專利名稱：吸入空氣的過度限制的監(jiān)測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，并且更特別是涉及監(jiān)測(cè)流過內(nèi)燃發(fā) 動(dòng)機(jī)的空氣入口的限制空氣。
技術(shù)背景此部分的內(nèi)容只提供與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)的信息，并且可以 不抅成現(xiàn)有技術(shù)。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒燃料和空氣的混合物，以便提供驅(qū)動(dòng)扭矩。更特 別是，空氣經(jīng)由節(jié)流部被抽吸到發(fā)動(dòng)機(jī)中?？諝馀c燃料混合，并且空 氣和燃料混合物在缸內(nèi)通過使用活塞壓縮?？諝夂腿剂匣旌衔镌诟變?nèi)燃燒，以便在缸內(nèi)往復(fù)地驅(qū)動(dòng)活塞，繼而轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸。發(fā)動(dòng)機(jī)操作根據(jù)多個(gè)參數(shù)來調(diào)節(jié)，包括但不局限于吸入空氣溫度(IAT)、歧管絕對(duì)壓力(MAP)、節(jié)流位置(TPS)以及發(fā)動(dòng)機(jī)RPM。 特別參考節(jié)流部，節(jié)流部之前的所述參數(shù)(例如空氣溫度和壓力)是 很好的參考，可以用于發(fā)動(dòng)機(jī)的控制和診斷。例如，對(duì)于給定節(jié)流位 置來說，節(jié)流部的正常操作可以通過計(jì)算經(jīng)過節(jié)流部的流動(dòng)并接著將 循環(huán)空氣流與測(cè)量或?qū)嶋H空氣流比專交來監(jiān)測(cè)。因此，節(jié)流部之前(即 節(jié)流前的空氣壓力)的總體或靜態(tài)空氣壓力對(duì)于準(zhǔn)確計(jì)算經(jīng)由節(jié)流部 的流動(dòng)來說至關(guān)重要。作為選擇，總體壓力和/或靜態(tài)壓力可用來監(jiān)測(cè) 空氣過濾器的過度限制。空氣過濾器通常用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，以便去除來自于感應(yīng)空氣的 污染。在使用一段時(shí)間后，空氣過濾器可變得堵塞，并且過度限制了 進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流。其它因素可影響流過節(jié)流部的氣流，例如空氣 吸入變得由于污物或外界物質(zhì)或物體而堵塞，還可造成過度限制的空 氣流動(dòng)情況。過度限制的空氣流動(dòng)情況可減小性能，減小燃料經(jīng)濟(jì)性， 并且增加發(fā)動(dòng)機(jī)的排放。因此，重要的是確定空氣流是否被過度限制。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明提供一種監(jiān)測(cè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)4幾的空氣入口內(nèi)空氣流動(dòng)限 制的方法。該方法包括監(jiān)測(cè)多個(gè)歧管絕對(duì)壓力(MAP)樣品并且確定與 每個(gè)MAP樣品相對(duì)應(yīng)的各自MAP閾值。每個(gè)MAP樣品與其各自MAP閾值比較。根據(jù)比較確定失效的MAP樣品的百分比，并且根據(jù)失效MAP 樣品的百分比來有選擇地指示過度限制空氣吸入情況。在其它特征中，確定各自MAP閾值的步驟包括監(jiān)測(cè)節(jié)流位置和與 每個(gè)MAP樣品相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)RPM,并且根據(jù)節(jié)流位置和與其相關(guān)的發(fā)動(dòng) 才幾R(shí)PM來確定用于特定MAP沖豐品的各自MAP閾值。各自MAP閾值從速 查表中確定。在其它特征中，該方法還包括調(diào)整每個(gè)MAP閾值。調(diào)整步驟包括 監(jiān)測(cè)與每個(gè)MAP樣品相關(guān)的吸入空氣溫度和質(zhì)量空氣流(MAP),并且 根據(jù)吸入空氣溫度和MAF來確定特定MAP閾值的各自調(diào)整系數(shù)。特定 MAP閾值通過將特定MAP閾值與相應(yīng)調(diào)整系數(shù)相乘來調(diào)整。該方法還包 括從速查表確定各自調(diào)整系數(shù)。在又一特征中，該方法還包括確定節(jié)流位置，并且在節(jié)流位置大 于閾值節(jié)流位置時(shí)實(shí)施該方法。在再一特征中，在失效百分比大于閾值百分比時(shí)指示過度限制的 空氣吸入情況。適用性的其它領(lǐng)域?qū)倪@里提供的說明中變得清楚。應(yīng)該理解到 說明和特定實(shí)例只是說明目的，并且不打算限制本發(fā)明的范圍。


