CN104454202A - 用于进气氧传感器的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于基于从燃料系统滤罐和/或发动机曲轴箱吸入碳氢化合物而调整进气歧管氧传感器的参考电压的方法和系统。当在进气充气中吸入了抽送碳氢化合物或曲轴箱通风碳氢化合物的工况期间，将进气氧传感器从在较低参考电压下操作转变到在较高参考电压下操作，其中在较高参考电压下所吸入的碳氢化合物对传感器输出的影响被抵消。基于传感器在较高参考电压下的输出估计所述进气充气的EGR稀释，同时基于在较高参考电压和较低参考电压下的传感器输出之间的差值估计所吸入的碳氢化合物的量。

Description

用于进气氧传感器的方法和系统
技术领域
本申请总体涉及一种包含在内燃发动机的进气系统中的气体成分传感器。
背景技术
发动机系统可以利用排气从发动机排气系统到发动机进气系统(进气通路)的再循环(称为排气再循环(EGR)的过程)来减少受管制的排放。EGR系统可以包含各种传感器来测量和/或控制EGR。作为一个示例，EGR系统可以包含进气气体成分传感器，例如氧传感器，其可以在非EGR工况期间被用以确定新鲜进气空气的氧含量。在EGR工况期间，所述传感器可以被用于基于添加EGR作为稀释剂所导致的氧浓度变化而推断出EGR。此类进气氧传感器的一个示例由Matsubara等人在US 6,742,379中示出。EGR系统可以额外或任选地包含耦合到排气歧管以便估计燃烧空燃比的排气氧传感器。
因而，由于氧传感器的位置在高压吸气系统中的增压空气冷却器下游，所述传感器可能对燃料蒸气以及其它还原剂和氧化剂(例如，油雾)的存在敏感。例如，在增压发动机操作期间，可以在压缩机进口位置处接收抽送(purge)空气。从抽送空气、曲轴箱强制通风(PCV)和/或富集EGR吸入的碳氢化合物可能消耗传感器催化剂表面上的氧，且减少由传感器检测到的氧浓度。在一些情况下，还原剂还可以与氧传感器的感测元件发生反应。在使用氧的变化来估计EGR时，传感器处的氧的减少可能被不正确地解释为是稀释剂。因此，传感器测量可能因各种敏感度而混乱，且传感器的准确度以及因此对EGR的测量和/或控制可能受到减损。
发明内容
在一个示例中，以上问题中的一些问题可以通过一种用于发动机的方法来解决，所述方法包括：当EGR流动时，调制进气歧管氧传感器的参考电压；以及基于调制期间的传感器输出估计EGR中的抽送碳氢化合物和曲轴箱通风碳氢化合物的量。以此方式，可以针对抽送含量和/或PCV含量而校正由进气氧传感器提供的EGR估计值。
例如，在启用抽送和/或曲轴箱强制通风(PCV)时的EGR工况期间，抽送碳氢化合物和/或窜气碳氢化合物可以与传感器处的氧发生反应以产生水和二氧化碳。因此，当EGR流动且启用抽送和PCV时，施加到进气歧管氧传感器的参考电压可以在较高参考电压与较低参考电压之间交替。较低电压可以是标称电压，例如450mV，其不允许水或二氧化碳分子的解离，而较高电压可以处于或高于阈值电压，例如处于或高于800mV，其允许反应的碳氢化合物的产物(即，水和二氧化碳)的解离。通过比较传感器在较高和较低电压下输出的泵浦电流，氧浓度的变化可以被用于推断充气中所含的抽送碳氢化合物和PCV碳氢化合物的总量。接着，可以例如通过关闭抽送阀而选择性地停用抽送。可以接着再次在较高与较低参考电压之间调制参考电压。在不存在抽送空气的情况下，传感器在较高和较低参考电压下输出的泵浦电流之间的差值可以被用于推断充气的PCV含量。然后充气中的抽送碳氢化合物和PCV碳氢化合物的总量(在启用抽送的情况下估计)和充气的PCV含量(在停用抽送的情况下估计)可以用于计算充气的抽送含量。然后控制器可以基于所获知的抽送含量和PCV含量来校正EGR估计值，并且使用经校正的EGR估计值进行更准确的EGR流量控制。
以此方式，通过在抽送和曲轴箱通风工况期间向进气歧管氧传感器施加较高参考电压，所吸入碳氢化合物对传感器的输出的影响可以被抵消。另外，通过将较高参考电压下的传感器输出与较低标称参考电压下的传感器输出进行比较，可以确定充气的抽送含量和PCV含量中的每一个。通过针对抽送碳氢化合物含量和PCV碳氢化合物含量而校正进气歧管氧传感器估计的EGR，抽送碳氢化合物或窜气碳氢化合物对传感器输出造成的讹误得以抵消。通过改进在存在抽送空气或曲轴箱气体的情况下EGR稀释估计的准确性，可以改进EGR控制。
应当理解，提供以上概述是为了以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。其并不意味着识别要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地界定。此外，要求保护的主题不限于解决上文或本发明的任何部分中所述的任何缺点的实施方案。
附图说明
图1-2是发动机系统的示意图。
图3是描绘抽送空气对进气歧管氧传感器所估计的氧浓度的影响的图。
图4描绘用于当在存在抽送碳氢化合物或曲轴箱碳氢化合物的情况下感测EGR流量时调整施加到进气歧管传感器的参考电压的流程图。
图5描绘用于估计EGR流量的抽送含量或曲轴箱含量的流程图。
具体实施方式
本说明书涉及用于使用进气歧管传感器来感测至发动机系统(例如，图1-2的发动机系统)的EGR流量的方法和系统。可以基于抽送碳氢化合物或曲轴箱通风碳氢化合物的存在来调整施加到传感器的参考电压。控制器可以被配置为执行控制程序，例如图4-5的程序，以获知吸入到发动机中的抽送碳氢化合物和/或曲轴箱碳氢化合物的量并相应地调整EGR流量。可以调整传感器的输出以及传感器估计的EGR稀释以补偿抽送碳氢化合物和/或曲轴箱碳氢化合物对传感器输出的影响(图3)。以此方式，进气氧传感器进行的EGR估计的准确度增加。
图1示出包含多气缸内燃发动机10以及双涡轮增压器120和130的示例性涡轮增压发动机系统100的示意性绘图。作为一个非限制性示例，可以包含发动机系统100作为客运车辆的推进系统的一部分。发动机系统100可以经由进气通路140接收进气空气。进气通路140可以包含空气过滤器156和EGR节流阀230。发动机系统100可以是分离式发动机系统，其中进气通路140在EGR节流阀230下游分支到第一和第二并行进气通路中，第一和第二并行进气通路各自包含涡轮增压器压缩机。具体来说，进气空气的至少一部分经由第一并行进气通路142被导引到涡轮增压器120的压缩机122，而进气空气的至少另一部分经由进气通路140的第二并行进气通路144被导引到涡轮增压器130的压缩机132。
