用于对进气歧管压力进行采样的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于改善进气道节气门压力传感器采样的发动机系统和方法。在一个示例中，在汽缸的一个循环过程中，对进气道节气门压力传感器进行多次采样，并且根据选定采样确定不同的发动机工况。本系统和方法可改善发动机空气燃料控制以及发动机诊断。

【技术实现步骤摘要】
用于对进气歧管压力进行采样的方法和系统
本申请涉及用于对进气歧管压力进行采样的方法和系统。
技术介绍
与不是进气道节流的发动机相比，进气道节流发动机可提供燃料效率和/或性能优势。然而，当基于被定位在进气道节气门上游的进气歧管压力传感器，估计出进气道节流发动机的汽缸空气捕集质量时，或者当发动机具有定位在进气道节气门上游的空气流量传感器时，更加难于确定进气道节流发动机的汽缸空气充量或者捕集质量。具体地，歧管绝对压力(MAP)传感器可能不会受到汽缸进气道处的压力。因此，根据MAP传感器估计的汽缸空气捕集质量可能不如所希望的准确。由于每个发动机循环过程中的大的压力波动，即使定位在进气道节气门下游的MAP传感器也将提供通过传统的信号处理的不准确的汽缸空气捕集质量估计。此外，由于远离质量空气流量传感器，基于位于进气道节气门上游的质量空气流量传感器的汽缸空气捕集质量估计在进气歧管压力瞬态变化期间可能无法提供如所希望的那样准确的汽缸空气捕集质量估计。
技术实现思路
本专利技术者在此已认识到上述限制，并且研发出一种采样方法，该采样方法包含：对位于进气道节气门下游的进气道中的传感器进行采样，该进气道通向单个汽缸，在单个汽缸的一个循环中的第一时间和第二时间对传感器进行采样；并且响应于在第一时间取得的第一采样，调整第一致动器，并且响应于在第二时间取得的第二采样，调整第二致动器。通过将压力传感器定位在汽缸进气门和进气道节气门之间，能够准确地确定MAP和汽缸的捕集质量。具体地，如果在临近进气门关闭(IVC)时间以及恰好在进气门打开(IVO)时间之前对传感器进行采样，则通过第一采样可确定汽缸捕集质量，同时通过第二采样可确定MAP，其中该传感器被定位在汽缸的进气提升阀和调节流至各个汽缸的空气的进气道节气门之间。当在临近IVC对传感器进行采样时，可更加准确地确定在燃烧循环过程中捕集在汽缸里的质量，因为那时的汽缸进气道压力接近于汽缸压力。此外，通过在汽缸进气道中的压力有时间恢复和接近或者达到MAP的时间对进气道传感器采样，可准确地确定发动机MAP，并且无需将MAP传感器放在进气歧管内。因此，根据在汽缸循环过程中取得的两个或者更多不同采样，可以更加准确地确定至少两个不同的控制变量。进一步地，取得采样时的正时可用作改善对控制变量的估计，根据控制变量可调整致动器。在另一个实施例中，采样方法包含：在汽缸进气道节气门下游和进气门上游的位置通过传感器感测汽缸进气道的属性；在一个汽缸循环过程中的第一时间、第二时间和第三时间对传感器进行采样，从而提供第一、第二和第三个采样；响应于第一采样调整第一致动器；响应于第二采样调整第二致动器；以及响应于第三采样调整第三致动器。在另一个实施例中，方法还包含响应于超过阈值的推断出的排气压力，向操作员指示退化状况，其中推断出的排气压力是基于传感器的。在另一个实施例中，汽缸进气道与汽缸流体连通，其中汽缸被包括在具有多个汽缸的发动机中，多个汽缸中的每个包括进气道节气门。在另一个实施例中，提供用于对汽缸进气道中的压力进行采样的系统。所述系统包含：发动机；耦合至发动机的进气歧管；定位在进气歧管上游的空气进口节气门；将空气供应至发动机汽缸的汽缸进气道；沿着汽缸进气道且在汽缸提升阀上游定位的进气道节气门；沿着进气道节气门和提升阀之间的汽缸进气道定位的传感器；将燃料供应至汽缸的燃料喷射器；将空气供应至汽缸进气道的涡轮增压器，具有废气门的涡轮增压器；以及包括指令的控制器，所述指令用于在汽缸循环过程中启动对传感器的第一和第二采样，控制器还包括这样的指令，其响应于第一采样调整燃料喷射器，控制器还包含这样的指令，响应于第二采样而不响应第一采样调整废气门的位置。在另一个实施例中，所述系统还包含EGR阀。在另一个实施例中，所述系统还包含额外的控制器指令，其用于在汽缸循环过程中启动传感器的第三采样，并且响应于第三采样调整EGR阀的位置，其中第三采样表明MAP。在另一个实施例中，所述系统还包含额外的控制器指令，其基于传感器输出调整进气道节气门的位置。在另一个实施例中，所述系统还包含额外的控制器指令，其响应于进气和排气门正时调整传感器的采样正时。本专利技术可提供若干优势。具体地，所述方法可改善对MAP、汽缸捕集质量以及排气压力的估计。进一步地，所述方法可减少用于确定多个控制变量的采样次数。另外，战略性地确定的采样时间可减少信号处理时间。当单独参考或者结合附图时，根据以下具体实施方式，将更清晰地明白本专利技术的上述优势和其他优势和特征。