其中精度值為在O和3之間的整數(shù)值。該方法還可包括基于壓縮機喘振、壓縮機旁通閥的位置和由差壓傳感器輸出的差壓中的每一個將第一精度值分配給第一 EGR流。該方法還可包括基于是否已執(zhí)行用于校正進氣氧傳感器的輸出的怠速適應和壓力適應程序，將第二基本精度值分配給第二 EGR流。該方法還可包括基于經(jīng)過進氣氧傳感器的吹掃流和曲軸箱強制通風(PCV)流，修改第二基本精度值以確定第二 EGR流的最終第二精度值。該方法還可包括在確定最終EGR流估計之前通過時間延遲調(diào)節(jié)第一 EGR流和第一 EGR流的第一精度值，時間延遲基于考慮差壓傳感器和進氣氧傳感器之間的體積的空間延遲。最終EGR流估計還可基于利用差壓傳感器估計第一 EGR流的估計容差，該估計容差基于利用差壓傳感器測量的差壓和EGR閥的閥升程中的一個或多個。該方法還可包括當?shù)诙﨓GR流的第二精度值為第一值，第二精度值為第二值，第二值大于第一值，并且進氣氧傳感器上的水滴是可能的中的一個時，或者當?shù)诙戎禐榈谌?，第三值低于第一值，并且第一EGR流的第一精度值小于第二值時，基于由第一EGR流界定的第二EGR流和估計容差來確定最終EGR流估計。該方法還可包括當?shù)诙?EGR流的第二精度值處于上閾值并且進氣氧傳感器上的水滴不是預期的時，基于第二 EGR流但不基于第一 EGR流確定最終EGR流估計。該方法還可包括當?shù)谝?EGR流的第一精度值為上閾值并且第二 EGR流的第二精度值為第二值，第二值小于上閾值時，基于第一EGR流或由第一EGR流界定的第二EGR流中的一個來確定最終EGR流估計。
[0079]以這種方式，一種方法可包括:利用橫跨EGR閥的差壓傳感器估計第一排氣再循環(huán)(EGR)流并且利用進氣氧傳感器估計第二 EGR流，基于發(fā)動機工況和傳感器狀況將第一精度值分配給第一EGR流并且將第二精度值分配給第二EGR流，以及基于最終EGR流估計調(diào)節(jié)EGR閥，所述最終EGR流估計基于第一EGR流、第二EGR流、第一精度值和第二精度值。在壓縮機喘振事件期間，當由差壓傳感器測量的差壓小于閾值時，當壓縮機旁通閥正在打開時，并且當設定指示差壓傳感器的故障的標記時，第一精度值可降低。當校正進氣氧傳感器的輸出的適應程序還未運行時，當至進氣氧傳感器的吹掃流增加時，并且當至進氣氧傳感器的曲軸箱強制通風(PCV)流增加時，第二精度值可降低。該方法還可包括確定第一RGR流的容差區(qū)間，所述容差區(qū)間基于由差壓傳感器測量的差壓和EGR閥的閥升程。該方法還可包括將第一EGR流和第二 EGR流組合為最終EGR流估計，其中所述組合基于第一精度值、第二精度值和估計容差。該方法還可包括當?shù)诙戎敌∮诘谝恢挡⑶业诙戎禐榈谝恢抵械囊粋€或多個時，同時進氣氧傳感器上的水滴為可能的，將第二EGR流限制在第一EGR流的容差區(qū)間內(nèi)，并且基于限制的第二 EGR流確定最終EGR流估計。該方法還可包括當?shù)诙戎禐榈谝恢挡⑶疫M氣氧傳感器上的水滴是不可能的時，將最終EGR流估計確定為第二 EGR流而不是第一EGR 流。
[0080]以這種方式，一種系統(tǒng)可包括具有進氣壓縮機和排氣渦輪的渦輪增壓器;低壓排氣再循環(huán)(EGR)通道，其聯(lián)接在排氣渦輪下游的排氣通道和進氣壓縮機上游的進氣通道之間，該低壓EGR通道包括EGR閥和用于測量EGR流的差壓(DP)傳感器;進氣氧傳感器，其設置在低壓EGR通道下游的發(fā)動機的進氣裝置中；以及具有計算機可讀指令的控制器，所述指令用于基于第一 EGR流估計、第二 EGR流估計、第一 EGR流估計的第一精度值和第二 EGR流估計的第二精度值確定最終EGR流估計，所述第一EGR流估計基于DP傳感器的輸出，所述第二EGR流估計基于進氣氧傳感器的輸出?；趬嚎s機喘振、壓縮機旁通閥的位置和由差壓傳感器輸出的差壓中的一個或多個，第一精度值可以為整數(shù)值。基于是否存在傳感器故障、是否已執(zhí)行用于校正進氣氧傳感器的怠速適應和壓力適應程序、經(jīng)過進氣氧傳感器的吹掃流的量以及經(jīng)過進氣氧傳感器的PCV流的量中的一個或多個，第二精度值可以為整數(shù)值。
