發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于從增壓空氣冷卻器向發(fā)動機(jī)進(jìn)氣抽取凝結(jié)物同時減少與水分吸入有關(guān)的失火事件的方法和系統(tǒng)。在抽取期間，根據(jù)每個循環(huán)抽取的凝結(jié)物的量調(diào)節(jié)火花正時。當(dāng)在踩加速器踏板期間與主動清除程序期間抽取凝結(jié)物時，不同地調(diào)節(jié)火花正時。
【專利說明】發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機(jī)可以通過利用壓縮進(jìn)入空氣的增壓裝置增加輸出功率。由于進(jìn)氣壓縮增加空氣溫度，因此在壓縮機(jī)的下游可以用增壓空氣冷卻器來冷卻被壓縮的空氣，進(jìn)一步增加發(fā)動機(jī)的潛在的功率輸出。當(dāng)進(jìn)入空氣通過增壓空氣冷卻器并且被冷卻到低于露點(diǎn)時，發(fā)生凝結(jié)。凝結(jié)物可以聚集在收集器并且其后以控制的速率被提供給運(yùn)行的發(fā)動機(jī)。但是，水分引進(jìn)到發(fā)動機(jī)中能夠增加失火事件的可能性。發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)可能必須采用各種爆震和失火控制方法來解決爆震。
[0003]用于解決濕度引起燃燒問題的一種示范性方法由Sasaki等人公開在US2011/0303178中。其中，爆震界限點(diǎn)火正時根據(jù)燃料辛烷含量與基本燃料辛烷含量之間的偏差以及環(huán)境濕度與基本環(huán)境濕度(之間)的偏差來調(diào)節(jié)。這使得由于燃料辛烷含量的突然變化和高環(huán)境濕度引起的失火事件發(fā)生能夠減少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]但是本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到這種方法的潛在問題。即便在調(diào)節(jié)點(diǎn)火正時的情況下，也可能發(fā)生失火事件。具體說，凝結(jié)物形成可以涉及各種因素，包括但不限于，環(huán)境濕度。可以影響在增壓空氣冷卻器中的凝結(jié)物形成的其他因素包括，例如，質(zhì)量空氣流量、環(huán)境溫度、增壓空氣冷卻器出口溫度、環(huán)境溫度、增壓空氣冷卻器對環(huán)境壓力比、EGR等。此外，凝結(jié)物形成和凝結(jié)物抽取可以影響進(jìn)氣歧管濕度。因此，可能存在當(dāng)環(huán)境濕度低但是進(jìn)氣歧管濕度高的情況。如果在這種情況期間根據(jù)環(huán)境濕度調(diào)節(jié)火花點(diǎn)火正時，吸入的凝結(jié)物能夠減慢燃燒的燃燒速度，并且能夠使燃燒效率變差。同樣，可能存在當(dāng)環(huán)境濕度高但進(jìn)氣歧管濕度低的情況。如果在這種情況期間根據(jù)環(huán)境濕度調(diào)節(jié)火花正時，燃燒效率也會再次降低并且爆震事件的頻率會增加。
[0005]在一個例子中，上述一些問題可以通過用于增壓發(fā)動機(jī)的方法來解決，包括根據(jù)環(huán)境濕度將火花正時從初始設(shè)置調(diào)節(jié)到最終設(shè)置，該調(diào)節(jié)基于增壓空氣冷卻器中的凝結(jié)物的量的改變。以這種方式，當(dāng)冷卻器儲存或抽取凝結(jié)物時增壓空氣冷卻器中的凝結(jié)物時能夠減少爆震和失火。
[0006]作為一個例子，在當(dāng)凝結(jié)物被儲存在增壓空氣冷卻器中時的狀態(tài)期間，可以延遲臨界爆震界限和火花正時。因此，由于凝結(jié)物被儲存在增壓空氣冷卻器，引起的進(jìn)氣歧管濕度可以低于環(huán)境濕度。所施加的火花延遲的量可以基于該由此引起的進(jìn)氣歧管濕度和環(huán)境濕度之差。通過應(yīng)用該火花延遲，可以降低在儲存期間產(chǎn)生的爆震的可能性并且能夠提高燃燒穩(wěn)定性。作為另一個例子，在當(dāng)從該增壓空氣冷卻器向發(fā)動機(jī)進(jìn)氣釋放凝結(jié)物期間，可以提前臨界爆震界限和火花正時(或延遲減少)。結(jié)果，由于凝結(jié)物從增壓空氣冷卻器釋放，由此引起的進(jìn)氣歧管濕度可以高于環(huán)境濕度。所施加的火花提前的量可以基于該由此引起的進(jìn)氣歧管濕度和環(huán)境濕度之差。通過施加火花提前，提高在抽取期間的爆震容限和燃燒穩(wěn)定性。比較而言，在增壓空氣冷卻器的穩(wěn)定狀態(tài)期間，當(dāng)凝結(jié)物量基本上不變化時，可以保持火花正時。
[0007]以這種方式，可以根據(jù)在增壓空氣冷卻器儲存或從增壓空氣冷卻器釋放凝結(jié)物的量所引起的進(jìn)氣歧管的濕度的改變進(jìn)行火花調(diào)節(jié)。通過在抽取凝結(jié)物時提前臨界爆震界限和火花正時，從該抽取增加的進(jìn)氣歧管濕度能夠有利地用于限制爆震。通過在存儲凝結(jié)物時延遲臨界爆震界限和火花正時能夠提高燃燒穩(wěn)定性?？偟恼f來，可以實(shí)現(xiàn)凝結(jié)物的控制而不降低發(fā)動機(jī)性能。
[0008]在另一個例子中，一種用于增壓發(fā)動機(jī)的方法，包括:在第一狀態(tài)期間，當(dāng)進(jìn)氣歧管濕度高于環(huán)境濕度時，將火花正時提前到MBT ;在第二狀態(tài)期間，當(dāng)進(jìn)氣歧管濕度低于環(huán)境濕度時，從MBT延遲火花正時；并且在第三狀態(tài)期間，當(dāng)進(jìn)氣歧管濕度為環(huán)境濕度時，將火花正時保持在MBT。
[0009]在另一個例子中，該第一狀態(tài)包括從增壓空氣冷卻器向發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管抽取凝結(jié)物；其中該第二狀態(tài)包括在增壓空氣冷卻器中儲存凝結(jié)物；并且其中該第三狀態(tài)包括在增壓空氣冷卻器中凝結(jié)物量處于穩(wěn)定狀態(tài)。
[0010]在另一個例子中，在第一狀態(tài)期間，火花提前的量基于轉(zhuǎn)矩差，并且在第二狀態(tài)期間，火花延遲的量基于轉(zhuǎn)矩差。
[0011 ] 在另一個例子中，環(huán)境濕度由增壓空氣冷卻器上游的進(jìn)氣通道中的第一傳感器估測，并且其中該進(jìn)氣歧管濕度由增壓空氣冷卻器下游的進(jìn)氣通道中的第二傳感器估測。
[0012]在另一個例子中，一種用于增壓發(fā)動機(jī)的方法，包括響應(yīng)從增壓空氣冷卻器(CAC)到發(fā)動機(jī)的凝結(jié)物流，調(diào)節(jié)火花正時。
[0013]在另一個例子中，響應(yīng)凝結(jié)物流調(diào)節(jié)火花正時包括響應(yīng)從CAC到發(fā)動機(jī)的凝結(jié)物的體積和速率調(diào)節(jié)火花正時。
[0014]在另一個例子中，該調(diào)節(jié)包括，在增加在CAC中的凝結(jié)物儲存期間，延遲火花正時，并且在從CAC釋放凝結(jié)物期間，提前火花正時。
[0015]在另一個例子中，延遲火花正時包括相對于當(dāng)CAC中的凝結(jié)物量處于穩(wěn)定狀態(tài)時的火花正時來延遲火花正時，并且其中提前火花正時包括相對于當(dāng)CAC中的凝結(jié)物量處于穩(wěn)定狀態(tài)時的火花正時來提前火花正時。
[0016]在另一個例子中，當(dāng)CAC中的凝結(jié)物量處于穩(wěn)定狀態(tài)時火花正時是在MBT。
[0017]在另一個例子中，延遲火花正時包括根據(jù)進(jìn)氣歧管氧傳感器、空氣質(zhì)量流率和進(jìn)氣濕度傳感器其中之一或更多調(diào)節(jié)火花延遲的量；并且其中提前火花正時包括根據(jù)凝結(jié)物流率或濕度讀數(shù)調(diào)節(jié)火花正時提前的量。
[0018]在另一個例子中，從CAC到發(fā)動機(jī)的凝結(jié)物流量根據(jù)環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、進(jìn)入空氣EGR含量、質(zhì)量空氣流量、增壓空氣冷卻器出口溫度、和增壓空氣冷卻器壓力對環(huán)境壓力之比的每個來估測。
[0019]應(yīng)當(dāng)明白，提供上面的概述是為了以簡單的形式引進(jìn)選擇的構(gòu)思，這種構(gòu)思在其后的詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述。這并不意味著視為所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵的或本質(zhì)特征，所要求保護(hù)主題的范圍由權(quán)利要求唯一地限定。而且，所要求保護(hù)的主題不限于解決上面或本發(fā)明的任何部分指出的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0020]圖1是包括增壓空氣冷卻器的示范性發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的示意圖。
[0021]圖2示出用于根據(jù)工況和凝結(jié)物量從增壓空氣冷卻器(CAC)抽取凝結(jié)物的方法的高水平流程圖。
[0022]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于確定CAC內(nèi)的凝結(jié)物量的方法的流程圖。
[0023]圖4示出用于判斷是否存在能夠?qū)崿F(xiàn)主動的CAC清除程序的條件的方法的流程圖。
[0024]圖5示出用于執(zhí)行主動的(pro-active) CAC清除程序的方法的流程圖。
[0025]圖6示出用于根據(jù)濕度和CAC中的凝結(jié)物量調(diào)節(jié)臨界爆震界限和火花點(diǎn)火正時的方法的流程圖。
[0026]圖7-8示出示范性凝結(jié)物抽取操作。
[0027]圖9示出響應(yīng)進(jìn)氣歧管濕度和CAC凝結(jié)物量調(diào)節(jié)臨界爆震界限和火花正時的圖示例子。