這里描述的附圖只出于說明目的，并且不打算以任何方式限制本 發(fā)明的范圍。圖1是按照本發(fā)明的空氣吸入過度限制控制調(diào)節(jié)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)系 統(tǒng)的功能方框圖；圖2是對(duì)于固定節(jié)流位置的多個(gè)限制空氣入口來說示例性歧管絕 對(duì)壓力(MAP)相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)RPM的圖表；圖3是表示通過本發(fā)明空氣吸入過度限制控制實(shí)施的示例性步救 的流程圖；圖4是表示實(shí)施空氣吸入過度限制控制的示例性模塊的功能方框圖。
具體實(shí)施方式
優(yōu)選實(shí)施例的以下描述只是示例性的，并且不打算限制本發(fā)明、 其應(yīng)用或使用。出于清楚目的，相同參考標(biāo)號(hào)將在附圖中用于識(shí)別類 似的元件。如這里使用那樣，術(shù)語模塊指的是專用集成電路(ASIC )、電子電路、處理器(共用、專用或成組)以及實(shí)施一個(gè)或多個(gè)軟件或 固件程序的存儲(chǔ)器、組合邏輯電路或者提供所需功能的其它適當(dāng)部件。現(xiàn)在參考圖1，表示示例性內(nèi)燃發(fā)動(dòng)才幾系統(tǒng)10。發(fā)動(dòng)才幾系統(tǒng)10包 括發(fā)動(dòng)機(jī)12、吸入歧管14和排出歧管16?？諝饨?jīng)由空氣過濾器17和 節(jié)流部18抽吸到吸入歧管14?？諝馀c燃料混合，并且燃料和空氣混合 物在發(fā)動(dòng)機(jī)12的缸20內(nèi)燃燒。更特別是，燃料和空氣混合物在缸20 內(nèi)通過活塞(未示出)壓縮并開始燃燒。燃燒過程釋放用來在缸20內(nèi) 往復(fù)驅(qū)動(dòng)活塞的能量。通過燃燒過程產(chǎn)生的排放物經(jīng)由排放歧管16排 放，并且在釋放到大氣之前在排放物后處理系統(tǒng)(未示出)中處理 雖然表示了單個(gè)缸20，考慮到本發(fā)明的預(yù)先節(jié)流估計(jì)控制可通過具有 一個(gè)以上的釭的發(fā)動(dòng)才幾來實(shí)施。根據(jù)包括但不局限于節(jié)流位置(TPS)、質(zhì)量空氣流(MAF)、歧 管絕對(duì)壓力(MAP)、有效節(jié)流面積(AeFF)、吸入空氣溫度(UT)和 發(fā)動(dòng)機(jī)RPM的多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)，控制模塊30調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。根 據(jù)都是發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)傳感器的IAT傳感器32、 MAF傳感器34、 MAP 傳感器36和發(fā)動(dòng)一幾R(shí)PM傳感器38分別產(chǎn)生的信號(hào)，來確定IAT、 MAF、 MAP和發(fā)動(dòng)機(jī)RPM。根據(jù)由同樣是標(biāo)準(zhǔn)傳感器的節(jié)流位置傳感器42確 定的TPS，確定A附。使用氣壓傳感器40監(jiān)測(cè)氣壓(P隨。)。本發(fā)明的空氣吸入過度限制控制確定空氣吸入受到限制而成為過 度限制，并且流入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣不可接受得少。更特別是，在感應(yīng)系 統(tǒng)(induct ion system)的空氣流動(dòng)限制增加并且RPM值增加時(shí)，MAP 值將較低。對(duì)于大于80%的示例性固定TPS來說，這示意地表示在圖 2中。與標(biāo)示0%相關(guān)的數(shù)據(jù)點(diǎn)和曲線擬合指示那些正常的空氣吸入(即 受正常限制的空氣流動(dòng))。與標(biāo)示50%和80%相關(guān)的數(shù)據(jù)點(diǎn)和曲線擬 合指示與增加限制的空氣吸入相關(guān)的那些。