CN112943462A - 用于控制车辆的发动机的进气的系统和方法 - Google Patents

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托马斯·约瑟夫·西科恩
杰敏·约瑟夫
约瑟夫·奥维拉斯·奎诺恩斯
詹姆斯·帕特里克·卡荷尔
特伦顿·李·麦克米林
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Abstract

本公开提供了“用于控制车辆的发动机的进气的系统和方法”。提供了用于经由主要进气路径或辅助进气路径来控制去往发动机的气流的方法和系统,其中所述辅助进气路径经由可部署的通气管系统将所述气流运送到所述发动机。因此,在一个示例中,一种方法包括:通过命令打开第一空气入口阀且命令关闭第二空气入口阀而仅经由所述主要进气路径将所述气流运送到所述发动机;以及响应于切换所述运送的请求,命令关闭所述第一空气入口阀且命令打开所述第二空气入口阀。以此方式,可响应于来自车辆操作员的请求而选择性地使用所述通气管系统。

Description

用于控制车辆的发动机的进气的系统和方法
技术领域
本说明书总体涉及用于控制是经由主要进气路径还是辅助进气路径将空气吸入到车辆的发动机的方法和系统。
背景技术
车辆可包括位于车辆的发动机舱中的进气口,可通过所述进气口将空气抽吸到发动机中以与燃料混合。因此,在诸如在沙地或有灰尘的环境里越野等某些车辆工况期间在使用车辆期间升起的微粒物质有可能被吸入到进气口中。类似地,如果车辆用于横越比进气口的高度更深的一段水域(例如,深水坑、河或溪流),则可能会将一定量的水注入到发动机。注入到发动机的水在被抽吸到发动机气缸中的情况下可导致水封状况,这可导致即时且潜在不可逆转的发动机劣化。
为了防止此类事件,已知依靠车辆通气管系统来增加从大气将空气抽吸到发动机中的高度。例如,此类通气管系统可用于军事和商用车辆,并且还可由越野车辆的拥有者添加到越野车辆。然而,本文认识到,存在与此类通气管系统相关联的若干不合意的问题,这些问题尤其与用于包括非越野活动以及偶尔的越野活动两者的目的的越野车辆相关。作为一个示例,当车辆用于非越野活动时,车辆拥有者可发现与通气管系统相关联的通气管的外观无吸引力。作为另一示例,将通气管系统安装到消费者车辆可能需要永久地修改车辆,这出于若干原因对于客户来说可为不合意的,所述原因包括(例如)车辆转售考虑。
美国专利号8,960,347教导了一种实际上隐藏的用于越野车辆的模块化通气管系统,所述模块化通气管系统可安装在车辆中而不在挡泥板或引擎盖中形成破坏性的孔洞,并且所述模块化通气管系统可与任选的模块配置和重新配置,从而形成多种不同的通气管配置。然而,本文发明人已经认识到此类模块化通气管系统的问题。具体地,模块化通气管系统被配置为使得车辆的进气始终经由通气管系统的方式是个问题,这可导致在某些车辆工况下对发动机的劣化的空气供应。此外,通气管系统的模块化性质因此在想要特定通气管系统配置时需要大量的车辆操作员手动干预。
发明内容
本文发明人已经认识到上文提及的问题,并且已经在本文研究出用于至少部分解决所述问题的系统和方法。在一个示例中,一种方法包括:响应于在车辆的控制器处接收到部署与车辆通气管系统相关联的通气管的第一请求,自动部署所述通气管;以及响应于在控制器处接收到缩回所述通气管的第二请求,自动缩回所述通气管。所述第一请求和所述第二请求可包括来自车辆操作员的例如经由人机界面或位于车辆的车厢中的其他致动器的对控制器的输入。以此方式,当不需要使用通气管时,可隐藏所述通气管使其不可见,并且可基于车辆操作员的意愿来控制所述通气管的部署。
作为一个示例,所述方法还可包括:在缩回所述通气管的状况期间经由主要进气路径而不是所述通气管系统将气流运送到车辆的发动机;以及在部署了所述通气管的状况期间经由所述通气管系统而不经由所述主要进气路径将气流运送到所述发动机。例如,所述方法可包括:命令关闭在主要进气路径中包括的第一空气入口阀且命令打开与通气管系统相关联的第二空气入口阀以经由通气管系统将气流运送到发动机;以及命令关闭所述第二空气入口阀且命令打开所述第一空气入口阀以经由主要进气路径将气流运送到发动机。
作为所述方法的另一示例,所述方法还可包括:响应于第一请求,命令打开车辆的进入门以允许通气管从第一缩回位置部署到第二部署位置;以及响应于通气管已经响应于第二请求而采用了第一缩回位置的指示而命令关闭进入门。
根据以下详细描述并单独地或结合附图来理解,本描述的以上优势和其他优势以及特征将容易显而易见。
应理解,提供以上概要来以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征,所要求保护的主题的范围唯一地由在所述具体实施方式之后的权利要求书界定。此外,所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中所述的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1描绘本公开的车辆的发动机系统;
图2描绘车辆的发动机舱自上而下的视图,绘示了用于将空气选择性地提供到气箱且随后提供到图1的发动机的第一进风道和第二进风道;
图3A至图3B描绘了依赖于一定量的手动组装的通气管系统的示例性图解;
图4描绘能够自动部署的通气管系统的示例性图解;
图5A至图5C描绘能够自动部署的通气管系统的其他实施例;
图5D描绘可附接到本公开的通气管系统的通气管的通气管头部的示例;
图6至图7描绘用于控制是经由主要进气路径还是辅助进气路径将空气吸入到发动机的示例性方法;
图8描绘用于确定控制是经由主要进气路径还是辅助进气路径将空气吸入到发动机的阀是否如期望或预期进行运作的示例性诊断方法;
图9描绘如何执行图8的方法的预示的示例性时间线;
图10描绘用于检测其中可能需要部署本公开的通气管系统的状况的高级示例性方法;以及
图11描绘如何执行图10的方法的预示的示例性时间线。
具体实施方式
以下描述涉及用于控制是经由主要进气路径还是辅助进气路径将空气吸入到车辆的发动机的系统和方法。辅助进气路径可包括与主要进气路径相比在空气进入辅助进气路径的地方升高的进气路径,使得可使用所述辅助进气路径来避免于在依靠主要进气路径的情况下可能会发生将水或其他流体和/或微粒物质注入到发动机中的情形中避免此类注入。因此,在图1处描绘了车辆的发动机系统,示出了包括第一进风道(用于主要进气路径)和第二进风道(用于辅助进气路径)的气箱。第一进风道可包括第一空气入口阀,其可为电磁阀、蝶阀等,并且对于所述第一进风道,可通过车辆的控制器来控制所述阀的状态。第二进风道可包括第二空气入口阀,其可类似地为电磁阀、蝶阀等,并且对于所述第二进风道,可经由车辆的控制器来控制所述阀的状态。在图2处描绘了车辆的发动机舱的自上而下的视图,绘示了第一进风道和第二进风道相对于彼此以及相对于车辆的气箱和进气系统如何定位。
通过辅助进气路径的对发动机的进气可经由通气管系统。图3A至图3B描绘可至少部分地手动组装的本公开的通气管系统的一个示例性实施例。可替代地,图4至图5C描绘能够自动部署的本公开的通气管系统的示例。无论通气管系统能够自动部署还是手动部署,在一些示例中可使用通气管头罩。在图5D处描绘此类通气管头罩的示例。
如所论述,可由控制器通过控制第一空气入口阀和第二空气入口阀的状态来控制将空气吸入到发动机的路径。因此,图6至图7描绘如何施加此类控制以及如何部署和缩回本公开的通气管系统的方法。可能需要确认第一空气入口阀和第二空气入口阀如期望或预期进行运作,并且如果不是,则采取适当的缓解动作。因此,图8描绘用于诊断本公开的第一空气入口阀和第二空气入口阀的示例性方法。图9绘示用于执行图8的方法的预示的示例性时间线。在图10处描绘了当控制器推断出自动部署本公开的通气管系统是适当的状况时可如何自动部署所述通气管系统的示例。图11绘示用于执行图10的方法的预示的示例性时间线。
图1描绘包括内燃发动机10的燃烧室或气缸的车辆5的示例。发动机10可至少部分由包括控制器12的控制系统以及来自车辆操作员130的经由输入装置132的输入进行控制。在此示例中,输入装置132包括加速踏板和踏板位置传感器134以用于产生比例踏板位置信号PP。发动机10的气缸(本文还称为“燃烧室”)14可包括燃烧室壁136与定位在其中的活塞138。活塞138可联接到曲轴140,使得活塞的往复运动被转化为曲轴的旋转运动。曲轴140可经由传动系统而联接到客运车辆的至少一个驱动轮。此外,起动机马达(未示出)可经由飞轮联接到曲轴140以实现发动机10的起动操作。
气缸14可经由一连串进气通道142、144和146(其在本文可以称为进气管路)(在本文统称为进气系统147)接收进气。在一些示例中,进气通道146可以是发动机10的进气歧管90的多个通道中的一者,其中所述多个通道中的每个通道联接到发动机10的单独的气缸。进气通道142可以是在图1中示出的一系列进气通道中的最上游的进气通道,并且可包括在进气通道142的入口处的气箱92。
气箱92可以是从进气通道142外部收集空气并且将空气馈送到进气歧管90的空室。在一个示例中,气箱92可由复合材料形成,并且可定位成直接邻近于进气歧管90并且安装到所述进气歧管。
在一些示例中,所述进气通道中的一者或多者可包括增压装置,例如涡轮增压器或机械增压器。举例来说,图1示出被配置有涡轮增压器的发动机10,所述涡轮增压器包括布置在进气通道142和144之间的压缩机174,以及沿着排气通道148布置的排气涡轮176。压缩机174可至少部分由排气涡轮176经由轴杆180提供动力,其中增压装置被配置为涡轮增压器。然而,在其他示例中,例如在发动机10具备机械增压器的情况下,可任选地省略排气涡轮176,其中压缩机174可由来自马达或发动机的机械输入提供动力。可沿着进气通道提供包括节流板164的节气门162以便改变提供给发动机气缸的进气的流动速率和/或压力。举例来说,节气门162可定位在压缩机174的下游,如图1中所示,或者可替代地,可在压缩机174的上游提供所述节气门。
排气通道148可从发动机10的除了气缸14之外的其他气缸接收排放气体。排放气体传感器128被示出为在排放控制装置178的上游联接到排气通道148。传感器128可选自用于提供排放气体空气/燃料比率的指示的各种合适的传感器,例如线性氧传感器或UEGO(通用或广范的排气氧气)、二态氧传感器或EGO(如所描绘)、HEGO(经过加热的EGO)、NOx、HC、或CO传感器。排放控制装置178可为三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制装置,或其组合。
发动机10的每个气缸可包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。举例来说,气缸14被示出为包括位于气缸14的上部区处的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些示例中,发动机10的每个气缸,包括气缸14,可包括位于所述气缸的上部区处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。
进气门150可由控制器12经由致动器152来控制。类似地,排气门156可由控制器12经由致动器154来控制。在一些状况期间,控制器12可改变提供给致动器152和154的信号,以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。进气门150和排气门156的位置可分别由相应的气门位置传感器(未示出)确定。气门致动器可为电动气门致动类型或凸轮致动类型,或其组合。可同时控制进气门正时和排气门正时,或者可使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时的可能性中的任一者。每个凸轮致动系统可包括一个或多个凸轮并且可利用凸轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统和/或可变气门升程(VVL)系统中的一者或多者,控制器12可操作所述系统来改变气门操作。举例来说,气缸14可以可替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT的凸轮致动控制的排气门。在其他示例中,可通过共同的气门致动器或致动系统或可变气门正时致动器或致动系统来控制进气门和排气门。
