减缓节气门劣化的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及减缓节气门劣化的方法和系统，公开了用于操作包括电操作的节气门的发动机的方法和系统。在一个示例中，响应于电操作的节气门的劣化而采取减缓动作，使得发动机可以允许驾驶员到达服务区的方式进行操作。

Method and system for slowing down throttle valve

The present invention relates to a method and a system for slowing down a throttle valve, and discloses a method and system for operating an engine including a throttle valve for electrical operation. In one example, a slow action is applied in response to deterioration of the throttle of the electrical operation so that the engine may allow the driver to operate in the service area.

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
发动机可包括电子操作的节气门以调整进入发动机内的气流。节气门可针对较大驾驶员需求扭矩打开并针对较小驾驶员需求扭矩关闭。节气门的位置可经由一个或多个节气门位置传感器监测和校正。一个或多个节气门位置传感器可表现出劣化。劣化可使实现期望水平的节气门控制性能更加困难。一种在存在感知到的节气门传感器劣化的情况下控制节气门的方式是将节气门命令至基本关闭位置(例如，打开小于全范围的百分之五)或限制节气门的打开量。然而，将节气门限制为较小的打开量可使车辆驾驶员更加难以到达服务位置。
技术实现思路
本文专利技术人已经认识到上述缺点并且已经开发了用于经由与节气门组合的控制器操作发动机的方法/途径，该方法包括：响应于节气门劣化的指示而经由控制器将节气门命令至某位置；以及响应于节气门劣化的指示而经由控制器启用电压缩机。通过启用电压缩机并且命令发动机节气门打开，可以在存在节气门劣化的情况下响应于驾驶员需求扭矩而提供控制发动机气流的技术效果。具体地，电压缩机的速度可经调节以遵循用于电压缩机的压缩机特性图的扼流线(chokedflowline)，使得可控制发动机气流，同时可使节气门操作劣化。本说明书可提供若干优点。具体地，所述途径可在节气门劣化的工况期间提供改善的车辆驾驶性能。进一步地，该途径可在节气门劣化的工况期间提供较大发动机操作范围。更进一步地，该途径可包括响应于电压缩机和节气门劣化的附加的减缓动作。本说明书的以上优点和其他优点以及特征从下面单独的或结合附图的具体实施方式中将显而易见。应该理解，提供上述
技术实现思路
以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的所选概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，所述主题的范围由随附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上述或本公开任何部分提及的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出了发动机的示意图；图2示出了根据本说明书的说明发动机气流的示意图；图3示出了示例性发动机操作顺序；图4示出了包括扼流线的示例压缩机特性图；以及图5示出了在存在节气门劣化的情况下用于操作发动机的示例方法。具体实施方式本说明书涉及操作包括电操作的节气门的发动机。节气门可定位到预定打开量，并且发动机气流可以经由响应于驾驶员需求扭矩调节电压缩机的速度以控制发动机扭矩而被控制。图1示出了包括两个压缩机的示例发动机。如图2所示，空气可以在发动机进气道中流动。在存在节气门劣化的情况下用于控制发动机气流和扭矩的示例发动机操作顺序在图3中示出。压缩机的扼流线在图4中示出。最后，图5示出了在存在节气门劣化的情况下用于操作发动机的方法。参照图1，包括多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，在图1中示出所述多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其中活塞36定位在汽缸壁32中并连接至曲轴40。燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57确定。燃料喷射器66被示出为被定位成将燃料直接喷射至汽缸30中，这是本领域的技术人员已知的直接喷射。另选地，燃料可喷射至进气道，这是本领域的技术人员已知的进气道喷射。燃料喷射器66与由控制器12提供的脉冲宽度成比例地递送液体燃料。燃料由包括燃料箱(未示出)、燃料泵(未示出)和燃料轨(未示出)的燃料系统递送至燃料喷射器66。另外，进气歧管44被显示为与任选的电子节气门62连通，该电子节气门62调节节流板64的位置以控制来自进气升压室46的气流。压缩机162从发动机空气入口42汲取空气以供应升压室46。排气使经由轴161耦接至压缩机162的涡轮164转动。排气驱动的压缩机旁通阀175可经由来自控制器12的信号进行电操作。压缩机旁通阀175允许加压空气循环回到压缩机入口以限制升压压力。类似地，废气门致动器72允许排气绕过涡轮164，使得在变化的工况下可以控制升压压力。电驱动的压缩机150可经由控制器12选择性地启用。来自电能储存装置和/或交流发电机(未示出)的电能供应能量以旋转电驱动的压缩机150。电驱动的压缩机旁通通道37包括电驱动的压缩机旁通阀153，该旁通阀153可以选择性地打开以允许空气从压缩机162流动穿过增压空气冷却器151并且流动到升压室46而不穿过电驱动的压缩机150。增压空气冷却器151冷却进入发动机进气道171的空气。增压空气冷却器151可以是空气-空气冷却器或液体-空气冷却器。无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用或宽域排气氧(UEGO)传感器126被显示为耦接到催化变换器70上游的排气歧管48。另选地，双态排气氧传感器可替代UEGO传感器126。在一个示例中，变换器70可包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用多个排放控制装置，每个排放控制装置均具有多个砖。在一个示例中，变换器70可为三元型催化器。控制器12在图1中被示为常规微型计算机，其包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器(非瞬时)106、随机存取存储器108、不失效存储器110和常规数据总线。控制器12被显示为从耦接到发动机10的传感器接收各种信号，除了先前讨论的那些信号以外，还包括：来自耦接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；耦接到加速器踏板130用于感测由脚132调节的加速器位置的位置传感器134；来自湿度传感器19的周围空气湿度；来自耦接到进气歧管44的压力传感器121的发动机歧管压力(MAP)的测量；来自耦接到升压室46或另选地在电驱动的压缩机150上游的压力传感器122的升压压力或节气门入口压力的测量；来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120(热丝式空气流量计)的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置的测量。发动机位置传感器118在曲轴每转产生预定数目的等间隔脉冲，由此可确定发动机速度(RPM)。在一些示例中，发动机可耦接到混合动力车辆中的电动马达/电池系统。混合动力车辆可具有并行配置、串行配置或它们的变型或组合。进一步地，在一些示例中，可采用其他发动机配置，例如柴油发动机。在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常排气门54关闭且进气门52打开。空气经由进气歧管44引入燃烧室30中，并且活塞36移动至汽缸底部，以便增大燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸底部并且在其冲程的末尾(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程末尾并且最靠近汽缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域技术人员称之为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室中。在下文被称为点火的过程中，喷射的燃料由已知的点火工具诸如火花塞92点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于经由与节气门组合的控制器操作发动机的方法，所述方法包括：响应于节气门劣化的指示，经由所述控制器将所述节气门命令至一位置；以及响应于所述节气门劣化的指示，经由所述控制器启用电压缩机。

