專利名稱：基于發(fā)動機(jī)汽缸壓力估算發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露總體上涉及的領(lǐng)域包括使用發(fā)動機(jī)汽缸壓力的測量值的發(fā)動
才/W空制和"^斷。
背景技術(shù)：
一臺內(nèi)燃機(jī)包括多個發(fā)動機(jī)汽缸并且可包括與這些汽缸相聯(lián)通的多 個壓力傳感器，以便測量那些汽缸內(nèi)的燃燒壓力。來自壓力傳感器的信號 由一個發(fā)動機(jī)控制器接收，該發(fā)動機(jī)控制器還接收來自多個其他的發(fā)動機(jī) 傳感器的信號。控制器使用不同的信號(包括壓力傳感器信號)來調(diào)節(jié)發(fā) 動機(jī)燃料供應(yīng)、吸氣、以及點(diǎn)火正時，以便在燃料消耗、排氣排放、以及 輸出功率方面使發(fā)動機(jī)性能優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容
一種方法的一個實(shí)施方案包括感測一個發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)的壓力，并且 基于感測到的壓力估算至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。
一種方法的另一個實(shí)施方案包括i殳計一個發(fā)動才幾系統(tǒng)，該發(fā)動才幾系 統(tǒng)包括一個或多個發(fā)動機(jī)汽缸壓力傳感器以及一個或多個其他的發(fā)動機(jī) 系統(tǒng)傳感器。跟據(jù)該方法，4吏該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行，用發(fā)動機(jī)汽缸壓力傳感 器來感測發(fā)動機(jī)汽缸壓力，這些發(fā)動機(jī)汽缸壓力傳感器與發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的發(fā) 動機(jī)的一個發(fā)動機(jī)汽缸相聯(lián)通。同樣地，用這些其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)傳感器 來感測至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。將發(fā)動機(jī)汽缸壓力與該至少一個 其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)相關(guān)聯(lián)，并且用發(fā)動機(jī)汽缸壓力來替代或增強(qiáng)與發(fā) 動機(jī)汽缸壓力相關(guān)聯(lián)的至少 一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。該理解，盡管披露了本發(fā)明的多個示例性實(shí)施方案，這些詳細(xì)的說明和具 體的實(shí)例僅旨在用于說明的目的而并非旨在限制本發(fā)明的范圍。


從詳細(xì)的說明以及這些附圖中將會更加全面地理解本發(fā)明的示例性
實(shí)施方案，在附圖中
圖1展示了具有多個傳感器的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的一個實(shí)施方案；以及 圖2展示了內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的另一實(shí)施方案，該系統(tǒng)具有與圖1實(shí)施方案
相比較少的傳感器。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施方案的說明本質(zhì)上僅僅是示例性的而絕對無意限制本發(fā)明、 其應(yīng)用、或者用途。
根據(jù)一種方法的一個第一實(shí)施方案，對一個發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)的壓力進(jìn)行 感測，并且基于該感測的壓力估算至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。換言 之，發(fā)動機(jī)汽缸壓力可以被用作其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)的代表。因此，用
行診斷。汽缸壓力數(shù)據(jù)也可以用來發(fā)動機(jī)系統(tǒng)部件的對故障、損毀、腐蝕 等等進(jìn)行診斷。
