用于针对水封评估发动机的方法和系统与流程

1.本说明书涉及用于针对发动机气缸中水的存在或不存在评估发动机的方法和系统。


背景技术：

2.车辆可能停放在意外泛洪的区域中，使得水可能覆盖发动机进气口的一部分。如果在发动机进气口部分地被水覆盖时转动起动发动机，则发动机可能摄入水。水可能会进入发动机气缸，在所述发动机气缸中，发动机的活塞可能试图压缩几乎不可压缩的水。因此，发动机的活塞和/或杆可能会经历一定程度的劣化。因此，可能期望提供一种在此类状况期间限制发动机劣化的可能性的方式。


技术实现要素：

3.本文的发明人已经认识到上述问题并且已经开发了一种用于操作发动机的方法，所述方法包括：响应于一定地理区域中泛洪的指示而经由控制器调整可用于转动起动发动机的电流量。
4.通过调整可用于转动起动发动机的电流量，可以在不使发动机部件劣化的情况下使发动机旋转。例如，可以经由减小可用于使发动机旋转和转动起动的电流来使用较低的转动起动扭矩来使发动机转动起动，使得如果发动机引入水，则可以降低发动机部件劣化的可能性。另外，如果水以除发动机转动起动期间之外的方式进入发动机气缸，则可以降低发动机部件劣化的可能性。例如，如果减小的电流量可用于经由电机生成扭矩以使发动机旋转，则可以降低杆弯曲或破裂和/或活塞劣化的可能性。减小的扭矩量可以允许发动机在杆和/或活塞可能由于试图压缩水而劣化之前停止旋转。可以在稍后的时间从发动机排出水而不必更换杆和/或活塞。
5.本说明书可以提供若干优点。具体地，如果发动机摄入水，则所述方法可以减少发动机部件劣化。此外，所述方法可以降低发动机摄入水或水渗入发动机的发动机维修成本。另外，如果水未被摄入到发动机中，则发动机可以按预期操作。
6.当单独地或结合附图来理解时，根据以下具体实施方式，将容易明白本说明书的以上优点和其他优点以及特征。
7.应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。其并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，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
8.当单独地或参考附图来理解时，通过阅读在本文中称作具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文描述的优点，在附图中：
9.图1是发动机的示意图；
10.图2是混合动力车辆传动系的示意图；
11.图3示出了在发动机转动起动期间的示例性电机电流；
12.图4是根据图5和图6的方法的示例性车辆操作序列的曲线图；
13.图5和图6示出了用于操作发动机的方法的流程图；以及
14.图7a和图7b示出了车辆有时可能没有水而在其他时间暴露于水的地理位置。
具体实施方式
15.本说明书涉及操作在车辆的寿命期间可能暴露于水的车辆的发动机。水可能会被摄入发动机中，或者可能会渗入发动机中。例如，如果车辆停放在溢出其堤岸的河流旁边，则水可能会经由转动起动发动机和发动机摄入水而进入发动机，或者替代地，水可能会渗入发动机中。发动机可以是图1中所示的类型。发动机也可以包括在混合动力传动系中，如图2中所示。转动起动发动机的扭矩可以取决于发动机状况而变化，如图3中所示。发动机可以根据图5和图6的方法如图4的序列所示操作。发动机和车辆可能暴露于一定地理区域中的水，如图7a和图7b中所示。
16.参考图1，包括多个气缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，图1中示出了其中一个气缸。控制器12从图1和图2所示的各种传感器接收信号。控制器12采用图1和图2所示的致动器基于所接收的信号和存储在控制器12的存储器中的指令来调整发动机和传动系的操作。
17.发动机10由气缸盖35和缸体33组成，所述气缸盖和缸体包括燃烧室30和气缸壁32。活塞36定位在其中并且经由与曲轴40的连接进行往复运动。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。任选的起动机96(例如，低压(以小于30伏操作)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性推进小齿轮95以接合环形齿轮99。起动机96可以直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以经由带或链条选择性地向曲轴40供应动力。在一个示例中，当未接合到发动机曲轴时，起动机96处于基本状态。可以经由电能存储装置91(例如，电池)为起动机96供应电力。供应给起动机96的电流可以由控制器12经由电流传感器93确定。
18.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。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。进气门52可以由气门激活装置59选择性地激活和停用。排气门54可以由气门激活装置58选择性地激活和停用。气门激活装置58和59可以是机电装置。
19.直接燃料喷射器66被示出为定位成将燃料直接喷射到气缸30中，这被本领域技术人员称为直接喷射。进气道燃料喷射器67被示出为定位成将燃料喷射到气缸30的进气道中，这被本领域技术人员称为进气道喷射。燃料喷射器66和67与由控制器12提供的脉冲宽度成比例地递送液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)递送到燃料喷射器66和67。
20.另外，进气歧管44被示出为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气口42连通。在其他示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地联接到
