DE102014216000A1 - Verfahren zum Abschätzen der Ladeluftkühler-Kondensationsspeicherung und /oder -freisetzung mit zwei Ansaug-Sauerstoffsensoren - Google Patents

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Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Abschätzen der Wasserspeicherung in einem Ladeluftkühler (LLK) bereitgestellt. Bei einem Beispiel kann der Motorbetrieb eingestellt werden als Reaktion auf Wasserspeicherungsparameter an dem Ladeluftkühler LLK, wobei die Wasserspeicherungsparameter auf einer Ausgabe eines ersten Sauerstoffsensors, der stromabwärts von dem LLK angeordnet ist, und eines zweiten Sauerstoffsensors, der stromaufwärts von dem LLK angeordnet ist, beruhen. Ferner kann der Betrieb des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors unter bestimmten Motor-Betriebsbedingungen diagnostiziert werden, wobei sich kein Kondensat in dem LLK bildet.

Description

  • Turboaufgeladene und aufgeladene Motoren können dafür konfiguriert sein, Umgebungsluft, die in den Motor eintritt, zu verdichten, um die Leistung zu steigern. Die Verdichtung der Luft kann eine Zunahme der Lufttemperatur verursachen, folglich kann ein Zwischenkühler oder Ladeluftkühler (LLK) benutzt werden, um die erwärmte Luft zu kühlen, wodurch deren Dichte gesteigert und die mögliche Leistung des Motors weiter gesteigert werden. In dem LLK kann sich Kondensat bilden, wenn die Umgebungslufttemperatur abnimmt, oder unter feuchten oder regnerischen Wetterbedingungen, wobei die Ansaugluft unter den Wassertaupunkt gekühlt wird. Das Kondensat kann sich am Unterteil des LLK oder in den inneren Durchgängen und den Kühlungsturbulenzgeneratoren sammeln. Unter bestimmten Luftströmungsbedingungen kann Kondensat aus dem LLK austreten und als Wassertröpfchen in einen Ansaugkrümmer des Motors eintreten. Falls durch den Motor zu viel Kondensat aufgenommen wird, können Motorfehlzündung und/oder Verbrennungsinstabilität auftreten.
  • Andere Versuche, einer Motorfehlzündung auf Grund von Kondensataufnahme zu begegnen, schließen die Vermeidung einer Kondensatansammlung ein. Bei einem Beispiel kann der Kühlungswirkungsgrad des LLK vermindert werden, um die Kondensatbildung zu verringern. Die vorliegenden Erfinder haben jedoch potenzielle Probleme bei solchen Verfahren erkannt. Im Einzelnen kann sich, während einige Verfahren die Kondensatbildung in dem LLK verringern oder verlangsamen können, doch mit der Zeit Kondensat ansammeln. Falls diese Ansammlung nicht angehalten werden kann, kann die Aufnahme des Kondensats während einer Beschleunigung Motorfehlzündung verursachen. Außerdem können bei einem anderen Beispiel Motorstellglieder so eingestellt werden, dass die Verbrennungsstabilität während einer Kondensataufnahme gesteigert wird. Bei einem Beispiel kann die Kondensataufnahme auf einer Luftmassendurchflussgeschwindigkeit und einer Kondensatmenge in dem LLK beruhen; jedoch können diese Parameter die Wassermenge in der aus dem LLK austretenden und in den Ansaugkrümmer eintretenden Ladeluft nicht genau wiedergeben. Im Ergebnis können doch Motorfehlzündung und/oder Verbrennungsinstabilität auftreten.
  • Bei einem Beispiel kann den oben beschriebenen Problemen begegnet werden durch ein Verfahren zum Einstellen des Motorbetriebs und Erzeugen einer Diagnose als Reaktion auf Wasserspeicherungsparameter an einem Ladeluftkühler (LLK), wobei die Wasserspeicherungsparameter auf einer Ausgabe eines ersten Sauerstoffsensors, der stromabwärts von dem Ladeluftkühler angeordnet ist, und einer Ausgabe eines zweiten Sauerstoffsensors, der stromaufwärts von dem Ladeluftkühler angeordnet ist, beruhen. Im Einzelnen kann der erste Sauerstoffsensor an einem Auslass des LLK angeordnet sein, und der zweite Sauerstoffsensor kann an einem Einlass des LLK angeordnet sein. Die Sauerstoffsensoren können moduliert werden zwischen einem Modus mit veränderlicher Spannung und einem Grundmodus bei einer Rate, die auf dem Abgasrückführungs-(AGR-)durchfluss beruht. Falls der AGR-Durchfluss zum Beispiel größer ist als ein Schwellenwert, können die Sauerstoffsensoren für eine kürzere Zeitdauer in dem Modus mit veränderlicher Spannung arbeiten (z.B. häufiger modulieren), um den Sauerstoffgehalt der Ladeluft an dem Einlass und dem Auslass des LLK zu messen. Ein Motorsteuergerät kann die Ausgaben des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors dazu verwenden, Wasserspeicherungsparameter an dem LLK zu bestimmen. Bei einem Beispiel können die Wasserspeicherungsparameter eines oder mehrere von einer Wasserfreigabemenge aus dem LLK, einer Wasserfreigabegeschwindigkeit aus dem LLK, einer Wasserspeicherungsmenge in dem LLK und einer Wasserspeicherungsgeschwindigkeit in dem LLK einschließen. Das Motorsteuergerät kann danach den Motorbetrieb einstellen, um als Reaktion auf die bestimmten Wasserspeicherungsparameter die Verbrennungsstabilität zu steigern, die Kondensatbildung in dem LLK zu vermindern und/oder Kondensat aus dem LLK zu entleeren. Im Ergebnis können Motorfehlzündung und Verbrennungsinstabilität auf Grund von Wasseraufnahme vermindert werden.
  • Bei einem anderen Beispiel kann eine Funktionsminderung des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors auf der Grundlage von Motor-Betriebsbedingungen angezeigt werden. Im Einzelnen kann das Steuergerät, während des Motorbetriebs, wenn sich weniger Kondensat als ein Schwellenwert in dem LLK bildet und weniger Kondensat als ein Schwellenwert aus dem LLK austritt, eine Funktionsminderung des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors auf der Grundlage von Ausgaben des ersten und des zweiten Sauerstoffsensors im Verhältnis zueinander anzeigen. Ein Motorbetrieb, wobei weniger Kondensat als ein Schwellenwert (z.B. kein Kondensat) sich in dem LLK bildet und denselben verlässt, kann identifiziert werden auf der Grundlage von alternativen Kondensatmodellen und/oder Motor-Betriebsbedingungen. Während dieses Motorbetriebs kann das Steuergerät, wenn sich die Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors nicht innerhalb eines Schwellenwertes der Ausgabe des zweiten Sauerstoffsensors befindet, eine Funktionsminderung eines oder mehrerer von dem ersten Sauerstoffsensor und dem zweiten Sauerstoffsensor anzeigen. Auf diese Weise kann die Funktion der Sauerstoffsensoren diagnostiziert werden, wodurch die Genauigkeit der Abschätzung der Wasserspeicherungsparameter gesteigert wird.
  • Es sollte sich verstehen, dass die Kurzdarstellung oben bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie ist nicht dafür bestimmt, Schlüssel- oder Wesensmerkmale des beanspruchten Gegenstandes zu identifizieren, dessen Rahmen eindeutig durch die Ansprüche, die der ausführlichen Beschreibung folgen, definiert wird. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen begrenzt, die beliebige oben oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angegebene Nachteile lösen.
  • 1 ist eine schematische Abbildung eines beispielhaften Motorsystems, das einen Ladeluftkühler einschließt.
  • 2 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Sauerstoffsensors, um die Wasserspeicherung an einem Ladeluftkühler zu bestimmen.
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben von Sauerstoffsensoren, um die Wasserspeicherung an einem Ladeluftkühler zu bestimmen.
  • 4 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen des Motorbetriebs auf der Grundlage der Wasserspeicherung an einem Ladeluftkühler.
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Anzeigen einer Funktionsminderung eines ersten Sauerstoffsensors, der an einem Auslass eines LLK angeordnet ist, und eines zweiten Sauerstoffsensors, der an einem Einlass des LLK angeordnet ist, auf der Grundlage von Motor-Betriebsbedingungen.
  • 6 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Ableiten eines Kondensatniveaus an dem Ladeluftkühler illustriert.
  • 7A bis B zeigen eine graphische Darstellung, die beispielhafte Einstellungen bei dem Motorbetrieb auf der Grundlage der Wasserspeicherung an einem Ladeluftkühler illustrieren.
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Abschätzen der Wasserspeicherung in einem Ladeluftkühler (LLK) in einem Motorsystem, wie beispielsweise dem System von 1. Ein erster Sauerstoffsensor kann an einem Auslass des LLK angeordnet sein. Bei einem Beispiel kann der Sauerstoffsensor ein Ansaugsauerstoffsensor sein, der zwischen einem Modus mit veränderlicher Spannung (variable voltage – VVs) und einem Grundmodus arbeiten kann. Ein Verfahren zum Betreiben des ersten Sauerstoffsensors zum Bestimmen der Wasserspeicherung an dem LLK wird in 2 gezeigt. Im Einzelnen kann eine Wasserfreisetzungsmenge oder eine Wassermenge in der Ladeluft an dem LLK-Auslass mit dem ersten Sauerstoffsensor bestimmt werden. Bei einigen Beispielen kann ein zweiter Sauerstoffsensor an einem Einlass des LLK angeordnet sein. 3 zeigt ein Verfahren zum Betreiben des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors zum Bestimmen von Wasserspeicherungsparametern an dem LLK. Die Wasserspeicherungsparameter können eine Wasserspeicherungsgeschwindigkeit, eine Wasserfreigabegeschwindigkeit, eine Wasserspeicherungsmenge (z.B. eine Menge an Wasser oder Kondensat innerhalb des LLK) und/oder eine Wasserfreigabemenge einschließen. Ein Motorsteuergerät kann danach, wie bei 4 gezeigt, den Motorbetrieb auf der Grundlage der Wasserspeicherungsparameter einstellen. Das Einstellen des Motorbetriebs kann das Einstellen von Motorstellgliedern, um einen Kühlungswirkungsgrad des LLK zu vermindern, Kondensat aus dem LLK zu spülen und/oder die Verbrennungsstabilität während der Aufnahme von Wasser durch den Motor zu steigern, einschließen. Zusätzlich kann das Steuergerät, wie bei 5 bis 6 gezeigt, die Sauerstoffsensorfunktion durch das Vergleichen der Messungen und/oder Ausgaben des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors unter bestimmten Motor-Betriebsbedingungen diagnostizieren. Zum Beispiel kann das Steuergerät unter Motor-Betriebsbedingungen, wobei kein Unterschied bei der Sauerstoffkonzentration zwischen der Ladeluft, die in den LLK eintritt und aus demselben austritt, zu erwarten ist, die Sauerstoffsensor-Messwerte vergleichen. Falls der Unterschied bei den Sensorausgaben größer ist als ein Schwellenwert, kann einer oder können mehrere der Sensoren funktionsgemindert sein. Auf diese Weise kann das Anordnen eines ersten Sauerstoffsensors an dem Auslass des LLK und/oder eines zweiten Sauerstoffsensors an dem Einlass des LLK die Bestimmung von Kondensatspeicherungsparametern des LLK ermöglichen. Danach können Motorstellgliedereinstellungen auf der Grundlage dieser bestimmten Kondensatspeicherungsparameter die Kondensatbildung in dem LLK vermindern, die Verbrennungsstabilität während der Kondensatspülung aus dem LLK steigern und/oder die Wasserspeicherung innerhalb des LLK vermindern.
  • 1 ist eine schematische Abbildung, die einen beispielhaften Motor 10 zeigt, der in einem Antriebssystem eines Automobils eingeschlossen sein kann. Der Motor 10 wird mit vier Zylindern oder Verbrennungskammern 30 gezeigt. Jedoch können andere Anzahlen von Zylindern nach der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. Der Motor 10 kann wenigstens teilweise durch ein Steuerungssystem, das ein Steuergerät 12 einschließt, und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 132 über ein Eingabegerät 130 gesteuert werden. Bei diesem Beispiel schließt das Eingabegerät 130 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP ein. Jede Verbrennungskammer (z.B. ein Zylinder) 30 des Motors 10 kann Verbrennungskammerwände mit einem darin angeordneten Kolben (nicht gezeigt) einschließen. Die Kolben können an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, so dass die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein dazwischengeschaltetes Getriebesystem 150 an wenigstens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlassermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 10 zu ermöglichen. Die Kurbelwelle 40 kann ebenfalls dazu verwendet werden, eine Lichtmaschine (in 1 nicht gezeigt) anzutreiben.
  • Ein Motorabtriebsdrehmoment kann zu einem Drehmomentwandler (nicht gezeigt) übertragen werden, um das automatische Getriebesystem 150 anzutreiben. Ferner können eine oder mehrere Kupplungen, einschließlich einer vorderen Kupplung 154, eingerückt werden, um das Automobil anzutreiben. Bei einem Beispiel kann der Drehmomentwandler als ein Bestandteil des Getriebesystems 150 bezeichnet werden. Ferner kann das Getriebesystem 150 mehrere Gangkupplungen 152 einschließen, die nach Bedarf in Eingriff gebracht werden können, um mehrere feststehende Getriebeübersetzungsverhältnisse zu aktivieren. Im Einzelnen kann durch das Einstellen des Eingriffs der mehreren Gangkupplungen 152 das Getriebe zwischen einem höheren Gang (das heißt, einem Gang mit einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis) und einem niedrigeren Gang (das heißt, einem Gang mit einem höheren Übersetzungsverhältnis) geschaltet werden. Daher ermöglicht der Übersetzungsverhältnisunterschied eine niedrigere Drehmomentvervielfachung über das Getriebe, wenn es sich in dem höheren Gang befindet, während er eine höhere Drehmomentvervielfachung über das Getriebe ermöglicht, wenn es sich in dem niedrigeren Gang befindet. Das Fahrzeug kann vier verfügbare Gänge haben, wobei der Getriebegang vier (der vierte Gang des Getriebes) der höchste verfügbare Gang ist und der Getriebegang eins (der erste Gang des Getriebes) der niedrigste verfügbare Gang ist. Bei anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeug mehr oder weniger als vier verfügbare Gänge haben. Wie hierin dargelegt, kann ein Steuergerät den Getriebegang verändern (z.B. den Getriebegang heraufschalten oder herunterschalten), um ein Maß des Drehmoments, das über das Getriebe und den Drehmomentwandler zu Fahrzeugrädern 156 befördert wird (das heißt, ein Motorwelle-Abtriebsdrehmoment), einzustellen.
  • Wenn das Getriebe zu einem niedrigeren Gang schaltet, nimmt die Motordrehzahl (Ne oder U/min) zu, was den Motor-Luftdurchfluss steigert. Ein durch den sich drehenden Motor erzeugter Ansaugkrümmer-Unterdruck kann bei der höheren Umdrehungszahl gesteigert sein. Bei einigen Beispielen kann, wie weiter unten erörtert, das Herunterschalten verwendet werden, um den Motor-Luftdurchfluss zu steigern und in dem Ladeluftkühler (LLK) 80 angesammeltes Kondensat auszuspülen.
  • Die Verbrennungskammern 30 können über einen Ansaugdurchgang Ansaugluft aus dem Ansaugkrümmer 44 aufnehmen und können Abgase über einen Abgaskrümmer 46 zu einem Abgasdurchgang 48 abgeben. Der Ansaugkrümmer 44 und der Abgaskrümmer 46 können über jeweilige Einlassventile beziehungsweise Auslassventile (nicht gezeigt) selektiv mit der Verbrennungskammer 30 in Verbindung stehen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Verbrennungskammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile einschließen.
  • Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen 50 werden unmittelbar an die Verbrennungskammer 30 angeschlossen gezeigt, um Kraftstoff direkt in dieselbe einzuspritzen, in Proportion zu der Impulsbreite eines von dem Steuergerät 12 empfangenen Signals FPW. Auf diese Weise gewährleistet die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 50 das, was als Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Verbrennungskammer 30 bekannt ist; es wird jedoch zu erkennen sein, dass eine Saugrohreinspritzung ebenfalls möglich ist. Der Kraftstoff kann der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 50 durch eine Kraftstoffanlage (nicht gezeigt) zugeführt werden, die einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoffleiste einschließt.
  • In einem Vorgang, der als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündungsmittel, wie beispielsweise eine Zündkerze 52, gezündet, was zu einer Verbrennung führt. Die Funkenzündungseinstellung kann derart gesteuert werden, dass der Funke vor (vorgezogen) oder nach (verzögert) dem vom Hersteller spezifizierten Zeitpunkt auftritt. Zum Beispiel kann der Zündzeitpunkt gegenüber einer Einstellung für maximales Bruchmoment (MBT) verzögert, um Motorklopfen zu kontrollieren, oder unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit vorgezogen werden. Insbesondere kann MBT vorgezogen werden, um die niedrige Brenngeschwindigkeit zu berücksichtigen. Bei einem Beispiel kann der Funke während eines Gasgebens verzögert werden. Bei einer alternativen Ausführungsform kann Verdichtungszündung verwendet werden, um den eingespritzten Kraftstoff zu zünden.
  • Der Ansaugkrümmer 44 kann Ansaugluft aus einem Ansaugdurchgang 42 aufnehmen, Der Ansaugdurchgang 42 schließt eine Drossel 21 ein, die eine Drosselplatte 22 hat, um den Luftdurchfluss zu dem Ansaugkrümmer 44 zu regulieren. Bei diesem besonderen Beispiel kann die Position (TP) der Drosselplatte 22 durch das Steuergerät 12 verändert werden, um eine elektronische Drosselregelung (ETC) zu ermöglichen. Auf diese Weise kann die Drossel 21 betätigt werden, um die den Verbrennungskammern 30 zugeführte Ansaugluft zu verändern. Zum Beispiel kann das Steuergerät 12 die Drosselplatte 22 einstellen, um eine Öffnung der Drossel 21 zu steigern. Das Steigern der Öffnung der Drossel 21 kann die dem Ansaugkrümmer 44 zugeführte Menge an Luft steigern. Bei einem alternativen Beispiel kann die Öffnung der Drossel 21 vermindert oder vollständig geschlossen werden, um den Luftdurchfluss zu dem Ansaugkrümmer 44 abzuschalten. Bei einigen Ausführungsformen können zusätzliche Drosseln in dem Ansaugdurchgang 42 vorhanden sein, wie beispielsweise eine Drossel stromaufwärts von dem Verdichter 60 (nicht gezeigt).
  • Ferner kann bei den offenbarten Ausführungsformen eine Abgasrückführungs-(AGR-)Anlage einen gewünschten Teil des Abgases über einen AGR-Durchgang, wie beispielsweise einen Hochdruck-AGR-Durchgang 140, von dem Abgasdurchgang 48 zu dem Ansaugdurchgang 42 leiten. Die Menge an AGR, die dem Ansaugdurchgang 42 zugeführt wird, kann über ein AGR-Ventil, wie beispielsweise ein Hochdruck-AGR-Ventil 142, durch das Steuergerät 12 verändert werden. Unter einigen Bedingungen kann die AGR-Anlage dazu verwendet werden, die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Verbrennungskammer zu regulieren. 1 zeigt eine Hochdruck-AGR-Anlage, wobei die AGR durch den AGR-Durchgang 140 von stromaufwärts von einer Turbine eines Turboladers nach stromabwärts von einem Verdichter eines Turboladers geleitet wird. 1 zeigt ebenfalls eine Niederdruck-AGR-Anlage, wobei die AGR durch einen Niederdruck-AGR-Durchgang 157 von stromabwärts von einer Turbine eines Turboladers nach stromaufwärts von einem Verdichter eines Turboladers geleitet wird. Ein Niederdruck-AGR-Ventil 155 kann die Menge an AGR, die dem Ansaugdurchgang 42 zugeführt wird, regeln. Bei einigen Ausführungsformen kann der Motor, wie in 1 gezeigt, sowohl eine Hochdruck-AGR-Anlage als auch eine Niederdruck-AGR-Anlage einschließen. Bei anderen Ausführungsformen kann der Motor entweder eine Niederdruck-AGR-Anlage oder eine Hochdruck-AGR-Anlage einschließen. Wenn sie betriebsfähig ist, kann die AGR-Anlage die Bildung von Kondensat aus der verdichteten Luft induzieren, insbesondere, wenn die verdichtete Luft durch den Ladeluftkühler gekühlt wird, wie unten ausführlicher beschrieben.
  • Der Motor 10 kann ferner eine Verdichtungseinrichtung, wie beispielsweise einen Turbolader oder einen Lader, einschließen, die wenigstens einen Verdichter 60 einschließt, der entlang des Ansaugdurchgangs 42 angeordnet ist. Für einen Turbolader kann der Verdichter 60 wenigstens teilweise, zum Beispiel über eine Welle oder eine andere Kupplungsanordnung, durch eine Turbine 62 angetrieben werden. Die Turbine 62 kann entlang des Abgasdurchgangs 48 angeordnet sein. Es können verschiedene Anordnungen bereitgestellt werden, um den Verdichter anzutreiben. Für einen Turbolader kann der Verdichter 60 wenigstens teilweise durch den Motor und/oder eine Elektromaschine angetrieben werden und mag keine Turbine einschließen. Folglich kann das über einen Turbolader oder Lader für einen oder mehrere Zylinder des Motors bereitgestellte Maß an Verdichtung durch das Steuergerät 12 verändert werden.
  • Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform kann der Verdichter 60 hauptsächlich durch die Turbine 62 angetrieben werden. Die Turbine 62 kann durch Abgase angetrieben werden, die durch den Abgasdurchgang 48 strömen. Folglich kann die Antriebsbewegung der Turbine 62 den Verdichter 60 antreiben. Daher kann die Drehzahl des Verdichters 60 auf der Drehzahl der Turbine 62 beruhen. Wenn die Drehzahl des Verdichters 60 zunimmt, kann durch den Ansaugdurchgang 42 mehr Aufladung für den Ansaugkrümmer 44 bereitgestellt werden.
  • Ferner kann der Abgasdurchgang 48 ein Ladedruckregelventil 26 zum Umleiten von Abgas weg von der Turbine 62 einschließen. Zusätzlich kann der Ansaugdurchgang 42 ein Verdichter-Umgehungs- oder Rückführungsventil (CRV) 27 einschließen, das dafür konfiguriert ist, Ansaugluft um den Verdichter 60 umzuleiten. Das Ladedruckregelventil 26 und/oder das CRV 27 können durch das Steuergerät 12 gesteuert werden, um geöffnet zu werden, wenn zum Beispiel ein niedrigerer Ladedruck erwünscht ist. Zum Beispiel kann als Reaktion auf ein Verdichterpumpen oder ein mögliches Verdichterpumpereignis das Steuergerät 12 das CBV 27 öffnen, um den Druck am Auslass des Verdichters 60 zu vermindern. Dies kann das Verdichterpumpen verringern oder beenden.
  • Der Ansaugdurchgang 42 kann ferner einen Ladeluftkühler (LLK) 80 (z.B. einen Zwischenkühler) einschließen, um die Temperatur der turbogeladenen oder aufgeladenen Ansauggase zu vermindern. Bei einigen Ausführungsformen kann der LLK 80 ein Luft-Luft-Wärmetauscher sein. Bei anderen Ausführungsformen kann der LLK 80 ein Luft-Flüssigkeit-Wärmetauscher sein. Der LLK 80 kann ebenfalls ein LLK mit veränderlichem Volumen sein. Heiße Ladeluft (aufgeladene Luft) von dem Verdichter 60 tritt in den Einlass des LLK 80 ein, kühlt sich ab, wenn sie sich durch den LLK bewegt, und tritt dann aus, um durch die Drossel 21 hindurchzugehen und dann in den Motor-Ansaugkrümmer 44 einzutreten. Ein Umgebungsluftstrom von außerhalb des Fahrzeugs kann durch ein vorderes Fahrzeugende in den Motor 10 eintreten und an dem LLK vorbeigehen, um dazu beizutragen, die Ladeluft zu kühlen. Wenn sich die Umgebungslufttemperatur ändert, oder unter feuchten oder regnerischen Wetterbedingungen kann sich Kondensat in dem LLK bilden und sammeln, wenn die Ladeluft unter die Wassertaupunkttemperatur gekühlt wird. Ferner kann, wenn die in den LLK eintretende Ladeluft aufgeladen wird (d.h., der Ladedruck und/oder der LLK-Druck größer ist als der atmosphärische Druck), kann sich Kondensat bilden, falls die LLK-Temperatur unter die Taupunkttemperatur fällt. Wenn die Ladeluft zurückgeführte Abgase einschließt, kann das Kondensat sauer werden und das LLK-Gehäuse korrodieren. Die Korrosion kann zu Lecks zwischen der Luftfüllung, der Atmosphäre und im Fall von Wasser-Luft-Kühlern möglicherweise dem Kühlmittel führen. Ferner kann, falls sich Kondensat in dem LLK aufbaut, es während Zeiten eines gesteigerten Luftdurchflusses durch den Motor aufgenommen werden. Im Ergebnis können instabile Verbrennung und/oder Motorfehlzündung auftreten.
  • Der Motor 10 kann ferner einen oder mehrere Sauerstoffsensoren einschließen, die in dem Ansaugdurchgang 42 angeordnet sind. Daher können der eine oder die mehreren Sauerstoffsensoren als Einlass-Sauerstoffsensoren bezeichnet werden. Bei der abgebildeten Ausführungsform ist ein erster Sauerstoffsensor 162 stromabwärts von dem LLK 80 angeordnet. Bei einem Beispiel kann der erste Sauerstoffsensor 162 an einem Auslass des LLK 80 angeordnet sein. Daher kann der erste Sauerstoffsensor 162 hierin als der LLK-Auslass-Sauerstoffsensor bezeichnet werden. Bei einem anderen Beispiel kann der erste Sauerstoffsensor 162 stromabwärts von dem Auslass des LLK 80 angeordnet sein. 1 zeigt ebenfalls einen zweiten Sauerstoffsensor 160, der stromaufwärts von dem LLK 80 angeordnet ist. Bei einem Beispiel kann der zweite Sauerstoffsensor 160 an einem Einlass des LLK 80 angeordnet sein. Daher kann der zweite Sauerstoffsensor 160 hierin als der LLK-Einlass-Sauerstoffsensor bezeichnet werden. Bei einem anderen Beispiel kann der zweite Sauerstoffsensor 160 stromaufwärts von dem LLK-Einlass und stromabwärts von dem Verdichter 60 angeordnet sein.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann der Motor 10 sowohl den ersten Sauerstoffsensor 162 als auch den zweiten Sauerstoffsensor 160 einschließen. Bei anderen Ausführungsformen kann der Motor 10 nur einen von dem ersten Sauerstoffsensor 162 und dem zweiten Sauerstoffsensor 160 einschließen. Zum Beispiel kann der Motor 10 nur den ersten Sauerstoffsensor 162 stromabwärts von dem LLK 80 einschließen. Bei einigen Ausführungsformen kann, wie in 1 gezeigt, ein wahlweiser dritter Sauerstoffsensor 164 in dem Ansaugdurchgang 42 angeordnet sein. Der dritte Sauerstoffsensor 164 kann stromabwärts von dem Verdichter 60 und dem AGR-Durchgang 140 (oder dem AGR-Durchgang 157, falls der Motor nur eine Niederdruck-AGR einschließt).
  • Die Einlass-Sauerstoffsensoren 160, 162 und/oder 164 können ein beliebiger geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Anzeige der Sauerstoffkonzentration der Ladeluft (z.B., der durch den Ansaugdurchgang 42 strömenden Luft), wie beispielsweise ein linearer Sauerstoffsensor, ein Einlass-UEGO-(Universal- oder Breitband-Abgas-Sauerstoff-)Sensor, Zweizustandssensor usw. Bei einem Beispiel können die Einlass-Sauerstoffsensoren 160, 162 und/oder 164 ein Einlass-Sauerstoffsensor sein, der ein beheiztes Element als das Messelement einschließt. Während des Betriebs kann ein Pumpstrom des Einlass-Sauerstoffsensors auf eine Menge an Sauerstoff in dem Gasstrom schließen lassen.
  • Bei einem anderen Beispiel können die Einlass-Sauerstoffsensoren 160, 162 und/oder 164 ein Einlass-Sauerstoffsensor mit veränderlicher Spannung (veränderlicher Vs oder VVs) sein, wobei eine Bezugsspannung des Sensors moduliert werden kann zwischen einer niedrigeren oder Grundspannung, bei der Sauerstoff erfasst wird, und einer höheren Spannung, bei der Wassermoleküle in dem Gasstrom dissoziiert werden können. Zum Beispiel kann der Einlass-Sauerstoffsensor während des Grundbetriebs bei der Grundbezugsspannung arbeiten. Bei der Grundbezugsspannung kann, wenn Wasser auf den Sensor auftrifft, das beheizte Element des Sensors das Wasser verdampfen und es als einen örtlichen Dampf oder Verdünner messen. Dieser Betriebsmodus kann hierin als der Grundmodus bezeichnet werden. Der Einlass-Sauerstoffsensor kann ebenfalls in einem zweiten Modus arbeiten, wobei die Bezugsspannung auf eine zweite Bezugsspannung gesteigert wird. Die zweite Bezugsspannung kann höher sein als die Grundbezugsspannung. Das Betreiben des Einlass-Sauerstoffsensors bei der zweiten Bezugsspannung kann hierin als Modus mit veränderlicher Vs (VVs) bezeichnet werden. Wenn der Einlass-Sauerstoffsensor im VVs-Modus arbeitet, dissoziiert das beheizte Element des Sensors Wasser in der Luft und misst anschließend die Wasserkonzentration. In diesem Modus kann der Pumpstrom des Sensors auf eine Menge an Sauerstoff in dem Gasstrom plus eine Menge an Sauerstoff aus dissoziierten Wassermolekülen schließen lassen. Falls die Bezugsspannung jedoch weiter gesteigert wird, können zusätzliche Moleküle, wie beispielsweise CO2, ebenfalls dissoziiert werden, und der Sauerstoff von diesen Molekülen kann ebenfalls durch den Sensor gemessen werden. Bei einem nicht-begrenzenden Beispiel kann die niedrigere, die Grundbezugsspannung 450 mV betragen, und die höhere, zweite Bezugsspannung kann mehr als 950 mV betragen. Jedoch kann bei den bei 2 bis 3 vorgestellten Verfahren zum Bestimmen einer Menge an Wasser in der Ladeluft die zweite Bezugsspannung niedriger als eine Spannung, bei der CO2 ebenfalls dissoziiert wird, gehalten werden. Auf diese Weise kann die zweite Bezugsspannung derart festgesetzt werden, dass im VVs-Modus nur der Sauerstoff aus dem Wasser (und nicht dem CO2) gemessen werden kann.
  • Der erste Sauerstoffsensor 162 und/oder der zweite Sauerstoffsensor 160 können dazu verwendet werden, Kondensat- oder Wasserspeicherung an dem LLK 80 und/oder Wasserfreisetzung aus dem LLK 80 abzuschätzen. Wie weiter unten unter Bezugnahme auf 2 bis 3 erörtert, kann die Sauerstoffkonzentration in der Luft, die in den LLK 80 eintritt und/oder denselben verlässt (z.B. jeweils bestimmt durch den zweiten Sauerstoffsensor 160 beziehungsweise den ersten Sauerstoffsensor 162) dazu verwendet werden, eine Konzentration von Wasser, das in den LLK 80 eintritt und/oder denselben verlässt, zu bestimmen. Es können verschiedene Verfahren verwendet werden, um Wasser in der Luft, die in den LLK 80 eintritt und/oder denselben verlässt, abzuschätzen. Zum Beispiel kann der/können die Einlass-Sauerstoffsensor(en) eine Menge an Sauerstoff in der Ladeluft messen und danach unter Verwendung eines Verdünnungsverfahrens eine Menge an Wasser in der Ladeluft abschätzen. Falls der Einlass-Sauerstoffsensor ein VVs-Einlass-Sauerstoffsensor ist, kann der Sensor eine Menge an Wasser in der Ladeluft unter Verwendung eines Dissoziationsverfahrens (z.B. indem er im VVs-Modus arbeitet und zwischen einer Grundbezugsspannung und einer höheren, zweiten Bezugsspannung moduliert) abschätzen. Diese beiden Verfahren zum Messen und/oder Abschätzen einer Menge an Wasser in der Ladeluft werden weiter unten erörtert.
