DE102014100411A1

DE102014100411A1 - Verfahren und Systeme zur Feuchtigkeitserkennung mittels eines Abgassensors

Info

Publication number: DE102014100411A1
Application number: DE102014100411.6A
Authority: DE
Inventors: Gopichandra Surnilla; Richard E. Soltis; Timothy Schram; Timothy Joseph Clark; Evangelos Skoures
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2014-07-24
Also published as: US20140202135A1; US8857155B2; US9410467B2; RU2665765C2; CN103939191A; RU2014101218A; CN103939191B; US20150027103A1

Abstract

Es sind verschiedene Verfahren und Systeme zum Bestimmen der Umgebungsfeuchtigkeit mittels eines Abgassensors, der in einer Abgasanlage eines Motors angeordnet ist, beschrieben. In einem Beispiel wird eine Bezugsspannung des Sensors während Bedingungen der Nichtversorgung des Motors mit Kraftstoff zwischen einer ersten und zweiten Spannung moduliert. Die Umgebungsfeuchtigkeit wird auf Grundlage einer Durchschnittsänderung des Pumpstroms während des Modulierens der Spannung bestimmt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Umgebungsfeuchtigkeitserkennung mittels eines Abgassensors, der in einer Abgasanlage eines Verbrennungsmotors verkuppelt ist.
Hintergrund und Kurzdarstellung
Während Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingungen, in denen mindestens ein Ansaugventil und ein Ablassventil arbeiten, wie etwa Kraftstoffzufuhrunterbrechung bei Verlangsamung (Deceleration Fuel Shut Off; DFSO), kann Umgebungsluft durch Motorzylinder und in die Abgasanlage strömen. In einigen Beispielen kann ein Abgassensor zum Bestimmen der Umgebungsfeuchtigkeit während der Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingungen genutzt werden. Es kann jedoch eine lange Zeit dauern, bis der Abgasstrom während der Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingungen frei von Kohlenwasserstoffen ist, und von daher kann eine genaue Anzeige der Umgebungsfeuchtigkeit verzögert werden.
Die Erfinder haben hierin das obige Problem erkannt und einen Ansatz entworfen, um es mindestens teilweise zu bewältigen. Daher ist ein Verfahren für eine Motorsystem, das einen Abgassensor enthält, offenbart. In einem Beispiel enthält das Verfahren während der Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingungen, in denen mindestens ein Ansaugventil und ein Ablassventil arbeiten: Modulieren einer Bezugsspannung des Sensors; Erzeugen einer Umgebungsfeuchtigkeit auf Grundlage einer entsprechenden Änderung des Pumpstroms des Sensors; und, während ausgewählter Betriebsbedingungen, Einstellen eines Motorbetriebsparameters auf Grundlage der Umgebungsfeuchtigkeit.
Durch Modulieren der Bezugsspannung und Bestimmen der Änderung des Pumpstroms, während sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis während der Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingungen, wie etwa DFSO, weiter ändert, kann die Wirkung des Änderns des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses aufgehoben werden. Von daher kann die Umgebungsfeuchtigkeit in einem kürzeren Zeitraum bestimmt werden, da das Abgas/Kraftstoff-Verhältnis nicht stabil sein muss, bevor eine genaue Umgebungsfeuchtigkeitsangabe bestimmt werden kann.
Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung zum Einführen einer Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form vorgesehen ist, die in der detaillierten Beschreibung eingehender beschrieben werden. Mit ihr ist nicht beabsichtigt, wesentliche oder Schlüsselmerkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands zu identifizieren, dessen Schutzumfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Zudem ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die jegliche Nachteile beheben, welche oben oder in jeglichem Teil der Offenbarung angegeben sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 eine beispielhafte Ausführungsform einer Verbrennungskammer in einem Motorsystem mit einer Abgasanlage und einer Abgasrückführungsanlage;
2 ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Abgassensors;
3 ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Bestimmen eines Messmodus eines Abgassensors darstellt;
4 ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Bestimmen von Umgebungsfeuchtigkeit auf Grundlage eines Abgassensors darstellt;
5 ein Schaubild, das Bezugsspannung und Pumpstrom eines Abgassensors während Kraftstoffzufuhrunterbrechung bei Verlangsamung darstellt;
6 ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Einstellen von Motorbetriebsparametern auf Grundlage einer Umgebungsfeuchtigkeit darstellt, die durch einen Abgassensor erzeugt ist.
Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Verfahren und Anlagen für ein Motorsystem mit einem Abgassensor. In einem Beispiel weist ein Verfahren, während Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingungen, in denen mindestens ein Ansaugventil und ein Ablassventil arbeiten: Modulieren einer Bezugsspannung des Sensors; Erzeugen einer Umgebungsfeuchtigkeit auf Grundlage einer entsprechenden Änderung des Pumpstroms des Sensors; und Einstellen eines Motorbetriebsparameters auf Grundlage der Umgebungsfeuchtigkeit. Als Beispiel kann die Änderung des Pumpstroms über eine Zeitdauer während der Nichtkraftstoffzufuhrbedingungen mit Kraftstoff gemittelt werden. Auf diese Art und Weise kann beispielsweise die Genauigkeit der Feuchtigkeitsbestimmung auf Grundlage der Änderung des Pumpstroms verbessert werden. Ferner kann die Umgebungsfeuchtigkeitsbestimmung in einem verringerten Zeitraum erfolgen, da das Mitteln der Änderung des Pumpstroms die Wirkung eines sich ändernden Luft/Kraftstoff-Verhältnisses verringert. Sobald die Umgebungsfeuchtigkeit bestimmt ist, können beispielsweise ein oder mehr Motorbetriebsparameter während Bedingungen der Versorgung mit Kraftstoff eingestellt werden. In einem Beispiel wird eine Menge von Abgasrückführung (EGR) auf Grundlage der Umgebungsfeuchtigkeit eingestellt. Auf diese Art und Weise kann die Anlage die Wirkung des Änderns des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses durch Modulieren der Bezugsspannung aufheben.
1 ist ein schematisches Diagramm, das einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 in einem Motorsystem 100 zeigt, das im Antriebssystem eines Kraftwagens enthalten sein kann. Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch ein Steuersystem mit einer Steuerung 12 und durch Eingabe eines Fahrzeugbetreibers 132 mittels eines Eingabegeräts 130 gesteuert sein. In diesem Beispiel enthält das Eingabegerät 130 ein Gaspedal und einen Positionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Eine Verbrennungskammer (d. h. ein Zylinder) 30 des Motors 10 kann Verbrennungskammerwände 32 mit einem darin angeordneten Kolben 36 enthalten. Der Kolben 36 kann derart an eine Kurbelwelle 40 gekuppelt sein, dass Hin- und Herbewegung des Kolbens in Drehbewegung der Kurbelwelle übertragen wird. Die Kurbelwelle 40 kann mittels eines zwischenliegenden Getriebesystems an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekuppelt sein. Ferner kann ein Startermotor mittels eines Schwungrads an die Kurbelwelle 40 gekuppelt sein, um einen Startbetrieb des Motors 10 zu ermöglichen.