現(xiàn)在參見圖1,該方法可以與內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)10 —起使用?？傊?，系統(tǒng) 10包括一個內(nèi)燃機(jī)12 (以便從空氣和燃料的混合物的燃燒中產(chǎn)生機(jī)械動 力)、 一個進(jìn)氣或吸氣系統(tǒng)14 (以便為發(fā)動機(jī)12提供空氣)，以及一個排 氣系統(tǒng)16 (以便將燃燒氣體總體上從發(fā)動機(jī)12送出。同時，系統(tǒng)10可以 包括一個渦輪增壓器18,該渦輪增壓器聯(lián)通跨過吸氣系統(tǒng)14與排氣系統(tǒng) 16,以便壓縮用于燃燒的空氣以增加發(fā)動機(jī)的輸出。渦輪增壓器18可以 是一個可變幾何形狀渦輪機(jī)式的渦輪增壓器。那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn) 識到一個燃料系統(tǒng)(未示出)可以用來給發(fā)動機(jī)提供燃料，以及一個控制 器(未示出)可以包括一個或多個合適的處理器以及存儲器以執(zhí)行至少在 此批露的方法的某些部分。
內(nèi)燃機(jī)12可以是任何適當(dāng)類型的發(fā)動機(jī)，如一臺自動點(diǎn)火發(fā)動機(jī)， 像柴油發(fā)動機(jī)。內(nèi)燃機(jī)12可以使用任何合適類型的液體或氣體燃料。發(fā)動機(jī)12包括汽缸25以及在一個氣缸體中的多個活塞(未分別示出)，這 些活塞與一個汽缸蓋(未單獨(dú)示出) 一起限定了多個燃燒室(未示出)。 發(fā)動機(jī)12還可以包括幾個傳感器。例如，在汽缸體上可提供一個油壓傳 感器20以便測量發(fā)動機(jī)油壓力，連同一個發(fā)動機(jī)速度和/或位置傳感器22 以便測量發(fā)動機(jī)曲軸(未示出)的轉(zhuǎn)速和/或位置。同樣，汽缸體上的一個 冷卻液溫度傳感器24測量從中流過的發(fā)動才幾冷卻液的溫度。
最后，發(fā)動機(jī)12可以包括數(shù)個與這些發(fā)動機(jī)汽缸25相聯(lián)通的發(fā)動機(jī) 汽缸壓力傳感器26以測量其中的壓力。這些壓力傳感器26可以定位為直 接與發(fā)動機(jī)汽缸25,如用于估算與發(fā)動機(jī)燃燒曲線有關(guān)的參數(shù)。發(fā)動機(jī)汽 缸壓力傳感器26可以是分離的裝置或可以與其他的裝置一體化，如電熱 塞。
同樣，這些壓力傳感器26可以定位在這些發(fā)動機(jī)汽缸25的上游或下 游，如用于估算與發(fā)動機(jī)的氣體交換壓力曲線(如在進(jìn)氣閥或排氣閥打開 時)相關(guān)的參數(shù)。例如，這些壓力傳感器26可以位于在吸氣系統(tǒng)14中的 任何合適的位置中而處于上游聯(lián)通，如與進(jìn)氣歧管36相聯(lián)通。在另一實(shí) 例中，這些壓力傳感器26可以位于在排氣系統(tǒng)16中的任何合適的位置中 而處于下游聯(lián)通，如與排氣歧管50相聯(lián)通。
盡管這些汽缸壓力傳感器26可以根據(jù)在此說明的方法來使用，它們 典型地是用于加強(qiáng)發(fā)動機(jī)系統(tǒng)控制和/或診斷。例如，這些汽缸壓力傳感器 26可以加強(qiáng)汽缸間的正時和燃料供應(yīng)的控制以補(bǔ)償單個汽缸差異。汽缸壓 力傳感器26還可以用來補(bǔ)償燃料辛烷和十六烷的差異，并且它們可以用 于使用先進(jìn)的燃燒技術(shù)如均勻充氣壓縮點(diǎn)火(HCCI )來執(zhí)行閉環(huán)點(diǎn)火控制。 如在此將在以下進(jìn)一步說明，在此說明的方法利用這些汽缸壓力傳感器26 的存在來估算不同的其他發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)，如那些通常使用其他的專用發(fā) 動機(jī)傳感器來測量或估計的參數(shù)。
進(jìn)氣系統(tǒng)14除適當(dāng)?shù)墓艿篮瓦B接器之外還可以包括用于過濾進(jìn)入的 空氣的一個空氣濾清器28,用來壓縮過濾后的空氣的一個渦輪增壓器壓縮 機(jī)30，用來冷卻壓縮空氣的一個中冷器32，以及用來調(diào)節(jié)冷卻空氣的流 動的一個節(jié)流閥34。進(jìn)氣系統(tǒng)14還可以包括一個進(jìn)氣歧管36,以用來接 收節(jié)流的空氣并將其分配給發(fā)動機(jī)12的這些燃燒室。