  • Ein erstes Verfahren zum Abschätzen von Wasser in der Ladeluft unter Verwendung eines Einlass-Sauerstoffsensors schließt das Verdünnungsverfahren ein. Wenn das Verdünnungsverfahren verwendet wird, kann der Einlass-Sauerstoffsensor im Grundmodus bei der Grundbezugsspannung betrieben werden. Bei einem Beispiel kann die Grundbezugsspannung 450 mV betragen. Bei einem anderen Beispiel kann die Grundbezugsspannung eine Spannung sein, die größer oder kleiner als 450 mV ist. Der Einlass-Sauerstoffsensor kann eine Messung vornehmen und eine Menge an Sauerstoff in dem Gas (z.B. Ansaug- oder Ladeluft) auf der Grundlage eines Pumpstroms des Sensors bestimmen. Danach kann ein Vergleich der gemessenen Konzentration von Sauerstoff gegenüber der Menge an Luft dazu verwendet werden, die Menge an Wasser als Verdünner in der Ladeluft zu bestimmen. Das Verdünnungsverfahren kann eine ungenaue Wasserabschätzung ergeben, falls der Verdünner andere Substanzen als Wasser, wie beispielsweise AGR und/oder Kraftstoffdampf, einschließt.
  • Ein zweites Verfahren zum Abschätzen von Wasser in der Ladeluft unter Verwendung eines Einlass-Sauerstoffsensors schließt das Dissoziationsverfahren ein. Im Einzelnen kann für das Dissoziationsverfahren ein VVs-Einlass-Sauerstoffsensor im VVs-Modus arbeiten, wobei die Bezugsspannung von der Grundbezugsspannung auf die höhere, zweite Bezugsspannung gesteigert wird. Bei einem Beispiel kann die zweite Bezugsspannung 950 mV betragen. Bei einem anderen Beispiel kann die zweite Bezugsspannung eine Spannung sein, die größer ist als 950 mV. Jedoch kann die zweite Bezugsspannung bei einer Spannung gehalten werden, die niedriger ist als die Spannung, bei der CO2 durch den Sensor dissoziiert wird. Im VVs-Modus dissoziiert der Einlass-Sauerstoffsensor das Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff und misst die Menge an Sauerstoff aus dissoziierten Wassermolekülen zusätzlich zu der Menge an Sauerstoff in dem Gas. Durch Feststellen der Differenz zwischen den Messungen bei der zweiten Bezugsspannung und der Grundbezugsspannung kann eine Abschätzung der Gesamtwasserkonzentration in der Ladeluft bestimmt werden. Außerdem kann bei jeder Temperaturbedingung am Auslass des LLK eine andere Menge an gesättigtem Wasser erzeugt werden. Falls das Sättigungswasser bei der LLK-Auslass-Temperaturbedingung bekannt ist (z.B. in einer in dem Steuergerät gespeicherten Nachschlagetabelle), kann das Steuergerät 12 diesen Wert von der durch den Einlass-Sauerstoffsensor gemessenen Gesamtwasserkonzentration subtrahieren, um eine Wassermenge in der Ladeluft in der Form von Wassertröpfchen zu bestimmen. Zum Beispiel kann das Sättigungswasser bei der LLK-Auslass-Temperaturbedingung eine Masse von Wasser bei der Sättigungsdampfdruck-Bedingung an dem LLK-Auslass einschließen. Auf diese Weise kann das Steuergerät eine Menge an flüssigem Wasser in der Ladeluft, die in den LLK eintritt und/oder denselben verlässt, aus Einlas-Sauerstoffsensormessungen bestimmen.
  • Um die Gesamtwasserkonzentration an den Sauerstoffsensoren zu bestimmen, können die Sauerstoffsensoren zwischen der Grund- und der VVs-Modus-Bezugsspannung moduliert werden. Die Länge oder Impulsbreite der Modulation kann auf einer Menge an Verdünnern (anderen als Wasser) in der Luft beruhen. Zum Beispiel kann der andere Verdünner AGR sein. Zum Beispiel nimmt, wenn die AGR zunimmt, die Menge an Verdünnern in der Luft zu. Im Ergebnis kann die im Grundmodus gemessene Sauerstoffkonzentration abnehmen, während die Menge an im VVs-Modus gemessenem dissoziiertem Sauerstoff zunehmen kann. Folglich wird häufiger eine Nettomessung zwischen den zwei Bezugsspannungen erforderlich sein, um die Genauigkeit der Wasserkonzentrationsmessungen zu steigern. Folglich kann, wenn die AGR (z.B. eine AGR-Menge oder AGR-Durchflussgeschwindigkeit) zunimmt, die Impulsbreite zwischen den zwei Bezugsspannungen abnehmen. Auf diese Weise kann der VVs-Modus für eine kürzere Zeitdauer laufen gelassen werden, als wenn sich die AGR bei einer niedrigeren Durchflussgeschwindigkeit befindet. Bei einem Beispiel kann die Impulsbreite zwischen der Grundspannung und der zweiten Spannung (z.B. der VVs-Spannung) sogar derart sein, dass in jeder Spannung die gleiche Zeitdauer verbracht wird. Bei einem zweiten Beispiel kann die Impulsbreite ungleichmäßig sein derart, dass der Sensor eine länger Zeitdauer in dem einen Modus verbringt als in dem anderen. In diesem Fall kann die Impulsbreite eine erste Impulsbreite des VVs-Modus und eine zweite Impulsbreite des Grundmodus sein. Bei einigen Beispielen kann es, falls die AGR verhältnismäßig hoch und oberhalb eines Schwellenwertes ist, eine gleichmäßige Ein-/Aus-Zeit zwischen dem VVs- und dem Grundmodus geben derart, dass die erste Impulsbreite und die zweite Impulsbreite gleich sind. Diese zwei Impulsbreiten können kürzer sein, als wenn die AGR unterhalb des Schwellenwertes wäre. Bei noch einem anderen Beispiel kann, falls es keine AGR in der Ladeluft gibt (der AGR-Strom im Wesentlichen null ist), der Sauerstoffsensor für eine längere Zeit im VVs-Modus arbeiten oder nur im VVs-Modus arbeiten, bis der AGR-Strom zunimmt. Bei diesem Beispiel kann der Sauerstoffsensor nicht zwischen Modi modulieren.
  • Das Steuergerät 12 kann Messungen an einem oder beiden von dem ersten Sauerstoffsensor 162 und dem zweiten Sauerstoffsensor 160 verwenden, um eines oder mehrere von einer Wasserspeicherungsgeschwindigkeit in dem LLK 80, einer Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit aus dem LLK 80, einer Wasserspeicherungsmenge in dem LLK 80 (z.B. einer Menge an Wasser in dem LLK 80) und/oder einer Wasserfreigabemenge aus dem LLK 80 (z.B. einer Menge oder einem Volumen an Wasser, das den LLK 80 verlässt und sich zu dem Ansaugkrümmer 44 bewegt) zu bestimmen. Zum Beispiel kann die Wasserfreisetzungsmenge aus dem LLK 80 aus Messungen von dem ersten Sauerstoffsensor 162, der am LLK-Auslass angeordnet ist, abgeschätzt werden. Das Steuergerät 12 kann die Wasserfreisetzungsmenge durch eines oder mehrere der oben beschriebenen Verfahren (z.B. Verdünnungs- oder Dissoziationsverfahren) bestimmen. Bei einem anderen Beispiel können die Wasserspeicherungsgeschwindigkeit in dem LLK 80 und/oder die Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit aus dem LLK 80 durch das Vergleichen von Messungen von dem ersten Sauerstoffsensor 162 und dem zweiten Sauerstoffsensor 160 bestimmt werden. Im Einzelnen tritt, falls die bestimmte Wasserkonzentration (oder abgeschätzte Menge an Wasser) an dem ersten Sauerstoffsensor 162 größer ist als die bestimmte Wasserkonzentration (oder abgeschätzte Menge an Wasser) an dem zweiten Sauerstoffsensor 160, Wasser aus dem LLK 80 aus. Folglich kann die Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit aus dem LLK 80 auf einer Differenz zwischen den Wassermessungen an dem ersten Sauerstoffsensor 162 und dem zweiten Sauerstoffsensor 160 beruhen. Umgekehrt wird, falls die bestimmte Wasserkonzentration (oder abgeschätzte Menge an Wasser) an dem zweiten Sauerstoffsensor 160 größer ist als die bestimmte Wasserkonzentration (oder abgeschätzte Menge an Wasser) an dem ersten Sauerstoffsensor 162, Wasser in dem LLK 80 gespeichert. Folglich kann die Wasserspeicherungsgeschwindigkeit bei dem LLK 80 auf einer Differenz zwischen den Wassermessungen an dem zweiten Sauerstoffsensor 160 und dem ersten Sauerstoffsensor 162 beruhen. Ferner kann das Steuergerät 12, durch das Integrieren der Wasserspeicherungs- und/oder der Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit, die Menge an Wasser, die innerhalb des LLK 80 gespeichert wird (z.B. die Wasserspeicherungsmenge) abschätzen.
  • Als Reaktion auf diese Wasserspeicherungsabschätzungen kann das Steuergerät 12 Motorstellglieder einstellen, um Verbrennungsparameter einzustellen, Kondensatspülroutinen aktivieren und/oder Motorstellglieder einstellen, um einen LLK-Kühlungswirkungsgrad zu steigern oder zu vermindern. Einstellungen von Motorstellgliedern als Reaktion auf Wasserspeicherungsmessungen von den Sauerstoffsensoren werden ausführlicher unten bei 4 vorgestellt.
  • Der dritte Sauerstoffsensor 164 kann dazu verwendet werden, den AGR-Strom zu bestimmen. Zum Beispiel kann das Steuergerät 12 die prozentuale Verdünnung des AGR-Stroms auf der Grundlage einer Rückmeldung von dem dritten Sauerstoffsensor 164 abschätzen. Bei einigen Beispielen kann das Steuergerät 12 danach eines oder mehrere von dem AGR-Ventil 142, dem AGR-Ventil 155, der Drossel 21, dem CRV 27 und/oder dem Ladedruckregelventil 26 einstellen, um einen gewünschten AGR-Verdünnungsprozentsatz der Ansaugluft zu erreichen. Bei anderen Beispielen kann der AGR-Strom von einem oder beiden von dem ersten Sauerstoffsensor 162 und dem zweiten Sauerstoffsensor 160 bestimmt werden.
  • Das Steuergerät 12 wird in 1 als ein Mikrorechner gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe-/Ausgabeports 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Eichwerte, bei diesem besonderen Beispiel als Festspeicherchip 106 gezeigt, Direktzugriffsspeicher 108, batteriestromgestützten Speicher 110 und einen Datenbus einschließt. Das Steuergerät 12 kann verschiedene Signale von an den Motor 10 angeschlossenen Sensoren empfangen, um verschiedene Operationen zum Betreiben des Motors 10 auszuführen. Zusätzlich zu diesen zuvor erörterten Signalen können diese Signale die Messung des induzierten Luftmassenstroms von einem MAF-Sensor 120, die Motor-Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem schematisch in einer Position innerhalb des Motors 10 gezeigten Temperatursensor 112, ein Zündungsprofil-Aufnehmersignal (PIP) von einem an die Kurbelwelle 40 angeschlossenen Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einem anderen Typ), die Drosselklappenposition (TP) von einem Drosselklappen-Positionssensor, ein Krümmer-Absolutdruck-Signal (MAP) von einem Sensor 122, wie erörtert, einschließen. Ein Motordrehzahlsignal, RPM, kann durch das Steuergerät 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Anzeige des Unterdrucks oder Drucks in dem Ansaugkrümmer 44 bereitzustellen. Es ist zu bemerken, dass verschiedene Kombinationen der obigen Sensoren, wie beispielsweise ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt, verwendet werden können. Während des stöchiometrischen Betriebs kann der MAP-Sensor eine Anzeige des Motordrehmoments geben. Ferner kann dieser Sensor, zusammen mit der erfassten Motordrehzahl, eine Abschätzung der in den Zylinder eingeleiteten Ladung (einschließlich von Luft) bereitstellen. Bei einem Beispiel kann der Hall-Effekt-Sensor 118, der ebenfalls als Motordrehzahlsensor verwendet wird, bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle 40 eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig entfernten Impulsen erzeugen.
  • Andere Sensoren, die Signale an das Steuergerät 12 senden können, schließen einen Temperatur- und/oder Drucksensor 124 an einem Auslass des Ladeluftkühlers 80, den ersten Sauerstoffsensor 162, den zweiten Sauerstoffsensor 160, den dritten Sauerstoffsensor 164 und einen Ladedrucksensor 126 ein. Es können ebenfalls andere nicht abgebildete Sensoren vorhanden sein, wie beispielsweise ein Sensor zum Feststellen der Ansaugluftgeschwindigkeit am Einlass des Ladeluftkühlers und andere Sensoren. Bei einigen Beispielen kann das Speichermedium Festspeicherchip 106 mit rechnerlesbaren Daten programmiert sein, die durch die Mikroprozessoreinheit 102 ausführbare Anweisungen darstellen, um die unten beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten auszuführen, die vorgesehen, aber nicht spezifisch aufgelistet sind. Beispielhafte Routinen werden hierin bei 2 bis 6 beschrieben.
  • Das System von 1 sorgen für ein Motorsystem, das einen Ansaugkrümmer, einen Ladeluftkühler, der stromaufwärts von dem Ansaugkrümmer angeordnet ist, einen ersten Sauerstoffsensor, der an einem Auslass des Ladeluftkühlers angeordnet ist, einen zweiten Sauerstoffsensor, der an einem Einlass des Ladeluftkühlers angeordnet ist, und ein Steuergerät mit rechnerlesbaren Anweisungen zum Einstellen des Motorbetriebs als Reaktion auf Wasserspeicherungsparameter an dem Ladeluftkühler einschließt, wobei die Wasserspeicherungsparameter auf einer Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors und einer Ausgabe des zweiten Sauerstoffsensors beruhen. Bei einem Beispiel schließt das Einstellen des Motorbetriebs eines oder mehrere von dem Einstellen des Zündzeitpunktes, des Luftmassenstroms, der Fahrzeug-Grillabdeckungen, der Motor-Kühlgebläse, einer Ladeluftkühler-Kühlmittelpumpe und/oder ein Herunterschalten eines Getriebegangs ein. Ferner schließen die Wasserspeicherungsparameter eines oder mehrere von einer Wasserfreisetzungsmenge aus dem Ladeluftkühler, einer Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit aus dem Ladeluftkühler, einer Wasserspeicherungsmenge in dem Ladeluftkühler und einer Wasserspeicherungsgeschwindigkeit in dem Ladeluftkühler ein. Bei einer alternativen Ausführungsform kann das Motorsystem den zweiten Sauerstoffsensor nicht einschließen. Bei dieser Ausführungsform kann das Steuergerät rechnerlesbare Anweisungen zum Einstellen von Motorstellgliedern auf der Grundlage einer Menge an Wasser in der Ladeluft, die aus dem Ladeluftkühler austritt, wobei die Menge an Wasser auf einer Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors beruht.
