用于爆震传感器合理性检查的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于爆震传感器合理性检查的方法和系统。提供了用于确定发动机爆震传感器劣化的方法和系统。在一个示例中，方法可包括在不存在发动机燃烧的情况下向致动器发送激励信号以产生振动，以及通过将爆震传感器输出与激励信号进行比较来确定发动机爆震传感器劣化。

Method and system for checking the rationality of detonation sensors

The present invention relates to a method and a system for checking the rationality of a detonation sensor. A method and system for determining the deterioration of an engine detonation sensor is provided. In one example, the method can include sending excitation signals to the actuator to generate vibration when there is no combustion of the engine, and determining the deterioration of the engine knock sensor by comparing the output of the knock sensor with the excitation signal.

【技术实现步骤摘要】
用于爆震传感器合理性检查的方法和系统
本说明书整体涉及用于确定爆震传感器劣化并响应于该劣化来调整操作的方法和系统。
技术介绍
发动机爆震由在燃烧室中的初始燃烧火花事件造成的在压缩端气体中的空气/燃料混合物的自发燃烧引起。爆震传感器可用于识别爆震条件，诸如由于燃烧室内部的碳堆积引起的爆震条件。爆震传感器可以是响应于接收到的声振动而输出电压的无源压电装置。高振幅爆震传感器输出可指示爆震事件。为确保发动机性能，可采用对爆震传感器的合理性检查。解决爆震传感器合理性检查的尝试包括在发动机操作期间基于传感器输出来确定爆震传感器劣化。Hernandez等人在美国7222607B2中示出了一个示例方法。其中，计算每个爆震传感器的爆震能量，并且如果爆震能量低于用实验方法确定的阈值，则确定爆震传感器故障。但是，本专利技术人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，在某些条件下，即使当爆震传感器正常工作时，爆震传感器输出的能量也可低于阈值。例如，在混合动力电动车辆(HEV)的车辆怠速停止模式或电动车辆(EV))模式期间，爆震传感器输出在几乎为零处可以是平的。在这些情况下，先前的方法可导致假阳性诊断。进一步地，基于爆震能量的合理性检查可以是耗时的，因为可靠的爆震能量计算可需要大量的爆震传感器输出采样点。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可通过用于发动机的方法来解决，该方法包括：在不存在发动机燃烧的情况下经由致动器产生振动；以及响应于产生的振动，基于爆震传感器输出指示爆震传感器劣化。以这种方式，可以可靠地确定发动机爆震传感器劣化。作为一个示例，方法可包括在发动机燃烧期间记录发动机振动，并且通过将记录的发动机振动与脉冲信号相加来产生激励信号。当车辆仍然在操作中并且所有发动机汽缸中的燃烧事件都停止时，可用激励信号致动致动器以产生结构和/或声振动。振动可模拟发动机燃烧期间发动机爆震的声音或振动，并且触发爆震传感器(例如，其中爆震信号的处理输出可被电子控制系统识别为发动机爆震)。当没有发动机燃烧噪声时，可包括声振动的振动还可警告行人和/或车辆操作者车辆正在行驶。基于爆震传感器响应，可指示传感器劣化。例如，如果与激励脉冲信号对应的爆震传感器输出的振幅低于阈值，则可指示爆震传感器劣化。以这种方式，当发动机汽缸中没有发生燃烧事件时(例如，当发动机处于静止并且不执行燃烧循环时)，可以可靠地执行爆震传感器合理性检查。在该示例中，由于通过检查传感器是否响应于控制器产生的脉冲信号来确定爆震传感器劣化，所以合理性检查可在短时间内完成。在一个示例中，通过将声振动的振幅调整到与产生自发动机爆震的声音相同的水平的阈值内，可以可靠地确定爆震传感器劣化。进一步地，通过将激励信号的振幅与爆震传感器输出的振幅进行比较，可补偿爆震传感器的灵敏度的劣化。在示例中，用于产生声振动的致动器可与已经存在于HEV中的声学车辆警报系统(AVAS)集成。因此，可在对车辆系统几乎没有调整的情况下实现该方法。应当理解，提供上面的
技术实现思路
是为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。本专利技术并非旨在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权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出示例发动机系统。图2示出用于执行发动机爆震传感器合理性检查的示例方法。图3示出在实现示例方法时各种发动机操作参数的时间线。具体实施方式以下描述涉及用于执行发动机系统(诸如图1所示的发动机系统)中的发动机爆震传感器的合理性检查的系统和方法。图2示出了检测爆震传感器劣化的示例方法。在发动机操作期间，在不存在发动机燃烧的情况下，激励致动器以产生振动。如果爆震传感器对振动不敏感，则可确定传感器劣化。图3示出实现示例方法时发动机操作参数的变化。图1描绘了内燃机10的燃烧室或汽缸的示例实施例。发动机10可接收来自包括控制器12的控制系统的控制参数和经由输入装置132来自车辆操作者130的输入。