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技术领域

本发明涉及用于控制发动机空气流的系统和方法。

背景技术

增压发动机可以用大于环境压力的进气歧管压力操作。发动机可以 经由涡轮增压器或机械增压器增压。涡轮增压器的压缩机或机械增压器 的压缩机可以加压环境空气，使得与假如同样的发动机被限制在环境压 力下操作相比，可以增加发动机输出。发动机空气流量可以随着由涡轮 增压器的压缩机或机械增压器的压缩机提供的进气歧管压力的增加而增 加。然而，如果发动机在高湿度情况期间操作，则发动机输出可以由于 湿度而退化。

发明内容

本文的发明者已经认识到上述问题并且已经开发一种发动机操作方 法，其包括：响应于环境湿度，经由控制器调整发动机空气流量阈值； 并且响应于调整后的发动机空气流量阈值，操作发动机。

通过响应于环境湿度调整发动机空气流量阈值，在高湿度情况期间 提供发动机输出与在低湿度情况期间发动机输出相同的扭矩输出的技术 结果是可能的。例如，在低湿度情况期间，发动机可以流动第一空气流 量以提供特定速度下的最大的扭矩输出。监控发动机空气流量的传感器 可以指示发动机已经达到其最大空气流量以提供最大扭矩。然而，在高 湿度情况期间，相同的传感器可以指示发动机已经达到第一空气流量， 而不需要发动机提供相同的特定速度下的相同的最大扭矩。发动机扭矩 差由于传感器不补偿环境湿度的增加但是受环境湿度的增加影响而上 升。然而，处于高湿度情况下的发动机扭矩可以经由增加发动机空气流 量阈值恢复到处于低湿度情况下的发动机扭矩。在潮湿的工况期间增加 发动机空气流量阈值导致发动机引入与假如发动机在相同的条件但是处 于低湿度和低发动机空气流量阈值情况下操作相同量的氧。在此方式下， 在高湿度工况和低湿度工况期间，相等量的发动机扭矩可以被提供。

本说明书可以提供若干优点。具体地，该方法可以在环境湿度水平 范围上提供更一致的发动机性能。进一步地，该方法尤其适于涡轮增压 发动机，该涡轮增压发动机能够基于工况调整最大发动机空气流量。更 进一步地，可以将该方法应用到质量空气流量系统和速度密度系统。

当单独或结合附图根据具体实施方式，本说明书的以上优点和其他 优点以及特征将是显而易见的。

应当理解，提供上述发明内容是为了以简化的方式介绍一些概念， 这些概念将在具体实施方式中进一步描述。这不意味着确认所要求保护 的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由随附权利要求唯 一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上指出的或本公开的任 何部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出发动机的示意描述；

图2至图4示出湿度对内燃发动机操作的示例影响；

图5示出一种用于操作发动机的示例方法的流程图；和

图6示出根据图5的方法的示例发动机操作顺序。

具体实施方式

本说明书涉及以变化环境湿度水平来操作发动机。该发动机可以如 图1所示被配置。图1的发动机可以按图2至图4中所描述的操作。图1 的系统可以包括可执行指令以提供在图5中所描述的发动机操作方法。 图5的发动机操作方法修改发动机操作以使在低环境湿度情况以及高环 境湿度情况期间的发动机扭矩输出相等。可以按图6所示的操作顺序操 作发动机。

参考图1，内燃发动机10包括多个汽缸，图1中示出多个汽缸中的 一个汽缸，该内燃发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10包 括燃烧室30和汽缸壁32，其中活塞36定位在汽缸壁32中并且被连接到 曲轴40。飞轮97和环形齿轮99耦接到曲轴40。启动器96(如，低电压 (以小于30伏运行的)电动机器)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿 轮轴98可选择地推动小齿轮95以啮合环形齿轮99。启动器96可被直接 安装在发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，启动器96可通过 皮带或链条选择性地供应扭矩给曲轴40。在一个示例中，当启动器96不 啮合到发动机曲轴时，其处于基础状态。燃烧室30被示出经由相应的进 气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气和排 气门可通过进气凸轮51和排气凸轮53进行操作。进气凸轮51的位置可 由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57 确定。可以经由进气凸轮轴相位器59调整进气门52相对于曲轴40的相 位。可以经由排气凸轮轴相位器58调整排气门54相对于曲轴40的相位。