[0081]以這種方式，一種方法可包括基于來自進氣氧傳感器和包括△壓力(DP)傳感器的DPOV系統(tǒng)兩者的輸出估計發(fā)動機的進氣系統(tǒng)中的EGR氣體的份額。DP傳感器和氧傳感器兩者可用于給出對進氣系統(tǒng)的進氣空氣中的EGR份額的分開估計。根據(jù)發(fā)動機工況，可評估來自傳感器中的每一個的輸出的精度。氧傳感器的輸出的精度可基于氧傳感器是否已完成一個或多個怠速適應或壓力適應程序，以及吹掃氣體和/或PCV氣體是否流過氧傳感器。DP傳感器的精度可基于吹掃是否為活躍的，CBV是打開的或正在打開以及EGR閥兩端的壓差來確定。反映吹掃流和PCV流的輸出信號以及來自DP傳感器的信號可按時間對準到氧傳感器的位置，以考慮氣體從PCV端口、吹掃端口和DPOV系統(tǒng)行進到定位在它們下游的氧傳感器所花費的時間。這些輸出信號可進行濾波以表示軸向擴散，并且使用可校準閾值由比較器修改以獲得如可由沖裁規(guī)則所要求的最終整數(shù)狀態(tài)值，并且減少對傳感器精度的過高估計。
[0082]根據(jù)氧傳感器和DP傳感器的精度，可不同地估計進氣空氣中的EGR氣體的份額。氧傳感器和DP傳感器可各自被分配從O到3的精度值。如果DP傳感器或氧傳感器的精度為O，則控制器可不作出EGR估計。如果氧傳感器精度為I并且DP傳感器精度為3，則控制器可唯一地使用來自DP傳感器的EGR份額估計用于最終EGR份額估計。如果氧傳感器精度為I并且DP傳感器精度為I或2，或如果氧傳感器精度為2并且DP傳感器精度大于O，則控制器可將氧傳感器EGR份額估計限制在DP傳感器容差區(qū)間的邊界內(nèi)。如果氧傳感器精度為3并且DP傳感器精度大于0，則控制器可使用氧傳感器EGR份額估計用于進氣空氣中EGR氣體的份額的最終估計。因此，在某些發(fā)動機工況下，氧傳感器可唯一地用于估計EGR份額。在其他發(fā)動機工況下，DP傳感器可唯一地用于估計EGR份額。在進一步的發(fā)動機工況下，來自氧傳感器和DP傳感器的信號輸出可與最終EGR份額估計中的DP傳感器容差合并在一起。
[0083]以這種方式，實現(xiàn)基于氧傳感器和△壓力傳感器兩者的輸出和精度確定更精確的EGR流估計的技術效果。因此，經(jīng)由EGR閥的EGR流控制可以更精確。通過基于發(fā)動機工況確定兩個傳感器的輸出的精度，EGR流的更精確估計可通過使用來自用于EGR流的估計的更精確的傳感器的輸出獲得。另外，在當傳感器的精度可以相同或相似的一些狀況下，兩個傳感器輸出的組合可以被合并，以提供進氣系統(tǒng)中EGR流的更精確估計。因此，不僅EGR流的總體精度可增加，而且也可以在較廣范圍的發(fā)動機工況下維持EGR流估計的精度。
[0084]在另一種表不中，一種方法包括:利用橫跨EGR閥的差壓傳感器估計第一排氣再循環(huán)(EGR)流并且利用進氣氧傳感器估計第二EGR流;在第一狀況期間，基于第一EGR流估計但不基于第二EGR流估計調(diào)節(jié)EGR;在第二狀況期間，基于第二EGR流估計但不基于第一EGR流估計調(diào)節(jié)EGR;以及在第三狀況期間，將第一EGR流估計和第二EGR流估計組合成單個組合的EGR估計并且基于組合的EGR估計調(diào)節(jié)EGR。
[0085]注意，本文所包括的示例控制和估計程序能夠與各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。本文所公開的控制方法和程序可被存儲為非暫時存儲器中的可執(zhí)行指令，并且可由包括與各種傳感器、致動器和其他發(fā)動機硬件組合的控制器的控制系統(tǒng)實施。本文所述的特定程序可表示任何數(shù)目的處理策略中的一種或多種，諸如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務、多線程等。因此，所說明的各種動作、操作和/或功能可按說明的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行或在一些情況下省略。同樣，處理的順序不是實現(xiàn)本文所述的示例性實施例的特征和優(yōu)點所必需的，而是為易于說明和描述提供。根據(jù)所使用的具體策略，可重復執(zhí)行所說明的動作、操作和/或功能中的一種或多種。進一步地，所述動作、操作和/或功能可用圖形表示待編程到發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質(zhì)的非暫時性存儲器內(nèi)的代碼，其中所述動作通過執(zhí)行包括與電子控制器組合的各種發(fā)動機硬件部件的系統(tǒng)中的指令實施。