[0028]圖10示出在主動清除循環(huán)期間響應(yīng)從增壓空氣冷卻器抽取凝結(jié)物調(diào)節(jié)火花正時的圖示例子。
[0029]圖11示出在踩加速器踏板期間響應(yīng)從CAC抽取凝結(jié)物調(diào)節(jié)火花點(diǎn)火正時的圖示例子。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面的描述涉及如下系統(tǒng)和方法:用于從增壓空氣冷卻器(CAC)向發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，例如圖1的系統(tǒng)，抽取凝結(jié)物，同時還響應(yīng)凝結(jié)物流，調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)致動器，包括火花正時。響應(yīng)駕駛員起動的輸入，例如踩加速器踏板狀態(tài)，可以發(fā)生CAC凝結(jié)物抽取?？蛇x地，響應(yīng)凝結(jié)物量和其他的系統(tǒng)變量可以進(jìn)行CAC的主動凝結(jié)物清除。在兩種抽取情況下，可以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)致動器以保持轉(zhuǎn)矩并改善發(fā)動機(jī)性能。發(fā)動機(jī)控制器可以構(gòu)造成執(zhí)行控制程序，例如圖2的程序，以估測CAC中的凝結(jié)物量，并且響應(yīng)于踩加速器踏板凝結(jié)物清除或進(jìn)行主動凝結(jié)物清除，同時相應(yīng)地調(diào)節(jié)點(diǎn)火火花正時?？刂破鞲鶕?jù)圖3所示的模式(方法)推知CAC中的凝結(jié)物的量。如果存在能夠?qū)崿F(xiàn)主動CAC清除程序(圖4)的條件，則可以執(zhí)行主動抽取程序(圖5)，其中通過CAC的空氣流主動增加以抽取凝結(jié)物?？蛇x地，在踩加速器踏板期間由于增加的空氣流抽取可能發(fā)生。在抽取期間可以通過調(diào)節(jié)一系列發(fā)動機(jī)控制可以保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。示范性的調(diào)節(jié)和抽取操作在圖7-8示出。這些例子強(qiáng)調(diào)需要用來起動并執(zhí)行CAC清除循環(huán)的各種控制。根據(jù)由CAC中的凝結(jié)物的量部分地確定的進(jìn)氣歧管濕度的變化，火花正時也可以由控制器調(diào)節(jié)，正如圖6詳細(xì)描述的。圖9示出根據(jù)濕度和CAC凝結(jié)物量對臨界爆震界限和火花正時的示范性調(diào)節(jié)。具有對火花正時的伴隨調(diào)節(jié)的示范性的抽取操作在圖11-12示出。
[0031]現(xiàn)在參考圖1，包括多個汽缸的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)10——圖1示出其中一個汽缸——由電子發(fā)動機(jī)控制器12控制。發(fā)動機(jī)10包括燃燒室(汽缸)30和具有設(shè)置在其中的活塞36的汽缸壁32，并且活塞36連接于曲軸40。燃燒室30被示出通過相應(yīng)的進(jìn)氣門52和排氣門54與進(jìn)氣歧管46和排氣歧管48連通。進(jìn)氣和排氣門每個可以由進(jìn)氣凸輪51和排氣凸輪53操作。排氣門54的打開和關(guān)閉時間可以經(jīng)由凸輪相位器58相對于曲軸位置來調(diào)節(jié)。進(jìn)氣門52的打開和關(guān)閉時間可以經(jīng)由凸輪相位器59相對于曲軸位置來調(diào)節(jié)。進(jìn)氣凸輪51的位置可以由凸輪傳感器55確定。排氣凸輪53的位置可以由排氣凸輪傳感器57確定。以這種方式，控制器12可以通過相位器58和59控制凸輪正時。根據(jù)諸如發(fā)動機(jī)負(fù)荷和發(fā)動機(jī)速度(RPM)的各種因素可變凸輪正時(VCT)可以提前或延遲。
[0032]燃料噴嘴66被示出設(shè)置成將燃料直接噴射到汽缸30中，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說這就是通常所說的直接噴射。可選地，燃料可以噴射到進(jìn)氣口，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說這就是通常所說的進(jìn)氣道噴射。燃料噴嘴66與來自控制器12的信號的脈沖寬度FPW成比例地提供液體燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵、和燃料軌(未示出)的燃料系統(tǒng)(未示出)提供給燃料噴嘴66。從響應(yīng)控制器12的驅(qū)動器68供給燃料噴嘴66操作電流。在一個例子中，高壓雙級燃料系統(tǒng)用來產(chǎn)生較高燃料壓力。此外，進(jìn)氣歧管46被示出與可選的電子節(jié)氣門62連接，該電子節(jié)氣門62調(diào)節(jié)節(jié)氣門板64的位置以控制來自進(jìn)氣增壓室44的空氣流。壓縮機(jī)162從進(jìn)氣口 42吸入空氣以供給進(jìn)氣增壓室44。排氣旋轉(zhuǎn)渦輪164連接于壓縮增壓室44中的空氣的壓縮機(jī)162?？梢蕴峁└鞣N設(shè)置以驅(qū)動壓縮機(jī)。對于機(jī)械增壓器，壓縮機(jī)162可以至少由發(fā)動機(jī)和/或電機(jī)部分地驅(qū)動，并且可以不包括渦輪。因此，通過渦輪增壓器或機(jī)械增壓器提供給發(fā)動機(jī)的一個或更多汽缸的壓縮量可以通過控制器12改變。當(dāng)渦輪增壓器廢氣門171處于打開狀態(tài)時，渦輪增壓器廢氣門171是允許排氣經(jīng)由旁通通道173旁通渦輪164的閥。當(dāng)廢氣門171處于完全關(guān)閉位置時，基本上所有的排氣通過渦輪164。
[0033]而且，在公開的實(shí)施例中，排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)經(jīng)由EGR通道140可以將希望的排氣部分從排氣歧管48發(fā)送到進(jìn)氣增壓室44。提供給進(jìn)氣增壓室44的EGR的量可以經(jīng)由EGR閥172由控制器12改變。在一些條件下，EGR系統(tǒng)可以用來調(diào)節(jié)燃燒室中的空氣和燃料混合物的溫度。圖1示出高壓EGR系統(tǒng)，其中EGR從渦輪增壓器的渦輪的上游發(fā)送到渦輪增壓器的壓縮機(jī)的下游。在其他實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)可以附加地或可選地包括低壓EGR系統(tǒng)，其中EGR從渦輪增壓器的渦輪的下游發(fā)送到該渦輪增壓器壓縮機(jī)的上游。正如在下面更詳細(xì)地描述的，工作時，該EGR系統(tǒng)可以包括來自壓縮的空氣的凝結(jié)物形成，特別是，當(dāng)壓縮空氣被增壓空氣冷卻器冷卻時。具體說，作為燃燒的副產(chǎn)品的EGR包含大量的水分。由于EGR具有較高的溫度并且包含大量水分，露點(diǎn)溫度也會比較高。因此，來自EGR的凝結(jié)物形成甚至比來自壓縮空氣的凝結(jié)物的形成高得多并且將它降低到露點(diǎn)溫度。
[0034]進(jìn)氣增壓室44還可以包括增壓空氣冷卻器(CAC) 166 (例如中間冷卻器)以降低渦輪增壓的或機(jī)械增壓的進(jìn)入氣體的溫度。在一些實(shí)施例中，CAC166可以是空氣至空氣的換熱器。在其他實(shí)施例中，CAC166可以是空氣至液體的換熱器。CAC166可以包括閥，以響應(yīng)在增壓空氣冷卻器中的冷凝物形成選擇地調(diào)節(jié)通過增壓空氣冷卻器166的進(jìn)入空氣的流動速度。
[0035]來自壓縮機(jī)162的熱增壓空氣進(jìn)入CAC166的進(jìn)口，當(dāng)它通過該CAC166時被冷卻，并且然后離開以通過節(jié)氣門62并且進(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管46中。來自車輛外面的環(huán)境空氣流可以通過車輛前端進(jìn)入發(fā)動機(jī)10并且通過CAC，以幫助冷卻該增壓空氣。當(dāng)環(huán)境溫度下降時或者在潮濕或多雨的氣候條件期間可以形成凝結(jié)物并聚集在CAC中，其中增壓空氣被冷卻到低于水的露點(diǎn)。當(dāng)增壓空氣包括再循環(huán)排氣時，凝結(jié)物可以變成酸性的并且腐蝕CAC殼體。該腐蝕能夠?qū)е驴諝獬錃?、大氣和水對空氣冷卻器的情況下的可能的冷卻劑之間的泄漏。為了減少凝結(jié)物的聚集和腐蝕的危險，凝結(jié)物可以收集在CAC的底部，并且然后在選擇的發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)期間，例如在加速事件期間，被抽取到發(fā)動機(jī)中。但是，如果凝結(jié)物在加速事件期間被立刻引進(jìn)到發(fā)動機(jī)中，由于水的吸入可能存在增加發(fā)動機(jī)失火或燃燒不穩(wěn)定的機(jī)會(以延遲的/緩慢的燃燒的形式)。因此，正如在本文中參考圖2-5詳細(xì)地說明的，凝結(jié)物可以在控制的條件下從CAC抽取到發(fā)動機(jī)。這種控制的抽取可以幫助減少發(fā)動機(jī)失火事件的可能性。在一個例子中，在踩加速器踏板狀態(tài)期間凝結(jié)物可以利用增加的空氣流從CAC抽取。在另一個例子中，在控制發(fā)動機(jī)致動器以保持轉(zhuǎn)矩要求時通過增加到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣的空氣流可以從CAC主動/前攝地抽取凝結(jié)物。
[0036]無分配器點(diǎn)火系統(tǒng)88響應(yīng)控制器12通過火花塞92為燃燒室30提供點(diǎn)火火花。通用排氣氧(UEGO)傳感器126被示出在渦輪164的上游連接于排氣歧管48?？蛇x地，雙態(tài)排氣氧傳感器可以代替UEGO傳感器126。
[0037]在一些實(shí)例中，發(fā)動機(jī)可以連接于混合動力車輛的電機(jī)/蓄電池系統(tǒng)?；旌蟿恿囕v可以具有并聯(lián)的結(jié)構(gòu)、串聯(lián)的結(jié)構(gòu)、或其變化或組合。而且，在一些實(shí)例中，可以采用其他的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)，例如，柴油發(fā)動機(jī)。
