基于确定三个或更多个汽缸燃烧循环下的度量来确定发动机参数制造技术

一种方法、系统和发动机配置为基于曲轴在至少三个气缸燃烧循环下的转速来确定参数。该方法、系统和发动机在前导汽缸燃烧循环中的两个或多个位置处确定两个或多个曲轴转速估值、在中间汽缸燃烧循环中的两个或多个位置处确定两个或多个曲轴转速估值，以及在紧随的汽缸燃烧循环中的两个或多个位置处确定两个或多个曲轴转速估值。一种方法、系统和发动机配置为基于所确定的前导曲轴转速估值、所确定的中间曲轴转速估值以及所确定的紧随的曲轴转速估值中的每个来确定所计算出的度量。然后基于所计算出的度量来确定例如失火的发动机参数。

【技术实现步骤摘要】
基于确定三个或更多个汽缸燃烧循环下的度量来确定发动机参数
本公开涉及一种内燃机，更具体地涉及用于确定参数，例如，内燃机内的失火和汽缸点火强度的方法和系统。
技术介绍
对内燃机中的各种参数或异常的诊断，例如，对失火的诊断，是由政府规定所要求的。一种检测这类参数的方法包括采用曲轴位置传感器来确定曲轴(发动机)转速和/或加速度。然后可基于曲轴位置、发动机速度和/或加速度来控制燃料供给、点火正时、节流阀开度和/或其他发动机参数。利用曲轴速度和/或加速度/加速度变化率度量的传统方法受到了发动机加速和减速瞬变、超限运行状态(例如，下降陡坡)和传动系统隔离装置(如双质量飞轮)的挑战。另外，对于不断地和/或动态地改变点火汽缸的数量和模式的发动机，单独的曲轴速度和/或加速度/加速度变化率度量已经无法有效确定例如失火的参数。这是因为曲轴的速度和加速度受周围汽缸的点火模式的影响。
技术实现思路
本专利技术提供了被配置成基于发动机曲轴在至少三个汽缸燃烧循环下的多个转速来确定参数的一种方法、系统以及内燃机。相应地，在确定参数(例如，失火)时，应考虑出现问题的汽缸周围的汽缸中的曲轴转速。方法、系统和发动机使用来自在至少三个连续的汽缸燃烧循环(通常指在点火顺序中三个相邻的汽缸)中的现有曲轴位置传感器的数据，进行动能计算以区分参数，例如，区分点火汽缸和失火汽缸。可以使用单个综合等式来计算度量，例如，由当前汽缸完成的工作，同时考虑到先前和紧随的汽缸循环的度量的二次影响。先前和紧随的汽缸事件可能具有或不具有为该特定事件安排的燃烧。本专利技术以一种可与本专利技术公开的其他方式相结合或独立的方式，提供了一种基于曲轴的多个转速，用以确定机动车辆发动机的发动机参数的方法。该方法包括：在前导汽缸燃烧循环的一部分中的第一前导曲轴位置处确定至少第一前导曲轴转速估值、在前导汽缸燃烧循环中的第二前导曲轴位置处确定第二前导曲轴转速估值、在中间汽缸燃烧循环中的第一中间曲轴位置处确定第一中间曲轴转速估值、在中间汽缸燃烧循环中的第二中间曲轴位置处确定第二中间曲轴转速估值、在紧随的汽缸燃烧循环中的紧随的第一曲轴位置处确定紧随的第一曲轴转速估值，以及在紧随的汽缸燃烧循环中的紧随的第二曲轴位置处确定第二曲轴转速估值。该方法还包括：至少基于第一和第二前导曲轴转速估值、第一和第二中间曲轴转速估值和紧随的第一和第二曲轴转速估值来确定所计算出的度量。该方法包括基于所计算出的度量来确定发动机参数。本专利技术以另一种可与本专利技术公开的其他方式相结合或独立的方式，提供了一种基于曲轴的多个转速，用以确定机动车辆发动机的发动机参数的系统。该系统包括一个曲轴速度确定模块，其配置为：在前导汽缸燃烧循环的一部分中的第一前导曲轴位置处确定至少第一前导曲轴转速估值、在前导汽缸燃烧循环中的第二前导曲轴位置处确定第二前导曲轴转速估值、在中间汽缸燃烧循环中的第一中间曲轴位置处确定第一中间曲轴转速估值、在中间汽缸燃烧循环中的第二中间曲轴位置处确定第二中间曲轴转速估值、在紧随的汽缸燃烧循环中的紧随的第一曲轴位置处确定紧随的第一曲轴转速估值，以及在紧随的汽缸燃烧循环中的紧随的第二曲轴位置处确定紧随的第二曲轴转速估值。该系统还包括一个度量模块，其配置为：至少基于第一和第二前导曲轴转速估值、第一和第二中间曲轴转速估值和紧随的第一和第二曲轴转速估值来确定所计算出的度量。该系统具有发动机参数确定模块，其配置为基于所计算出的度量来确定发动机参数。该内燃机具有限定第一孔的第一汽缸、可在第一孔中移动的第一活塞、限定第二孔的第二汽缸、可在第二孔中移动的第二活塞、限定第三孔的第三汽缸以及可在第三孔中移动的第三活塞。