由压缩机122压缩的总进气空气的第一部分可以经由第一并行分支进气通路146供应到进气歧管160。以此方式，进气通路142和146形成发动机的空气进气系统的第一并行分支。类似地，总进气空气的第二部分可以经由压缩机132压缩，在压缩机132处其可以经由第二并行分支进气通路148供应到进气歧管160。因此，进气通路144和148形成发动机的空气进气系统的第二并行分支。如图1所示，来自进气通路146和148的进气空气可以在到达进气歧管160之前经由共同进气通路149重组，在进气歧管160处进气空气可以被提供给发动机。
第一EGR节流阀230可以被定位在发动机进气口中第一和第二并行进气通路142和144上游，而第二空气进气节流阀158可以被定位在发动机进气口中第一和第二并行进气通路142和144下游，以及第一和第二并行分支进气通路146和148下游(例如，在共同进气通路149中)。
在一些示例中，进气歧管160可以包含用于估计歧管压力(MAP)的进气歧管压力传感器182，和/或用于估计歧管空气温度(MCT)的进气歧管温度传感器183，其每一个都与控制器12通信。进气通路149可以包含增压空气冷却器(CAC)154和/或节流阀(例如，第二节流阀158)。节流阀158的位置可以由控制系统经由通信地耦合到控制器12的节流阀致动器(未图示)来调整。可以提供抗喘振阀152以经由旁路通路150选择性地绕过涡轮增压器120和130的压缩机级。作为一个示例，在压缩机上游的进气空气压力达到阈值时，抗喘振阀152可以打开以允许实现经由旁路通路150的流动。
进气歧管160可以进一步包含进气氧传感器172。在一个示例中，该氧传感器是UEGO传感器。如本文详细说明，进气氧传感器可以被配置为提供关于进气歧管中接收的新鲜空气的氧含量的估计值。另外，当EGR流动时，传感器处的氧浓度的变化可以被用于推断EGR量且用于准确的EGR流量控制。在所描绘的示例中，氧传感器162被定位在节流阀158上游以及增压空气冷却器154下游。然而，在可替代实施例中，氧传感器可以被定位在CAC上游。压力传感器174可以被定位在氧传感器旁边以用于估计接收氧传感器的输出之处的进气压力。由于氧传感器的输出受进气压力影响，所以可以在参考进气压力下获知参考氧传感器输出。在一个示例中，参考进气压力是节流阀入口压力(TIP)，其中压力传感器174是TIP传感器。在可替代示例中，参考进气压力是MAP传感器182感测到的歧管压力(MAP)。
发动机10可以包含多个气缸14。在所描绘的示例中，发动机10包含以V形配置布置的六个气缸。具体来说，六个气缸布置为两组13和15，其中每一组包含三个气缸。在可替代示例中，发动机10可以包含两个或两个以上气缸，例如3、4、5、8、10或更多气缸。这些各个气缸可以按照可替代配置(例如，V形、直列、水平对置等)等距地分开和布置。每一个气缸14可以配备有燃料喷射器166。在所描绘的示例中，燃料喷射器166是缸内直接喷射器。然而，在其它示例中，燃料喷射器166可以被配置为基于进气道的燃料喷射器。
经由共同进气通路149供应到每一个气缸14(此处，也称为燃烧室14)的进气空气可以用于燃料燃烧，且燃烧产物可以接着经由每组特定的并行排气通路排出。在所描绘的示例中，发动机10的第一气缸组13可以经由第一并行排气通路17排出燃烧产物，且第二气缸组15可以经由第二并行排气通路19排出燃烧产物。第一和第二并行排气通路17和19中的每一个可以进一步包含涡轮增压器涡轮。具体来说，经由排气通路17排出的燃烧产物可以被导引经过涡轮增压器120的排气涡轮124，排气涡轮124又可经由轴126向压缩机122提供机械功以便对进气空气提供压缩。可替代地，流经排气通路17的一些或所有排气可以经由由废气门128控制的涡轮旁路通路123而绕过涡轮124。类似地，经由排气通路19排出的燃烧产物可以被导引经过涡轮增压器130的排气涡轮134，排气涡轮134又可经由轴136向压缩机132提供机械功以便对流经发动机的进气系统的第二分支的进气空气提供压缩。可替代地，流经排气通路19的一些或所有排气可以经由由废气门138控制的涡轮旁路通路133而绕过涡轮134。
在一些示例中，排气涡轮124和134可以被配置为可变几何形状涡轮，其中控制器12可以调整涡轮推进器叶片(或翼片)的位置以改变从排气气流获得且传递到其相应压缩机的能量水平。可替代地，排气涡轮124和134可以被配置为可变喷嘴涡轮，其中控制器12可以调整涡轮喷嘴的位置以改变从排气气流获得且传递到其相应压缩机的能量水平。例如，控制系统可以被配置为经由相应致动器独立地改变排气涡轮124和134的翼片或喷嘴位置。
第一并行排气通路17中的排气可以经由分支的并行排气通路170导引到大气，而第二并行排气通路19中的排气可以经由分支的并行排气通路180导引到大气。排气通路170和180可以包含一个或多个排气后处理装置(例如催化剂)以及一个或多个排气传感器。
发动机10可以进一步包含一个或多个排气再循环(EGR)通路或回路，以用于将至少一部分排气从排气歧管再循环到进气歧管。这些回路可以包含用于提供高压EGR(HP-EGR)的高压EGR回路以及用于提供低压EGR(LP-EGR)的低压EGR回路。在一个示例中，可以在不存在由涡轮增压器120、130提供的增压的情况下提供HP-EGR，而可以在存在涡轮增压器增压的情况下和/或当排气温度高于阈值时提供LP-EGR。在另外其它示例中，可以同时提供HP-EGR和LP-EGR两者。
在所描绘的示例中，发动机10可以包含低压EGR回路202，以用于将至少一些排气从涡轮124下游的第一分支并行排气通路170再循环到压缩机122上游的第一并行进气通路142。在一些实施例中，可以同样提供第二低压EGR回路(未图示)，以用于将至少一些排气从涡轮134下游的第二分支并行排气通路180再循环到压缩机132上游的第二并行进气通路144。LP-EGR回路202可以包含LP-EGR阀204，以用于控制经由回路的EGR流量(即，再循环的排气量)，并且包含EGR冷却器206，以用于在流经EGR回路的排气被再循环到发动机进气口中之前降低该排气的温度。在某些条件下，EGR冷却器206还可以用于在排气进入压缩机之前加热流经LP-EGR回路202的排气，以避免水滴撞击压缩机。
发动机10可以进一步包含第一高压EGR回路208，以用于将至少一些排气从涡轮124上游的第一并行排气通路17再循环到进气节流阀158下游的进气歧管160。同样，发动机可以包含第二高压EGR回路(未图示)，以用于将至少一些排气从涡轮134上游的第二并行排气通路18再循环到压缩机132下游的第二分支并行进气通路148。可以通过HP-EGR阀210来控制经过HP-EGR回路208的EGR流量。