燃料喷射器66被示出经设置以直接喷射燃料到汽缸30内，本领域 技术人员称其为直接喷射。燃料喷射器66以与来自控制器12的脉冲宽 度成比例地传递液体燃料。燃料由燃料系统(未示出)传递到燃料喷射 器66，所述燃料系统包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)。在一个示 例中，高压双级燃料系统可以用来生成更高的燃料压力。

此外，进气歧管44被示出与涡轮增压器压缩机162和发动机空气进 气口42相连通。在另一些示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。 轴161机械地将涡轮增压器涡轮机164耦接到涡轮增压器压缩机162。可 选电子节气门62(如，中心或发动机进气歧管节气门)调整节流板64的 位置以控制从压缩机162至进气歧管44的空气流量。在增压室45中的 压力可以称为节气门入口压力，因为节气门62的入口在增压室45内。 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 设置在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。 压缩机再循环阀47可以选择性地被调整到在完全打开和完全关闭之间的 多个位置。可以经由控制器12调整废气门163以允许排气选择性地绕过 涡轮机164以控制压缩机162的速度。可选择地，或另外地，叶片式致 动器167调整涡轮机叶片的位置以增加或降低涡轮机效率。

空气过滤器43清洁经由暴露于环境温度、压力和湿度的入口3进入 发动机空气进气口42的空气。转换后的燃烧副产品(byproducts)在暴 露于环境温度和压力的出口5处被排出。因此，当发动机10旋转时，活 塞36和燃烧室30可以作为泵操作，以从入口3吸进空气并且将燃烧副 产品排出到出口5。根据流动经过发动机10、排气歧管48和发动机空气 进气口42的方向，入口3在出口5的上游。上游不包括在经过入口3的 发动机外的任何事物，并且下游不包括经过出口5的发动机外的任何事 物。

无分电器点火系统88响应控制器12经由火花塞92提供点火火花到 燃烧室30。通用排气氧(UEGO)传感器126被示为耦接到催化转化器 70上游的排气歧管48。可选地，双态排气氧传感器可代替UEGO传感器 126。

在一个示例中，转化器70能够包括多块催化剂砖。在另一个示例中， 能够使用每个均带有多块砖的多个排放控制装置。在一个示例中，转化 器70能够是三元型催化剂。

控制器12在图1中被示为常规微型计算机，其包括：微处理器单元 (CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器106(ROM)(例 如，非暂时性存储器)、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM) 110及常规数据总线。控制器12被示出从耦接到发动机10的传感器接收 各种信号，除了前面所讨论的那些信号外，还包括：来自耦接到冷却套 筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；耦接到加速器踏 板130用于感测由脚132施加的力的位置传感器134；耦接到制动踏板 150用于感测由脚152施加的力的位置传感器154，来自耦接到进气歧管 44的压力传感器123的发动机歧管绝对压力(MAP)的测量值；来自压 力传感器122的发动机增压压力或节气门入口压力的测量值；来自湿度 传感器113的环境湿度的测量值；来自霍尔效应传感器118感测曲轴40 位置的发动机位置；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。大气压力也可被感测(传感 器未示出)以便由控制器12处理。在本说明书的优选方面，发动机位置 传感器118在每次曲轴回转产生预定数量的等距脉冲，由此能够确定发 动机转速(RPM)。

在操作期间，发动机10中的每个汽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， 通常，所述排气门54关闭而进气门52打开。空气经由进气歧管44被引 入燃烧室30，并且活塞36移动到汽缸的底部，从而增大燃烧室30内的 容积。活塞36邻近汽缸的底部并且处于其冲程的结束时(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)。