[0086]應當理解，因為許多變化是可能的，所以本文所公開的配置和程序?qū)嶋H上是示例性的，并且這些具體實施例不應被視為具有限制意義。例如，上述技術可應用于V-6、I_4、1-6、V-12、對置4缸和其他發(fā)動機類型。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/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。
[0087]隨附權利要求特別指出被視為新穎的和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權利要求可指“一個”元件或“第一”元件或其等效物。此類權利要求應被理解成包括一個或多個此類元件的結合，既不要求也不排除兩個或更多此類元件。所公開的特征、功能、元件和/或性質(zhì)的其他組合和子組合可通過本權利要求的修正或通過在本申請或相關申請中呈現(xiàn)的新權利要求加以要求。此類權利要求，無論比原始權利要求范圍更寬、更窄、相同或不同，仍被視為包括在本公開的主題內(nèi)。
【主權項】
1.一種用于發(fā)動機的方法，其包括: 基于最終氣流參數(shù)估計調(diào)節(jié)發(fā)動機操作，所述最終氣流參數(shù)估計基于利用第一傳感器估計的第一氣流參數(shù)、遠離所述發(fā)動機的氣體通道中的遠離所述第一傳感器定位的第二傳感器估計的第二氣流參數(shù)以及所述第一氣流參數(shù)和所述第二氣流參數(shù)中的每一者的精度值中的每一者。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述最終氣流參數(shù)估計為最終排氣再循環(huán)流估計，即最終EGR流估計，并且其中調(diào)節(jié)發(fā)動機操作包括基于所述最終EGR流估計調(diào)節(jié)EGR閥，所述最終EGR流估計基于利用橫跨所述EGR閥的差壓傳感器估計的第一 EGR流、利用進氣氧傳感器估計的第二 EGR流以及所述第一 EGR流和所述第二 EGR流中的每一者的精度值中的每一者。3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中所述精度值基于在所述第一EGR流和所述第二 EGR流的估計期間的發(fā)動機工況，并且其中所述精度值為O和3之間的整數(shù)值。4.根據(jù)權利要求2所述的方法，還包括:基于壓縮機喘振、壓縮機旁通閥的位置和由所述差壓傳感器輸出的差壓中的每一者，將第一精度值分配給所述第一 EGR流。5.根據(jù)權利要求2所述的方法，還包括:基于是否已執(zhí)行用于校正所述進氣氧傳感器的輸出的怠速適應和壓力適應程序，將第二基本精度值分配給所述第二 EGR流。6.根據(jù)權利要求5所述的方法，還包括:基于吹掃和經(jīng)過所述進氣氧傳感器的曲軸箱強制通風流，即PCV流，修改所述第二基本精度值以確定所述第二 EGR流的最終第二精度值。7.根據(jù)權利要求2所述的方法，還包括:在確定所述最終EGR流估計之前，通過時間延遲調(diào)節(jié)所述第一 EGR流和所述第一 EGR流的第一精度值，所述時間延遲基于考慮流率以及所述差壓傳感器和所述進氣氧傳感器之間的體積的空間延遲。8.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中所述最終EGR流估計還基于利用所述差壓傳感器估計所述第一 EGR流的估計容差，所述估計容差基于利用所述差壓傳感器測量的差壓和所述EGR閥的閥升程中的一個或多個。9.根據(jù)權利要求8所述的方法，還包括:當所述第二EGR流的第二精度值為第一值，所述第二精度值為第二值，所述第二值大于所述第一值，并且所述進氣氧傳感器上的水滴是可能的中的一者時，或者當所述第二精度值為第三值，所述第三值低于所述第一值，并且所述第一 EGR流的第一精度值小于所述第二值時，基于由所述第一 EGR流界定的所述第二 EGR流和所述估計容差，確定所述最終EGR流估計。10.