气缸14可具有压缩比,所述压缩比是在活塞138处于下止点到上止点时的容积的比率。在一个示例中,所述压缩比在9:1到10:1的范围内。然而,在其中使用不同燃料的一些示例中,可增加所述压缩比。例如,当使用较高辛烷值燃料或具有较高的气化潜焓的燃料时可能会出现这种情况。如果使用直接喷射,那么由于直接喷射对发动机爆震的影响,也可能会增加压缩比。
在一些示例中,发动机10的每个气缸可包括用于起始燃烧的火花塞192。点火系统190可在选择操作模式下响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。然而,在一些实施例中,例如在发动机10可通过自动点火或者通过喷射燃料(这可能是一些柴油发动机的情况)而起始燃烧的情况下,可省略火花塞192。
在一些示例中,发动机10的每个气缸可配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性示例,气缸14被示出为包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166和170可被配置为输送从燃料系统8接收到的燃料。燃料系统8可包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。燃料喷射器166示出为直接联接到气缸14,以便与经由电子驱动器168从控制器12接收到的信号FPW-1的脉冲宽度成比例地在所述气缸中直接喷射燃料。以此方式,燃料喷射器166提供被认为是将燃料直接喷射(在下文称为“DI”)到燃烧气缸14中的燃料喷射器。虽然图1示出定位在气缸14的一侧的喷射器166,但所述喷射器可替代地定位在活塞的顶部,例如在火花塞192的位置附近。当使用醇基燃料操作发动机时,由于一些醇基燃料的较低的挥发性,此类位置可提高混合和燃烧。可替代地,喷射器可定位在进气门头顶和附近以提高混合。可经由高压燃料泵和燃料轨将燃料从燃料系统8的燃料箱输送到燃料喷射器166。此外,燃料箱可具有向控制器12提供信号的压力换能器。
按照一种配置,示出燃料喷射器170布置在进气通道146中而不是气缸14中,所述配置提供被称为在气缸14的上游将燃料进气通道喷射(在下文称为“PFI”)到进气通道中的配置。燃料喷射器170可与经由电子驱动器171从控制器12接收到的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料系统8接收到的燃料。应注意,可将单个驱动器168或171用于两个燃料喷射系统,或者可使用多个驱动器,例如,用于燃料喷射器166的驱动器168以及用于燃料喷射器170的驱动器171,如所描绘。
在替代性示例中,燃料喷射器166和170中的每一者可被配置为将燃料直接喷射到气缸14中的直接燃料喷射器。在另一示例中,燃料喷射器166和170中的每一者可被配置为用于在进气门150的上游喷射燃料的进气道燃料喷射器。在其他示例中,气缸14可仅包括单个燃料喷射器,所述单个燃料喷射器被配置为以不同的相对量从燃料系统接收不同的燃料作为燃料混合物,并且进一步被配置为作为直接燃料喷射器将此燃料混合物直接喷射到气缸中或者作为进气道燃料喷射器在进气门的上游喷射此燃料混合物。因此,应了解,本文描述的燃料系统不应受到在本文举例描述的特定燃料喷射器配置限制。
可由两个喷射器在气缸的单个循环期间将燃料输送到气缸。举例来说,每个喷射器可输送在气缸14中燃烧的总燃料喷射的一部分。此外,从每个喷射器输送的燃料的分配和/或相对量可随着工况而变化,所述工况例如是例如在下文描述的发动机负荷、爆震和排气温度。可在打开进气门事件、关闭进气门事件(例如,基本上在进气冲程之前)期间以及在打开和关闭进气门操作期间输送进气道喷射的燃料。类似地,例如,可在进气冲程期间以及部分在先前的排气冲程期间、在进气冲程期间并且部分在压缩冲程期间输送直接喷射的燃料。因此,甚至对于单个燃烧事件,可在不同的正时从进气道喷射器和直接喷射器喷射所喷射的燃料。此外,对于单次燃烧事件,可在每个循环执行所输送的燃料的多次喷射。可在压缩冲程、进气冲程或其任何适当组合期间执行所述多次喷射。
燃料喷射器166和170可具有不同的特性。这些特性包括大小不同,例如,一个喷射器可具有比另一个喷射器更大的喷射孔。其他差异包括(但不限于)不同的喷洒角度、不同的操作温度、不同的指向、不同的喷射正时、不同的喷洒特性、不同的位置等。另外,依据所喷射的燃料在喷射器170和166之间的分配比率,可实现不同的效应。
燃料系统8中的燃料箱可保持不同燃料类型的燃料,例如具有不同的燃料质量和不同的燃料组成的燃料。所述差异可包括不同的醇含量、不同的水分、不同的辛烷、不同的气化热、不同的混合燃料和/或其组合等。具有不同的气化热的燃料的一个示例可包括汽油作为具有较低的气化热的第一燃料类型和乙醇作为具有较大的气化热的第二燃料类型。在另一示例中,发动机可使用汽油作为第一燃料类型并且使用含有醇的混合燃料(例如,E85(其为大约85%的乙醇和15%的汽油)或M85(其为大约85%的甲醇和15%的汽油))作为第二燃料类型。其他可行的物质包括水、甲醇、醇和水的混合物、水和甲醇的混合物、醇的混合物等。
在另一示例中,两种燃料都可为具有不同的醇组成的醇混合物,其中第一燃料类型可为具有较低醇浓度的汽油醇混合物,例如E10(其为大约10%的乙醇),而第二燃料类型可为具有较大醇浓度的汽油醇混合物,例如E85(其为大约85%的乙醇)。另外,第一燃料和第二燃料在其他燃料质量方面也可不同,例如温度、粘度、辛烷值等的差异。另外,一个或两个燃料箱的燃料特性可能会由于燃料箱重新填充方面的每天变化而频繁变化。
控制器12在图1中被示出为微型计算机,所述微型计算机包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序和校准值的在此特定示例中被示出为用于存储可执行指令的非暂时性只读存储器芯片110的电子存储介质、随机存取存储器112、不失效存储器114和数据总线。除了先前论述的那些信号之外,控制器12可从联接到发动机10的传感器接收各种信号,包括来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(MAF)的测量结果;来自联接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT);来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或者其他类型)的表面点火感测信号(PIP);来自节气门位置传感器的节气门位置(TP);以及来自传感器124的绝对歧管压力信号(MAP)。可由控制器12从信号PIP产生发动机转速信号RPM。可使用来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP来提供进气歧管中的真空或压力的指示。控制器12可基于发动机冷却剂温度来推断出发动机温度。控制器12从图1的各种传感器接收信号,并且采用图1的各种致动器基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。例如,调整经由进气通道146流动到气缸14的进气的量可包括调整节气门162的位置(例如,节流板164的旋转量)以便增加或减小从进气通道144到进气通道146的气流。
如上文描述,图1仅示出多气缸发动机的一个气缸。因此,每个气缸可类似地包括其自身的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。将了解,发动机10可包括任何合适数目的气缸,包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个或更多个气缸。此外,这些气缸中的每一者可包括由图1参考气缸14所描述和描绘的各种部件中的一些或全部。
在一些示例中,车辆5可为具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中,车辆5是仅具有发动机的常规车辆,或者仅具有电机的电动车辆。在所示出的示例中,车辆5包括发动机10和电机52。电机52可为马达或马达/发电机。当接合一个或多个离合器56时,发动机10的曲轴140以及电机52经由变速器54而连接到车轮55。在所描绘的示例中,在曲轴140与电机52之间提供第一离合器56,并且在电机52与变速器54之间提供第二离合器56。控制器12可将信号发送到每个离合器56的致动器以啮合或脱离离合器,以便使曲轴140与电机52和与所述电机连接的部件连接或断开连接,且/或使电机52与变速器54和与所述变速器连接的部件连接或断开连接。变速器54可为齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。可通过各种方式配置动力传动系统,包括配置为并联、串联或串联-并联混合动力车辆。
电机52从牵引电池58接收电力以将转矩提供给车轮55。电机52还可例如在制动操作期间作为发电机进行操作,以提供电力对电池58进行充电。
一个或多个轮胎压力监测传感器(TPMS)可联接到车辆中的车轮55的一个或多个轮胎。举例来说,图1示出轮胎压力传感器197,所述轮胎压力传感器联接到车轮55并且被配置为监测车轮55的轮胎(未示出)中的压力。如在下文更详细地描述,轮胎压力传感器可用作用于确定车辆是否驶过水和/或大雨的辅助源。例如,轮胎压力减小可指示车辆正在驶过水或大雨,轮胎压力减小是由于对轮胎的冷却而引起。在一些示例中,如在下文更详细地描述,在不存在大气压力变化的情况下的轮胎压力减小可指示车辆正在驶过水或大雨。
如本文论述,气箱92可从第一进风道181和第二进风道182中的一者或多者接收进气。可经由第一空气入口阀183调节空气经由第一进风道181进入气箱92的进气,并且空气经由第二进风道182进入气箱92的进气可经由第二空气入口阀184。虽然在图1处未明确说明,但将在下文更详细地阐述,可以理解,第一进风道181可用于主要进气,而第二进风道182可用于辅助进气。更具体地,经由第二进风道182的辅助进气可涉及通过某一通气管(在图1处未示出)运送到气箱92的空气,所述通气管从相对于车辆的垂直轴线比通过第一进风道181运送到气箱92的空气更大的高度的位置接收空气。例如,所述通气管可在以下状况下启用经由第二进风道182的辅助进气:第一进风道181被淹没在水或其他流体中,或很有可能水、泥浆或其他微粒物质可能会经由第一进风道181被注入到发动机中。
车辆5可包括车辆仪表板187,车辆的操作员可与所述车辆仪表板交互。可(例如)在车辆仪表板处包括仪表板187,并且所述仪表板可包括人机界面(HMI)。在一个示例中,操作员可与进气口控制选择器188交互,使得操作员可控制第一空气入口阀183和第二空气入口阀184中的一者或多者的状态。例如,如将在下文更详细地阐述,车辆操作员可在车辆正在涉水的状况(或很有可能水或其他碎屑经由第一进风道181被注入到发动机中的其他状况)期间选择完全关闭第一空气入口阀183并且完全打开第二空气入口阀184。在车辆不涉水的其他工况(或其中不存在注入水、泥浆、微粒物质等的高风险的其他状况)下,车辆操作员可选择命令完全打开第一空气入口阀183并且完全关闭第二空气入口阀184。在替代性示例中,如将在下文更详细地论述,可经由控制器来自动控制对第一空气入口阀183和第二空气入口阀184的此类控制。
在一些示例中,车辆5可包括专用的大气压力传感器189,所述专用的大气压力传感器可被配置为监测大气压力。