[0038]在運(yùn)行期間，發(fā)動機(jī)10內(nèi)的每個汽缸通常進(jìn)行四個沖程循環(huán):該循環(huán)包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。在進(jìn)氣沖程期間，一般而言，排氣門54關(guān)閉而進(jìn)氣門52打開?？諝饨?jīng)由進(jìn)氣歧管46引進(jìn)到燃燒室30，并且活塞36運(yùn)動到汽缸底部以便增大燃燒室30內(nèi)的容積。在活塞36接近汽缸底部并且在其沖程的末尾(例如，當(dāng)燃燒室30在其最大容積時)的位置通常被本領(lǐng)域的技術(shù)人員叫做下止點(diǎn)(BDC)。在壓縮沖程期間，進(jìn)氣門52和排氣門54都關(guān)閉?；钊?6朝著汽缸蓋運(yùn)動以便壓縮燃燒室30內(nèi)的空氣。在活塞36處在其沖程末尾并且最接近汽缸蓋(例如，當(dāng)燃燒室30處在最小容積時)的位置通常被本領(lǐng)域的技術(shù)人員叫做上止點(diǎn)(TDC)。在其后叫做噴射的過程中，燃料被引進(jìn)燃燒室中。在其后叫做點(diǎn)火的過程中，噴射的燃料通過諸如火花塞92的已知的點(diǎn)火裝置被點(diǎn)火，導(dǎo)致燃燒。火花點(diǎn)火正時可以被控制使得火花發(fā)生在制造商規(guī)定的時間之前(提前)或之后(延遲)。例如，火花正時可以從最大制動轉(zhuǎn)矩(MBT)正時延遲以控制發(fā)動機(jī)爆震，或在高濕度條件下提前。具體說，考慮到緩慢燃燒速度MBT可以提前。在膨脹沖程期間，膨脹的氣體將活塞向后推到BDC。曲軸40將活塞的移動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。曲軸40可以用來驅(qū)動交流發(fā)電機(jī)168。最后，在排氣沖程期間，排氣門54打開以將燃燒過的空氣燃料混合物釋放到排氣歧管48并且活塞返回到TDC。應(yīng)當(dāng)指出，上面僅僅作為一個例子描述，并且進(jìn)氣和排氣門的打開和/或關(guān)閉正時可以變化，例如，提供正的或負(fù)的門重疊、延遲進(jìn)氣門關(guān)閉或各種其他例子。
[0039]在圖1中控制器12被示出為常規(guī)的微型計算機(jī)，包括:微處理單元102、輸入/輸出端口 104、示為只讀存儲器106的用于可執(zhí)行程序和校正值的電子存儲介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲器108、?；畲鎯ζ?10和常規(guī)的數(shù)據(jù)總線?？刂破?2被示出接收來自連接于發(fā)動機(jī)10的傳感器的各種信號，除了上面提到的那些信號之外，還包括:來自連接于冷卻水套114的溫度傳感器112的發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度(ECT);連接于加速器踏板130用于檢測由車輛駕駛員132施加的力的踏板位置傳感器134 ;來自連接于進(jìn)氣歧管46的壓力傳感器122的發(fā)動機(jī)歧管絕對壓力(MAP)的測量；來自壓力傳感器123的增壓壓力(Boost)的測量；來自質(zhì)量空氣流傳感器120的質(zhì)量空氣流(MAF)的測量；來自傳感器5的節(jié)氣門位置(TP)測量；以及來自溫度傳感器124的增壓空氣冷卻器166的出口的溫度。用于被處理器12處理的氣壓也可以被感測(傳感器沒有示出)。在本發(fā)明的優(yōu)選方面，發(fā)動機(jī)位置傳感器118產(chǎn)生表面點(diǎn)火感測信號(PIP)。對于曲軸的每一轉(zhuǎn)這產(chǎn)生預(yù)定數(shù)目的等間隔脈沖，由此能夠確定發(fā)動機(jī)的速度(RPM)。應(yīng)當(dāng)指出，可以用上述傳感器的各種組合，例如沒有MAP傳感器的MAF傳感器，反之亦然。在化學(xué)計量運(yùn)行期間，MAP傳感器可以給出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的指示。而且，這個傳感器與檢測的發(fā)動機(jī)速度一起能夠提供引進(jìn)汽缸的進(jìn)氣(包括空氣)的估測。也可以存在未示出的其他傳感器，例如，用于在增壓空氣冷卻器的進(jìn)口確定進(jìn)入空氣速度的傳感器，以及其他傳感器。
[0040]還有，控制器12可以與各種致動器連接，可包括發(fā)動機(jī)致動器，例如，燃料噴嘴、電子控制的進(jìn)入空氣節(jié)氣門板、火花塞、凸輪等?？梢钥刂聘鞣N發(fā)動機(jī)致動器以提供或保持由車輛駕駛員132規(guī)定的轉(zhuǎn)矩要求。這些致動器可以調(diào)節(jié)某些發(fā)動機(jī)控制參數(shù)，包括:可變凸輪正時、空氣燃料比(AFR)、交流發(fā)電機(jī)負(fù)載、火花正時、節(jié)氣門位置等。例如，當(dāng)從踏板位置傳感器134指示PP增加時(例如，在踩加速器踏板期間)，轉(zhuǎn)矩要求被增加。
[0041]響應(yīng)踩加速器踏板，控制器12可以增加節(jié)氣門62的打開，增加進(jìn)入空氣流。正如本文中在圖2和圖11詳細(xì)說明的，在踩加速器踏板期間可得到的增加的空氣流可以有利地用來將凝結(jié)物從CAC抽取到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣。在抽取期間通過燃燒相位調(diào)整火花正時調(diào)節(jié)可以同時用來保持轉(zhuǎn)矩。
[0042]在一些實(shí)施例中，質(zhì)量空氣流的增加，例如響應(yīng)CAC中的凝結(jié)物的量，可以由系統(tǒng)而不是車輛駕駛員起動。例如，可以指示從CAC抽取凝結(jié)物，要求增加通過CAC的質(zhì)量空氣流。在這種情況下，盡管空氣流增加，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩可能需要保持不變。在這里，可以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)致動器以保持請求的轉(zhuǎn)矩要求。例如，通過相對于MBT延遲或提前火花正時，可以減小轉(zhuǎn)矩以補(bǔ)償在清除程序期間的空氣流的(主動)增加。在另一個實(shí)例中，在主動清除程序期間延遲或提前VCT可以用來減少轉(zhuǎn)矩。在一些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)AFR稀于或濃于RBT (針對最佳轉(zhuǎn)矩的濃化程度)可以在較大的節(jié)氣門打開時減少功率輸出，有助于保持轉(zhuǎn)矩要求。還有，增加交流發(fā)電機(jī)負(fù)載可以提供轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。具有電機(jī)的車輛(例如混合動力車輛)能夠增加交流發(fā)動機(jī)到較大的程度，因為它們可以具有較大的工作范圍。
[0043]返回到圖1，在一些例子中，儲存介質(zhì)只讀存儲器106可以用計算機(jī)可讀的數(shù)據(jù)和預(yù)期到但未具體列出的其他變量編程，計算機(jī)可讀的數(shù)據(jù)表示由微處理器單元102可執(zhí)行的用于進(jìn)行下面所描述的方法的指令。示范性的方法在本文中參考圖2-6進(jìn)行描述。
[0044]轉(zhuǎn)向圖2，圖2示出在保持希望的轉(zhuǎn)矩水平的同時，用于在踩加速器踏板或主動凝結(jié)物清除程序期間從CAC抽取凝結(jié)物的示范性的方法200。選擇可以基于車輛工況和CAC凝結(jié)物量。通過在踩加速器踏板期間執(zhí)行清除程序，在踩加速器踏板時增加的空氣流可以用來抽取凝結(jié)物。在其他狀態(tài)期間，空氣流可以主動地增加以能夠完成抽取。
[0045]在202，方法200包括估測和/或測量發(fā)動機(jī)工況。這可以包括駕駛員轉(zhuǎn)矩要求(根據(jù)踏板位置)、發(fā)動機(jī)速度(Ne )和負(fù)荷、ECT、增壓、環(huán)境溫度、MAF、MAP、EGR量、空氣-燃料比(A/F)、環(huán)境濕度、環(huán)境壓力、BP、發(fā)動機(jī)溫度、排氣催化劑溫度、CAC狀態(tài)(進(jìn)口和出口溫度、進(jìn)口和出口壓力、通過該CAC的流動速度等)以及其他參數(shù)。在204，根據(jù)發(fā)動機(jī)工況和轉(zhuǎn)矩要求該程序調(diào)節(jié)一個或更多發(fā)動機(jī)致動器設(shè)置。被調(diào)節(jié)的致動器設(shè)置可以包括，例如，可變凸輪正時(VCT)、AFR、節(jié)氣門打開、火花正時等。
[0046]在206，方法200包括確定CAC中的凝結(jié)物水平。這可以包括從多個傳感器檢索諸如環(huán)境空氣溫度、環(huán)境空氣濕度、進(jìn)口和出口增壓空氣溫度、以及進(jìn)口和出口增壓空氣壓力并且利用這些變量確定CAC中的凝結(jié)物的量。在一個例子中，在208，在CAC中的凝結(jié)物水平基于根據(jù)環(huán)境溫度、CAC出口溫度、質(zhì)量流量、濕度等計算CAC內(nèi)的凝結(jié)物形成的速度的模型(在圖3中詳細(xì)地示出)。在另一個例子中，在210，冷凝形成值映射到CAC出口溫度和CAC壓力對環(huán)境壓力之比。在一個可選的例子中，冷凝形成值可以映射到CAC出口溫度和發(fā)動機(jī)負(fù)荷。發(fā)動機(jī)負(fù)荷可以是空氣質(zhì)量、轉(zhuǎn)矩、加速器踏板位置和節(jié)氣門位置的函數(shù)，并且因此可以提供通過CAC的空氣流動速度的指示。例如，中等發(fā)動機(jī)負(fù)荷與較冷的CAC出口溫度的組合可以指示由于CAC的冷表面和較低進(jìn)氣流動速度引起的高冷凝形成值。在一個例子中，該映射可以包括環(huán)境溫度的調(diào)節(jié)器/調(diào)節(jié)項(modifier)。在另一個例子中，CAC對環(huán)境壓力的壓力比可以用來估測冷凝形成。其中，發(fā)動機(jī)負(fù)荷可以正?；⑶以谶M(jìn)氣歧管中(節(jié)氣門后面)估測，所以其可能為低于CAC中的壓力。
