專利名稱：用于檢測(cè)并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的質(zhì)量空氣流量傳感器的故障的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)并且更具體地涉及一種用于檢測(cè)并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器的故障的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
這里提供的背景技術(shù)描述用于總體上介紹本發(fā)明的背景。當(dāng)前所署名發(fā)明人的在本背景技術(shù)部分中所描述的程度上的工作，以及本描述中在申請(qǐng)時(shí)不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的各方面，既非明示也非默示地被承認(rèn)為與本發(fā)明相抵觸的現(xiàn)有技術(shù)。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)通過可以由節(jié)氣門調(diào)節(jié)的進(jìn)氣系統(tǒng)將空氣吸入到進(jìn)氣歧管中。進(jìn)氣系 統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣管道。例如，并行進(jìn)氣構(gòu)造可以包括兩個(gè)進(jìn)氣管道，它們?cè)诒贿B接到進(jìn)氣歧管并且由節(jié)氣門調(diào)節(jié)的單個(gè)管道處會(huì)聚在一起。此外，一個(gè)或多個(gè)渦輪增壓器可以給吸入到進(jìn)氣歧管中的空氣加壓。雙渦輪增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有可變的構(gòu)造，諸如并行的、連續(xù)的或分段的。進(jìn)氣歧管中的加壓空氣被分配到多個(gè)氣缸并且與燃料結(jié)合以形成空氣/燃料(A/F)混合物。A/F混合物被壓縮并且在氣缸內(nèi)燃燒以驅(qū)動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)地旋轉(zhuǎn)曲軸的活塞并且產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。將燃燒產(chǎn)生的廢氣從氣缸排到排氣歧管中。廢氣的壓力和/或流動(dòng)可以給一個(gè)或多個(gè)渦輪增壓器提供動(dòng)力。在被釋放到大氣中之前也可以用廢氣處理系統(tǒng)處理廢氣。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)包括第一、第二、第三和第四模塊。第一模塊基于節(jié)氣門的橫截面面積和橫過節(jié)氣門的壓力比估算進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)中的總質(zhì)量空氣流量(MAF)0第二模塊基于所估算的總MAF和系數(shù)估算分別通過第一和第二進(jìn)氣通道的第一和第二 MAF。第三模塊分別計(jì)算所估算的第一和第二 MAF與由第一和第二 MAF傳感器測(cè)量的第一和第二 MAF之間的第一和第二差值。第四模塊分別基于第一和第二差值以及第一和第二閾值檢測(cè)第一和第二 MAF傳感器的故障?！N用于并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)的方法包括基于節(jié)氣門的橫截面面積和橫過節(jié)氣門的壓力比估算進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)中的總質(zhì)量空氣流量(MAF)，基于所估算的總MAF和系數(shù)估算分別通過第一和第二進(jìn)氣通道的第一和第二 MAF，分別計(jì)算所估算的第一和第二 MAF與由第一和第二 MAF傳感器測(cè)量的第一和第二 MAF之間的第一和第二差值,和基于所述第一和第二差值以及第一和第二閾值分別檢測(cè)所述第一和第二 MAF傳感器的故障。本發(fā)明還提供如下方案
I.一種用于并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括
第一模塊，其基于節(jié)氣門的橫截面面積和橫過所述節(jié)氣門的壓力比估算進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)中的總質(zhì)量空氣流量(MAF)；
第二模塊，其基于所估算的總MAF和系數(shù)分別估算通過第一進(jìn)氣通道和第二進(jìn)氣通道的第一 MAF和第二 MAF ；
第三模塊，其分別計(jì)算所估算的第一 MAF和第二 MAF與由第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器測(cè)量的第一 MAF和第二 MAF之間的第一差值和第二差值；和