现在转向图2,描绘的是车辆5的一部分的透视图200。透视图200示出了从自上而下的角度看到的车辆5的部分,其中“上”是指车辆5的顶层201并且“下”是指车轮55。车辆55被示出为不具有引擎盖,从而绘示了如所论述经由进气系统147向发动机(例如,图1处的发动机10)供应空气的气箱92的位置。车辆5包括前方205和后方206,但未详细示出后方206。第一进气管道181被示出为从气箱92朝向车辆5的前方205延伸,而第二进气管道182被示出为在车辆5的后方206的总体方向上从气箱92延伸。因此,第一进气管道181可被配置为用于进入进气系统147的主要进气210,而第二进气管道182可被配置为用于进入进气系统147的辅助进气212。可以理解,主要进气210可涉及空气通过车辆5的前方205到达进气系统147的进气,例如空气穿过与车辆5的前方205相关联的栅栏(未示出)。可替代地,可以理解,辅助进气212涉及空气通过通气管到达进气系统147的进气,这将在下文更详细地阐述。简言之,可以理解,通气管可通过以下方式充当进气系统147的延伸部分:将进气口从平常位置(例如,在引擎盖下方)升高到更升高的位置(例如,车辆引擎盖上的升高位置、A柱、顶层或车辆的其他升高部分)。
第一进气管道181被描绘成包括第一空气入口阀183,并且第二进气管道182被描绘成包括第二空气入口阀184。可通过控制器(例如,图1处的控制器12)来控制第一空气入口阀183和第二空气入口阀184中的每一者。当第一空气入口阀183完全打开并且第二空气入口阀184完全关闭时,可以理解,可经由主要进气210将空气吸入到气箱92和进气系统147。可替代地,可以理解,当第二空气入口阀184完全打开并且第一空气入口阀183完全关闭时,可经由辅助进气212将空气吸入到气箱92和进气系统147。可以进一步理解,在一些示例中,在不脱离本公开的范围的情况下,第一空气入口阀183和第二空气入口阀184两者都可完全打开。通过选择性地控制第一空气入口阀183和第二空气入口阀184中的每一者的状态,可选择性地控制将空气吸入到进气系统147中的方式,这可以是有利的,原因在于可在以下状况期间利用辅助进气212(并且避免主要进气210):车辆5正在涉水或参与其中经由主要进气210的进气可能会潜在地且不合意地导致通过进气系统147将水或其他材料(例如,泥浆、灰尘、沙子等)注入到发动机中的某一其他活动。可替代地,当正在没有经由主要进气210将水或其他不合意的材料吸入到发动机的高概率的情形中操作车辆5时,于是可阻止辅助进气212,并且可替代地使用主要进气210。如本文论述,经由主要进气的进气可称为经由主要进气路径的进气。经由辅助进气的进气可称为经由辅助进气路径的进气。此外,如本文论述,通气管可以是能够手动部署或能够自动部署中的一者。因此,如将在下文进一步阐述,当未部署时,在车辆外部的位置可根本看不到通气管,当车辆不在用于涉水或其他越野活动时,这出于美学原因对于车辆操作员来说可为合意的。
此外,可以理解,第一空气入口阀183在关闭时可形成水密密封,这不允许水进入气箱92和进气系统147中。类似地,可通过一种方式密封气箱92,以便防止在车辆5驶过水的状况下水穿透气箱92。
如所提及,在一些示例中,通气管部署可以是手动的。因此,转向图3A至图3B,描绘的是其中未手动地部署通气管的车辆5的第一配置300(图3A)的示例以及其中已经手动地部署通气管的第二配置350(图3B)的示例。
开始于图3A,车辆5被描绘成具有前方205和后方206。还描述了车辆5的顶部305和底部306。可以理解,关于图3A至图3B,前后轴线是水平的,而自下而上的轴线是垂直的。气箱92被说明性地描绘为在车辆5的前方205附近。虽然气箱92可包括第一进风道(例如,图1处的第一进风道181),但在图3A处未描绘第一进风道。然而,第二进风道182被描绘成在车辆5的后方206的总体方向上从气箱92延伸。在此示例性实施例中,第一进风道182可称为永久通气管主体182。永久通气管主体182可在永久通气管主体182的第一端311处经由第一连接器310密封地接合到气箱92,并且在永久通气管主体182的第二端312处经由第二连接器313密封地接合。第二连接器313可朝向车辆5的后方206定位,并且可机械地联接到第三连接器314。第二连接器313和第三连接器314一起可以是双阴连接器零件315。
更具体地,双阴连接器零件315可位于车辆5的引擎盖316下方并且可以能够经由进入门或面板317进入。在一些示例中,进入门317可以是电动进入门,可经由车辆操作员通过车辆操作员与车辆的车厢中的开关、按钮、HMI等交互来命令打开所述进入门。在其他示例中,可经由钥匙打开进入门或可简单地按压所述进入门,使得按压的压力导致门打开(并且其中可通过类似的方式关闭进入门)。在其他示例中,进入门317可以是可移除的面板。进入门317可位于车辆5的侧面318上、车辆5的引擎盖316上、挡泥板330上、通风帽319上等。
图3A描绘处于其中可移除的通气管主体320未连接到第三连接器314的配置的车辆5。具体地,如将在下文更详细地阐述,可移除的通气管主体320可包括第一端321和第二端322。第一端321可手动地连接(例如,1/4转附接装配、机械紧固件附接等)到第三连接器314,以将可移除的通气管主体320流体地联接到永久通气管主体182且继而联接到气箱92。可移除的通气管主体320可接收从第二端322运送到气箱92的空气。可移除的通气管主体320可经由机械紧固件324固定(例如)到车辆5的A框架323。当可移除的通气管主体320的第一端321未机械地联接到第三连接器314时,可使用永久通气管主体盖帽325来封闭永久通气管主体182而与大气隔离。然而,甚至在不存在盖帽325的情况下,可以理解,在命令关闭第二空气入口阀184的情况下,可在发动机操作期间不通过永久通气管主体182将空气抽吸到气箱92中。
在一些示例中,可移除的通气管主体320当未使用时可存储在车辆5的行李厢(未示出)中的预定和安全(以防止发出格格声)位置,例如存储在与备胎类似的位置。在其他示例中,在空间约束条件允许的情况下,可将可移除的通气管主体320存储在引擎盖316下方的预定和安全的位置。
转向图3B,描绘的是示例性图解350,示出了机械地联接到第三连接器314的可移除的通气管主体320。可移除的通气管主体320还被描绘成经由紧固件324固定到A框架323。可以理解,举例来说,紧固件324可经由带螺纹的连接器固定到A框架323。紧固件324可以是柔性的,使得车辆操作员可通过一种方式弯曲所述紧固件中的每一者,使得能够将可移除的通气管主体320插入在紧固件324下方,进而将可移除的通气管主体320固定到A框架323。
在一些示例中,可将可移除的通气管主体头部355机械地联接到可移除的通气管主体320的第二端322。可移除的通气管主体头部355可具有面向车辆5的前方205的开口(未示出),使得可相对于车辆5在通过箭头360例示的前后方向上将空气抽吸到头部355中。随后在经由控制器(例如,图1处的控制器12)命令打开第二空气入口阀184的状况下,可通过可移除的通气管主体320和永久通气管主体182将被抽吸到可移除的通气管主体头部355中的空气运送到气箱92,如通过箭头361所绘示。在一些示例中,可移除的通气管主体头部355可包括空气滤清器,所述空气滤清器可过滤微粒和/或减小通过可移除的通气管主体320被抽吸到气箱92中的空气的水分含量。虽然未明确说明,但可以理解,当命令打开第二空气入口阀184并且可移除的通气管主体320机械地联接到永久通气管主体182时,通过关闭第一空气入口阀183(参看图1至图2),可防止通过第一进风道181(参看图1至图2)将空气抽吸到气箱92中,而是替代地,发动机可通过通气管系统365抽吸空气。
出于参考目的,在图3A至图3B中的每一者处,通过箭头380描绘重力方向。
虽然图3A至图3B描绘将可移除的通气管主体手动地附接到车辆,但在其他示例中,通气管主体可以能够自动部署。转向图4,描绘的是另一示例性图解400,示出了具有能够自动部署的通气管主体的车辆5。简言之,图4描绘一个示例,其中通气管主体能够通过向上翻转的方式自动部署,其中通气管主体在未部署时占据第一位置,并且在已部署时占据第二位置,如将在下文更详细地阐述。
因此,图4描绘通气管系统405。通气管系统405包括第一通气管主体区段406和第二通气管主体区段407。可将第一通气管主体区段406理解为固定在车辆5的引擎盖(出于清楚起见,在图4处未示出)下方。可以理解,第一通气管主体区段406可与第二进风道(例如,图1处的第二进风道182)相同或类似,并且可包括第二空气入口阀184。第一通气管主体区段406的第一端410可通过与上文关于图3A论述的方式类似的方式经由第一连接器411机械地耦合到气箱92。第一通气管主体区段406可经由柔性部分408联接到第二通气管主体区段407。可将柔性部分408理解为实现第二通气管主体区段407相对于第一通气管主体区段406的相对移动。具体地,如上文所论述,车辆5可具有前方205和后方206。车辆5还可具有第一侧415和第二侧416。第一通气管主体区段406可大体上在通过箭头418例示的前后方向上延伸,而第二通气管主体区段407当处于第一位置时可大体上在通过箭头419例示的横向方向上延伸。第二通气管主体区段407当处于第一位置时通过实线描绘,并且当处于第二位置时通过虚线描绘。旋转机构420可包括(例如)在控制器的控制下的马达、齿轮装置、电子器件等中的一者或多者,所述控制器使第二通气管主体区段407能够从第一位置自动部署到第二位置。所述旋转机构在本文可以称为通气管部署系统。可以理解,所述第一位置可以是在车辆5的引擎盖下方的位置。可能存在电动进入门422,所述电动进入门可在被命令打开时打开,以使第二通气管主体区段407能够被从第一位置致动或部署到第二位置。在一个示例中,电动进入门422可如箭头424所例示朝向车辆5的前方205向上翻转,以暴露第二通气管主体区段407。在另一示例中,电动进入门422可如箭头426所例示朝向车辆5的后方206向上翻转,以暴露第二通气管主体区段407。一旦暴露,可以理解,可在命令第二通气管主体区段407从第一位置移动到第二位置时防止所述第二通气管主体区段这么做。
如图4处描绘,当处于第二位置(参看如虚线例示的第二通气管主体区段407)时,第二通气管主体区段407可在至少略微垂直的方向上,或者换句话说,在从更靠近底部306的方向上延伸成更靠近车辆5的顶部305。作为说明性示例,当处于第二位置时,第二通气管主体区段407可按照与上文关于图3A至图3B论述的性质类似的性质沿着车辆5的A框架323延伸。
在第二通气管主体区段407从第一位置旋转到第二部署位置(通过箭头430例示),第二通气管主体区段407可遇到紧固件435。紧固件435可被配置为在第二通气管主体区段407与紧固件435相互作用时弯曲或折曲,使得在第二通气管主体区段407处于所述第二位置时,第二通气管主体区段407可被固定在紧固件435下方。例如,第二通气管主体区段407可具有与和紧固件435相关联的一个或多个凸块对准的一个或多个凹槽(未示出)或凹部。凹槽的数目可对应于紧固件的凸块的数目(例如,每个紧固件可具有单个凸块),使得旋转第二通气管主体区段407的力使紧固件的凸块移位,直到它们与第二通气管主体区段407的凹槽接合为止。在此示例中,当命令旋转机构420来控制第二通气管主体区段407从第二位置回到第一位置时,所述旋转力可克服将紧固件保持到第二通气管主体区段的另一力,使得可在车辆操作员不干预的情况下从紧固件435释放第二通气管主体区段407。在通气管主体区段407已经返回到第一位置之后,电动进入门422可关闭。
类似于上文在图3B处论述的内容,在一些示例中,当第二通气管主体区段407处于第二或部署位置时,可将通气管主体头部440(例如,与在图3B处的头部355类似或相同)手动地附接到第二通气管主体区段407的进气端441。如上文所论述,通气管主体头部可机械地联接到第二通气管主体区段407的进气端441,并且可具有朝向车辆5的前方205开放以便接收空气的开口445,随后在命令第二空气入口阀184打开的状况下经由通气管系统405将空气运送到气箱92并且随后通过进气系统147运送到发动机。虽然在图4处未明确说明,但可以理解,气箱92可另外包括第一进气管道(例如,图1处的第一进风道181),所述第一进气管道包括第一空气入口阀(例如,图1处的第一进气门183)。通过在第二通气管主体区段407处于所述第二位置时关闭第一空气入口阀并且打开第二空气入口阀,可防止空气通过第一进风道进入发动机,并且替代地可通过通气管系统405将空气运送到发动机。