更特別是，50%的數(shù)據(jù)點(diǎn)和曲線擬合與50%的限制空氣流動(dòng)相對(duì)應(yīng)，并且80%的數(shù)據(jù)點(diǎn)和曲線 擬合與80%的限制空氣流動(dòng)相對(duì)應(yīng)。100%的限制空氣流動(dòng)(這里未示 出)指的是吸入系統(tǒng)受到過度限制?？梢钥闯?，MAP值隨著RPM增加而 減小，并且根據(jù)吸入限制的程度更加快速地減小。空氣吸入的過度限制的控制考慮到被監(jiān)測(cè)為高于閾值TPS ( TPS，) 以上的MAP值(例如80 %的TPS),這是由于在TPS，以上在TPS處在 受到正常限制和過度限制的感應(yīng)系統(tǒng)之間具有更大的分離。因此，與采用定位在感應(yīng)系統(tǒng)中的機(jī)械儀表以便測(cè)量吸入系統(tǒng)的壓力損失的傳 統(tǒng)系統(tǒng)相比，本發(fā)明的控制提供改進(jìn)的精度以及硬件成本的降低。更 特別是，感應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)障礙物的監(jiān)測(cè)可以按照本發(fā)明通過使用軟件和現(xiàn) 有發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器來實(shí)現(xiàn)?？諝馕脒^度限制控制監(jiān)測(cè)MAP并且將MAP與閾值MAP ( MAP，) 比較。根據(jù)TPS和RPM來確定MAP^。更特別是，使用TPS和RPM作為 表格輸入，使用第一基于模糊邏輯的速查表來確定MAP，。接著根據(jù)UT 和MAF來調(diào)整MAP，。更特別是，使用第二基于模糊邏輯的速查表來確 定調(diào)整系數(shù)(K,)，其中IAT和MAF作為表格輸入。MAP隱與K,相乘 以便提供調(diào)整的MAPTHR。根據(jù)TPS、 RPM、 IAT和MAF，通過提供失效閾 值的大矩陣，基于模糊邏輯表格的使用以及MAP濯的調(diào)整增加了算法的 精度。通過輸入變量(即TPS、 RPM、 IAT、 MAF),根據(jù)兩維表格內(nèi)的 數(shù)據(jù)點(diǎn)內(nèi)插，這些兩維模糊邏輯表格非?？焖俚剡M(jìn)行快速準(zhǔn)確的決定。空氣吸入過度限制控制將多個(gè)MAP樣品與相應(yīng)MAP，比較，并且確 定MAP樣品失效的百分比(％失效)。失效被限定為小于其相應(yīng)MAPm 的特定MAP。如果％失效大于閾值百分比(％閾值)，空氣吸入過度限 制控制指出存在過度限制的空氣吸入情況。現(xiàn)在參考圖3,將詳細(xì)描述通過空氣吸入限制控制實(shí)施的示例性步 驟。在步驟300中，將開始樣品和失效計(jì)數(shù)。在步驟302中，控制確 定TPS是否大于閾值TPS (TPSTHR)。如果TPS大于TPSTHR,控制將繼續(xù) 到步驟304。如果TPS沒有大于TPS ,控制返回。在步驟3(H，控制使得樣品計(jì)數(shù)增量?？刂圃诓襟E306中根據(jù)TPS和RPM確定MAPTHR。在步驟308中，控制根據(jù)IAT和MAF如上詳細(xì)所述那樣調(diào)整MAPTHR。如果MAP小于MAP環(huán)， 控制將繼續(xù)到步驟312。如果MAP不小于MAP，，控制繼續(xù)到步駁3"。 在步驟312中，控制使得失效計(jì)數(shù)增量。在步驟314中，控制確定樣品計(jì)數(shù)是否大于THR。如杲樣品計(jì)數(shù)不 大于THR，控制返回到步驟302。如果樣品計(jì)數(shù)大于THR。控制繼續(xù)到 步驟316。在步驟316,控制根據(jù)失效計(jì)數(shù)和樣品計(jì)數(shù)值來確定％失效。 控制在步驟318中確定％失效是否大于％機(jī)。如杲％失效不大于％，， 控制在步驟322中指出空氣流沒有受到過度限制，并且控制結(jié)束。如 杲％失效大于％，，控制在步驟320中指出空氣流受到過度限制，并且控制結(jié)束?，F(xiàn)在參考圖4,詳細(xì)描述實(shí)施空氣吸入限制控制的示例性模塊u考 慮到這里描迷的示例性模塊可以作為子模塊組合到單個(gè)模塊或多個(gè)模 塊內(nèi)。示例性模塊包括比較器模塊400、樣品計(jì)數(shù)模塊402、比較器模塊 404、 MAP，模塊406、調(diào)整模塊408、比較器模塊410、失效計(jì)數(shù)模塊 412、 ％失效模塊414以及比較器416。比較器模塊400確定TPS是否 大于TPS麗并且根據(jù)該確定來產(chǎn)生相應(yīng)信號(hào)。樣品計(jì)數(shù)模塊402根據(jù)來 自于比較器模塊400的信號(hào)增加樣品計(jì)數(shù)。