Die Verbrennungskammer 30 kann Ansaugluft mittels eines Ansaugdurchgangs 42 aus einem Saugrohr 44 aufnehmen und Verbrennungsgase mittels eines Ablassdurchgangs 48 ablassen. Das Saugrohr 44 und der Ablassdurchgang 48 können mittels eines jeweiligen Ansaugventils 52 und Ablassventils 54 selektiv mit der Verbrennungskammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 zwei oder mehr Ansaugventile und/oder zwei oder mehr Ablassventile enthalten.
In diesem Beispiel können das Ansaugventil 52 und das Ablassventil 54 durch Nockenbetätigung mittels jeweiliger Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jedes ein oder mehr Nocken enthalten und eines oder mehr von Nockenprofilverstellungs(CPS)-, variabler Nockenzeit(VCT)-, variabler Ventilzeit(VVT)- und/oder variabler Ventilhub(VVL)-Systemen nutzen, die zum Variieren des Ventilbetriebs durch die Steuerung 12 betrieben werden können. Die Position des Ansaugventils 52 und Ablassventils 54 kann jeweils durch Positionssensoren 55 und 57 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen kann das Ansaugventil 52 und/oder Ablassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Beispielsweise kann der Zylinder 30 alternativ ein Ansaugventil, das mittels elektrischer Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Ablassventil, das mittels Nockenbetätigung mit CPS- und/oder VCT-Systemen gesteuert wird, enthalten.
Ein Kraftstoffeinspritzer 66 ist direkt an die Verbrennungskammer 30 gekuppelt gezeigt, zum Einspritzen von Kraftstoff direkt dort hinein in Proportion zur Pulsbreite des FPW-Signals, das von der Steuerung 12 mittels eines elektronischen Treibers 68 empfangen wird. Auf diese Art und Weise versieht der Kraftstoffeinspritzer 66 die Verbrennungskammer 30 mit der so genannten Direkteinspritzung von Kraftstoff. Der Kraftstoffeinspritzer kann beispielsweise in der Seite der Verbrennungskammer oder in der Oberseite der Verbrennungskammer (wie gezeigt) angebracht sein. Dem Kraftstoffeinspritzer 66 kann Kraftstoff durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) mit einem Kraftstofftank, einer Kraftstoffpumpe und einer Kraftstoffzuführung zugeführt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 alternativ oder zusätzlich einen Kraftstoffeinspritzer enthalten, der im Saugrohr 44 in einer Konfiguration angeordnet ist, die so genannte Saugrohreinspritzung von Kraftstoff in die Ansaugöffnung vorsieht, welche der Brennkammer 30 vorgeschaltet ist.
Der Ansaugdurchgang 42 kann eine Drossel 62 mit einer Drosselklappe 64 enthalten. In diesem besonderen Beispiel kann die Position der Drosselklappe 64 durch die Steuerung 12 mittels eines Signals, das einem Elektromotor oder Aktuator zugeführt wird, der in der Drossel 62 enthalten ist, variiert werden; eine Konfiguration, die üblicherweise als elektronische Drosselsteuerung (ETC) bezeichnet wird. Auf diese Art und Weise kann die Drossel 62 zum Variieren der Ansaugluft betrieben werden, die der Verbrennungskammer 30 unter anderen Motorzylindern zugeführt wird. Die Position der Drosselklappe 64 kann der Steuerung 12 durch ein Drosselpositionssignal TP zugeführt werden. Der Ansaugdurchgang 42 kann einen Luftmassenstromsensor 120 und einen Rohrluftdrucksensor 122 zum Versehen der Steuerung 12 mit jeweiligen MAF- und MAP-Signalen enthalten.
Es ist ein Abgassensor 126 gezeigt, der einer Emissionssteuervorrichtung 70 vorgeschaltet an den Ablassdurchgang 48 gekuppelt ist. Der Sensor 126 kann jeglicher geeignete Sensor zum Vorsehen einer Anzeige eines Ablass-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses sein, wie etwa ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (Universal oder Wide-Range Exhaust Gas Oxygen), ein bistabiler Sauerstoffsensor oder EGO, ein HEGO (erhitzter EGO), ein NO_x-, HC- oder CO-Sensor. Die Emissionssteuervorrichtung 70 ist entlang des Ablassdurchgangs 48 dem Abgassensor 126 nachgeschaltet angeordnet gezeigt. Die Vorrichtung 70 kann ein Drei-Wege-Katalysator (TWC), NO_x-Erfassungs- oder verschiedene andere Abgassteuervorrichtungen oder Kombinationen davon sein. In einigen Ausführungsformen kann die Emissionssteuervorrichtung 70 während des Betriebs des Motors 10 durch Betreiben von mindestens einem Zylinder des Motors innerhalb eines bestimmten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses periodisch zurückgesetzt werden.
Ferner kann in den offenbarten Ausführungsformen ein Abgasrückführ-(EGR)System 140 einen gewünschten Abgasanteil vom Ablassdurchgang 48 zum Saugrohr 44 mittels eines EGR-Durchgangs 142 leiten. Die EGR-Menge, die dem Saugrohr 44 zugeführt wird, kann durch die Steuerung 12 mittels eins EGR-Ventils 144 variiert werden. Ferner kann ein EGR-Sensor 146 innerhalb des EGR-Durchgangs 142 angeordnet sein und eine Anzeige von einem oder mehr von Druck, Temperatur und Komponentenkonzentration des Abgases vorsehen. Unter manchen Bedingungen kann das EGR-System 140 zum Regulieren der Temperatur des Luft/Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Verbrennungskammer benutzt werden, wodurch ein Verfahren zum Steuern der Zündzeitgebung bei manchen Verbrennungsmodi vorgesehen ist. Ferner kann unter manchen Bedingungen ein Anteil von Verbrennungsgasen durch Steuern der Abgasventilzeitgebung, wie etwa durch Steuern eines variablen Ventilzeitgebungsmechanismus, in der Verbrennungskammer zurückgehalten oder erfasst werden.
