[发明专利]用于检测并行进气发动机中的质量空气流量传感器的故障的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及内燃发动机并且更具体地涉及一种用于检测并行进气发动机中的质量空气流量（MAF）传感器的故障的系统和方法。

背景技术

这里提供的背景技术描述用于总体上介绍本发明的背景。当前所署名发明人的在本背景技术部分中所描述的程度上的工作，以及本描述中在申请时不构成现有技术的各方面，既非明示也非默示地被承认为与本发明相抵触的现有技术。

内燃发动机通过可以由节气门调节的进气系统将空气吸入到进气歧管中。进气系统可以包括一个或多个进气管道。例如，并行进气构造可以包括两个进气管道，它们在被连接到进气歧管并且由节气门调节的单个管道处会聚在一起。此外，一个或多个涡轮增压器可以给吸入到进气歧管中的空气加压。双涡轮增压器发动机可以具有可变的构造，诸如并行的、连续的或分段的。

进气歧管中的加压空气被分配到多个气缸并且与燃料结合以形成空气/燃料（A/F）混合物。A/F混合物被压缩并且在气缸内燃烧以驱动可转动地旋转曲轴的活塞并且产生驱动转矩。将燃烧产生的废气从气缸排到排气歧管中。废气的压力和/或流动可以给一个或多个涡轮增压器提供动力。在被释放到大气中之前也可以用废气处理系统处理废气。

发明内容

一种用于并行进气发动机的系统包括第一、第二、第三和第四模块。第一模块基于节气门的横截面面积和横过节气门的压力比估算进入到发动机中的总质量空气流量（MAF）。第二模块基于所估算的总MAF和系数估算分别通过第一和第二进气通道的第一和第二MAF。第三模块分别计算所估算的第一和第二MAF与由第一和第二MAF传感器测量的第一和第二MAF之间的第一和第二差值。第四模块分别基于第一和第二差值以及第一和第二阈值检测第一和第二MAF传感器的故障。

一种用于并行进气发动机的方法包括：基于节气门的横截面面积和横过节气门的压力比估算进入到发动机中的总质量空气流量（MAF），基于所估算的总MAF和系数估算分别通过第一和第二进气通道的第一和第二MAF，分别计算所估算的第一和第二MAF与由第一和第二MAF传感器测量的第一和第二MAF之间的第一和第二差值，和基于所述第一和第二差值以及第一和第二阈值分别检测所述第一和第二MAF传感器的故障。

本发明还提供如下方案：

1.一种用于并行进气发动机的系统，所述系统包括：

第一模块，其基于节气门的横截面面积和横过所述节气门的压力比估算进入到发动机中的总质量空气流量（MAF）；

第二模块，其基于所估算的总MAF和系数分别估算通过第一进气通道和第二进气通道的第一MAF和第二MAF；

第三模块，其分别计算所估算的第一MAF和第二MAF与由第一MAF传感器和第二MAF传感器测量的第一MAF和第二MAF之间的第一差值和第二差值；和

第四模块，其分别基于所述第一差值和第二差值以及第一阈值和第二阈值检测所述第一MAF传感器和第二MAF传感器的故障。

2.如方案1所述的系统，其中所述系数取决于分别通过所述第一进气通道和第二进气通道的第一流动速率和第二流动速率。

3.如方案2所述的系统，其中所述系数等于所述第一流动速率和所述第二流动速率的总和除所述第一流动速率。

4.如方案1所述的系统，其中所述第二模块基于所估算的总MAF和所述系数的乘积估算所述第一MAF。

5.如方案1所述的系统，其中所述第二模块基于所估算的总MAF和一差值的乘积估算所述第二MAF，其中所述差值是在一和所述系数之间的差值。

6.如方案1所述的系统，其中当对应的差值大于对应的阈值时所述第四模块检测到第一MAF传感器和第二MAF传感器中的其中一个的故障。

7.如方案1所述的系统，其中当第一差值大于第一阈值并且第二差值大于第二阈值时所述第四模块检测到第一MAF传感器和第二MAF传感器两者的故障。

8.如方案1所述的系统，其中所述第四模块丢弃所述第一MAF传感器和第二MAF传感器中的故障的一个的测量值并且基于相应的涡轮增压器的涡轮速度、节气门的位置、和废气氧浓度中的至少一个产生估算的MAF。

9.如方案1所述的系统，其中当检测到第一MAF传感器和第二MAF传感器中的其中一个的故障时，所述第四模块产生故障信号，其中所述故障信号设置诊断标记和通知车辆的驾驶员中的至少一种。