[发明专利]用于建立进入发动机的空气的质量流率的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于建立进入内燃发动机的空气的质量流率的系统和方法。

背景技术

在现代内燃发动机中——诸如用于为机动车辆提供动力的那些，进入发动机的空气的质量流率常常由质量空气流量（mass-air-flow，MAF）传感器来确定。MAF传感器被设计为对流过包含传感器的腔室的空气的量做出响应，以及通常有意使之对正被测量的空气流的密度不敏感。典型地，MAF传感器直接不测量空气的质量。

通常使用的类型的MAF传感器采用热丝。这样的热丝MAF传感器测量被加热丝的线的频率响应和流经传感器的空气的温度。热丝的频率响应和空气流的温度被传送到发动机控制单元，这允许控制单元精确地确定进入目标发动机的空气的质量流率（mass flow rate）。

发动机控制单元使用被MAF传感器确定的质量空气流量来平衡和传递正确的燃料质量到发动机的燃烧室（一个或多个）。除了用于控制发动机的内部燃烧过程，由MAF传感器确定的空气流的质量可还被用于控制被发动机的燃烧影响的其他车辆系统。

发明内容

一种建立进入内燃发动机的空气的质量流率的方法，包括通过供能装置建立输入电压，以对质量空气流量传感器供电。根据本方法，所说的质量空气流量传感器配置为对进入发动机的空气的质量流率做出响应。该方法还包括响应于进入发动机的空气的质量流量经由质量空气流量传感器而产生输出频率，并使用产生的输出频率来确定进入发动机的空气的质量流率。该方法还另外包括将产生的输出频率与预定的临界输出频率进行比较，所述预定的临界输出频率对应于所建立的输入电压。此外，该方法包括，如果产生的输出频率等于或低于预定临界输出频率，则将经确定的空气的质量流率选择为所建立的进入发动机的空气的质量流率。此外，该方法包括，如果产生的输出频率高于预定临界输出频率，则选择预定的替换算法以产生所建立的进入发动机的空气的质量流率。

预定的替换算法包括发动机速度、发动机燃料供应速率、和发动机容积效率值相对于进入发动机的空气的质量流率值的查找表。根据本方法，进入发动机的空气质量流率值包括发动机废气再循环和压缩机产生的升高压力中的至少一个的作用，所述压缩机配置为增加发动机的动力输出。

产生输出频率、计算指示流率、将产生的输出频率与预定的临界输出频率进行比较、将确定的空气的质量流率选择为所建立的流率、和选择预定的替换算法以产生所建立的流率中的每一个可以通过操作地连接到发动机的控制器执行。

当输入电压掉落在临界值之下时，实现将产生的输出频率与预订的临界输出频率进行的比较。在非限制性示例中，输入电压的这样的临界值可以约为12伏。

所建立的空气的质量流率可以用于调节操作地连接到发动机的废气后处理装置的再生。此外，所建立的空气的质量流率可以用于调节发动机中的燃烧。

还提供了一种用于建立进入内燃发动机的空气的质量流率的系统和采用这样的系统的车辆。

本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。

附图说明

图1是车辆的示意图，所述车辆采用内燃发动机和质量空气流量传感器，所述空气流量传感器适用于确定进入发动机的空气的质量流率；和

图2是建立进入图1中所示的内燃发动机的空气的质量流率的方法的流程图。

具体实施方式

参考附图，其中在几幅图中相同的附图标记指向相同的构件。图1示意性地示出车辆10。车辆10采用动力传动系12。动力传动系12包括内燃发动机14、变速器16和驱动车轮18，其中，发动机配置为通过将发动机扭矩经过变速器传递到驱动车轮而为车辆提供动力。发动机14可以是柴油发动机或压缩点火类型发动机或火花点火类型发动机。尽管车辆10被描述为具有标准动力传动系12，其中主动力装置是发动机14，车辆还可以是混合动力类型的，其中，一个或多个电动机（未示出）用于为车辆提供动力。

车辆10还包括系统20，该系统20并入了一些部件的配置，所述部件为建立进入发动机14的空气的质量流率而互相作用，所述空气被输送用于发动机内部的后续的燃烧。系统20包括进气系统22，该进气系统22连接到发动机14。进气系统22配置为将周围空气流输送到发动机14用于后续的发动机燃烧室内合适量的燃料和空气流的组合。进气系统22包括质量空气流量（MAF）传感器26，所述传感器位于导气管28内部。MAF传感器26配置为感测运动通过导管28的质量流率，并产生代表进入发动机14的质量空气流率的输出频率信号。