Die Steuerung 12 ist in 1 als Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsports 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrationswerte, das in diesem bestimmten Beispiel als Festwertspeicher 106 (Read Only Memory, ROM) gezeigt ist, einen Direktzugriffsspeicher 108 (Random Access Memory, RAM), einen Funktionserhaltungsspeicher 110 (Keep Alive Memory, KAM) und einen Datenbus enthält. Die Steuerung 12 kann neben den vorher besprochenen Signalen verschiedene Signale von Sensoren, die an den Motor 10 gekuppelt sind, empfangen, darunter Messung von induziertem Luftmassenstrom (Mass Air Flow, MAF) vom Luftmassenstromsensor 120; Motorkühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature, ECT) von einem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekuppelt ist; Zündprofilaufnahmesignal (Profile Ignition Pickup, PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einer anderen Art), der an die Kurbelwelle 40 gekuppelt ist; Drosselposition (Throttle Position, TP) von einem Drosselpositionssensor; und Saugrohrabsolutdrucksignal MAP, vom Sensor 122. Ein Motordrehzahlsignal, RPM, kann durch die Steuerung 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Saugrohrdrucksignal MAP von einem Saugrohrdrucksensor kann zum Vorsehen einer Vakuumanzeige, oder Druckanzeige, im Saugrohr verwendet sein. Es ist zu beachten, dass verschiedene Kombinationen der obigen Sensoren benutzt sein können, wie etwa ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Bei stöchiometrischem Betrieb kann der MAP-Sensor eine Motordrehmomentanzeige liefern. Ferner kann dieser Sensor zusammen mit der erkannten Motordrehzahl eine Schätzung der Last (darunter Luft) vorsehen, die in den Zylinder induziert ist. In einem Beispiel kann der Sensor 118, der außerdem als Motordrehzahlsensor benutzt ist, eine vorgegebene Anzahl gleich beabstandeter Impulse pro Umdrehung der Kurbelwelle erzeugen.
Der Festwertspeicher 106 des Speichermediums kann mit maschinenlesbaren Daten programmiert sein, die nichttransitorische, durch den Prozessor 102 ausführbare Befehle zum Durchführen der unten beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die vorausgesehen, jedoch nicht im Besonderen aufgeführt sind, darstellen.
Wie oben beschrieben zeigt 1 nur einen Zylinder eines Mehrzylindermotors, und jeder Zylinder kann ebenso seinen eigenen Satz von Ansaug-/Ablassventilen, Kraftstoffeinspritzer, Zündkerze usw. enthalten.
2 zeigt eine schematische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Abgassensors, wie etwa eines UEGO-Sensors 200, der zum Messen einer Konzentration von Sauerstoff (O₂) in einem Abgasstrom konfiguriert ist. Der Sensor 200 kann beispielsweise als der Abgassensor 126 arbeiten, der oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist. Der Sensor 200 weist mehrere Schichten aus einem oder mehr Keramikmaterialien auf, die in einer gestapelten Konfiguration angeordnet sind. In der Ausführungsform von 2 sind fünf Keramikschichten als Schicht 201, 202, 203, 204 und 205 abgebildet. Diese Schichten enthalten eine oder mehr Schichten aus einem Festkörperelektrolyt, das imstande ist, ionischen Sauerstoff zu leiten. Beispiele geeigneter Festkörperelektrolyte enthalten u. a. zirkonoxidbasierte Materialien. Ferner kann in einigen Ausführungsformen, wie etwa jener, die in 2 gezeigt ist, ein Heizgerät 207 in thermischer Verbindung mit den Schichten angeordnet sein, um die ionische Leitfähigkeit der Schichten zu steigern. Obgleich der dargestellte UEGO-Sensor 200 aus fünf Keramikschichten ausgebildet ist, versteht es sich, dass der UEGO-Sensor andere geeignete Anzahlen von Keramikschichten enthalten kann.
Die Schicht 202 enthält ein Material oder Materialien, die einen Diffusionsweg 210 schaffen. Der Diffusionsweg 210 ist zum Einleiten von Abgasen mittels Diffusion in einen ersten Innenhohlraum 222 konfiguriert. Der Diffusionsweg 210 kann derart konfiguriert sein, dass er ermöglicht, dass Komponenten von Abgasen, darunter u. a. ein gewünschtes Analyt (z. B. O₂), in einer begrenzteren Rate in den Innenhohlraum 222 diffundieren als das Analyt durch ein Pumpelektrodenpaar 212 und 214 hinein- oder herausgepumpt werden kann. Auf diese Art und Weise kann ein stöchiometrischer O₂-Pegel im ersten Innenhohlraum 222 erzielt sein.
Der Sensor 200 enthält ferner einen zweiten Innenhohlraum 224 innerhalb der Schicht 204, der vom ersten Innenhohlraum 222 durch die Schicht 203 getrennt ist. Der zweite Innenhohlraum 224 ist dazu konfiguriert, einen konstanten Sauerstoffteildruck äquivalent zu einer stöchiometrischen Bedingung zu halten; beispielsweise ist ein Sauerstoffpegel, der im zweiten Innenhohlraum 224 vorhanden ist, gleich jenem, den das Abgas aufweisen würde, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis stöchiometrisch wäre. Die Sauerstoffkonzentration im zweiten Innenhohlraum 224 ist durch Pumpstrom I_cp konstant gehalten. Hier kann der zweite Innenhohlraum 224 als Bezugszelle bezeichnet werden.
Ein Paar Messelektroden 216 und 218 ist in Verbindung mit dem ersten Innenhohlraum 222 und der Bezugszelle 224 angeordnet. Das Messelektrodenpaar 216 und 218 erkennt einen Konzentrationsgradienten, der sich zwischen dem ersten Innenhohlraum 222 und der Bezugszelle 224 aufgrund einer Sauerstoffkonzentration im Abgas entwickeln kann, die höher oder niedriger als der stöchiometrische Pegel ist. Beispielsweise kann eine hohe Sauerstoffkonzentration durch ein mageres Abgasgemisch bewirkt sein, während eine niedrige Sauerstoffkonzentration durch ein fettes Gemisch bewirkt sein kann.
Das Paar Pumpelektroden 212 und 214 ist in Verbindung mit dem Innenhohlraum 222 angeordnet und zum elektrochemischen Pumpen einer ausgewählten Gaskomponente (z. B. O₂) aus dem Innenraum 222 durch die Schicht 201 und aus dem Sensor 200 heraus konfiguriert. Alternativ kann das Paar Pumpelektroden 212 und 214 zum elektrochemischen Pumpen eines ausgewählten Gases durch die Schicht 201 und in den Innenhohlraum 222 konfiguriert sein. Hier kann das Pumpelektrodenpaar 212 und 214 als O₂-Pumpzelle bezeichnet werden.