该内燃机具有限定第一孔的第一汽缸、可在第一孔中移动的第一活塞、限定第二孔的第二汽缸、可在第二孔中移动的第二活塞、限定第三孔的第三汽缸以及可在第三孔中移动的第三活塞。曲轴配置为在前导汽缸燃烧循环中使所述第一活塞在所述第一汽缸中的所述第一开孔中移动，使所述第二活塞在所述第二汽缸中的所述第二开孔中移动，以及使第三活塞在所述第三汽缸中的所述第三开孔中移动。该内燃还包括发动机控制系统，其被配置成使曲轴旋转，以使第一活塞通过前导汽缸的燃烧循环在第一孔中移动，前导汽缸燃烧循环包括前导汽缸进气冲程、第一活塞的压缩冲程、第一活塞的膨胀冲程以及前导汽缸排气冲程。该发动机控制系统还被配置成使第二活塞通过中间汽缸燃烧循环在第二孔中移动，中间汽缸燃烧循环包括中间汽缸进气冲程、第二活塞的压缩冲程、第二活塞的膨胀冲程以及中间汽缸排气冲程。更进一步地，该发动机控制系统还被配置成使第三活塞通过紧随的汽缸燃烧循环在第三孔中移动，紧随的汽缸燃烧循环包括紧随的汽缸进气冲程、第三活塞的压缩冲程、第三活塞的膨胀冲程以及紧随的汽缸排气冲程。该发动机控制系统配置为在前导汽缸燃烧循环的一部分中的第一前导曲轴位置处确定至少第一前导曲轴转速、在前导汽缸燃烧循环中的第二前导曲轴位置处确定第二前导曲轴转速、在中间汽缸燃烧循环中的第一中间曲轴位置处确定第一中间曲轴转速、在中间汽缸燃烧循环中的第二中间曲轴位置处确定第二中间曲轴转速、在紧随的汽缸燃烧循环中的紧随的第一曲轴位置处确定紧随的第一曲轴转速，以及在紧随的汽缸燃烧循环中的紧随的第二曲轴位置处确定紧随的第二曲轴转速。该发动机控制系统配置为至少基于第一和第二前导曲轴转速估值、第一和第二中间曲轴转速估值和紧随的第一和第二曲轴转速估值来确定所计算出的度量。该发动机控制系统配置为基于所计算出的度量来确定发动机参数。进一步的附加特征包括但不限于以下特征：所计算出的度量是以下中的至少一个：曲轴旋转加速度、曲轴旋转加速度率、指示平均有效压力(IMEP)估值；在前导汽缸燃烧循环中的第三前导曲轴位置处确定第三前导曲轴转速估值；在前导汽缸燃烧循环中的第四前导曲轴位置处确定第四前导曲轴转速估值；在中间汽缸燃烧循环中的第三中间曲轴位置处确定第三中间曲轴转速估值；在中间汽缸燃烧循环中的第四中间曲轴位置处确定第四中间曲轴转速估值；在紧随的汽缸燃烧循环中的紧随的第三曲轴位置处确定紧随的第三曲轴转速估值；在紧随的汽缸燃烧循环中的紧随的第四曲轴位置处确定紧随的第四曲轴转速估值；该IMEP估值或曲轴旋转加速度率是至少基于第一、第二、第三和第四前导曲轴转速估值、第一、第二、第三和第四中间曲轴转速估值以及紧随的第一、第二、第三和第四曲轴转速估值确定的。进一步的附加特征包括但不限于以下特征：第一和第二前导曲轴位置是在前导汽缸燃烧循环的压缩冲程期间的曲轴位置；第三和第四前导曲轴位置是在前导汽缸燃烧循环的膨胀冲程期间的曲轴位置；第一和第二中间曲轴位置是在中间汽缸燃烧循环的压缩冲程期间的曲轴位置；第三和第四中间曲轴位置是在中间汽缸燃烧循环的膨胀冲程期间的曲轴位置；紧随的第一和第二曲轴位置是在紧随的汽缸燃烧循环的压缩冲程期间的曲轴位置；紧随的第三和第四曲轴位置是在紧随的汽缸燃烧循环的膨胀冲程期间的曲轴位置；方法和/或控制系统配置为使用以下等式确定IMEP估值：其中IMEP是IMEP估值，K1、K2、K3、K4、K5和K6是预定校正常数、ωComp2(N-1)是第一前导曲轴转速估值、ωComp1(N-1)是第二前导曲轴转速估值、ωExp2(N-1)是第三前导曲轴转速估值、ωExp1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于基于曲轴的多个转速确定机动车辆发动机的发动机参数的方法，所述方法包括：在前导汽缸燃烧循环中的第一前导曲轴位置处确定第一前导曲轴转速估值；在所述前导汽缸燃烧循环中的第二前导曲轴位置处确定第二前导曲轴转速估值；在中间汽缸燃烧循环中的第一中间曲轴位置处确定第一中间曲轴转速估值；在所述中间汽缸燃烧循环中的第二中间曲轴位置处确定第二中间曲轴转速估值；在紧随的汽缸燃烧循环中的紧随的第一曲轴位置处确定紧随的第一曲轴转速估值；在所述紧随的汽缸燃烧循环中的紧随的第二曲轴位置处确定紧随的第二曲轴转速估值；至少基于所述第一和第二前导曲轴转速估值、所述第一和第二中间曲轴转速估值以及所述紧随的第一和第二曲轴转速估值来确定所计算出的度量；以及基于所述所计算出的度量来确定所述发动机参数。

【技术特征摘要】
