[发明专利]通过排气传感器检测燃料酒精含量

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2009年12月4日提交的编号为12/631,013的美国专利申请的部分继续申请，该申请全部内容作为参考并入本文。

技术领域

本申请一般地涉及连接于内燃发动机的排气系统的排气传感器。

背景技术

可以操作排气传感器以提供多种排气成分的指示。例如美国专利U.S.5,145,566描述了检测排气中的水含量。

发明内容

本发明的发明人已经认识到，能够从排气传感器的操作中获得多种附加的信息，包括与在发动机中燃烧的燃料的燃料酒精含量相关的信息。因此，在一个例子中，描述了一种用于连接于发动机的排气系统的排气传感器的方法。该方法包括：在选择的发动机加燃料状况期间，对该排气传感器交替地施加不同电压，并且根据在不同电压下的传感器输出识别向发动机喷射的燃料中的酒精的量。

因此，在一个例子中，传感器输出可以用于使排气水含量与燃料酒精含量关联。具体说，对应于第一电压和第二电压的施加，可以产生第一泵送电流(pumping current)和第二泵送电流。第一泵送电流可以表示采样气体中的氧的量，而第二泵送电流可以表示采样气体中的氧的量加该采样气体的水分子中包含的氧的量。因此，由第一泵送电流所表示的氧的量可以从该氧的量加包含在水分子中的氧的量中减去，以获得排气中的水的量的指示。以这种方式根据排气中的水的量可识别燃料酒精含量。

而且，本发明人已经认识到，当利用诸如氧排气传感器的排气传感器时，各种外部因素能够混淆燃料酒精含量的测量。例如环境湿度的变化和/或排气再循环(EGR)能够影响排气水含量并且因此使燃料酒精含量识别降低。因此，为了减少对这种测量的干扰，环境湿度信息也可以用在识别燃料酒精含量中。在一个具体的有利方法中，排气传感器本身或另一个排气传感器可以用于确定环境湿度，例如，当发动机运行而没有加燃料时(例如，减速燃料停供)，或当该燃料的燃料酒精含量知道并且不变时(例如，在不同于燃料箱被再注满之后的状态期间)。同样，当外部EGR被禁止使用，使得由于EGR的改变的水平而对排气水含量的影响减少时，传感器输出可以用于确定酒精含量。

应当理解，提供上面的概述以便以简化的形式引入在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着被视为所主张的主题的关键或基本特征，所主张主题的范围由权利要求唯一地限定。而且，所主张的主题不限于解决上面指出的任何优点的或本发明的任何部分中的装置。

附图说明

图1示出包括排气系统和排气传感器的发动机的示意图。

图2示出示例性的排气传感器的示意图。

图3示出说明在用具有一个汽缸组的发动机的排气传感器估算燃料中的酒精的量的方法的流程图。

图4示出说明在用具有两个汽缸组的发动机的排气传感器估算燃料中的酒精的量的方法的流程图。

图5示出表示乙醇和排气中的水之间的关系的曲线图。

图6示出说明根据排气传感器控制发动机的方法的流程图。

图7示出用于估计曲轴箱强制通风量的方法的流程图。

具体实施方式

下面的描述涉及根据来自诸如氧传感器的排气传感器的输出确定燃料混合物(例如，乙醇和汽油)中的酒精的量的方法。该排气传感器可以用来确定采样气体中的水的量，该水的量表示在测量时排气中的水的量。例如，第一电压和第二电压可以施加于传感器以产生第一泵送电流和第二泵送电流(例如，传感器输出)。在诸如减速燃料停供的发动机不加燃料的状态下，传感器的输出可以用来产生环境湿度的指示。在发动机加燃料的状态下，传感器输出可以与环境湿度一起使用，以识别排气中的水的量，该排气中的水的量与燃料混合物中的酒精的含量成正比。在一个例子中，诸如点火正时和/或燃料喷射量的发动机运行参数可以根据检测的燃料中的酒精的量来调节。以这种方式，尽管燃料中的酒精的量变化，但是仍然能够保持或改进发动机性能、燃料经济性和/或排放物。

参考图1，图1显示多气缸发动机10的一个气缸的示意图，该发动机可以包含在汽车的推进系统中。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统控制，以及由输入装置130通过来自的车辆操作者132的输入来控制。在这个例子中，输入装置130包括加速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可以包括具有设置在其中的活塞36的燃烧室壁32。活塞36可以连接于曲轴40，使得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连接于车辆的至少一个驱动轮。而且，起动电机可以经由飞轮连接于曲轴40，以实现发动机10的起动操作。