第四模塊，其分別基于所述第一差值和第二差值以及第一閾值和第二閾值檢測(cè)所述第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器的故障。2.如方案I所述的系統(tǒng)，其中所述系數(shù)取決于分別通過所述第一進(jìn)氣通道和第二進(jìn)氣通道的第一流動(dòng)速率和第二流動(dòng)速率。3.如方案2所述的系統(tǒng)，其中所述系數(shù)等于所述第一流動(dòng)速率和所述第二流動(dòng)速率的總和除所述第一流動(dòng)速率。 4.如方案I所述的系統(tǒng)，其中所述第二模塊基于所估算的總MAF和所述系數(shù)的乘積估算所述第一 MAF。5.如方案I所述的系統(tǒng)，其中所述第二模塊基于所估算的總MAF和一差值的乘積估算所述第二 MAF，其中所述差值是在一和所述系數(shù)之間的差值。6.如方案I所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)對(duì)應(yīng)的差值大于對(duì)應(yīng)的閾值時(shí)所述第四模塊檢測(cè)到第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器中的其中一個(gè)的故障。7.如方案I所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)?shù)谝徊钪荡笥诘谝婚撝挡⑶业诙钪荡笥诘诙撝禃r(shí)所述第四模塊檢測(cè)到第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器兩者的故障。8.如方案I所述的系統(tǒng)，其中所述第四模塊丟棄所述第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器中的故障的一個(gè)的測(cè)量值并且基于相應(yīng)的渦輪增壓器的渦輪速度、節(jié)氣門的位置、和廢氣氧濃度中的至少一個(gè)產(chǎn)生估算的MAF。9.如方案I所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)檢測(cè)到第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器中的其中一個(gè)的故障時(shí)，所述第四模塊產(chǎn)生故障信號(hào)，其中所述故障信號(hào)設(shè)置診斷標(biāo)記和通知車輛的駕駛員中的至少一種。10.如方案I所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)還包括在并行雙渦輪增壓器構(gòu)造中實(shí)施的兩個(gè)渦輪增壓器，其中每個(gè)進(jìn)氣通道都包括進(jìn)氣管道，并且其中所述渦輪增壓器給分別通過所述進(jìn)氣管道吸入的空氣加壓。11. 一種用于并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，所述方法包括
基于節(jié)氣門的橫截面面積和橫過所述節(jié)氣門的壓力比估算進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)中的總質(zhì)量空氣流量(MAF)；
基于所估算的總MAF和系數(shù)估算分別通過第一進(jìn)氣通道和第二進(jìn)氣通道的第一 MAF和第二 MAF ；
分別計(jì)算所估算的第一 MAF和第二 MAF與由第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器測(cè)量的第一 MAF和第二 MAF之間的第一差值和第二差值；和
分別基于所述第一差值和第二差值以及第一閾值和第二閾值檢測(cè)所述第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器的故障。12.如方案11所述的方法，其中所述系數(shù)取決于分別通過所述第一進(jìn)氣通道和第
二進(jìn)氣通道的第一流動(dòng)速率和第二流動(dòng)速率。13.如方案12所述的方法，其中所述系數(shù)等于所述第一流動(dòng)速率和所述第二流動(dòng)速率的總和除所述第一流動(dòng)速率。
14.如方案11所述的方法，還包括基于所估算的總MAF和所述系數(shù)的積估算所述第一 MAF。15.如方案11所述的方法，還包括基于所估算的總MAF和一差值的乘積估算所述第二 MAF，其中所述差值是在一和所述系數(shù)之間的差值。16.如方案11所述的方法，還包括當(dāng)對(duì)應(yīng)的差值大于對(duì)應(yīng)的閾值時(shí)檢測(cè)到所述第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器中的其中一個(gè)的故障。17.如方案11所述的方法，還包括當(dāng)?shù)谝徊钪荡笥诘谝婚撝挡⑶业诙钪荡笥诘诙撝禃r(shí)檢測(cè)到所述第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器兩者的故障。18.如方案11所述的方法，還包括丟棄所述第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器中的故障的一個(gè)的測(cè)量值并且基于相應(yīng)的渦輪增壓機(jī)渦輪速度、節(jié)氣門的位置和廢氣氧濃度中的至少一個(gè)產(chǎn)生估算的MAF。 19.如方案11所述的方法，還包括當(dāng)檢測(cè)到所述第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器中的其中一個(gè)的故障時(shí)產(chǎn)生故障信號(hào)，其中所述故障信號(hào)設(shè)置診斷標(biāo)記和通知車輛的駕駛員中的至少一個(gè)。20.如方案11所述的方法，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)還包括在并行雙渦輪增壓器構(gòu)造中所述的兩個(gè)渦輪增壓器，其中每個(gè)進(jìn)氣通道都包括進(jìn)氣管道，并且其中所述渦輪增壓器給分別通過所述進(jìn)氣管道吸入的空氣加壓。通過下面所提供的詳細(xì)描述，本發(fā)明的應(yīng)用的進(jìn)一步的領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)當(dāng)理解，詳細(xì)描述和特定實(shí)施例旨在僅僅是為了示例性的目的并且不旨在限定本發(fā)明的范圍。


