用于建立进入发动机的空气的质量流率的系统和方法技术方案

一种用于建立进入发动机的空气的质量流率的系统和方法，包括通过供能装置建立输入电压，以对质量空气流量传感器供电。方法还包括响应于进入发动机的空气的质量流量经由质量空气流量传感器而产生输出频率，使用产生的输出频率来确定进入发动机的空气的质量流率。方法还另外包括将产生的输出频率与预定的临界输出频率进行比较，预定的临界输出频率对应于所建立的输入电压。此外，该方法包括，如果产生的输出频率等于或低于预定临界输出频率，则将经确定的空气的质量流率选择为所建立的进入发动机的空气的质量流率。此外，该方法包括，如果产生的输出频率高于预定临界输出频率，则选择预定的替换算法以产生所建立的进入发动机的空气的质量流率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于建立进入内燃发动机的空气的质量流率的系统和方法。
技术介绍
在现代内燃发动机中——诸如用于为机动车辆提供动カ的那些，进入发动机的空气的质量流率常常由质量空气流量(mass-air-flow，MAF)传感器来确定。MAF传感器被设计为对流过包含传感器的腔室的空气的量做出响应，以及通常有意使之对正被测量的空气流的密度不敏感。典型地，MAF传感器直接不測量空气的质量。通常使用的类型的MAF传感器采用热丝。这样的热丝MAF传感器測量被加热丝的线的频率响应和流经传感器的空气的温度。热丝的频率响应和空气流的温度被传送到发 动机控制单元，这允许控制单元精确地确定进入目标发动机的空气的质量流率(mass flowrate)。发动机控制单元使用被MAF传感器确定的质量空气流量来平衡和传递正确的燃料质量到发动机的燃烧室(ー个或多个)。除了用于控制发动机的内部燃烧过程，由MAF传感器确定的空气流的质量可还被用于控制被发动机的燃烧影响的其他车辆系统。
技术实现思路
ー种建立进入内燃发动机的空气的质量流率的方法，包括通过供能装置建立输入电压，以对质量空气流量传感器供电。根据本方法，所说的质量空气流量传感器配置为对进入发动机的空气的质量流率做出响应。该方法还包括响应于进入发动机的空气的质量流量经由质量空气流量传感器而产生输出频率，并使用产生的输出频率来确定进入发动机的空气的质量流率。该方法还另外包括将产生的输出频率与预定的临界输出频率进行比较，所述预定的临界输出频率对应于所建立的输入电压。此外，该方法包括，如果产生的输出频率等于或低于预定临界输出频率，则将经确定的空气的质量流率选择为所建立的进入发动机的空气的质量流率。此外，该方法包括，如果产生的输出频率高于预定临界输出频率，则选择预定的替换算法以产生所建立的进入发动机的空气的质量流率。预定的替换算法包括发动机速度、发动机燃料供应速率、和发动机容积效率值相对于进入发动机的空气的质量流率值的查找表。根据本方法，进入发动机的空气质量流率值包括发动机废气再循环和压缩机产生的升高压カ中的至少ー个的作用，所述压缩机配置为增加发动机的动カ输出。产生输出频率、计算指示流率、将产生的输出频率与预定的临界输出频率进行比较、将确定的空气的质量流率选择为所建立的流率、和选择预定的替换算法以产生所建立的流率中的每ー个可以通过操作地连接到发动机的控制器执行。当输入电压掉落在临界值之下时，实现将产生的输出频率与预订的临界输出频率进行的比较。在非限制性示例中，输入电压的这样的临界值可以约为12伏。所建立的空气的质量流率可以用于调节操作地连接到发动机的废气后处理装置的再生。此外，所建立的空气的质量流率可以用于调节发动机中的燃烧。还提供了一种用于建立进入内燃发动机的空气的质量流率的系统和采用这样的系统的车辆。本专利技术的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本专利技术的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。附图说明图I是车辆的示意图，所述车辆采用内燃发动机和质量空气流量传感器，所述空气流量传感器适用于确定进入发动机的空气的质量流率；和图2是建立进入图I中所示的内燃发动机的空气的质量流率的方法的流程图。具体实施方式 參考附图，其中在几幅图中相同的附图标记指向相同的构件。图I示意性地示出车辆10。车辆10采用动力传动系12。动カ传动系12包括内燃发动机14、变速器16和驱动车轮18，其中，发动机配置为通过将发动机扭矩经过变速器传递到驱动车轮而为车辆提供动力。发动机14可以是柴油发动机或压缩点火类型发动机或火花点火类型发动机。尽管车辆10被描述为具有标准动力传动系12，其中主动カ装置是发动机14，车辆还可以是混合动カ类型的，其中，一个或多个电动机(未示出)用于为车辆提供动力。车辆10还包括系统20，该系统20并入了一些部件的配置，所述部件为建立进入发动机14的空气的质量流率而互相作用，所述空气被输送用于发动机内部的后续的燃烧。系统20包括进气系统22，该进气系统22连接到发动机14。进气系统22配置为将周围空气流输送到发动机14用于后续的发动机燃烧室内合适量的燃料和空气流的组合。进气系统22包括质量空气流量(MAF)传感器26，所述传感器位于导气管28内部。MAF传感器26配置为感测运动通过导管28的质量流率，并产生代表进入发动机14的质量空气流率的输出频率信号。MAF传感器26包括热丝(未示出)，所述热丝悬于导管28内部的空气流24中。当热丝通过电流被加热时，所述热丝感测空气流24。热丝的电阻响应于热丝的温度而增加，这继而限制流过MAF传感器26的电路的电流。空气经过MAF传感器26的流动使热丝冷却，由此降低热丝的电阻，这继而允许更多电流流过传感器的电路。在更大电流流动时，热丝的温度増加，直到热丝的电阻在此达到平衡。需要維持热丝温度的电流量正比于流经热丝的空气流24的质量速率。用于驱动跨过MAF传感器26的热丝的电流及由此为MAF传感器供电的输入电压通过供能装置30建立。供能装置30安装在车辆10上并可以配置为能量储存装置，诸如ー个或多个电池、或交流发电机。进入发电机14的空气流24的温度被传感器32监视。进气系统22包括压缩机34。压缩机34被描述为发电机废气驱动的涡轮增压器，但还可以为机械驱动的增压器。压缩机34可操作为通过为进入的空气流加压以用于随后将加压空气输送充入到发电机的燃烧室而增加发电机14的容积效率。进气系统22还包括中冷器(charge air cooler,增压空气冷却器)36，用于减少加压空气流的温度，以便另外改进发电机14的运转效率。在中冷器36之后的空气流24的温度被传感器38监视。如所示的，压缩机34由废气流40赋能，所述废气流40由发电机14在每ー个燃烧事件之后释放。压缩机34连接到废气系统42，所述废气系统42包括废气后处理装置44。在发电机14是压缩点火发动机的情况下，废气后处理装置44是颗粒过滤器，该颗粒过滤器适用于在废气流40排放到大气之前收集和处理发动机排放的烟灰颗粒物质。相应地，废气后处理装置44可包括如柴油氧化催化器和选择性催化还原催化器这样的废气排放装置。通常，在废气后处理装置44中达到并在其中收集到一定颗粒量的烟灰之后，需要废气后处理装置44再生或清洁，以在对装置的任何损害发生之前烧掉被收集的颗粒。如所知的，废气后处理装置44上的碳氢化合物排放物的大量累积会导致温度升高和对装置的最终损害。可以响应于在一段时间内已经通过发动机14燃烧而消耗的经确定的空气质量流量，通过控制器46对后处理装置44的再生进行调节。废气后处理装置44可以用高温废气来燃烧掉以其他方式累积和阻碍系统的颗粒而被再生。废气后处理装置44可以还通过在废气流40中直接喷射和点燃燃料而被再生。在这样的情况下，控制器46可被编程以命令燃料在适当的时间喷射到废气系统42中。 在发动机14为汽油发动机或火花点火发动机的情况下，废气后处理装置44可以是汽油机专用三元催化转化器。如被本领域技术人员所理解的，三元催化转化器是ー种废气后处理装置，其同时执行三项任务1)氮氧化物的氧化，2)—氧化氮的氧化，和3)未燃烧碳氢化合物的氧化。类似于柴油机专用废气后处理装置，三元催化转化器可以被再生，以卸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建立进入内燃发动机的空气的质量流率的方法，所述方法包括：通过供能装置建立输入电压，以对质量空气流量传感器供电，所述质量空气流量传感器配置为对进入发动机的空气的质量流率做出响应；响应于进入发动机的空气的质量流率经由质量空气流量传感器产生输出频率；使用产生的输出频率来确定进入发动机的空气的质量流率；将产生的输出频率与预定的临界输出频率进行比较，所述预定的临界输出频率对应于所建立的输入电压；如果产生的输出频率等于或低于预定临界输出频率，则将经确定的空气的质量流率选择为所建立的进入发动机的空气的质量流率；和如果产生的输出频率高于预定临界输出频率，则选择预定的替换算法以产生所建立的进入发动机的空气的质量流率。

