发动机运转系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及发动机运转系统和方法。公开了用于评估发动机的汽缸中的汽缸压力分布的方法和系统。在一个示例中，发动机汽缸的燃料喷射正时响应于被安装在发动机汽缸中的一个或多个压力传感器的输出而被调整，以改善发动机燃烧。多个发动机汽缸内的燃烧可以响应于在单个发动机汽缸中感测的压力而被调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机运转系统和方法，更具体地，涉及用于评估发动机的汽缸中的汽缸压力分布(profile)的方法和系统。
技术介绍
日益增加的更低的发动机排放标准需要愈加更复杂的发动机控制。一种改善发动机运转的方法是在发动机汽缸中安装压力传感器。压力传感器可以为在其中安装压力传感器的汽缸中的每一个和发动机本身提供可以表示针对燃烧位置、燃烧量、质量、发动机性能、持续时间和发动机排放的发动机燃烧的反馈。压力传感器可以被安装在每个发动机汽缸中，使得控制器可以评估汽缸正在运转的方式。例如，如果用于个体汽缸的质量分数燃烧位置中的任一个被延迟长于期望的，那么该汽缸的发动机燃料喷射正时可以被提前，以在特定的汽缸的发动机循环期间提前质量分数燃烧位置的曲轴位置。因此，汽缸压力传感器可以提供汽缸燃烧和运转的重要的且有用的反馈。然而，在每个发动机汽缸中安装压力传感器会增加发动机成本和控制器为处理汽缸压力传感器数据必须提供的计算上的计算能力的量。因此，将会希望能够控制每个发动机汽缸中的燃烧过程，而不必涵盖在每个发动机汽缸中安装压力传感器的成本。
技术实现思路
专利技术人在此已经认识到上面提到的缺点，并且已经开发了一种发动机运转方法，其包含：针对两个或两个以上发动机汽缸但是少于多个发动机汽缸，通过比较指示的与未指示的汽缸之间的曲轴信号，评估多个发动机汽缸的运转，所述两个或两个以上发动机汽缸基于参数提供最低均方根误差值；以及在两个或两个以上发动机汽缸中但是少于多个发动机汽缸中安装压力传感器，所述两个或两个以上发动机汽缸基于参数提供最低均方根误差值。通过选择性地将压力传感器安装到基于来自汽缸的压力传感器输出提供发动机参数的最低均方根误差值的仅一小部分发动机汽缸内，提供改善发动机中的燃烧而不必在每个发动机汽缸中安装压力传感器的技术效果是可能的。进一步，通过在多于一个发动机汽缸中但是在少于所有发动机汽缸中安装压力传感器，能够在比如果仅单个汽缸压力传感器被安装在发动机中更大的程度上为在整个运转映射图内的所有汽缸改善燃烧。具体地，位于两个不同的发动机汽缸中并且为发动机参数提供最低均方根误差值的两个发动机汽缸压力传感器可以是用于控制所有发动机汽缸中的燃烧的基础。例如，被设置于发动机的1号汽缸中的压力传感器和位于发动机的8号汽缸中的压力传感器可以在多个发动机转速与负荷状况下为确定发动机扭矩提供最低均方根误差值。位于1号和8号汽缸中的压力传感器可以是在发动机运转范围内更改所有发动机汽缸中的燃烧并且扩展运转范围的基础。本说明可以提供若干优点。例如，该方法可以改善一个或多个发动机汽缸中的燃烧。进一步，该方法可以降低改善一个或多个发动机汽缸中的燃烧的成本。此外，该方法可以通过基于表现出更高信噪比的压力传感器确定发动机控制参数的值来改善选定的发动机控制参数的估计。当单独或结合附图参照以下具体实施方式时，本描述的上述优点和其他优点以及特征将是显而易见的。应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被紧随具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出了发动机的示意描绘；图2示出了包括被安装到多个发动机汽缸内的多个压力传感器的示例现有技术发动机；图3示出了根据本专利技术的发动机的示例；图4和图5示出了描述选择发动机汽缸以接收压力传感器的的方法的示例条形图；图6和图7示出了示出表现出最低均方根误差扭矩值的发动机汽缸的示例发动机转速/负荷表；图8示出了描述工况的示例表，在该工况下，一个或多个汽缸压力传感器的输出是用于控制所有发动机汽缸中的燃烧的基础；以及图9示出了用于使发动机运转的方法。具体实施方式本说明涉及响应于来自位于汽缸中的压力传感器的压力传感器反馈，基于发动机参数的均方根误差，改善内燃发动机的汽缸内的燃烧。图1示出了内燃发动机的示例汽缸。图2示出了用于汽缸压力传感器的现有技术位置。图3示出了根据本公开的用于汽缸压力传感器的位置的一个示例。图4-图8示出了为汽缸压力传感器选择位置并且将压力传感器部署在发动机汽缸内的示例方式。图9示出了用于使包括压力传感器的发动机运转的示例方法。参照图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，其中发动机10包含多个汽缸，在图1中示出了多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36被设置在汽缸壁32中，并且被耦接至曲轴40。燃烧室30被显示为经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53运转。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。