虽然图4描绘通气管部署的“向上翻转”机构,但可以存在用于部署根据本公开的能够自动部署的通气管的其他实施例。将在下文关于图5A至图5C论述此类附加的实施例。
转向图5A,描绘的是示例性图解500,示出了具有第一通气管主体区段505的车辆5,所述第一通气管主体区段经由第一连接器506在第一通气管主体区段505的第一端507处机械地联接到气箱92。第一通气管主体区段505可包括第二空气入口阀184。因此,可以理解,第一通气管主体区段505可与在上文论述的第二进风道(例如,图1处的第二进风道182)类似或相同。第一通气管主体区段505可位于引擎盖316下方,并且可经由第二连接器512在第二端511处机械地联接到第二通气管主体区段510。第三通气管主体区段514可装配在第二通气管主体区段510内,使得当缩回到第一位置时,第二通气管主体区段和第三通气管主体区段具有第一长度516,但当部署到第二位置时(如在图5A处所绘示)具有第二长度518。进入门520当打开时可允许第三通气管主体区段514在朝向车辆5的顶部305的垂直方向上向上突出。进入门520可以是可响应于来自车辆控制器的命令而打开和关闭的电动进入门。在其他示例中,可另外或可替代地经由钥匙或力致动机械部件中的一者或多者来手动地打开所述进入门。在一个示例中,进入门可朝向车辆5的后方206打开或向上翻转,如虚线框522所描绘,并且如箭头524所绘示。可替代地,进入门可朝向车辆5的前方205打开,这通过箭头526例示。
第三通气管主体区段514的部署和缩回可处于电子伸长设备530的控制下,所述电子伸长设备在本文还可称为通气管部署系统。电子伸长设备可从车辆控制器(例如,图1处的控制器12)接收输入,并且可包括马达、齿轮装置和电子器件中的一者或多者,以响应于来自车辆控制器的请求而使电子伸长设备530能够部署第三通气管主体区段。类似于上文论述的内容,通气管头部531在一些示例中可能够如图示手动地附接到第三通气管主体区段514,并且可包括空气开口(未示出),所述空气开口使空气能够经由通气管头部531在由箭头535表示的方向上进入到第三通气管主体区段514中。然而,在其他示例中,可以理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可在不将通气管头部531手动地附接到第三通气管主体区段514的情况下使用通气管系统536。
在一些示例中,第二高度518可以是可控的。例如,可经由车辆的操作员访问输入装置(例如,车辆仪表板处的HMI、运行软件应用程序的智能电话等),并且关于第二高度518的参数可以是可选择的,使得控制器可基于来自车辆操作员的输入来控制所述第二高度。然而,在其他示例中,在不脱离本公开的范围的情况下,第二高度518可以是不能够依据操作员输入来控制的。
因此,图5A描绘一个示例,其中第三通气管主体区段514从第二通气管主体区段510在基本上垂直的方向上向上延伸,如由箭头540所绘示。可以理解,基本上垂直的方向在此示例中是指第三通气管主体514在自下而上的方向(参看箭头540)上延伸,其中车辆具有底部306和顶部305。换句话说,第三通气管主体514在部署时不沿着前后轴线(参看箭头542)延伸,而是在车辆5的顶部305的方向上向上笔直部署。
可替代地,转向图5B,示例性图解550描绘其中第三通气管主体514以某一角度部署到第二位置的情形。示例性图解因此描绘通气管系统552。通过类似的数字描绘与在图5A处论述的部件相同的图5B的部件,并且在这里出于简明起见,不重述每个部件的详尽描述。在图5B处描绘的是表示车辆5的前后轴线的箭头542,和表示与上文关于图5A描述的轴线类似的自下而上的轴线的箭头540。线514a用于表示第三通气管主体区段514,绘示了角度551(θ),第三通气管主体区段514相对于垂直或自下而上的轴线以所述角度部署,使得第三通气管主体朝向顶部305向上延伸并且朝向车辆5的后方206向后延伸。示例性图解550的其他方面类似于先前在图5A处论述的方面,并且因此在这里出于简明起见将不重述。然而,可以进一步理解,为了使第三通气管主体区段514能够以所论述的所述角度部署,第二通气管主体510也可以类似的角度定位。
转向图5C,另一示例性图解570描绘一种情形,其中第三通气管主体区段514是由两个或更多个单独的单元构成,使得第三通气管主体514的部署和收回通过可伸缩的方式发生。图解570因此描绘通气管系统571。通过类似的数字表示与在图5A至图5B处描绘的部件相同的图5C的部件,并且在图5C处出于简明起见,不重述每个部件的详尽描述。在图5C处,第三通气管主体区段514是由包括第一单元514b、第二单元514c和第三单元514d的三个单元构成,然而,在其他示例中,在不脱离本公开的范围的情况下,可将更多或更少的单元用于第三通气管主体区段514。可以理解,第三单元514d的直径可小于第二单元514c的直径,所述第二单元的直径又可小于第一单元514b的直径。第一单元514b可具有比第二通气管主体510的直径小的直径,使得当缩回时,第三通气管主体区段514和第二通气管主体区段510具有总的第一长度516,但在部署时具有总的第二长度518,这类似于上文关于图5A至图5B所论述。
虽然在图5A至图5C处未明确说明,但可以理解,可以存在第一进风道(例如,图1处的第一进风道181),所述第一进风道包括在车辆5的前方205的方向上从气箱92延伸的第一空气入口阀(例如,第一空气入口阀183)。此外,出于参考目的,通过箭头380描绘图5A至图5C中的每一者的重力方向。
图5D描绘了示出可与本公开的各种实施例一起使用的通气管头部591(例如,图2处的通气管头部335、图4处的通气管头部440、图5A至图5C处的通气管头部531)的更详细视图的示例性图解590。通气管头部591可包括面596,所述面包括允许空气流动到头部591中的开口。在一些示例中,可包括过滤器595作为通气管头部591的部分,使得可对进入通气管头部591的传入的空气进行过滤以移除灰尘或其他微粒物质和/或减小传入的空气的水分含量。通气管头部591可装配在通气管主体592(例如,图3A至图3B处的可移除的通气管主体320、图4处的第二通气管主体区段407等)上,使得进入通气管主体592中的空气流过通气管头部591,之后进入通气管主体592。闭锁装置594可从通气管头部591的内侧壁延伸,并且可如所描绘与通气管主体592相互作用,以将通气管头部591最佳地定位在通气管主体592上。在一些示例中,可使用带螺纹紧固件593将通气管头部591固定到通气管主体592。在其他示例中,可使用软管夹具或其他附接装置将通气管头部591固定到通气管主体592。例如,车辆操作员可如图示通过以下操作将通气管头部591手动地组装在通气管主体592上:使带螺纹紧固件593与通气管主体592上的带螺纹孔(未示出)对准,并且通过一种方式转动带螺纹紧固件593以将通气管头部591牢固地机械地联接到通气管主体592。
如本文论述,一种用于车辆的系统可包括用于将气流提供到车辆的发动机的主要进气路径,所述主要进气路径包括第一空气入口阀。此类系统还可包括与通气管系统相关联的用于经由所述通气管系统将空气提供到车辆的发动机的可部署通气管,所述通气管系统包括第二空气入口阀。此类系统还可包括控制器,所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器:命令第一空气入口阀打开且第二空气入口阀关闭以经由主要进气路径将空气运送到发动机;接收部署所述通气管的请求;指示所述通气管已部署;以及命令所述第二空气入口阀打开且随后命令所述第一空气入口阀关闭,以经由通气管系统而不是主要进气路径向发动机供应气流。
对于此类系统,所述系统还可包括通气管部署系统和所述车辆的电动进入门。在此示例中,所述控制器可存储进行以下操作的其他指令:响应于接收到部署通气管的请求,命令打开电动进入门且命令通气管部署系统将通气管从第一缩回位置部署到第二部署位置。
对于此类系统,所述系统还可包括用于进入通气管系统的永久通气管主体区段的进入面板,并且其中所述通气管是可移除的通气管,通过将所述可移除的通气管手动地联接到通气管系统的永久通气管主体区段来部署所述可移除的通气管。在此示例中,所述控制器可存储进行以下操作的其他指令:通过车辆操作员经由车辆的车厢中的人机界面提交已经将可移除的通气管手动地联接到永久通气管主体区段的确认来接收所述通气管已部署的指示。
对于此类系统,所述系统还可包括联接到车辆的轮胎的轮胎压力传感器,以及大气压力传感器。在此示例中,所述控制器可存储进行以下操作的其他指令:响应于在大气压力没有对应增加的情况下轮胎压力减小了预定阈值减小以上的指示而接收部署通气管的请求,轮胎压力减小是由轮胎压力传感器监测,并且大气压力是经由大气压力传感器监测。
对于此类系统,所述系统还可包括位于发动机的进气系统中的质量空气流量传感器。所述控制器可存储进行以下操作的其他指令:接收执行诊断以推断第一空气入口阀和第二空气入口阀是否如期望或预期进行运作的请求。响应于满足用于执行所述诊断的条件,所述指令可包括通过以下操作来执行所述诊断:以预定次序操纵第一空气入口阀和第二空气入口阀中的每一者的打开状态和关闭状态,同时经由质量空气流量传感器监测去往发动机的气流。所述控制器可存储进行以下操作的其他指令:依据第一空气入口阀和第二空气入口阀各自被控制至打开状态和关闭状态的预定次序,基于质量空气流量相对于预期的质量空气流量的偏差而指示第一空气入口阀或第二空气入口阀中的一者的劣化。
现在转向图6,描绘的是用于控制通过气箱和进气系统将空气吸入到发动机中的方式的高级示例性方法600。更具体地,可使用方法600来选择性地控制是通过第一进气管道(例如,图2处的第一进气管道181)还是通过第二进气管道(例如,图2处的第二进气管道182)将空气吸入到发动机。将参考在本文描述并且在图1至图5D中示出的系统来描述方法600,但应理解,可在不脱离本公开的范围的情况下将类似方法应用于其他系统。方法600可由控制器,例如图1中的控制器12执行,并且可作为非暂时性存储器中的可执行指令存储在所述控制器处。用于执行方法600和本文包括的方法的其余部分的指令可由控制器基于存储在所述控制器的存储器上的指令并且结合从车辆系统的传感器接收到的信号来执行,所述传感器例如为上文参考图1所描述的传感器。所述控制器可根据在下文描绘的方法采用车辆系统致动器,诸如电动进入门(例如,图4处的电动进入门422或图5A至图5C处的电动进入门520)、通气管主体旋转机构(例如,图4处的旋转机构420)、通气管主体伸长设备(例如,图5A至图5C处的伸长设备530)、第一空气入口阀(例如,图1处的第一空气入口阀183)、第二空气入口阀(例如,图1处的第二空气入口阀184)等,来更改物理世界中的装置的状态。
方法600开始于602,并且包括评估车辆工况。可估计、测量和/或推断工况,并且所述工况可包括:一个或多个车辆状况,诸如车辆速度、车辆位置等;各种发动机状况,诸如发动机状态、发动机负荷、发动机转速、A/F比率、歧管空气压力等;各种燃料系统状况,诸如燃料水平、燃料类型、燃料温度等;各种蒸发排放系统状况,诸如燃料蒸气滤罐装载量、燃料箱压力等;各种电机相关状况,诸如电池荷电状态(SOC)、电池温度、电机温度等;以及各种环境状况,诸如环境温度、湿度、大气压力等。
前进到604,方法600包括指示当前是否正在使用与车辆相关联的通气管系统(例如,图3B处的通气管系统365、图4处的通气管系统405、图5A处的通气管系统536、图5B处的通气管系统552、图5C处的通气管系统571)。如果是,则方法600前进到图7,其中方法600继续并且将在下文进一步论述。如果否,则方法600前进到606。