進(jìn)氣系統(tǒng)14還可以包括多個傳感器。例如，可提供與進(jìn)氣歧管36相 聯(lián)通的一個進(jìn)氣歧管壓力傳感器38以測量流向這些發(fā)動機(jī)汽缸25的空氣壓力，并且可提供一個溫度傳感器40以測量流向這些汽缸25的空氣溫度。 一個空氣流量傳感器42以及一個環(huán)境溫度傳感器44可以定位在空氣濾清 器28的下游和渦輪增壓器壓縮機(jī)30的上游。 一個速度傳感器46可以被 適當(dāng)?shù)剡B接到渦輪增壓器壓縮機(jī)30上，以測量其旋轉(zhuǎn)速度。 一個節(jié)流閥 位置傳感器48 (如一個一體化的角位置傳感器)可以用來測量節(jié)流閥34 的位置。
除了適當(dāng)?shù)墓艿篮瓦B接器之外，排氣系統(tǒng)16還可以包括一個排氣歧 管50以收集來自發(fā)動機(jī)12的這些燃燒室的排氣并且將它們傳輸下行至該 排氣系統(tǒng)16的其余部分。排氣系統(tǒng)16還可以包括在排氣歧管50的下游 與其相聯(lián)通的一個渦輪增壓器渦輪52， 一個催化轉(zhuǎn)換器54如一個封閉連 接的柴油氧化催化轉(zhuǎn)化器(DOC)裝置，以及一個渦輪排氣門閥56;,渦 輪排氣閥56用來控制排氣圍繞渦輪增壓器渦輪機(jī)52繞行到DOC單元。 同樣，排氣系統(tǒng)16可以在一個煙塵過濾器60的上游包括一個氮的氧化物 (NOx)吸附器單元58,它可以是在尾部排氣管62的上游。
此外，這個或這些排氣及/或吸氣系統(tǒng)16， 14可以包括一個排氣再循 環(huán)(EGR)裝置64,以使來自發(fā)動機(jī)12的排氣歧管50的排氣循環(huán)至自發(fā) 動機(jī)12的進(jìn)氣歧管36。 EGR裝置64可以包括與排氣歧管50處于下游聯(lián) 通以控制回到進(jìn)氣歧管36的排氣再循環(huán)的一個EGR冷卻旁通閥66,在 EGR冷卻旁通閥66下游以便冷卻EGR排氣的一個EGR冷卻器68，以及 用來控制EGR排氣流動的一個EGR閥70。 EGR裝置64還可以包括一個 EGR混合單元72，該EGR混合單元在節(jié)流閥34的下游以及進(jìn)氣歧管36 的上游的一個位置與EGR閥70相聯(lián)通，以便將EGR排氣與節(jié)流的空氣 混合。
排氣系統(tǒng)16可以進(jìn)一步包括多個傳感器。 一個位置傳感器74可;^文置 在渦輪增壓器18的附近以測量該可變幾何形狀渦輪機(jī)的位置，并且一個 NOx傳感器75可以放置在渦輪機(jī)52的下游。多個溫度傳感器76、 78可 以放置在催化轉(zhuǎn)換器54的上游和下游以測量在催化轉(zhuǎn)化器54的進(jìn)口和出 口處的排氣溫度。 一個氧氣(02)傳感器80可以放置在吸附器單元58的 上游以測量排氣中的氧氣。 一個或多個壓力傳感器82可放置為橫跨煙塵 過濾器60以測量橫跨其上的壓降。 一個尾部排氣管溫度傳感器84可以放 置在一個尾部排氣管出口的正好上游處以用來測量排出該排氣系統(tǒng)16的 排氣溫度。最后， 一個位置傳感器86可以用來測量EGR冷卻器旁通閥66的位置，并且另一個位置傳感器88可以用來測量EGR閥70的位置。
除了在此示出和討論的傳感器之外，在此披露的方法可以包含任何其 他的適當(dāng)?shù)膫鞲衅骷捌溆嘘P(guān)參數(shù)。例如，這些傳感器還可以包括加速器踏 板傳感器、車速傳感器、動力傳動系速度傳感器、過濾器傳感器、流動傳 感器、震動傳感器、撞擊傳感器、進(jìn)氣與排氣壓力傳感器、渦輪增壓器速 度及噪聲傳感器，以及/或類似的傳感器。而且，在此披露的方法可以包含 其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)，包括渦輪增壓器效率、部件污染或平衡問題、過 濾器載荷、柴油微粒過濾器(DPF)的再生狀況、EGR速率、HP/LPEGR 部分或比率、汽缸充氣分布不均，和/或類似的參數(shù)。換言之，可以使用任 何傳感器來感測任何適當(dāng)?shù)奈锢韰?shù)，包括電氣的、機(jī)械的，以及/或化學(xué) 參數(shù)。如在此所使用的，術(shù)語傳感器包括任何用來感測任何發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參 數(shù)的適當(dāng)?shù)挠布?或軟件。
同樣，如在此所使用的，HPEGR可以包括一個高壓排氣再循環(huán)通道， 該通道在渦輪增壓器渦輪的上游的排氣子系統(tǒng)與進(jìn)氣子系統(tǒng)之間并在渦 輪增壓器壓縮機(jī)的下游，并且LP EGR可以包括一個低壓排氣再循環(huán)通道， 該通道在渦輪增壓器渦輪機(jī)下游的排氣子系統(tǒng)與進(jìn)氣子系統(tǒng)之間并在渦 輪增壓器壓縮機(jī)的上游?？梢源_定符合排氣排放指標(biāo)的一個目標(biāo)總EGR 分?jǐn)?shù)，并且可以確定一個目標(biāo)HP/LPEGR比率以《更在所確定的目標(biāo)總EGR 分?jǐn)?shù)的約束下優(yōu)化其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)指標(biāo)。