Die Elektroden 212, 214, 216 und 218 können aus verschiedenen geeigneten Materialien hergestellt sein. In einigen Ausführungsformen können die Elektroden 212, 214, 216 und 218 mindestens teilweise aus einem Material hergestellt sein, das den Zerfall von molekularem Sauerstoff katalysiert. Beispiele derartiger Materialien enthalten u. a. Elektroden, die Platin und/oder Gold enthalten. Der Prozess des elektrochemischen Pumpens des Sauerstoffs aus dem oder in den Innenhohlraum 222 beinhaltet das Zuführen eines elektrischen Stroms I_p über das Elektrodenpaar 212 und 214. Der Pumpstrom I_p, der der O₂-Pumpzelle zugeführt ist, pumpt Sauerstoff in den oder aus dem ersten Innenhohlraum 222, um einen stöchiometrischen Sauerstoffpegel in der Hohlraumpumpzelle zu erhalten. Der Pumpstrom I_p ist proportional zur Sauerstoffkonzentration im Abgas. Daher bewirkt ein mageres Gemisch, dass Sauerstoff aus dem Innenhohlraum 222 gepumpt wird, und ein fettes Gemisch bewirkt, dass Sauerstoff in den Innenhohlraum 222 gepumpt wird.
Ein Steuersystem (in 2 nicht gezeigt) erzeugt das Pumpspannungssignal V_p je nach der Intensität des Pumpstroms I_p, der zum Erhalten eines stöchiometrischen Pegels innerhalb des ersten Innenhohlraums 222 erforderlich ist.
Es ist zu beachten, dass der UEGO-Sensor, der hierin beschrieben ist, lediglich eine beispielhafte Ausführungsform eines UEGO-Sensors ist, und dass andere Ausführungsformen von UEGO-Sensoren zusätzliche und/oder alternative Merkmale und/oder Gestaltungen aufweisen können.
3, 4 und 6 zeigen Ablaufdiagramme, die Routinen für einen Abgassensor bzw. ein Motorsystem darstellen. Beispielsweise bestimmt die Routine, die in 3 gezeigt ist, ob der Sensor zum Messen von Abgassauerstoffkonzentration oder Umgebungsfeuchtigkeit auf Grundlage von Kraftstoffzufuhrbedingungen des Motors betrieben werden soll. Die Routine, die in 4 gezeigt ist, bestimmt die Umgebungsfeuchtigkeit auf Grundlage eines Abgassensors, wie etwa des Abgassensors 200, der oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben ist. 6 zeigt eine Routine zum Einstellen eines Motorbetriebsparameters auf Grundlage der Umgebungstemperatur, die mittels der Routine bestimmt ist, welche in 3 gezeigt ist.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Routine 300 zum Steuern eines Abgassensors, wie etwa des Abgassensors, der oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben ist und wie in 1 gezeigt angeordnet ist, auf Grundlage von Kraftstoffzufuhrbedingungen des Motors darstellt. Insbesondere bestimmt die Routine, ob das Motorsystem unter Bedingungen der Nichtzufuhr von Kraftstoff arbeitet, und stellt einen Messmodus des Sensors demgemäß ein. Beispielsweise wird der Sensor unter Bedingungen der Nichtzufuhr von Kraftstoff in einem Modus zum Bestimmen von Umgebungsfeuchtigkeit betrieben, und während Kraftstoffzufuhrbedingungen wird der Sensor in einem Modus zum Messen von Abgassauerstoffkonzentration zum Bestimmen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses betrieben.
Bei 302 von Routine 300 in 3 werden Motorbetriebsbedingungen bestimmt. Als nicht einschränkende Beispiele können die Motorbetriebsbedingungen tatsächliche/gewünschte EGR-Menge, Zündfunkenzeitgebung, Luft/Kraftstoff-Verhältnis usw. beinhalten.
Sobald die Betriebsbedingungen bestimmt sind, wird bei 304 von Routine 300 bestimmt, ob der Motor unter Bedingungen der Nichtzufuhr von Kraftstoff ist. Bedingungen der Nichtzufuhr von Kraftstoff beinhalten Motorbetriebsbedingungen, unter denen die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist, der Motor jedoch weiter dreht und mindestens ein Ansaugventil und ein Ablassventil arbeiten; daher strömt Luft durch einen oder mehr Zylinder, es wird jedoch kein Kraftstoff in die Zylinder eingespritzt. Unter Bedingungen der Nichtzufuhr von Kraftstoff wird keine Verbrennung ausgeführt und Umgebungsluft kann sich durch den Zylinder vom Ansaugdurchgang zum Ablassdurchgang bewegen. Auf diese Art und Weise kann ein Sensor, wie etwa ein Abgassauerstoffsensor, Umgebungsluft empfangen, an der Messungen, wie etwa Umgebungsluftfeuchtigkeitserkennung, durchgeführt werden können.
Bedingungen der Nichtzufuhr von Kraftstoff können beispielsweise Kraftstoffzufuhrunterbrechung bei Verlangsamung (DSFO) beinhalten. DFSO reagiert auf das Fahrerpedal (z. B. in Reaktion auf ein Abkippen des Fahrers, und wenn das Fahrzeug über einen Schwellenwertbetrag hinaus beschleunigt). DSFO-Bedingungen können wiederholt während eines Fahrzyklus auftreten, und es können daher zahlreiche Anzeigen der Umgebungsfeuchtigkeit über den Fahrzyklus hinweg erzeugt werden, wie etwa während jedes DFSO-Vorkommens. Von daher kann die Gesamteffizienz des Motors während Fahrzyklen beibehalten werden, in denen die Umgebungsfeuchtigkeit schwankt. Die Umgebungsfeuchtigkeit kann beispielsweise aufgrund einer Höhen- oder Temperaturänderung schwanken, oder wenn das Fahrzeug in Nebel oder Regen ein- oder austritt.
Wenn bestimmt ist, dass der Motor nicht unter Bedingungen der Nichtzufuhr von Kraftstoff arbeitet, beispielsweise Kraftstoff in einen oder mehr Zylinder des Motors eingespritzt wird, geht die Routine 300 zu 308 über. Bei 308 wird der Abgassensor als Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor betrieben. In diesem Betriebsmodus kann der Sensor beispielsweise als Lambdasensor betrieben werden. Als Lambdasensor kann die Ausgangsspannung bestimmen, ob das Luft/Kraftstoff-Verhältnis mager oder fett ist. Alternativ kann der Sensor als universeller Abgassauerstoffsensor (UEGO) arbeiten und ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis (beispielsweise ein Abweichungsgrad von einem stöchiometrischen Verhältnis) aus dem Pumpstrom der Pumpzelle des Sensors erzielt werden.