涡轮增压器压缩机162。任选的电子节气门62调整节流板64的位置以控制从压缩机162到进气歧管44的气流。由于节气门62的入口在增压室45内，因此增压室45中的压力可以被称为节气门入口压力。节气门出口在进气歧管44中。在一些示例中，节气门62和节流板64可以定位在进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。压缩机再循环阀47可以选择性地调整到介于完全打开与完全关闭之间的多个位置。废气门163可以经由控制器12进行调整以允许排气选择性地绕开涡轮164，从而控制压缩机162的转速。空气滤清器43清洁进入发动机进气口42的空气。
21.无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。燃烧气体可以离开发动机10并进入排气系统127。排气系统127包括排气歧管、通用排气氧(uego)传感器126和三元催化器70。根据排气流的方向，排气传感器126位于三元催化器70的上游。在一些示例中，双态排气氧传感器可以代替uego传感器126。三元催化器70可以包括多个砖。
22.控制器12在图1中被示出为常规的微计算机，所述常规的微计算机包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器108、保活存储器110和常规的数据总线。控制器12被示出为除了接收先前讨论的那些信号之外还从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括：来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ect)；联接到驾驶员需求踏板130(例如，人/机界面)以用于感测由人类驾驶员132施加的力的位置传感器134；联接到制动踏板150(例如，人/机界面)以用于感测由人类驾驶员132施加的力的位置传感器154；来自联接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(map)的测量值；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器68的节气门位置的测量值。也可以感测大气压力(传感器未示出)以供控制器12处理。在本描述的优选方面中，曲轴每旋转一转，发动机位置传感器118产生预定数量的等距脉冲，据此可以确定发动机转速(rpm)。控制器12可以选择性地启动和停用电力消耗器170和171(例如，电动车窗除霜器、马达、致动器、电阻装置等)以消耗从电能存储装置91供应的电力。
23.控制器12还可以接收来自人/机界面11的输入。起动发动机或车辆的请求可以经由人来生成并输入到人/机界面11。人/机界面11可以是触摸屏显示器、按钮、按键开关或其他已知的装置。远程服务器或其他数据处理装置133可以向控制器12广播包括可能泛洪的地理区域的天气数据。
24.在操作期间，发动机10内的每个气缸通常经历四冲程循环：所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，一般来说，排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30中，并且活塞36移动到气缸的底部，以便增大燃烧室30内的容积。活塞36靠近气缸的底部并且处于其冲程末端(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(bdc)。
25.在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向气缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程末端并且最靠近气缸盖时(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域的技术人员称为上止点(tdc)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室中。在下文被称为点火的过程中，由诸如火花塞92的已知点火装置点燃所喷射的燃料，从而导致燃烧。
26.在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回到bdc。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的旋转动力。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到tdc。应当注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。
27.图2是包括动力传动系统或传动系200的车辆225的框图。图2的动力传动系统包括图1所示的发动机10。动力传动系统200被示出为包括车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254、能量存储装置控制器253和制动器控制器250。控制器可以通过控制器局域网(can)299进行通信。控制器中的每一者都可以向其他控制器提供信息，诸如功率输出限制(例如，经控制不得被超过的装置或部件的功率输出)、功率输入限制(例如，经控制不得被超过的装置或部件的功率输入)、被控制的装置的功率输出、传感器和致动器数据、诊断信息(例如，关于劣化的变速器的信息、关于劣化的发动机的信息、关于劣化的电机的信息、关于劣化的制动器的信息)。此外，车辆系统控制器255可以将命令提供给发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250以实现驾驶员输入请求和基于车辆工况的其他请求。