  • 2 zeigt ein Verfahren 200 zum Betreiben eines Sauerstoffsensors, um die Wasserspeicherung an dem LLK zu bestimmen. Im Einzelnen kann der Sauerstoffsensor ein nahe an einem Auslass des LLK angeordneter Sauerstoffsensor sein. Bei einem Beispiel ist das Verfahren 200 durch das in 1 gezeigte Steuergerät 12 ausführbar. Das Verfahren 200 kann in einem System verwendet werden, in dem nur ein Sauerstoffsensor an dem Auslass des LLK (wie beispielsweise der in 1 gezeigte erste Sauerstoffsensor 162) dazu verwendet wird, Wasserspeicherungsparameter an dem LLK zu bestimmen. Zum Beispiel kann das Motorsystem keinen Sauerstoffsensor haben, der an dem Einlass des LLK angeordnet ist (wie beispielsweise der in 1 gezeigte zweite Sauerstoffsensor 160).
  • Das Verfahren beginnt bei 202 durch das Abschätzen und/oder Messen von Motor-Betriebsbedingungen. Die Motor-Betriebsbedingungen können Motordrehzahl und -last, AGR-Durchflussgeschwindigkeit, Luftmassenstrom, Bedingungen des Ladeluftkühlers (z.B. Einlass- und/oder Auslasstemperatur und -drücke), Feuchtigkeit, Umgebungstemperatur, Drehmomentanforderung, usw. einschließen. Bei 204 schließt das Verfahren das Modulieren der Bezugsspannung des Sauerstoffsensors zwischen einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung mit einer Impulsbreite auf der Grundlage einer Menge an Verdünner in der Ladeluft ein. Die erste Spannung kann hierin ebenfalls als eine Grundspannung bezeichnet werden. Als ein nicht-begrenzendes Beispiel kann die erste Spannung 450 mV betragen, und die zweite Spannung kann 950 mV betragen. Bei 450 mV kann zum Beispiel der Pumpstrom auf eine Menge an Sauerstoff in der Ladeluft (z.B. der Luft, die aus dem LLK austritt) schließen lassen. Bei 950 mV können Wassermoleküle dissoziiert werden derart, dass der Pumpstrom auf die Menge an Sauerstoff in der Ladeluft plus einer Menge an Sauerstoff von dissoziierten Wassermolekülen schließen lässt. Die erste Spannung kann eine Spannung sein, bei der zum Beispiel eine Konzentration von Sauerstoff in der Ladeluft bestimmt werden kann, während die zweite Spannung eine Spannung sein kann, bei der Wassermoleküle dissoziiert werden können.
  • Bei einem Beispiel kann die Menge an Verdünner in der Ladeluft eine Menge an AGR in der Ladeluft sein. Die Menge an AGR in der Ladeluft kann auf einer AGR-Durchflussgeschwindigkeit beruhen. Bei einem anderen Beispiel kann die Menge an Verdünner in der Ladeluft die Menge einer anderen Art von Verdünner als Wasser und AGR in der Ladeluft sein. Wie oben erörtert, kann, wenn die AGR zunimmt, die Impulsbreite der Modulation zwischen der ersten und der zweiten Bezugsspannung abnehmen. Auf diese Weise kann der Sauerstoffsensor eine kürzere Zeitdauer bei der zweiten, höheren Bezugsspannung verbringen. Daher kann eine genauere Nettomessung zwischen den zwei Bezugsspannungen erlangt werden, wodurch sich, wie weiter unten erörtert, eine genauere Wasserkonzentrationsmessung ergibt.
  • Bei 206 schließt das Verfahren das Bestimmen einer Veränderung bei dem Pumpstrom während der Modulation ein. Zum Beispiel wird die Differenz bei dem Pumpstrom bei der ersten Bezugsspannung und dem Pumpstrom bei der zweiten Bezugsspannung bestimmt. Wie oben beschrieben, kann die Veränderung bei dem Pumpstrom auf die Menge an Sauerstoff in dem Gas und die Menge an aus Wassermolekülen in dem Gas (z.B. Ladeluft) dissoziiertem Sauerstoff schließen lassen.
  • Von 206 schreitet das Verfahren fort zu 208, um auf der Grundlage der Veränderung bei dem Pumpstrom eine Gesamtwasser-(z.B. Kondensat-)konzentration in der Ladeluft (z.B. in der Ladeluft an dem LLK-Auslass) zu bestimmen. Danach, bei 210, schließt das Verfahren das Bestimmen einer Menge an flüssigem Wasser (z.B. Wassertröpfchen) in der Ladeluft an dem LLK-Auslass (z.B. die aus dem LLK austritt) ein. Diese Wassermenge kann eine Wasserfreisetzungsmenge aus dem LLK sein. Das Verfahren kann bei 210 das Subtrahieren eines Sättigungswasserwertes für die LLK-Auslasstemperatur von der Gesamtwasserkonzentration einschließen. Die Sättigungswasserwerte können eine Masse von Wasser bei der Sättigungsdampfdruck-Bedingung an dem LLK-Auslass einschließen. Wie oben erörtert, kann das Steuergerät den Sättigungswasserwert aus einer in dem Steuergerät gespeicherten Nachschlagetabelle von Sättigungswasserwerten bei verschiedenen LLK-Auslasstemperaturen bestimmen. Bei 212 kann das Steuergerät Motorstellglieder auf der Grundlage der bei 210 bestimmten Wasserfreisetzungsmenge und/oder der aus der bei 208 bestimmten Gesamtwasserkonzentration geschlossenen Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit einstellen. Ein Verfahren zum Einstellen von Motorstellgliedern als Reaktion auf die Wasserfreisetzungsmenge wird bei 4 vorgestellt.
  • Bei einigen kann, falls der AGR-Strom im Wesentlichen null ist, der Sauerstoffsensor nur im VVs-Modus arbeiten, ohne zwischen den zwei Bezugsspannungen zu modulieren. Daher kann jeglicher zusätzliche Sauerstoff, der an dem Sensor festgestellt wird, auf Wasserdampf zurückzuführen sein. Bei diesem Beispiel kann die Wasserfreisetzung aus dem LLK auf der Grundlage dieser Messung bestimmt und danach dazu verwendet werden, Motorstellglieder einzustellen, wie bei 212 beschrieben.
  • Auf diese Weise kann ein Verfahren das Einstellen des Motorbetriebs als Reaktion auf den Wassergehalt in einer Ansauganlage einschließen, wobei der Wassergehalt auf einer Ausgabe eines Einlass-Sauerstoffsensors beruht, wobei eine Bezugsspannung des Einlass-Sauerstoffsensors mit einer höheren Geschwindigkeit zwischen einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung eingestellt wird, wenn ein Abgasrückführungsstrom zunimmt. Wie oben beschrieben, kann ein Sauerstoffsensor innerhalb einer Ansauganlage (z.B. des Ansaugdurchgang 42 und/oder des Ansaugkrümmers 44, die in 1 gezeigt werden) angeordnet sein. Bei einem Beispiel kann der Einlass-Sauerstoffsensor an einem LLK-Einlass oder -Auslass angeordnet sein. Bei einem anderen Beispiel kann der Einlass-Sauerstoffsensor an einer anderen Position in der Ansauganlage, wie beispielsweise stromabwärts oder stromaufwärts von dem LLK, angeordnet sein. Eine Bezugsspannung des Einlass-Sauerstoffsensors kann eingestellt oder moduliert werden zwischen einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung, wobei die zweite Spannung größer ist als die erste Spannung. Die erste Spannung kann eine Spannung sein, bei der zum Beispiel eine Konzentration von Sauerstoff in der Ladeluft bestimmt werden kann, während die zweite Spannung eine Spannung sein kann, bei der Wassermoleküle dissoziiert werden können. Eine Differenz bei dem Pumpstrom des Einlass-Sauerstoffsensors bei der ersten Spannung und der zweiten Spannung kann auf den Wassergehalt in der Ansauganlage schließen lassen. Danach kann der Motorbetrieb, wie beispielsweise Zündzeitpunkt, Luftstrom usw. als Reaktion auf den bei dem Einlass-Sauerstoffsensor bestimmten Wassergehalt eingestellt werden.
  • Wie oben beschrieben, kann die Bezugsspannung des Einlass-Sauerstoffsensors eingestellt oder umgeschaltet werden zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung und mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Durch das Steigern der Geschwindigkeit des Einstellens oder Umschaltens zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung kann der Einlass-Sauerstoffsensor weniger Zeit bei einer Spannung verbringen. Wenn der Abgasrückführungsstrom (z.B. die Durchflussgeschwindigkeit) zunimmt, kann die Geschwindigkeit des Umschaltens zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung zunehmen, um die Genauigkeit der Wassergehaltsmessung zu steigern. Folglich kann, wenn sich der AGR-Strom bei einem ersten, niedrigeren Durchfluss befindet, die Geschwindigkeit des Einstellens zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung bei einer ersten, niedrigeren Geschwindigkeit befinden. Dann, wenn sich der AGR-Strom bei einem zweiten, höheren Durchfluss befindet, kann sich die Geschwindigkeit des Einstellens zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung bei einer zweiten, höheren Geschwindigkeit befinden. Wie oben beschrieben, kann der Einlass-Sauerstoffsensor in einem Grundmodus arbeiten, wenn sich die Bezugsspannung bei der ersten Spannung befindet, und der Einlass-Sauerstoffsensor kann in einem VVs-Modus arbeiten, wenn sich die Bezugsspannung bei einer höheren, zweiten Spannung befindet.
  • 3 zeigt ein Verfahren 300 zum Betreiben von Sauerstoffsensoren, um die Wasserspeicherung an dem LLK zu bestimmen. Im Einzelnen können die Sauerstoffsensoren ein nahe an einem Auslass des LLK angeordneter Sauerstoffsensor (z.B. ein Auslass-Sauerstoffsensor) und ein nahe an einem Einlass des LLK angeordneter Sauerstoffsensor (z.B. ein Einlass-Sauerstoffsensor) sein. Bei einem Beispiel ist das Verfahren 300 durch das in 1 gezeigte Steuergerät 12 ausführbar. Das Verfahren 300 kann in einem System verwendet werden, in dem der erste Sauerstoffsensor an dem Auslass des LLK (wie beispielsweise der in 1 gezeigte erste Sauerstoffsensor 162) und/oder der zweite Sauerstoffsensor an dem Einlass des LLK (wie beispielsweise der in 1 gezeigte zweite Sauerstoffsensor 160) dazu verwendet werden, Wasserspeicherungsparameter an dem LLK zu bestimmen.
  • Das Verfahren beginnt bei 302 durch das Abschätzen und/oder Messen von Motor-Betriebsbedingungen. Die Motor-Betriebsbedingungen können Motordrehzahl und -last, AGR-Durchflussgeschwindigkeit, Luftmassenstrom, Bedingungen des Ladeluftkühlers (z.B. Einlass- und/oder Auslasstemperatur und -drücke), Feuchtigkeit, Umgebungstemperatur, Drehmomentanforderung, usw. einschließen. Bei 304 schließt das Verfahren das Modulieren der Bezugsspannung der Sauerstoffsensoren zwischen einer ersten Spannung (z.B. einer Grundspannung) und einer zweiten Spannung mit einer Impulsbreite auf der Grundlage einer Menge an Verdünner in der Ladeluft ein. Die zweite Spannung ist höher als die erste Spannung. Als ein nicht-begrenzendes Beispiel kann die erste Spannung 450 mV betragen, und die zweite Spannung kann 950 mV betragen. Wie oben unter Bezugnahme auf 2 erörtert, kann die Menge an Verdünner in der Ladeluft eine Menge an AGR in der Ladeluft sein, wobei die Menge an AGR in der Ladeluft auf einer AGR-Durchflussgeschwindigkeit beruht. Bei einem anderen Beispiel kann die Menge an Verdünner in der Ladeluft die Menge einer anderen Art von Verdünner als Wasser und AGR in der Ladeluft sein. Wenn die AGR zunimmt, kann die Impulsbreite der Modulation zwischen der ersten und der zweiten Bezugsspannung abnehmen. Bei einer Ausführungsform können die Impulsbreite des Einlass-Sauerstoffsensors und die Impulsbreite des Auslass-Sauerstoffsensors gleich sein. Bei einer anderen Ausführungsform können die Impulsbreite des Einlass-Sauerstoffsensors und die Impulsbreite des Auslass-Sauerstoffsensors nicht gleich sein. Bei dieser Ausführungsform können die unterschiedlichen Impulsbreiten auf der AGR sowie der Kondensation an dem LLK beruhen.
  • Bei 306 schließt das Verfahren das Bestimmen einer Veränderung bei dem Pumpstrom sowohl bei dem Einlass-Sauerstoffsensor als auch bei dem Auslass-Sauerstoffsensor während der Modulation ein. Zum Beispiel wird die Differenz bei dem Pumpstrom bei der ersten Bezugsspannung und dem Pumpstrom bei der zweiten Bezugsspannung bestimmt.
  • Das Verfahren schließt bei 307 das Abschätzen der Wasserfreisetzungsmenge aus dem LLK auf der Grundlage der Ausgabe des an dem LLK-Auslass angeordneten Sauerstoffsensors (z.B. des Auslass-Sauerstoffsensors) ein. Das Betreiben der Sauerstoffsensoren und das Abschätzen der Wasserfreisetzungsmenge von dem Sauerstoffsensor kann dem gleichen Vorgehen folgen, wie es oben bei den Schritten 206 bis 210 im Verfahren 200 von 2 umrissen wird. Wie oben beschrieben, kann die Wasserfreisetzungsmenge auf einer Veränderung bei dem Pumpstrom sowie einem Wassersättigungswert bei der LLK-Auslass-Temperaturbedingung beruhen. Die LLK-Auslass-Temperaturbedingung kann von einem an dem Auslass des LLK angeordneten Temperatursensor (wie beispielsweise dem in 1 gezeigten Sensor 124) bestimmt werden.
  • Bei 308 kann das Steuergerät die Ausgaben oder Messungen des Einlass-Sauerstoffsensors und des Auslass-Sauerstoffsensors vergleichen, um eine Wasserfreisetzungs- oder Wasserspeicherungsgeschwindigkeit zu bestimmen. Bei einem Beispiel kann das Vergleichen der Sensorausgaben das Feststellen der Differenz zwischen den Wasserabschätzungen einschließen. Die Wasserabschätzungen können, wie oben beschrieben, eine Menge an flüssigem Wasser in der Ladeluft einschließen. Bei einem anderen Beispiel können die Wasserabschätzungen eine Gesamtmenge an Wasser in der Ladeluft (z.B. eine Gesamtwasserkonzentration) einschließen. Bei diesem Beispiel kann der Sättigungswasserwert bei der LLK-Auslasstemperatur nicht von dieser Menge abgezogen werden, wie bei 210 in 2 gezeigt. Bei noch anderen Beispielen können die Wasserabschätzungen Wasserabschätzungen auf der Grundlage des Pumpstroms bei der höheren, zweiten Bezugsspannung allein (und nicht der Veränderung bei dem Pumpstrom, wenn die Bezugsspannung gesteigert wird) einschließen, falls der AGR-Strom im Wesentlichen null ist. Das Steuergerät kann die Wasserabschätzung des Auslass-Sauerstoffsensors von der Wasserabschätzung des Einlass-Sauerstoffsensors subtrahieren. Falls die Differenz bei den Wasserabschätzungen positiv ist, kann Wasser innerhalb des LLK gespeichert werden, und die Differenz bei den Wasserabschätzungen ist eine Wasserspeicherungsgeschwindigkeit des LLK. Alternativ kann, falls die Differenz bei den Wasserabschätzungen negativ ist, Wasser aus dem LLK freigesetzt werden, und die Differenz bei den Wasserabschätzungen ist eine Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit aus dem LLK.
  • Nach dem Bestimmen der Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit oder der Wasserspeicherungsgeschwindigkeit schreitet das Verfahren fort zu 310, um eine Wasserspeicherungsmenge zu bestimmen. Bei einem Beispiel kann das Verfahren bei 310 das Integrieren der Wasserfreisetzungs- und/oder der Wasserspeicherungsgeschwindigkeit einschließen, um die Wasserspeicherungsmenge zu bestimmen. Die Wasserspeicherungsmenge kann eine Menge an innerhalb des LLK gespeichertem Wasser oder Kondensat sein. Die Wasserspeicherungsmenge kann zunehmen, wenn Kondensatbildungsbedingungen zunehmen. Kondensatbildungsbedingungen können zunehmende Umgebungsfeuchtigkeit und/oder abnehmende Umgebungstemperatur einschließen.
