[发明专利]识别环境状况的系统和方法

说明书

本发明涉及识别环境状况的系统和方法。提供了估算用于确定增压空气冷却器中的冷凝物形成的环境湿度值的方法和系统。根据增压空气冷却器效率和风窗玻璃雨刮器速度阈值确定环境湿度值。湿度值被用于计算增压空气冷却器中的冷凝物的量，并且控制发动机系统，从而减少冷凝物形成和发动机熄火。

背景技术

涡轮增压发动机可使用增压空气冷却器(CAC)在压缩空气进入发动机之前冷却来自涡轮增压器的压缩空气。依据进气的冷却程度和湿度，尤其在潮湿或下雨天气条件下，当进气冷却至低于水露点时，在CAC中可形成冷凝物。当进气包括再循环排气时，冷凝物会变为酸性并且腐蚀CAC外壳。在水冷空气冷却器的情况中，腐蚀会导致空气充气、大气以及可能的冷却液之间的泄漏。冷凝物可聚集在CAC内，并且然后在增加的空气质量流量时间中被立即抽吸至发动机中，增加了发动机熄火的机会。

其他解决冷凝物形成的尝试包括限制进气行进通过CAC或者限制冷却至CAC的环境空气流。Craig等人在U.S.6408831中示出了一个示例性方法。其中，进气温度由环境空气流限制系统和进气流限制系统控制。控制器定义这些限制装置的位置，以响应于环境温度和大气温度和湿度。

然而，本文的发明人已认识到这些系统所存在的潜在问题。具体地，响应于环境空气温度和湿度的上述控制系统在一些情况下会减少冷凝物；然而，这些变量可能不会准确地跟踪CAC中的冷凝物水平。另外，不是所有车辆均会配备湿度传感器。因此，可能使用其他变量调节如上所述的控制系统，这可能不能准确地估算CAC的冷凝物形成。因此，可能不能充分地减少冷凝物形成和发动机熄火。

发明内容

在一个示例中，通过调节工作参数的方法可解决如上所述问题，例如调节格栅百叶窗或者CAC吹扫操作，以响应于CAC中的冷凝物形成。冷凝物形成可基于环境湿度，并且湿度可基于CAC效率。按这种方式，可确定更准确的CAC冷凝物水平，以及使用该更准确的CAC冷凝物水平控制其他发动机系统，从而降低冷凝物形成和发动机熄火。

如一个示例，响应于CAC冷凝物水平，可调节发动机工作参数。调节发动机工作参数可包括调节格栅百叶窗系统、电扇以及通过CAC的气流。通过增加进气节气门的开启、调节可变容量CAC的阀和/或将变速器档位降档，可以调节通过CAC的气流。CAC中的冷凝物的量还可被用于启动CAC冷凝物吹扫操作，以及控制变速器档位降档操作，从而减少发动机熄火。CAC冷凝物水平可基于可以由CAC效率确定的环境湿度。在一个示例中，当CAC效率大于阈值时，可设定较高的湿度值，推断出雨的存在。在另一个示例中，当CAC效率小于阈值时，可设定较低的湿度值。较高的湿度值可以基本是100％，而较低的湿度值可小于所述较高的湿度值。CAC效率可基于CAC入口和出口温度，这样当车辆速度大于阈值时，提供横跨CAC的充分的流量。另外，当风窗玻璃雨刮器速度高于阈值速度时，湿度值可被估算为所述较高的湿度值。

在另一个示例中，调节工作参数包括控制变速器档位降档操作，从而减少发动机熄火，以响应于所估算的增压空气冷却器中的冷凝物的量。

在另一个示例中，基于风窗玻璃雨刮器速度估算增压空气冷却器效率。

在另一个示例中，风窗玻璃雨刮器速度还与增压空气冷却器效率相关，并且雨刮器速度阈值被用于估算湿度值，以便计算增压空气冷却器冷凝物水平以及充分控制工作参数。

在另一个示例中，用于发动机的方法包含：在第一状况中，当增压空气冷却器效率大于阈值时，设定高湿度条件，确定增压空气冷却器冷凝物水平，并且调节发动机工作参数；以及在第二状况中，当增压空气冷却器效率小于阈值时，设定低湿度条件，确定增压空气冷却器冷凝物水平，并且调节发动机工作参数。

在另一个示例中，高湿度条件是100％，而低湿度条件小于100％。

在另一个示例中，发动机工作参数包括格栅百叶窗系统、电扇、可变容量增压空气冷却器、增压空气冷却器吹扫操作、节气门开启以控制气流速率以及降档操作中的一个或更多个。