[0047]在212，方法200判斷在CAC中凝結(jié)物儲存是否增加。也就是，可以判斷在CAC的凝結(jié)物的量(或凝結(jié)物水平)是否隨著時間增加。如果凝結(jié)物儲存增加，則在214，在增加凝結(jié)物儲存期間該程序包括延遲火花點(diǎn)火，以便控制爆震。方法200從212和214繼續(xù)以在216判斷CAC凝結(jié)物量是否高于閾值Tl。該閾值Tl可以反映凝結(jié)物的量，高于它時，發(fā)動機(jī)的吸入可以引起失火事件。如果CAC凝結(jié)物量不高于閾值Tl，則該程序在218判斷CAC凝結(jié)物量是否處在穩(wěn)定狀態(tài)條件(例如，凝結(jié)物量不增加或減少)。如果CAC凝結(jié)物量處于穩(wěn)定狀態(tài)，則該程序在220將點(diǎn)火正時維持在MBT。如果CAC凝結(jié)物量不是處在穩(wěn)定狀態(tài)，則程序結(jié)束。
[0048]返回到216，如果凝結(jié)物量高于閾值Tl，則程序在222判斷是否存在踩加速器踏板情況。在一個例子中，踩加速器踏板情況可以根據(jù)節(jié)氣門變化或質(zhì)量空氣流量變化推知。在另一個例子中，踩加速器踏板情況可以根據(jù)車輛駕駛員施加加速器踏板和踏板位置被移動超過閾值位置(或閾值量)來推知。作為又一個例子，當(dāng)車輛加速時踩加速器踏板情況可以被推知。如果存在踩加速器踏板，在224在踩加速器踏板期間凝結(jié)物從CAC抽取到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管中。具體說，根據(jù)踏板位置的變化增加到進(jìn)氣歧管的空氣流以便增加轉(zhuǎn)矩(由車輛駕駛員請求)。此外，在引進(jìn)抽取循環(huán)的踩加速器踏板期間在224該程序提前火花正時以在減少由凝結(jié)物吸入引起的失火事件的同時能夠提供希望的轉(zhuǎn)矩。在另一個例子中，不提前火花正時而是限制火花延遲的量。
[0049]如果在222確定沒有踩加速器踏板情況，則該方法可以進(jìn)行主動凝結(jié)物清除程序，以在226從CAC抽取凝結(jié)物。這可以包括在保持轉(zhuǎn)矩的同時增加到進(jìn)氣歧管的空氣流(而不對應(yīng)踏板位置的變化)，以抽取凝結(jié)物。在226的抽取循環(huán)期間可以延遲火花正時，以減少由于增加空氣流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，因而在抽取期間能夠保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。正如在圖4詳細(xì)地示出的，在開始主動凝結(jié)物清除程序之前可以被評價的附加的狀況可以包括確定燃燒穩(wěn)定性和空氣流在預(yù)定的排出(blow-off)空氣流水平范圍內(nèi)。以這種方式，如果不滿足穩(wěn)定燃燒條件，即便凝結(jié)物量高于閾值并且空氣流在排出空氣流水平范圍內(nèi)，可以不執(zhí)行主動CAC清除程序。關(guān)于主動清除循環(huán)的細(xì)節(jié)在圖5示出，在下面進(jìn)一步說明。
[0050]圖3示出用于估測儲存在CAC內(nèi)的凝結(jié)物的量的方法300。根據(jù)相對于閾值的在CAC的凝結(jié)物的量，可以開始凝結(jié)物抽取程序，例如圖2所討論的程序。
[0051]該方法在302通過確定發(fā)動機(jī)工況開始。如在202 —樣，發(fā)動機(jī)工況可以包括環(huán)境狀況、CAC狀況、質(zhì)量空氣流量、EGR流量、發(fā)動機(jī)速度和負(fù)荷、增壓等。接著，在304，該程序判斷環(huán)境濕度是否已知。在一個例子中，根據(jù)連接于發(fā)動機(jī)的濕度傳感器的輸出可以知道環(huán)境濕度。如果不知道濕度(例如，如果發(fā)動機(jī)不包括濕度傳感器)，在306濕度可以設(shè)置為100%。但是，如果濕度是已知的，在308由濕度傳感器提供的該已知的濕度值可以用作濕度設(shè)置
[0052]環(huán)境溫度和濕度可以用來確定進(jìn)入空氣的露點(diǎn)，該露點(diǎn)還可以受進(jìn)入空氣中的EGR量的影響(例如EGR可以具有與來自大氣的空氣不同的濕度和溫度)。露點(diǎn)和CAC出口溫度之間的差表示在該冷卻器內(nèi)是否將形成冷凝，并且質(zhì)量空氣流可以影響在該冷卻器內(nèi)實(shí)際上聚集多少冷凝。在310，一種算法可以作為CAC出口溫度和壓力的函數(shù)計算CAC出口的飽和蒸氣壓。然后在312該算法計算在該飽和蒸汽壓下的水分的質(zhì)量。最后，通過從環(huán)境空氣中的水分的質(zhì)量減去在CAC出口的飽和蒸氣壓狀態(tài)下的水分的質(zhì)量在314確定在CAC出口的冷凝形成速率。通過在316確定凝結(jié)物測量之間的時間量，在318方法300可以確定從最后一次測量以來在CAC內(nèi)的凝結(jié)物的量。測量之間的時間量可以基于發(fā)動機(jī)工況或外部氣候狀況。例如，如果存在可以增加凝結(jié)物形成的條件，例如下雨，則測量之間的時間可以縮短以更好地跟蹤凝結(jié)物形成。在另一個例子中，如果CAC中的凝結(jié)物量達(dá)到凝結(jié)物抽取的閾值量，則凝結(jié)物測量之間的時間可以較短?？蛇x地，如果CAC中的凝結(jié)物的量較低或不存在凝結(jié)物形成條件(例如高濕度)則在316測量之間的時間可以增加。在又一個實(shí)例中，測量可以采用固定的預(yù)定時間間隔。在一個例子中，形成為空氣流量質(zhì)量速率的一部分的凝結(jié)物形成的估測將比實(shí)際狀況的可能變化更快地被采樣。即使以每個采樣0.5秒的速率，為了在凝結(jié)物形成期間以影響燃燒的水平跟蹤凝結(jié)物，也可以進(jìn)行充分的估測。通過將318估測的凝結(jié)物值加到前面的凝結(jié)物值，然后在320減去從最后的程序以來的任何凝結(jié)物損失(即，例如，通過抽取程序除去的凝結(jié)物的量)，在322計算在CAC中的當(dāng)前的凝結(jié)物量。如果CAC出口溫度高于露點(diǎn)，凝結(jié)物損失可以假定為零?？蛇x地，高于露點(diǎn)的凝結(jié)物損失可以通過蒸發(fā)來跟蹤。
[0053]除了確定CAC中的凝結(jié)物的量之外，方法300可以用來確定從CAC到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管的凝結(jié)物流。例如，CAC可以處在三種狀態(tài)。在第一種狀態(tài)，可以儲存凝結(jié)物使得凝結(jié)物量(在322確定的)增加。例如，如果在318的凝結(jié)物量或在314的冷凝形成速率是正值，可以認(rèn)為CAC中的凝結(jié)物量增加。在這里，水分可以通過CAC從空氣循環(huán)除去并且儲存在該CAC中。因此，在這種狀態(tài)期間，由于從循環(huán)的空氣中除去水分，進(jìn)入進(jìn)氣歧管的(在通過CAC之后)的空氣的濕度可以低于(進(jìn)入CAC的)環(huán)境空氣的濕度。
[0054]在第二種狀態(tài)，CAC可以將凝結(jié)物從CAC釋放(例如，抽取)到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管，因此凝結(jié)物量減少。例如，如果在318的凝結(jié)物量或在314的冷凝形成速率是負(fù)值，可以認(rèn)為CAC中的凝結(jié)物量減少。在這里，已經(jīng)存儲在CAC中的水分可以釋放到進(jìn)氣歧管中。因此，在這種狀態(tài)期間，由于從CAC除去水，進(jìn)入進(jìn)氣歧管的(在通過CAC之后)的空氣的濕度可以高于(進(jìn)入CAC的)環(huán)境空氣的濕度。在這里，釋放可以或者由于空氣質(zhì)量速度或者由于蒸發(fā)引起的。在速率減小與空氣流成線性關(guān)系的情況下，當(dāng)流率高于閾值時，凝結(jié)物儲存減少或凝結(jié)物除去可以作為空氣質(zhì)量流率的函數(shù)發(fā)生。因此，水釋放的蒸發(fā)部分以非常低的速率發(fā)生，并且只在不形成凝結(jié)物的長期穩(wěn)態(tài)巡航狀況下在確定凝結(jié)物儲存減少時才被考慮。
[0055]在第三種狀態(tài)，CAC可以處在該CAC中的凝結(jié)物量基本不變(即，既不增加也不減少)的穩(wěn)態(tài)。例如，如果在318的凝結(jié)物量或在314的冷凝形成速率處于零或大約為零，可以認(rèn)為凝結(jié)物量處在穩(wěn)定狀態(tài)。在穩(wěn)定狀態(tài)期間，進(jìn)氣歧管濕度可以與環(huán)境濕度基本相同。
[0056]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，圖4示出用于判斷是否可以進(jìn)行主動CAC清除程序的方法400。具體說，方法400判斷是否出現(xiàn)能夠進(jìn)行主動CAC清除程序(其中通過CAC的空氣流主動增加而沒有對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩增加)而在水分吸入期間不引起失火的條件。
[0057]方法400包括，在402，判斷是否滿足能夠進(jìn)行清除程序的發(fā)動機(jī)工況。這包括，例如，用于穩(wěn)定燃燒條件的運(yùn)行要求。用于穩(wěn)定燃燒的運(yùn)行要求可以包括，例如，發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度高于閾值，火花延遲在閾值內(nèi)，VCT延遲不大于閾值，EGR量低于閾值，以及燃料量在預(yù)定的水平內(nèi)。如果這些條件不滿足，由于燃燒穩(wěn)定性可能受影響，可以不進(jìn)行主動CAC清除程序。響應(yīng)于條件不被滿足，該程序進(jìn)行到408，在408，在不進(jìn)行主動清除程序的情況下可以進(jìn)行若干步驟以能夠?qū)崿F(xiàn)抽取CAC凝結(jié)物。
[0058]作為一個例子，在410，發(fā)動機(jī)控制器可以采取措施以減少在CAC的凝結(jié)物形成，例如通過調(diào)節(jié)CAC效率?？梢酝ㄟ^利用格柵系統(tǒng)或冷卻風(fēng)扇來調(diào)節(jié)CAC效率(例如減少)。例如，可以減少格柵的打開以減少外部冷空氣流通過CAC并且減小CAC效率。
