用于控制发动机的辅助系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于控制发动机的辅助系统和方法。提供了用于基于跨越空气滤清器的压降评估发动机空气进气装置空气滤清器的劣化是否存在的系统和方法。在一个示例中，跨越空气滤清器的压降的平均值和标准偏差是用于指示空气滤清器是否劣化的基础。此外，平均值和标准偏差是用于估计空气滤清器的使用寿命周期的基础。

Auxiliary systems and methods used to control engine

The present invention relates to an auxiliary system and method for controlling an engine. A system and method for assessing the existence of an air filter for an air intake device in an engine is provided for a pressure drop across the air filter. In one example, the average and standard deviation of the pressure drop across the air filter are the basis for indicating whether the air filter is deteriorated. In addition, the average and standard deviations are the basis for estimating the life cycle of the air filter.

【技术实现步骤摘要】
用于控制发动机的辅助系统和方法
本说明书涉及用于诊断和减轻堵塞的发动机空气滤清器的影响的系统和方法。提供的系统和方法可以在稳态和通过发动机空气滤清器的瞬时空气流量状况期间诊断空气滤清器操作。
技术介绍
内燃发动机的空气进气装置(airintake)可以包括空气滤清器，使得碎屑可以不被吸入发动机，在发动机中碎屑可能导致发动机劣化。空气滤清器可以设置在节气门上游的发动机空气进气装置中，因此进入发动机的空气一进入发动机空气进气装置就被过滤。估计空气滤清器是否劣化的一种方法是在通过空气滤清器的稳定空气流量的量下确定跨越空气滤清器的空气压降。然而，车辆的驾驶员可能经常改变发动机扭矩需求以满足驾驶状况。增加的驾驶员需求扭矩可以增加通过空气滤清器的空气流量，而减少的驾驶员需求扭矩可以减少通过空气滤清器的空气流量。此类扭矩和空气流量的变化可以频繁地发生，使得建立通过空气滤清器的恒定空气流量可能是困难并且罕见的。因此，空气滤清器性能的可靠估计可能被延迟，同时碎片继续积聚在空气滤清器中。因此，在建立空气滤清器可以被可靠地诊断的状况之前，发动机性能可能劣化。
技术实现思路
本专利技术人已经认识到上述限制并且已经开发了发动机空气滤清器诊断方法，该方法包括：响应于跨越发动机空气滤清器的压力变化的平均值，经由控制器指示发动机空气滤清器劣化，跨越发动机空气滤清器的压力变化基于在通过发动机空气滤清器的瞬时空气流量状况期间经由控制器观察的数据。通过响应于跨越发动机空气滤清器的压力变化的平均值来判断发动机空气滤清器劣化存在或不存在，提供在通过发动机空气滤清器的瞬时空气流量状况期间评估发动机空气滤清器的技术结果是可能的。具体地，跨越发动机空气滤清器的压力变化的平均值和标准偏差可以是用于确定和指示发动机空气滤清器劣化的基础。平均值和标准偏差可以基于在稳态或通过空气滤清器的瞬时空气流量期间采集的数据来确定。因此，可以在较大范围的发动机工况下评估空气滤清器的劣化，使得可以及时通知车辆驾驶员空气滤清器的劣化。本说明书可以提供若干优点。具体地，该方法可以提供发动机空气滤清器劣化的更及时的通知。此外，该方法可以提供发动机功率降低的指示。另外，该方法可以提供剩余使用寿命周期的估计，使得驾驶员可以知道空气滤清器何时接近劣化状态。通过单独使用或结合附图时的以下具体实施方式，本说明书的上述优点和其它优点以及特征将显而易见。应当理解，提供上面
技术实现思路
从而以简化形式介绍一些概念，所述概念在具体实施方式中进一步描述。本
技术实现思路
并非意图确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开任何部分中所述的任何缺点的具体实施方式。附图说明通过单独或参考附图阅读本文称为具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文所描述的优点，其中：图1是车辆中的发动机的示意图；图2和图3是新的和劣化的空气滤清器的平均压降和标准偏差压降的预测曲线图；图4是示例发动机空气滤清器诊断顺序的预测图；以及图5是用于诊断发动机空气滤清器劣化的方法。具体实施方式本说明书涉及诊断发动机进气滤清器的劣化。发动机进气滤清器可以被包括具有在如图1所示的发动机的车辆中。空气滤清器可以表现出在图2和图3的曲线图中示出的操作特性。示例发动机空气滤清器诊断在图4中示出。可以根据图5的方法以及与图1中示出的系统协作来提供在图4中示出的诊断参考图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，该内燃发动机10包括多个汽缸，其中一个汽缸在图1中示出。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36设置在燃烧室中并连接到曲轴40。飞轮97和环形齿轮99被耦连到曲轴40。起动机96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地使小齿轮95行进以接合环形齿轮99。起动机96可以被直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以经由皮带或链条选择性地将扭矩供应到曲轴40。在一个示例中，起动机96在不与发动机曲轴接合时处于基础状态。燃烧室30被示出为经由相应进气门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以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。进气凸轮51和排气凸轮53可以相对于曲轴40移动。燃料喷射器66被示出为设置成将燃料直接喷射到汽缸30内，这被本领域技术人员称为直接喷射。可替换地，燃料可以被喷射到进气道，这被本领域技术人员称为进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过燃料系统175被输送到燃料喷射器66。此外，进气歧管44被示出为与可选的电子节气门62(例如，蝶形阀)连通，该电子节气门62调节节流板64的位置以控制从空气滤清器43和空气进气装置42到进气歧管44的空气流量。节气门62调整从发动机空气进气装置42中的空气滤清器43到进气歧管44的空气流量。在一个示例中，可以使用高压双级燃料系统来产生更高的燃料压力。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被设置在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是端口节气门。跨越空气滤清器43的压差可以经由差压传感器123来确定。可替换地，压力传感器120可以确定空气滤清器43的下游侧的压力，同时大气压力可以被估计以确定跨越空气滤清器43的压降。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被示为与催化转化器70上游的排气歧管48耦连。可替换地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。在一个示例中，转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用多个排放控制装置，其中每个具有多个砖。在一个示例中，转化器70可以是三元催化剂。发动机10还示出被耦连到电机189，其可以使皮带驱动的集成起动机/交流发电机。皮带188将电机189机械地耦连到曲轴40。可替换地，电机可以被直接耦连到曲轴40或与曲轴40机械连通。控制器12在图1中示出为常规微型计算机，其包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非瞬时存储器)、随机存取存储器108、不失效存储器(KAM)110和常规数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12被示出接收来自耦连到发动机10的传感器的各种信号，包括：来自与冷却套筒114耦连的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；与加速器踏板130耦连的位置传感器134，用于感测由驾驶员132施加的力；来自与进气歧管44耦连的压力传感器121的发动机歧管压力(MAP)的测量；来自感测曲轴40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122的进入发动机的空气质量的测量；在驾驶员132施加制动踏板150时，来自制动踏板位置传感器154的制动踏板位置；以及来自传感器58的节气门位置的测量。大气压力也可以被感测(传感器未示出)以便由控制器12进行处理。在本说明书的优选方面中，发动机位置传感器118在曲轴每次转动时生成预定数量的等间隔脉冲，通过预定数量的等间隔脉冲可以确定发动机转速(RPM)。控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机空气滤清器诊断方法，包括：响应于跨越发动机空气滤清器的压力变化的平均值，经由控制器指示发动机空气滤清器劣化，跨越所述发动机空气滤清器的所述压力变化基于在通过所述发动机空气滤清器的瞬时空气流量状况期间经由所述控制器观察的数据。