比較器模塊404確定樣品 計(jì)數(shù)是否大于THR,并且根據(jù)該確定來產(chǎn)生信號(hào)。MAP，模塊406根據(jù)TPS和RPM確定MAPTHR。調(diào)整模塊408如上詳 細(xì)所述那樣4艮據(jù)IAT和MAF調(diào)整MAPTHK。比較器模塊41 0確定MAP是否 小于調(diào)整的MAPTHR。失效計(jì)數(shù)模塊412根據(jù)由比較器模塊410產(chǎn)生的信 號(hào)有選擇地增量。％失效模塊414根據(jù)樣品計(jì)數(shù)模塊402的輸出、比 較器模塊404的輸出以及失效計(jì)數(shù)模塊412的輸出確定％失效。比較 器模塊416確定％失效是否小于％徹，并且根據(jù)確定產(chǎn)生信號(hào)。根據(jù)信 號(hào)確定空氣流是否受到過度限制。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員現(xiàn)在可從以上描述中理解到本發(fā)明的廣義教 導(dǎo)可以多種形式實(shí)施。因此，雖然本發(fā)明結(jié)合器特定實(shí)例描述，本發(fā) 明的真實(shí)范圍不應(yīng)該受到限制，這是由于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在閱讀 附圖、說明書和隨后的權(quán)利要求式將明白其它的變型。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)測(cè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣入口內(nèi)的空氣流動(dòng)限制的方法，包括監(jiān)測(cè)多個(gè)歧管絕對(duì)壓力(MAP)樣品；確定與每個(gè)所述MPA樣品相對(duì)應(yīng)的各自MAP閾值；將每個(gè)所述MAP樣品與其各自MAP閾值比較；根據(jù)所述比較確定失效的MAP樣品的百分比，以及根據(jù)所述失效MAP樣品的百分比而有選擇地指示過度限制空氣吸入情況。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，確定各自MAP閾值的 所述步驟包括監(jiān)測(cè)與每個(gè)所述MAP樣品相關(guān)的節(jié)流位置和發(fā)動(dòng)機(jī)RPM;以及 根據(jù)與其相關(guān)的所述節(jié)流位置和所述發(fā)動(dòng)機(jī)RPM，確定用于特定 MAP樣品的各自MAP閾值。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所迷各自MAP閾值由 速查表確定。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)整每個(gè)所述 MAP閾值。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整步駁包括 監(jiān)測(cè)與每個(gè)所述MAP樣品相關(guān)的吸入空氣溫度(IAT)和質(zhì)量空氣流(MAF );以及根據(jù)所述IAT和所述MAF,確定用于特定MAP閾值的各自調(diào)整系數(shù)， 其中所述MAP閾值通過將所述MAP與其相應(yīng)的調(diào)整系數(shù)相乘來調(diào)整。
6. 如權(quán)利要求5所迷的方法，其特征在于，還包括由速查表確定所述各自調(diào)整系數(shù)。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括 確定節(jié)流位置；以及在所述節(jié)流位置大于閾值節(jié)流位置時(shí)，實(shí)施該方法。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在所述百分比失效大 于閾值百分比時(shí)指示所迷過度限制的空氣吸入情況。
9. 一種用于監(jiān)測(cè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)才幾的空氣入口內(nèi)的空氣流動(dòng)限制的系 統(tǒng)，包4舌確定與多個(gè)監(jiān)測(cè)MAP樣品的每個(gè)相對(duì)應(yīng)的各自MAP閾值的第一模塊；將每個(gè)所述MAP樣品與其各自MAP閾值比較的第二模塊； 根據(jù)所述比較來確定失效M A P樣品的百分比的第三模塊； 根據(jù)失效MAP樣品的所迷百分比有選擇地指示過度限制空氣吸入 情況的第四模塊。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一模塊根據(jù) 與每個(gè)所述MAP樣品相關(guān)的節(jié)流位置和發(fā)動(dòng)才幾R(shí)PM來確定所述各自MAP 閾值。
11. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述各自MAP閾值 由速查表確定。
12.如權(quán)利要求9所迷的系統(tǒng)，其特征在于，還包括調(diào)整每個(gè)所 述MAP閾值的第五模塊。
13. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第五模塊監(jiān)測(cè) 與每個(gè)所述M AP樣品相關(guān)的吸入空氣溫度(I AT )和質(zhì)量空氣流(MA F ), 并且根據(jù)所述IAT和所述MAF來確定用于特定MAP的各自調(diào)整系數(shù)， 其中所迷MAP閾值通過將所述MAP閾值與其相應(yīng)調(diào)整系數(shù)相乘來調(diào)整。
14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第五模塊采用速查表來確定所述各自調(diào)整系數(shù)。
15. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，確定所述節(jié)流位置， 并且在所述節(jié)流位置大于閾值節(jié)流位置時(shí)實(shí)施每個(gè)所述模塊的所述功 能。
16. 如權(quán)利要求9所迷的系統(tǒng)，其特征在于，在所述百分比失效 大于閾值百分比時(shí)指示所述過度限制空氣吸入情況。
17. —種監(jiān)測(cè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)才幾的空氣入口內(nèi)的空氣流動(dòng)限制的方法， 包括確定節(jié)流位置；監(jiān)測(cè)多個(gè)歧管絕對(duì)壓力(MAP)樣品；在所迷節(jié)流位置超過閾值節(jié)流4主置時(shí)，確定與每個(gè)所迷MPA樣品 相對(duì)應(yīng)的各自MAP閾值；監(jiān)測(cè)與每個(gè)所述MAP樣品相關(guān)的吸入空氣溫度(IAT)和質(zhì)量空氣 流(MAF );根據(jù)所述IAT和所迷MAF,確定用于特定MAP的各自調(diào)整系數(shù)，其 中所述MAP閾值通過將所述MAP閾值與其相應(yīng)的調(diào)整系數(shù)相乘來調(diào)整； 將每個(gè)MAP樣品與其各自MAP閾值比較； 根據(jù)所述比車交確定失效的MAP樣品的百分比，以及 根據(jù)所述失效MAP樣品的百分比來有選擇地指示過度限制空氣吸 入情況。
18. 如權(quán)利要求n所述的方法，其特征在于，所述確定各自MAP閾值的步驟包括監(jiān)測(cè)與每個(gè)所述M A P樣品相關(guān)的節(jié)流位置和發(fā)動(dòng)沖兒R P M;以及 根據(jù)與其相關(guān)的所述節(jié)流位置和所述發(fā)動(dòng)機(jī)RPM，確定用于特定MAP樣品的各自MAP閾值。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述各自MAP閾值 由速查表確定。
20. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，還包4舌由速查表確 定所述各自調(diào)整系數(shù)。
21. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，在所述百分比失效大于閾值百分比時(shí)指示所述過度限制的空氣吸入情況。
全文摘要
一種監(jiān)測(cè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣入口中空氣流動(dòng)限制的方法包括監(jiān)測(cè)多個(gè)歧管絕對(duì)壓力(MAP)樣品并且確定與每個(gè)所述MPA樣品相對(duì)應(yīng)的各自MAP閾值。將每個(gè)MAP樣品與其各自MAP閾值比較。根據(jù)所述比較確定失效的MAP樣品的百分比，并且根據(jù)失效MAP樣品的百分比來有選擇地指示過度限制空氣吸入情況。
文檔編號(hào)G01M15/04GK101236132SQ20081000926
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者K·D·麥萊恩, M·A·克羅平斯基, W·王 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司