這些估算的參數(shù)可以是定量的、定性的、以及/或本質(zhì)上與存在相關(guān)的。 更確切地說，可以估算數(shù)值的參數(shù)值，可以估算定性的參數(shù)如部件故障， 并且可以被估算與存在相關(guān)的的參數(shù)如部件或正品部件的缺失或存在。同 樣，這些參數(shù)的值可以是絕對的或相對的數(shù)字值，表示缺失或存在的數(shù)值 如O或l,或?qū)τ谌魏畏N類參數(shù)的任何適當(dāng)表示。
根據(jù)另一實(shí)施方案，提供了用于設(shè)計發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的一種方法。根據(jù)該 方法，可提供一個發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)包括一個或多個發(fā)動機(jī)汽缸 壓力傳感器以及一個或多個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)傳感器。例如，可以使用上 面說明的發(fā)動才幾系統(tǒng)10。下一步，使該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行。例如，可以在車 輛試車跑道上、在測力計上、在排放測試實(shí)驗(yàn)室中和/或類似的場合中在加 裝了監(jiān)測儀器的車輛上運(yùn)行該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。在發(fā)動機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，可 以使用發(fā)動機(jī)汽缸壓力傳感器來感測汽缸壓力，這些傳感器與發(fā)動機(jī)系統(tǒng) 的一臺發(fā)動機(jī)的多個發(fā)動機(jī)汽缸相聯(lián)通。然后，可以使用其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)傳感器來感測其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。任何或所有感測的參數(shù)值能夠以 任何適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行存儲用于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。
對這些參數(shù)進(jìn)行分析或評價以使發(fā)動機(jī)汽缸壓力與其他的發(fā)動機(jī)系 統(tǒng)參數(shù)相互關(guān)聯(lián)。這種相關(guān)性可以用任何適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行。例如，汽缸壓 力可以公式化地與其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)相關(guān)聯(lián)。在另一個實(shí)例中，汽缸 壓力能夠以經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計方式與其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)相關(guān)聯(lián)。在任何情況 下，在發(fā)現(xiàn)該汽缸壓力與任何其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)可靠地互相關(guān)聯(lián)時， 這一相關(guān)性能夠以公式、經(jīng)驗(yàn)、聲學(xué)、和/或類似的方式來建立模型。例如， 可以從適當(dāng)?shù)臏y試中形成一些經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并且可包括一些查詢表、映射圖、 以及可以將汽缸壓力與其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行交叉參照的類似形式。