[0059]在另一個例子中，在412，控制器可以調(diào)節(jié)一個或更多發(fā)動機(jī)運(yùn)行參數(shù)或致動器以提高或增加發(fā)動機(jī)燃燒穩(wěn)定性。例如，在凝結(jié)物吸入期間可以減少或限制施加的火花延遲的量。當(dāng)提高燃燒穩(wěn)定性后，可以重新開始圖4的程序以便當(dāng)燃燒穩(wěn)定性在閾值范圍內(nèi)時能夠進(jìn)行CAC清除程序。
[0060]在又一個例子中，在414，控制器可以等待直到主動CAC清除條件(正如在前面在402詳細(xì)說明的)被滿足。也就是，主動凝結(jié)物清除程序可以延遲直到在402所選擇的發(fā)動機(jī)條件被滿足?？蛇x地，如果由于空氣流條件不滿足(即，空氣流不在406的閾值范圍內(nèi))而不起動清除程序，則控制器可以等待并且延遲CAC清除程序，直到空氣流條件被滿足(SP，直到空氣流在閾值范圍內(nèi))。
[0061]控制器可以至少根據(jù)在CAC內(nèi)的凝結(jié)物的量在408選擇所述可選方案(410-414)其中之一。例如，如果較大量的(例如多于閾值量)凝結(jié)物已經(jīng)聚集在CAC內(nèi)，或凝結(jié)物形成的速率較高(例如，高于閾值速率)，可能需要更快地進(jìn)行清除過程。在這種情況下，系統(tǒng)可以選擇主動調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)工況，而不是延遲清除程序的開始直到該條件依靠其自己被滿足。在一些例子中，該程序可以米用方案410-414的若干個。例如,在408,控制器可以執(zhí)行一個或更多另外的措施以減少凝結(jié)物形成(例如，經(jīng)由減少CAC效率并且因而減少在CAC的凝結(jié)物形成的格柵調(diào)節(jié))，并且調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)工況以增加燃燒穩(wěn)定性。
[0062]返回到402，如果能夠?qū)崿F(xiàn)清除程序的發(fā)動機(jī)條件被滿足，在404，該程序確定合適的凝結(jié)物閾值(Tl)和空氣流閾值(T2和T3)。因此，當(dāng)聚集在CAC的凝結(jié)物高于第一閾值Tl時，可以表示對CAC清除程序的需要。這個第一(凝結(jié)物)閾值Tl可以根據(jù)車輛工況而變化，包括例如，燃燒速度、發(fā)動機(jī)溫度和火花正時。在一些情況下，當(dāng)發(fā)動機(jī)燃燒速度較快時，發(fā)動機(jī)可以允許較大量的凝結(jié)物被排出CAC。因此，當(dāng)燃燒速度較高和/或發(fā)動機(jī)溫度較高時，第一(凝結(jié)物)閾值Tl可以設(shè)置成較高的值。相反，當(dāng)燃燒速度較慢和/或發(fā)動機(jī)溫度較低時，第一(凝結(jié)物)閾值Tl可以設(shè)置成較低的值。在另一個例子中，當(dāng)火花延遲增加時，第一(凝結(jié)物)閾值Tl可以減小。因此，當(dāng)火花點(diǎn)火正時不延遲時第一(凝結(jié)物)閾值Tl可以具有較高的值，并且當(dāng)火花點(diǎn)火正時延遲時具有較低的值。通過根據(jù)火花正時調(diào)節(jié)該凝結(jié)物閾值，可以減少在凝結(jié)物抽取期間的失火事件。在一個例子中，作為空氣質(zhì)量流的函數(shù)的凝結(jié)物吸入的速度可以是主要(例如，支配的)因素，除非閾值量足夠低使得任何吸入速度都不引起失火。同樣，可以作為吸入速度的函數(shù)或根據(jù)來自進(jìn)氣氧傳感器的反饋調(diào)節(jié)火花正時。
[0063]在404也可以設(shè)置空氣流閾值T2和T3，使得通過CAC并進(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口的空氣流在排出的空氣流水平的范圍內(nèi)。該排出的空氣流水平可以定義為在清除過程期間需要從CAC清除一定量的凝結(jié)物所需要的空氣流的量。因此，在404，該程序既根據(jù)CAC中凝結(jié)物的量確定排出的空氣流水平，又確定使能清除的空氣流閾值。例如，空氣流閾值可以定義成使得:I空氣流-T2 I <T3。在這個方程中，T2可以是排出的空氣流水平，空氣流是通過CAC并且進(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管的當(dāng)前的空氣流，而T3是設(shè)置的空氣流閾值的值。換句話說，只有如果通過CAC的空氣流高于或低于排出的空氣流水平T2的量小于該設(shè)置的空氣流閾值T3時，才可以啟動清除程序。也就是說，空氣流可能需要在下端由閾值T2-T3限定且上端由閾值T2+T3限定的范圍內(nèi)。以這種方式，在抽取期間控制通過控制器的空氣流，以便能夠控制凝結(jié)物的排出。當(dāng)空氣質(zhì)量增加高于最小閾值時該排出可以是低于閾值的零并且是空氣質(zhì)量的百分比。這允許緩慢地進(jìn)行排出并且減少發(fā)動機(jī)失火的可能性或發(fā)動機(jī)性能的變差?？諝饬鏖撝礣3可以設(shè)置成以便在整個清除過程中保持燃燒穩(wěn)定性?？蛇x地，不是設(shè)置總的水平，而是設(shè)置吸入的閾值速度。于是吸入速度通過控制空氣流率(例如，通過限制(clip)空氣質(zhì)量流率直到凝結(jié)物被抽取)來控制。為了保持燃燒穩(wěn)定性，以在整個抽取過程中保持轉(zhuǎn)矩要求被改變的參數(shù)可以需要保持在一定的閾值內(nèi)。這些參數(shù)可以包括火花正時、交流發(fā)電機(jī)載荷、VCT和AFR。因此，為了燃燒穩(wěn)定性，T3可以設(shè)置成使得這些參數(shù)不增加或減少超過其閾值。例如，閾值T3可以設(shè)置成以便火花延遲不增加到高于可以引起燃燒不穩(wěn)定性的程度。
[0064]在所有的凝結(jié)物和空氣流閾值被確定之后，在406方法400檢驗當(dāng)前的凝結(jié)物和空氣流水平是否在這些閾值內(nèi)。例如，該程序檢查在方法300確定的凝結(jié)物量是否高于閾值Tl。該程序也可以檢查空氣流是否在閾值范圍內(nèi)，也就是，I空氣流-T2 I <T3。如果這兩個條件被滿足，程序繼續(xù)進(jìn)行到416，在416，啟動CAC清除程序。這個清除程序的細(xì)節(jié)在圖5中概述并且在下面進(jìn)一步討論。但是，如果在406不滿足這些條件，則程序返回到408，在408，如上面所討論的，進(jìn)行一個或幾個動作。例如，該程序可以包括等待直到空氣流在414所規(guī)定的閾值內(nèi)。
[0065]圖5示出用于進(jìn)行CAC的主動清除程序的方法500。方法500可以由控制器12根據(jù)儲存在其中的指令來執(zhí)行。方法500包括，在502，確定排出CAC中的凝結(jié)物所需要的空氣流增加。這可以從由方法300計算的CAC中的凝結(jié)物的量和對應(yīng)排出的空氣流水平(如上面關(guān)于圖4所討論的閾值T2)來確定。該方法繼續(xù)進(jìn)行到504，以確定用于在502所確定空氣流增加所需要的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。由于空氣流的增加不是由于踏板位置變化或車輛駕駛員請求增加轉(zhuǎn)矩要求引起的，因此在這里需要轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。相反，由于空氣流的增加是為了將凝結(jié)物從CAC排出到發(fā)動機(jī)中。因此，當(dāng)空氣流水平增加時，可以要求較大的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，以允許保持總的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。在506，控制器增加通過CAC規(guī)定量的空氣流，同時調(diào)節(jié)一個或更多發(fā)動機(jī)致動器以保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。通過增加經(jīng)由進(jìn)氣歧管的質(zhì)量空氣流量和延遲火花提前可以增加通過CAC的空氣流，以保持轉(zhuǎn)矩輸出。在一個例子中，增加通過進(jìn)氣節(jié)氣門的空氣流將增加到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管的空氣流。因此，通過在增加空氣流的同時調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)致動器，可以減少總的轉(zhuǎn)矩，使得在凝結(jié)物抽取循環(huán)期間能夠保持實(shí)際的轉(zhuǎn)矩要求。
[0066]調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)致動器以保持轉(zhuǎn)矩可以包括在508調(diào)節(jié)交流發(fā)電機(jī)載荷。例如，增加作用在發(fā)動機(jī)上的交流發(fā)電機(jī)載荷可以減少轉(zhuǎn)矩，補(bǔ)償增加的發(fā)動機(jī)空氣流。作用在發(fā)動機(jī)上的交流發(fā)電機(jī)載荷可以通過調(diào)節(jié)交流發(fā)電機(jī)線圈電流來增加。調(diào)節(jié)致動器也可以包括在510調(diào)節(jié)火花延遲。在一個例子中，增加火花延遲(即，將火花延遲到更加遠(yuǎn)離MBT)可以減少轉(zhuǎn)矩并且有助于保持請求的轉(zhuǎn)矩要求?？蛇x地，在512，調(diào)節(jié)致動器可以包括調(diào)節(jié)VCT。在一些實(shí)施例中，延遲VCT可以減少轉(zhuǎn)矩，補(bǔ)償發(fā)動機(jī)空氣流的增加。在又一個實(shí)例中，調(diào)節(jié)致動器可以包括在514調(diào)節(jié)空氣燃料比(AFR)。具體說，燃料變稀可以用來增加AFR，在較大的節(jié)氣門打開下減少功率輸出。因此，在一個例子中，增加AFR可以補(bǔ)償進(jìn)入發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管的增加的空氣流并且有助于保持轉(zhuǎn)矩。