  • Bei 312 kann das Steuergerät Motorstellglieder auf der Grundlage der bestimmten Wasserfreisetzungsmenge, Wasserspeicherungsmenge, Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit und/oder Wasserspeicherungsgeschwindigkeit einstellen. Bei einem Beispiel kann das Steuergerät Motorstellglieder einstellen, um einen Kühlungswirkungsgrad des LLK zu vermindern, wenn die Wasserspeicherungsmenge zunimmt. Bei einem anderen Beispiel kann das Steuergerät Motorstellglieder einstellen, um Kondensat aus dem LLK zu spülen, wenn die Wasserspeicherung zunimmt. Bei noch einem anderen Beispiel kann das Steuergerät Motorstellglieder einstellen, um die Verbrennungsstabilität zu steigern, wenn die Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit und/oder die Wasserfreisetzungsmenge zunehmen. Ein Verfahren zum Einstellen von Motorstellgliedern auf der Grundlage der Wasserfreisetzungsmenge, der Wasserspeicherungsmenge, der Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit und/oder der Wasserspeicherungsgeschwindigkeit an dem LLK wird bei 4 vorgestellt, die weiter unten beschrieben wird.
  • Nunmehr 4 zugewandt, wird ein Verfahren 400 zum Einstellen von Motorstellgliedern und/oder Motorbetrieb auf der Grundlage der Wasserspeicherung in dem LLK gezeigt. Bei einem Beispiel ist das Verfahren 400 durch das in 1 gezeigte Steuergerät 12 ausführbar. Das Verfahren 400 beginnt bei 402 durch das Erfassen von Sauerstoffsensordaten von einem oder mehreren Sauerstoffsensoren. Der eine oder die mehreren Sauerstoffsensoren können einen Sauerstoffsensor, der nahe dem Einlass des LLK (z.B. den in 1 gezeigten zweiten Sauerstoffsensor 160) angeordnet ist, und/oder der einen Sauerstoffsensor, der nahe dem Auslass des LLK angeordnet ist (z.B. den in 1 gezeigten ersten Sauerstoffsensor 162), einschließen. Zum Beispiel kann das Verfahren bei 402 das Erfassen von in Verfahren 200 oder Verfahren 300, vorgestellt bei 2 beziehungsweise 3, bestimmten LLK-Wasserspeicherungsdaten oder -parametern einschließen. Die Wasserspeicherungsparameter können eines oder mehrere von einer Wasserspeicherungsgeschwindigkeit (z.B. einer Geschwindigkeit von sich innerhalb des LLK ansammelndem Wasser), einer Wasserspeicherungsmenge (z.B. einer Menge an in dem LLK gespeichertem Wasser), einer Wasserfreigabegeschwindigkeit (z.B. einer Geschwindigkeit von in dem Ladeluftstrom aus dem LLK austretendem Wasser) und einer Wasserfreigabemenge (z.B. einer Menge an Wasser in der aus dem LLK austretenden Ladeluft) einschließen.
  • Bei 404 schließt das Verfahren das Feststellen, ob die Wasserspeicherungsgeschwindigkeit (z.B. die Kondensatspeicherungsgeschwindigkeit) größer ist als eine Schwellengeschwindigkeit, ein. Bei einem Beispiel kann die Schwellen-Wasserspeicherungsgeschwindigkeit auf einer Geschwindigkeit beruhen, mit der sich eine Schwellenmenge an Kondensat in dem LLK ansammeln kann. Die Schwellenmenge an Kondensat (oder Wasser) kann zu Motorfehlzündung oder instabiler Verbrennung führen, falls sie auf einmal aus dem LLK ausgeblasen und durch den Motor aufgenommen wird. Falls die Wasserspeicherungsgeschwindigkeit größer ist als die Schwellengeschwindigkeit, schreitet das Verfahren fort zu 406, um den Kühlungswirkungsgrad des LLK zu vermindern. Das Vermindern des Kühlungswirkungsgrades des LLK kann eines oder mehrere von dem Schließen oder Verringern einer Öffnung von Fahrzeug-Grillabdeckungen, dem Abschalten oder Verringern der Drehzahl eines Motor-Kühlungsgebläses oder eines dedizierten LLK-Gebläses und/oder dem Vermindern der Kühlmittelpumpen-Drehzahl eines durch Kühlmittel gekühlten LLK einschließen. Es können ebenfalls andere Motorstellgliedereinstellungen vorgenommen werden, um den Kühlungswirkungsgrad des LLK zu vermindern, wodurch die Kondensatbildung verringert wird. Bei einem Beispielkann das Steuergerät die obigen Motorstellglieder (z.B. Gebläse, Grillabdeckungen usw.) einstellen, um die LLK-Temperatur über eine Taupunkttemperatur zu steigern.
  • Nach dem Vermindern des Kühlungswirkungsgrades des LLK schreitet das Verfahren fort zu 408, um festzustellen, ob eine Wasserspeicherungsmenge bei dem LLK größer ist als eine Schwellenmenge. Wie oben erörtert, kann die Wasserspeicherungsmenge eine Menge an innerhalb des LLK gespeichertem oder angesammeltem Kondensat oder Wasser sein. Bei einem Beispiel kann die Schwellen-Wasserspeicherungsmenge auf einer Menge an Wasser beruhen, die zu Motorfehlzündung und/oder instabiler Verbrennung führen kann, wenn sie auf einmal aus dem LLK ausgeblasen und durch den Motor aufgenommen wird. Falls die Wasserspeicherungsmenge bei dem LLK größer ist als die Schwellenmenge, schreitet das Verfahren fort zu 410, um angesammeltes Kondensat aus dem LLK auszuspülen. Bei 410 kann das Steuergerät, auf der Grundlage von Motor-Betriebsbedingungen, verschiedene Kondensatspülroutinen aktivieren, um Kondensat aus dem LLK zu entleeren. Zum Beispiel kann während eines Gasgebens oder einer anderen Steigerung bei dem Motor-Luftstrom das Steuergerät eine Steigerung bei dem Motor-Luftstrom begrenzen, um regelbar Kondensat aus dem LLK und in den Ansaugkrümmer des Motors freizusetzen. Bei einem anderen Beispiel kann das Steuergerät den Motor-Luftstrom steigern, selbst wenn es keine gesteigerte Drehmomentanforderung gibt, um Kondensat aus dem LLK auszuspülen. Bei einem Beispiel kann das Steuergerät den Motor-Luftstrom durch Herunterschalten bei dem Getriebegang steigern. Bei einem anderen Beispiel kann das Steigern des Motor-Luftstroms das Steigern einer Öffnung einer Drossel einschließen, um einen Luftmassenstrom zu steigern. Das Verfahren kann bei 410 ebenfalls das Einstellen von zusätzlichen Motorstellgliedern, wie beispielsweise Zündzeitpunkt, Luft-Kraftstoff-Verhältnis usw., während der verschiedenen Kondensatspülroutinen einschließen. Alternativ kann, falls bei 408 die Wasserspeicherungsmenge nicht größer ist als die Schwellenmenge, das Verfahren fortschreiten zu 412, um den Motor-Luftstrom bei einem erforderlichen Niveau zu halten und die Motor-Betriebsbedingungen zu erhalten.
  • Zu 404 zurückkehrend, schreitet, falls die Wasserspeicherungsmenge nicht größer ist als die Schwellenmenge, das Verfahren fort zu 414, um festzustellen, ob die Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit größer ist als eine Schwellengeschwindigkeit und/oder ob die Wasserfreisetzungsmenge aus dem LLK größer ist als eine Schwellenmenge. Die Schwellen-Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit und/oder die Schwellenmenge der Wasserfreisetzung können auf einer Menge an Wasser beruhen, die instabile Verbrennung und/oder Motorfehlzündung verursachen kann, wenn sie durch den Motor aufgenommen wird. Falls eine der Bedingungen bei 414 erfüllt wird, schreitet das Verfahren fort zu 416, um Verbrennungsparameter einzustellen und/oder den Luftstrom zu dem Motor zu begrenzen. Bei einem Beispiel kann das Einstellen von Verbrennungsparametern das Einstellen des Zündzeitpunktes einschließen, um die Verbrennungsstabilität während der Wasseraufnahme (z.B. der Wasserfreisetzung aus dem LLK) zu steigern. Zum Beispiel kann das Steuergerät den Zündzeitpunkt während eines Gasgebens vorziehen, wenn die Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit und/oder die Wasserfreisetzungsmenge größer sind als ihre jeweiligen Schwellenwerte. Bei einem anderen Beispiel kann das Steuergerät den Zündzeitpunkt verzögern, falls die Pedalposition verhältnismäßig konstant oder unterhalb einer Schwellenposition ist, wenn die Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit und/oder die Wasserfreisetzungsmenge größer sind als ihre jeweiligen Schwellenwerte (z.B. während einer Kondensatspülroutine). Die Menge an Vorzündung oder Zündverzögerung kann auf der Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit und/oder der Wasserfreisetzungsmenge beruhen. Bei anderen Beispielen können während der Wasserfreisetzungsbedingungen zusätzliche oder alternative Verbrennungsparameter eingestellt werden.
  • Falls bei 414 die Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit und die Wasserfreisetzungsmenge nicht größer sind als ihre jeweiligen Schwellenwerte, schreitet das Verfahren fort zu 412, um die Motor-Betriebsbedingungen zu erhalten. Bei alternativen Ausführungsformen kann das Verfahren nach 414 ebenfalls das Feststellen, ob die Wasserspeicherungsmenge in dem LLK größer ist als die Schwellenmenge (wie bei 408 gezeigt), einschließen. Bei dieser Ausführungsform kann das Verfahren unmittelbar von 414 zu 408 fortschreiten und danach fortschreiten wie oben beschrieben.
  • Auf diese Weise kann das Steuergerät Motorstellglieder einstellen, um die Kondensatbildung in dem LLK zu verringern und/oder die Verbrennungsstabilität während der Wasserfreisetzung aus dem LLK zu steigern. Das Steuergerät kann die Motorstellgliedereinstellungen auf Wasserspeicherungs- und/oder Wasserfreisetzungsparameter (z.B. die Menge an Wasser in der aus dem LLK austretenden Ladeluft) stützen. Ferner kann das Steuergerät die LLK-Wasserspeicherungs- und/oder Wasserfreisetzungsparameter auf der Grundlage der Ausgabe von einem oder mehreren um den LLK (z.B. an dem Einlass und/oder dem Auslass des LLK) angeordneten Sauerstoffsensoren bestimmen.
  • Zusätzlich zum Regeln des LLK-Kühlungswirkungsgrades und/oder der Verbrennungsparameter können Ausgaben von dem Einlass- und dem Auslass-LLK-Sauerstoffsensor für verschiedene Diagnosen verwendet werden. Bei einem Beispiel kann das Steuergerät eine Sauerstoffsensorausgabe verwenden, um alternative Modelle und/oder Abschätzungen von LLK-Wirkungsgrad, LLK-Kondensat und/oder LLK-Taupunkt zu diagnostizieren. Zum Beispiel kann eine von dem Einlass- und dem Auslass-LLK-Sauerstoffsensor Wasserspeicherungsgeschwindigkeit (oder -menge) mit einer aus einem der LLK-Kondensatmodelle bestimmten voraussichtlichen Wasserspeicherungsgeschwindigkeit verglichen werden. Falls sich die zwei Abschätzungen der Wasserspeicherungsgeschwindigkeit nicht innerhalb eines Schwellenwertes voneinander befinden, kann das Steuergerät einen Fehler in dem Kondensatmodell anzeigen. Das Steuergerät kann dann Einstellungen an dem Modell vornehmen, um die Genauigkeit zu steigern. Eine Beschreibung von beispielhaften LLK-Kondensatabschätzungen und/oder -modellen wird unten unter Bezugnahme auf 5 bis 6 beschrieben.
  • Bei einem anderen Beispiel kann das Steuergerät die Sauerstoffsensorfunktion durch das Vergleichen der Messungen und/oder Ausgaben des LLK-Einlass- und -Auslass-Sauerstoffsensors unter bestimmten Betriebsbedingungen diagnostizieren. Zum Beispiel kann das Steuergerät unter Motor-Betriebsbedingungen, wobei kein Unterschied bei der Sauerstoffkonzentration zwischen der Ladeluft, die in den LLK eintritt und aus demselben austritt, zu erwarten ist, die Sauerstoffsensor-Messwerte vergleichen. Falls es einen Unterschied bei den Sauerstoffkonzentrationsmessungen zwischen dem Einlass-Sauerstoffsensor und dem Auslass-Sauerstoffsensorrausgaben gibt, kann das Steuergerät feststellen, dass einer oder beide der Sensoren funktionsgemindert ist/sind. Die Motor-Betriebsbedingungen zum Diagnostizieren des Einlass-Sauerstoffsensors und des Auslass-Sauerstoffsensors können eines oder mehrere von kein AGR-Strom (oder AGR-Durchflussgeschwindigkeit unterhalb eines Schwellenwertes) und keine Nettoveränderung bei der Kondensation an dem LLK einschließen. Zum Beispiel kann keine Nettoveränderung bei der Kondensation an dem LLK einschließen, dass sich kein Kondensat in dem LLK bildet oder denselben verlässt (z.B. eine Wasserspeicherungsgeschwindigkeit und eine Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit von im Wesentlichen null).
  • 5 zeigt ein Verfahren 500 zum Anzeigen einer Funktionsminderung eines ersten Sauerstoffsensors, der an einem Auslass eines LLK angeordnet ist, und eines zweiten Sauerstoffsensors, der an einem Einlass des LLK angeordnet ist, auf der Grundlage von Motor-Betriebsbedingungen. Bei alternativen Ausführungsformen kann der erste Sauerstoffsensor stromabwärts von dem LLK und stromaufwärts von den Verbrennungskammern des Motors angeordnet sein, und der zweite Sauerstoffsensor kann stromaufwärts von dem LLK und stromabwärts von einem Verdichter angeordnet sein. Bei einem Beispiel ist das Verfahren 500 durch das in 1 gezeigte Steuergerät 12 ausführbar. Ferner kann der erste Sauerstoffsensor als der Auslass-Sauerstoffsensor bezeichnet werden, und der zweite Sauerstoffsensor kann als der Einlass-Sauerstoffsensor bezeichnet werden.
  • Das Verfahren beginnt bei 502 durch das Abschätzen und/oder Messen von Motor-Betriebsbedingungen. Die Motor-Betriebsbedingungen können Motordrehzahl und -last, AGR-Durchflussgeschwindigkeit, Luftmassenstrom, Bedingungen des Ladeluftkühlers (z.B. Einlass- und/oder Auslasstemperatur und -drücke), Feuchtigkeit, Umgebungstemperatur, Drehmomentanforderung, usw. einschließen. Bei 504 schließt das Verfahren das Bestimmen des Niveaus oder der Menge an Kondensat in dem LLK ein. Dies kann das Abrufen von Einzelheiten, wie beispielsweise Umgebungslufttemperatur, Umgebungsluftfeuchtigkeit, Einlass- und Auslass-Ladelufttemperatur, Einlass- und Auslass-Ladeluftdruck und Luftmassenstrom, von mehreren Sensoren und das Bestimmen der in dem LLK gebildeten Menge an Kondensat auf der Grundlage der abgerufenen Daten einschließen. Bei einem Beispiel kann, bei 506 und wie weiter bei dem Modell von 6 ausgeführt, die Geschwindigkeit der Kondensatbildung innerhalb des LLK auf Umgebungstemperatur, LLK-Auslasstemperatur, Massenstrom, AGR und Feuchtigkeit beruhen. Bei einem anderen Beispiel kann, bei 508, ein Kondensationsbildungswert auf die LLK-Auslasstemperatur und ein Verhältnis von LLK-Druck zu Umgebungsdruck abgebildet werden. Bei einem alternativen Beispiel kann der Kondensationsbildungswert auf die LLK-Auslasstemperatur und die Motorlast abgebildet werden. Die Motorlast kann von Luftmasse, Drehmoment, Gaspedalposition und Drosselposition abhängig sein und kann folglich eine Anzeige der Luftströmungsgeschwindigkeit durch den LLK bereitstellen. Zum Beispiel kann eine mäßige Motorlast, verbunden mit einer verhältnismäßig kühlen LLK-Auslasstemperatur, auf Grund der kühlen Oberflächen des LLK und der verhältnismäßig geringen Ansaugluft-Strömungsgeschwindigkeit einen hohen Kondensationsbildungswert anzeigen. Die Abbildung kann ferner einen Modifikator für die Umgebungstemperatur einschließen.