应理解，提供上述概要是为了以简化的形式介绍所选概念，其将在详细说明中进一步说明。这并不意味着确立所要求保护的主题的关键或本质特征，其范围仅由权利要求限定。另外，所要求保护的主题不被限制于解决上述或在本专利技术中任何部分指出的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出发动机的示意图；图2示出示例性汽缸循环采样正时图；图3示出响应于发动机的汽缸进气道压力的示例图，其中发动机具有进气道节气门；图4示出在不同发动机工况下，对发动机汽缸进气道压力进行采样的示例；以及图5示出对具有进气道节气门的发动机汽缸进气道进行采样的示例方法流程图。具体实施方式本专利技术涉及对发动机汽缸进气道内的压力进行采样，其中发动机具有进气道节气门。通过在汽缸循环过程中的选定时间对汽缸进气道内的压力进行采样，能够改善发动机工况的估计。图1示出一个包括进气道节气门和空气进口节气门的发动机的示例。图1的系统可在如图2所示的汽缸循环过程中的选定间隔或者时间进行采样，从而提供作为确定不同发动机工况的基础的信息。图3示出在进气道节流发动机的不同发动机工况下的示例汽缸进气道压力响应。在一个示例中，汽缸进气道节气门可按图4所示进行采样，从而提供改善发动机工况的估计。最后，图5示出对汽缸进气道压力进行采样的方法的示例。参考图1，内燃机10，其包含多个汽缸，图1示出其中的一个汽缸由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其中在汽缸壁32中定位活塞36，并且活塞36连接至曲轴40。示出燃烧室30通过对应的进气门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均可由进气凸轮51和排气凸轮53操作。凸轮相位器56调整进气凸轮51相对于曲轴40的正时。附加地，排气凸轮相位器可经提供用于调整排气凸轮53相对于曲轴40的正时。可由进气凸轮传感器55确定进气凸轮51的位置。可由排气凸轮传感器57确定排气凸轮53的位置。压缩机162从空气进气口42吸入空气，从而向发动机提供增压空气。排气旋转涡轮机164，其中涡轮机164通过轴161耦合至压缩机162。在一些示例中，可提供增压空气冷却器。通过调整可变叶片控制72的位置，可调整压缩机的速度。在可替换示例中，废气门74可代替可变叶片控制72。可变叶片控制72调整可变几何形状涡轮叶片的位置。当叶片处于打开位置时，排气能够通过涡轮机164，从而供应很少的能量来旋转涡轮机164。当叶片处于关闭位置时，排气能够通过涡轮机164，并且将增加的力施加至涡轮机164。可替换地，废气门74允许排气环绕涡轮机164流动，以便减少供应至涡轮机的能量。示出燃料喷射器66定位为将燃料直接喷射至汽缸30，这是本领域技术人员熟知的直接喷射。可替换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采样方法，其包含：对位于进气道节气门下游的进气道中的传感器进行采样，所述进气道通向单个汽缸，在所述单个汽缸的一个循环中的第一时间和第二时间对所述传感器进行采样；以及响应于在所述第一时间取得的第一采样调整第一致动器，并且响应于在所述第二时间取得的第二采样调整第二致动器。

【技术特征摘要】
2011.09.13 US 13/231,1701.一种采样方法，其包含：对位于进气道节气门下游的进气道中的传感器进行采样，所述进气道通向单个汽缸，在所述单个汽缸的一个循环中的第一时间和第二时间对所述传感器进行采样；以及响应于在所述第一时间采样的汽缸空气充量调整第一致动器，并且响应于在所述第二时间采样的排气压力调整第二致动器。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一致动器为燃料喷射器、涡轮增压器废气门或者叶片位置、点火源、汽缸进气道节气门、EGR阀、或者凸轮相位器，并且其中所述第二致动器为涡轮增压器废气门或者叶片位置、进口节气门、EGR阀、凸轮相位器、活性炭滤罐冲洗阀、或者点火源。3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述进气道中感测压力，并且其中所述传感器为压力传感器。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一时间处于IVC之前以及EVC之后的预定曲轴角度内；其中所述第二时间处于EVC之前以及IVO之后的预定曲轴角度内。5.一种采样方法，其包含：...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·G·利昂，J·N·阿勒瑞，R·D·珀西富尔，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：