通過詳細(xì)描述和附圖，將更全面地理解本發(fā)明，其中
圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)執(zhí)行方式的示例性的并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的功能方塊 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)執(zhí)行方式的示例性的控制模塊的功能方塊圖；和圖3是流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)執(zhí)行方式的、用于檢測(cè)并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器的故障的示例性的方法。
具體實(shí)施例方式下面的描述本質(zhì)上僅是示范性的并且絕不是要限制本發(fā)明、應(yīng)用或使用。清楚起見，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)相似的元件。如這里所使用的，短語(yǔ)A、B和C中的至少一個(gè)應(yīng)當(dāng)被解釋為使用非排他邏輯或的邏輯(A或B或C)。應(yīng)當(dāng)理解在不改變本發(fā)明的原則時(shí)，可以以不同順序執(zhí)行方法內(nèi)的步驟。如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)模塊可以指、包括、或是下面的一部分專用集成電路(ASIC);電子電路；組合邏輯電路；場(chǎng)可編程門陣列(FPGA);執(zhí)行代碼的處理器(共享的、專用的、或成組的)；提供所描述功能的其它適合部件；或上述的一些或全部的組合，例如以芯片上系統(tǒng)的形式。術(shù)語(yǔ)模塊可以包括存儲(chǔ)由處理器執(zhí)行的代碼的存儲(chǔ)器(共享的、專用的、或成組的)。并行如上面所使用的，術(shù)語(yǔ)代碼可以包括軟件、固件和/或微代碼，并可以指程序、例程、函數(shù)、類和/或?qū)ο?。如上面所使用的，術(shù)語(yǔ)共享意味著來(lái)自多個(gè)模塊的一些或全部代碼可以使用單個(gè)(共享的)處理器來(lái)執(zhí)行。另外，來(lái)自多個(gè)模塊的一些或全部代碼可以由單個(gè)(共享的)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)。如上面所使用的，術(shù)語(yǔ)成組意味著來(lái)自單個(gè)模塊的一些或全部代碼可以使用一組處理器或者一組執(zhí)行引擎來(lái)執(zhí)行。例如，處理器的多個(gè)核和/或多個(gè)線程可以被認(rèn)為是執(zhí)行引擎。在各種執(zhí)行方式中，多個(gè)執(zhí)行引擎可橫過處理器、橫過多個(gè)處理器以及橫過多個(gè)位置中的多個(gè)處理器，諸如并行處理裝置中的多個(gè)服務(wù)器來(lái)分組。另外，來(lái)自單個(gè)模塊的一些或全部代碼可以使用一組存儲(chǔ)器存儲(chǔ)。這里描述的裝置和方法可以由通過一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序來(lái)執(zhí)行。計(jì)算機(jī)程序包括存儲(chǔ)在非瞬時(shí)的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行指令。計(jì)算機(jī)程序還可以包括存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。非瞬時(shí)的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性示例是非易失性存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)器和光存儲(chǔ)器。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣管道。此外，內(nèi)燃機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)給吸入到進(jìn)氣歧管中的空氣加壓的渦輪增壓器。例如，具有兩個(gè)并行渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)(即，并行雙渦輪增壓器發(fā)動(dòng)機(jī))具有用于各渦輪增壓器的單獨(dú)的進(jìn)氣通道。并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng) 機(jī)可以包括用于各進(jìn)氣管道的質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器。