PCV进气道102可以被配置为将曲轴箱通风气体(窜气)沿着第二并行进气通路144输送到发动机进气歧管。在一些实施例中，经过PCV进气道102的PCV空气的流动可以由专门的PCV进气道阀控制。同样，抽送进气道104可以被配置为将抽送气体从燃料系统滤罐沿着通路144输送到发动机进气歧管。在一些实施例中，经过抽送进气道104的抽送空气的流动可以由专门的抽送进气道阀控制。
湿度传感器232和压力传感器234可以被包含在并行进气通路中的仅一个中(此处，绘示于第一并行进气空气通路142中而不在第二并行进气通路144中)并且在EGR节流阀230下游。具体来说，湿度传感器和压力传感器可以被包含在不接收PCV空气或抽送空气的进气通路中。湿度传感器232可以被配置为估计进气空气的相对湿度。在一个实施例中，湿度传感器232是UEGO传感器，其被配置为基于传感器在一个或多个电压下的输出来估计进气空气的相对湿度。由于抽送空气和PCV空气可能使湿度传感器的结果混乱，所以抽送进气道和PCV进气道被定位在与湿度传感器不同的进气通路中。压力传感器234可以被配置为估计进气空气的压力。在一些实施例中，温度传感器也可以被包含在相同的并行进气通路中并且在EGR节流阀230下游。
因而，进气氧传感器172可以用于估计进气氧浓度，并且基于EGR阀204打开时进气氧浓度的变化来推断经过发动机的EGR流量。具体来说，将EGR阀打开时传感器的输出的变化与参考点(其中传感器在无EGR(零点)的情况下操作)比较。基于从在无EGR的情况下操作的时间起的含氧量变化(例如，减少)，可以计算当前提供给发动机的EGR流量。例如，在将参考电压(Vs)施加到传感器时，由传感器输出泵浦电流(Ip)。氧浓度的变化可以与在存在EGR的情况下传感器输出的泵浦电流相对于不存在EGR(零点)的情况下的传感器输出的变化(ΔIp)成比例。基于所估计的EGR流量相对于预期(或目标)EGR流量的偏差，可以执行进一步的EGR控制。
可以在怠速工况期间执行进气氧传感器的零点估计，其中在怠速条件下进气压力波动最小且此时无PCV空气或抽送空气被吸入到低压吸气系统中。另外，可以周期性地(例如在发动机启动之后的每第一个怠速时)执行怠速调适，以补偿传感器老化和零件间可变性对传感器输出的影响。
作为替代，可以在发动机非加注燃料工况期间(例如在减速断油(DFSO)期间)执行进气氧传感器的零点估计。通过在DFSO工况期间执行调适，除了例如在怠速调适期间实现的噪声减小因素外，还可以减少由于EGR阀泄漏引起的传感器读数变化。
返回图1，每个气缸14的进气阀和排气阀的位置可以经由耦合到阀推杆的液压致动挺杆或经由使用凸轮凸角的直接作用式机械挺筒系统来调节。在此示例中，每个气缸14的至少进气阀可以使用凸轮致动系统通过凸轮致动来控制。具体来说，进气阀凸轮致动系统25可以包含一个或多个凸轮，并且可以针对进气阀和/或排气阀利用可变凸轮正时或可变凸轮升程。在可替代实施例中，进气阀可以通过电动阀致动来控制。类似地，排气阀可以通过凸轮致动系统或电动阀致动来控制。
发动机系统100可以至少部分由包含控制器12的控制系统15以及由经由输入装置(未图示)来自车辆操作者的输入控制。控制系统15被展示为从多个传感器16(在本文中描述其各种示例)接收信息，并且将控制信号发送到多个致动器81。作为一个示例，传感器16可以包含湿度传感器232、进气压力传感器234、MAP传感器182、MCT传感器183、TIP传感器174以及进气氧传感器172。在一些示例中，共同进气通路149可以进一步包含用于估计节流阀空气温度(TCT)的节流阀入口温度传感器。在其它示例中，EGR通路中的一个或多个可以包含压力传感器、温度传感器和空燃比传感器，以用于确定EGR流动特性。作为另一示例，致动器81可以包含燃料喷射器166、HP-EGR阀210和220、LP-EGR阀204和214、节流阀158和230以及废气门128、138。其它致动器(例如多种额外阀和节流阀)可以耦合到发动机系统100中的各个位置。控制器12可以从各个传感器接收输入数据，处理所述输入数据，并且基于对应于一个或多个程序的编程于其中的指令或代码而响应于经处理的输入数据来触发致动器。示例性控制程序在本文中参考图4-5进行描述。
现转向图2，其示出图1的发动机的另一示例性实施例200。因而，出于简洁的原因，先前在图1中介绍的组件被类似地编号且此处不再重复介绍。
实施例200示出被配置为将燃料输送到发动机燃料喷射器的燃料箱218。浸没在燃料箱218中的燃料泵(未图示)可以被配置为对输送到发动机10的喷射器(例如，到喷射器166)的燃料加压。燃料可以经由燃料加注门(未图示)从外部源泵送到燃料箱中。燃料箱218可以保持多种燃料混合物，包含具有某一范围的酒精浓度的燃料，例如各种汽油-乙醇混合物(包含E10、E85、汽油等)及其组合。位于燃料箱218中的燃料液位传感器219可以将燃料液位的指示提供给控制器12。如图所示，燃料液位传感器219可以包括连接到可变电阻器的浮子。可替代地，可以使用其它类型的燃料液位传感器。一个或多个其它传感器可以耦合到燃料箱218，例如用于估计燃料箱压力的燃料箱压力换能器220。
燃料箱218中产生的蒸气可以在被抽送到发动机进气口23之前经由导管31导送到燃料蒸气滤罐22。这些蒸汽可以包含例如日间(diurnal)蒸气和燃料加注燃料箱蒸气。滤罐可以用适当吸附剂(例如，活性炭)填充，用于临时捕集燃料箱中产生的燃料蒸气(包含蒸发的碳氢化合物)。然后，在稍后的发动机操作期间，当满足抽送条件时，例如当滤罐饱和时，可以通过打开滤罐抽送阀112和滤罐通风阀114将燃料蒸气从滤罐抽送到发动机进气口中。
滤罐22包含通风口27，以用于在存储或捕集来自燃料箱218的燃料蒸气时将气体从滤罐22导送到大气。通风口27还可以允许在经由抽送管路90或92(依据增压水平)和抽送阀112将所存储的燃料蒸气抽送到发动机进气口23时将新鲜空气汲取到燃料蒸气滤罐22中。虽然此示例展示通风口27与新鲜的未加热空气连通，但也可以使用各种修改。通风口27可以包含滤罐通风阀114以调整滤罐22与大气之间的空气和蒸气的流动。通风阀可以在燃料蒸气存储操作期间(例如，在燃料箱燃料加注期间以及发动机不运行时)打开，使得在已通过滤罐之后去除了燃料蒸气的空气可以被推出到大气。同样，在抽送操作期间(例如，在滤罐再生期间以及当发动机正在运行时)，通风阀可以打开以允许新鲜空气流去除存储在滤罐中的燃料蒸气。
例如在抽送操作期间从滤罐22释放的燃料蒸气可以经由抽送管路28导引到发动机进气歧管160中。蒸气沿着抽送管路28的流动可以由耦合在燃料蒸气滤罐与发动机进气口之间的滤罐抽送阀112调节。由滤罐抽送阀释放的蒸气的数量和速率可以由相关联的滤罐抽送阀螺线管(未图示)的占空比(duty cycle)来确定。因而，滤罐抽送阀螺线管的占空比可以由车辆的传动系控制模块(PCM)(例如，控制器12)响应于发动机工况(包含例如发动机速度-负载条件、空燃比、滤罐负载等)来确定。
