[發明專利]用于爆震傳感器合理性檢查的方法和系統

有效

• 申請號: 201710799355.5
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107806388B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: A·M·杜達爾
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02P5/152
• 分類號: F02P5/152;F02D35/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

本發明涉及用于爆震傳感器合理性檢查的方法和系統。提供了用于確定發動機爆震傳感器劣化的方法和系統。在一個示例中，方法可包括在不存在發動機燃燒的情況下向致動器發送激勵信號以產生振動，以及通過將爆震傳感器輸出與激勵信號進行比較來確定發動機爆震傳感器劣化。

技術領域

本說明書整體涉及用于確定爆震傳感器劣化并響應于該劣化來調整操作的方法和系統。

背景技術

發動機爆震由在燃燒室中的初始燃燒火花事件造成的在壓縮端氣體中的空氣/燃料混合物的自發燃燒引起。爆震傳感器可用于識別爆震條件，諸如由于燃燒室內部的碳堆積引起的爆震條件。爆震傳感器可以是響應于接收到的聲振動而輸出電壓的無源壓電裝置。高振幅爆震傳感器輸出可指示爆震事件。為確保發動機性能，可采用對爆震傳感器的合理性檢查。

解決爆震傳感器合理性檢查的嘗試包括在發動機操作期間基于傳感器輸出來確定爆震傳感器劣化。Hernandez等人在美國7222607B2中示出了一個示例方法。其中，計算每個爆震傳感器的爆震能量，并且如果爆震能量低于用實驗方法確定的閾值，則確定爆震傳感器故障。

但是，本發明人已經認識到此類系統的潛在問題。作為一個示例，在某些條件下，即使當爆震傳感器正常工作時，爆震傳感器輸出的能量也可低于閾值。例如，在混合動力電動車輛(HEV)的車輛怠速停止模式或電動車輛(EV))模式期間，爆震傳感器輸出在幾乎為零處可以是平的。在這些情況下，先前的方法可導致假陽性診斷。進一步地，基于爆震能量的合理性檢查可以是耗時的，因為可靠的爆震能量計算可需要大量的爆震傳感器輸出采樣點。

發明內容

在一個示例中，上述問題可通過用于發動機的方法來解決，該方法包括：在不存在發動機燃燒的情況下經由致動器產生振動；以及響應于產生的振動，基于爆震傳感器輸出指示爆震傳感器劣化。以這種方式，可以可靠地確定發動機爆震傳感器劣化。

作為一個示例，方法可包括在發動機燃燒期間記錄發動機振動，并且通過將記錄的發動機振動與脈沖信號相加來產生激勵信號。當車輛仍然在操作中并且所有發動機汽缸中的燃燒事件都停止時，可用激勵信號致動致動器以產生結構和/或聲振動。振動可模擬發動機燃燒期間發動機爆震的聲音或振動，并且觸發爆震傳感器(例如，其中爆震信號的處理輸出可被電子控制系統識別為發動機爆震)。當沒有發動機燃燒噪聲時，可包括聲振動的振動還可警告行人和/或車輛操作者車輛正在行駛。基于爆震傳感器響應，可指示傳感器劣化。例如，如果與激勵脈沖信號對應的爆震傳感器輸出的振幅低于閾值，則可指示爆震傳感器劣化。以這種方式，當發動機汽缸中沒有發生燃燒事件時(例如，當發動機處于靜止并且不執行燃燒循環時)，可以可靠地執行爆震傳感器合理性檢查。在該示例中，由于通過檢查傳感器是否響應于控制器產生的脈沖信號來確定爆震傳感器劣化，所以合理性檢查可在短時間內完成。在一個示例中，通過將聲振動的振幅調整到與產生自發動機爆震的聲音相同的水平的閾值內，可以可靠地確定爆震傳感器劣化。進一步地，通過將激勵信號的振幅與爆震傳感器輸出的振幅進行比較，可補償爆震傳感器的靈敏度的劣化。在示例中，用于產生聲振動的致動器可與已經存在于HEV中的聲學車輛警報系統(AVAS)集成。因此，可在對車輛系統幾乎沒有調整的情況下實現該方法。

應當理解，提供上面的發明內容是為以簡化的形式介紹在具體實施方式中進一步描述的所選概念。本發明并非旨在確定所要求保護的主題的關鍵或必要特征，所要求保護的主題的范圍由隨附權利要求唯一限定。此外，所要求保護的主題不限于解決上面或在本公開的任何部分中提到的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1示出示例發動機系統。

圖2示出用于執行發動機爆震傳感器合理性檢查的示例方法。

圖3示出在實現示例方法時各種發動機操作參數的時間線。

具體實施方式