在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36移向汽缸盖， 从而压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程的结束并最靠近汽缸 盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域技术人员 称为上止点(TDC)。在以下称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在 以下称为点火的过程中，所述喷射的燃料由已知的点火装置(诸如火花 塞92)点燃，从而导致燃烧。

在膨胀冲程期间，膨胀的气体推动活塞36回到BDC。曲轴40将活 塞的运动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54 打开以将燃烧后的空气-燃料混合物释放到排气歧管48并且活塞返回到 TDC。注意，以上仅是作为示例示出，并且进气和排气门打开和/或关闭 正时可变化，例如，从而提供正的或负的气门重叠、进气门延迟关闭或 各种其它示例。

因此，图1的系统提供了一种车辆系统，其包括：包括空气流量致 动器的发动机；湿度传感器；和控制器，该控制器包括存储在非瞬时存 储器中用于响应于根据湿度传感器确定的环境湿度而调整发动机空气流 量阈值的指令；和用于将发动机空气流量限制到小于或等于发动机空气 流量阈值的指令。车辆系统进一步包括指令以针对增加的环境湿度增加 发动机空气流量阈值。

在一些示例中，车辆系统包括其中空气流量致动器是涡轮增压器废 气门且涡轮增压器废气门的打开量响应于增加的环境湿度而被增加。可 选择地，废气门的关闭量可以小于不大于阈值以限制增压压力。车辆系 统包括其中空气流量致动器是节气门并且其中节气门打开量响应于增加 的环境湿度而被增加。车辆系统包括其中发动机空气流量阈值是用于限 制发动机增压的基础。车辆系统进一步包括附加指令以响应于发动机空 气流量阈值而推进火花正时。

现在参照图2，其示出发动机汽缸的平均指示有效压力(IMEP)随 排气再循环(EGR)百分比变化的曲线图。纵轴线代表IMEP协方差， 并且IMEP协方差沿纵轴线箭头方向增加。横轴线代表发动机汽缸的汽 缸充气的EGR百分数。EGR百分数沿横轴线箭头方向增加。

曲线204代表IMEP协方差随EGR百分数变化，其用于在高环境湿 度水平下的发动机操作。曲线206代表IMEP协方差随EGR百分数变化， 其用于在相同工况但在低环境湿度水平下的相同发动机操作。随着IMEP 协方差增加，发动机汽缸中的燃烧稳定性降低并且发动机失火的可能性 增加。

因此，可以观察到增加的湿度降低燃烧稳定性。这是因为增加的湿 度操作以增加汽缸充气稀释。因此，当对于给定发动机转速和负载发动 机在更高的环境湿度水平下操作时，用低EGR百分数操作发动机可以是 期望的。类似地，当发动机以同样的转速和负载在更低的环境湿度水平 下操作时，用高EGR百分数操作发动机可以是期望的。

现在参照图3，其示出以特定发动机气流速率的最佳扭矩的最小火花 (MBT)(如，最大扭矩最小点火提前角)随排气再循环(EGR)百分比 变化的曲线图。纵轴线代表MBT火花角度(如，曲轴角度)，并且MBT 火花角度沿纵轴线箭头方向增加。换句话说，MBT火花正时沿纵轴线箭 头方向增加。横轴线代表发动机汽缸的以百分数表示的汽缸充气的EGR 百分数。EGR百分数沿横轴线箭头方向增加。

曲线302代表在80％的相对环境湿度水平下操作的发动机的MBT火 花角度随EGR百分数变化。曲线304代表在相同工况下并且在60％的相 对环境湿度水平下操作的相同发动机的MBT火花角度随EGR百分数变 化。曲线306代表在相同工况下并且在40％的相对环境湿度水平下操作 的相同发动机的MBT火花角度随EGR百分数变化。曲线308代表在相 同工况下并且在20％的相对环境湿度水平下操作的相同发动机的MBT火 花角度随EGR百分数变化。

