0101] 在时间T1处，驾驶员增加驾驶员需求扭矩，并且发动机气流响应于增加的驾驶员 需求扭矩开始增加。当发动机开始加速时（未示出），环境湿度水平保持为低并且废气门保 持闭合。发动机指示的扭矩响应于增加的驾驶员需求扭矩和发动机气流而增加。当驾驶员 需求扭矩增加并且发动机转速增加时(未示出），火花提前延迟。
[0102] 在时间T1和T2之间，驾驶员需求扭矩继续增加，并且发动机气流和指示的扭矩随 着驾驶员需求扭矩的增加而增加。当发动机转速增加并且供应给涡轮增压器的热能增加时 (未示出），废气门开始打开。发动机火花正时进一步延迟。
[0103] 在时间T2处，发动机气流保持或限于为阈值802的值，从而即使驾驶员需求扭矩继 续增加也能减少发动机劣化的可能性。发动机气流可限于最大发动机气流，如在图7的708 处所述。发动机气流可经由限制废气门开度而限于最大发动机气流，如时间T2所示。进一步 地，发动机节流阀打开量和凸轮提前可限于或约束于防止发动机气流超过阈值802的值。通 过将发动机气流约束为小于阈值，发动机扭矩可被约束为阈值806。当发动机气流保持为小 于或等于阈值802时，火花正时保持恒定。
[0104] 在时间T2和时间T3之间，驾驶员需求扭矩继续增加，但发动机气流、发动机火花和 指示的发动机扭矩保持不变。环境湿度水平也保持为恒定低值。
[0105] 在时间T3处，驾驶员释放加速器踏板(未示出）并且驾驶员需求扭矩开始下降。在 驾驶员需求扭矩减少到小于要求气流大于水平802的扭矩不久之后，发动机气流和指示的 发动机扭矩开始减少。响应于减少的驾驶员需求扭矩，废气门打开量也降低。响应于驾驶员 需求扭矩的降低，火花提前增加。
[0106] 恰在时间T4之前所述顺序的第二部分开始，在时间T4处，除了环境湿度水平已增 加以外，发动机在与时间T0处相同的工况下操作。与在时间T0处的火花正时相比较，发动机 火花正时响应于如图6所述的湿度的增加而提前。进一步地，发动机气流量增加少量，使得 发动机引入与发动机在时间T0处引入的相同量的氧气。
[0107] 在时间T4处，驾驶员增加驾驶员需求扭矩，并且发动机气流响应于与在时间T1处 相同的增加的驾驶员需求扭矩开始增加。当发动机开始加速时(未示出），环境湿度水平保 持为高的并且废气门保持闭合。响应于增加的驾驶员需求扭矩和发动机气流，发动机指示 的扭矩增加。当驾驶员需求扭矩增加并且发动机转速增加时(未示出），火花提前延迟。在时 间T4处的火花提前比在时间T1处的火花提前进一步提前，以补偿较高环境湿度提供的稀 释。与未提供环境空气湿度补偿时的发动机气流曲线822和发动机扭矩曲线832相比较，发 动机气流和扭矩响应于环境湿度也增加，如由曲线820和830所指示。
[0108] 在时间T4和时间T5之间，驾驶员需求扭矩继续增加，并且指示的扭矩随驾驶员需 求扭矩增加而增加，针对环境空气湿度补偿的指示的扭矩曲线820的驾驶员需求扭矩与在 时间T1和时间T2之间相同。未补偿环境空气湿度的指示的扭矩曲线822的增加小于曲线 820。当发动机转速增加并且供应给涡轮增压器的热能增加时（未示出），废气门开始打开。 与时间T2和时间T3之间所示的火花正时相比较，发动机火花正时进一步提前。
[0109]在时间T5处，由曲线820指示的发动机气流继续上升，因为发动机气流阈值已增加 到为阈值804的值。当未提供环境湿度补偿时，发动机气流曲线822的增加小于曲线820,发 动机气流未增加到大于阈值802。发动机气流阈值在较高环境湿度状况期间可增加，如曲线 820所示，使得向发动机供应与当发动机在工况下（除了较低环境湿度水平)操作时相同量 的氧气。发动机气流曲线820可限于最大发动机气流阈值，如图7的708所描述。补偿湿度的 发动机气流（曲线820)可经由限制废气门开度而限于最大发动机气流阈值，如时间T5所示。 另外，发动机节流阀打开量和凸轮提前可限于或约束为防止发动机气流超过阈值804的值。 通过将发动机气流约束为小于阈值，发动机扭矩可约束为阈值808,其与阈值806相同。因 此，发动机气流可增加以补偿可针对环境湿度不调节MAP或MAF传感器输出。当发动机气流 保持小于或等于阈值804时，火花正时保持恒定。
[0110]在时间T5和时间T6之间，驾驶员需求扭矩连同针对环境空气湿度补偿的发动机气 流（曲线820)继续增加。指示的发动机扭矩也针对环境湿度调节，发动机火花和指示的发动 机扭矩将随发动机气流增加而变化。环境湿度水平也保持为恒定高值。
[0111] 在时间T6处，驾驶员释放加速器踏板(未示出），并且驾驶员需求扭矩开始下降。环 境湿度补偿的发动机气流和未补偿的发动机气流随着驾驶员需求降低而下降。另外，当驾 驶员需求扭矩减少时，指示的湿度补偿的发动机扭矩和未补偿的指示的扭矩开始减少。响 应于减少的驾驶员需求扭矩，废气门打开量也降低。响应于驾驶员需求扭矩的降低，火花提 前增加。
[0112] 以这种方式，如果发动机在较高环境湿度水平下操作，与未补偿的发动机气流和 发动机气流阈值相比较，发动机气流阈值和发动机气流可增加，使得供应给发动机的氧气 量在湿工况和不那么湿的工况之间保持恒定。因此，发动机在相同工况下(包括高湿状况和 低湿状况)提供相同的最大扭矩输出。