28.例如，响应于驾驶员释放驾驶员需求踏板和车辆速度，车辆系统控制器255可以请求期望的车轮功率或车轮功率水平以提供期望的车辆减速率。所请求的所期望的车轮功率可以通过车辆系统控制器255向电机控制器252请求第一制动功率和向发动机控制器12请求第二制动功率来提供，所述第一功率和第二功率在车轮216处提供所期望的传动系制动功率。车辆系统控制器255还可以经由制动器控制器250请求摩擦制动功率。制动功率可以称为负功率，因为它们减慢传动系和车轮旋转。正功率可以维持或增加传动系和车轮旋转的速率。
29.在其他示例中，对控制动力传动系统装置的划分可以与图2所示不同的方式进行划分。例如，单个控制器可以取代车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250。替代地，车辆系统控制器255和发动机控制器12可以是单个单元，而电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250是独立的控制器。
30.在此示例中，动力传动系统200可以由发动机10和电机240提供动力。在其他示例中，可以省略发动机10。发动机10可以用图1所示的发动机起动系统、经由bisg 219或者经由也称为集成式起动机/发电机的传动系集成式起动机/发电机(isg)240起动。bisg 219的转速可以经由任选的bisg转速传感器203来确定。传动系isg240(例如，高压(以大于30伏的电压操作的)电机)也可以称为电机、马达和/或发电机。此外，发动机10的功率可以经由诸如燃料喷射器、节气门等的功率致动器204来调整。
31.bisg 219经由带231机械地联接到发动机10。bisg可以联接到曲轴40或凸轮轴(例如，图1的51或53)。当经由电能存储装置275或低压电池280供应电力时，bisg可以作为马达操作。bisg可以作为向电能存储装置275或低压电池280供应电力的发电机进行操作。双向dc/dc转换器281可以将电能从高压总线274传递到低压总线273，或反之亦然。低压电池280电联接到低压总线273。电能存储装置275电联接到高压总线274。低压电池280选择性地向起动机马达96供应电能。
32.发动机输出功率可以通过双质量飞轮215传输到动力传动系统分离离合器235的输入侧或第一侧。分离离合器236可以是电致动或液压致动的。分离离合器236的下游侧或
第二侧234被示出为机械地联接到isg输入轴237。
33.当发动机10向车轮216供应动力时，分离离合器236可以完全闭合。当发动机10停止(例如，不燃烧燃料)时或当发动机10向bisg219供应动力并且bisg 219产生电荷以对电能存储装置275充电或向isg 240供应电荷时，分离离合器236可以完全打开。
34.isg 240可以操作以向动力传动系统200提供动力，或者在再生模式中将动力传动系统动力转换成电能以便存储在电能存储装置275中。另外，isg 240可以使发动机10从发动机已经停止旋转的位置旋转以起动或马达驱动发动机。isg 240与能量存储装置275电通信。isg 240具有比图1所示的起动机96或bisg 219更高的输出功率容量。此外，isg 240直接驱动动力传动系统200或由动力传动系统200直接驱动。不存在将isg 240联接到动力传动系统200的带、齿轮或链条。相反，isg 240以与动力传动系统200相同的速率旋转。电能存储装置275(例如，高压电池或电源)可以是电池、电容器或电感器。isg 240的下游侧经由轴241机械地联接到变矩器206的泵轮285。isg 240的上游侧机械地联接到分离离合器236。isg 240可以经由如电机控制器252所指示充当马达或发电机而向动力传动系统200提供正功率或负功率。电机控制器252可以命令将直流电(dc)转换成交流电(ac)或将交流电转换成交流电的逆变器276，以使isg 240作为马达或发电机操作。另外，电机控制器252可以经由命令逆变器276在发动机转动起动期间限制流向isg 240的电流。
35.变矩器206包括涡轮286以将动力输出到输入轴270。输入轴270将变矩器206机械地联接到自动变速器208。变矩器206还包括变矩器旁路锁止离合器212(tcc)。当tcc被锁定时，动力从泵轮285直接传递到涡轮286。tcc由控制器12电动操作。替代地，tcc可以是液压锁定的。在一个示例中，变矩器可以被称为变速器的部件。
36.当变矩器锁止离合器212完全脱离时，变矩器206经由变矩器涡轮286和变矩器泵轮285之间的流体传送将发动机动力传输到自动变速器208，从而实现功率倍增。相比之下，当变矩器锁止离合器212完全接合时，经由变矩器离合器将发动机输出动力直接传递到变速器208的输入轴270。替代地，变矩器锁止离合器212可以部分地接合，从而使得能够调整直接中继到变速器的动力的量。变速器控制器254可以被配置为通过响应于各种发动机工况或根据基于驾驶员的发动机操作请求而调整变矩器锁止离合器来调整由变矩器212传输的动力的量。
37.变矩器206还包括泵283，所述泵对流体加压以操作分离离合器236、前进离合器210和挡位离合器211。泵283经由泵轮285驱动，所述泵轮以与isg 240相同的转速旋转。