任选的滤罐止回阀(未图示)可以被包含在抽送管路28中以防止进气歧管压力使气体在抽送气流的相反方向上流动。因而，如果滤罐抽送阀控制的正时不准确或滤罐抽送阀本身可能由于高进气歧管压力而被迫打开，则止回阀可能是必要的。可以从耦合到进气歧管160且与控制器12通信的MAP传感器174获得歧管绝对压力(MAP)的估计值。可替代地，可以根据由耦合到进气歧管的MAF传感器测量的可替代发动机工况(例如，空气质量流量(MAF))来推断MAP。
可以基于发动机工况经由增压路径92或真空路径90将抽送碳氢化合物导引到进气歧管160。具体来说，在操作涡轮增压器120以向进气歧管提供增压充气的工况期间，进气歧管中的升高压力致使真空路径90中的单向阀94关闭，同时打开增压路径92中的单向阀96。因此，抽送空气经由增压路径92被导引到空气过滤器156下游以及增压空气冷却器154上游的空气进气通路140中。此处，在进气空气传感器172上游引入抽送空气。在一些实施例中，如图所示，文氏管98可以被定位在增压路径中，使得抽送空气在经过文氏管和通路99时被导引到进气口。这允许将抽送空气流有利地用于真空产生。
在发动机10在无增压的情况下操作的工况期间，进气歧管中的升高真空致使真空路径中的单向阀94打开，同时关闭增压路径中的单向阀96。因此，抽送空气经由真空路径90被导引到节流阀158下游的进气歧管160。此处，在进气空气传感器172下游引入抽送空气。
PCV碳氢化合物也可以基于发动机工况经由增压侧PCV软管252或真空侧PCV软管254被导引到进气歧管160。具体来说，来自发动机气缸14的窜气流经活塞环且进入曲轴箱255。在操作涡轮增压器120以向进气歧管提供增压充气的工况期间，进气歧管中的升高压力致使真空侧PCV软管254中的单向阀256关闭。因此，在增压发动机操作期间，PCV气体在第一方向(箭头262)上流动且被接收到进气氧传感器下游的发动机进气口中。具体来说，PCV空气经由增压侧PCV软管252被导引到空气过滤器156下游及增压空气冷却器154上游的空气进气通路140中。PCV流可以在经过增压侧油分离器260时被导引到进气通路。增压侧油分离器可以整合到凸轮盖中或者可以是外部组件。因此，在增压工况期间，PCV气体被引入到进气氧传感器172上游，且因此确实影响氧传感器172的输出。
相比之下，在发动机10在无增压的情况下操作的工况期间，进气歧管中的升高真空致使真空侧PCV软管254中的单向阀256打开。因此，在无增压发动机操作期间，PCV气体在不同于第一方向的第二方向(箭头264)上流动，且被接收到进气氧传感器下游的发动机进气口中。在所描绘的示例中，在无增压发动机操作期间的PCV流的第二方向与在增压发动机操作期间的PCV流的第一方向相反(比较箭头262和264)。具体来说，在非增压操作期间，PCV空气经由真空侧PCV软管254被直接导引到节流阀158下游的进气歧管160中。此处，在进气氧传感器172下游引入PCV空气，且因此不会影响氧传感器172的输出。因此，由于特定的发动机配置，在增压发动机操作期间，PCV碳氢化合物和抽送空气碳氢化合物被吸入到进气氧传感器上游的发动机进气歧管中，且在非增压工况期间被吸入到进气氧传感器下游的发动机进气歧管中。
如前所述，进气氧传感器可以用于测量进气充气中的EGR量，其为由于添加EGR作为稀释剂而导致的氧含量的变化量的函数。因此，随着引入更多EGR，传感器可能输出对应于较低氧浓度的读数或泵浦电流。在估计期间，将标称参考电压(例如，450mV下)或能斯特电压(Nernst voltage)施加到传感器，且记录输出(例如，在施加较低参考电压时传感器输出的泵浦电流)。基于相对于传感器的零点(即，无EGR条件下的传感器输出)的传感器输出，获知氧浓度的变化，并且推断利用EGR的进气稀释。
然而，如果在启用抽送和/或曲轴箱通风的工况期间执行EGR估计，则传感器的输出有讹误。因而，在增压发动机工况期间，可以在抽送阀112打开和/或PCV阀256关闭时沿着增压路径92和增压侧PCV软管252吸入抽送空气和/或强制曲轴箱通风碳氢化合物。传感器输出可能主要由于所吸入的碳氢化合物与进气传感器的感测元件处的环境氧发生反应而有讹误。这减小传感器读取的(局部)氧浓度。由于传感器的输出和氧浓度的变化被用于推断进气充气的EGR稀释，所以在存在抽送空气和/或PCV的情况下进气氧传感器读取的减小的氧浓度可能被不正确地解译为额外稀释。这影响EGR估计和后续的EGR控制。具体来说，EGR可能被过高估计。
图3描绘进气传感器的读数的此种变化。具体来说，图300描绘在给定EGR水平下沿着y轴的进气歧管氧传感器估计的氧浓度和沿着x轴的抽送碳氢化合物(HC)含量。随着吸入到低压吸气系统中的抽送HC的量增加，例如当在抽送工况期间启用抽送阀时，碳氢化合物与进气氧传感器的感测元件处的氧发生反应。氧被消耗，且释放水和二氧化碳。因此，所估计的氧浓度减小，尽管EGR流量可能保持恒定。氧传感器所估计的氧浓度的这种减小可能被推断为增加的稀释(或用EGR替换氧)。因此，控制器可能推断出存在比实际存在的量更多的EGR流量。如果未针对碳氢化合物效应进行校正，则控制器可能响应于较高EGR稀释的不正确指示而减小EGR流量，从而使EGR控制退化。因而，应该认识到，PCV碳氢化合物和抽送碳氢化合物在非增压工况期间(直接)流动到进气歧管中。因此，在非增压工况期间，在进气氧传感器下游接收抽送流和PCV流，且因此不会使传感器结果混乱。然而，在增压工况期间，在进气氧传感器上游的低压吸气系统中接收PCV流和抽送流。因此，仅在增压工况期间，抽送流和PCV流才会使传感器输出混乱。
如图4中详细说明，为了减小碳氢化合物对进气氧传感器的影响，可以当启用抽送和/或PCV时在较高参考电压下执行EGR估计。通过改变进气氧传感器的参考电压或能斯特电压，传感器从使碳氢化合物与传感器处的环境氧发生反应转为解离反应产物(水和二氧化碳)。在所定义的升高参考电压(其高于标称参考电压，例如处于或高于800mV)下，传感器抵消碳氢化合物的效应且读取仅归因于(EGR的)稀释效应而不归因于抽送或PCV空气的碳氢化合物效应的氧读数。另外，如图5中详细说明，可以在存在以及不存在来自抽送和PCV空气的HC的情况下在较高电压与较低电压之间调制参考电压，以便估计进气充气中的抽送含量和PCV含量。然后进气传感器所估计的EGR流量可以经校正以考虑到抽送碳氢化合物和PCV碳氢化合物的效应。因而，这改进了EGR控制的准确度。
