用于估计气缸压力的系统和方法技术方案

本公开提供了“用于估计气缸压力的系统和方法”。公开了用于操作发动机并确定与参考气缸的相对压缩比差异的方法和系统。在一个示例中，发动机经由起动机或另一种类型的电机旋转，并且确定与每个发动机气缸有关的发动机减速率。所述发动机减速率形成用于每个发动机气缸的压缩比系数的基础。

System and method for estimating cylinder pressure

【技术实现步骤摘要】
用于估计气缸压力的系统和方法
本公开总体上涉及发动机气缸压力，并且更具体地涉及一种用于估计气缸压力的系统和方法。
技术介绍
发动机可以包括多个气缸，以燃烧燃料并将推进动力传递给车辆。发动机的所有气缸可以被配置成具有相同的压缩比，但是由于活塞与气缸的间隙的变化、活塞尺寸的变化和其他状况，并非所有的气缸都可以具有相同的压缩比。当发动机燃烧燃料时，压缩比差异可能会影响峰值气缸压力，并且气缸压力与期望气缸压力的差异可能会降低发动机燃料经济性，降低发动机扭矩并降低发动机输出功率。因此，可能需要确定和控制气缸中的压力以改善发动机性能和排放。一种确定发动机气缸中的压力的方法是在每个发动机气缸中安装压力传感器。然而，向每个发动机气缸添加压力传感器可能增加发动机成本。因此，可能希望提供一种确定气缸压力而不必在每个发动机气缸中安装压力传感器的方法。
技术实现思路
本文的专利技术人已经认识到上述缺点，并且已经开发了一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：经由控制器基于从发动机的减速率估计的气缸压缩比，来调整发动机的气缸压力控制致动器。通过基于从发动机的减速率估计的压缩比来调整气缸压力致动器，可以提供这样的技术效果：优化发动机气缸压力控制，而不必在每个气缸中安装压力传感器。特定地，一个发动机气缸可以装有压力传感器，而所有其他发动机气缸都不具有压力传感器。具有压力传感器的所述一个气缸可以被称为参考气缸。在参考气缸的压缩冲程期间发动机的减速率可以允许参考气缸中的压力和参考气缸的压缩比与在参考气缸的压缩冲程期间发动机的减速率相关。所述相关性可以表示为压缩系数，并且在其他发动机气缸的压缩冲程期间观察到的减速率然后可以与参考气缸的发动机减速率和气缸压力之间的关系相关，以确定不包括压力传感器的其他气缸的压缩系数。不包括压力传感器的气缸的压缩系数可以为影响没有压力传感器的气缸中的气缸压力的调整提供基础。例如，可以调整在发动机循环期间气缸的燃料喷射时间的开始、在所述发动机循环期间所述气缸的燃料喷射时间的结束、以及在所述发动机循环期间向所述气缸喷射的燃料量，以控制没有压力传感器的气缸中的压力来优化发动机功率、扭矩和燃料经济性。本说明书可以提供几个优点。特定地，所述方法可以改善对发动机气缸的压力控制。另外，所述方法可以以比每个发动机气缸中包括压力传感器的方法更低的成本来应用。此外，所述方法可以改善发动机功率、燃料经济性和扭矩。当单独或结合附图考虑时，根据以下具体实施方式，本说明书的上述优点和其他优点以及特征将变得显而易见。应理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍将在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着标识所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由在具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上文或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示出了示例性发动机的详细示意图；图2示出了具有多个气缸的发动机的示例性发动机系统配置；图3示出了用于操作发动机的示例性方法；图4示出了根据图3的方法的发动机操作序列的曲线图；以及图5示出了相对于参考气缸的示例性气缸压缩比差异。具体实施方式本说明书涉及操作包括压力传感器的发动机。图1示出了包括压力传感器的增压柴油发动机的一个示例。单个压力传感器可以提供用于估计不包括压力传感器的气缸的压缩比和/或压缩系数的基础。图2示出了图1所示的包括多个气缸的发动机的非限制性示例。图3中示出了一种操作发动机的方法。图1和图2的发动机可以如图4所示根据图3的方法操作。图5中示出了八缸发动机的示例性相对压缩比差异。参考图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，内燃发动机10包括多个气缸，其中一个气缸示出在图1中。控制器12从图1和图2的各个传感器接收信号。