[發(fā)明專利]瞬時(shí)燃料轉(zhuǎn)扭矩的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)效率狀態(tài)評(píng)估方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910376885.8
• 申請(qǐng)日: 2019-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN110529279A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·康塞爾萊里;P·L·克勞德;P·奧蘭多;A·摩根多
• 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): F02D41/38
• 分類號(hào): F02D41/38;F02D41/14;F02D41/26
• 代理公司: 44205 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 喻新學(xué)<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

一種確定發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒效率的方法，包括利用具有計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器、處理器以及輸入和輸出的控制模塊，處理器執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)的邏輯；通過設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)上的第一傳感器和設(shè)置在流體聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中的第二傳感器來感測(cè)數(shù)據(jù)，第一和第二傳感器電連接到輸入；在控制模塊內(nèi)接收由第一和第二傳感器感測(cè)的數(shù)據(jù)；確定進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的氧氣含量，確定氧化催化劑上游的排氣的氧氣含量；確定燃料的汽化潛熱；確定與進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氧氣燃燒的燃料噴射量；基于進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣中的和排氣中的氧氣含量以及燃料的汽化潛熱確定燃燒效率指數(shù)；調(diào)節(jié)燃料噴射量。

引言

本公開涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)。更具體地，本公開涉及基于感測(cè)到的來自各種ICE傳感器的操作參數(shù)確定熱釋放和傳遞的系統(tǒng)和方法。排放標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境問題以及操作者對(duì)響應(yīng)性的感知規(guī)定了控制典型ICE中的燃燒的許多方式。值得特別關(guān)注的是，追求降低排放、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和響應(yīng)性是燃燒效率的概念。燃燒效率是對(duì)燃燒過程中ICE中燃燒的燃料的利用程度的測(cè)量。換言之，燃燒效率是對(duì)在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的燃料轉(zhuǎn)換成扭矩而非熱量的效率的測(cè)量。直接測(cè)量燃燒效率是困難的，甚至是不可能的。因此，通常依賴于燃燒效率的間接測(cè)量。雖然不是不可能將諸如熱電偶的燃燒傳感器直接放置在ICE的燃燒室中，但是這樣做可能相當(dāng)昂貴，特別是在較大或大規(guī)模生產(chǎn)中。此外，當(dāng)如此放置時(shí)，大多數(shù)這樣的傳感器迅速劣化。因此，大多數(shù)ICE基于提供燃燒特性的間接證據(jù)的一組傳感器的讀數(shù)來檢測(cè)和引導(dǎo)燃燒。典型ICE系統(tǒng)中的燃燒效率通常基于已知的指令燃料量、進(jìn)氣空氣質(zhì)量流量測(cè)量和進(jìn)氣空氣溫度測(cè)量來計(jì)算。然而，傳感器和致動(dòng)器，像其它一切一樣，都受到老化效應(yīng)的影響。隨著傳感器老化，其讀數(shù)變得不太精準(zhǔn)、精確和可靠。類似地，當(dāng)諸如燃料噴射器的致動(dòng)器老化時(shí)，其變得較不精準(zhǔn)、精確和可靠。因此，隨著具有傳感器和致動(dòng)器的ICE老化，燃燒效率的計(jì)算變得較不可靠。隨著燃燒效率計(jì)算的可靠性降低，最終ICE可能以不符合規(guī)章標(biāo)準(zhǔn)的方式操作。

因此，盡管當(dāng)前檢測(cè)燃燒效率的方法對(duì)于其預(yù)期目的而言通常是有效的，但是需要一種新的和改進(jìn)的系統(tǒng)和方法，其增加燃燒效率計(jì)算的穩(wěn)健性，使得這樣的計(jì)算可以考慮傳感器和致動(dòng)器老化效應(yīng)以及隨時(shí)間的偏差的影響。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開的若干方面，一種確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)中燃燒效率的方法包括利用具有多個(gè)輸入、多個(gè)輸出、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器和處理器的控制模塊，處理器配置為執(zhí)行存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器內(nèi)的程序邏輯。該方法進(jìn)一步包括通過設(shè)置在ICE上并且電連接到控制模塊的多個(gè)輸入的多個(gè)第一傳感器以及電連接到控制模塊的多個(gè)輸入并且設(shè)置在流體聯(lián)接到ICE的排氣系統(tǒng)中的多個(gè)第二傳感器來感測(cè)數(shù)據(jù)，在控制模塊內(nèi)接收由多個(gè)第一和第二傳感器感測(cè)的數(shù)據(jù)，并且確定進(jìn)入ICE的空氣的氧氣(O2)含量并確定氧化催化劑上游的排氣的O2含量。該方法進(jìn)一步包括確定燃料的汽化潛熱，確定需要與進(jìn)入ICE的空氣中感測(cè)到的O2一起燃燒的燃料噴射量，基于進(jìn)入ICE的空氣的O2含量，氧化催化劑上游的排氣的O2含量和燃料的汽化潛熱確定燃燒效率指數(shù)；調(diào)節(jié)燃料噴射量。

在本公開的另一方面，確定進(jìn)入ICE的空氣的O2含量進(jìn)一步包括利用多個(gè)第一傳感器中的空氣質(zhì)量流量傳感器檢測(cè)進(jìn)入ICE的空氣量。

在本公開的又一方面中，確定進(jìn)入ICE的空氣的O2含量進(jìn)一步包括利用多個(gè)第一傳感器中的歧管絕對(duì)壓力(MAP)傳感器檢測(cè)進(jìn)入ICE的空氣量。

在本公開的又一方面，確定排氣的O2含量進(jìn)一步包括利用多個(gè)第二傳感器中的氧氣傳感器檢測(cè)氧化催化劑上游的排氣的O2含量。

在本發(fā)明的又一方面中，確定燃料的汽化潛熱進(jìn)一步包括利用多個(gè)第一傳感器中的燃料溫度傳感器，所述燃料溫度傳感器設(shè)置在ICE的燃料管線中以感測(cè)進(jìn)入ICE的燃料的溫度。

在本公開的又一方面，一種確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)中的燃燒效率的方法進(jìn)一步包括確定ICE的負(fù)載條件。

在本公開的又一方面中，確定ICE的負(fù)載條件進(jìn)一步包括接收來自多個(gè)第一傳感器中的若干傳感器的輸入，包括節(jié)氣門位置傳感器(TPS)和加速器踏板位置(APP)傳感器，并且確定ICE是在已負(fù)載條件下還是在切斷條件下操作。