  • Bei 510 schließt das Verfahren, das Feststellen, ob sich kein Kondensat in dem LLK bildet und kein Kondensat den LLK verlässt, ein. Bei einem alternativen Beispiel kann das Verfahren bei 510 das Feststellen, ob sich Kondensat unterhalb eines Schwellenwertes in dem LLK bildet und ob Kondensat unterhalb des Schwellenwertes den LLK verlässt, einschließen. Bei einem Beispiel kann der Schwellenwert im Wesentlichen null sein derart, dass kein Kondensat sich in dem LLK bildet und denselben verlässt. Bei einem anderen Beispiel kann der Schwellenwert ein Kondensatniveau oder eine Geschwindigkeit größer als null sein. Folglich kann bei einem Beispiel das Verfahren bei 510 das Feststellen, ob die Menge und/oder die Geschwindigkeit der Kondensatbildung, wie bei 504 bestimmt, im Wesentlichen null sind, einschließen. Bei einem anderen Beispiel kann das Verfahren bei 510 das Feststellen, ob die Menge und/oder die Geschwindigkeit der Kondensatbildung geringer sind als ein Schwellenwert, einschließen. Wie oben erörtert, kann der Schwellenwert keine Netto-Kondensatbildung bei dem LLK anzeigen. Das Verfahren kann bei 510 ebenfalls das Feststellen, ob die Kondensatfreisetzungsgeschwindigkeit (z.B. die Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit) und/oder die Kondensatfreisetzungsmenge (z.B. die Wasserfreisetzungsmenge) geringer sind als ein Schwellenwert. Die Kondensatfreisetzungsgeschwindigkeit und/oder die Kondensatfreisetzungsmenge können auf einem oder mehreren von dem bestimmten Niveau an Kondensat in dem LLK, dem Luftmassenstrom, der Feuchtigkeit, der LLK-Temperatur usw. beruhen. Falls zum Beispiel das Kondensatniveau in dem LLK unterhalb eines Schwellenwertes liegt und/oder der Luftmassenstrom unterhalb eines Schwellenwertes zum Ausspülen von Kondensat liegt, kann das Steuergerät schließen, dass die Kondensatfreisetzungsgeschwindigkeit im Wesentlichen null ist.
  • Falls das Steuergerät feststellt, dass sich Kondensat in dem LLK bildet und/oder Kondensat den LLK verlässt, schreitet das Verfahren fort zu 512, um die Sauerstoffsensoren nicht zu diagnostizieren. Das Verfahren kann zum Beginn des Verfahrens zurückkehren und warten, bis die Bedingungen bei 510 erfüllt werden. Alternativ schreitet, falls das Steuergerät feststellt, dass sich Kondensat in dem LLK bildet und kein Kondensat den LLK verlässt (z.B. aus demselben ausgespült wird), schreitet das Verfahren fort zu 514. Bei 514 schließt das Verfahren das Feststellen, ob die AGR-Durchflussgeschwindigkeit geringer ist als ein Schwellenwert, ein. Bei einem Beispiel kann die Schwellen-AGR-Durchflussgeschwindigkeit im Wesentlichen null sein. Daher kann die Sauerstoffsensor-Diagnose nur ablaufen, falls es keine AGR gibt. Bei einem anderen Beispiel kann die Schwellen-AGR-Durchflussgeschwindigkeit größer als null, aber klein genug sein derart, dass der AGR-Strom keinen Unterschied bei der Sauerstoffsensorausgabe (z.B. der Sauerstoffkonzentration) zwischen dem Einlass-Sauerstoffsensor und dem Auslass-Sauerstoffsensor verursachen kann. Falls die AGR bei 514 nicht unterhalb des Schwellenwertes liegt, schreitet das Verfahren fort zu 512, um die Sauerstoffsensoren nicht zu diagnostizieren. Dann kann das Verfahren zum Beginn zurückkehren.
  • Falls die AGR bei 514 jedoch unterhalb des Schwellenwertes liegt, schreitet das Verfahren fort zu 516, um Sauerstoffsensorausgaben an dem LLK-Auslass-Sauerstoffsensor (OS) und dem -Einlass-Sauerstoffsensor (IS) zu erfassen. Die Sauerstoffsensor-Ausgabedaten können eines oder mehrere von einer über das Dissoziationsverfahren erlangten Sauerstoffkonzentration, wenn die Sauerstoffsensoren im VVs-Modus (modulierend zwischen der ersten Bezugsspannung und der zweiten Bezugsspannung) arbeiten, und/oder einer über das Verdünnungsverfahren erlangten Sauerstoffkonzentration, wenn die Sauerstoffsensoren im Grundmodus arbeiten, wie oben beschrieben, einschließen. Sowohl der Einlass-Sauerstoffsensor als auch der Auslass-Sauerstoffsensor können in dem gleichen Modus betrieben werden, wenn bei 516 Sensordaten zur Sauerstoffsensordiagnose erfasst werden.
  • Bei 518 schließt das Verfahren das Feststellen, ob die an dem Auslass-Sauerstoffsensor abgeschätzte Konzentration an Sauerstoff innerhalb eines Schwellenwertes der an dem Einlass-Sauerstoffsensor abgeschätzten Konzentration an Sauerstoff liegt, ein. Bei alternativen Ausführungsformen kann bei 518 eine andere Art von Sauerstoffsensorausgabe als die Sauerstoffkonzentration (z.B. der Pumpstrom) verglichen werden. Der Schwellenwert kann voreingestellt sein und auf einer gewünschten prozentualen Genauigkeit oder Genauigkeitstoleranz der Sensoren beruhen. Falls sich die beiden Sensormesswerte innerhalb des Schwellenwertes voneinander befinden, schreitet das Verfahren fort zu 520, um festzustellen, dass die Sauerstoffsensoren nicht funktionsgemindert sind. Der Sauerstoffsensorbetrieb zum Bestimmen von Kondensatspeicherungsparametern und Einstellen von Motorstellgliedern als Reaktion auf die Kondensatspeicherungsparameter kann sich dann, wie oben erörtert, fortsetzen.
  • Alternativ schreitet bei 518, falls die durch den Auslass-Sauerstoffsensor gemessene Konzentration an Sauerstoff und die durch den Einlass-Sauerstoffsensor gemessene Konzentration an Sauerstoff nicht innerhalb eines Schwellenwertes voneinander liegen, das Verfahren fort zu 522. Bei 522 kann das Steuergerät eine mögliche Minderung der Sauerstoffsensorfunktion anzeigen. Das Verfahren kann bei 522 das Nullstellen und/oder Zurücksetzen sowohl des Einlass- als auch des Auslass-Sauerstoffsensors und danach das erneute Messen des Sauerstoffs in der Ladeluft an dem Einlass und dem Auslass des LLK einschließen. Bei 524 stellt das Steuergerät fest, ob die neue Sauerstoffkonzentrationsabschätzung an dem Auslass-Sauerstoffsensor innerhalb eines Schwellenwertes der neuen Sauerstoffkonzentrationsabschätzung an dem Einlass-Sauerstoffsensor liegt. Bei einem Beispiel können der Schwellenwert bei 524 und der Schwellenwert bei 518 gleich sein. Bei einem anderen Beispiel kann der Schwellenwert bei 524 kleiner oder größer sein als der Schwellenwert bei 518. Falls die neuen Sauerstoffkonzentrationsmessungen an dem Einlass- und dem Auslass-Sauerstoffsensor innerhalb des Schwellenwertes voneinander liegen, schreitet das Verfahren fort zu 520, um festzustellen, dass die Sensoren nicht funktionsgemindert sind, und den Sauerstoffsensorbetrieb fortzusetzen. Falls die an dem Auslass-Sauerstoffsensor bestimmte Sauerstoffkonzentration jedoch nicht innerhalb des Schwellenwertes der an dem Einlass-Sauerstoffsensor bestimmten Sauerstoffkonzentration liegt, kann das Steuergerät bei 526 feststellen, dass einer oder mehrere von dem Einlass-Sauerstoffsensor und dem Auslass-Sauerstoffsensor funktionsgemindert sind. Bei einem Beispiel kann das Steuergerät bei 526 den Fahrzeugführer benachrichtigen, dass eine Wartung der Sauerstoffsensoren erforderlich ist.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 500 einen Schritt vor 502 einschließen, um festzustellen, ob es Zeit ist, eine Sensordiagnose durchzuführen. Bei einem Beispiel kann die Sensordiagnose (z.B. das Verfahren 500) durch das Steuergerät nach einer Dauer des Motorbetriebs seit der letzten Sensordiagnose ausgeführt werden. Die Dauer kann ein voreingestellter Wert sein. Alternativ kann die Sensordiagnose jedes Mal ausgeführt werden, wenn Sensordiagnosebedingungen erfüllt werden. Wie oben bei 510 und 514 beschrieben, können die Sensordiagnosebedingungen, dass kein Kondensat sich in dem LLK bildet und denselben verlässt, und eine AGR-Durchflussgeschwindigkeit unterhalb eines Schwellenwertes einschließen.
  • Auf diese Weise kann, während eines Motorbetriebs, wenn sich weniger Kondensat als ein Schwellenwert in einem Ladeluftkühler bildet und weniger Kondensat als ein Schwellenwert den Ladeluftkühler verlässt, ein Motorverfahren das Anzeigen einer Funktionsminderung eines ersten Sauerstoffsensors, der stromabwärts von dem Ladeluftkühler angeordnet ist, und einer Funktionsminderung eines zweiten Sauerstoffsensors, der stromaufwärts von dem Ladeluftkühler angeordnet ist, in Bezug aufeinander einschließen. Falls die Sensoren zum Beispiel um mehr als einen maximalen Schwellenwert voneinander abweichen, kann festgestellt werden, dass einer und/oder beide der Sensoren funktionsgemindert sind, und es kann eine Anzeige desselben, wie beispielsweise durch einen im Speicher des Steuergeräts gespeicherten Diagnosecode, erzeugt werden. Bei einem Beispiel wird bestimmt, dass sich weniger Kondensat als der Schwellenwert in dem Ladeluftkühler bildet, auf der Grundlage einer Abschätzung einer Menge an Kondensat in dem Ladeluftkühler, wobei die Abschätzung auf jedem von Luftmassenstrom, Umgebungstemperatur, Ladeluftkühler-Auslasstemperatur, Ladeluftkühlerdruck, Umgebungsdruck, einer Abgasrückführungsmenge und Feuchtigkeit beruht. Bei einem anderen Beispiel wird bestimmt, dass sich weniger Kondensat als der Schwellenwert in dem Ladeluftkühler bildet, auf der Grundlage einer Abschätzung einer Menge an Kondensat in dem Ladeluftkühler, wobei die Abschätzung auf Ladeluftkühler-Auslasstemperatur und einem Verhältnis von Ladeluftkühlerdruck zu Umgebungsdruck beruht. Ferner wird bestimmt, dass weniger Kondensat als der Schwellenwert den Ladeluftkühler verlässt, auf der Grundlage von einem oder mehreren von einer abgeschätzten Menge an Kondensat in dem Ladeluftkühler, Luftmassenstrom, Feuchtigkeit und/oder Ladeluftkühlertemperatur.
  • Das Verfahren kann ferner das Anzeigen einer Funktionsminderung (z.B. einer Diagnoseausgabe) des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors einschließen, wenn ein Abgasrückführungsstrom geringer ist als ein Schwellenwert, wobei der Schwellenwert im Wesentlichen null ist. Eine Funktionsminderung eines oder mehrerer von dem ersten Sauerstoffsensor und dem zweiten Sauerstoffsensor kann als Reaktion darauf angezeigt werden, dass sich die Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors nicht innerhalb eines Schwellenwertes der Ausgabe des zweiten Sauerstoffsensors befindet. Bei einem Beispiel schließt das Anzeigen einer Funktionsminderung das Benachrichtigen eines Fahrzeugführers ein, dass ein oder mehrere Sauerstoffsensoren funktionsgemindert sind. Außerdem kann das Verfahren, vor dem Anzeigen einer Funktionsminderung, als Reaktion darauf, dass sich die Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors nicht innerhalb eines Schwellenwertes der Ausgabe des zweiten Sauerstoffsensors befindet, das Nullstellen des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors und danach das erneute Vergleichen der Ausgaben des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors einschließen. Bei einem Beispiel schließen die Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors und die Ausgabe des zweiten Sauerstoffsensors eine Sauerstoffkonzentration der Ladeluft ein.
  • 6 illustriert ein Verfahren 600 zum Abschätzen einer Menge an innerhalb eines LLK gespeichertem Kondensat. Auf der Grundlage der Menge oder Geschwindigkeit der Kondensatbildung in dem LLK kann eine Sauerstoffsensordiagnose, wie beispielsweise bei 5 illustriert, ausgeführt werden.
  • Das Verfahren beginnt bei 602 durch das Bestimmen der Motor-Betriebsbedingungen. Diese können, wie zuvor bei 502 dargelegt, Umgebungsbedingungen, LLK-Bedingungen (Einlass- und Auslasstemperaturen und -drücke, Durchflussgeschwindigkeit durch den LLK usw.), Luftmassenstrom, MAP, AGR-Strom, Motordrehzahl und -last, Motortemperatur, Aufladung usw. einschließen. Als Nächstes bestimmt die Routine bei 604, ob die Umgebungsfeuchtigkeit bekannt ist. Bei einem Beispiel kann die Umgebungsfeuchtigkeit auf der Grundlage der Ausgabe eines an den Motor gekoppelten Feuchtigkeitssensors bekannt sein. Bei einem anderen Beispiel kann die Feuchtigkeit von einem stromabwärts gelegenen UEGO-Sensor abgeleitet oder von Informationselektronik (z.B. Internetverbindungen, einem Fahrzeug-Navigationssystem usw.) oder eine Regen-/Wischersensor-Signal erlangt werden. Falls die Feuchtigkeit nicht bekannt ist (zum Beispiel, falls das Fahrzeug keinen Feuchtigkeitssensor einschließt), kann die Feuchtigkeit bei 606 auf 100 % festgesetzt werden. Falls die Feuchtigkeit jedoch bekannt ist, kann der bekannte Feuchtigkeitswert, wie er durch den Feuchtigkeitssensor bereitgestellt wird, bei 608 als die Feuchtigkeitseinstellung verwendet werden.