因此，可以观察到增加湿度使MBT火花正时的提前增加。这是因为 增加湿度操作以增加汽缸充气稀释。因此，当对于给定发动机转速和负 载发动机在更高的环境湿度水平下操作时，用更提前的火花正时操作发 动机可以是期望的。类似地，当发动机以同样的转速和负载在更低的环 境湿度水平下操作时，用较少提前的火花正时操作发动机可以是期望的。 通过基于环境湿度调整MBT火花正时，在高环境湿度水平期间发动机提 供与在低环境湿度水平期间发动机提供相同的扭矩量是可能的。

现在参考图4，其示出对于给定发动机转速的进气歧管绝对压力 (MAP)随排气再循环(EGR)百分比变化的曲线图。纵轴线代表MAP， 并且MAP沿纵轴线箭头方向增加。横轴线代表发动机汽缸的以百分数表 示的汽缸充气的EGR百分数。EGR百分数沿横轴线箭头方向增加。操作 发动机以针对不同环境湿度水平在每个EGR百分比处提供相等的扭矩。

曲线402代表在80％的相对环境湿度水平下操作的发动机的MAP随 EGR百分数变化。曲线404代表相同工况下并且在60％的相对环境湿度 水平下操作的相同发动机的MAP随EGR百分数变化。曲线406代表在 相同工况下并且在40％的相对环境湿度水平下操作的相同发动机的MAP 随EGR百分数变化。曲线408代表在相同工况下并且在20％的相对环境 湿度水平下操作的相同发动机的MAP随EGR百分数变化。

因此，可以观察到，针对给定发动机转速和EGR百分数，MAP不 得不增加以提供相等的发动机扭矩。这是因为MAP传感器不补偿在湿空 气中的氧气的分压。在更高的环境湿度水平下可以增加MAP以为发动机 提供与在类似的工况期间在更低的环境湿度水平下发动机接收的相等的 氧气量。因此，当对于给定发动机转速和负载发动机在更高的环境湿度 水平下操作时，以更高的MAP值操作发动机以提供与在更低的环境湿度 水平下由发动机产生的相类似的发动机输出扭矩可以是期望的。

现在参考图5，其示出一种用于操作车辆传动系的方法。图5的方法 可以结合到图1的系统中，作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令。 进一步地，图5的方法可以提供如图6中所示的操作顺序。

在502处，方法500确定期望的发动机扭矩。期望的发动机扭矩可 以是驾驶员需求扭矩、配件扭矩和发动机泵送扭矩之和。在一个示例中， 发动机泵送扭矩可以被经验地确定并且被存储到存储器中的表或函数。 配件扭矩是操作车辆的交流发电机、空气调整压缩机、动力转向泵以及 其他此类装置的扭矩。配件扭矩也可以基于被驱动的配件速度和负载被 经验地确定并且存储到存储器。驾驶员需求扭矩可以基于车辆速度和加 速器踏板的位置被确定。方法500求和驾驶员需求扭矩、配件扭矩和发 动机泵送扭矩以提供期望的发动机扭矩，并且方法500前进到504。

在504处，方法500根据期望的发动机扭矩确定期望的发动机负载。 对于涡轮增压式发动机或机械增压式发动机，期望的发动机负载可以从 接近于0变化到大于1的值。对于非涡轮增压式发动机的发动机负载值1 可以代表以发动机的当前速度的全发动机负载。发动机负载可以经由一 组经验确定的表或函数而确定，该表或函数根据发动机转速、发动机气 门正时以及发动机操作模式(如，燃料经济性、排放、发动机预热等) 输出发动机负载值。在一个示例中，负载值1代表以发动机正在操作的 特定速度的最大的理论上的汽缸空气充气。在发动机负载值被确定之后， 方法500前进到506。