在606处,方法600包括指示是否已经在车辆的控制器处接收到使用通气管系统的请求。举例来说,车辆操作员可使用车辆仪表板处的HMI来请求使用通气管系统,并且可将所述请求传达给控制器。在另一示例中,车辆操作员可通过与以下各项进行交互来请求使用通气管系统:车辆操作员的智能电话上的软件应用程序、车辆操作员的膝上型计算机或运行将输入的请求发送到车辆控制器的软件应用程序的其他计算装置(例如,平板计算机)。在另一示例中,车辆操作员可使用位于车辆的车厢中的专用的开关、按钮、杠杆等向控制器传达使用通气管系统的请求。在一些示例中,所述专用的开关、按钮、杠杆等可位于车辆的方向盘上。
在606处,如果在控制器处未接收到此类请求,则方法600前进到608。在608处,方法600包括维持当前的车辆操作参数。例如,控制器可维持第一空气入口阀(例如,图1处的第一空气入口阀183)打开,并且维持第二空气入口阀(例如,图1处的第二空气入口阀184)关闭,使得依靠主要进气而不是辅助进气(例如,经由通气管系统的进气)向发动机供应空气。方法600随后可继续监测在控制器处是否接收到使用通气管系统的请求。
在606处,如果已经接收到使用通气管系统的请求,则方法600前进到610。在610处,方法600包括指示是否必须至少稍微手动地组装与车辆相关联的特定通气管系统。换句话说,在610处,方法600确定所述车辆是否包括通气管系统,诸如在图3A至图3B处描绘的通气管系统。如果否,则方法600确定可自动部署与车辆相关联的通气管系统。换句话说,方法600确定通气管系统是诸如在图4至图5C处描绘的通气管系统等通气管系统中的一者。方法600随后前进到612。
在612处,方法600包括部署与车辆的通气管系统相关联的通气管。举例来说,如果通气管系统是诸如在图4处描绘的通气管系统等通气管系统,则方法600可包括命令旋转机构(例如,图4处的旋转机构420)将可部署的通气管主体区段(例如,图4处的第二通气管主体区段407)部署到其部署位置。作为另一示例,如果通气管系统是诸如在图5A至图5C中的一者处描绘的通气管系统等通气管系统,则随后方法600可包括命令电子伸长设备(例如,图5A至图5C处的电子伸长设备530)将可部署的通气管主体区段(例如,图5A至图5C处的第三通气管主体区段514)部署到其部署位置。部署通气管还可包括将信号发送到电动进入门(例如,图4处的电动进入门422或图5A至图5C处的电动进入门520)的致动器,以将电动进入门致动打开,以便使可部署的通气管主体区段能够从其初始的非部署位置部署为其最终的部署位置。
响应于部署通气管,方法600前进到614。在614处,方法600包括指示通气管是否如预期或期望进行部署。例如,如果控制器接收到电动进入门未如预期或期望打开的指示,则可以推断出通气管未如预期或期望进行部署。在另一示例中,如果控制器接收到与(例如)旋转机构或电子伸长设备的马达相关联的故障的指示,则可以推断出通气管未如预期或期望进行部署。换句话说,在614处,方法600可包括指示是否存在与车辆通气管系统相关联的劣化。
因此,如果在614处指示通气管未如预期或期望进行部署,则方法600前进到616。在616处,方法600包括指示存在与车辆通气管系统相关联的劣化。指示通气管系统劣化的存在可包括在车辆控制器处设置旗标。可在车辆仪表板处照亮故障指示灯(MIL),以向车辆操作员警告通气管系统劣化。MIL可向车辆操作员指示由于通气管系统不可使用,所以在以下情形中不推荐使用车辆:通过主要进气路径可能会将水或其他材料注入到发动机中。另外或可替代地,控制器可经由通过车辆HMI的消息、经由车辆声音系统传达的可听消息等向车辆操作员传达此类信息。
前进到618,方法600包括维持第一空气入口阀(例如,图1处的第一空气入口阀183)打开,并且维持第二空气入口阀(例如,图1处的第二空气入口阀184)关闭。方法600随后可结束。
返回到610,如果与车辆相关联的通气管系统不能够自动部署,必须至少部分地手动地组装通气管系统(例如,图3A至图3B处的通气管系统365),则方法600前进到620。在620处,方法600包括指示是否已经确认手动组装。具体地,可以理解,车辆控制器可不知晓是否已经执行通气管系统的手动组装,除非车辆操作员向控制器传达手动组装过程已经完成。例如,车辆操作员可将实际上已经执行了手动组装过程的信息输入到HMI,或经由上文提及的运行软件应用程序的计算装置(例如,智能电话、膝上型计算机等)。可将所述输入传达给控制器。
因此,如果在620处方法600指示尚未确认对通气管系统的手动组装,则方法600前进到622。在622处,方法600包括维持第一空气入口阀打开并且维持第二空气入口阀关闭,直到控制器接收到已经执行手动组装的指示为止。在其中由于某一问题(例如,与通气管系统相关联的一个或多个部件的劣化)而无法执行手动组装过程的情形中,于是可以理解,车辆可继续依靠主要进气路径而不是辅助进气路径向发动机运送空气。
可替代地,一旦控制器接收到620处的确认,方法600便前进到624。在624处,方法600包括命令关闭第一空气入口阀且命令打开第二空气入口阀。在第一空气入口阀关闭且第二空气入口阀打开的情况下,可以理解,可经由辅助进气路径而不是主要进气路径将空气吸入到发动机。方法600随后在图7处继续。
转向图7,步骤626可跟在上文在图6处描述的步骤604或步骤624之后。在626处,方法600包括指示是否已经在控制器处接收到中止使用通气管系统的请求。类似于上文论述的内容,可经由车辆操作员通过车辆HMI、上文提及的运行软件应用程序的计算装置等将所述请求传达给控制器。如果未接收到此类请求,则方法600前进到628,其中维持当前的操作参数。具体地,可维持第一空气入口阀关闭并且可维持第二空气入口阀打开。
可替代地,响应于在626处在控制器处接收到中止使用通气管系统的请求,方法600前进到630。在630处,方法600包括命令关闭第二空气入口阀且命令打开第一空气入口阀。继续进行到632,方法600包括指示是否需要手动拆卸通气管。如果是,则方法600前进到634,并且包括警告(例如,经由HMI消息、可听消息等)车辆操作员拆卸通气管(如果需要如此)。在一些示例中,例如在车辆操作员知晓在不久的将来将需要再次使用通气管系统的情形中,车辆操作员可能不想要拆卸通气管。在车辆操作员想要拆卸通气管系统的情形中,车辆操作员可通过经由HMI、运行软件应用程序的计算装置等向控制器输入确认来提供实际上已经拆卸了通气管系统的确认。在另一示例中,更换盖帽(例如,图3A和图3B处的永久通气管主体盖帽325)可触发将信号发送到控制器以指示已经手动地拆卸了通气管系统。方法600随后可结束。
可替代地,如果不需要手动地拆卸通气管系统(例如,通气管系统依靠通气管的自动缩回),则方法600前进到636。在636处,方法600包括向车辆操作员请求关于车辆操作员是否想要缩回通气管的确认。例如,可能存在其中车辆操作员知晓将在不久的将来使用通气管系统的情形,并且可能需要在那之前简单地维持通气管部署。如上文所论述,可经由HMI、运行软件应用程序的计算装置等向车辆操作员传达对确认的请求。
前进到640,如果车辆操作员未确认想要缩回通气管,或者替代地向控制器输入想要维持通气管部署,则方法600前进到642。在642处,方法600包括维持通气管部署。
可替代地,在640处,响应于操作员确认想要缩回通气管,方法600前进到644。在644处,方法600包括命令通气管在部署之前缩回到其初始配置,如上文关于图4至图5C详细论述。在646处,方法600包括指示通气管是否如预期或期望缩回。例如,类似于上文论述的内容,与控制通气管缩回的马达相关联的故障可阻止通气管如期望或预期缩回。在此情况下,方法600前进到648。在648处,方法600包括指示与通气管系统相关联的劣化。例如,可在控制器处设置旗标,并且可在车辆仪表板处照亮MIL,以向车辆操作员警告已劣化的通气管系统。在一些示例中,另外或可替代地,可使用基于文本的消息或可听的消息(例如,经由HMI或运行软件应用程序的计算装置)来提醒通气管系统已劣化的事实,使得车辆操作员避免需要使用通气管系统的情形。
无论通气管如期望或预期缩回,还是在推断出存在通气管系统劣化的情况下,方法600前进到650。在650处,方法600包括更新车辆操作参数。在650处更新车辆操作参数可包括存储与通气管系统使用相关的信息,诸如使用通气管系统的时长、与在通气管系统使用期间出现多少进气流量相关的参数等、在使用通气管系统期间消耗的燃料等。这些参数在一些示例中可由控制器用作用于潜在地指示是否存在与通气管系统相关联的劣化的某一方面的数据。方法600随后可结束。
本文认识到,可能需要周期性地确定第一空气入口阀(例如,图1处的第一空气入口阀183)和第二空气入口阀(例如,图1处的第二空气入口阀184)是否如期望或预期进行运作。例如,如果请求使用车辆通气管系统,并且命令关闭第一空气入口阀且命令打开第二空气入口阀,但实际上未打开,则可导致发动机迟滞和/或失速。类似的逻辑适用于以下情形:需要中止使用通气管系统,但第一空气入口阀被卡在关闭。
因此,如本文论述,一种用于车辆的方法可包括:响应于在车辆的控制器处接收到部署与车辆通气管系统相关联的通气管的第一请求,自动部署所述通气管;以及响应于在控制器处接收到缩回所述通气管的第二请求,自动缩回所述通气管。
对于此方法,所述方法还可包括:在缩回所述通气管的状况期间经由主要进气路径而不经由所述通气管系统将气流运送到车辆的发动机;以及在部署了所述通气管的状况期间经由所述通气管系统而不经由所述主要进气路径将气流运送到所述发动机。
对于此方法,所述方法还可包括:命令关闭在主要进气路径中包括的第一空气入口阀且命令打开与通气管系统相关联的第二空气入口阀以经由通气管系统将气流运送到发动机;以及命令关闭所述第二空气入口阀且命令打开所述第一空气入口阀以经由主要进气路径将气流运送到发动机。
对于此方法,所述方法还可包括:响应于第一请求,命令打开车辆的进入门以允许通气管从第一缩回位置部署到第二部署位置;以及响应于通气管已经响应于第二请求而采用了第一缩回位置的指示而命令关闭进入门。
对于此方法,所述方法还可包括其中所述第一请求和所述第二请求包括来自车辆操作员的对控制器的输入。
转向图8,示出了示例性高级方法800,其描绘了用于确定第一空气入口阀和/或第二空气入口阀是如期望或预期进行运作还是正在展现已劣化的功能的方法。将参考在本文描述并且在图1至图5D中示出的系统来描述方法800,但应理解,可在不脱离本公开的范围的情况下将类似方法应用于其他系统。方法800可由控制器,诸如图1中的控制器12执行,并且可作为非暂时性存储器中的可执行指令存储在所述控制器处。用于执行方法800和本文包括的方法的其余部分的指令可由控制器基于存储在所述控制器的存储器上的指令并且结合从车辆系统的传感器接收到的信号来执行,所述传感器例如为上文参考图1所描述的传感器。所述控制器可根据在下文描绘的方法采用车辆系统致动器,诸如电动进入门(例如,图4处的电动进入门422或图5A至图5C处的电动进入门520)、通气管主体旋转机构(例如,图4处的旋转机构420)、通气管主体伸长设备(例如,图5A至图5C处的伸长设备530)、第一空气入口阀(例如,图1处的第一空气入口阀183)、第二空气入口阀(例如,图1处的第二空气入口阀184)等,来更改物理世界中的装置的状态。
方法800开始于803,并且包括评估车辆工况。可估计、测量和/或推断工况,并且所述工况可包括:一个或多个车辆状况,诸如车辆速度、车辆位置等;各种发动机状况,诸如发动机状态、发动机负荷、发动机转速、A/F比率、歧管空气压力等;各种燃料系统状况,诸如燃料水平、燃料类型、燃料温度等;各种蒸发排放系统状况,诸如燃料蒸气滤罐装载量、燃料箱压力等;各种电机相关状况,诸如电池荷电状态(SOC)、电池温度、电机温度等;以及各种环境状况,诸如环境温度、湿度、大气压力等。