[0067]在一些實(shí)施例中，上述參數(shù)的組合可以被調(diào)節(jié)以補(bǔ)償空氣流增加并且保持轉(zhuǎn)矩。在其他實(shí)施例中，根據(jù)其對燃燒穩(wěn)定性的影響，對于這些調(diào)節(jié)參數(shù)可以采用優(yōu)先等級。例如，增加交流發(fā)電機(jī)載荷可以不增加燃燒不穩(wěn)定性到與VCT或火花調(diào)節(jié)可達(dá)到的同樣的程度。因此，在506，優(yōu)先等級可以包括首先調(diào)節(jié)交流發(fā)電機(jī)載荷并且然后(如果要求進(jìn)一步轉(zhuǎn)矩減少)繼續(xù)調(diào)節(jié)火花正時、VCT和/或AFR。在一些實(shí)施例中，可以設(shè)置激發(fā)器(trigger)以繼續(xù)到該等級中的下一個參數(shù)。例如，交流發(fā)電機(jī)載荷可以初始地用來減少轉(zhuǎn)矩，并且在最大交流發(fā)電機(jī)載荷已經(jīng)作用在發(fā)動機(jī)上之后，該激發(fā)器可以設(shè)置成使得利用VCT、火花正時或AFR調(diào)節(jié)滿足剩余的轉(zhuǎn)矩減少。該優(yōu)先等級的順序也可以根據(jù)發(fā)動機(jī)工況和諸如車輛速度、車輛運(yùn)行模式、蓄電池充電狀態(tài)等的其他車輛工況改變。在主動清除程序期間進(jìn)行的示范性致動器調(diào)節(jié)在本文中將參考圖7-8進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0068]在進(jìn)行所有的調(diào)節(jié)以能夠在506進(jìn)行CAC清除程序之后，在516方法500參考閾值T4檢查凝結(jié)物量。如果CAC中的凝結(jié)物量已經(jīng)被充分地抽取并且少于T4，則在520結(jié)束抽取循環(huán)并且所有發(fā)動機(jī)致動器和參數(shù)返回到其原來的設(shè)置(或到根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)矩請求的修改的設(shè)置)。這些參數(shù)可以包括空氣流、火花正時、VCT、節(jié)氣門位置、AFR以及交流發(fā)電機(jī)載荷。但是，如果CAC中的凝結(jié)物的量不少于閾值T4，則在518清除循環(huán)繼續(xù)從CAC抽取凝結(jié)物。
[0069]在另一個實(shí)施例中，不是根據(jù)CAC中的凝結(jié)物的量結(jié)束抽取程序，而是可以根據(jù)從開始該抽取程序以來過去的閾值時間結(jié)束該清除程序。例如，當(dāng)抽取程序開始時在506計時器可以開始并且響應(yīng)在計時器上設(shè)置的時間量已經(jīng)過去在516可以設(shè)置結(jié)束抽取循環(huán)的信號。在計時器上監(jiān)控的閾值持續(xù)時間(在本文中也叫做循環(huán)時間)可以根據(jù)發(fā)動機(jī)工況和CAC中的凝結(jié)物的量進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體說，在一個例子中，響應(yīng)CAC中的較大量的凝結(jié)物，可以允許經(jīng)過較長的閾值持續(xù)時間。
[0070]因此，在從CAC抽取凝結(jié)物期間(例如在踩加速器踏板期間的抽取或在主動清除程序期間的抽取)引進(jìn)發(fā)動機(jī)中的水分可以增加失火事件的可能性。在一個例子中，這可以通過在凝結(jié)物抽取(清除循環(huán))期間和/或在凝結(jié)物儲存期間調(diào)節(jié)火花正時來解決。正如在本文中關(guān)于圖6詳細(xì)說明的，初始的臨界爆震界限可以根據(jù)環(huán)境濕度來設(shè)置。該初始的臨界設(shè)置也可以包括從MBT的初始火花延遲量。來自CAC的凝結(jié)物的流(在儲存和抽取期間)可以相對于環(huán)境濕度改變進(jìn)氣歧管的濕度。因此，在凝結(jié)物抽取期間進(jìn)氣歧管濕度和CAC凝結(jié)物流動狀態(tài)可以用來改變這些初始的設(shè)置，以減少發(fā)動機(jī)失火事件并且保持轉(zhuǎn)矩。
[0071]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，圖6示出用于根據(jù)環(huán)境濕度和CAC中的凝結(jié)物量調(diào)節(jié)臨界爆震界限和火花正時的示范性方法600。方法600包括，在602，確定發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管濕度。在一個例子中，進(jìn)氣歧管濕度可以從發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管氧傳感器精確地確定。在另一個例子中，濕度可以在減速燃料停止事件(DFSO)期間通過下游催化劑UEGO確定。但是，當(dāng)凝結(jié)物被吸入時這種裝置可能不能足夠快速地響應(yīng)以進(jìn)行火花調(diào)節(jié)。在又一個例子中，進(jìn)氣濕度可以根據(jù)發(fā)動機(jī)工況、CAC中的凝結(jié)物儲存水平以及來自CAC的凝結(jié)物流(例如，量、流速等)(正如在前面的方法300中確定的)進(jìn)行估測。在604，進(jìn)氣歧管濕度與環(huán)境濕度進(jìn)行比較。如果在604進(jìn)氣歧管濕度大于環(huán)境濕度，在606該程序提前臨界爆震界限。具體說，爆震界限可以提前以利用增加發(fā)動機(jī)上的濕度帶來的減少爆震的效果。該程序然后在凝結(jié)物抽取期間(即，在減少CAC中的凝結(jié)物量期間)朝著MBT或改變的臨界爆震界限提前火花正時。例如，在由于踩加速器踏板的凝結(jié)物清除循環(huán)期間，當(dāng)凝結(jié)物開始抽取到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管時，該進(jìn)氣歧管濕度可以高于環(huán)境濕度。在這種情況下，火花正時可以朝著MBT或新的臨界爆震界限提前通過初始的臨界爆震設(shè)置。在凝結(jié)物清除循環(huán)期間可以調(diào)節(jié)火花提前的量以保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。例如，火花提前的量可以基于踏板位置、發(fā)動機(jī)速度和/或節(jié)氣門位置。于是經(jīng)由火花提前的轉(zhuǎn)矩減少可以作為火花從MBT火花提前多少的函數(shù)來確定。附加地或可替換地，可以利用來自曲軸加速的閉合回路反饋，從而如果燃燒速度緩慢則提前火花并且根據(jù)來自爆震傳感器的臨界反饋限制火花提前。
[0072]如果在604進(jìn)氣歧管濕度不大于環(huán)境濕度，于是在610，可以判斷進(jìn)氣歧管濕度是否小于環(huán)境濕度。如果是，在612該程序延遲該臨界爆震界限。具體說，該爆震界限可以延遲以補(bǔ)償減小的濕度對發(fā)動機(jī)爆震的影響。然后在凝結(jié)物儲存期間(也就是，在增加CAC中的凝結(jié)物量期間)該程序延遲火花正時至修正的臨界爆震界限。例如，在增加在CAC中的凝結(jié)物量(儲存)的周期期間，火花正時可以從初始的火花延遲的量延遲到最終的較大的火花延遲的量。在凝結(jié)物儲存期間可以調(diào)節(jié)火花延遲的量以保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。
[0073]在610如果進(jìn)氣歧管的濕度不低于環(huán)境濕度,于是在616可以確定進(jìn)氣歧管濕度與環(huán)境濕度基本相同。因此，在穩(wěn)定狀態(tài)的CAC的凝結(jié)物量期間，其中凝結(jié)物量既不增加也不減少而是保持基本相同，該進(jìn)氣歧管濕度與環(huán)境濕度基本相同。如果進(jìn)氣歧管濕度與環(huán)境濕度基本相同，在618該程序保持初始的臨界爆震界限。于是，在620，在穩(wěn)定狀態(tài)的CAC的凝結(jié)物量期間，火花正時保持在鄰界爆震界限。在對鄰界爆震界限和火花正時進(jìn)行全部調(diào)節(jié)之后，該程序結(jié)束。
[0074]圖7示出利用在前面在圖2-5中所示的方法的主動CAC清除程序的圖示例子。在整個時間上(沿著X軸)曲線圖700用曲線702示出發(fā)動機(jī)空氣流的例子，用曲線704示出火花正時，用曲線706示出節(jié)氣門打開，用曲線708示出可變凸輪正時(VCT)，用曲線710示出增壓空氣冷卻器凝結(jié)物量(CAC CL)，用曲線712示出踏板位置(PP)，以及用曲線714示出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。在這個例子中，響應(yīng)CAC凝結(jié)物量發(fā)動機(jī)空氣流增加，起動包括調(diào)節(jié)火花正時的清除(抽取)過程以保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。[0075]在tl之前，在PP(712)、轉(zhuǎn)矩(714)、VCT(708)、節(jié)氣門打開(706)、火花正時(704)以及發(fā)動機(jī)空氣流(702)保持比較恒定的同時CAC凝結(jié)物量(CAC CL)增加(710)。在時間tl，正如通過增加踏板位置(712)所指示的，響應(yīng)踩加速器踏板車輛加速。結(jié)果，為了滿足增加轉(zhuǎn)矩要求，節(jié)氣門打開增加(706)，增加發(fā)動機(jī)空氣流(702)和轉(zhuǎn)矩(714)。在時間t2，發(fā)動機(jī)空氣流(702)增加到高于閾值T2，該閾值T2對應(yīng)于CAC排出空氣流水平(也就是，高于它的CAC凝結(jié)物可以被排出到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口中的空氣流水平)。因此在t2，當(dāng)發(fā)動機(jī)空氣流減少低于T2時，CAC凝結(jié)物量(710)以速率Rl開始減少直到時間t3。。在踩加速器踏板期間(以716示出)凝結(jié)物排出的第一個例子不引起發(fā)動機(jī)失火，因為凝結(jié)物的量比較少(在閾值量Tl以下)。因此閾值量Tl可以對應(yīng)于觸發(fā)主動清除循環(huán)的凝結(jié)物的量。應(yīng)當(dāng)明白，在可選的實(shí)施例中，凝結(jié)物量減少的速率(Rl)可以是用于失火控制的因素。但是，如果凝結(jié)物的總量足夠小，減少的速率可以不是失火控制的因素。因此，為了控制吸入速度，通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門空氣流的變化速度可以減慢。但是，這可以導(dǎo)致車輛駕駛員經(jīng)受實(shí)際的和感覺的性能/加速的不同。應(yīng)當(dāng)明白如果車輛是混合式應(yīng)用，電機(jī)轉(zhuǎn)矩可以用來形成或提供總的駕駛員要求的轉(zhuǎn)矩，同時保持發(fā)動機(jī)的空氣流或凝結(jié)物的變化速率。在這種情況下混合動力的電動機(jī)將輸出轉(zhuǎn)矩代替吸收轉(zhuǎn)矩(例如可以用來主動清除以增加發(fā)動機(jī)空氣流)。