  • Die Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit können dazu verwendet werden, den Taupunkt der Ladeluft zu bestimmen, der ferner durch die Menge an AGR in der Ladeluft beeinflusst werden kann (z.B. kann die AGR eine andere Feuchtigkeit und Temperatur haben als die Luft aus der Atmosphäre). Die Differenz zwischen dem Taupunkt und der LLK-Auslasstemperatur zeigt an, ob sich Kondensation innerhalb des Kühlers bilden wird, und der Luftmassenstrom kann beeinflussen, wie viel Kondensation sich tatsächlich innerhalb des Kühlers ansammelt. Bei 610 kann ein Algorithmus den Sättigungsdampfdruck an dem LLK-Auslass in Abhängigkeit von der LLK-Auslasstemperatur und dem -druck berechnen. Der Algorithmus berechnet dann bei 612 die Masse an Wasser bei diesem Sättigungsdampfdruck. Schließlich wird bei 614 die Kondensationsbildungsgeschwindigkeit an dem LLK-Auslass durch das Subtrahieren der Masse von Wasser bei der Sättigungsdampfdruckbedingung an dem LLK-Auslass von der Masse an Wasser in der Umgebungsluft bestimmt. Durch das Bestimmen der Zeitdauer zwischen den Kondensatmessungen bei 616 kann das Verfahren 600 bei 618 die Menge an Kondensat innerhalb des LLK seit einer letzten Messung bestimmen. Die aktuelle Kondensatmenge in dem LLK wird danach bei 622 berechnet durch das Addieren des bei 618 abgeschätzten Kondensatwertes zu dem vorherigen Kondensatwert und danach das Subtrahieren jeglicher Kondensatverluste seit der letzten Routine (das heißt, einer zum Beispiel über Spülroutinen entfernten Menge an Kondensat) bei 620. Es kann angenommen werden, dass die Kondensatverluste null sind, falls die LLK-Auslasstemperatur oberhalb des Taupunktes liegt. Alternativ kann bei 620 die entfernte Menge an Kondensat in Anhängigkeit von der Luftmasse modelliert oder empirisch und mit jeder Software-Aufgabenschleife (das heißt, mit jedem Durchlauf der Routine 600) herabintegriert wird.
  • Daher kann das Verfahren von 6 während der Routine von 5 verwendet werden, um ein Modellierungsverfahren zum Abschätzen der Menge an Kondensat an dem LLK zu verwenden. Bei alternativen Ausführungsformen kann das Motorsteuersystem ein Abbildungsverfahren verwenden, um die Menge an Kondensat an dem LLK auf eine LLK-Einlass-/Auslasstemperatur, eine Umgebungsfeuchtigkeit und eine Motorlast abzubilden. Zum Beispiel können die Werte in einer Nachschlagetabelle abgebildet und gespeichert werden, die durch das Steuergerät während der Routine von 5 (bei 508) abgefragt und danach aktualisiert wird.
  • 7A bis B zeigen ein graphisches Beispiel von Einstellungen bei dem Motorbetrieb auf der Grundlage der Wasserspeicherung an dem LLK. Im Einzelnen zeigt die graphische Darstellung 700 Veränderungen bei einer Ausgabe eines ersten Sauerstoffsensors bei dem Diagramm 702, Veränderungen bei einer Ausgabe eines zweiten Sauerstoffsensors bei dem Diagramm 704, Veränderungen bei der LLK-Wasserspeicherung auf der Grundlage der Sauerstoffsensorausgaben bei dem Diagramm 706, Veränderungen bei der LLK-Wasserspeicherung auf der Grundlage eines oder mehrerer Kondensatmodelle bei dem Diagramm 708, Veränderungen bei dem AGR-Strom bei dem Diagramm 712, Veränderungen bei der Pedalposition (PP) bei dem Diagramm 714, Veränderungen bei dem Zündzeitpunkt bei dem Diagramm 716, Veränderungen bei einer Position von Fahrzeug-Grillabdeckungen bei dem Diagramm 718, Veränderungen bei dem Luftmassenstrom bei dem Diagramm 720 und Veränderungen bei der Sensor-Funktionsminderung bei dem Diagramm 722. Die graphische Darstellung 726 von 7B wird von der graphischen Darstellung 700 von 7A fortgesetzt. Sowohl die graphische Darstellung 726 als auch die graphische Darstellung 700 haben die gleiche Zeitskala und unten angegebenen Zeitpunkte. Die graphische Darstellung 726 zeigt Veränderungen bei dem an dem Auslass-Sensor gemessenen Sauerstoff, wenn sich der Auslass-Sensor in dem Grundmodus (z.B. bei der Grundbezugsspannung) befindet, bei dem Diagramm 728, Veränderungen bei dem an dem Auslass-Sensor gemessenen Sauerstoff, wenn sich der Auslass-Sensor in dem VVs-Modus (z.B. bei der zweiten, höheren Bezugsspannung) befindet, bei dem Diagramm 730, Veränderungen bei der Bezugsspannung bei dem Diagramm 732 und Veränderungen bei dem Pumpstrom des Auslass-Sensors bei dem Diagramm 734. Der erste Sauerstoffsensor kann an einem Auslass des LLK angeordnet sein und hierin als der Auslass-Sauerstoffsensor bezeichnet werden. Der zweite Sauerstoffsensor kann an einem Einlass des LLK angeordnet sein und hierin als der Einlass-Sauerstoffsensor bezeichnet werden. Bei alternativen Ausführungsformen kann der LLK nur einen Sauerstoffsensor entweder an dem Einlass oder an dem Auslass des LLK einschließen. Zum Beispiel kann der LLK nur den Auslass-Sauerstoffsensor einschließen. Außerdem können der Einlass- und der Auslass-Sauerstoffsensor zwischen einer ersten Bezugsspannung, V1, und einer zweiten Bezugsspannung, V2, moduliert werden. Die erste Bezugsspannung kann ebenfalls als die Grundbezugsspannung bezeichnet werden. Das Diagramm 734 zeigt einen beispielhaften Pumpstrom des Auslass-Sauerstoffsensors. Die Wasserkonzentration an dem Auslass-Sensor kann auf der Veränderung bei dem Pumpstrom, wenn zwischen V1 und V2 umgeschaltet wird, beruhen. Die Diagramme 728 und 730 zeigen jeweils beispielhafte Sauerstoffsensor-Messwerte an dem Auslass-Sensor während des Betriebs bei Grundmodus beziehungsweise VVs-Modus. Ähnliche Veränderungen bei dem Pumpstrom können an dem Einlass-Sensor (nicht gezeigt) auftreten.
  • Das Diagramm 706 zeigt Veränderungen bei der Wasserspeicherung in dem LLK, wobei die Wasserspeicherung auf den Ausgaben von dem Einlass-Sauerstoffsensor und dem Auslass-Sauerstoffsensor beruhen. Die bei dem Diagramm 706 gezeigte Wasserspeicherung kann eine Menge an in dem LLK gespeichertem Wasser oder eine Geschwindigkeit der Wasserspeicherung in dem LLK zeigen. Das Diagramm 708 zeigt ebenfalls Veränderungen bei der Wasserspeicherung auf der Grundlage eines oder mehrerer Kondensatmodelle. Bei einem Beispiel kann die bei dem Diagramm 708 gezeigte Wasserspeicherung eine Menge oder Geschwindigkeit der Wasserspeicherung, abgeschätzt aus dem bei 6 gezeigten Kondensatmodell, einschließen.
  • Vor dem Zeitpunkt t1 kann die Wasserspeicherung in dem LLK geringer sein als ein Schwellenwert T1 (Diagramm 706), und die Wasserfreisetzung aus dem LLK kann geringer sein als ein Schwellenwert T2 (Diagramm 710). Außerdem kann die Pedalposition verhältnismäßig konstant sein (Diagramm 714), und die Grillabdeckungen können geschlossen sein (Diagramm 718). Vor dem Zeitpunkt t1 kann die Ausgabe des Einlass-Sauerstoffsensors zunehmen. Bei einem Beispiel kann die Ausgabe des Einlass-Sauerstoffsensors eine Sauerstoffkonzentration oder eine abgeschätzte Menge an Sauerstoff in der Ladeluft sein. Dies kann eine gesteigerte Menge an Wasser in der in den LLK eintretenden Ladeluft anzeigen. Im Ergebnis kann das Niveau der LLK-Wasserspeicherung vor dem Zeitpunkt t1 zunehmen (Diagramm 706). Ebenfalls vor dem Zeitpunkt t1 kann die Bezugsspannung sowohl des Einlass-Sauerstoffsensors als auch des Auslass-Sauerstoffsensors mit einer ersten Geschwindigkeit moduliert werden (Diagramm 732). Die Sauerstoffsensoren können für eine erste Dauer d1 bei der zweiten Bezugsspannung (im VVs-Modus) arbeiten. Außerdem kann die Differenz zwischen der im VVs-Modus gemessenen Sauerstoffkonzentration (Diagramm 730) und der im Grundmodus gemessenen Sauerstoffkonzentration (Diagramm 728) die Nettoausgabe des Auslass-Sauerstoffsensors sein, wie bei dem Diagramm 702 gezeigt.
  • Zum Zeitpunkt t1 steigert sich das LLK-Wasserspeicherungsniveau über den Schwellenwert T1 (Diagramm 706). Als Reaktion kann das Steuergerät die Grillabdeckungen schließen (Diagramm 718), um die Kondensationsbildung in dem LLK zu verringern. Bei alternativen Beispielen kann das Steuergerät alternative oder zusätzliche Motorstellglieder einstellen, um die Kondensationsbildung zu verringern. Zum Beispiel kann das Steuergerät zusätzlich oder alternativ zum Zeitpunkt t1 ein Motor-Kühlungsgebläse abschalten.
  • Zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 nimmt der AGR-Strom geringfügig zu (Diagramm 712). Im Ergebnis nimmt die Impulsbreite oder Modulationsgeschwindigkeit auf eine zweite Geschwindigkeit ab (Diagramm 732). Zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 kann das Niveau der LLK-Wasserspeicherung abnehmen. Zum Zeitpunkt t2 kann sich die LLK-Wasserspeicherung unter den Schwellenwert T1 vermindern (Diagramm 706). Als Reaktion kann das Steuergerät die Grillabdeckungen wieder öffnen (Diagramm 718). Bei alternativen Ausführungsformen können die Grillabdeckungen zum Zeitpunkt t2 geschlossen bleiben. Ebenfalls vor dem Zeitpunkt t2 beginnt der Luftmassenstrom zuzunehmen. Bei einem Beispiel kann das Steuergerät den Luftmassenstrom auf der Grundlage des Motorbetriebes steigern. Bei einem anderen Beispiel kann das Steuergerät den Luftmassenstrom steigern, um das gespeicherte Kondensat aus de LLK auszuspülen. Wenn der Luftmassenstrom zunimmt, nimmt die Ausgabe des Auslass-Sauerstoffsensors ebenfalls zu. Diese Zunahme bei der Ausgabe kann eine Zunahme bei dem Wasser in der aus dem LLK austretenden Ladeluft anzeigen. Im Ergebnis kann die Wasserfreisetzung aus dem LLK zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 zunehmen (Diagramm 710). Zum Zeitpunkt t3 steigert sich die LLK-Wasserfreisetzung über den Schwellenwert T2. Als Reaktion verzögert das Steuergerät den Zündzeitpunkt vom MBT (Diagramm 716). Das Steuergerät kann den Zündzeitpunkt eher verzögern als den Zündzeitpunkt vorzuziehen, da die Pedalposition zum Zeitpunkt t3 verhältnismäßig konstant bleibt. Das Verzögern der Zündung während der Wasserfreisetzung aus dem LLK kann die Verbrennungsstabilität steigern, da der Motor das freigesetzte Wasser (z.B. Kondensat) aufnimmt. Zum Zeitpunkt t4 vermindert sich die Wasserfreisetzung aus dem LLK unter den Schwellenwert T2 (Diagramm 710). Danach hört das Steuergerät auf, die Zündung zu verzögern (Diagramm 716).
  • Zwischen dem Zeitpunkt t4 und dem Zeitpunkt t5 kann sich der AGR-Strom unter einen Schwellenwert T3 vermindern. Wenn der AGR-Strom abnimmt, nehmen die Modulationsgeschwindigkeit zwischen V1 und V2 und die Impulsbreite der Modulation auf eine dritte Geschwindigkeit zu (Diagramm 732). Bei einem Beispiel kann der Schwellenwert T3 im Wesentlichen null sein derart, dass die AGR abgeschaltet wird. Bei einem anderen Beispiel kann der Schwellenwert T3 eine Durchflussgeschwindigkeit, größer als null, sein. Sobald sich die AGR unter den Schwellenwert T3 vermindert, können der Auslass-Sauerstoffsensor und der Einlass-Sauerstoffsensor bei der zweiten Bezugsspannung V2 bleiben und nur im VVs-Modus arbeiten. Bei anderen Beispielen können die Sauerstoffsensoren weiter umschalten zwischen dem Betrieb bei der ersten Spannung und der zweiten Spannung, aber die Geschwindigkeit der Modulation kann langsamer sein als vorherige Geschwindigkeiten, wobei die AGR größer war als null.
  • Ebenfalls zwischen dem Zeitpunkt t4 und dem Zeitpunkt t5 kann sich die Wasserspeicherung in dem LLK, auf der Grundlage des Kondensatmodells, unter einen Schwellenwert vermindern (Diagramm 708). Bei einem Beispiel kann der Schwellenwert im Wesentlichen null sein. Im Ergebnis kann geschlussfolgert werden, dass sich kein Kondensat in dem LLK bildet. Auf der Grundlage der Motor-Betriebsbedingungen kann das Steuergerät ebenfalls feststellen, dass kein Kondensat den LLK verlässt (z.B. weniger Kondensat als ein Schwellenwert den LLK verlässt). Während des Motorbetriebs, wobei kein Kondensat (oder weniger Kondensat als ein Schwellenwert) sich in dem LLK bildet und denselben verlässt, können der Auslass-Sauerstoffsensor und der Einlass-Sauerstoffsensor ähnliche Ausgaben haben. Jedoch zum Zeitpunkt t5 können die Ausgabe des Einlass-Sauerstoffsensors und die Ausgabe des Auslass-Sauerstoffsensors um einen Schwellenwert, den bei 724 angezeigten Schwellenwert, voneinander abweichen. Im Ergebnis kann das Steuergerät eine Sensorfunktionsminderung anzeigen, wie bei dem Diagramm 722 gezeigt. Das Anzeigen einer Sensorfunktionsminderung kann das Anzeigen, dass einer oder mehrere von dem Einlass-Sauerstoffsensor und dem Auslass-Sauerstoffsensor funktionsgemindert sind, einschließen. Bei einem Beispiel kann das Steuerberät zum Zeitpunkt t5 den Fahrzeugführer von der Sensorfunktionsminderung benachrichtigen.
  • Auf diese Weise können die Ausgaben von einem oder mehreren Sauerstoffsensoren, die nahe an einem LLK-Auslass und/oder einem LLK-Einlass angeordnet sind, verwendet werden, um die Wasserspeicherung an dem LLK zu bestimmen. Bei einem Beispiel kann ein an dem Auslass des LLK angeordneter Sauerstoffsensor verwendet werden, um das Vorhandensein und/oder eine Menge von Wasser in der den LLK verlassenden Ladeluft zu bestimmen. Bei einem anderen Beispiel können ein erster Sauerstoffsensor, der an dem Auslass des LLK angeordnet ist, und ein zweiter Sauerstoffsensor, der an dem Einlass des LLK angeordnet ist, verwendet werden, um eines oder mehrere von einer Menge des Wassers, das den LLK verlässt (z.B. einer Wasserfreisetzungsmenge), einer Geschwindigkeit des Wassers, das den LLK verlässt (z.B. einer Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit), einer Menge an Wasser innerhalb des LLK (z.B. einer Wasserspeicherungsmenge) und/oder einer Geschwindigkeit der Wasseransammlung innerhalb des LLK (z.B. einer Wasserspeicherungsgeschwindigkeit) zu bestimmen. Ein Steuergerät kann ein oder mehrere Motorstellglieder als Reaktion auf einen oder mehrere der obigen LLK-Wasserspeicherungsparameter einstellen. Zum Beispiel kann das Steuergerät Fahrzeug-Grillabdeckungen, ein Motor-Kühlungsgebläse und/oder eine Motor-Kühlmittelpumpe einstellen, um als Reaktion auf eine Wasserspeicherungsmenge oder -geschwindigkeit oberhalb eines Schwellenwertes den LLK-Kühlungswirkungsgrad zu verringern. Bei einem anderen Beispiel kann das Steuergerät als Reaktion darauf, dass die Wasserfreisetzungsmenge und/oder die Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit über einen Schwellenwert zunehmen, den Zündzeitpunkt und/oder den Motor-Luftstrom (oder Luftmassenstrom) einstellen. Bei noch einem anderen Beispiel kann das Steuergerät als Reaktion darauf, dass die Wasserspeicherungsmenge über einen Schwellenwert zunimmt, den Motor-Luftstrom einstellen über das Einstellen einer Drossel und/oder Herunterschaltvorgänge, um Kondensat aus dem LLK auszuspülen. Auf diese Weise kann ein technisches Ergebnis des Bestimmens von Wasserspeicherungsparametern des LLK von einem oder mehreren Sauerstoffsensoren erreicht werden, wodurch die LLK-Kondensatbildung verringert und die Verbrennungsstabilität gesteigert wird.