例如，并行雙渦輪增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括各渦輪增壓器上游的MAF傳感器。MAF傳感器可以測(cè)量通過各進(jìn)氣管道的MAF，其可由發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)使用以控制發(fā)動(dòng)機(jī)。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可以加和所測(cè)量的MAF以獲得用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的總MAF。傳統(tǒng)的診斷系統(tǒng)通過基于其它操作參數(shù)估算MAF并比較所估算的MAF和來(lái)自MAF傳感器的測(cè)量的MAF來(lái)診斷MAF傳感器。在并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，然而，估算MAF產(chǎn)生對(duì)進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)中的總MAF的估算而不是估算通過各進(jìn)氣管道的MAF。因此，當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，傳統(tǒng)的診斷系統(tǒng)不能確定哪個(gè)MAF傳感器故障。不正確和/或不準(zhǔn)確的MAF傳感器故障檢測(cè)可能增加成本和/或降低性能。因此，提出用于檢測(cè)并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的MAF傳感器的故障的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法可以首先基于橫過節(jié)氣門的壓力比和節(jié)氣門的橫截面面積估算進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)中的總MAF。該系統(tǒng)和方法然后可以確定將所估算的總MAF劃分到單獨(dú)的部件中的系數(shù)。該系數(shù)可以基于分別通過進(jìn)氣管道的流動(dòng)速率預(yù)先確定。該系統(tǒng)和方法可基于所估算的總MAF和系數(shù)確定通過進(jìn)氣管道的估算的MAF。該系統(tǒng)和方法然后可以基于MAF傳感器的測(cè)量值和對(duì)應(yīng)的估算的MAF之間的差值計(jì)算MAF殘差。該系統(tǒng)和方法然后可以基于MAF殘差和一個(gè)或多個(gè)閾值檢測(cè)MAF傳感器的故障。當(dāng)MAF傳感器的MAF殘差大于對(duì)應(yīng)的閾值時(shí)，該系統(tǒng)和方法可以丟棄來(lái)自故障的MAF傳感器的測(cè)量值并且基于其它的操作參數(shù)估算MAF。例如，該系統(tǒng)和方法可以基于操作參數(shù)諸如但不限于渦輪增壓器的渦輪速度、節(jié)氣門位置、廢氣的氧濃度等估算故障MAF傳感器的MAF。此外，該系統(tǒng)和方法產(chǎn)生故障信號(hào)以通知駕駛員和/或設(shè)置維修標(biāo)記。此外，系統(tǒng)和方法可以從系統(tǒng)級(jí)的視角而不是傳感器級(jí)的視角檢測(cè)MAF傳感器的故障，如在普通受讓的美國(guó)專利6，701,282中所描述的那樣，其整體以引用的方式被結(jié)合到這里。更具體地，由于各系統(tǒng)傳感器的相互依賴性，當(dāng)給定的傳感器故障時(shí)，MAF傳感器的系統(tǒng)級(jí)檢測(cè)可以防止其它診斷系統(tǒng)的錯(cuò)誤的故障檢測(cè)。換句話說(shuō)，由普通擁有的美國(guó)專利6，701，282所描述的系統(tǒng)級(jí)方法可以被擴(kuò)展到根據(jù)本發(fā)明的并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)在參考圖1，示例性的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10包括發(fā)動(dòng)機(jī)12。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)12可以是火花點(diǎn)火(SI)發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)、均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)火(HCCI)發(fā)動(dòng)機(jī)，或其它合適類型的發(fā)動(dòng)機(jī)。在一些執(zhí)行方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10可以是混合系統(tǒng)并且因此可以進(jìn)一步包括額外的部件，諸如電動(dòng)馬達(dá)和電池系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)12通過進(jìn)氣系統(tǒng)16將空氣吸到進(jìn)氣歧管14中。進(jìn)氣系統(tǒng)16包括兩個(gè)并行進(jìn)氣通道。