38.自动变速器208包括挡位离合器(例如，挡位1-10)211和前进离合器210。自动变速器208是固定比变速器。替代地，变速器208可以是能够模拟固定齿轮比变速器和固定齿轮比的无级变速器。挡位离合器211和前进离合器210可以选择性地接合，以改变输入轴270的实际总转数与车轮216的实际总转数的比率。通过经由换挡控制电磁阀209调整被供应到离合器的流体，可以使挡位离合器211接合或脱离。来自自动变速器208的动力输出也可以经由输出轴260中继到车轮216以推进车辆。具体地，自动变速器208可以在将输出驱动动力传递到车轮216之前，响应于车辆行驶状况而在输入轴270处传递输入驱动动力。变速器控制器254选择性地启用或接合tcc 212、挡位离合器211和前进离合器210。变速器控制器还选择性地停用或脱离tcc 212、挡位离合器211和前进离合器210。
39.另外，可以通过接合摩擦车轮制动器218来向车轮216施加摩擦力。在一个示例中，
摩擦车轮制动器218可以响应于人类驾驶员将脚压在制动踏板(未示出)上和/或响应于制动器控制器250内的指令而接合。另外，制动器控制器250可以响应于由车辆系统控制器255发出的信息和/或请求而施加制动器218。通过相同的方式，通过响应于人类驾驶员从制动踏板释放脚、制动器控制器指令和/或车辆系统控制器指令和/或信息而使车轮制动器218脱离，可以减小对车轮216的摩擦力。例如，作为自动化发动机停止程序的一部分，车辆制动器可以经由控制器250向车轮216施加摩擦力。
40.响应于增加经由车辆225生成的扭矩的请求，车辆系统控制器可以从驾驶员需求踏板或其他装置获得驾驶员需求功率或功率请求。然后，车辆系统控制器255将所请求的驾驶员需求功率的一部分分配给发动机，并将其余部分分配给isg或bisg。车辆系统控制器255向发动机控制器12请求发动机功率并向电机控制器252请求isg功率。如果isg功率加上发动机功率小于变速器输入功率限制(例如，不得被超过的阈值)，则将动力递送到变矩器206，然后变矩器将所请求的动力的至少一部分中继到变速器输入轴270。变速器控制器254响应于可以基于输入轴功率和车辆速度的换挡计划和tcc锁止计划而选择性地锁定变矩器离合器212并经由挡位离合器211接合挡位。在一些状况下，当可能期望对电能存储装置275充电时，可以在存在非零驾驶员需求功率时请求充电功率(例如，负isg功率)。车辆系统控制器255可以请求增加发动机功率来克服充电功率以满足驾驶员需求功率。
41.响应于使车辆225减速并且提供再生制动的请求，车辆系统控制器可以基于车辆速度和制动踏板位置来提供负的期望车轮功率(例如，期望的或请求的动力传动系统车轮功率)。然后，车辆系统控制器255将负的期望车轮功率的一部分分配给isg 240和发动机10。车辆系统控制器还可以将所请求的制动功率的一部分分配给摩擦制动器218(例如，期望的摩擦制动车轮功率)。此外，车辆系统控制器可以向变速器控制器254通知车辆处于再生制动模式，使得变速器控制器254基于唯一换挡计划来变换挡位211，以提高再生效率。发动机10和isg 240可以向变速器输入轴270供应负功率，但是由isg 240和发动机10提供的负功率可以由变速器控制器254限制，所述变速器控制器输出变速器输入轴负功率极限(例如，不应超过的阈值)。此外，车辆系统控制器255或电机控制器252可以基于电能存储装置275的工况来限制isg 240的负功率(例如，被约束到小于阈值负阈值功率)。由于变速器或isg限制而可能不由isg 240提供的期望的负车轮功率的任何部分可以被分配给发动机10和/或摩擦制动器218，使得期望的车轮功率通过经由摩擦制动器218、发动机10和isg 240的负功率(例如，吸收的功率)的组合来提供。
42.因此，对各种动力传动系统部件的功率控制可以由车辆系统控制器255来监测，其中经由发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250来提供对发动机10、变速器208、电机240和制动器218的局部功率控制。
43.作为一个示例，可以通过控制涡轮增压发动机或机械增压发动机的节气门开度和/或气门正时、气门升程和增压调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合来控制发动机功率输出。在柴油发动机的情况下，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气的组合来控制发动机功率输出。可以通过在发动机产生的功率不足以使发动机旋转的情况下使发动机旋转来提供发动机制动功率或负发动机功率。因此，发动机可以经由在燃烧燃料时以低功率操作(其中一个或多个气缸停用(例如，不燃烧燃料)或其中所有气缸都停用并且在使发动机旋转时)来产生制动功率。可以经由调整
发动机气门正时来调整发动机制动功率的量。可以调整发动机气门正时以增加或减少发动机压缩功。此外，可以调整发动机气门正时以增加或减少发动机膨胀功。在所有情况下，可以逐缸地执行发动机控制以控制发动机功率输出。
44.电机控制器252可以通过调整流入和流出isg的磁场绕组和/或电枢绕组的电流来控制来自isg 240的功率输出和电能产生，如本领域中已知的。在一些状况期间，isg 240可以用于转动起动和起动发动机10。
45.变速器控制器254经由位置传感器271接收变速器输入轴位置。变速器控制器254可以通过对来自位置传感器271的信号求导或者在预定时间间隔内对若干已知的角距离脉冲进行计数，将变速器输入轴位置转换成输入轴转速。变速器控制器254可以从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。替代地，传感器272可以是位置传感器或扭矩和位置传感器。如果传感器272是位置传感器，则控制器254可以对预定时间间隔内的轴位置脉冲进行计数以确定变速器输出轴转速。变速器控制器254还可以对变速器输出轴转速求导以确定变速器输出轴转速变化率。变速器控制器254、发动机控制器12和车辆系统控制器255还可以从传感器277接收另外的变速器信息，所述传感器可以包括但不限于泵输出管线压力传感器、变速器液压传感器(例如，挡位离合器流体压力传感器)、isg温度传感器和bisg温度、换挡杆传感器和环境温度传感器。变速器控制器254还可以从换挡选择器290(例如，人/机界面装置)接收所请求的挡位输入。换挡杆可以包括用于挡位1至n(其中n是高挡位号)、d(驱动)和p(驻车)的位置。