前进到806,方法800包括指示是否满足用于执行第一空气入口阀和第二空气入口阀诊断的条件。满足条件可包括其中部署车辆的通气管系统的情形。另外或可替代地,满足条件可包括车辆怠速条件,其中车辆不处于以下情形中:经由主要进气路径的进气可导致将水或其他流体或微粒物质注入到发动机中。例如,控制器可向车辆操作员请求(例如,经由HMI、运行软件应用程序的计算装置等)确认车辆处于此类情形中。例如,控制器可向驾驶员指示请求所述诊断,并且可请求确认车辆处于可执行所述诊断的情形中。可响应于控制器接收到此类确认而指示满足用于执行所述诊断的条件。另外或可替代地,在806处满足条件可包括自从上一次执行诊断以来已经流逝了预定持续时间的指示。另外或可替代地,在806处满足条件可包括不存在与MAF传感器(例如,图1处的MAF传感器122)、节气门(例如,图1处的节气门162)、进气系统(例如,图1处的进气系统147)等相关联的劣化的指示。
在806处,如果未指示满足用于执行第一和第二空气入口阀诊断的条件,则方法800前进到809。在809处,方法800包括维持当前的操作参数。具体地,可维持第一空气入口阀和第二空气入口阀两者的当前状态,而不执行方法800的诊断例程。方法800随后可结束。
返回到806,响应于指示满足用于执行诊断的条件,方法800前进到812。在812处,方法800包括将发动机控制至预定转速。所述预定转速可以是确定与稳健的诊断结果相关联的转速。在一些示例中,所述预定转速可以是发动机怠速。在其他示例中,所述预定转速可大于发动机怠速。可经由(例如)控制器对节气门的位置施加控制来控制发动机转速。例如,可将节气门控制至用于执行所述诊断的预定位置。
前进到815,方法800包括在第一空气入口阀打开并且第二空气入口阀关闭的情况下在第一预定持续时间期间记录质量空气流量(例如,经由MAF传感器)。在第一预定持续时间流逝之后,方法800前进到818。在818处,方法800包括命令打开第二空气入口阀,并且在第二预定持续时间期间记录质量空气流量。可以理解,在818处,方法800包括维持第一空气入口阀打开。继续进行到821,方法800包括指示由于命令打开第二空气入口阀而引起的质量空气流量的增加是否大于第一阈值增加。如果否,则方法800前进到824,其中推断出第二空气入口阀被卡在关闭。换句话说,因为质量空气流量未增加阈值增加以上,所以可以推断出第二空气入口阀被卡在关闭(或至少基本上关闭),使得预期量的附加空气未由于在第一空气入口阀打开的同时命令打开第二空气入口阀而被注入到发动机中。响应于所述指示,方法800前进到846。在846处,方法800包括中止诊断并且更新车辆操作参数。例如,更新车辆操作参数可包括在控制器处设置指示第二空气入口阀被卡在关闭的旗标。更新车辆操作参数还可包括在车辆仪表板处设置MIL和/或生成文本或音频消息以向车辆操作员传达不建议尝试使用通气管系统,并且请求维修通气管系统。方法800随后可结束。
返回到821,响应于质量空气流量增加了第一阈值增加以上,方法800前进到827。在827处,方法800包括在第二预定持续时间流逝之后命令关闭第一空气入口阀,同时维持第二空气入口阀打开。在命令关闭第一空气入口阀的情况下,方法800包括在第三预定持续时间期间记录质量空气流量。继续进行到830,方法800包括指示质量空气流量是否减小第二阈值减小以上。换句话说,在830处,方法800判断质量空气流量是否已经由于命令关闭第一空气入口阀而减小预期量。如果否,则方法800前进到833,其中指示第一空气入口阀被卡在打开。方法800随后前进到846,并且包括中止诊断并且更新车辆操作参数。例如,可在控制器处设置指示第一空气入口阀被卡在打开的旗标。可在车辆仪表板处照亮MIL,并且可向车辆操作员传达指示以下内容的文本或可听消息:第一空气入口阀被卡在打开,并且因此,在水或其他流体或微粒物质可能会经由主要进气路径被注入到发动机中的任何情况下不建议操作车辆。方法800随后可结束。
可替代地,如果在830处指示质量空气流量响应于命令关闭第一空气入口阀而减小了预期量,则方法800前进到836。在836处,方法800包括命令打开第一空气入口阀,记录质量空气流量,并且随后命令关闭第二空气入口阀。然而,可以理解,存在以下可能性:第一空气入口阀可能被卡在关闭,使得当命令第一空气入口阀打开时所述第一空气入口阀未如预期打开。在此示例中,可以理解,质量空气流量可能未如预期增加,并且控制器可依靠此类指示来推断出第一空气入口阀已经被卡在关闭。在此示例中,虽然未明确说明,但可以理解,方法800可前进到846,其中可更新工况。例如,可在控制器处设置指示第一空气入口阀的劣化的旗标,并且可在车辆仪表板处照亮MIL以向车辆操作员警告被卡在关闭的第一空气入口阀。在一些示例中,可向车辆操作员传达指示第一空气入口阀的被卡在关闭的状态的基于文本的消息或可听消息。控制器可依靠辅助进气路径进行发动机操作,直到已经发生了解决被卡在关闭的第一空气入口阀的缓解动作为止。方法800随后可结束。
返回到836,响应于其中质量空气流量响应于命令打开第一空气入口阀而增加了预期量的情形,如上文提及,方法800包括命令关闭第二空气入口阀。响应于命令关闭第二空气入口阀,方法800前进到840。在840处,方法800包括指示质量空气流量是否已经减小了第三阈值减小以上。如果否,则方法800前进到843,其中指示第二空气入口阀被卡在打开。换句话说,因为质量空气流量响应于命令关闭第二空气入口阀而未如预期减小,所以可能的原因是第二空气入口阀被卡在打开。在此示例中,方法800前进到846。在846处,方法800包括中止诊断并且还包括更新车辆操作参数。例如,类似于上文论述的内容,更新车辆操作参数可包括在控制器处设置指示第二空气入口阀被卡在打开的旗标。可在车辆仪表板处照亮MIL,以向车辆操作员警告维修车辆的通气管系统来解决劣化的请求。在一些示例中,可向车辆操作员传达基于文本的消息或可听消息以向车辆操作员警告劣化。在一些示例中,控制器可依靠辅助进气路径用于发动机的空气源,直到已经缓解了劣化为止。在其他示例中,可依靠主要进气路径和辅助进气路径两者用于发动机的进气。方法800随后可结束。
返回到840,在质量空气流量减小了第三阈值减小以上的情形中,随后可以推断出第二空气入口阀如预期或期望关闭。前进到846,在其中从步骤840到达步骤846的情形中,方法800可包括指示第一空气入口阀和第二空气入口阀中的每一者都如期望或预期进行运作。随后可中止诊断,并且可将结果存储在控制器处。方法800随后可结束。
现在转向图9,描绘了预示的示例性时间线900,其说明可如何根据在图8处安排的方法来执行第一入口阀和第二入口阀诊断。时间线900包括曲线图905,所述曲线图随时间指示发动机转速。时间线900还包括曲线图910,所述曲线图随时间指示例如经由MAF传感器(例如,图1处的MAF传感器122)测得的质量空气流量。时间线900还包括随时间指示第一空气入口阀(例如,图1处的第一空气入口阀183)的状态(完全打开或完全关闭)的曲线图915,和随时间指示第二空气入口阀(例如,图1处的第二空气入口阀184)的状态(完全打开或完全关闭)的曲线图920。时间线900还包括随时间指示是否存在第一空气入口阀劣化的指示(是或否)的曲线图925,和随时间指示是否存在第二空气入口阀劣化的指示(是或否)的曲线图930。
在时间t0处,可以理解,尚未满足用于执行诊断以评估第一空气入口阀和第二空气入口阀是否如期望或预期进行运作的条件。作为一个示例,不满足条件可包括车辆处于运动中。在时间t0处,第一空气入口阀打开(曲线图915),并且第二空气入口阀关闭(曲线图920)。虽然未明确说明,但可以理解,在时间t0处,通气管系统处于部署状态。
在时间t1处,指示满足用于执行诊断的条件(参看图8处的步骤806)。因此,在时间t1处,控制发动机转速达到用于执行所述诊断的预定转速。在发动机转速被控制至所述预定转速的情况下,在时间t2处,命令打开第二空气入口阀(曲线图920)。响应于在时间t2处命令打开第二空气入口阀,在时间t2和t3之间,质量空气流量上升到高于在示例性时间线900处被称为第一阈值911的地方。如果质量空气流量未上升到高于第一阈值911,则可以推断出,第二空气入口阀未打开,因为如果所述第二空气入口阀已经如预期打开,则将预期质量空气流量增加到高于第一阈值911。因为对于此示例性时间线900,质量空气流量响应于命令打开第二空气入口阀而增加到高于第一阈值,所以推断出第二空气入口阀未被卡在关闭。
在时间t3处,指示满足用于关闭第一空气入口阀的条件,并且因此命令关闭第一空气入口阀(曲线图915)。响应于关闭第一空气入口阀,质量空气流量在时间t3和t4之间减小到低于第二阈值912。如果质量空气流量未减小到低于第二阈值912,则可以推断出,第一空气入口阀未关闭,因为如果所述第一空气入口阀已经如预期关闭,则将预期质量空气流量减小到低于第二阈值912。因为对于此示例性时间线900,质量空气流量响应于命令关闭第一空气入口阀而减小到低于第二阈值,所以推断出第一空气入口阀未卡在打开。
在时间t4处,指示满足用于重新打开第一空气入口阀的条件。可能不太可能阀在打开方面具有问题,因为阀恰好在开始所述诊断之前打开。然而,在一些示例中,可能发生在诊断过程期间阀卡在关闭位置。因此,在一些示例中,如果质量空气流量响应于命令打开第一空气入口阀而未上升到高于第四阈值913,则可以推断出第一空气入口阀已经被卡在关闭。然而,在此示例性时间线900中,响应于在维持第二空气入口阀打开的同时命令打开第一空气入口阀,质量空气流量在时间t4和t5之间上升到高于第四阈值914。因此,未推断出第一空气入口阀被卡在关闭。
在时间t5处,指示满足用于命令关闭第二空气入口阀的条件。因此,在时间t5处,命令关闭第二空气入口阀(曲线图920)。在时间t5和t6之间,质量空气流量下降到低于第三阈值914。如果质量空气流量未下降到低于第三阈值914,则可以推断出第二空气入口阀未关闭,而是被卡在打开。然而,在此示例中,因为响应于在维持第一空气入口阀打开的同时命令关闭第二空气入口阀,质量空气流量下降到低于第三阈值914,所以推断出第二空气入口阀未被卡在打开。
在时间t6处,在诊断了第一空气入口阀和第二空气入口阀中的每一者的打开状态和关闭状态的情况下,指示满足用于中止所述诊断的条件。因此,将发动机转速控制至所述发动机在执行所述诊断之前旋转的转速,并且所述诊断结束。
本文认识到,在一些示例中,可能存在以下情形:水或其他流体(例如,泥浆)或微粒物质有可能经由主要进气路径被注入到发动机中,但车辆操作员可能未确认此可能性。因此在一些示例中可能需要使车辆的控制器能够推断出是否可能需要部署与车辆通气管系统相关联的通气管。
转向图10,描绘的是用于基于车辆的控制器推断出可能需要依靠通气管系统将空气运送到车辆的发动机的进气系统中来控制本公开的通气管系统的高级示例性方法1000。关于本公开的能够自动部署的通气管系统,诸如上文关于图4至图5C论述的通气管系统,来论述方法1000。然而,可以理解,在其他示例中,在不脱离本公开的范围的情况下,可针对至少部分地能够手动部署的通气管系统,诸如上文关于图3A至图3B论述的通气管系统,来利用与关于方法1000论述的方法类似的方法。
将参考在本文描述并且在图1至图5D中示出的系统来描述方法1000,但应理解,可在不脱离本公开的范围的情况下将类似方法应用于其他系统。方法1000可由控制器,例如图1中的控制器12执行,并且可作为非暂时性存储器中的可执行指令存储在所述控制器处。用于执行方法1000和本文包括的方法的其余部分的指令可由控制器基于存储在所述控制器的存储器上的指令并且结合从车辆系统的传感器接收到的信号来执行,所述传感器例如为上文参考图1所描述的传感器。所述控制器可根据在下文描绘的方法采用车辆系统致动器,诸如电动进入门(例如,图4处的电动进入门422或图5A至图5C处的电动进入门520)、通气管主体旋转机构(例如,图4处的旋转机构420)、通气管主体伸长设备(例如,图5A至图5C处的伸长设备530)、第一空气入口阀(例如,图1处的第一空气入口阀183)、第二空气入口阀(例如,图1处的第二空气入口阀184)等,来更改物理世界中的装置的状态。