因此，發(fā)動機(jī)汽缸壓力測量被用作一種代表并因此替代或增強(qiáng)其他的 發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)的測量結(jié)果，這些其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)與發(fā)動機(jī)汽缸壓 力相關(guān)。盡管在發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中的任何給定時刻均可以測量汽缸壓力， 一個首選方面包括使用非燃燒性汽缸壓力的測量值，如燃燒前和/或燃燒后 的壓力。更具體地說，發(fā)動機(jī)汽缸壓力可以在恰好燃燒前但空氣壓縮基本 上完成時進(jìn)行感測，以便同與這種汽缸壓力相關(guān)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)一起使 用。
在第一個實(shí)例中，其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)可以是一個機(jī)械裝置如一個 閥的位置。更具體地說，該機(jī)械裝置的位置可以是可變幾何形狀渦輪機(jī)的 位置，該位置與進(jìn)氣歧管壓力成比例并且可以基于發(fā)動機(jī)汽缸壓力并使用
以下等式來公式化地進(jìn)行估計或估算
<formula>formula see original document page 10</formula>
其中.-
Pcyl=壓縮之后燃燒之前的汽缸壓力[Pa];
Pintake=進(jìn)氣歧管壓力[Pa]; CR =壓縮比=(Vs+Vec)/Vcc [無量綱],其中 Vs, Vcc=汽缸排量，以及燃燒室容積[m3];和 k=空氣比熱之比[無量綱]。 在一個第二實(shí)例中，可以基于發(fā)動機(jī)系統(tǒng)聲學(xué)估算發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。 更具體地說，可以分析或評價汽缸壓力傳感器信號的頻率成分來估算這些其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。例如，使用傅里葉分析、拉普拉斯分析、小波分 析、以及/或類似分析方法可以分析汽缸壓力傳感器信號的頻鐠或其一部分 以用來確定一個機(jī)械閥門的位置。同樣，這樣的預(yù)處理可以與(例如)基 于模型或人工智能(如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))的方法相結(jié)合來評價在感測的發(fā)動機(jī)汽 缸壓力與至少 一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)之間的多種關(guān)系。
許多發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的子系統(tǒng)和部件可以設(shè)計為通過它們的聲學(xué)反應(yīng)行
征。事實(shí)上，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)部件可以設(shè)計為顯示一種特殊的聲學(xué)特征，可將 這個或這些汽缸壓力傳感器設(shè)計成用來識別該特征。該聲學(xué)特征可以包括 一個或多個振幅、頻率、或瞬態(tài)特征等特征。還考慮了可將汽缸壓力傳感 器信號用來識別子系統(tǒng)和部件的聲學(xué)特征變化并且因此檢測狀態(tài)變化。例 如，汽缸壓力波的頻率分析可以用來識別偽造的子系統(tǒng)和部件，或用來確 定何時一個子系統(tǒng)或部件是在發(fā)生故障或破裂。此外，這種頻率分析可以 用來感測在吸氣或排氣系統(tǒng)中就啟動、污染、以及損壞而言在幾何形狀上 的任何變化。
在另一個實(shí)施方案中， 一個壓力傳感器或任何其他適合于監(jiān)測壓力的 聲學(xué)測量裝置可以放置在其他位置或在不同發(fā)動機(jī)系統(tǒng)部件中(如在進(jìn)氣 或排氣通道中)或在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)，以便估算不同的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。換言
在一個第三實(shí)例中，該其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)可以是一種流體狀態(tài)。 更具體地說，該流體狀態(tài)可以是在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管中空氣的溫度，這與汽
缸壓力有關(guān)并且是使用以下等式進(jìn)行公式化估算
其中'.