【技术特征摘要】
2011.05.06 US 13/102,1701.ー种建立进入内燃发动机的空气的质量流率的方法，所述方法包括 通过供能装置建立输入电压，以对质量空气流量传感器供电，所述质量空气流量传感器配置为对进入发动机的空气的质量流率做出响应； 响应于进入发动机的空气的质量流率经由质量空气流量传感器产生输出频率； 使用产生的输出频率来确定进入发动机的空气的质量流率； 将产生的输出频率与预定的临界输出频率进行比较，所述预定的临界输出频率对应于所建立的输入电压； 如果产生的输出频率等于或低于预定临界输出频率，则将经确定的空气的质量流率选择为所建立的进入发动机的空气的质量流率；和 如果产生的输出频率高于预定临界输出频率，则选择预定的替换算法以产生所建立的进入发动机的空气的质量流率。2.如权利要求I所述的方法，其中，预定的替换算法包括发动机速度、发动机燃料供应速率、和发动机容积效率值相对于进入发动机的空气的质量流率值的查找表。3.如权利要求I所述的方法,其中，进入发动机的空气质量流率值包括发动机废气再循环和压缩机产生的升高压カ中的至少ー个的作用，所述压缩机配置为增加发动机的动カ输出。4.如权利要求I所述的方法，其中，所述产生输出频率、所述计算指示流率、所述将产生的输出频率与预定的临界输出频率进行比较、所述将确定的空气的质量流率选择为所建立的流率、和所述选择预定的替...

【专利技术属性】
技术研发人员：DC萨森，C惠特，RJ达尔，
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：