方法1000开始于1005,并且包括评估车辆工况。可估计、测量和/或推断工况,并且所述工况可包括:一个或多个车辆状况,诸如车辆速度、车辆位置等;各种发动机状况,诸如发动机状态、发动机负荷、发动机转速、A/F比率、歧管空气压力等;各种燃料系统状况,诸如燃料水平、燃料类型、燃料温度等;各种蒸发排放系统状况,诸如燃料蒸气滤罐装载量、燃料箱压力等;各种电机相关状况,诸如电池荷电状态(SOC)、电池温度、电机温度等;以及各种环境状况,诸如环境温度、湿度、大气压力等。
前进到1010,方法1000包括监测轮胎压力和大气压力。可以理解,可经由轮胎压力监测传感器(例如,图1处的轮胎压力监测传感器197)连续地(例如,以规则或预定的间隔)监测轮胎压力。类似地,可经由专用的大气压力传感器(例如,图1处的大气压力传感器189)连续地(例如,以规则或预定的间隔)监测大气压力。
前进到1015,方法1000包括指示在没有相伴或对应的大气压力减小的情况下是否存在大于第一阈值轮胎压力减小的轮胎压力减小。可以理解,轮胎压力减小可包括车辆的所有四个轮胎,或者在一些示例中可包括仅前轮的两个轮胎,或者后轮的两个轮胎。这可排除以下情况:一个轮胎由于(例如)轮胎的劣化而放气。如果否,则方法1000前进到1020,其中方法1000包括维持当前工况。维持当前工况可包括继续依靠通过主要进气路径将空气注入到发动机,并且不部署与车辆通气管系统相关联的通气管。方法1000随后可结束。虽然被描绘为结束,但可以理解,方法1000可在驾驶循环的过程期间不断地重复,以推断出在没有对应的大气压力增加的情况下是否存在大于第一阈值轮胎压力减小的轮胎压力减小。
返回到1015,响应于在没有对应的大气压力增加的情况下轮胎压力减小了第一阈值轮胎压力减小以上的指示,方法1000前进到1025。在1025处,方法1000包括向车辆操作员请求确认部署与车辆通气管系统相关联的通气管。具体地,可以理解,在没有大气压力的对应增加的情况下的轮胎压力减小可指示轮胎突然与大量的水接触,诸如当车辆已经进入溪流、河、水坑等时可发生。响应于此类指示,部署与通气管系统相关联的通气管可为有益的,以便依靠经由辅助进气路径的对发动机的进气。在这样做时,可避免经由主要进气路径将流体注入到发动机中。
然而,以下情况对于车辆操作员来说可为不合意的:在车辆操作员未以肯定方式确认通气管部署请求的情况下命令自动部署通气管。因此,控制器可生成对确认的请求,并且例如经由HMI将所述请求传达给车辆操作员。在一些示例中,可另外或可替代地使用可听的请求。响应于所述请求,车辆操作员可通过与HMI交互来确认部署通气管的请求。例如,车辆操作员可选择经由HMI提供的选项以确认所述请求。
因此,前进到1030,方法1000询问车辆操作员是否已经接收到确认。如果否,则方法1000前进到1020,其中可维持当前工况。具体地,可在不部署通气管的情况下继续操作车辆,其中对发动机的进气是经由主要进气路径。方法1000随后可结束。虽然被描绘为结束,但可以理解,在不脱离本公开的范围的情况下,方法1000可继续在整个驾驶循环期间重复。
返回到1030,响应于在控制器处从车辆操作员接收到对所述请求的确认,方法1000前进到1035。在1035处,方法1000包括将与通气管系统相关联的通气管部署到其最终的部署位置,如在上文关于图4至图5C详细论述。在部署了通气管的情况下,方法1000前进到1040,其中控制器命令打开第二空气入口阀并且命令关闭第一空气入口阀。可以理解,在一些示例中,命令打开第二空气入口阀和命令关闭第一空气入口阀可同时发生。在其他示例中,可恰在命令关闭第一空气入口阀之前(例如,在一秒或更小以内)命令打开第二空气入口阀,以确保在改变第一空气入口阀和第二空气入口阀的状态时对发动机的空气的稳定供应。随后可通过经由辅助进气路径将空气吸入到发动机中来操作车辆。
前进到1045,方法1000包括指示在超过预定持续时间期间是否存在大于第二阈值轮胎压力增加的轮胎压力增加。如果否,则方法1000继续监测大于第二阈值轮胎压力增加的轮胎压力增加。可替代地,响应于在超过预定持续时间期间大于第二阈值轮胎压力增加的轮胎压力增加的指示,方法1000前进到1050。在1050处,方法1000包括向车辆操作员请求确认是否缩回与车辆通气管系统相关联的通气管。所述请求可类似于上文论述的请求,并且可包括经由HMI的基于文本的消息以及车辆声音系统上的可听消息等。
前进到1055,方法1000包括指示在控制器处是否接收到确认。如果否,则方法1000包括在1060处维持当前工况。换句话说,与通气管系统相关联的通气管可保持部署,并且空气可继续通过辅助进气路径被运送到发动机。方法1000随后可结束。在此示例中,车辆操作员可在稍后时间请求缩回与车辆通气管系统相关联的通气管,如上文所论述。
可替代地,响应于在1055处接收到确认请求,方法1000前进到1065。在1065处,方法1000包括将通气管缩回到其原始位置,之后部署通气管,如上文详细论述。一旦缩回,方法1000便前进到1070,并且包括命令关闭第二空气入口阀且命令打开第一空气入口阀。可以理解,可命令第二空气入口阀和第一空气入口阀同时改变状态,或者在另一示例中,可首先命令打开第一空气入口阀且随后可在打开第一空气入口阀的阈值持续时间(例如,在1秒以内)内命令关闭第二空气入口阀,以确保去往发动机的空气的稳定流。方法1000随后可结束。
虽然上文关于能够自动部署的通气管系统论述了方法1000,但所论述的类似方法可用于提醒车辆操作员可能需要手动地组装要求手动组装的通气管系统(例如,图3A至图3B的通气管系统)。例如,响应于在没有相伴的大气压力增加的情况下大于第一阈值轮胎压力减小的轮胎压力减小,控制器可向车辆操作员警告在依靠主要进气路径作为发动机的空气源的情况下有可能将水注入到发动机中。随后,响应于所述警告,车辆操作员可决定条件是否保证对车辆系统的手动组装,并且如果是,则可响应于所述组装而确认手动组装。通过类似的方式,可向车辆操作员警告推断出满足用于再次依靠经由主要进气路径对发动机的进气的条件的时间,此时车辆操作员可确定是否拆卸通气管系统,如上文关于图3A至图3B所论述。
此外,虽然关于向车辆操作员请求确认是部署还是缩回通气管而论述了图10的方法,但在其他示例中,所述部署和/或缩回可以是自动的,而不依赖于车辆操作员输入。在一些示例中,可以存在以下可选择的选项:车辆操作员可选择(例如,经由HMI和/或软件应用程序)通气管系统的部署和/或缩回可在没有车辆操作员输入的情况下发生还是仅响应于车辆操作员输入而发生。例如,一些车辆操作员可喜欢在控制器推断出可满足用于部署通气管的条件时的通气管部署的完全自动的性质。然而,其他车辆操作员可喜欢确认部署或缩回通气管系统的任何请求。在其中车辆操作员想要通气管在没有操作员输入的情况下自动部署的情况下,随后可响应于在没有大气压力的对应减小的情况下减小到低于第一阈值轮胎压力减小的轮胎压力而部署通气管,并且可响应于在超过阈值持续时间期间增加到高于第二阈值轮胎压力增加的轮胎压力而缩回通气管。
因此,如本文论述,一种方法可包括:通过命令打开第一空气入口阀且命令关闭第二空气入口阀而仅经由主要进气路径将气流抽吸到车辆的发动机中,并且响应于在控制器处接收到仅经由辅助进气路径将气流抽吸到发动机中的请求,命令关闭第一空气入口阀且命令打开第二空气入口阀。
对于此方法,与辅助进气路径相比,气流可在相对于车辆的发动机的更低的高程处进入主要进气路径。
对于此方法,所述方法还可包括响应于命令关闭第一空气入口阀,经由形成对主要进气路径的水密密封而防止水进入发动机。
对于此方法,所述方法还可包括响应于在控制器处接收到所述请求并且在命令关闭第一空气入口阀且命令打开第二空气入口阀之前,部署形成辅助进气路径的一部分的可部署的通气管。在此示例中,部署可部署的通气管可包括:控制器命令可部署的通气管自动地部署而不需要手动干预。在另一示例中,所述方法还可包括经由对可部署的通气管的手动组装来部署可部署的通气管,并且其中于在控制器处接收到已经手动地组装了可部署的通气管的确认之后发生命令关闭第一空气入口阀且命令打开第二空气入口阀。
对于此方法,所述方法还可包括经由车辆操作员执行将请求提交给控制器的动作而将所述请求传达给控制器。在此示例中,所述动作可以是以下各项中的一者:经由位于车辆的车厢中的人机界面提交请求;经由运行软件应用程序的计算装置提交请求;以及经由位于车辆的车厢中的可致动的开关提交请求。
对于此方法,所述方法还可包括基于以下指示将所述请求传达给控制器:车辆处于仅经由主要进气路径将气流抽吸到发动机中可导致水或其他流体或微粒物质通过主要进气路径被抽吸到发动机中的位置。在此示例中,所述指示可以是未伴有大气压力的对应增加的达到预定阈值变化以上的车辆的轮胎压力变化。
现在转向图11,描绘了预示的示例性时间线1100,其说明可如何使用图10的方法来部署和缩回与本公开的通气管系统相关联的通气管。时间线1100包括曲线图1105,所述曲线图随时间指示车辆速度。时间线1100还包括曲线图1110,所述曲线图指示经由(例如)大气压力传感器(例如,图1处的大气压力传感器189)监测到的大气压力。时间线1100还包括曲线图1115,所述曲线图随时间指示轮胎压力。关于时间线1100,可以理解,曲线图1115涉及所有车辆轮胎的轮胎压力。时间线1100还包括曲线图1120,所述曲线图随时间指示第一空气入口阀(例如,图1处的第一空气入口阀183)的状态。时间线1100还包括曲线图1125,所述曲线图随时间指示第二空气入口阀(例如,图1处的第二空气入口阀184)的状态。对于曲线图1120和1125中的每一者,所述阀状态可以是完全打开或完全关闭。时间线1100还包括曲线图1130,所述曲线图随时间指示与车辆的通气管系统相关联的可部署的通气管的状态。可随时间部署或缩回通气管。
在时间t0处,车辆处于运动中(曲线图1105),第一空气入口阀打开(曲线图1120)并且第二空气入口阀关闭(曲线图1125)。此外,尚未部署通气管(曲线图1130)。轮胎压力处于经由轮胎压力传感器监测的确定水平(曲线图1115),并且大气压力(曲线图1110)是经由大气压力传感器来监测。
在时间t1处,轮胎压力开始下降,并且在时间t2处,轮胎压力下降到低于第一阈值轮胎压力减小(线1116)。然而,在时间t1和t2之间未指示对应的大气压力增加(参看曲线图1110)。因此,车辆控制器推断出条件潜在地适合部署与通气管系统相关联的通气管,以便从经由主要进气路径将空气吸入到发动机中切换为经由辅助进气路径将空气吸入到发动机中。虽然未明确说明,但如关于图10所论述,在一些示例中,控制器可请求确认是否部署通气管。然而,在此示例性时间线1100中,通气管的部署和缩回可自动发生,而不依赖于操作员输入。
因此,在时间t2处,响应于轮胎压力已经减小到低于第一阈值轮胎压力减小的指示,控制器命令通气管部署(曲线图1130)。因此,在时间t2和t3之间,通气管从其缩回位置部署到其部署位置。
在部署了通气管的情况下,在时间t3处,控制器命令第一空气入口阀关闭(曲线图1120),且命令第二空气入口阀打开(曲线图1125)。因此,在时间t3和t4之间,发动机的进气是经由第二进气路径。换句话说,经由通气管系统而不经由主要进气路径将空气吸入到发动机。
在时间t4处,轮胎压力开始上升,并且在时间t5处,指示轮胎压力与第二阈值轮胎压力增加交叉(线1117)。在时间t5处设置定时器,以便推断出是否在超过预定持续时间期间维持轮胎压力高于第二阈值(线1118)。在时间t6处,所述阈值持续时间流逝,并且因此推断出不再满足依靠通过辅助进气路径将空气吸入到发动机中的条件。因此,命令打开第一空气入口阀(曲线图1120)且命令关闭第二空气入口阀(曲线图1125)。在打开了第一空气入口阀并且关闭了第二空气入口阀的情况下,控制器命令通气管在时间t7起点缩回。在时间t7之后,通气管采用其完全缩回位置,并且发动机的进气是经由主要进气路径。
以此方式,一种车辆可包括以下选项:依靠经由通气管系统的辅助进气路径,而不必让通气管从车辆外部的位置永久可见,这对于还将车辆用于(例如,更频繁地)不需要通气管的其他活动的某些车辆操作员来说可为合意的。此类选项使发动机能够在大多数工况期间依靠经由主要进气路径供应的空气,并且在需要时切换为依靠辅助进气路径。