  • Als eine Ausführungsform kann ein Motorverfahren das Einstellen von Motorstellgliedern auf der Grundlage von Wasserspeicherungsparametern an einem Ladeluftkühler einschließen, wobei die Wasserspeicherungsparameter auf einer Ausgabe eines ersten Sauerstoffsensors, der an einem Auslass des Ladeluftkühlers angeordnet ist, beruhen. Der Wasserspeicherungsparameter schließt eine Menge an Wasser in der den Ladeluftkühler verlassenden Ladeluft ein. Ferner schließt das Einstellen von Motorstellgliedern eines oder mehrere von dem Einstellen des Zündzeitpunktes und des Begrenzens des Motor-Luftstroms als Reaktion darauf, dass die Menge an Wasser in der den Ladeluftkühler verlassenden Ladeluft über eine Schwellenmenge zunimmt. Die Menge an Wasser wird auf der Grundlage eines Pumpstroms des ersten Sauerstoffsensors und eines Sättigungswasserwertes bei einer Auslasstemperaturbedingung des Ladeluftkühlers abgeschätzt. Bei einem Beispiel schließt das Einstellen des Zündzeitpunktes das Vorziehen des Zündzeitpunktes, wenn eine Pedalposition zunimmt, ein. Bei einem anderen Beispiel schließt das Einstellen des Zündzeitpunktes das Verzögern des Zündzeitpunktes, wenn sich die Pedalposition unterhalb einer Schwellenposition befindet, ein.
  • Die Wasserspeicherungsparameter können ferner eine Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit aus dem Ladeluftkühler, eine Wasserspeicherungsgeschwindigkeit an dem Ladeluftkühler und eine Wasserspeicherungsmenge an dem Ladeluftkühler einschließen. Die Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit, die Wasserspeicherungsgeschwindigkeit und die Wasserspeicherungsmenge beruhen auf der Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors und einer Ausgabe eines zweiten Sauerstoffsensors, der an einem Einlass des Ladeluftkühlers angeordnet ist. Bei einem Beispiel schließt das Einstellen von Motorstellgliedern eines oder mehrere von dem Einstellen des Zündzeitpunktes und des Motor-Luftstroms als Reaktion darauf, dass die Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit über eine Schwellengeschwindigkeit zunimmt, ein. Bei einem anderen Beispiel schließt das Einstellen von Motorstellgliedern eines oder mehrere von dem Einstellen von Fahrzeug-Grillabdeckungen, Motor-Kühlungsgebläsen und einer Ladeluftkühler-Kühlmittelpumpe ein, um als Reaktion darauf, dass die Wasserspeicherungsgeschwindigkeit über eine Schwellengeschwindigkeit zunimmt, einen Kühlungswirkungsgrad des Ladeluftkühlers zu vermindern. Bei noch einem anderen Beispiel schließt das Einstellen von Motorstellgliedern das Steigern des Motor-Luftstroms ein, um als Reaktion darauf, dass die Wasserspeicherungsmenge über eine Schwellenmenge zunimmt, Kondensat aus dem Ladeluftkühler auszuspülen.
  • Als noch eine andere Ausführungsform kann ein Motorverfahren das Einstellen des Motorbetriebs und das Erzeugen einer Diagnose als Reaktion auf Wasserspeicherungsparameter an einem Ladeluftkühler einschließen, wobei die Wasserspeicherungsparameter auf einer Ausgabe eines ersten Sauerstoffsensors, der stromabwärts von dem Ladeluftkühler angeordnet ist, und einer Ausgabe eines zweiten Sauerstoffsensors, der stromaufwärts von dem Ladeluftkühler angeordnet ist, beruhen. Im Einzelnen kann der erste Sauerstoffsensor an einem Auslass des Ladeluftkühlers angeordnet sein, und der zweite Sauerstoffsensor kann an einem Einlass des Ladeluftkühlers angeordnet sein. Das Verfahren kann ferner das Modulieren einer Bezugsspannung des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors zwischen einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung einschließen, wobei die zweite Spannung höher ist als die erste Spannung. Das Verfahren schließt ferner das Modulieren der Bezugsspannung des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors mit einer Geschwindigkeit auf der Grundlage eines Abgasrückführungsstroms ein, wobei die Geschwindigkeit mit einem zunehmenden Abgasrückführungsstrom zunimmt. Bei einigen Ausführungsformen schließt das Verfahren ferner das Halten des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors bei der zweiten Spannung ein, wenn der Abgasrückführungsstrom im Wesentlichen null ist.
  • Die Wasserspeicherungsparameter an dem Ladeluftkühler schließen eines oder mehrere von einer Wasserfreisetzungsmenge aus dem Ladeluftkühler, einer Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit aus dem Ladeluftkühler, einer Wasserspeicherungsgeschwindigkeit an dem Ladeluftkühler und einer Wasserspeicherungsmenge an dem Ladeluftkühler ein. Das Einstellen des Motorbetriebs schließt eines oder mehrere von dem Einstellen des Zündzeitpunktes und des Luftmassenstroms als Reaktion darauf, dass entweder die Wasserfreisetzungsmenge über eine Schwellenmenge zunimmt oder die Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit über eine Schwellengeschwindigkeit zunimmt, ein. Das Einstellen des Motorbetriebs kann ebenfalls eines oder mehrere von dem Einstellen der Fahrzeug-Grillabdeckungen, der Motor-Kühlgebläse und einer Ladeluftkühler-Kühlmittelpumpe einschließen, um als Reaktion darauf, dass die Wasserspeicherungsgeschwindigkeit über eine Schwellengeschwindigkeit zunimmt, einen Kühlungswirkungsgrad des Ladeluftkühlers zu vermindern. Das Einstellen des Motorbetriebs kann ferner das Steigern des Motor-Luftstroms einschließen, um als Reaktion darauf, dass die Wasserspeicherungsmenge über eine Schwellenmenge zunimmt, Kondensat aus dem Ladeluftkühler auszuspülen. Zusätzlich schließt das Erzeugen einer Diagnose eines oder mehrere von dem Diagnostizieren einer Funktion des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors und/oder dem Diagnostizieren von Fehlern bei einem Ladeluftkühler-Wirkungsgrad und einem Kondensatmodell ein.
  • Es ist zu bemerken, dass die hierin eingeschlossenen beispielhaften Steuerungs- und Abschätzungsroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeug-Systemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie beispielsweise ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, verkörpern. Daher können verschiedene illustrierte Schritte, Operationen und/oder Funktionen in der illustrierten Folge, parallel ausgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichfalls ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern wird zur einfachen Illustration und Beschreibung geliefert. Eine(r) oder mehrere der illustrierten Schritte, Operationen und/oder Funktionen kann/können in Abhängigkeit von der besonderen verwendeten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Schritte, Operationen und/oder Funktionen graphisch einen Code darstellen, der in den nicht-flüchtigen Speicher des rechnerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuerungssystem zu programmieren ist.
  • Es wird zu erkennen sein, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen von beispielhafter Beschaffenheit sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem begrenzenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die obige Technologie auf V6-, I4-, I6-, V12-, Boxer-4- und andere Motorentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hierin offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften ein.
  • Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent desselben beziehen. Solche Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer solcher Elemente einschließen, wobei zwei oder mehr solcher Elemente weder erforderlich noch ausgeschlossen sind. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch die Vorlage von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, ob weiter, enger, gleich oder unterschiedlich im Rahmen gegenüber den ursprünglichen Ansprüchen, werden ebenfalls als innerhalb des Gegenstandes der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.

Claims (20)

  1. Motorverfahren, das Folgendes umfasst: während des Motorbetriebs, wenn sich weniger Kondensat als ein Schwellenwert in einem Ladeluftkühler bildet und weniger Kondensat als ein Schwellenwert aus dem Ladeluftkühler austritt, das Anzeigen einer Funktionsminderung eines ersten Sauerstoffsensors, der stromabwärts von dem Ladeluftkühler angeordnet ist, und eines zweiten Sauerstoffsensors, der stromaufwärts von dem Ladeluftkühler angeordnet ist, im Verhältnis zueinander.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei bestimmt wird, dass sich weniger Kondensat als der Schwellenwert in dem Ladeluftkühler bildet, auf der Grundlage einer Abschätzung einer Menge an Kondensat in dem Ladeluftkühler, wobei die Abschätzung auf jedem von Luftmassenstrom, Umgebungstemperatur, Ladeluftkühler-Auslasstemperatur, Ladeluftkühlerdruck, Umgebungsdruck, einer Abgasrückführungsmenge und Feuchtigkeit beruht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei bestimmt wird, dass sich weniger Kondensat als der Schwellenwert in dem Ladeluftkühler bildet, auf der Grundlage einer Abschätzung einer Menge an Kondensat in dem Ladeluftkühler, wobei die Abschätzung auf Ladeluftkühler-Auslasstemperatur und einem Verhältnis von Ladeluftkühlerdruck zu Umgebungsdruck beruht.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei bestimmt wird, dass weniger Kondensat als der Schwellenwert den Ladeluftkühler verlässt, auf der Grundlage von einem oder mehreren von einer abgeschätzten Menge an Kondensat in dem Ladeluftkühler, Luftmassenstrom, Feuchtigkeit und Ladeluftkühlertemperatur.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Anzeigen einer Funktionsminderung des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors umfasst, wenn ein Abgasrückführungsstrom geringer ist als ein Schwellenwert, wobei der Schwellenwert im Wesentlichen null ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, das ferner das Anzeigen einer Funktionsminderung eines oder mehrerer von dem ersten Sauerstoffsensor und dem zweiten Sauerstoffsensor als Reaktion darauf, dass sich die Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors nicht innerhalb eines Schwellenwertes der Ausgabe des zweiten Sauerstoffsensors befindet, umfasst und wobei das Anzeigen einer Funktionsminderung das Benachrichtigen eines Fahrzeugführers, dass ein oder mehrere Sauerstoffsensoren funktionsgemindert sind, einschließt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, das ferner, vor dem Anzeigen einer Funktionsminderung, als Reaktion darauf, dass sich die Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors nicht innerhalb eines Schwellenwertes der Ausgabe des zweiten Sauerstoffsensors befindet, das Nullstellen des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors und danach das erneute Vergleichen der Ausgaben des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors und die Ausgabe des zweiten Sauerstoffsensors eine Sauerstoffkonzentration der Ladeluft einschließen.
  9. Motorverfahren, das Folgendes umfasst: das Einstellen des Motorbetriebs als Reaktion auf Wasserspeicherungsparameter an einem Ladeluftkühler, wobei die Wasserspeicherungsparameter auf einer Ausgabe eines ersten Sauerstoffsensors, der stromabwärts von dem Ladeluftkühler angeordnet ist, und einer Ausgabe eines zweiten Sauerstoffsensors, der stromaufwärts von dem Ladeluftkühler angeordnet ist, beruhen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der erste Sauerstoffsensor an einem Auslass des Ladeluftkühlers angeordnet ist und der zweite Sauerstoffsensor an einem Einlass des Ladeluftkühlers angeordnet ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, das ferner das Modulieren einer Bezugsspannung des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors zwischen einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung umfasst, wobei die zweite Spannung höher ist als die erste Spannung.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Modulieren der Bezugsspannung des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors mit einer Geschwindigkeit auf der Grundlage eines Abgasrückführungsstroms umfasst, wobei die Geschwindigkeit mit einem zunehmenden Abgasrückführungsstrom zunimmt.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Halten des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors bei der zweiten Spannung umfasst, wenn der Abgasrückführungsstrom im Wesentlichen null ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Wasserspeicherungsparameter an dem Ladeluftkühler eines oder mehrere von einer Wasserfreisetzungsmenge aus dem Ladeluftkühler, einer Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit aus dem Ladeluftkühler, einer Wasserspeicherungsgeschwindigkeit in dem Ladeluftkühler und einer Wasserspeicherungsmenge in dem Ladeluftkühler einschließen.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Einstellen des Motorbetriebs eines oder mehrere von dem Einstellen des Zündzeitpunktes und des Luftmassenstroms als Reaktion darauf, dass entweder die Wasserfreisetzungsmenge über eine Schwellenmenge zunimmt oder die Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit über eine Schwellengeschwindigkeit zunimmt, einschließt.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Einstellen des Motorbetriebs eines oder mehrere von dem Einstellen der Fahrzeug-Grillabdeckungen, der Motor-Kühlgebläse und einer Ladeluftkühler-Kühlmittelpumpe einschließt, um als Reaktion darauf, dass die Wasserspeicherungsgeschwindigkeit über eine Schwellengeschwindigkeit zunimmt, einen Kühlungswirkungsgrad des Ladeluftkühlers zu vermindern, und wobei das Einstellen des Motorbetriebs das Steigern des Motor-Luftstroms einschließt, um als Reaktion darauf, dass die Wasserspeicherungsmenge über eine Schwellenmenge zunimmt, Kondensat aus dem Ladeluftkühler auszuspülen.
  17. Verfahren nach Anspruch 9, das ferner das Anzeigen einer Funktionsminderung des ersten Sauerstoffsensors und des zweiten Sauerstoffsensors und das Diagnostizieren von Fehlern bei einem Ladeluftkühler-Wirkungsgrad und einem Kondensatmodell auf der Grundlage der Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors und der Ausgabe des zweiten Sauerstoffsensors umfasst.
  18. Motorsystem, das Folgendes umfasst: einen Ansaugkrümmer, einen Ladeluftkühler, der stromaufwärts von dem Ansaugkrümmer angeordnet ist, einen ersten Sauerstoffsensor, der an einem Auslass des Ladeluftkühlers angeordnet ist, einen zweiten Sauerstoffsensor, der an einem Einlass des Ladeluftkühlers angeordnet ist, und ein Steuergerät mit rechnerlesbaren Anweisungen zum Einstellen des Motorbetriebs als Reaktion auf Wasserspeicherungsparameter an dem Ladeluftkühler einschließt, wobei die Wasserspeicherungsparameter auf einer Ausgabe des ersten Sauerstoffsensors und einer Ausgabe des zweiten Sauerstoffsensors beruhen.
  19. System nach Anspruch 18, wobei das Einstellen des Motorbetriebs eines oder mehrere von dem Einstellen des Zündzeitpunktes, des Luftmassenstroms, der Fahrzeug-Grillabdeckungen, der Motor-Kühlgebläse, einer Ladeluftkühler-Kühlmittelpumpe und/oder ein Herunterschalten eines Getriebegangs einschließt und wobei die Wasserspeicherungsparameter eines oder mehrere von einer Wasserfreisetzungsmenge aus dem Ladeluftkühler, einer Wasserfreisetzungsgeschwindigkeit aus dem Ladeluftkühler, einer Wasserspeicherungsmenge in dem Ladeluftkühler und einer Wasserspeicherungsgeschwindigkeit in dem Ladeluftkühler einschließen.
  20. Motorverfahren, das Folgendes umfasst: das Einstellen des Motorbetriebs als Reaktion auf den Wassergehalt in einer Ansauganlage, wobei der Wassergehalt auf einer Ausgabe eines Einlass-Sauerstoffsensors beruht, wobei eine Bezugsspannung des Einlass-Sauerstoffsensors mit einer höheren Geschwindigkeit zwischen einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung eingestellt wird, wenn ein Abgasrückführungsstrom zunimmt.
DE102014216000.6A 2013-08-15 2014-08-13 Verfahren zum Abschätzen der Ladeluftkühler-Kondensationsspeicherung und /oder -freisetzung mit zwei Ansaug-Sauerstoffsensoren Withdrawn DE102014216000A1 (de)

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