Bei 310 von Routine 300 wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis (AFR) in Reaktion auf den Abgassauerstoffsensor gesteuert. Daher kann ein gewünschtes AFR-Abgas auf Grundlage einer Rückmeldung vom Sensor während Bedingungen der Motorkraftstoffzufuhr beibehalten werden. Wenn beispielsweise ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis das stöchiometrische Verhältnis ist und der Sensor bestimmt, dass das Abgas mager ist (z. B. das Abgas Überschusssauerstoff aufweist und das AFR geringer als stöchiometrisch ist), kann während anschließendem Motorkraftstoffzufuhrbetrieb zusätzlicher Kraftstoff eingespritzt werden.
Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Motor unter Bedingungen der Nichtkraftstoffzufuhr ist, geht die Routine zu 306 über, und der Sensor wird zum Bestimmen der Umgebungsfeuchtigkeit betrieben. Die Umgebungsfeuchtigkeit kann auf Grundlage der Sensorausgabe bestimmt werden, wie unten unter Bezugnahme auf 4 detaillierter beschrieben. Beispielsweise kann eine Bezugsspannung des Sensors zwischen einer Minimalspannung, bei der Sauerstoff erkannt wird, und einer Spannung moduliert werden, bei der sich Wassermoleküle loslösen, sodass die Umgebungsfeuchtigkeit bestimmt werden kann. Es versteht sich, dass die Umgebungsfeuchtigkeit, wie bestimmt (unten unter Bezugnahme auf 4 beschrieben), die absolute Umgebungsfeuchtigkeit ist. Zusätzlich kann die relative Feuchtigkeit durch weiteres Einsetzen eines Temperaturerkennungsgeräts, wie etwa eines Temperatursensors, erhalten werden.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Routine 400 zum Bestimmen von Umgebungsfeuchtigkeit mittels eines Abgassensors darstellt, wie etwa beispielsweise den oben unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen und wie in 1 gezeigt angeordneten Sauerstoffsensor. Insbesondere bestimmt die Routine eine Dauer seit der Kraftstoffzufuhrunterbrechung und bestimmt eine Umgebungsfeuchtigkeit mittels des Abgassensors auf eine Art und Weise, die auf der Dauer seit der Kraftstoffzufuhrunterbrechung basiert. Beispielsweise wird, wenn die Dauer seit der Kraftstoffzufuhrunterbrechung unter einer Schwellendauer ist, eine Bezugsspannung des Sensors zwischen einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung moduliert, um die Umgebungsfeuchtigkeit zu bestimmen. Wenn die Dauer seit der Kraftstoffzufuhrunterbrechung über der Schwellendauer liegt, wird die Bezugsspannung nicht moduliert.
Bei 402 wird die Dauer seit der Kraftstoffzufuhrunterbrechung bestimmt. In einigen Beispielen kann die Dauer seit der Kraftstoffzufuhrunterbrechung eine Zeit seit der Kraftstoffzufuhrunterbrechung sein. In anderen Beispielen kann die Dauer seit der Kraftstoffzufuhrunterbrechung beispielsweise eine Anzahl von Motorzyklen seit der Kraftstoffzufuhrunterbrechung sein. Bei 404 wird bestimmt, ob die Dauer seit der Kraftstoffzufuhrunterbrechung über einer Schwellendauer liegt. Die Schwellendauer kann eine Zeitdauer sein, bis das Abgas im Wesentlichen frei von Kohlenwasserstoffen aus der Verbrennung im Motor ist. Beispielsweise können Restgase aus einem oder mehr vorherigen Verbrennungszyklen über mehrere Zyklen nach der Kraftstoffzufuhrunterbrechung im Abgas zurückbleiben, und das Gas, das aus der Kammer ausgestoßen wird, kann mehr als Umgebungsluft für eine Dauer nach dem Anhalten der Kraftstoffeinspritzung enthalten. Ferner kann die Periode, in der die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist, variieren. Beispielsweise kann ein Fahrzeugfahrer das Gaspedal freigeben und im Leerlauf zu einem Halt ausrollen, was zu einer langen DFSO-Periode führt. In einigen Situationen kann die Periode der Kraftstoffzufuhrunterbrechung (beispielsweise die Zeit von der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zum erneuten Beginnen der Kraftstoffzufuhr) nicht lange genug sein, damit die Umgebungsluft einen Gleichgewichtszustand in der Abgasanlage herstellt. Beispielsweise kann ein Fahrzeugfahrer kurz nach dem Freigeben des Gaspedals abkippen, wodurch bewirkt ist, dass DFSO bald nach dem Beginnen wieder anhält. In einer derartigen Situation geht die Routine 400 zu 406 über.
Wenn bestimmt wird, dass die Dauer unter der Schwellendauer liegt, geht die Routine zu 406 über, und der Sensor wird in einem ersten Modus betrieben, in dem die Bezugsspannung zwischen einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung moduliert wird. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die erste Spannung 450 mV und die zweite Spannung 950 mV betragen. Bei 450 mV kann der Pumpstrom beispielsweise eine Sauerstoffmenge im Abgas anzeigen. Bei 950 mV können sich Wassermoleküle lösen, sodass der Pumpstrom eine Sauerstoffmenge im Abgas plus eine Sauerstoffmenge aus den losgelösten Wassermolekülen anzeigt. Die erste Spannung kann beispielsweise eine Spannung sein, auf der eine Sauerstoffkonzentration im Abgas bestimmt werden kann, während die zweite Spannung eine Spannung sein kann, auf der sich Wassermoleküle loslösen. Auf diese Art und Weise kann eine Feuchtigkeit des Abgases auf Grundlage der Wasserkonzentration bestimmt werden.
In einem anderen Beispiel beträgt die erste Spannung 450 mV und die zweite Spannung 1080 mV. Auf 1080 mV können sich neben den Wassermolekülen Kohlendioxid(CO₂)-Moleküle loslösen. In einem derartigen Beispiel kann eine Alkoholmenge (z. B. Ethanol) im Kraftstoff auf Grundlage der Durchschnittsänderung des Pumpstroms, während die Spannung moduliert wird, bestimmt werden.