46.制动器控制器250经由车轮速度传感器221接收车轮速度信息并且从车辆系统控制器255接收制动请求。制动器控制器250还可以直接地或通过can 299从图1中所示的制动踏板传感器154接收制动踏板位置信息。制动器控制器250可以响应于来自车辆系统控制器255的车轮功率命令而提供制动。制动器控制器250还可以提供防抱死和车辆稳定性制动以提高车辆制动和稳定性。因此，制动器控制器250可以向车辆系统控制器255提供车轮功率限制(例如，不得被超过的阈值负车轮功率)，使得负isg功率不会导致超过车轮功率限制。例如，如果控制器250发出50n-m的负车轮功率限制，则调整isg功率以在车轮处提供小于50n-m(例如，49n-m)的负功率，这包括考虑变速器齿轮传动。发动机10可以包括在其他混合动力车辆配置中。因此，发动机10可以经由未示出的一个或多个电机转动起动，但是应当理解，发动机10可以经由其他电机旋转。
47.因此，图1和图2的系统提供了一种系统，所述系统包括：发动机；电机；电源；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使控制器响应于车辆处于泛洪区域的指示而调整从电源供应到电机的电流量。所述系统包括：其中车辆包括发动机，并且其中经由传感器提供所述指示。所述系统还包括用于进行以下操作的附加指令：经由电机使所述发动机旋转。所述系统还包括用于进行以下操作的附加指令：响应于车辆处于泛洪区域的指示而使发动机在不向发动机供应火花和燃料的情况下旋转。所述系统还包括用于进行以下操作的附加指令：监测经由电机使发动机旋转所消耗的电力量。所述系统还包括用于进行以下操作的附加指令：响应于发动机摄入水的指示，停止旋转发动机。所述系统包括：其中发动机摄入水的指示是基于经由电机使发动机旋转而消耗的电力量。所述系统包括：其中所述调整包括减小电流量。
48.现在参考图3，示出了用于转动起动发动机的电机电流相对于时间的比较。曲线图
300包括表示发动机转动起动(例如，经由电机生成的扭矩使发动机旋转)期间的电机电流的竖直轴线。水平轴线表示时间并且时间从曲线图300的左侧向曲线图300的右侧增加。实线302表示在发动机转动起动期间供应给使没有摄入水的发动机旋转的电机的电流。虚线304表示在发动机转动起动期间供应给使摄入水的发动机旋转的电机的电流。
49.在时间t0处，发动机未转动起动，并且供应给使没有摄入水的发动机旋转的电机的电流为零。类似地，在发动机转动起动期间供应给使摄入水的发动机旋转的电机的电流为零。
50.在时间t1处，随着发动机转动起动开始，供应给使在发动机转动起动期间没有摄入水的发动机转动起动的电机的电流增加。同样，随着发动机转动起动开始，供应给使在发动机转动起动期间摄入水的发动机转动起动的电机的电流增加。供应给两个电机的电流是类似的。发动机在不向发动机供应火花和燃料的情况下旋转。
51.在时间t2处，当电机试图压缩发动机气缸(未示出)中的水时，供应给摄入水的发动机的电流增加到较高水平。然而，当电机试图以预定速度(例如，250rpm)旋转时，水不会压缩，但是电机扭矩处于高水平。在此示例中，供应给摄入水的发动机的电机电流受到限制，使得发动机的部件(例如，杆、活塞等)不会劣化。供应给没有摄入水的发动机的电流继续处于其先前水平，因为使发动机转动的扭矩不变。
52.在时间t3处，供应给没有摄入水的发动机的电流减小到零以结束发动机的转动起动。供应给摄入水的发动机的电流继续处于其先前水平。
53.在时间t4处，供应给没有摄入水的发动机和摄入水的发动机的电流减小到零。
54.因此，可以观察到，供应给电机的电流量可以指示电机旋转的发动机是否已经摄入水。如果发动机已经摄入水，则供应给电机的电流可能增加并且发动机可能停止旋转。如果发动机尚未摄入水，则供应给电机的电流可以继续处于先前水平并且发动机可以继续旋转。
55.现在参考图4，示出了根据图5和图6的方法的示例性车辆操作序列。所述操作序列可经由图1和2的系统结合图5和图6的方法来执行。时间t10-t16处的竖直线表示所述序列期间的感兴趣时间。图4的曲线图在时间上是对齐的。沿着水平轴线的双ss符号表示时间的中断，并且时间的中断可为长的或短的持续时间。
56.从图4的顶部开始的第一曲线图是发动机中水的状态(例如，一个或多个发动机气缸中有水)相对于时间的曲线图。竖直轴线表示发动机中水的状态，并且当迹线402处于接近竖直轴线箭头的较高水平时，发动机中有水。当迹线402处于接近水平轴线的较低水平时，发动机气缸中没有水。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线402表示发动机中水的状态。
57.从图4的顶部开始的第二曲线图是发动机起动请求状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示发动机起动请求状态，并且当迹线404处于接近竖直轴线箭头的较高水平时，请求发动机起动。当迹线404处于接近水平轴线的较低水平时，没有发动机起动请求。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线404表示发动机起动请求状态。
58.从图4的顶部开始的第三曲线图是燃料喷射状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示燃料喷射状态，并且当迹线406处于接近竖直轴线箭头的较高水平时，燃料被喷射到发动机。当迹线406处于接近水平轴线的较低水平处时，燃料没有被喷射到发动机。水平轴线
