[發明專利]識別環境狀況的系統和方法

有效

• 申請號: 201310548225.6
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103807000B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: C·P·格魯格拉;K·載;S·S·山田
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02B29/04
• 分類號: F02B29/04
• 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

本發明涉及識別環境狀況的系統和方法。提供了估算用于確定增壓空氣冷卻器中的冷凝物形成的環境濕度值的方法和系統。根據增壓空氣冷卻器效率和風窗玻璃雨刮器速度閾值確定環境濕度值。濕度值被用于計算增壓空氣冷卻器中的冷凝物的量，并且控制發動機系統，從而減少冷凝物形成和發動機熄火。

背景技術

渦輪增壓發動機可使用增壓空氣冷卻器(CAC)在壓縮空氣進入發動機之前冷卻來自渦輪增壓器的壓縮空氣。依據進氣的冷卻程度和濕度，尤其在潮濕或下雨天氣條件下，當進氣冷卻至低于水露點時，在CAC中可形成冷凝物。當進氣包括再循環排氣時，冷凝物會變為酸性并且腐蝕CAC外殼。在水冷空氣冷卻器的情況中，腐蝕會導致空氣充氣、大氣以及可能的冷卻液之間的泄漏。冷凝物可聚集在CAC內，并且然后在增加的空氣質量流量時間中被立即抽吸至發動機中，增加了發動機熄火的機會。

其他解決冷凝物形成的嘗試包括限制進氣行進通過CAC或者限制冷卻至CAC的環境空氣流。Craig等人在U.S.6408831中示出了一個示例性方法。其中，進氣溫度由環境空氣流限制系統和進氣流限制系統控制。控制器定義這些限制裝置的位置，以響應于環境溫度和大氣溫度和濕度。

然而，本文的發明人已認識到這些系統所存在的潛在問題。具體地，響應于環境空氣溫度和濕度的上述控制系統在一些情況下會減少冷凝物；然而，這些變量可能不會準確地跟蹤CAC中的冷凝物水平。另外，不是所有車輛均會配備濕度傳感器。因此，可能使用其他變量調節如上所述的控制系統，這可能不能準確地估算CAC的冷凝物形成。因此，可能不能充分地減少冷凝物形成和發動機熄火。

發明內容

在一個示例中，通過調節工作參數的方法可解決如上所述問題，例如調節格柵百葉窗或者CAC吹掃操作，以響應于CAC中的冷凝物形成。冷凝物形成可基于環境濕度，并且濕度可基于CAC效率。按這種方式，可確定更準確的CAC冷凝物水平，以及使用該更準確的CAC冷凝物水平控制其他發動機系統，從而降低冷凝物形成和發動機熄火。

如一個示例，響應于CAC冷凝物水平，可調節發動機工作參數。調節發動機工作參數可包括調節格柵百葉窗系統、電扇以及通過CAC的氣流。通過增加進氣節氣門的開啟、調節可變容量CAC的閥和/或將變速器檔位降檔，可以調節通過CAC的氣流。CAC中的冷凝物的量還可被用于啟動CAC冷凝物吹掃操作，以及控制變速器檔位降檔操作，從而減少發動機熄火。CAC冷凝物水平可基于可以由CAC效率確定的環境濕度。在一個示例中，當CAC效率大于閾值時，可設定較高的濕度值，推斷出雨的存在。在另一個示例中，當CAC效率小于閾值時，可設定較低的濕度值。較高的濕度值可以基本是100％，而較低的濕度值可小于所述較高的濕度值。CAC效率可基于CAC入口和出口溫度，這樣當車輛速度大于閾值時，提供橫跨CAC的充分的流量。另外，當風窗玻璃雨刮器速度高于閾值速度時，濕度值可被估算為所述較高的濕度值。

在另一個示例中，調節工作參數包括控制變速器檔位降檔操作，從而減少發動機熄火，以響應于所估算的增壓空氣冷卻器中的冷凝物的量。

在另一個示例中，基于風窗玻璃雨刮器速度估算增壓空氣冷卻器效率。

在另一個示例中，風窗玻璃雨刮器速度還與增壓空氣冷卻器效率相關，并且雨刮器速度閾值被用于估算濕度值，以便計算增壓空氣冷卻器冷凝物水平以及充分控制工作參數。

在另一個示例中，用于發動機的方法包含：在第一狀況中，當增壓空氣冷卻器效率大于閾值時，設定高濕度條件，確定增壓空氣冷卻器冷凝物水平，并且調節發動機工作參數；以及在第二狀況中，當增壓空氣冷卻器效率小于閾值時，設定低濕度條件，確定增壓空氣冷卻器冷凝物水平，并且調節發動機工作參數。

在另一個示例中，高濕度條件是100％，而低濕度條件小于100％。

在另一個示例中，發動機工作參數包括格柵百葉窗系統、電扇、可變容量增壓空氣冷卻器、增壓空氣冷卻器吹掃操作、節氣門開啟以控制氣流速率以及降檔操作中的一個或更多個。