Unter weiterer Bezugnahme auf 4 wird bei 408 eine Änderung des Pumpstroms während der Modulation bestimmt. Beispielsweise wird die Differenz des Pumpstroms auf der ersten Bezugsspannung und des Pumpstroms auf der zweiten Bezugsspannung bestimmt. 5 zeigt ein Schaubild, das ein Beispiel einer modulierten Bezugsspannung 502 und entsprechenden Änderung des Pumpstroms 504 während Nichtkraftstoffzufuhrbedingungen, wie etwa DFSO, darstellt. In dem Beispiel, das in 5 dargestellt ist, beginnt DFSO zu einer Zeit t₁ und endet zu einer Zeit t₂. Wie gezeigt, wird die Bezugsspannung 502 zwischen einer ersten Spannung V₁ und einer zweiten Spannung V₂, die höher als die erste Spannung V₁ ist, moduliert. In Reaktion auf die Änderung der Bezugsspannung 502 ändert sich der Pumpstrom 504 ebenfalls. Daher kann eine Änderung des Pumpstroms (z. B. ein Deltapumpstrom) bestimmt werden. Der Deltapumpstrom kann über die Dauer der DFSO-Bedingung gemittelt werden, sodass eine Umgebungsfeuchtigkeit bestimmt werden kann.
Unter weiterer Bezugnahme auf 4 wird bei 410 der Routine 400 die Durchschnittsänderung des Pumpstroms bestimmt. Sobald die Durchschnittsänderung des Pumpstroms bestimmt ist, wird eine erste Anzeige der Umgebungsfeuchtigkeit aufgrund der Durchschnittsänderung des Pumpstroms bei 412 bestimmt. Durch Modulieren der Bezugsspannung und Bestimmen einer Durchschnittsänderung des Pumpstroms kann beispielsweise der Effekt eines sich ändernden Luft/Kraftstoff-Verhältnisses bei Beginn einer Kraftstoffzufuhrunterbrechungsdauer, wenn Restverbrennungsgase im Abgas vorhanden sein können, aufgehoben werden. Von daher kann eine Anzeige der Umgebungsfeuchtigkeit verhältnismäßig schnell nach dem Aussetzen der Kraftstoffeinspritzung erstellt werden, selbst wenn das Abgas nicht frei von Restverbrennungsgasen ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf 404 geht die Routine, wenn bestimmt ist, dass die Dauer seit der Kraftstoffzufuhrunterbrechung über der Schwellendauer liegt, zu 414 über, und der Sensor wird in einem zweiten Modus betrieben, in dem die Spannung auf eine Schwellenspannung erhöht wird, jedoch nicht moduliert wird. Die Schwellenspannung kann eine Spannung sein, auf der sich ein gewünschtes Molekül loslöst. Als Beispiel kann die Bezugsspannung auf 950 mV oder eine andere Spannung erhöht werden, auf der sich Wassermoleküle loslösen können. Bei 416 wird die Änderung des Pumpstroms aufgrund der erhöhten Bezugsspannung bestimmt. Bei 418 wird eine zweite Anzeige der Umgebungsfeuchtigkeit auf Grundlage der Änderung des Pumpstroms, der bei 416 bestimmt wird, bestimmt. Nach der Schwellendauer kann das Abgas frei von Restverbrennungsgasen sein. Von daher kann eine Anzeige der Umgebungsfeuchtigkeit ohne Modulieren der Bezugsspannung auf einer schnellen Rate erstellt werden. Wie oben detailliert beschrieben, kann ein Abgassensor in mindestens zwei Modi betrieben werden, in denen die Pumpspannung oder der Pumpstrom der Pumpzelle überwacht wird. Von daher kann der Sensor sowohl zum Bestimmen der absoluten Umgebungsfeuchtigkeit der Luft, die das Fahrzeug umgibt, als auch des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases eingesetzt werden. Anschließend an die Erkennung der Umgebungsfeuchtigkeit können mehrere Motorbetriebsparameter zur optimalen Motorleistung eingestellt werden, die unten detailliert erläutert werden. Diese Parameter beinhalten u. a. eine Abgasrückführungsmenge (EGR), Zündfunkenzeitgebung, Luft/Kraftstoff-Verhältnis, Kraftstoffeinspritzung und Ventilzeitgebung. In einer Ausführungsform wird einer dieser Parameter (z. B. EGR, Zündfunkenzeitgebung, Luft/Kraftstoff-Verhältnis, Kraftstoffeinspritzung, Ventilzeitgebung usw.) nicht während des Modulierens der Bezugsspannung eingestellt.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Routine 600 zum Einstellen von Motorbetriebsparametern auf Grundlage einer Umgebungsfeuchtigkeit darstellt, die durch einen Abgassensor erzeugt ist, wie etwa beispielsweise die Umgebungsfeuchtigkeit, die wie die unter Bezugnahme auf 4 beschriebene Umgebungsfeuchtigkeit erzeugt ist. Insbesondere bestimmt die Routine die Feuchtigkeit und stellt einen oder mehr Betriebsparameter auf Grundlage der Feuchtigkeit ein. Beispielsweise kann eine Zunahme der Wasserkonzentration der Luft, die das Fahrzeug umgibt, ein Ladungsgemisch verdünnen, das einer Verbrennungskammer des Motors zugeführt wird. Wenn ein oder mehr Betriebsparameter nicht in Reaktion auf die Zunahme der Feuchtigkeit eingestellt werden, können Motorleistung und Kraftstoffwirtschaftlichkeit abnehmen und Emissionen zunehmen; dadurch kann die Gesamteffizienz des Motors herabgesetzt sein.
Bei 602 werden Motorbetriebsbedingungen bestimmt. Die Motorbetriebsbedingungen können u. a. EGR, Zündfunkenzeitgebung und Luft/Kraftstoff-Verhältnis beinhalten, die durch Schwankungen der Wasserkonzentration in der Umgebungsluft beeinträchtigt sein können.
Sobald die Betriebsbedingungen bestimmt sind, geht die Routine zu 604 über, wo die Umgebungsfeuchtigkeit bestimmt wird. Die Umgebungsfeuchtigkeit kann auf Grundlage eines Abgassensors bestimmt werden, wie etwa des Abgassensors, der oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben ist. Beispielsweise kann die Umgebungsfeuchtigkeit auf Grundlage von 412 oder 418 der Routine 400 bestimmt werden, die unter Bezugnahme auf 4 beschrieben ist.