[0113] 需注意，本文所包括的示例性控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统 配置一起使用。本文所公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非暂时性存储器 中，并且可以由包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件结合的控制器的控制系统执 行。本文所描述的特定程序可表示任何数目的处理策略中的一种或多种，诸如事件驱动、中 断驱动、多任务、多线程等。因此，所说明的各种动作、操作和/或功能可按说明的顺序执行、 并行执行或在一些情况下省略。同样，处理的顺序不是实现本文所述的示例性实施例的特 征和优点所必需的，而是为了易于说明和描述提供。根据所使用的具体策略，可重复执行所 说明的动作、操作和/或功能中的一种或多种。进一步地，所述动作、操作和/或功能可图形 化地表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器内的代码， 其中所述动作通过执行在包括与电子控制器结合的各种发动机硬件部件的系统中的指令 来执行。
[0114] 本说明书就此结束。在不背离本说明书的精神和范围的情况下，本领域的技术人 员在阅读本书明书后会想起许多变化和修改。例如，用天然气、汽油、柴油或可替代燃料配 置操作的单个汽缸、12、13、14、15,6、￥8、￥10、￥12和￥16发动机可使用本说明书获益。
【主权项】
1. 一种发动机操作方法，其包括： 响应于环境湿度调节火花正时提前/延迟以减少爆震； 响应于期望的发动机扭矩调节发动机气流，调节的所述发动机气流响应于空气中氧气 的部分压力；以及 除了所述调节的火花正时延迟/提前之外还响应于空气中氧气的所述部分压力调节估 计的发动机扭矩，空气中氧气的所述部分压力基于环境湿度。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述估计的发动机扭矩基于MAP传感器的输出。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述火花正时基于从最大发动机扭矩最小火花正 时延迟的火花正时除以最大扭矩火花正时的扭矩比调节。4. 根据权利要求1所述的方法，其中发动机气流经由节流阀调节。5. 根据权利要求1所述的方法，其中发动机气流经由凸轮轴调节。6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述火花正时提前/延迟基于最大扭矩斜率最小火 花调节。7. 根据权利要求1所述的方法，其中期望的发动机扭矩基于期望的驾驶员需求扭矩。8. -种发动机操作方法，其包括： 生成指示环境湿度水平的湿度值； 基于空气中氧气的部分压力生成发动机空气质量流量值，空气中氧气的所述部分压力 基于所述环境湿度水平； 生成最大扭矩基本最小火花正时； 基于所述环境湿度水平调节所述最大扭矩基本最小火花正时；以及 响应于所述发动机空气质量流量值和所述调节的基本最小火花正时估计由所述发动 机生成的扭矩。9. 根据权利要求8所述的方法，其中由所述发动机生成的所述扭矩基于测量的发动机 气流。10. 根据权利要求8所述的方法，其中所述测量的发动机气流基于歧管绝对压力传感器 的输出。11. 根据权利要求8所述的方法，其中所述测量的发动机气流基于质量空气流量传感器 的输出。12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述测量的发动机气流经由热容因子调节。13. 根据权利要求12所述的方法，其中所述热容因子基于水的比热与空气的比热的比。14. 根据权利要求8所述的方法，还包括响应于所述环境湿度调节发动机气流阈值，并 且其中所述发动机气流阈值为最大发动机气流。15. -种发动机操作方法，其包括： 响应于环境湿度调节火花正时提前/延迟以减少爆震； 响应于期望的发动机扭矩调节发动机气流，调节的所述发动机气流响应于热容因子； 以及 除了所述调节的火花正时延迟/提前之外还响应于所述热容因子调节估计的发动机扭 矩。16. 根据权利要求15所述的方法，其中所述热容因子为水的比热与干燥空气的比热的 比。17. 根据权利要求15所述的方法，其中所述估计的发动机扭矩基于质量空气流量传感 器的输出。18. 根据权利要求17所述的方法，其中所述估计的发动机扭矩是变速器换档的基础。19. 根据权利要求17所述的方法，其中所述估计的发动机扭矩是用于将发动机扭矩限 制为小于阈值扭矩的基础。20. 根据权利要求15所述的方法，其中所述热容因子的值是1.82。
【专利摘要】本发明涉及用于调整发动机气流的系统和方法。提供了用于在环境湿度随时间推移而变化的状况期间操作发动机的方法和系统。在一个非限制示例中，发动机气流经调节以在高湿度状况期间增加发动机气流，使得与发动机在低湿度状况期间操作时相比较，发动机可在高湿度状况期间提供相等的扭矩输出。
【IPC分类】F02D43/00
【公开号】CN105715401
【申请号】CN201510958569
【发明人】G·苏尔尼拉, M·哈基姆, T·J·克拉克, S·B·史密斯
【申请人】福特环球技术公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年12月18日
【公告号】DE102015121957A1, US20160177848