根據(jù)權利要求2所述的方法，還包括:當所述第二EGR流的第二精度值為上閾值并且所述進氣氧傳感器上的水滴不是預期的時，基于所述第二EGR流但不基于所述第一EGR流，確定所述最終EGR流估計。11.根據(jù)權利要求2所述的方法，還包括:當所述第一EGR流的第一精度值為上閾值并且所述第二 EGR流的第二精度值為第二值時，基于所述第一 EGR流或由所述第一 EGR流界定的所述第二 EGR流中的一者，確定所述最終EGR流估計，其中所述第二值小于所述上閾值。12.一種方法，其包括: 利用橫跨EGR閥的差壓傳感器估計第一排氣再循環(huán)流，即第一EGR流，并且利用進氣氧傳感器估計第二 EGR流； 基于發(fā)動機工況和傳感器狀況，將第一精度值分配給所述第一 EGR流并且將第二精度值分配給所述第二EGR流；以及 基于最終EGR流估計，調(diào)節(jié)所述EGR閥，所述最終EGR流估計基于所述第一EGR流、所述第二 EGR流、所述第一精度值和所述第二精度值。13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中當在壓縮機喘振事件期間由所述差壓傳感器測量的差壓小于閾值時，當壓縮機旁通閥正在打開時，并且當設定標記指示所述差壓傳感器故障時，所述第一精度值降低。14.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中當校正所述進氣氧傳感器的輸出的適應程序還未運行時，當至所述進氣氧傳感器的吹掃流增加時，并且當至所述進氣氧傳感器的曲軸箱強制通風流即PCV流增加時，所述第二精度值降低。15.根據(jù)權利要求12所述的方法，還包括:確定所述第一RGR流的容差區(qū)間，所述容差區(qū)間基于由所述差壓傳感器測量的差壓和所述EGR閥的閥升程。16.根據(jù)權利要求15所述的方法，還包括將所述第一EGR流和所述第二 EGR流組合為所述最終EGR流估計，其中所述組合基于所述第一精度值、所述第二精度值和所述估計容差。17.根據(jù)權利要求12所述的方法，還包括:當所述第二精度值小于第一值并且所述第二精度值為所述第一值中的一者或多者時，同時所述進氣氧傳感器上的水滴為可能的，將所述第二EGR流限制在所述第一EGR流的所述容差區(qū)間內(nèi)，并且基于所述限制的第二EGR流，確定所述最終EGR流估計;并且還包括:當所述第二精度值為第一值并且所述進氣氧傳感器上的水滴是不可能的時，將所述最終EGR流估計確定為所述第二 EGR流而不是所述第一 EGR流。18.—種系統(tǒng)，其包括: 渦輪增壓器，其具有進氣壓縮機和排氣渦輪； 低壓排氣再循環(huán)通道，即低壓EGR通道，其聯(lián)接在所述排氣渦輪下游的排氣通道和所述進氣壓縮機上游的所述進氣通道之間，所述低壓EGR通道包括EGR閥和用于測量EGR流的差壓傳感器即DP傳感器； 進氣氧傳感器，其設置在所述低壓EGR通道下游的所述發(fā)動機的進氣裝置中；和 控制器，其具有計算機可讀指令，所述指令用于: 基于第一 EGR流估計、第二 EGR流估計、所述第一 EGR流估計的第一精度值和所述第二EGR流估計的第二精度值，確定最終EGR流估計，所述第一 EGR流估計基于所述DP傳感器的輸出，所述第二EGR流估計基于所述進氣氧傳感器的輸出。19.根據(jù)權利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述第一精度值基于壓縮機喘振、壓縮機旁通閥的位置和由所述差壓傳感器輸出的差壓中的一者或多者，所述第一精度值為整數(shù)值。20.根據(jù)權利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述第二精度值基于是否已執(zhí)行用于校正所述進氣氧傳感器的怠速適應和壓力適應程序、經(jīng)過所述進氣氧傳感器的吹掃流的量以及經(jīng)過所述進氣氧傳感器的PCV流的量中的一者或多者，所述第二精度值為整數(shù)值。
【文檔編號】F02M26/47GK105863894SQ201610083823
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月6日
【發(fā)明人】D·G·哈格納, G·蘇妮拉, J·A·海蒂奇
【申請人】福特環(huán)球技術公司