Sobald die Umgebungsfeuchtigkeit bestimmt ist, geht die Routine zu 606 über, wo ein oder mehr Betriebsparameter auf Grundlage der Umgebungsfeuchtigkeit eingestellt werden. Derartige Betriebsbedingungen können u. a. eine EGR-Menge, Zündfunkenzeitgebung und Luft/Kraftstoff-Verhältnis beinhalten. Wie oben beschrieben ist es bei Verbrennungsmotoren erwünscht, Motorbetriebsbedingungen, wie etwa Zündfunkenzeitgebung, zeitlich zu planen, um die Motorleistung zu optimieren. In einigen Ausführungsformen kann nur ein Parameter in Reaktion auf die Feuchtigkeit eingestellt werden. In anderen Ausführungsformen kann jegliche Kombination oder untergeordnete Kombination dieser Betriebsparameter in Reaktion auf die gemessenen Schwankungen der Umgebungsfeuchtigkeit eingestellt werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann eine EGR-Menge auf Grundlage der gemessenen Umgebungsfeuchtigkeit eingestellt werden. Beispielsweise kann unter einer Bedingung die Wasserkonzentration in der Luft, die das Fahrzeug umgibt, aufgrund einer Wetterbedingung wie etwa Nebel zugenommen haben; daher wird eine höhere Feuchtigkeit durch den Abgassensor während Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingungen erkannt. In Reaktion auf die erhöhte Feuchtigkeitsmessung kann während anschließendem Motorkraftstoffzufuhrbetrieb der EGR-Strom in mindestens eine Verbrennungskammer verringert sein. Infolgedessen kann eine Motoreffizienz aufrecht erhalten sein.
In Reaktion auf eine Schwankung der absoluten Umgebungsfeuchtigkeit kann der EGR-Strom in mindestens einer Verbrennungskammer erhöht oder herabgesetzt sein. Von daher kann der EGR-Strom in nur einer Verbrennungskammer, in einigen Verbrennungskammern oder in allen Verbrennungskammern erhöht oder herabgesetzt sein. Zudem kann die Größenordnung der Änderung des EGR-Stroms dieselbe für alle Zylinder sein, oder die Größenordnung der Änderung des EGR-Stroms kann aufgrund der spezifischen Betriebsbedingungen jedes Zylinders von Zylinder zu Zylinder variieren.
In einer anderen Ausführungsform kann in Reaktion auf die Umgebungsfeuchtigkeit Zündfunkenzeitgebung eingestellt werden. Unter mindestens einer Bedingung kann beispielsweise die Zündfunkenzeitgebung in einem oder mehr Zylindern während des anschließenden Motorkraftstoffzufuhrbetriebs in Reaktion auf eine höhere Feuchtigkeitsablesung vorgezogen werden. Die Zündfunkenzeitgebung kann beispielsweise derart eingestellt werden, dass Klopfen unter niedrigen Feuchtigkeitsbedingungen verringert ist (z. B. verzögert zu einer Spitzenmomentzeitgebung). Wenn eine Zunahme der Feuchtigkeit durch den Abgassensor erkannt ist, kann die Zündfunkenzeitgebung vorgezogen werden, um die Motorleistung zu erhalten und näher oder an einer Spitzenmomentzündfunkenzeitgebung zu arbeiten.
Zusätzlich kann die Zündfunkenzeitgebung in Reaktion auf eine Abnahme der Umgebungsfeuchtigkeit verzögert werden. Beispielsweise kann eine Abnahme der Umgebungsfeuchtigkeit von einer höheren Feuchtigkeit Klopfen bewirken. Wenn die Abnahme der Feuchtigkeit durch den Abgassensor während Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingungen, wie etwa DFSO, erkannt ist, kann die Zündfunkenzeitgebung während anschließenden Motorkraftstoffzufuhrbetriebs verzögert werden und Klopfen vermindert werden.
Es ist zu beachten, dass der Zündfunken in einem oder mehr Zylindern während anschließenden Motorkraftstoffzufuhrbetriebs vorgezogen oder verzögert werden kann. Ferner kann die Größenordnung der Änderung der Zündfunkenzeitgebung dieselbe für alle Zylinder sein, oder ein oder mehr Zylinder können variierende Größenordnungen des Zündfunkenvorziehens oder -verzögerns aufweisen.
In wiederum einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Reaktion auf die gemessene Umgebungsfeuchtigkeit während anschließendem Motorkraftstoffzufuhrbetrieb eingestellt werden. Beispielsweise kann ein Motor mit einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis arbeiten, das für niedrige Feuchtigkeit optimiert ist. Bei einer Zunahme der Feuchtigkeit kann das Gemisch verdünnt werden, was zu Motorfehlzündungen führt. Wenn die Zunahme der Feuchtigkeit jedoch durch den Abgassensor während Nichtkraftstoffzufuhrbedingungen erkannt wird, kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis derart eingestellt werden, dass der Motor mit einem weniger mageren, mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis während des anschließenden Kraftstoffzufuhrbetriebs arbeitet. Gleicherweise kann ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf ein magereres, mageres Luft/Kraftstoff-Verhältnis während anschließendem Motorkraftstoffzufuhrbetrieb in Reaktion auf eine gemessene Abnahme der Umgebungsfeuchtigkeit eingestellt werden. Auf diese Art und Weise können Bedingungen wie etwa Motorfehlzündung aufgrund von Feuchtigkeitsschwankungen abgeschwächt sein.
In einigen Beispielen kann ein Motor mit einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnis oder einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis arbeiten. Von daher kann ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis unabhängig von Umgebungsfeuchtigkeit sein, und gemessene Schwankungen der Feuchtigkeit können nicht zu einer Einstellung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses führen.
Auf diese Art und Weise können Motorbetriebsparameter in Reaktion auf eine Umgebungsfeuchtigkeit eingestellt werden, die durch einen Abgassensor erzeugt ist, welcher an eine Motorabgasanlage gekuppelt ist. Da DFSO öfter während eines Fahrzyklus auftreten kann, kann eine Umgebungsfeuchtigkeitsmessung mehrmals über den Fahrzyklus hinweg erstellt werden, und ein oder mehr Motorbetriebsparameter können dementsprechend eingestellt werden, was zu einer optimierten Motorgesamtleistung trotz Schwankungen der Umgebungsfeuchtigkeit führt. Zudem können die Motorbetriebsparameter in Reaktion auf die Umgebungsfeuchtigkeit ungeachtet einer Dauer der Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingungen eingestellt werden, da eine Anzeige der Umgebungsfeuchtigkeit in einem kurzen Zeitraum durch Modulieren der Bezugsspannung erstellt werden kann, selbst wenn das Abgas nicht von Restverbrennungsgasen frei ist.
