[發明專利]經由壓縮機速度控制發動機的方法和系統

無效

• 申請號: 201110222055.3
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102418625A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: K·塔費爾;K·曼;R·普羅溫扎農
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02M25/07
• 分類號: F02M25/07
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

相關申請的交叉引用

本申請要求在2010年7月30日提交的標題為“A?METHOD?AND?SYSTEM?FOR?CONTROLLING?AN?EHGINE(用于控制發動機的方法和系統)”的申請號為1012770.2的英國專利申請的優先權，其全部內容通過引用通用地并入本文。

技術領域

本發明涉及發動機控制系統并且更具體地涉及控制內燃發動機特別是柴油發動機的運行的方法和系統。

背景技術

如現有技術已知的，與化學計量火花點火發動機(例如，汽油內燃發動機)相比，柴油發動機提供了很大的燃油經濟性好處。同樣如現有技術已知的，降低這兩種類型的發動機排放可以是符合期望的。一種被降低的排放物是NO_x(氮氧化物)。一種降低這種NO_x排放的技術是排氣再循環(EGR)。EGR通過將發動機排氣再循環返回至發動機進氣歧管運行。在一個例子中，設置在發動機排氣歧管和發動機進氣歧管之間的導管中的EGR閥將EGR提供至發動機汽缸。為了使得排氣流經排氣歧管并且穿過EGR閥進入進氣歧管，在EGR閥兩側必須存在壓差。發動機進氣節氣門能夠限制到發動機汽缸的空氣流，從而在進氣歧管中產生壓力，所述壓力低于排氣歧管的壓力，由此提供了用于EGR流的EGR閥兩側的所需壓差。

對于柴油發動機，通過調整噴射到發動機汽缸內的燃料量來控制由發動機產生的功率，而不是通過使用在發動機進氣處的節氣門來控制。因此，雖然使用EGR來降低柴油發動機的NO_x可以是符合期望的，但是節氣門的省略可導致EGR閥兩側的壓差不足，從而不能獲得還原NO_x所需要的足夠的EGR率。因此，對于柴油發動機，雖然可能不存在用于控制發動機功率的節氣門，但是有時節氣門被設置在發動機進氣的路徑中以獲得壓差并因此獲得穿過EGR閥的排氣再循環流。這種技術能夠提供高達穿過EGR閥的缸內流的60％的EGR率。

現代柴油發動機通常使用車輛感應系統中的進氣空氣流量(MAF)傳感器來經由發動機控制單元(ECU)規劃即時EGR。MAF傳感器可與節氣門組合用來提供還原NO_x排放物的系統，同時優化CO₂(燃料經濟性)和噪聲振動以及舒適性(NVH)。典型的ECU部件實施方式使用閉環控制系統，所述閉環控制系統基于優化的MAF設定點和發動機MAF傳感器反饋信號。需要大量的校準工作來實現與期望的車輛感應系統兼容的精確的MAF傳感器校準。

由于進氣污染、磨損或傳感器偏差，在使用中，這種MAF傳感器的精確性和/或性能可能退化。任何MAF傳感器性能中的降級可導致EGR規劃中的偏差，該偏差可直接影響NO_x和CO₂的排放并且不利地影響NVH。

為了避免發動機和/或車輛壽命期間優化排放和NVH的以上退化，因此提供不易受到污染和MAF傳感器偏差影響的即時MAF值可以是符合期望的。

發明內容

本發明提供了在不使用MAF傳感器的情況下，建立對空氣質量流量的評估以用于控制發動機的改進的方法和系統。根據本發明的第一方面，提供了用于確定進入發動機的空氣流量的方法，所述發動機具有旋轉的壓縮機從而向發動機提供強迫的進氣，其中所述方法包括測量壓縮機的旋轉速度并且使用所測量的壓縮機速度來得到表明當前進入發動機的空氣流量的值。換言之，響應于壓縮機的速度提供表明進入發動機的空氣流量的值，所述壓縮機向發動機空氣進氣系統提供空氣。

使用所測量的壓縮機速度來得到表明進入發動機的當前空氣流量的值還可包括將所測量的壓縮機速度與壓縮機壓力比值組合，進而得到表明進入發動機的當前空氣流量的值。換言之，在一個示例中，響應于壓縮機速度提供進入發動機的空氣質量流量值還包括響應于壓縮機的壓力比調整進入發動機的空氣質量流量值。

使用所測量的壓縮機速度得到表明進入發動機的當前空氣流量的值可包括將所測量的壓縮機速度與壓縮機效率的值結合，進而產生表明進入發動機的當前空氣流量的值。換言之，在一個示例中，響應于壓縮機速度提供進入發動機的空氣質量流量的值還包括響應于壓縮機的效率調整進入發動機的空氣質量流量的值。在一些示例中，壓縮機可以是渦輪增壓器的壓縮機。在其他示例中，壓縮機可以是機械增壓器的壓縮機。

根據本發明的第二方面，提供了基于進入發動機的空氣流量控制具有旋轉壓縮機的發動機的方法，所述旋轉壓縮機向發動機提供強迫進氣，其中空氣流量使用根據本發明的第一方面的方法被確定。