【技术特征摘要】
2015.10.28 US 14/925,3771.一种用于经由与节气门组合的控制器操作发动机的方法，所述方法包括：响应于节气门劣化的指示，经由所述控制器将所述节气门命令至一位置；以及响应于所述节气门劣化的指示，经由所述控制器启用电压缩机。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述节气门劣化的指示是节气门传感器输出大于阈值。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述节气门劣化的指示是进气歧管压力大于阈值。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述电压缩机位于涡轮增压器压缩机下游的进气歧管中。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括响应于所述节气门劣化的指示而关闭电压缩机旁通阀。6.根据权利要求1所述的方法，其中将所述节气门被命令至打开位置。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述打开位置为完全打开位置。8.一种用于经由与节气门组合的控制器操作发动机的方法，所述方法包括：响应于节气门劣化的指示和驾驶员需求扭矩，经由所述控制器针对穿过电压缩机的气流调节所述电压缩机的速度以遵循压缩机特性图的扼流线。9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括响应于所述节气门劣化的指示而关闭电压缩机旁通阀。10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括响应于所述节气门劣化的指示而命令所述节气门打开。11.根据权利要求8所述的方法，其中所述节气门劣化的指示基于节气门传感器或进气歧管压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖柏韬，HR·欧萨乐，A·N·班克，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US