[0076]在時間t3之后，在例子700中當(dāng)時間前進(jìn)時，CAC凝結(jié)物量開始增加直到時間t4，當(dāng)它達(dá)到閾值水平Tl (710)時。在這一點(diǎn)，發(fā)動機(jī)空氣流在下閾值T5和上閾值T2之間，因此I空氣流-T2 I < T3 (702)。在這個例子中，T3是凝結(jié)物排出量T2和空氣流閾值T5之間的差。由于發(fā)動機(jī)空氣流在設(shè)置的閾值范圍內(nèi)(即小于上閾值T2但是高于下閾值T5)，并且CAC中的凝結(jié)物量高于閾值Tl，因此主動CAC清除程序被起動。因此在t4 (706)節(jié)氣門打開增加，增加發(fā)動機(jī)空氣流到高于閾值T2 (702)。在同時，控制器增加火花延遲較大的量ASl (704)，以便在整個清除過程期間(714)保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩要求。CAC中的凝結(jié)物量以速率R2 (710)開始緩慢地下降。在這個利用主動程序(在718示出)的第二凝結(jié)物抽取期間，抽取速率R2小于抽取速率Rl (在前面716的抽取操作期間)，因為發(fā)動機(jī)空氣流在較低水平(在718上的L2和在716上的LI)。發(fā)動機(jī)空氣流(702)、火花正時(704)和轉(zhuǎn)矩(714)保持穩(wěn)定直到時間t5，當(dāng)CAC中的凝結(jié)物量減少到閾值量T4 (710)時。結(jié)束該清除過程并且將所有的參數(shù)返回到其在先的或當(dāng)前的請求的設(shè)置。
[0077]關(guān)于圖7，在t4起動的CAC清除過程(在718示出)根據(jù)工況可以用許多不同的方式進(jìn)行。在一個所示的例子中，轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償通過僅僅調(diào)節(jié)單個發(fā)動機(jī)運(yùn)行參數(shù)來實(shí)現(xiàn)，具體說，僅僅通過增加火花延遲(704)來實(shí)現(xiàn)。通過延遲火花正時，盡管增加空氣流但是轉(zhuǎn)矩保持恒定。因此，車輛駕駛員意識不到車輛性能的任何變化并且操作性能不受影響。但是，在另一個例子中，轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償可以通過調(diào)節(jié)不同的發(fā)動機(jī)致動器的組合來進(jìn)行，正如在前面關(guān)于圖5所討論的(在506)。這些致動器可以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)控制，例如交流發(fā)電機(jī)載荷、火花正時、VCT和AFR。具體說，在清除程序期間可以同時調(diào)節(jié)若干個這些參數(shù)以保持轉(zhuǎn)矩要求。這種抽取程序的例子在圖8中示出。
[0078]圖8示出在圖2-5所示的該方法另一個圖示例子800。在整個時間上，曲線圖800再一次以802示出發(fā)動機(jī)空氣流的例子，用曲線804示出火花正時，用曲線806示出節(jié)氣門打開，用曲線808示出可變凸輪正時(VCT)，用曲線810示出增壓空氣冷卻器凝結(jié)物量(CACCL)，用曲線812示出踏板位置(PP)，以及用曲線814示出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。響應(yīng)CAC凝結(jié)物量發(fā)動機(jī)空氣流增加，起動包括調(diào)節(jié)火花正時和VCT的清除過程以保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。
[0079]曲線圖800以與曲線圖700相同的方式進(jìn)行，直到t4。在t4，CAC中的凝結(jié)物量達(dá)到閾值Tl (810)并且空氣流水平在T5和T2之間(802)。結(jié)果，CAC清除過程被起動。在t4節(jié)氣門打開增加(806 )，增加發(fā)動機(jī)空氣流高于T2 (802 )。在同時，控制器調(diào)節(jié)參數(shù)的組合以在整個清除過程中保持轉(zhuǎn)矩。
[0080]與僅僅調(diào)節(jié)火花正時的例子700不一樣，在例子800中控制器調(diào)節(jié)火花正時和VCT。在t4，火花正時延遲較小的量A S2(804)(其小于在例子700中施加的火花延遲A SI)。在這里，由于在例子800中VCT也延遲(見曲線808)，火花正時可以延遲到較小的程度。也就是說，通過利用伴隨的VCT調(diào)節(jié)，在抽取程序期間施加的火花延遲的量可以減小。在其他的例子中，除了這些參數(shù)之外或與這些參數(shù)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)交流發(fā)電機(jī)載荷和/或AFR的增力口。在t5，抽取過程結(jié)束并且所有的參數(shù)返回到其在先的或當(dāng)前請求的設(shè)置。
[0081]圖9示出用于根據(jù)環(huán)境濕度和CAC中的凝結(jié)物量調(diào)節(jié)臨界爆震界限和火花正時的方法600的圖示的例子。示例曲線圖900用曲線904示出對臨界爆震界限的調(diào)節(jié)，用曲線902示出火花正時，用曲線906示出發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管濕度的變化，以及用曲線910示出CAC凝結(jié)物量。
[0082]在tl之前，凝結(jié)物可以儲存在CAC。由于連續(xù)地將水分從進(jìn)氣中抽取到增壓空氣冷卻器中，進(jìn)氣歧管濕度(906)低于環(huán)境濕度(908)。在這個時間期間，CAC以第一狀態(tài)工作，其中凝結(jié)物量增加(910)，表示凝結(jié)物儲存在CAC中。響應(yīng)進(jìn)氣歧管濕度低于環(huán)境濕度，該臨界爆震界限可以延遲(904)以補(bǔ)償可以由低進(jìn)氣歧管濕度產(chǎn)生的增加的爆震效果。此夕卜，在這個第一狀態(tài)期間，火花正時從MBT延遲到改變的臨界爆震界限。
[0083]在時間tl，儲存在CAC的凝結(jié)物的量可以增加高于閾值。響應(yīng)踩加速器踏板可以進(jìn)行CAC抽取。由于連續(xù)地從增壓空氣冷卻器除去水分到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣中，進(jìn)氣歧管濕度(906)增加高于環(huán)境濕度(908)。進(jìn)氣歧管濕度保持高于環(huán)境濕度直到時間t2。在這段時間期間，CAC以第二狀態(tài)工作，其中由于抽取(CAC清除)循環(huán)凝結(jié)物量減少(910)。響應(yīng)進(jìn)氣歧管濕度高于環(huán)境濕度，臨界爆震界限可以提前(904)以利用可以由較高的進(jìn)氣歧管濕度引起的爆震減少效果。此外，響應(yīng)凝結(jié)物抽取，控制器將火花正時提前到MBT。
[0084]在時間t2之后，進(jìn)氣歧管濕度(906)可以基本上處于環(huán)境濕度(908)或大致處在環(huán)境濕度。因此，臨界爆震界限返回到MBT(904)。在這里，在時間t2之后CAC可以以第三狀態(tài)工作，其中凝結(jié)物量處在穩(wěn)定狀態(tài)(910)。在第三狀態(tài)期間，控制器將火花正時保持在MBT (902)。
[0085]以這種方式，在CAC儲存凝結(jié)物期間可以延遲臨界爆震界限和火花正時，而在從CAC釋放凝結(jié)物期間可以提前臨界爆震界限和火花正時。通過響應(yīng)來自CAC的水分吸入調(diào)節(jié)臨界爆震界限和火花正時，能夠減少由于水分吸入引起的發(fā)動機(jī)失火事件和轉(zhuǎn)矩?fù)p失。
[0086]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖10和11，兩個圖示實(shí)例示出用于對于兩種不同的駕駛條件響應(yīng)從增壓空氣冷卻器抽取凝結(jié)物調(diào)節(jié)火花正時。在圖10中，在主動清除循環(huán)期間從CAC抽取凝結(jié)物。在踏板位置被保持低于閾值(即，不是踩加速器踏板狀態(tài))時，這種清除循環(huán)響應(yīng)CAC中的凝結(jié)物量而被起動。曲線圖1000用曲線1002示出踏板位置(PP)，用曲線1004示出到進(jìn)氣歧管的空氣流，用曲線1006示出凝結(jié)物抽取，并且用曲線1008示出火花正時(火花)。