尸f = w^7;
于是，其中
CR=壓縮比； k=空氣比熱之比；
R=空氣特有的氣體常數(shù)[kJ/(kg*K)〗；
P=燃燒室壓力[kPa];
V=汽缸間隙體積[m3];
p=空氣密度[kg/m3];及
P=燃燒室溫度[k]。 根據(jù)上述內(nèi)容，發(fā)動機(jī)汽缸壓力傳感器可以用來作為對某些其他的發(fā) 動機(jī)系統(tǒng)傳感器，如用于發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的診斷(如車載診斷-OBD)或類似 的傳感器的一種核查，或這些發(fā)動機(jī)汽缸壓力傳感器可以用來將那些其他 的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)傳感器完全省略。換言之，發(fā)動機(jī)汽缸壓力可以用于不是必 需要改進(jìn)發(fā)動機(jī)性能，而是加強(qiáng)發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)測量的可靠性和/或從發(fā)動 機(jī)系統(tǒng)中消除昂貴的傳感器，如以下在圖2中所描繪。
圖2展示了一個內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)210的另一實(shí)施方案。此方案在許多方面 與圖l的實(shí)施方案相似，并且一般性的相同主題的描述在此不再重復(fù)。事 實(shí)上，除了基于以上描述的方法省略了圖1系統(tǒng)IO的這些傳感器之外， 系統(tǒng)210與圖1的系統(tǒng)IO近乎相同。 一個差異包括多個壓力傳感器26， 它們(代替了或附加于同發(fā)動機(jī)汽缸25直接相聯(lián)通的壓力傳感器26)在 這個或這些進(jìn)氣和/或排氣系統(tǒng)14, 16中可以-故置于這些發(fā)動機(jī)汽缸25 的上游和/或下游。
因此，許多傳感器可以被省略，從而節(jié)省了它們的成本和重量。作為 替代，可以保留這些傳感器，并且這些傳感器的汽缸壓力估算的預(yù)計值可 以用作對其他的傳感器的診斷。在后一情況下，沒有實(shí)現(xiàn)直接的單件零件 的成本降低，然而，可以使用更簡單和更可靠的診斷算法，這可以節(jié)省開 發(fā)時間和測試連同發(fā)動機(jī)控制器內(nèi)存和計算時間。
此，并不將其變體視為背離了本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1. 一種方法，包括在一個發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)感測壓力；并且基于該感測的壓力估算至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參 數(shù)是一個機(jī)械裝置的 一個位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中該機(jī)械裝置的位置是可變幾何形 狀渦輪的位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該至少一個其他的發(fā)動機(jī)參數(shù)是 一種流體狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中該流體狀態(tài)是一個發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧 管中空氣的溫度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中還使用在該感測的壓力與該至少 一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)之間公式化地建立的關(guān)系來進(jìn)行該估算。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中還使用在該感測的壓力與該至少 一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)之間經(jīng)驗(yàn)性地估算的關(guān)系來進(jìn)行該估算。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中還使用人工智能方式評估在該感 測的壓力與該至少 一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)之間的關(guān)系來進(jìn)行該估算。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參 數(shù)是可變幾何形狀渦輪(VGT)的位置，該位置與進(jìn)氣歧管壓力成比例并 且是基于發(fā)動機(jī)汽缸壓力并使用以下等式來公式化地進(jìn)行估算p — p *— P *廠cy/ —廠inta/te —廠int血卩K + Y其中Peyl=壓縮之后燃燒之前的汽缸壓力[Pa]; Pintake=進(jìn)氣歧管壓力[Pa];CR=壓縮比^Vs+Vce)/Vcc[無量綱]，其中Vs, Vce=汽缸排量，和燃燒室容積[m3];和 k=空氣比熱容之比[無量綱]。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng) 參數(shù)是發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度，該溫度是使用以下等式公式化地進(jìn)行估算其中附p「=滅77 p =—乂 〃"" 6e/附一c。附AWo" 并且 K 于是二 尸 —其中CR=壓縮比；k=空氣比熱容之比；R=空氣特有的氣體常數(shù)[kJ/(kg*K)];P=燃燒室壓力[kPa]V=汽缸余隙容積[m3];p=空氣密度[kg/m3];以及T=燃燒室溫度[k]。