[发明专利]用于测量发动机气流的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2010年6月28日提交的美国临时申请No.61/359,103的权益。上述申请的内容通过引用全部结合在此。

技术领域

本发明涉及一种内燃机并且更特别地涉及一种用于测量发动机气流的系统和方法。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总地示出本公开内容的目的。本发明人在该背景技术部分中所作描述的内容，以及其描述在叙写时不会以其它方式被认为现有技术的方面，既不特别地也不含蓄地认为是破坏本公开的现有技术。

内燃机通过可以通过节气门调节的进气系统将空气吸入进气歧管。具体地，当节气门开度增加时，通过进气系统的气流速度可增加。质量空气流量（MAF）传感器测量通过进气系统的气流速度。MAF传感器的测量值可以表示发动机上的负载。例如，发动机上的负载可以根据驾驶员的输入而变化。进气歧管中的空气与燃料混合以产生空气/燃料（A/F）混合物。A/F混合物在多个气缸内燃烧以驱动活塞，该活塞可旋转地转动曲轴并且产生驱动转矩。

发明内容

用于发动机的控制系统包括密度确定模块和质量空气流量（MAF）确定模块。密度确定模块根据空气温度，空气压力，和空气的相对湿度确定发动机的进气系统中的空气密度。MAF确定模块根据确定的空气密度，空气速度，和进气系统的横截面积确定通过进气系统的MAF。

该方法包括根据空气温度，空气压力，和空气的相对湿度确定发动机的进气系统中的空气密度，并且根据确定的空气密度，空气速度，和进气系统的横截面积确定通过进气系统的质量空气流量（MAF）。

本发明提供下列技术方案。

技术方案1：一种用于发动机的控制系统，包括：

密度确定模块，其根据空气温度，空气压力，和空气的相对湿度确定发动机的进气系统中的空气密度；以及

质量空气流量或MAF确定模块，其根据确定的空气密度，空气速度，进气系统的横截面积确定通过进气系统的MAF。

技术方案 2：如技术方案1所述的控制系统，其中密度确定模块根据空气温度，空气压力和相对空气湿度使用包括多个空气密度的查找表确定空气密度。

技术方案3：如技术方案1的控制系统，其中确定的MAF包括确定的空气密度，空气速度，以及进气系统的横截面积的乘积。

技术方案 4：如技术方案1所述的控制系统，其中进气系统的横截面积被预先确定并且存储在存储器中。

技术方案5：如技术方案1所述的控制系统，还包括测量空气速度的MAF传感器。

技术方案6：如技术方案5所述的控制系统，其中MAF传感器包括热线风速计。

技术方案7：如技术方案1所述的控制系统，还包括使用基于电容的感测来测量空气相对湿度的湿度传感器。

技术方案8：如技术方案1所述的控制系统，还包括根据确定的MAF控制发动机的至少一个部件的部件控制模块。

技术方案9：如技术方案8所述的控制系统，其中部件控制模块根据确定的MAF控制发动机的燃料喷射器。

技术方案10：如技术方案8所述的控制系统，其中部件控制模块根据确定的MAF控制发动机的火花塞。

技术方案11：一种方法，包括：

根据空气温度，空气压力，和空气的相对湿度确定发动机的进气系统中的空气密度；以及

根据确定的空气密度，空气速度，进气系统的横截面积确定通过进气系统的质量空气流量或MAF。

技术方案12：如技术方案11所述的方法，还包括根据空气温度，空气压力和相对空气湿度使用包括多个空气密度的查找表确定空气密度。

技术方案13：如技术方案11的方法，其中确定的MAF包括确定的空气密度，空气速度，以及进气系统的横截面积的乘积。

技术方案14：如技术方案11所述的方法，其中进气系统的横截面积被预先确定并且存储在存储器中。

技术方案15：如技术方案11所述的方法，还包括使用MAF传感器测量空气速度。

技术方案16：如技术方案15所述的方法，其中MAF传感器包括热线风速计。

技术方案17：如技术方案11所述的方法，还包括使用湿度传感器测量空气相对湿度，其中湿度传感器基于电容的感测来测量相对湿度。

技术方案18：如技术方案11所述的方法，还包括根据确定的MAF控制发动机的至少一个部件。