表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线406表示燃料喷射状态。
59.从图4的顶部开始的第四曲线图是发动机火花状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示发动机火花状态，并且当迹线408处于接近竖直轴线箭头的较高水平时，火花被递送到发动机。当迹线408在水平轴线附近的较低水平处时，火花没有被递送到发动机。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。轨迹408表示发动机火花状态。
60.从图4的顶部开始的第五曲线图是发动机起动机状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示发动机起动机状态，并且当迹线410处于接近竖直轴线箭头的较高水平时，发动机起动机接合并且使发动机旋转。当迹线410处于接近水平轴线的较低水平时，发动机起动机不使发动机旋转。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线410表示发动机起动机状态。
61.从图4的顶部开始的第六曲线图是发动机转动起动电流(例如，用于经由电机转动起动发动机的电流量)相对于时间的曲线图。竖直轴线表示发动机转动起动电流，并且发动机转动起动电流沿竖直轴线箭头的方向增加。当迹线412处于接近水平轴线的较低水平时，发动机不被转动起动。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线412表示发动机转动起动电流。
62.在时间t10处，发动机中没有水，并且没有请求发动机起动。燃料喷射也关闭，并且没有火花被递送到发动机。发动机起动机未接合并且发动机转动起动电流为零。
63.在时间t11处，发动机中没有水，并且发动机起动请求生效。当发动机通过发动机起动机旋转时，燃料喷射被启动并且火花被递送到发动机。发动机转动起动电流处于较低水平。
64.在时间t12处，发动机起动请求响应于发动机起动(未示出)而停止。对发动机的燃料喷射和火花递送继续，并且发动机的气缸中没有水。当发动机起动并且发动机转动起动电流减小到零时，发动机起动机与发动机脱离。
65.在时间t12与时间t13之间，发生发动机操作序列的中断。发动机在中断之前正在运行，但发动机在中断之后停止。在时间t13之前，指示发动机中没有水。
66.在时间t13处，指示水在车辆和发动机附近。水的存在可以由远程服务器、传感器或其他装置指示。发动机起动请求没有生效，并且发动机起动机未接合。燃料喷射和火花未被启动，并且发动机未被转动起动。
67.在时间t14处，发动机起动请求生效并且发动机起动机接合。发动机开始被转动起动，并且发动机转动起动电流处于较低水平。此时可以响应于水的指示而限制可用于转动起动发动机(未示出)的电流。燃料喷射和火花未被启动，使得发动机在不可能燃烧空气和燃料的情况下旋转。这可以降低发动机部件劣化的可能性。发动机没有起动，因为没有向发动机提供燃料和火花。
68.在时间t15处，响应于水被摄入到发动机中，发动机转动起动电流增加。发动机没有起动并且发动机旋转停止(未示出)。发动机转动起动电流增加以尽力维持发动机转速，但是水不能在发动机中被压缩，因此发动机停止。
69.在时间t16处，发动机起动请求被撤回并且发动机起动机脱离。发动机转动起动电流减小到零并且水保留在发动机中。然而，由于发动机转动起动电流减小，因此可以降低发动机部件劣化的可能性。
70.以这种方式，可以降低由于发动机中的水而引起的发动机部件劣化的可能性。如果水被摄入到发动机中，则发动机转动起动扭矩可以减小，使得可以在稍后的时间从发动机中排空水，而不必更换至少一些发动机部件。
71.现在参考图5和图6，示出了用于操作具有排气调节阀的发动机的方法的流程图。图5和图6的方法可以并入图1和图2的系统中并且可与之配合。此外，图5和图6的方法的至少部分可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令来并入，而方法的其他部分可以经由变换物理世界中的装置和致动器的操作状态的控制器来执行。
72.在502处，方法500确定车辆工况。车辆工况可以包括但不限于车辆位置、车辆周围区域的天气和洪水数据、环境温度、发动机转速、环境湿度、车辆速度、发动机温度、发动机负荷和驾驶员需求扭矩或功率。方法500可以根据接收到控制器的数据来确定一个或多个车辆工况。方法500前进到504。
73.在504处，方法500判断是否存在发动机起动请求。可以经由按钮、钥匙开关、钥匙扣、电话或其他已知装置生成发动机起动请求。如果方法500判断存在发动机起动请求，则答案为是并且方法500前进到506。否则，答案为否，并且方法500前进到540。
74.在540处，方法500继续以发动机的目前操作状态操作发动机。例如，如果发动机停止并且不旋转，则发动机保持停止。如果发动机正在旋转并且燃烧燃料，则发动机继续燃烧燃料。方法500前进到退出。
75.在506处，方法500判断车辆是否处于泛洪区域中，或者车辆周围的水是否足够深到进入发动机或被发动机摄入。方法500可以从远程服务器或天气发射器接收可以指示车辆处于泛洪位置的数据。替代地或另外地，传感器可以检测车辆周围或紧邻发动机的水。如果方法500确定车辆可能处于泛洪区域中，被水包围，或者处于水可能渗入或摄入发动机中的位置，则答案为是并且方法500前进到508。否则，答案为否并且方法500前进到550。