应该认识到，在可替代示例中，可以在所有时间在较高参考电压下操作进气氧传感器以消除碳氢化合物对EGR测量的影响。
现转向图4，其示出用于基于满足抽送和/或强制曲轴箱通风条件而调整施加到进气歧管氧传感器的参考电压的程序400。该方法允许抵消抽送和PCV空气的碳氢化合物效应，从而改进EGR估计的准确度。
在402处，该程序包含估计和/或测量发动机工况。这些工况可以包含例如发动机速度、转矩需求、增压、EGR、所需要的发动机稀释、发动机温度、BP、MAP等。在404处，可以确定是否启用EGR。在一个示例中，可以基于可实现EGR益处的发动机速度-负载条件而启用EGR。例如，可以在发动机速度高于阈值速度(例如，高于怠速)时以及在发动机负载高于阈值负载(例如，高于最小负载)时启用EGR。如果未启用EGR，则该程序可结束。
在406处，可以确定是否已满足滤罐抽送条件和强制曲轴箱通风(PCV)条件中的一个或多个。当滤罐负载高于阈值、发动机正在运行、发动机处于增压条件下以及抽送阀打开时，可能满足滤罐抽送条件。当发动机在增压条件下操作且沿着真空侧PCV软管将曲轴箱耦合到进气歧管的PCV阀256关闭时，可能满足PCV条件。在这些工况期间，可以沿着增压侧PCV软管252接收PCV流。具体来说，真空侧PCV阀(或止回阀)256将在增压条件下关闭，且抽送流将从曲轴箱中的正压力转为低压吸气系统中的较低(约为大气)压力。因而，如果在进气充气中接收抽送空气，则抽送碳氢化合物(HC)可能连同EGR中的排气残余物一起被吸入。同样，如果启用PCV，则可能在进气充气中吸入PCV碳氢化合物。这些碳氢化合物可以与进气氧传感器的感测元件处的氧发生反应，从而产生二氧化碳和水。所引起的氧浓度的降低导致发动机稀释的错误表征。
如果未启用抽送空气或PCV，则在408处，该程序包含将较低参考电压(V1)施加到进气歧管氧传感器。例如，可以应用标称电压(例如450mV)。较低参考电压可以是不会引起碳氢化合物-氧反应产物(水和二氧化碳)解离的电压。如下文详细说明，控制器可以接着基于较低参考电压下的传感器输出来调整至发动机的EGR流量。
相比之下，如果启用抽送或PCV，则在410处，响应于在EGR流动期间吸入抽送碳氢化合物或曲轴箱碳氢化合物，该程序包含增加施加到进气歧管氧传感器的参考电压。控制器可以接着基于在增加的参考电压下的传感器输出来调整至发动机的EGR流量。施加到进气氧传感器的增加的参考电压(V2)可以是使所吸入碳氢化合物对传感器的影响被抵消的电压。具体来说，较高电压可以是允许碳氢化合物-氧反应产物(水和二氧化碳)解离的电压。在一个示例中，较高参考电压可以处于或高于阈值电压，例如处于或高于800mV。如下文详细说明，控制器可以接着基于在增加的参考电压下的传感器输出来调整至发动机的EGR流量。
在410处在存在抽送和PCV空气的情况下施加较高参考电压后，或者在408处在不存在抽送和PCV空气的情况下施加较低参考电压后，该程序继续进行到412，其中基于传感器的输出估计至发动机进气口的EGR流量。估计EGR流量包含基于传感器的输出(如果施加较高电压则为在较高电压下的输出，或如果施加较低电压则为在较低电压下的输出)估计氧浓度。该程序接着相对于零点基于所估计的氧浓度来估计发动机稀释。该零点反映在不存在任何EGR的情况下氧传感器估计的氧浓度。可以在怠速调适(在选定发动机怠速工况期间)以及减速断油调适(在选定发动机非燃料加注工况期间)之一期间获知传感器的零点。随着进气充气的EGR稀释量增加，更多进气氧可以被EGR代替，并且可能发生进气氧传感器的输出的相应下降。因此，基于由氧传感器估计的氧浓度的变化，可以估计EGR流量。在一个示例中，在较高或较低参考电压下传感器的输出是泵浦电流(Ip)，且EGR估计是基于所施加电压下的传感器输出相对于零点(先前在施加相同参考电压时所估计)的变化。
接下来，在414处，该程序包含基于氧传感器的输出估计充气(包含EGR流)的PCV含量和/或抽送含量。如图5中详细说明，控制器可以调制传感器的参考电压(通过将施加到氧传感器的参考电压从较高电压减小到较低电压)，且相对于在减小的参考电压下的传感器输出基于在增加的参考电压下的传感器输出估计在充气和EGR流中吸入的抽送碳氢化合物和/或曲轴箱碳氢化合物的量。
在416处，该程序可以基于抽送碳氢化合物和曲轴箱通风碳氢化合物的估计量来校正至发动机的EGR流量(412处所估计)。例如，可以从EGR流量估计值中减少对应于抽送碳氢化合物含量或曲轴箱碳氢化合物含量的稀释量。
在418处，可以基于所校正EGR流量来调整EGR阀的位置。例如，控制器可以调整耦合在低压EGR通路中的EGR阀的位置，所述通路将排气残余物从排气涡轮下游再循环到进气压缩机上游。可以基于所校正EGR流量与期望EGR流量之间的差值来调整EGR流量。因此，如果所校正EGR流量小于期望EGR流量，则EGR阀的打开程度可以增加，或者如果所校正EGR流量大于期望EGR流量，则EGR阀的打开程度可以减小。另外，可以相对于进气气流调整EGR流量以便维持EGR流量相对于进气气流的固定百分比。
在一些实施例中，控制器还可以基于在增加的参考电压下的传感器输出来调整发动机操作参数。同样，控制器还可以基于抽送碳氢化合物和曲轴箱通风碳氢化合物的量(在414处估计)来调整一个或多个发动机操作参数。所调整的发动机操作参数可以包含例如火花正时、燃料喷射正时和燃料喷射量中的一个或多个。
在一个示例中，在第一EGR工况期间，控制器可以基于进气歧管氧传感器在较高参考电压下操作而估计EGR，而在第二EGR工况期间，控制器可以基于进气歧管氧传感器在较低参考电压下操作而估计EGR。第一EGR条件可以包含在发动机进气口中从燃料系统滤罐和发动机曲轴箱中的一个或多个接收碳氢化合物，而第二EGR条件包含未在发动机进气口中接收碳氢化合物。较高参考电压可以是使碳氢化合物对传感器的影响被抵消的电压，而较低参考电压是使碳氢化合物对传感器的影响未被抵消的电压。因而，在第一和第二EGR条件中的每一个期间，可以相对于期望EGR流量基于所估计的EGR来调整EGR阀以提供EGR相对于进气气流的固定百分比。
此处，在第一工况期间估计EGR包含基于较高参考电压下传感器的输出来估计进气充气的第一氧浓度，以及相对于在较高参考电压下估计的传感器的零点基于第一氧浓度推断进气充气的EGR稀释。在第二工况期间估计EGR包含基于较低参考电压下传感器的输出估计进气充气的第二氧浓度，以及相对于在较低参考电压下估计的传感器的零点基于第二氧浓度推断进气充气的EGR稀释。在第一EGR工况期间在较高参考电压下所估计的EGR可以是第一EGR量。控制器可以进一步在第一EGR工况期间将较低参考电压施加到传感器，基于在较低参考电压下操作的进气歧管氧传感器估计第二EGR量，并且基于第一EGR量与第二EGR量之间的差值推断在第一EGR工况期间吸入的碳氢化合物的量。