在506处，方法500根据期望的发动机负载确定期望的发动机空气 质量流量。在一个示例中，通过在标准温度和压力(如，标准大气压力) 下将期望的发动机负载乘以理论上最大的发动机空气流量，可以确定期 望的发动机空气流量，其中，标准温度和压力乘以用于当前发动机工况 的气压和环境温度调整。在标准温度和压力下的用于四冲程发动机的理 论上最大的发动机空气流量是发动机汽缸容积除以2乘以发动机转速得 到的。期望的发动机空气质量流量是期望的发动机空气流量乘以空气密 度得到的。在确定期望的发动机空气质量流量之后，方法500前进到508。

在508处，方法500基于组件阈值确定最大发动机空气流量阈值和 最大发动机空气流量。在一个示例中，最大发动机空气流量阈值基于根 据最大IMEP所确定的最大发动机扭矩，该最大IMEP基于活塞退化。可 以针对环境湿度调整最大发动机空气流量阈值，如下式所示：

a i r _ m a f _ m a x = a i r _ m a f _ max _ b a s e 1 - ( h u m _ m e a s - h u m _ b a s e ) ]]>

其中，air_maf_max是最大发动机空气流量阈值，air_maf_max_base 是未针对湿度调整的最大发动机空气流量,hum_meas是测得的湿度，以 及hum_base是以摩尔百分数的基础湿度。最大发动机空气流量阈值可以 经验地确定并且存储到存储器。

方法500还基于已选的发动机组件确定发动机空气流量限制或阈值。 例如，方法500针对燃料喷射器、涡轮增压器以及排气歧管温度确定最 大发动机气流或阈值。针对燃料喷射器、涡轮增压器以及排气歧管温度 的发动机空气流量限制可以被经验地确定并且被存储到控制器存储器。 针对燃料喷射器的发动机空气流量限制基于当燃料喷射器以最大速率流 动时的最大发动机空气流量。针对涡轮增压器的发动机空气流量限制是 当空气以涡轮增压器的最大空气流量流过涡轮增压器时的最大发动机空 气流量。针对发动机排气的发动机空气流量限制是最大发动机空气流量， 其提供小于阈值温度的发动机排气温度。在确定了最大发动机空气流量 阈值和基于发动机组件的发动机空气流量阈值之后，方法500前进到510。

在510处，方法从在506处确定的期望的发动机空气流量、在508 处确定的最大发动机空气流量阈值和在508处确定的基于发动机组件的 发动机空气流量阈值中选择最小值。因此，如果在506处确定的期望的 发动机空气流量是200g/min、最大发动机空气流量阈值是230g/min、针 对燃料喷射器的最大发动机空气流量是245g/min、针对涡轮增压器的最 大发动机空气流量是235g/min以及针对发动机排气温度的最大发动机空 气流量是233g/min，则方法500选择200g/min作为最小发动机空气流 量。另一方面，如果在506处确定的期望的发动机空气流量是250g/min、 最大发动机空气流量阈值是230g/min、针对燃料喷射器的最大发动机空 气流量是245g/min、针对涡轮增压器的最大发动机空气流量是235g/min 以及针对发动机排气温度的最大发动机空气流量是233g/min，则方法500 选择230g/min作为最小发动机空气流量。以此方式，最大发动机空气流 量阈值和基于发动机组件的发动机空气流量阈值可以防止选定的发动机 空气流量超过最大发动机空气流量阈值和基于发动机组件的发动机空气 流量阈值。在确定最小发动机空气流量值之后，方法500前进到512。

在512处，方法500根据在510处确定的最小发动机空气流量值确 定发动机负载。在一个示例中，在506处的表和/或函数被反向，使得来 自510的最小发动机空气流量是用于索引表和/或函数的基础。表和/或函 数输出发动机负载。在确定了发动机负载之后，方法500前进到514。

在514处，方法500调整发动机致动器以提供在510处确定的最小 发动机空气流量。在一个示例中，方法500防止节气门打开量、凸轮轴 相对于曲轴位置的提前、增压压力和/或废气门关闭量超过阈值量，使得 最小发动机空气流量不被超过。因此，节气门打开量、凸轮轴提前、增 压压力和/或废气门关闭量中的每个可以不超过阈值，使得最小发动机空 气流量不被超过。在发动机致动器的操作被限制之后，方法500前进到 516。