Es ist zu beachten, dass die beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen, die hierin enthalten sind, mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen Anwendung finden können. Die spezifischen, hierin beschrieben Routinen können ein oder mehr einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Von daher können verschiedene dargestellte Vorgänge, Betriebsweisen oder Funktionen in der dargestellten Sequenz oder parallel ausgeführt oder in manchen Fällen ausgelassen werden. Gleicherweise ist die Reihenfolge des Verarbeitens zum Erzielen der Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen, beispielhaften Ausführungsformen nicht notwendigerweise erforderlich, jedoch zur Erleichterung der Darstellung und Beschreibung vorgesehen. Ein oder mehr der dargestellten Vorgänge oder Funktionen können abhängig von der bestimmten angewendeten Strategie wiederholt werden. Ferner können die beschriebenen Vorgänge grafisch Kode darstellen, der in das maschinenlesbare Speichermedium im Motorsteuersystem programmiert werden soll.
Man wird erkennen, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen von beispielhafter Beschaffenheit sind, und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne zu betrachten sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die obige Technologie auf V-6, 1-4, 1-6, V-12, Boxermotoren und andere Motorarten Anwendung finden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und untergeordneten Kombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart sind.
Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und untergeordnete Kombinationen, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden, besonders hervor. Diese Ansprüche können sich auf „ein Element” oder „ein erstes” Element oder Äquivalente davon beziehen. Derartige Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Eingliederung von einem oder mehr derartiger Elemente beinhalten, wobei zwei oder mehr derartiger Elemente weder erfordert noch ausgeschlossen werden. Andere Kombinationen oder untergeordnete Kombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden.
Derartige Ansprüche, ob breiter gefasst, enger gefasst, gleich oder abweichend vom Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche werden ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet betrachtet.

Claims

Verfahren für ein Motorsystem, aufweisend: während Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingungen, unter denen mindestens ein Ansaugventil und ein Ablassventil arbeiten: Modulieren einer Bezugsspannung eines Abgassensors; Erstellen einer Umgebungsfeuchtigkeitsanzeige auf Grundlage einer entsprechenden Änderung des Pumpstroms des Sensors; und während anschließenden Motorkraftstoffzufuhrbedingungen, Einstellen eines Motorbetriebsparameters auf Grundlage der Umgebungsfeuchtigkeitsanzeige.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Sensor ein Abgassauerstoffsensor ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Modulieren der Bezugsspannung das Schalten der Bezugsspannung zwischen einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste Spannung 450 mV beträgt und die zweite Spannung 950 mV beträgt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Erstellen der Umgebungsfeuchtigkeitsanzeige das Mitteln einer Änderung eines Pumpstroms für jede Modulation zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingungen Kraftstoffzufuhrunterbrechung bei Verlangsamung beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Motorbetriebsparameter eine Abgasrückführungsmenge beinhaltet und, unter mindestens einer Bedingung, das Einstellen der Abgasrückführungsmenge das Verringern der Abgasrückführungsmenge in Reaktion auf eine Umgebungsfeuchtigkeitsanzeige beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend, nach einer Schwellendauer der Nichtkraftstoffzufuhrbedingungen, das Erstellen einer zweiten Umgebungsfeuchtigkeitsanzeige auf Grundlage des Sensors ohne Modulieren der Bezugsspannung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Motorbetriebsparameter ein Motorverbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, und das Einstellen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses das Beibehalten eines gewünschten Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf Grundlage des Sensors beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Umgebungsfeuchtigkeit eine absolute Umgebungsfeuchtigkeit ist.
Verfahren für einen Abgassensor, der in einen Abgasdurchgang eines Motors gekuppelt ist, aufweisend: während Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingungen, unter denen mindestens ein Ansaugventil und ein Ablassventil arbeiten: Modulieren einer Bezugsspannung zwischen einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung; Erstellen einer Änderung des Pumpstroms für jede Modulation; Mitteln der Änderung des Pumpstroms während der Nichtkraftstoffzufuhrbedingungen; und Erstellen einer ersten Umgebungsfeuchtigkeitsanzeige auf Grundlage des Durchschnitts der Änderung des Pumpstroms; nach einer Schwellendauer, Erstellen einer zweiten Umgebungsfeuchtigkeitsanzeige auf Grundlage des Sensors durch Erhöhen der Bezugsspannung auf eine Schwellenspannung; und während anschließender Motorkraftstoffzufuhrbedingungen, Einstellen von einem oder mehr Motorbetriebsparametern auf Grundlage der Umgebungsfeuchtigkeit.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die erste Spannung 450 mV beträgt und die zweite Spannung 950 mV beträgt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Schwellenspannung eine Spannung ist, auf der sich Wassermoleküle loslösen können.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Sensor ein Abgassauerstoffsensor ist, und wobei die Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingungen Kraftstoffzufuhrunterbrechung bei Verlangsamung beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der eine oder die mehreren Motorbetriebsparameter eine Abgasrückführungsmenge, Zündfunkenzeitgebung und Motor-Luft/Kraftstoff-Verhältnis beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Einstellen der Abgasrückführungsmenge das Erhöhen der Abgasrückführungsmenge in Reaktion auf eine Anzeige von niedrigerer Feuchtigkeit beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Einstellen der Zündfunkenzeitgebung das Vorziehen der Zündfunkenzeitgebung in Reaktion auf eine Anzeige von höherer Feuchtigkeit beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Einstellen des Motor-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses das Erhöhen eines mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in Reaktion auf eine Anzeige von höherer Feuchtigkeit beinhaltet.
System, aufweisend: einen Motor mit einer Abgasanlage; einen Abgassauerstoffsensor, der in der Abgasanlage angeordnet ist; ein Steuersystem in Verbindung mit dem Sensor, wobei das Steuersystem nichttransitorische Befehle beinhaltet, zum: während einer Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingung und vor einer Schwellendauer, Modulieren einer Bezugsspannung des Sensors zwischen einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung und Erstellen einer ersten Umgebungsfeuchtigkeitsanzeige auf Grundlage einer Änderung des Pumpstroms in Reaktion auf die Modulation der Bezugsspannung; während der Motorkraftstoffnichtzufuhrbedingung und nach einer Schwellendauer, Erhöhen der Bezugsspannung auf die zweite Spannung und Erstellen einer zweiten Umgebungsfeuchtigkeitsanzeige auf Grundlage einer Änderung des Pumpstroms in Reaktion auf die Änderung der Bezugsspannung; und, während anschließender Motorkraftstoffzufuhrbedingungen, Einstellen von einem oder mehr Motorbetriebsparametern auf Grundlage der Umgebungsfeuchtigkeit.
System nach Anspruch 19, wobei die Motorbetriebsparameter Abgasrückführungsmenge, Motor-Luft/Kraftstoff-Verhältnis und Zündfunkenzeitgebung beinhalten.