[發(fā)明專利]用于建立進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量流率的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210138069.1
• 申請(qǐng)日: 2012-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102777278A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D.C.薩森;C.惠特;R.J.達(dá)爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F02D45/00
• 分類號(hào): F02D45/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 葛青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于建立進(jìn)入內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量流率的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中——諸如用于為機(jī)動(dòng)車輛提供動(dòng)力的那些，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量流率常常由質(zhì)量空氣流量（mass-air-flow，MAF）傳感器來(lái)確定。MAF傳感器被設(shè)計(jì)為對(duì)流過(guò)包含傳感器的腔室的空氣的量做出響應(yīng)，以及通常有意使之對(duì)正被測(cè)量的空氣流的密度不敏感。典型地，MAF傳感器直接不測(cè)量空氣的質(zhì)量。

通常使用的類型的MAF傳感器采用熱絲。這樣的熱絲MAF傳感器測(cè)量被加熱絲的線的頻率響應(yīng)和流經(jīng)傳感器的空氣的溫度。熱絲的頻率響應(yīng)和空氣流的溫度被傳送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，這允許控制單元精確地確定進(jìn)入目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量流率（mass?flow?rate）。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元使用被MAF傳感器確定的質(zhì)量空氣流量來(lái)平衡和傳遞正確的燃料質(zhì)量到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室（一個(gè)或多個(gè)）。除了用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部燃燒過(guò)程，由MAF傳感器確定的空氣流的質(zhì)量可還被用于控制被發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒影響的其他車輛系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

一種建立進(jìn)入內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量流率的方法，包括通過(guò)供能裝置建立輸入電壓，以對(duì)質(zhì)量空氣流量傳感器供電。根據(jù)本方法，所說(shuō)的質(zhì)量空氣流量傳感器配置為對(duì)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量流率做出響應(yīng)。該方法還包括響應(yīng)于進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量流量經(jīng)由質(zhì)量空氣流量傳感器而產(chǎn)生輸出頻率，并使用產(chǎn)生的輸出頻率來(lái)確定進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量流率。該方法還另外包括將產(chǎn)生的輸出頻率與預(yù)定的臨界輸出頻率進(jìn)行比較，所述預(yù)定的臨界輸出頻率對(duì)應(yīng)于所建立的輸入電壓。此外，該方法包括，如果產(chǎn)生的輸出頻率等于或低于預(yù)定臨界輸出頻率，則將經(jīng)確定的空氣的質(zhì)量流率選擇為所建立的進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量流率。此外，該方法包括，如果產(chǎn)生的輸出頻率高于預(yù)定臨界輸出頻率，則選擇預(yù)定的替換算法以產(chǎn)生所建立的進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量流率。

預(yù)定的替換算法包括發(fā)動(dòng)機(jī)速度、發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供應(yīng)速率、和發(fā)動(dòng)機(jī)容積效率值相對(duì)于進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量流率值的查找表。根據(jù)本方法，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣質(zhì)量流率值包括發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)和壓縮機(jī)產(chǎn)生的升高壓力中的至少一個(gè)的作用，所述壓縮機(jī)配置為增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。

產(chǎn)生輸出頻率、計(jì)算指示流率、將產(chǎn)生的輸出頻率與預(yù)定的臨界輸出頻率進(jìn)行比較、將確定的空氣的質(zhì)量流率選擇為所建立的流率、和選擇預(yù)定的替換算法以產(chǎn)生所建立的流率中的每一個(gè)可以通過(guò)操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器執(zhí)行。

當(dāng)輸入電壓掉落在臨界值之下時(shí)，實(shí)現(xiàn)將產(chǎn)生的輸出頻率與預(yù)訂的臨界輸出頻率進(jìn)行的比較。在非限制性示例中，輸入電壓的這樣的臨界值可以約為12伏。

所建立的空氣的質(zhì)量流率可以用于調(diào)節(jié)操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣后處理裝置的再生。此外，所建立的空氣的質(zhì)量流率可以用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒。

還提供了一種用于建立進(jìn)入內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量流率的系統(tǒng)和采用這樣的系統(tǒng)的車輛。

本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢(shì)及其他特征和優(yōu)勢(shì)將從用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的以下詳細(xì)描述連同附圖時(shí)顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是車輛的示意圖，所述車輛采用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和質(zhì)量空氣流量傳感器，所述空氣流量傳感器適用于確定進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量流率；和

圖2是建立進(jìn)入圖1中所示的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量流率的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

參考附圖，其中在幾幅圖中相同的附圖標(biāo)記指向相同的構(gòu)件。圖1示意性地示出車輛10。車輛10采用動(dòng)力傳動(dòng)系12。動(dòng)力傳動(dòng)系12包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14、變速器16和驅(qū)動(dòng)車輪18，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)配置為通過(guò)將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩經(jīng)過(guò)變速器傳遞到驅(qū)動(dòng)車輪而為車輛提供動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)14可以是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或壓縮點(diǎn)火類型發(fā)動(dòng)機(jī)或火花點(diǎn)火類型發(fā)動(dòng)機(jī)。盡管車輛10被描述為具有標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力傳動(dòng)系12，其中主動(dòng)力裝置是發(fā)動(dòng)機(jī)14，車輛還可以是混合動(dòng)力類型的，其中，一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)（未示出）用于為車輛提供動(dòng)力。

車輛10還包括系統(tǒng)20，該系統(tǒng)20并入了一些部件的配置，所述部件為建立進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)14的空氣的質(zhì)量流率而互相作用，所述空氣被輸送用于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的后續(xù)的燃燒。系統(tǒng)20包括進(jìn)氣系統(tǒng)22，該進(jìn)氣系統(tǒng)22連接到發(fā)動(dòng)機(jī)14。進(jìn)氣系統(tǒng)22配置為將周圍空氣流輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)14用于后續(xù)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)合適量的燃料和空氣流的組合。進(jìn)氣系統(tǒng)22包括質(zhì)量空氣流量（MAF）傳感器26，所述傳感器位于導(dǎo)氣管28內(nèi)部。MAF傳感器26配置為感測(cè)運(yùn)動(dòng)通過(guò)導(dǎo)管28的質(zhì)量流率，并產(chǎn)生代表進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)14的質(zhì)量空氣流率的輸出頻率信號(hào)。