在516处，方法500根据在512处确定的发动机负载确定发动机指 示扭矩。在一个示例中，在504处的表和/或函数被反向，使得来自512 的发动机负载是用于索引表和/或函数的基础。表和/或函数输出发动机负 载。因为发动机负载和发动机指示扭矩基于在510处确定的最小扭矩， 所以发动机负载和指示扭矩被维持在阈值发动机负载和阈值指示扭矩以 下。在确定了发动机负载之后，方法500前进到退出。

以此方式，最大发动机空气流量阈值可以响应于湿度而被调整。例 如，可以增加最大发动机空气流量以用于更高的环境湿度水平，使得在 相同的工况期间(除了在更低的环境湿度水平的发动机操作之外)，等量 的氧气被施加到发动机。

图5的方法提供一种发动机操作方法，包括：响应于环境湿度，经 由控制器调整发动机空气流量阈值；并且响应于调整后的发动机空气流 量阈值，操作发动机。可以通过调整火花、燃料以及EGR流率来操作发 动机以响应调整后的发动机空气流量阈值。该方法包括其中发动机空气 流量阈值是最大发动机空气流量阈值。该方法进一步包括响应于发动机 空气流量阈值而调整发动机扭矩。

在一些示例中，该方法包括其中发动机扭矩响应于发动机空气流量 阈值而被限制，其中被限制包括将发动机扭矩保持在阈值扭矩以下。该 方法包括环境湿度基于湿度传感器的输出。该方法包括其中发动机空气 流量阈值是用于调整发动机空气流量的基础。该方法包括在当驾驶员需 求扭矩大于阈值扭矩的情况期间，发动机空气流量被调整到等于发动机 空气流量阈值的值。

图5的方法还提供一种发动机操作方法，包括：响应于环境湿度， 经由控制器调整发动机空气流量阈值；并且响应于发动机空气流量阈值， 调整致动器。该方法包括其中致动器是凸轮轴相位器。该方法包括其中 致动器是节气门。该方法包括其中致动器是涡轮增压器废气门致动器。 该方法包括其中致动器是涡轮增压器叶片致动器。该方法进一步包括响 应于扭矩请求大于阈值而调整致动器以使发动机空气流量维持在发动机 空气流量阈值。该方法包括其中发动机空气流量阈值是最大发动机空气 流量。

现在参考图6，其示出示例模拟发动机操作顺序。图6的信号和顺序 可以通过在图1中示出的系统执行图5的方法提供。垂直标记T0-T6代 表顺序中关注的时刻。在此示例中，示出发动机根据图5的方法在不同 环境湿度水平下操作。发动机操作顺序的第一部分在时刻T0和T3之间 发生。其代表在低环境湿度情况期间的发动机操作。发动机操作顺序的 第二部分在时刻T4和T6之间发生。其代表在高环境湿度情况期间的发 动机操作。沿每个图的横轴线的双S代表制动时间。时间间隔在双S时 间制动之间可以是长的或短的。

来自图6顶部的第一曲线图代表驾驶员需求扭矩随时间的变化。横 轴线代表时间，并且时间从图左侧到图右侧增加。纵轴线代表驾驶员需 求扭矩，并且驾驶员需求扭矩沿纵轴线箭头的方向增加。驾驶员需求扭 矩可以根据加速器踏板位置和车辆速度确定。

来自图6顶部的第二曲线图代表环境湿度水平速度随时间的变化。 纵轴线代表环境湿度水平，并且环境湿度水平沿纵轴线箭头的方向增加。 横轴线代表时间，并且时间从图左侧到图右侧增加。

来自图6顶部的第三曲线图代表涡轮增压器废气门位置随时间的变 化。纵轴线代表废气门位置，并且废气门位置打开量沿纵轴线箭头的方 向增加。横轴线代表时间，并且时间从图左侧到图右侧增加。