更具體地，進(jìn)氣系統(tǒng)16包括進(jìn)氣管道18和20、空氣過濾器22和24、以及渦輪增壓器26和28。盡管示出了并行雙渦輪增壓器構(gòu)造，但本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可以在其它并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行。空氣過濾器22和24去除掉空氣的微粒。渦輪增壓器26和28給流過并行進(jìn)氣通道的空氣加壓。并行進(jìn)氣通道會(huì)聚到另一管道30。通過節(jié)氣門32可以調(diào)節(jié)流過管道30并且流到進(jìn)氣歧管14中的氣流。例如，可以經(jīng)由電子節(jié)氣門控制器(ETC)電動(dòng)控制節(jié)氣門32。MAF傳感器34和36分別測(cè)量通過并行進(jìn)氣通道的MAF。更具體地，MAF傳感器34和36分別測(cè)量通過進(jìn)氣管道18和20的MAF。節(jié)氣門入口壓力(TIP)傳感器38測(cè)量節(jié)氣門32上游的空氣壓力。節(jié)氣門位置傳感器(TPS)40測(cè)量節(jié)氣門32的位置。歧管絕對(duì)壓力 (MAP)傳感器42測(cè)量進(jìn)氣歧管14內(nèi)側(cè)(也就是，節(jié)氣門32下游)的空氣壓力。進(jìn)氣歧管14中的空氣被分配到多個(gè)氣缸44。盡管示出了六個(gè)氣缸，但發(fā)動(dòng)機(jī)12可以包括其它數(shù)量的氣缸?？諝馀c來(lái)自多個(gè)燃料注射器46的燃料結(jié)合以形成空氣/燃料(A/F)混合物。例如，燃料注射器46可以經(jīng)由氣缸44的進(jìn)氣端口(未示出)將燃料注射到氣缸44中或者直接將燃料注射到氣缸44中。氣缸44內(nèi)的A/F混合物被活塞(未示出)壓縮并被燃燒。取決于發(fā)動(dòng)機(jī)12的類型，火花塞48可以點(diǎn)燃?jí)嚎s的A/F混合物。可替換地，然而，A/F混合物可以被壓縮直到自動(dòng)點(diǎn)火發(fā)生。A/F混合物的燃燒驅(qū)動(dòng)活塞(未示出)，該活塞可轉(zhuǎn)動(dòng)地旋轉(zhuǎn)曲軸50并且產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩可以經(jīng)由變速器52被傳遞到車輛的傳動(dòng)系統(tǒng)54。例如，變速器52可以經(jīng)由液壓聯(lián)軸器(未示出)諸如變矩器連接到曲軸50。額外的傳感器(未示出)可以測(cè)量曲軸50的轉(zhuǎn)動(dòng)速度(“發(fā)動(dòng)機(jī)速度”)和/或變速器52的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度(“車輛速度”)。燃燒產(chǎn)生的廢氣被從氣缸44排到排氣歧管56中。排氣歧管56中的廢氣的壓力和/或流動(dòng)可以用來(lái)給渦輪增壓器26和28提供動(dòng)力。更具體地，額外的管道(未示出)可以將排氣歧管56連接到渦輪增壓器26和28的渦輪(未示出)。在被釋放到大氣中之前，排氣歧管56中的廢氣也可以被廢氣處理系統(tǒng)(ETS)58處理。僅僅作為例子，ETS58可以包括氧化催化劑(0C)、氧化氮(NOx)吸收器/吸附器、選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)、顆粒物質(zhì)(PM)過濾器、和/或三元催化轉(zhuǎn)換器中的至少一種。控制模塊60控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10的操作?？刂颇K60可以接收來(lái)自渦輪增壓器26和28、節(jié)氣門32、MAF傳感器34和36、TIP傳感器38、TPS40、MAP傳感器42、燃料注射器46、火花塞48、變速器52、傳動(dòng)系統(tǒng)54和/或ETS58的信號(hào)?？刂颇K60也可以接收來(lái)自其它合適的傳感器的信號(hào)，諸如表示發(fā)動(dòng)機(jī)速度和車輛速度的信號(hào)?？刂颇K60可以控制渦輪增壓器26和28、節(jié)氣門32、燃料注射器46、火花塞48、變速器52、和/或ETS58?？刂颇K60也可以控制其它合適的部件，諸如渦輪增壓器增壓控制器和廢氣門?？刂颇K60也可以執(zhí)行本發(fā)明的系統(tǒng)或方法。現(xiàn)在參考圖2，示出了控制模塊60的例子?？刂颇K60可以包括總MAF估算模塊70、系數(shù)產(chǎn)生模塊72、MAF劃分確定模塊74、殘差計(jì)算模塊76、和故障檢測(cè)模塊78。
總MAF估算模塊70接收來(lái)自TIP傳感器38、TPS40和MAP傳感器42的分別表示所測(cè)量的TIP、所測(cè)量的節(jié)氣門位置和所測(cè)量的MAP的信號(hào)。所測(cè)量的MAP和所測(cè)量的TIP之間的比值(也就是，MAP/TIP)代表橫過節(jié)氣門32的壓力比?？侻AF估算模塊70基于橫過節(jié)氣門32的壓力比和節(jié)氣門32的橫截面面積估算進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)12中的總MAF (MAFtot)0所測(cè)量的節(jié)氣門位置可以用來(lái)確定節(jié)氣門的橫截面面積。可選地，例如，可以基于節(jié)氣門本體的直徑預(yù)先確定節(jié)氣門32的橫截面面積。