2016.11.16 US 15/3528811.一种用于基于曲轴的多个转速确定机动车辆发动机的发动机参数的方法，所述方法包括：在前导汽缸燃烧循环中的第一前导曲轴位置处确定第一前导曲轴转速估值；在所述前导汽缸燃烧循环中的第二前导曲轴位置处确定第二前导曲轴转速估值；在中间汽缸燃烧循环中的第一中间曲轴位置处确定第一中间曲轴转速估值；在所述中间汽缸燃烧循环中的第二中间曲轴位置处确定第二中间曲轴转速估值；在紧随的汽缸燃烧循环中的紧随的第一曲轴位置处确定紧随的第一曲轴转速估值；在所述紧随的汽缸燃烧循环中的紧随的第二曲轴位置处确定紧随的第二曲轴转速估值；至少基于所述第一和第二前导曲轴转速估值、所述第一和第二中间曲轴转速估值以及所述紧随的第一和第二曲轴转速估值来确定所计算出的度量；以及基于所述所计算出的度量来确定所述发动机参数。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述所计算出的度量是以下中的至少一个：曲轴旋转加速度、曲轴旋转加速度率，以及指示平均有效压力(IMEP)估值。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述前导汽缸燃烧循环中的第三前导曲轴位置处确定第三前导曲轴转速估值；在所述前导汽缸燃烧循环中的第四前导曲轴位置处确定第四前导曲轴转速估值；在所述中间汽缸燃烧循环中的第三中间曲轴位置处确定第三中间曲轴转速估值；在所述中间汽缸燃烧循环中的第四中间曲轴位置处确定第四中间曲轴转速估值；在所述紧随的汽缸燃烧循环中的紧随的第三曲轴位置处确定紧随的第三曲轴转速估值；以及在所述紧随的汽缸燃烧循环中的紧随的第四曲轴位置处确定紧随的第四曲轴转速估值；其中所述度量是IMEP估值，并且所述IMEP估值是至少基于所述第一、第二、第三和第四前导曲轴转速估值、所述第一、第二、第三和第四中间曲轴转速估值以及所述紧随的第一、第二、第三和第四曲轴转速估值来确定的，其中所述第一和第二前导曲轴位置是在所述前导汽缸燃烧循环的压缩冲程期间的所述曲轴位置、所述第三和第四前导曲轴位置是在所述前导汽缸燃烧循环的膨胀冲程期间的所述曲轴位置、所述第一和第二中间曲轴位置是在所述中间汽缸燃烧循环的压缩冲程期间的所述曲轴位置、所述第三和第四中间曲轴位置是在所述中间汽缸燃烧循环的膨胀冲程期间的所述曲轴位置、所述紧随的第一和第二曲轴位置是在所述紧随的汽缸燃烧循环的压缩冲程期间的所述曲轴位置、以及所述紧随的第三和第四曲轴位置是在所述紧随的汽缸燃烧循环的膨胀冲程期间的所述曲轴位置。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述确定IMEP估值的步骤利用以下等式确定所述IMEP估值：其中IMEP是所述IMEP估值、K1、K2、K3、K4、K5和K6是预定校准常数、ωComp2(N-1)是所述第一前导曲轴转速估值、ωComp1(N-1)是所述第二前导曲轴转速估值、ωExp2(N-1)是所述第三前导曲轴转速估值、ωExp1(N-1)是所述第四前导曲轴转速估值、ωComp2N是所述第一中间曲轴转速估值、ωComp1N是所述第二中间曲轴转速估值、ωExp2N是所述第三中间曲轴转速估值、ωExp1N是所述第四中间曲轴转速估值、ωComp2(N+1)是所述紧随的第一曲轴转速估值、ωComp1(N+1)是所述紧随的第二曲轴转速估值、ωExp2(N+1)是所述紧随的第三曲轴转速估值、ωExp1(N+1)是所述紧随的第四曲轴转速估值、以及O是预定偏移常数。5.根据前述权利要求任一项所述的方法，进一步包括：基于配置为随着所述曲轴旋转的齿形轮的齿的位置和由曲轴位置传感器所生成的曲轴位置信号来确定每个所述曲轴转速，所述曲轴位置传感器配置为基于所述齿形轮的旋转生成所述曲轴位置信号。6.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述发动机参数是在所述中间汽缸燃烧循环期间的失火，所述方法进一步包括以下中的至少一个：基于所述所计算出的度...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·J·卡威特，J·R·韦尔德贺，D·S·马修斯，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US