来自图6顶部的第四曲线图代表发动机空气流量随时间的变化。纵 轴线代表发动机空气流量，并且发动机空气流量沿纵轴线箭头的方向增 加。横轴线代表时间，并且时间从图左侧到图右侧增加。横线602代表 在当前发动机工况针对低环境湿度情况的最大发动机空气流量阈值。横 线604代表在当前发动机工况针对高环境湿度情况的最大发动机空气流 量阈值，该工况与用于横线602的工况相同(除了更高的环境湿度之外)。

来自图6顶部的第五曲线图代表发动机指示扭矩随时间的变化。纵 轴线代表发动机指示扭矩，并且发动机指示扭矩沿纵轴线箭头的方向增 加。横轴线代表时间，并且时间从图左侧到图右侧增加。横线606代表 在当前发动机工况针对低环境湿度情况的最大发动机指示扭矩阈值。横 线608代表在当前发动机工况针对高环境湿度情况的最大发动机指示扭 矩阈值，该工况与用于横线606的工况相同(除了更高的环境湿度之外)。

来自图6顶部的第六曲线图代表发动机火花提前随时间的变化。纵 轴线代表发动机火花提前，并且发动机火花提前沿纵轴线箭头的方向增 加。横轴线代表时间，并且时间从图左侧到图右侧增加。

在时刻T0处，驾驶员需求扭矩在更低水平，并且环境湿度水平是低 的。在更低的环境湿度水平处，MAP传感器和MAF传感器输出受湿度 影响较少。废气门位置关闭，并且发动机空气流量是低的。这种情况可 以指示怠速状况。此外，发动机指示扭矩是低的，并且火花正时被提前。

在时刻T1处，驾驶员增加驾驶员需求扭矩，并且发动机空气流量响 应于增加的驾驶员需求扭矩而开始增加。环境湿度水平保持低的，并且 废气门保持关闭，而发动机开始加速(未示出)。发动机指示扭矩响应于 增加的驾驶员需求扭矩和发动机空气流量而增加。火花提前随着驾驶员 需求扭矩增加以及发动机转速增加(未示出)而被延迟。

在时刻T1和时刻T2之间，驾驶员需求扭矩继续增加，并且发动机 空气流量和发动机指示扭矩随驾驶员需求扭矩的增加而增加。废气门随 着发动机转速增加以及供应到涡轮增压器(未示出)的热能增加而开始 打开。发动机火花正时被进一步延迟。

在时刻T2处，发动机空气流量被保持或限制到阈值602的值，以减 少发动机退化的可能性，即使驾驶员需求扭矩继续增加。发动机空气流 量可以被限制到最大发动机空气流量，如在图5的508处所描述的。发 动机空气流量可以经由限制废气门打开而被限制到最大发动机空气流 量，如在时刻T2处所示。进一步地，发动机节气门打开量和凸轮提前可 以被限制或约束到防止发动机空气流量超过阈值602的值。通过约束发 动机空气流量小于阈值，发动机扭矩被约束到阈值606。当发动机空气流 量保持到小于或等于阈值602时，火花正时保持恒定。

在时刻T2和时刻T3之间，驾驶员需求扭矩继续增加，并且发动机 空气流量、发动机火花和发动机指示扭矩保持不变。环境湿度水平还保 持在固定的低值处。

在时刻T3处，驾驶员松开加速器踏板(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大于水平602的空气 流量的扭矩之后，发动机空气流量和发动机指示扭矩开始立刻降低。废 气门打开量也响应于降低的驾驶员需求扭矩而降低。火花提前响应于驾 驶员需求扭矩的降低而增加。

顺序的第二部分正好在时刻T4之前开始，其中，发动机在与时刻 T0处的相同的工况下操作，除了环境湿度水平已经增加之外。

在时刻T4处，驾驶员增加驾驶员需求扭矩，并且发动机空气流量响 应于增加的驾驶员需求扭矩(与在时刻T1处相同)而开始增加。当发动 机开始加速(未示出)时，环境湿度水平保持高的，并且废气门保持关 闭。发动机指示扭矩响应于增加的驾驶员需求扭矩和发动机空气流量而 增加。当驾驶员需求扭矩增加并且发动机转速增加(未示出)时，火花 提前被延迟。在一些示例中，在时刻T4处的火花提起可以比在时刻T1 处的火花正时提前的更提前，以补偿由更高的环境湿度提供的稀释。