在另一示例中，发动机系统包括：发动机，其包含进气歧管和曲轴箱；具有进气压缩机、排气涡轮和增压空气冷却器的涡轮增压器；在增压空气冷却器下游耦合到进气歧管的进气节流阀；以及被配置为从燃料箱接收燃料蒸气的滤罐，所述滤罐耦合到进气歧管。该发动机系统进一步包括：EGR系统，其包含用于经由EGR阀将排气残余物从涡轮下游再循环到压缩机上游的通路；在增压空气冷却器下游以及进气节流阀上游耦合到进气歧管的氧传感器；以及具有计算机可读指令的控制器。所述控制器可以被配置为基于满足抽送条件和曲轴箱通风条件之一而调整施加到氧传感器的参考电压，基于氧传感器的输出估计进气EGR稀释，以及基于所估计的进气EGR稀释调整EGR阀的打开程度。此处，调整参考电压包含响应于满足抽送条件和曲轴箱通风条件之一而施加使得所吸入碳氢化合物的效应被抵消的较高参考电压，以及响应于不满足抽送条件和曲轴箱通风条件的任一者而施加较低参考电压。该控制器可以进一步包含指令以用于基于吸入到进气歧管中的抽送碳氢化合物或曲轴箱通风碳氢化合物的量来调整较高参考电压，该参考电压随着所述量增加而增加。
现转向图5，其示出用于调制施加到进气歧管氧传感器的参考电压以估计输送到发动机的充气的抽送含量和/或强制曲轴箱通风含量(包含流动EGR的抽送含量)的程序500。该方法允许针对抽送碳氢化合物含量和PCV碳氢化合物含量来校正EGR估计值，从而改进EGR估计的准确度。因而，图5的程序可以在增压发动机操作期间在进气氧传感器上游接收PCV流和抽送流时执行(其中可以获知并补偿PCV流和抽送流对EGR估计的影响)。
在501处，可以确认发动机在增压条件下操作。例如，可以确认发动机在高于阈值的增压压力下操作。在502处，可以确定是否启用EGR。例如，可以确定发动机速度-负载条件是否高于阈值(在所述阈值处，发动机稀释可以提供燃料经济性和排放益处)。另外，可以确定EGR阀是否打开。如果EGR未被启用，则该程序可以结束。
在504处，可以确定燃烧空燃比是否处于或大约处于化学计量。如果否，则在506处，可以调整发动机操作参数以在化学计量下操作发动机。例如，可以调整进气节流阀和/或EGR阀以在化学计量下操作发动机。通过在进一步进行程序之前确保排气是化学计量的，富排气或稀排气对进气氧传感器的输出的影响被减小。
在508处，确定是否启用强制曲轴箱通风(PCV)。在一个示例中，可以在增压发动机操作期间在真空侧PCV软管上的PCV阀关闭时启用PCV。在此工况期间，可以在用于估计EGR流量的进气氧传感器上游输送PCV。如果启用了在进气氧传感器上游输送PCV，则在516处，可以确定是否也启用抽送。例如，可以确定是否已满足滤罐抽送条件且滤罐抽送阀是否打开。
如果启用了抽送和PCV中的每一个以便在进气氧传感器上游输送，则在521处，该程序包含在标称参考电压下测量对应于EGR流、PCV流和抽送流的组合的进气氧传感器输出，针对环境湿度对所述传感器输出加以调整。此处，标称参考电压是第一较低参考电压。接下来，在522处，该程序包含在使EGR流动的同时调制进气歧管氧传感器的参考电压。调制氧传感器的参考电压包含在施加第一较低参考电压与第二较高参考电压之间交替。第一电压是使得抽送碳氢化合物和PCV碳氢化合物对传感器的影响不被抵消的电压(例如，450mV)，而第二电压(例如，800mV或更高)是使得碳氢化合物效应被抵消的电压。
在524处，该程序包含基于调制期间的传感器输出来估计EGR中的抽送碳氢化合物和曲轴箱通风碳氢化合物的量(总量)。具体来说，基于在施加第一参考电压时传感器输出的第一泵浦电流与在施加第二参考电压时传感器输出的第二泵浦电流之间的差值(本文也称为ΔIp)来估计EGR中的总体抽送和PCV含量。
在526处，可以选择性停用抽送。具体来说，当PCV阀保持打开的同时，抽送阀可以被关闭。接下来，在528处，该程序包含再调制进气氧传感器的参考电压。因此，虽然在抽送接通的情况下完成参考电压的初始调制(522处)，但参考电压的后续调制是在抽送关断的情况下执行的。在530处，基于再调制期间的进气氧传感器输出将EGR中的曲轴箱通风碳氢化合物的量与EGR中的抽送碳氢化合物的量区分开。所述区分包含基于调制期间传感器输出的第一与第二泵浦电流之间的第一差值与再调制期间传感器输出的第一与第二泵浦电流之间的第二差值进行区分。此处，调制期间估计的第一差值表示EGR中的抽送碳氢化合物和曲轴箱通风碳氢化合物的总量，而再调制期间估计的第二差值表示EGR中的抽送碳氢化合物和曲轴箱通风碳氢化合物的总量中的曲轴箱通风含量。因此，通过将在抽送接通的情况下获得的ΔIp与在抽送关断的情况下获得的ΔIp比较，可以确定EGR的PCV含量。然后，基于在524处估计的碳氢化合物的总量，可以计算EGR的抽送含量。
例如，在测量EGR的同时，进气氧传感器可以标称地在较低参考电压450mV下操作，且输出可以被记录为iao2_ip_nominal。周期性地，参考电压可以被改变为较高参考电压以通过抵消抽送碳氢化合物和PCV碳氢化合物的影响而测量稀释。较高参考电压下的此测量结果可以被记录为iao2_ip_hi_vs。通过获取在标称参考电压下与在较高参考电压下的测量结果的差值，PCV碳氢化合物和抽送碳氢化合物的组合影响(iao2_hc_meas)可以被估计为：
iao2_hc_meas＝iao2_ip_nominal-iao2_ip_hi_vs。
为了进一步分离抽送与PCV的碳氢化合物效应，首先在抽送接通的情况下重复以上电压调制以获得碳氢化合物效应如下所示：
iao2_hc_meas_tot＝iao2_hc_meas(其中抽送接通)
其中iao2_hc_meas_tot是测得的PCV碳氢化合物和抽送碳氢化合物的总量。然后，在抽送关断的情况下重复测量以估计PCV含量为：
iao2_hc_meas_pcv＝iao2_hc_meas(其中抽送关断)。
然后抽送空气的碳氢化合物效应被计算为：
iao2_hc_meas_purge＝iao2_hc_meas_tot-iao2_hc_meas_pcv。
返回到图5，如果仅PCV和抽送之一在EGR期间被启用，则可以使用调制来推断所述参数对EGR的碳氢化合物影响。例如，如果在508处不启用PCV且在510处启用抽送，则在534处，该程序包含测量在标称(第一)参考电压下对应于EGR流与抽送流(且无PCV流)的组合的进气氧传感器输出，针对环境湿度对所述传感器输出加以调整。接着，在536处，可以调制参考电压，且在538处可以基于进气氧传感器在较高和较低参考电压下输出的泵浦电流的差值(ΔIp)来估计EGR的抽送含量。