[0087]在tl之前，無凝結(jié)物抽取可以進(jìn)行，例如，在CAC的凝結(jié)物量少于閾值量。在時間tl，響應(yīng)凝結(jié)物量增加高于閾值，啟動凝結(jié)物抽取程序。具體說，啟動主動抽取程序。因此，為了抽取凝結(jié)物，到空氣進(jìn)氣歧管的空氣流增加(例如高于排出的空氣流水平)，如曲線1004所示。在這里，響應(yīng)CAC中的凝結(jié)物量空氣流增加。也就是，即便踏板位置保持低于閾值(1002)并且沒有收到來自車輛駕駛員的增加轉(zhuǎn)矩的要求，空氣流也增加。空氣流的增加能夠?qū)崿F(xiàn)從CAC抽取凝結(jié)物(1006 )。由于凝結(jié)物抽取根據(jù)凝結(jié)物量和空氣流閾值由控制方法(方法400)起動，因此每個發(fā)動機(jī)循環(huán)抽取較低的凝結(jié)物量，而且抽取進(jìn)行較長的持續(xù)時間。響應(yīng)以較低的抽取速率(也就是，每個循環(huán)較低的抽取量)的延長的凝結(jié)物抽取，火花正時從MBT延遲(1008)。在這里，火花延遲用來保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩恒定不變。在時間t2，由于返回的凝結(jié)物量低于閾值因此完成凝結(jié)物清除循環(huán)。因此，在t2，空氣流減少并且返回到原來的設(shè)置(1004)，結(jié)束凝結(jié)物抽取(1006)?；鸹ㄕ龝r也返回到MBT (1008)。
[0088]關(guān)于圖11，通過增加踏板位置示出在踩加速器踏板期間從CAC抽取凝結(jié)物。響應(yīng)由踩加速器踏板引起的到進(jìn)氣歧管的空氣流的增加從CAC抽取凝結(jié)物。曲線圖1100用曲線1102示出踏板位置，用曲線1104示出到進(jìn)氣歧管的空氣流(空氣流)，用曲線1106示出凝結(jié)物抽取，并且用曲線1108示出火花正時(火花)。
[0089]在tl之前，無凝結(jié)物抽取可以進(jìn)行，例如，CAC的凝結(jié)物量少于閾值量。在時間tl，響應(yīng)表示踩加速器踏板(1102)的踏板位置超過閾值，到進(jìn)氣歧管的空氣流增加高于排出的空氣流水平(1104)。于是增加的空氣流從CAC抽取凝結(jié)物(1106)。由于凝結(jié)物抽取通過踩加速器踏板起動，在較短的時間內(nèi)每個循環(huán)抽取較高的凝結(jié)物量。響應(yīng)以較高抽取速率的加快的凝結(jié)物抽取(即，每個循環(huán)較高的抽取量)，火花正時被朝著MBT提前(1008)。在這里，火花提前被用來減少失火的可能性和增加發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。在時間t2，踏板位置減小(1102)，結(jié)束踩加速器踏板?？諝饬鞣祷氐皆瓉淼妮^低的水平，減少凝結(jié)物抽取(1106)。火花正時也可以返回到其在先的火花延遲量(1108)。
[0090]以這種方式，根據(jù)每個循環(huán)抽取的凝結(jié)物的量調(diào)節(jié)火花正時的同時，可以將凝結(jié)物從CAC抽取到進(jìn)氣歧管中。每個循環(huán)抽取的凝結(jié)物的量可以基于環(huán)境條件和發(fā)動機(jī)工況，包括環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、進(jìn)入空氣EGR含量、質(zhì)量空氣流量以及CAC出口溫度。每個循環(huán)抽取的凝結(jié)物的量還可以基于踏板位置。例如，當(dāng)踏板位置超過閾值位置時(例如,在踩加速器踏板期間)并且空氣質(zhì)量流率增加時，每個循環(huán)抽取的凝結(jié)物的量可以增加?；鸹ㄕ龝r可以根據(jù)抽取的性質(zhì)提前或延遲，例如，根據(jù)抽取是在踩加速器踏板期間還是在主動清除期間。在踩加速器踏板的例子中，當(dāng)每個循環(huán)抽取的凝結(jié)物的量較高(例如，高于閾值)時，火花正時可以提前。火花提前的量可以基于踏板位置(例如，踩加速器踏板的程度)，和駕駛員轉(zhuǎn)矩要求。作為另一個例子，根據(jù)估測的凝結(jié)物吸入速率或測量的凝結(jié)物吸入速率(例如，如根據(jù)進(jìn)氣氧傳感器估測的)，火花提前的量可以從基本值變化。在這里，來自進(jìn)氣氧傳感器的反饋可以提供對進(jìn)氣中的水分量的估測。在另一個例子中，例如在主動CAC清除期間，在每個循環(huán)抽取的凝結(jié)物的量較低(例如，低于閾值)的情況下，在空氣流增加時火花正時可以延遲以保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩恒定不變。
[0091]正如在上面所描述的，通過增加到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管的空氣流可以從CAC抽取凝結(jié)物。響應(yīng)駕駛員起動的踩加速器踏板或周期性的主動凝結(jié)物清除循環(huán)，空氣流可以增加至凝結(jié)物排出水平。在凝結(jié)物抽取期間，可以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)致動器以保持轉(zhuǎn)矩要求。發(fā)動機(jī)致動器調(diào)節(jié)可以包括調(diào)節(jié)火花正時、VCT、交流發(fā)電機(jī)載荷、以及AFR比。通過調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)致動器以保持轉(zhuǎn)矩要求，增加空氣流來抽取CAC可以不被車輛駕駛員注意?；鸹ㄕ龝r調(diào)節(jié)也可以基于CAC中的凝結(jié)物的量、進(jìn)氣歧管濕度、環(huán)境濕度和來自CAC的凝結(jié)物的流量。具體說，在踩加速器踏板期間當(dāng)CAC被抽取時可以增加火花提前，以補(bǔ)償可以減慢燃燒速度的較高的濕度并減少爆震的危險。通過增加火花提前，可以增強(qiáng)燃燒穩(wěn)定性并且減少失火危險。CAC中的凝結(jié)物的量的計算也可以用來確定什么時候需要清除循環(huán)。如果滿足所有的發(fā)動機(jī)工況和發(fā)動機(jī)空氣流閾值，則可以啟動清除循環(huán)。以這種方式，進(jìn)行周期性的凝結(jié)物清除循環(huán)可以有助于防止大量的凝結(jié)物同時吸入和發(fā)動機(jī)失火。在凝結(jié)物儲存和抽取期間，通過利用各種方法調(diào)節(jié)火花正時，可以減少發(fā)動機(jī)失火。
[0092]正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會明白的，本文描述的程序可以表示利用各種發(fā)動機(jī)致動器控制的任何數(shù)目的CAC清除過程的其中一個或更多。因此，所示的各種步驟或功能可以以所示的順序進(jìn)行，同時進(jìn)行，或在一些情況下可以省略。同樣，為了實(shí)現(xiàn)這里所述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，控制的次序不是必需要求的，而是為了容易示出和描述而提供。雖然沒有明確示出，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會認(rèn)識到一個或更多所示的步驟或功能根據(jù)所用的特定策略可以重復(fù)地進(jìn)行。
[0093]本發(fā)明的主題包括本文所公開的各種系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)、以及其他特征、功能、動作、和/或性質(zhì)以及其任何和所有等同物的所有新穎且非顯而易見的組合和子組合。
【權(quán)利要求】
1.一種用于增壓發(fā)動機(jī)的方法，包括: 將火花正時從基于環(huán)境濕度的初始設(shè)置調(diào)節(jié)到最終設(shè)置，所述調(diào)節(jié)基于增壓空氣冷卻器處的凝結(jié)物水平的變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基于環(huán)境濕度的初始設(shè)置包括基于環(huán)境濕度的初始臨界設(shè)置，所述初始臨界設(shè)置包括從MBT的初始火花延遲量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中調(diào)節(jié)到最終設(shè)置包括以從MBT的最終火花延遲量從所述初始臨界設(shè)置調(diào)節(jié)到最終設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)包括在降低所述增壓空氣冷卻器處的凝結(jié)物水平期間朝著MBT提前超過所述初始臨界設(shè)置，并且在提高所述增壓空氣冷卻器處的凝結(jié)物水平期間從所述初始火花延遲量延遲到最終的較大的火花延遲量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中降低凝結(jié)物水平包括增壓空氣冷卻器凝結(jié)物抽取狀況，在該狀況中凝結(jié)物從所述增壓空氣冷卻器抽取到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中提高凝結(jié)物水平包括增壓空氣冷卻器凝結(jié)物儲存狀況，在該狀況中凝結(jié)物儲存在所述增壓空氣冷卻器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在所述提前期間，調(diào)節(jié)火花提前的量以在降低凝結(jié)物水平期間保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在所述延遲期間，調(diào)節(jié)最終火花延遲量以在提高凝結(jié)物水平期間保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述在增壓空氣冷卻器處的凝結(jié)物水平的變化至少部分地從發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管氧傳感器推知。
10.一種用于增壓發(fā)動機(jī)的方法，包括: 在第一狀況期間，當(dāng)進(jìn)氣歧管濕度高于環(huán)境濕度時，提前火花正時到MBT ； 在第二狀況期間，當(dāng)進(jìn)氣歧管濕度低于環(huán)境濕度時，從MBT延遲火花正時； 在第三狀況期間，當(dāng)進(jìn)氣歧管濕度處于環(huán)境濕度時，將火花正時保持在BMT。
【文檔編號】F02P5/14GK103775195SQ201310491858
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月19日
【發(fā)明者】C·P·格盧格拉, G·蘇尼拉 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司