在该示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸14(在本文中也称为燃烧室)可包括燃烧室壁136，其中活塞138定位在燃烧室壁136中。活塞138可耦接到曲轴140，使得活塞的往复运动转化成曲轴的旋转运动。曲轴140可经由变速器系统(未示出)耦接到载客车辆的至少一个驱动车轮。进一步地，起动马达可经由飞轮(未示出)耦接到曲轴140，从而启用发动机10的起动操作。汽缸14能够经由一系列进气通道142、144和146接收进气。除汽缸14之外，进气通道146还能够与发动机10的其他汽缸连通。在一些实施例中，进气通道中的一个或多个可包括升压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1示出了配置有涡轮增压器的发动机10，涡轮增压器包括布置在进气通道142和进气通道144之间的压缩机174，以及沿排气通道148布置的排气涡轮176。压缩机174可经由轴180至少部分地由排气涡轮176提供动力，其中升压装置被配置为涡轮增压器。废气门(未示出)可耦接在涡轮增压器中的排气涡轮176两端。具体地，废气门可被包括在耦接在排气涡轮176的入口和出口之间的旁路通道中。通过调整废气门的位置，可控制由排气涡轮提供的升压的量。废气门可耦接到可从控制器12接收命令的机电致动器。然而，在其他示例中，诸如在发动机10设置有机械增压器的情况下，可任选地省略排气涡轮176，其中压缩机174可通过来自马达或发动机的机械输入提供动力。沿发动机的进气通道可设置包括节流板164的节气门20(也称为进气节气门20)，用于改变提供到发动机汽缸的进气的流速和/或压力。例如，如图1所示，节气门20可设置在压缩机174的下游，或者另选地可设置在压缩机174的上游。除汽缸14之外，排气通道148还能够从发动机10的其他汽缸接收排气。所示排气传感器128耦接到排放控制装置178上游的排气通道148。传感器128可从用于提供排气空气/燃料比的指示的各种合适的传感器中选择，例如，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO(如所描绘)、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置178可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或它们的组合。可通过位于排气通道148中的一个或多个温度传感器(未示出)来估计排气温度。另选地，可基于诸如转速、负荷、空燃比(AFR)、火花延迟等的发动机工况来推断排气温度。进一步地，可通过一个或多个排气传感器128计算排气温度。应当理解，排气温度可另选地通过温度估计方法的任何组合来估计。可使用排气再循环(EGR)系统(未示出)以将期望部分的排气从排气通道148导引到压缩机174上游的进气通道142。通过EGR阀可控制EGR流的量。另选地，通过控制排气门和进气门的正时，燃烧气体的一部分可作为内部EGR保留在燃烧室中。在另一替代形式中，来自排气涡轮上游的排气可被引导到压缩机的下游。发动机10的每个汽缸可包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，所示汽缸14包括位于汽缸14的上部区域处的至少一个进气提升气门150和至少一个排气提升气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机的方法，其包括：在不存在发动机燃烧的情况下经由致动器产生振动；以及响应于所述产生的振动，基于爆震传感器输出指示爆震传感器劣化。

【技术特征摘要】
2016.09.09 US 15/261,4111.一种用于发动机的方法，其包括：在不存在发动机燃烧的情况下经由致动器产生振动；以及响应于所述产生的振动，基于爆震传感器输出指示爆震传感器劣化。2.根据权利要求1所述的方法，其中，如果所述爆震传感器输出的振幅低于阈值，则指示所述爆震传感器劣化，并且其中所述致动器定位在所述发动机的所有燃烧室之外。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述产生的振动是声振动。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述致动器是声学车辆警报系统的一部分，并且响应于车辆速度小于阈值且所述发动机停用，产生声学车辆警报。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述爆震传感器耦接到进气歧管。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述爆震传感器耦接到汽缸体。7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括，响应于爆震传感器劣化的指示，抑制火花延迟。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述致动器耦接到发动机进气歧管。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述致动器耦接到发动机缸体。10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括，在发动机燃烧期间记录发动机振动，并且产生包括所述记录的发动机振动的振动。11.根据权利要求10所述的方法，其中，在稳定的发动机操作期间，记录所述发动机振动。12.一种用于发动机的方法，其包括：在发动机燃烧期...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·杜达尔，
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