系數(shù)產(chǎn)生模塊72產(chǎn)生用于將總MAF劃分到單獨(dú)的部件中的系數(shù)(R)。系數(shù)R取決于通過進(jìn)氣通道的流動(dòng)速率。更具體地，第一流動(dòng)速率(F1)可以代表通過進(jìn)氣管道18的流動(dòng)速率并且第二流動(dòng)速率(F2)可以代表通過進(jìn)氣管道20的流動(dòng)速率。系數(shù)R代表相應(yīng)第一和第二流動(dòng)速率F1和F2的比值。更具體地，系數(shù)R可以等于F1AF1+ F2)。此外，在一些執(zhí)行方式中，系數(shù)R可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)而變化。MAF劃分確定模塊74接收來(lái)自總MAF估算模塊70的估算的總MAF (MAFtot)0 MAF劃分確定模塊74也接收來(lái)自系數(shù)產(chǎn)生模塊72的系數(shù)R。MAF劃分確定模塊74基于所估算的總MAF (MAFtot)和系數(shù)R確定第一估算的MAF (MAFIest)和第二估算的MAF (MAF2EST)。第 一估算的MAF (MAFIest)代表通過進(jìn)氣管道18的估算的MAF并且第二估算的MAF (MAF2EST)代表通過進(jìn)氣歧管20的估算的MAF。例如，第一和第二估算的MAF (MAFIest和MAF2EST)可以由下面的等式確定
MAFIest = MAFtot X R;和 MAF2est = MAFtot X (I-R)。殘差計(jì)算模塊76接收第一和第二估算的MAF (MAFIest和MAF2est)。殘差計(jì)算模塊76還接收來(lái)自第一和第二 MAF傳感器34和36的表示分別通過進(jìn)氣管道18和20的所測(cè)量的MAF (MAFIact和MAF2act)的信號(hào)。殘差計(jì)算模塊76分別基于第一和第二估算的MAF(MAFIest和MAF2EST)以及第一和第二測(cè)量的MAF (MAFIact和MAF2act)計(jì)算第一和第二 MAF殘差(MAFIkes和MAF2kes)。例如，殘差計(jì)算模塊76可以由下面的等式計(jì)算第一和第二 MAF差值 MAFIkes 和 MAFIkes:
MAFIees = MAFIact - MAFIest;和MAF2ees = MAF2act - MAF2ESTo故障檢測(cè)模塊78接收第一和第二 MAF殘差MAFIkes和MAF2kes。故障檢測(cè)模塊78基于第一和第二 MAF差值MAFIkes和MAF2KES以及一個(gè)或多個(gè)閾值檢測(cè)MAF傳感器34和/或MAF傳感器36的故障。尤其是，具有大于閾值的絕對(duì)值的第一 MAF差值MAFIkes表示MAF傳感器34故障。類似地，具有大于閾值的絕對(duì)值的第二 MAF差值MAF2kes表示MAF傳感器36故障。 在一些執(zhí)行方式中，一個(gè)閾值可以被用在檢測(cè)MAF傳感器34和MAF傳感器36的故障中。然而，也可以使用單獨(dú)的閾值(舉例來(lái)說(shuō)，取決于設(shè)計(jì)的考慮因素，諸如MAFl和MAF2之間的空氣流量差值)。當(dāng)檢測(cè)到MAF傳感器34的故障時(shí)，故障檢測(cè)模塊78可以產(chǎn)生故障信號(hào)80。類似地，當(dāng)檢測(cè)到MAF傳感器36的故障時(shí)，故障檢測(cè)模塊78可以產(chǎn)生故障信號(hào)82。故障信號(hào)80和82可以用來(lái)設(shè)置診斷標(biāo)記和/或通知車輛的駕駛員?，F(xiàn)在參考圖3，用于檢測(cè)并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的MAF傳感器的故障的示例性的方法在100處開始。在100處，控制模塊60基于橫過節(jié)氣門32的壓力比和節(jié)氣門32的橫截面面積估算總MAF。在104處，控制模塊60產(chǎn)生系數(shù)。在108處，控制模塊60基于所估算的總MAF和系數(shù)確定第一和第二估算的MAF。在112處，控制模塊60分別基于第一和第二估算的MAF以及來(lái)自MAF傳感器34和36的所測(cè)量的第一和第二 MAF計(jì)算第一和第二 MAF殘差。在116處,控制模塊60確定第一 MAF殘差是否大于對(duì)應(yīng)的閾值和/或第二 MAF殘差是否大于對(duì)應(yīng)的閾值。如果為真，那么控制可以進(jìn)行到120。如果為假，那么控制可以返回到100。在120處,控制模塊60可以產(chǎn)生表不MAF傳感器34故障的故障信號(hào)和/或表不MAF傳感器36故障的故障信號(hào)?？刂迫缓罂梢越Y(jié)束。能以多種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的廣泛的教導(dǎo)。