【技术特征摘要】
2016.07.21 US 15/216,4091.一种发动机空气滤清器诊断方法，包括：响应于跨越发动机空气滤清器的压力变化的平均值，经由控制器指示发动机空气滤清器劣化，跨越所述发动机空气滤清器的所述压力变化基于在通过所述发动机空气滤清器的瞬时空气流量状况期间经由所述控制器观察的数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中经由差压传感器确定跨越所述发动机空气滤清器的所述压力变化的所述平均值。3.根据权利要求1所述的方法，其中在通过所述发动机空气滤清器的瞬时空气流量状况期间经由所述控制器观察的数据经由空气质量流量传感器提供。4.根据权利要求1所述的方法，其中指示包括经由无线电频率向所述发动机空气滤清器驻留的车辆的外部传送数据。5.根据权利要求1所述的方法，其中指示包括经由人机界面向驾驶员显示发动机空气滤清器劣化的状况。6.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述平均值估计所述发动机空气滤清器的使用寿命。7.根据权利要求6所述的方法，还包括进一步基于跨越所述发动机空气滤清器的所述压力变化的标准偏差估计所述发动机空气滤清器的所述使用寿命。8.一种发动机空气滤清器诊断方法，包括：响应于跨越发动机空气滤清器的压力变化的平均值和跨越所述发动机空气滤清器的所述压力变化的标准偏差，经由控制器指示所述空气滤清器劣化，跨越所述空气滤清器的所述压力变化基于在空气流过所述发动机空气滤清器的状况期间经由所述控制器观察的数据。9.根据权利要求8所述的方法，还包括基于所述平均值估计所述发动机空...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·贾姆莫西，I·H·马基，
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