例如，可以获知较高参考电压下的泵浦电流为Ip_hi_Vs。接着，可以获知对应于EGR流的传感器输出(或泵浦电流)如下所示：
Ip_egr＝(Ip_hi_Vs–Ip_egr_purge)*K，
其中K为较高参考电压下泵浦电流(Ip)到EGR的转换因数，且其中获知抽送含量(Ip_purge)为：
Ip_purge＝Ip_egr_purge–Ip_egr。
可替代地，如果在508处启用PCV且在516处不启用抽送，则在517处该程序包含测量在标称(第一)参考电压下对应于EGR流与PCV流(且无抽送流)的组合的进气氧传感器输出，针对环境湿度对所述传感器输出加以调整。接着，在518处，可以调制参考电压，且在520处可以基于进气氧传感器在较高和较低参考电压下输出的泵浦电流的差值(ΔIp)来估计EGR的PCV含量。
例如，可以获知较高参考电压下的泵浦电流为Ip_hi_Vs。接着，可以获知对应于EGR流的传感器输出(或泵浦电流)如下所示：
Ip_egr＝(Ip_hi_Vs–Ip_egr_PCV)*K，
其中K为较高参考电压下泵浦电流(Ip)到EGR的转换因数，且其中获知PCV含量(Ip_PCV)为：
Ip_PCV＝Ip_egr_PCV–Ip_egr。
如图4处详细说明，一旦已正确地确定PCV含量和/或抽送含量，控制器就可以基于PCV含量和/或抽送含量来校正EGR流量估计值，并且相应地调整EGR阀以便提供期望EGR流量。通过针对抽送碳氢化合物和PCV碳氢化合物的效应补偿使用进气歧管氧传感器确定的EGR估计值，可以改进EGR控制。
在一个示例中，在第一EGR工况期间，在抽送阀和PCV阀中的每一个都打开的情况下，控制器可以使进气歧管氧传感器的参考电压在第一较低电压与第二较高电压之间交替，并且基于传感器输出估计EGR中的抽送碳氢化合物和PCV碳氢化合物的总含量。在第二EGR工况期间，在抽送阀关闭且PCV阀打开的情况下，控制器可以使进气歧管氧传感器的参考电压在第一电压与第二电压之间交替，并且基于传感器输出区分抽送碳氢化合物含量与PCV碳氢化合物含量。此处，第二较高电压是使得PCV碳氢化合物和抽送碳氢化合物的效应被抵消的电压，而第一电压是使得所述效应不被抵消的电压。基于第一EGR工况期间的传感器输出估计EGR中的抽送碳氢化合物和PCV碳氢化合物的总含量包含基于传感器在第一电压下输出的第一泵浦电流与传感器在第二电压下输出的第二泵浦电流之间的第一差值来估计总含量。基于第二EGR工况期间的传感器输出区分抽送碳氢化合物含量与PCV碳氢化合物含量包含基于传感器在第一电压下输出的第一泵浦电流与传感器在第二电压下输出的第二泵浦电流之间的第二差值来估计PCV碳氢化合物含量，以及基于第一EGR工况期间估计的总含量与第二EGR工况期间估计的PCV碳氢化合物含量之间的差值来估计抽送碳氢化合物含量。
在另一示例中，发动机系统包括：发动机，其包含进气歧管；经由PCV阀耦合到进气歧管的曲轴箱；具有进气压缩机、排气涡轮和增压空气冷却器的涡轮增压器；以及在增压空气冷却器下游耦合到进气歧管的进气节流阀。所述系统可以进一步包含被配置为从燃料箱接收燃料蒸气的燃料蒸气滤罐，所述滤罐经由抽送阀耦合到进气歧管；并且包含EGR系统，该EGR系统包含用于经由EGR阀将排气残余物从涡轮下游再循环到压缩机上游的通路。氧传感器可以在增压空气冷却器下游以及进气节流阀上游耦合到进气歧管。发动机控制器可以配置有计算机可读指令以用于：基于满足抽送条件和曲轴箱通风条件之一而调整施加到氧传感器的参考电压；基于调整期间的氧传感器的输出估计进气EGR稀释；以及基于氧传感器的输出且进一步基于PCV阀和抽送阀中的每一个的打开程度估计进气EGR稀释的抽送碳氢化合物含量和曲轴箱通风碳氢化合物含量。该控制器可以进一步包含指令以用于基于所估计的进气EGR稀释以及进气EGR稀释的所估计的抽送碳氢化合物含量和曲轴箱通风碳氢化合物含量来调整EGR阀的打开程度。所述调整可以包含基于进气EGR稀释的所估计的抽送碳氢化合物含量和曲轴箱通风碳氢化合物含量来校正所估计的进气EGR稀释，以及调整EGR阀的打开程度以使经校正的EGR稀释接近所期望的EGR稀释。
以此方式，可以在来自抽送和曲轴箱通风的碳氢化合物被吸入到进气歧管中的工况期间将较高参考电压施加到进气歧管氧传感器。较高电压解离碳氢化合物与传感器处的氧反应的产物，从而抵消所吸入的碳氢化合物对传感器输出的影响。这改进了基于传感器输出所估计的EGR稀释的可靠性。另外，可以在较高电压与标称电压之间调制参考电压(在抽送空气启用和停用的情况下)以将所吸入碳氢化合物的抽送含量与PCV含量区分开。通过校正EGR稀释估计以考虑到PCV含量和抽送含量，使用进气氧传感器的EGR估计的准确性增加，从而改进发动机EGR控制。
应注意，在本文中包含的示例性控制和估计程序可以与多种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文中所描述的特定程序可以表示任意数目的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，可以按所说明的顺序同时执行所说明的各种动作、操作或功能，或者在一些情况下可以将它们省略。同样，为了获得本文中所描述的示例实施例的特征和优势，该处理顺序并不是必需的，而是被提供为了便于说明和描述。取决于所使用的特定策略，可以重复地执行一个或多个所说明的动作或功能。此外，所描述的动作可以以图形方式表示将要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器中的代码。
应了解，本文中所公开的配置和程序在本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制含义，这是因为可能存在众多的变化形式。例如，上述技术可应用于V-6、I-3、I-4、I-6、V-12、对置4和其他发动机类型中。本发明的主题包括本文中所公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖的和非显而易见的组合以及子组合。
所附权利要求书具体指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能提及“一个”元件或“第一”元件或其等效物。此类权利要求应被理解为包括一个或多个此类元件的并入，既不必需也不排除两个或两个以上此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合可以通过本发明的权利要求的修正或通过在此申请或相关申请中的新权利要求的呈现来主张。此类权利要求，无论在范围上与原始权利要求相比是更宽广的、更狭窄的、相同的还是不同的，都被视为包括在本发明的主题内。