在时刻T4和时刻T5之间，驾驶员需求扭矩继续增加，并且发动机 空气流量和发动机指示扭矩随驾驶员需求扭矩的增加而增加(与在时刻 T1和时刻T2之间相同)。当发动机转速增加并且供应到涡轮增压器的热 能增加时(未示出)，废气门开始打开。发动机火花正时被进一步延迟。

在时刻T5处，发动机空气流量继续上升，因为发动机空气流量阈值 已经增加到阈值604的值。发动机空气流量阈值可以在更高的环境湿度 情况期间增加，使得发动机被供应与当发动机在相同情况下操作(除了 在更低的环境湿度水平之外)时相同量的氧气。发动机空气流量可以被 限制到最大发动机空气流量阈值，如在图5的508处所描述的。发动机 空气流量可以通过限制废气门打开(如在时刻T5处所示)而被限制到最 大发动机空气流量阈值。此外，发动机节气门打开量和凸轮推进可以被 限制或约束到防止发动机空气流量超过阈值604的值。通过约束发动机 空气流量小于阈值，发动机扭矩可以被约束到阈值608，其与阈值606相 同。因此，发动机空气流量可以增加，以补偿MAP传感器输出或MAF 传感器输出，MAP传感器输出或MAF传感器输出针对环境湿度可以不 调整。当发动机空气流量被保持小于或等于阈值604时，火花正时保持 恒定。

在时刻T5和时刻T6之间，驾驶员需求扭矩与发动机空气流量一同 继续增加。如果发动机指示扭矩针对环境湿度被调整，则发动机火花和 发动机指示扭矩将随发动机空气流量增加而改变。环境湿度水平还保持 在恒定的高值。

在时刻T6处，驾驶员松开加速器踏板(未示出)，并且驾驶员需求 扭矩开始下降。当驾驶员需求扭矩减小时，发动机空气流量和发动机指 示扭矩开始被减小。废气门打开量也响应于降低的驾驶员需求扭矩而降 低。火花提前响应于驾驶员需求扭矩的降低而增加。

以此方式，如果发动机在更高的环境湿度水平下操作，则发动机空 气流量阈值可以被增加，使得在高发动机负载下供应到发动机的氧气量 保持恒定。因此，发动机可以在相同的工况下(包括高湿度情况和低湿 度情况)提供相同的最大扭矩输出。

注意，这里所包含的示例控制和估计例程能够与各种发动机和/或车 辆的系统配置一起使用。这里公开的控制方法和例程可以作为可执行指 令存储在非瞬时存储器中，并且可由包括控制器的控制系统与各种传感 器、致动器以及其它发动机硬件的结合执行。这里描述的具体例程可代 表任何数量的处理策略中的一种或多种，如事件驱动、中断驱动、多任 务、多线程等。这样，所说明的各种动作、操作和/或功能可以按说明的 顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现本文描述 的示例实施例的特点和优点时，处理的顺序不是必须要求的，而是为了 便于说明和描述。根据所用的具体策略，一个或更多个说明性的动作、 操作和/或功能可以重复执行。此外，所示的动作、操作和/或功能可以图 形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时存储 器内的代码，其中通过结合电子控制器执行包括各种发动机硬件部件的 系统中的指令而使所描述的动作得以实现。

本说明书至此结束。本领域技术人员在阅读了本说明书时在不脱离 本说明书的精神和范围的情况下，可想到许多变化和更改。例如，以天 然气、汽油、柴油或可替代燃料配置操作的I2、I3、I4、I5、V6、V8、 V10、V12和V16发动机可使用本说明书以获益。