示出了燃料喷射器66，其被设置为将燃料直接喷射到燃烧室30内，本领域技术人员称之为直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地输送燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵、燃料轨道(未示出)的燃料系统被输送至燃料喷射器66。由燃料系统输送的燃料压力可以通过改变位置阀来调整，该位置阀调节到燃料泵(未示出)的流动。此外，计量阀可以被布置在燃料轨道中或被布置为靠近燃料轨道，用于闭环燃料控制。泵的计量阀还可以调节到燃料泵的燃料流，由此减少泵送至高压燃料泵的燃料。进气歧管44被示为与可选电子节气门62连通，可选电子节气门62调整节流板64的位置以便控制来自进气增压室46的气流。压缩机162从进气口42吸入空气以供应给增压室46。排气使通过轴161耦接至压缩机162的涡轮164旋转。增压空气冷却器115冷却由压缩机162压缩的空气。可以通过调整可变叶片控制装置72或压缩机旁路阀158来调整压缩机速度。在替代性示例中，废气门74可以代替可变叶片控制装置72，或除可变叶片控制装置72之外，还可以使用废气门74。可变叶片控制装置72调整可变几何涡轮叶片的位置。当叶片处于打开位置时，排气能够经过涡轮164，几乎不供应使涡轮164旋转的能量。当叶片处于闭合位置时，排气能够经过涡轮164并且将增强的力施加给涡轮164。替代地，废气门74允许排气流动绕过涡轮164，以便减少供应至涡轮的能量。压缩机旁路阀158允许在压缩机162的出口处的压缩空气回到压缩机162的入口。以此方式，可以降低压缩机162的效率以便影响压缩机162的流量，并降低进气歧管压力。当随着活塞36接近上止点压缩行程通过压缩点火将燃料点燃时，燃烧室30中就开始燃烧。在一些示例中，通用排气氧(UEGO)传感器126可以被耦接至排放装置70上游的排气歧管48。在其他示例中，UEGO传感器可以位于一个或多个排气后处理装置的下游。进一步，在一些示例中，UEGO传感器可以由具有NOx和氧感测元件的NOx传感器来代替。在较低的发动机温度，电热塞68可以将电能转换为热能，以便升高燃烧室30中的温度。通过升高燃烧室30的温度，通过压缩可以更容易地点燃汽缸空气-燃料混合物。控制器12调整向电热塞68供应的电流和电压。以此方式，控制器12可以调整向电热塞68供应的电力的量。电热塞68突出到汽缸内，并且它还可以包括与电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机运转方法，其包含：针对两个或两个以上发动机汽缸但是少于多个发动机汽缸，评估所述多个发动机汽缸的运转，所述两个或两个以上发动机汽缸基于参数提供最低均方根误差值；以及在两个或两个以上发动机汽缸但是少于所述多个发动机汽缸中安装压力传感器，所述两个或两个以上发动机汽缸基于所述参数提供所述最低均方根误差值。

【技术特征摘要】
2015.08.21 US 14/832,4091.一种发动机运转方法，其包含：针对两个或两个以上发动机汽缸但是少于多个发动机汽缸，评估所述多个发动机汽缸的运转，所述两个或两个以上发动机汽缸基于参数提供最低均方根误差值；以及在两个或两个以上发动机汽缸但是少于所述多个发动机汽缸中安装压力传感器，所述两个或两个以上发动机汽缸基于所述参数提供所述最低均方根误差值。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述两个或两个以上发动机汽缸包括基于所述参数提供所述最低均方根误差值的仅两个发动机汽缸，并且其中压力传感器被安装在提供所述参数的估计的值与测量的值之间的相关性的最高值的两个或两个以上发动机汽缸中。3.根据权利要求1所述的方法，其中评估所述多个发动机汽缸的运转包括将基于所述多个发动机汽缸中的每一个中的压力传感器的发动机扭矩的估计与曲轴测量的发动机扭矩比较，并且其中所述发动机扭矩的估计包括针对容纳压力传感器的所述多个发动机汽缸中的每一个的发动机扭矩估计。4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，响应于被安装在所述两个或两个以上发动机汽缸中的所述压力传感器的输出，调整发动机致动器。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述发动机致动器是燃料喷射器，并且所述方法进一步包含，响应于安装的压力传感器中的一个或多个，调整不包括压力传感器的至少一个汽缸中的燃料喷射器。6.根据权利要求1所述的方法，其中评估所述多个发动机汽缸的运转包括使包括所述多个发动机汽缸的发动机在多个发动机转速与负荷状况下运转。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述参数是从0到100的燃料燃烧位置的任一质量分数。8.一种发动机运转方法，其包含：在两个或两个以上发动机汽缸但是少于发动机的所有汽缸中安装传感器，所述两个或两个以上发动机汽缸基于参数提供最低均方根误差值；将数据从所述传感器接收到控制器；以及在第一发动机转速与负荷下仅响应于所述传感器中的第一传感器，调整所有所述汽缸的运转。9.根据权利要求8所述的方法，其中所有所述汽缸的运转经由调整被喷射到所述发动机的每个发动机汽缸内的燃料量而被...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·L·福尔顿，M·J·V·尼乌斯塔特，D·勒特格，A·J·欧克雷，C·马尔施恩克，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US