76.在550处，方法500不采取动作来减小可用于经由电机(例如，起动机、isg等)起动和转动起动发动机的电流。因此，电机的全扭矩容量可用于使发动机旋转。方法500前进到552。
77.在552处，方法500开始经由电机转动起动发动机(例如，以用于起动发动机的转速使发动机旋转)。方法500前进到554。
78.在554处，方法500在经由电机使发动机旋转的同时向发动机递送火花和燃料。当燃料和火花被递送到发动机时，发动机可以起动。方法500前进到退出。
79.在508处，方法500减小可用于经由电机使发动机转动起动和旋转的电流量。在一个示例中，方法500启动附加的电力消耗器(例如，挡风玻璃加热器、电阻元件、马达等)以减小可用于转动起动发动机的电流量。替代地或另外地，方法500可以命令逆变器减小可用于经由电机转动起动发动机的电流量。方法500前进到510。
80.在510处，方法500监测被供应以转动起动发动机的电力。在一个示例中，方法500可以经由电流传感器并且经由监测电池电压来监测电力。方法500还经由用电机使发动机旋转来转动起动发动机。发动机在不向发动机供应燃料和火花的情况下旋转，使得发动机在水可能被摄入到发动机时将不会起动。确保在发动机被转动起动时发动机不起动达阈值时间量可以防止发动机部件的劣化。另外，转动起动发动机的电机(例如，起动机、isg或车辆传动系中的其他电机)消耗的电力量可以指示发动机内部是否可能有水。具体地，如果用
于转动起动发动机的电力量超过阈值电力量，则可以推断出发动机中的水正在阻止发动机转速达到期望水平。
81.在一个示例中，方法500可以测量由电机转动起动发动机达预定时间量(1秒)所消耗的平均电流，并且将结果存储在存储器位置或仓中。消耗的平均电流可以存储在仓中达预定持续时间(例如，30秒)。电池电压可以同时存储到存储器。可以通过将存储在每个仓中的电流量乘以当电机消耗电流时的电池电压来确定由转动起动发动机的电机消耗的电力量。可以通过对在发动机转动起动时段期间存储的每个电流仓的电力量求和来确定在发动机转动起动期间消耗的实际总电力量。方法500前进到512。
82.在512处，方法判断在发动机转动起动时段期间转动起动发动机的电机消耗的实际总电力量是否大于阈值电力量。如果是，则答案为是并且方法500前进到514。否则，答案为否，并且方法500前进到530。在一个示例中，方法500可以将转动起动发动机的电机消耗的电力的总和与预定电力量进行比较。
83.在514处，方法500停止经由电机转动起动发动机并且指示发动机的气缸中可能有水。方法500可以经由人/机界面来提供所述指示。方法500前进到516。
84.在516处，方法500在发动机中可能有水时防止发动机的进一步转动起动。方法500可以防止电流流向转动起动发动机的电机。方法500前进到退出。
85.在530处，方法500在发动机被转动起动的同时向发动机递送火花和燃料，使得发动机可以起动。方法500前进到退出。
86.因此，如果发动机在水中或被判断为在泛洪区域中，则方法500可以控制流向电机的电流以降低发动机部件劣化的可能性。如果通过电机电流在发动机内未检测到水，则可以起动发动机。如果发动机不在泛洪区域中或者如果水不在发动机附近，则可以在火花和燃料被递送到发动机的情况下经由转动起动发动机来以通常的方式起动发动机。
87.方法500提供了一种用于操作发动机的方法，所述方法包括：响应于一定地理区域中泛洪的指示而经由控制器调整可用于转动起动发动机的电流量。所述方法包括：其中经由远程服务器生成泛洪的指示。所述方法包括：其中经由位于包括所述发动机的车辆中的传感器生成泛洪的指示。所述方法还包括经由电机转动起动发动机。所述方法包括：其中电机是起动机马达。所述方法包括：其中电机被配置为推进车辆。所述方法包括：其中所述地理区域是包括所述发动机的车辆周围的区域，并且其中所述调整包括减小电流量。
88.图5和图6的方法还提供了一种用于操作发动机的方法，所述方法包括：从远程装置向控制器接收车辆可能位于泛洪的地理区域的指示；并且响应于所述指示经由控制器调整可用于起动发动机的电流量。所述方法包括：其中远程装置是服务器。所述方法包括：其中调整可用于转动起动发动机的电流量包括减小所述电流量。所述方法还包括：监测供应给电机以转动起动发动机的电流量。所述方法还包括：响应于所述指示而阻止向发动机递送火花和燃料。
89.现在参考图7a，示出了包括发动机的车辆225周围的地理区域700的示意图。在此示例中，地理区域700包括靠近车辆225的河流702。河流被限制在其河堤内，并且车辆225不被认为是在泛洪的地理区域内。在此类状况期间，可以通过使发动机旋转并且向发动机供应火花和燃料来起动车辆的发动机。
90.现在参考图7b，示出了包括发动机的车辆225周围的地理区域700的示意图。在此
示例中，地理区域700包括已经溢出其堤岸并且河水已经部分地包围车辆225的河流702。在图7b中，车辆225可以被认为是在泛洪的地理区域内。在此类状况期间，车辆的发动机可以在不向发动机供应火花和燃料的情况下经由电机旋转，因此可以确定水是否已经进入发动机气缸。如果确定水尚未进入发动机气缸，则可以起动发动机。