Claims (20)

1.一种用于发动机的方法，其包括：
当EGR流动时，
调制进气歧管氧传感器的参考电压；以及
基于所述调制期间的传感器输出估计所述EGR中的抽送碳氢化合物和曲轴箱通风碳氢化合物的量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中调制所述氧传感器的所述参考电压包含在施加第一较低参考电压与施加第二较高参考电压之间交替。
3.根据权利要求2所述的方法，其中当所述发动机在增压下进行操作时EGR流动，且其中在所述调制期间，将燃料系统滤罐耦合到进气歧管的抽送阀打开，且沿着真空侧曲轴箱软管将曲轴箱耦合到所述进气歧管的PCV阀关闭。
4.根据权利要求3所述的方法，其中基于所述调制期间的传感器输出进行估计包含基于在施加所述第一参考电压时所述氧传感器输出的第一泵浦电流与在施加所述第二参考电压时所述氧传感器输出的第二泵浦电流之间的差值进行估计。
5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括在允许PCV流动的同时关闭所述抽送阀，再调制所述参考电压，以及基于所述再调制期间的传感器输出，区分所述EGR中的曲轴箱通风碳氢化合物的量与所述EGR中的抽送碳氢化合物的量。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述区分包含基于所述氧传感器在所述调制期间输出的第一泵浦电流与第二泵浦电流之间的第一差值以及所述氧传感器在所述再调制期间输出的第一泵浦电流与第二泵浦电流之间的第二差值进行区分。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在所述调制期间估计的所述第一差值表示所述EGR中的抽送碳氢化合物和曲轴箱通风碳氢化合物的总量，且其中在所述再调制期间估计的所述第二差值表示所述EGR中的抽送碳氢化合物和曲轴箱通风碳氢化合物的所述总量中的曲轴箱通风含量。
8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括基于抽送碳氢化合物和曲轴箱通风碳氢化合物的估计量校正到所述发动机的EGR流量。
9.根据权利要求1所述的方法，其中使EGR流动包含使低压EGR从排气涡轮下游向进气压缩机上游流动。
10.根据权利要求9所述的方法，其中使EGR流动进一步包含使低压EGR相对于进气气流以固定速率流动。
11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括基于所述EGR中的抽送碳氢化合物和曲轴箱通风碳氢化合物的估计量调整一个或多个发动机操作参数。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述一个或多个发动机操作参数包含EGR流量、燃料喷射量、燃料喷射正时和火花点火正时。
13.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括基于在所述调制期间的传感器输出估计到进气歧管的EGR流量。
14.一种用于发动机的方法，其包括：
在第一EGR工况期间，在抽送阀和PCV阀中的每一个打开的情况下，使进气歧管氧传感器的参考电压在第一较低电压与第二较高电压之间交替，且基于传感器输出估计EGR中的抽送碳氢化合物和PCV碳氢化合物的总含量；以及
在第二EGR工况期间，在所述抽送阀关闭且所述PCV阀打开的情况下，使所述进气歧管氧传感器的所述参考电压在所述第一电压与所述第二电压之间交替，且基于传感器输出区分抽送碳氢化合物含量与PCV碳氢化合物含量。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一EGR条件和所述第二EGR条件中的每一个包含增压发动机操作，其中所述第二较高电压是使得所述PCV碳氢化合物含量和所述抽送碳氢化合物含量的效应被抵消的电压，且其中所述第一较低电压是使得所述效应不被抵消的电压。
16.根据权利要求14所述的方法，其中基于所述第一EGR工况期间的传感器输出估计EGR中的抽送碳氢化合物和PCV碳氢化合物的总含量包含基于所述传感器在所述第一电压下输出的第一泵浦电流与所述传感器在所述第二电压下输出的第二泵浦电流之间的第一差值估计总含量。
17.根据权利要求16所述的方法，其中基于所述第二EGR工况期间的传感器输出区分抽送碳氢化合物含量与PCV碳氢化合物含量包含基于所述传感器在所述第一电压下输出的第一泵浦电流与所述传感器在所述第二电压下输出的第二泵浦电流之间的第二差值估计所述PCV碳氢化合物含量，以及基于在所述第一EGR工况期间估计的所述总含量与在所述第二EGR工况期间估计的所述PCV碳氢化合物含量之间的差值估计所述抽送碳氢化合物含量。
18.一种发动机系统，其包括：
发动机，其包含进气歧管；
经由PCV阀耦合到所述进气歧管的曲轴箱；
具有进气压缩机、排气涡轮和增压空气冷却器的涡轮增压器；
在所述增压空气冷却器下游耦合到所述进气歧管的进气节流阀；
被配置为从燃料箱接收燃料蒸气的滤罐，所述滤罐经由抽送阀耦合到所述进气歧管；
EGR系统，其包含用于将排气残余物从所述涡轮下游经由EGR阀再循环到所述压缩机上游的通路；
氧传感器，其在所述增压空气冷却器下游以及所述进气节流阀上游耦合到所述进气歧管；以及
控制器，其具有计算机可读指令，以用于：
基于满足抽送条件和曲轴箱通风条件之一而调整施加到所述氧传感器的参考电压；
基于在所述调整期间所述氧传感器的输出估计进气EGR稀释；以及
基于所述氧传感器的所述输出且进一步基于所述PCV阀和所述抽送阀中的每一个的打开程度估计所述进气EGR稀释的抽送碳氢化合物含量和曲轴箱通风碳氢化合物含量。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述控制器进一步包含用于以下操作的指令：基于所估计的进气EGR稀释和所述进气EGR稀释的估计的抽送碳氢化合物含量和曲轴箱通风碳氢化合物含量来调整所述EGR阀的打开程度。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述调整包含基于所述进气EGR稀释的估计的抽送碳氢化合物含量和曲轴箱通风碳氢化合物含量来校正所述估计的进气EGR稀释，以及调整所述EGR阀的所述打开程度以使所述经校正的EGR稀释接近期望的EGR稀释。
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