因此，盡管本發(fā)明包括特定實(shí)施例，但是本發(fā)明的真實(shí)范圍不應(yīng)當(dāng)被如此限制，因?yàn)榛诟綀D、說(shuō)明書和下面的權(quán)利要求的學(xué)習(xí)，其 它修改對(duì)本領(lǐng)域從業(yè)人員而言將變得是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種用于并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 第一模塊，其基于節(jié)氣門的橫截面面積和橫過所述節(jié)氣門的壓力比估算進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)中的總質(zhì)量空氣流量(MAF)； 第二模塊，其基于所估算的總MAF和系數(shù)分別估算通過第一進(jìn)氣通道和第二進(jìn)氣通道的第一 MAF和第二 MAF ； 第三模塊，其分別計(jì)算所估算的第一 MAF和第二 MAF與由第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器測(cè)量的第一 MAF和第二 MAF之間的第一差值和第二差值；和 第四模塊，其分別基于所述第一差值和第二差值以及第一閾值和第二閾值檢測(cè)所述第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器的故障。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述系數(shù)取決于分別通過所述第一進(jìn)氣通道和第二進(jìn)氣通道的第一流動(dòng)速率和第二流動(dòng)速率。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述系數(shù)等于所述第一流動(dòng)速率和所述第二流動(dòng)速率的總和除所述第一流動(dòng)速率。
4.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述第二模塊基于所估算的總MAF和所述系數(shù)的乘積估算所述第一 MAF。
5.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述第二模塊基于所估算的總MAF和一差值的乘積估算所述第二 MAF，其中所述差值是在一和所述系數(shù)之間的差值。
6.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)對(duì)應(yīng)的差值大于對(duì)應(yīng)的閾值時(shí)所述第四模塊檢測(cè)到第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器中的其中一個(gè)的故障。
7.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)?shù)谝徊钪荡笥诘谝婚撝挡⑶业诙钪荡笥诘诙撝禃r(shí)所述第四模塊檢測(cè)到第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器兩者的故障。
8.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述第四模塊丟棄所述第一MAF傳感器和第二 MAF傳感器中的故障的一個(gè)的測(cè)量值并且基于相應(yīng)的渦輪增壓器的渦輪速度、節(jié)氣門的位置、和廢氣氧濃度中的至少一個(gè)產(chǎn)生估算的MAF。
9.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)檢測(cè)到第一MAF傳感器和第二 MAF傳感器中的其中一個(gè)的故障時(shí)，所述第四模塊產(chǎn)生故障信號(hào)，其中所述故障信號(hào)設(shè)置診斷標(biāo)記和通知車輛的駕駛員中的至少一種。
10.一種用于并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，所述方法包括 基于節(jié)氣門的橫截面面積和橫過所述節(jié)氣門的壓力比估算進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)中的總質(zhì)量空氣流量(MAF)； 基于所估算的總MAF和系數(shù)估算分別通過第一進(jìn)氣通道和第二進(jìn)氣通道的第一 MAF和第二 MAF ； 分別計(jì)算所估算的第一 MAF和第二 MAF與由第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器測(cè)量的第一 MAF和第二 MAF之間的第一差值和第二差值；和 分別基于所述第一差值和第二差值以及第一閾值和第二閾值檢測(cè)所述第一 MAF傳感器和第二 MAF傳感器的故障。
全文摘要
一種用于并行進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)包括第一、第二、第三和第四模塊。第一模塊基于節(jié)氣門的橫截面面積和橫過節(jié)氣門的壓力比估算進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)中的總質(zhì)量空氣流量(MAF)。第二模塊基于所估算的總MAF和系數(shù)估算分別通過第一和第二進(jìn)氣通道的第一和第二MAF。第三模塊分別計(jì)算所估算的第一和第二MAF與由第一和第二MAF傳感器測(cè)量的第一和第二MAF之間的第一和第二差值。第四模塊分別基于第一和第二差值以及第一和第二閾值檢測(cè)第一和第二MAF傳感器的故障。
文檔編號(hào)G01F25/00GK102809409SQ20121017533
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者P.D.當(dāng)納, L.K.維金斯, J.A.斯里默-維勒滋 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司