91.应当注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/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以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所述的具体程序可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)中的一者或多者。因而，示出的各种动作、操作和/或功能可以按示出的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样地，处理次序不一定是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。可以根据所使用的特定策略而重复地执行示出的动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外，所描述的动作、操作和/或功能中的至少一部分可以图形地表示要被编程到控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码。当通过结合一个或多个控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施所描述的动作时，控制动作还可以变换物理世界中的一个或多个传感器或致动器的操作状态。
92.本描述到此结束。在不脱离本描述的精神和范围的情况下，本领域技术人员在阅读本描述之后，将想到许多变化形式和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或替代燃料配置操作的单缸、i3、i4、i5、v6、v8、v10和v12发动机可以使用本说明书来获益。
93.根据本发明，一种用于操作发动机的方法包括：响应于一定地理区域中泛洪的指示而经由控制器调整可用于转动起动发动机的电流量。
94.在本发明的一个方面，经由远程服务器生成泛洪的指示。
95.在本发明的一个方面，经由位于包括所述发动机的车辆中的传感器生成泛洪的指示。
96.在本发明的一个方面，所述方法包括：经由电机转动起动发动机。
97.在本发明的一个方面，电机是起动机马达。
98.在本发明的一个方面，电机被配置为推进车辆。
99.在本发明的一个方面，所述地理区域是包括所述发动机的车辆周围的区域，并且其中所述调整包括减小电流量。
100.根据本发明，提供了一种系统，所述系统具有：发动机；电机；电源；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使控制器响应于车辆处于泛洪区域的指示而调整从电源供应到电机的电流量。
101.根据一个实施例，所述车辆包括发动机，并且其中经由传感器提供所述指示。
102.根据一个实施例，本发明的特征还在于用于进行以下操作的附加指令：经由电机使所述发动机旋转。
103.根据一个实施例，本发明的特征还在于用于进行以下操作的附加指令：响应于车辆处于泛洪区域的指示而使发动机在不向发动机供应火花和燃料的情况下旋转。
104.根据一个实施例，本发明的特征还在于用于进行以下操作的附加指令：监测经由电机使发动机旋转所消耗的电力量。
105.根据一个实施例，本发明的特征还在于用于进行以下操作的附加指令：响应于发动机摄入水的指示，停止旋转发动机。
106.根据一个实施例，发动机摄入水的指示是基于经由电机使发动机旋转而消耗的电力量。
107.根据一个实施例，所述调整包括减小电流量。
108.根据本发明，一种用于操作发动机的方法包括：从远程装置向控制器接收车辆可能位于泛洪的地理区域的指示；并且响应于所述指示经由控制器调整可用于起动发动机的电流量。
109.在本发明的一个方面，远程装置是服务器。
110.在本发明的一个方面，调整可用于转动起动发动机的电流量包括减小所述电流量。
111.在本发明的一个方面，所述方法包括：监测供应给电机以转动起动发动机的电流量。
112.在本发明的一个方面，所述方法包括：响应于所述指示而阻止向发动机递送火花和燃料。

技术特征：
1.一种用于操作发动机的方法，其包括：响应于一定地理区域中泛洪的指示而经由控制器调整可用于转动起动所述发动机的电流量。2.如权利要求1所述的方法，其中经由远程服务器生成所述泛洪的指示。3.如权利要求1所述的方法，其中经由位于包括所述发动机的车辆中的传感器生成所述泛洪的指示。4.如权利要求1所述的方法，其还包括经由电机转动起动所述发动机。5.如权利要求4所述的方法，其中所述电机是起动机马达。6.如权利要求4所述的方法，其中所述电机被配置为推进车辆。7.如权利要求1所述的方法，其中所述地理区域是包括所述发动机的车辆周围的区域，并且其中所述调整包括减小所述电流量。8.一种系统，其包括：发动机；电机；电源；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器响应于车辆处于泛洪区域的指示而调整从所述电源供应到所述电机的电流量。9.如权利要求8所述的系统，其中所述车辆包括所述发动机，并且其中经由传感器提供所述指示。10.如权利要求8所述的系统，其还包括用于进行以下操作的附加指令：经由所述电机使所述发动机旋转。11.如权利要求10所述的系统，其还包括用于进行以下操作的附加指令：响应于所述车辆处于所述泛洪区域的所述指示而使所述发动机在不向所述发动机供应火花和燃料的情况下旋转。12.如权利要求8所述的系统，其还包括用于进行以下操作的附加指令：监测经由所述电机使所述发动机旋转所消耗的电力量。13.如权利要求12所述的系统，其还包括用于进行以下操作的附加指令：响应于所述发动机摄入水的指示，停止旋转所述发动机。14.如权利要求13所述的系统，其中所述发动机摄入水的所述指示是基于经由所述电机使所述发动机旋转而消耗的所述电力量。15.如权利要求8所述的系统，其中所述调整包括减小所述电流量。

技术总结
本公开提供了“用于针对水封评估发动机的方法和系统”。描述了用于操作发动机的系统和方法，所述发动机可以在发动机起动期间由电机旋转。在一个示例中，可以响应于包括所述发动机的车辆可能停放在可能泛洪的一定地理区域中的指示而调整可用于经由电机使发动机旋转的电流量。的电流量。的电流量。


技术研发人员：艾德
受保护的技术使用者：福特全球技术公司
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/6/6