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用在該感測的壓力與該至少 一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)之間聲學(xué)關(guān)系來進(jìn)行該估算。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中通過分析該感測的壓力的頻率 來進(jìn)行該估算。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中該感測是在該發(fā)動機(jī)汽缸上游 的該進(jìn)氣系統(tǒng)中進(jìn)行。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中該感測是在該發(fā)動機(jī)汽缸下游 的該排氣系統(tǒng)中進(jìn)行。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中該感測是在該發(fā)動機(jī)汽缸上游 的該進(jìn)氣系統(tǒng)中進(jìn)行。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中該感測在該發(fā)動機(jī)汽缸下游的 該排氣系統(tǒng)中進(jìn)行。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng) 參數(shù)是一個部件的一種聲學(xué)特征，該部件被設(shè)計為顯示出 一種特別的聲學(xué)特征。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中該聲學(xué)特征包括振幅、頻率、 或瞬態(tài)特征中的至少 一個。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中對該聲學(xué)特征進(jìn)行估算以識別 一個部件，該部件至少是偽造、破裂或故障中的一種情況。
20. —種設(shè)計發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的方法，包括提供一個發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)包括一個或多個發(fā)動機(jī)汽缸壓力 傳感器以及一個或多個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)傳感器； 運(yùn)4亍該發(fā)動才幾系統(tǒng)；用這些發(fā)動機(jī)汽缸壓力傳感器感測發(fā)動機(jī)汽缸壓力，這些發(fā)動機(jī)汽缸 壓力傳感器與該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的一臺發(fā)動機(jī)的一個發(fā)動機(jī)汽缸相聯(lián)通；用這些其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)傳感器感測至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)；使該發(fā)動機(jī)汽缸壓力與該至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)相互關(guān)聯(lián)；并且用該發(fā)動機(jī)汽缸壓力來替代或增強(qiáng)與該發(fā)動機(jī)汽缸壓力相關(guān)聯(lián)的該 至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。
全文摘要
一種方法包括感測一個發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)的壓力，并基于感測的壓力估算至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。另一種方法包括設(shè)計一個發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個或多個發(fā)動機(jī)汽缸壓力傳感器以及一個或多個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)傳感器。基于該方法，使發(fā)動機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行，并且利用這些發(fā)動機(jī)汽缸壓力傳感器來感測發(fā)動機(jī)的汽缸壓力，這些發(fā)動機(jī)汽缸壓力傳感器與發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的一個發(fā)動機(jī)汽缸相聯(lián)通。同樣，利用這些其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)傳感器來感測其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)以獲得至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。將發(fā)動機(jī)的汽缸壓力與至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)相關(guān)聯(lián)，并且用發(fā)動機(jī)汽缸壓力來替代或增強(qiáng)與發(fā)動機(jī)汽缸壓力相關(guān)的該至少一個其他的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。
文檔編號F02D35/02GK101523034SQ200780036633
公開日2009年9月2日 申請日期2007年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日
發(fā)明者J·舒蒂, O·韋伯, W·溫策爾 申請人:博格華納公司