控制器12采用图1和图2的各个致动器来基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。发动机10包括燃烧室30和气缸壁32，其中活塞36定位在其中并连接到曲轴40。气缸盖13紧固到发动机缸体14。燃烧室30被示出为经由相应的进气门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操作。但是在其他示例中，发动机可以经由单个凸轮轴或推杆操作气门。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。进气提升阀52可以通过可变气门激活/停用致动器59操作，可变气门激活/停用致动器59可以是凸轮驱动气门操作器(例如，如美国专利号9,605,603、7,404,383和7,159,551中所示，所述美国专利的全部内容出于所有目的通过引用方式并入本文)。排气提升阀54可以包括摇杆止动(rockerstop)装置58以在发动机的整个循环内保持排气门打开。摇杆止动装置58可以被称为减压阀致动器。排气门54和摇杆止动装置58的组合可以被称为减压阀。当摇杆止动装置58保持排气门54打开时，供应到气缸30的燃料的流动也可以停止。燃料喷射器68被示出为定位在气缸盖13中以将燃料直接喷射到燃烧室30中，这被本领域技术人员称为直接喷射。燃料通过包括燃料箱26、燃料泵21、燃料泵控制阀25和燃料轨(未示出)的燃料系统输送到燃料喷射器68。可以通过改变位置阀来调整通过燃料系统输送的燃料压力，所述位置阀调节到燃料泵(未示出)的流量。另外，计量阀可以位于燃料轨中或附近以用于闭环燃料控制。泵计量阀还可以调节到燃料泵的燃料流量，由此减少泵送到高压燃料泵的燃料。发动机进气系统9包括进气歧管44、节气门62、格栅加热器16、增压空气冷却器163、涡轮增压器压缩机162和进气增压室42。进气歧管44被示出为与可选的电子节气门62连通，所述电子节气门62调整节流板64的位置以控制来自进气增压室46的气流。压缩机162从进气增压室42吸入空气以供给增压室46。压缩机叶片致动器84调整压缩机叶片19的位置。排气使涡轮164旋转，涡轮164经由轴161联接到涡轮增压器压缩机162。在一些示例中，可以提供增压空气冷却器163。此外，可以提供可选的格栅加热器16，以在发动机10冷起动时加温进入气缸30的空气。可以经由调整涡轮可变叶片控制致动器78或压缩机再循环阀158的位置来调整压缩机转速。在替代示例中，废气门79可以替代涡轮可变叶片控制致动器78，或者除了涡轮可变叶片控制致动器78之外，还可以使用废气门79。涡轮可变叶片控制致动器78调整可变几何形状涡轮叶片166的位置。当叶片处于打开位置时，排气可以通过涡轮164，供应很少的能量来使涡轮164旋转。当叶片处于关闭位置时，排气可以通过涡轮164并在涡轮164上施加增大的力。替代地，废气门79或旁通阀可以允许排气围绕涡轮164流动，以便减少供应到涡轮的能量的量。压缩机再循环阀158允许压缩机162的出口15处的压缩空气返回到压缩机162的入口17。替代地，可以调整压缩机可变叶片致动器78本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机操作方法，其包括：/n经由控制器基于从发动机的减速率估计的气缸压缩系数，来调整所述发动机的气缸压力控制致动器。/n

【技术特征摘要】
20181220 US 16/227,9521.一种发动机操作方法，其包括：
经由控制器基于从发动机的减速率估计的气缸压缩系数，来调整所述发动机的气缸压力控制致动器。


2.如权利要求1所述的发动机操作方法，其还包括在确定所述发动机的所述减速率时经由电机使所述发动机旋转。


3.如权利要求2所述的发动机操作方法，其还包括在不向所述发动机喷射燃料的情况下使所述发动机旋转。


4.如权利要求3所述的发动机操作方法，其还包括在减压阀被激活的情况下使所述发动机旋转。


5.如权利要求1所述的发动机操作方法，其中当所述气缸处于压缩冲程时，从所述发动机的所述减速率确定所述气缸压缩系数。


6.如权利要求5所述的发动机操作方法，其中所述气缸压缩系数进一步由参考气缸中的压力确定。


7.如权利要求6所述的发动机操作方法，其中所述参考气缸是所述发动机的唯一一个包括压力传感器的气缸。


8.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩·富尔顿，赵勋，米希尔·J·范尼乌斯塔特，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US