具有在需要时进行部署并且通过车辆的控制器来控制发动机的进气是经由主要进气路径还是辅助进气路径的能力的车辆通气管系统的技术效果在于,在两种发动机操作模式之间切换对于车辆操作员来说是容易的且直观的,这减少了将水或其他流体/微粒物质非期望地注入到发动机中的机会,这继而可提高发动机使用时间。在控制器的控制下依靠阀从其中经由主要路径将空气吸入到发动机的情形切换为经由辅助路径将空气吸入到发动机的情形的技术效果在于,在一些示例中,所述切换可自动发生,而不需要车辆操作员输入。具有能够自动部署的通气管的技术效果在于,车辆操作员可不必退出车辆以便从依靠主要进气路径切换为依靠辅助进气路径。这在以下某些情形中可为有利的:退出车辆来组装通气管系统可为不合意的和/或时间是一个因素。
本文论述的系统和方法可实现一种或多种系统和一种或多种方法。作为一个示例,一种方法包括:通过命令打开第一空气入口阀且命令关闭第二空气入口阀而仅经由主要进气路径将气流抽吸到车辆的发动机中;以及响应于在控制器处接收到仅经由辅助进气路径将气流抽吸到发动机中的请求,命令关闭第一空气入口阀且命令打开第二空气入口阀。在所述方法的第一示例中,所述方法包括,其中与辅助进气路径相比,气流在相对于车辆的发动机的更低的高程处进入主要进气路径。所述方法的第二示例任选地包括所述第一示例,并且还包括响应于命令关闭第一空气入口阀,经由形成对主要进气路径的水密密封而防止水进入发动机。所述方法的第三示例任选地包括所述第一示例到所述第二示例中的任何一者或多者或每一者,并且还包括响应于在控制器处接收到所述请求并且在命令关闭第一空气入口阀且命令打开第二空气入口阀之前,部署形成辅助进气路径的一部分的可部署的通气管。所述方法的第四示例任选地包括所述第一示例到所述第三示例中的任何一者或多者或每一者,并且还包括,其中部署所述可部署的通气管包括所述控制器命令所述可部署的通气管自动地部署,而不需要手动干预。所述方法的第五示例任选地包括所述第一示例到第四示例中的任何一者或多者或每一者,并且还包括经由手动地组装可部署的通气管来部署所述可部署的通气管;并且其中于在控制器处接收到已经手动地组装了所述可部署的通气管的确认之后发生命令关闭第一空气入口阀且命令打开第二空气入口阀。所述方法的第六示例任选地包括所述第一示例到所述第五示例中的任何一者或多者或每一者,并且还包括经由车辆操作员执行将所述请求提交给所述控制器的动作而将所述请求传达给所述控制器。所述方法的第七示例任选地包括所述第一示例到所述第六示例中的任何一者或多者或每一者,并且还包括,其中所述动作是以下各项中的一者:经由位于车辆的车厢中的人机界面提交请求;经由运行软件应用程序的计算装置提交请求;以及经由位于车辆的车厢中的可致动的开关提交请求。所述方法的第八示例任选地包括所述第一示例到所述第七示例中的任何一者或多者或每一者,并且还包括基于以下指示将所述请求传达给控制器:车辆处于仅经由主要进气路径将气流抽吸到发动机中可导致水或其他流体或微粒物质通过主要进气路径被抽吸到发动机中的位置。所述方法的第九示例任选地包括所述第一示例到所述第八示例中的任何一者或多者或每一者,并且还包括,其中所述指示是未伴有大气压力的对应增加的达到预定阈值变化以上的车辆的轮胎压力变化。
另一种用于车辆的方法包括:响应于在车辆的控制器处接收到部署与车辆通气管系统相关联的通气管的第一请求,自动部署所述通气管;以及响应于在控制器处接收到缩回所述通气管的第二请求,自动缩回所述通气管。在所述方法的第一示例中,所述方法还包括:在缩回所述通气管的状况期间经由主要进气路径而不经由所述通气管系统将气流运送到车辆的发动机;以及在部署了所述通气管的状况期间经由所述通气管系统而不经由所述主要进气路径将气流运送到所述发动机。所述方法的第二示例任选地包括所述第一示例,并且还包括:命令关闭在主要进气路径中包括的第一空气入口阀且命令打开与通气管系统相关联的第二空气入口阀以经由通气管系统将气流运送到发动机;以及命令关闭所述第二空气入口阀且命令打开所述第一空气入口阀以经由主要进气路径将气流运送到发动机。所述方法的第三示例任选地包括所述第一示例到所述第二示例中的任何一者或多者或每一者,并且还包括:响应于第一请求,命令打开车辆的进入门以允许通气管从第一缩回位置部署到第二部署位置;以及响应于通气管已经响应于第二请求而采用了第一缩回位置的指示而命令关闭进入门。所述方法的第四示例任选地包括所述第一示例到所述第三示例中的任何一者或多者或每一者,并且还包括,其中所述第一请求和所述第二请求包括来自车辆操作员的对所述控制器的输入。
在另一实施例中,一种用于车辆的系统包括通气管系统,所述通气管系统包括可部署的通气管、通气管部署系统和控制器,所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器:接收部署所述通气管的请求,并且命令所述通气管部署系统将所述通气管从第一缩回位置部署到第二部署位置;以及响应于缩回通气管的请求,命令通气管部署系统将所述通气管从所述第二位置缩回到所述第一位置。作为一个示例,所述通气管可相对于车辆的垂直轴线在基本上垂直的方向上部署。作为另一示例,所述通气管可与车辆的垂直轴线成某一角度部署。作为另一示例,所述通气管在其第一位置可相对于车辆的横向轴线是基本上横向的,并且在其第二部署位置可相对于所述垂直轴线是基本上垂直的。
应注意,本文包括的示例性控制和估计例程可用于各种发动机和/或车辆系统配置。本文公开的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可由包括控制器与各种传感器、致动器和其他发动机硬件的组合的控制系统执行。本文描述的特定例程可表示任何数目的处理策略中的一者或多者,所述处理策略例如为事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此,可按照所说明的序列、并行地或者在一些情况下省略所说明的各种动作、操作和/或功能。同样地,不一定需要所述处理次序来实现本文描述的示例性实施例的特征和优势,而是出于说明和描述的简易性而提供。可依据所使用的特定策略来反复地执行所说明的动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外,所描述的动作、操作和/或功能可清晰地表示将要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中的代码,其中通过在包括各种发动机硬件部件与电子控制器的组合的系统中执行指令来实施所描述的动作。
将了解,本文公开的配置和例程在本质上是示例性的,并且不应在限制意义上看待这些特定实施例,因为众多变化是可能的。举例来说,以上技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置与其他特征、功能和/或性质的所有新颖和非明显的组合和子组合。
如本文所使用,术语“大致”应理解为是指范围的正负百分之五,除非另有指定。
所附权利要求特别指出被视为新颖和非明显的特定组合和子组合。这些权利要求可能提及“一”元件或“第一”元件或其等效物。应将此类权利要求理解为包括并入一个或多个此类元件,既不要求也不排除两个或更多个此类元件。通过修正本权利要求书或者通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求书来要求保护所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合。此类权利要求书,无论与原始权利要求书相比在范围上更广、更窄、相等或不同,也都被视为包括在本公开的主题内。

Claims (15)

1.一种方法,所述方法包括:
通过命令打开第一空气入口阀且命令关闭第二空气入口阀而仅经由主要进气路径将气流抽吸到车辆的发动机中;以及
响应于在控制器处接收到仅经由辅助进气路径将所述气流抽吸到所述发动机中的请求,命令关闭所述第一空气入口阀且命令打开所述第二空气入口阀。
2.如权利要求1所述的方法,其中与所述辅助进气路径相比,所述气流在相对于所述车辆的所述发动机的更低的高程处进入所述主要进气路径。
3.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括响应于命令关闭所述第一空气入口阀,经由形成对所述主要进气路径的水密密封而防止水进入所述发动机。
4.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括,响应于在所述控制器处接收到所述请求并且在命令关闭所述第一空气入口阀且命令打开所述第二空气入口阀之前,部署形成所述辅助进气路径的一部分的可部署的通气管。
5.如权利要求4所述的方法,其中部署所述可部署的通气管包括:所述控制器命令所述可部署的通气管自动地部署而不需要手动干预。
6.如权利要求4所述的方法,所述方法还包括经由手动地组装所述可部署的通气管来部署所述可部署的通气管;并且
其中于在所述控制器处接收到已经手动地组装了所述可部署的通气管的确认之后发生命令关闭所述第一空气入口阀且命令打开所述第二空气入口阀。
7.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括经由车辆操作员执行将所述请求提交给所述控制器的动作而将所述请求传达给所述控制器。
8.如权利要求7所述的方法,其中所述动作是以下各项中的一者:经由位于所述车辆的车厢中的人机界面提交所述请求;经由运行软件应用程序的计算装置提交所述请求;以及经由位于所述车辆的所述车厢中的可致动的开关提交所述请求。
9.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括基于以下指示将所述请求传达给所述控制器:所述车辆处于仅经由所述主要进气路径将所述气流抽吸到所述发动机中可导致水或其他流体或微粒物质通过所述主要进气路径被抽吸到所述发动机中的位置。
10.如权利要求9所述的方法,其中所述指示是未伴有大气压力的对应增加的达到预定阈值变化以上的所述车辆的轮胎压力变化。
11.一种用于车辆的系统,所述用于车辆的系统包括:
主要进气路径,所述主要进气路径用于将气流提供到所述车辆的发动机,所述主要进气路径包括第一空气入口阀;
可部署的通气管,所述可部署的通气管与通气管系统相关联,所述可部署的通气管用于经由所述通气管系统将空气提供到所述车辆的发动机,所述通气管系统包括第二空气入口阀;以及
控制器,所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器进行以下操作:
命令所述第一空气入口阀打开且所述第二空气入口阀关闭以经由所述主要进气路径将空气运送到所述发动机;
接收部署所述通气管的请求;
指示所述通气管已部署;以及
命令所述第二空气入口阀打开且随后命令所述第一空气入口阀关闭,以经由所述通气管系统而不是所述主要进气路径向所述发动机供应所述气流。
12.如权利要求11所述的系统,所述系统还包括通气管部署系统和所述车辆的电动进入门;并且
其中所述控制器存储进行以下操作的其他指令:响应于接收到部署所述通气管的所述请求,命令打开所述电动进入门且命令所述通气管部署系统将所述通气管从第一缩回位置部署到第二部署位置。
13.如权利要求11所述的系统,所述系统还包括用于进入所述通气管系统的永久通气管主体区段的进入面板,并且其中所述通气管是可移除的通气管,通过将所述可移除的通气管手动地联接到所述通气管系统的所述永久通气管主体区段来部署所述可移除的通气管;并且
其中所述控制器存储进行以下操作的其他指令:通过车辆操作员经由所述车辆的车厢中的人机界面提交已经将所述可移除的通气管手动地联接到所述永久通气管主体区段的确认来接收所述通气管已部署的所述指示。
14.如权利要求11所述的系统,所述系统还包括轮胎压力传感器,所述轮胎压力传感器联接到所述车辆的轮胎;
大气压力传感器;并且
其中所述控制器存储进行以下操作的其他指令:响应于在大气压力没有对应增加的情况下轮胎压力减小了预定阈值减小以上的指示而接收部署所述通气管的所述请求,所述轮胎压力减小是由所述轮胎压力传感器监测,并且所述大气压力是经由所述大气压力传感器监测。
15.如权利要求11所述的系统,所述系统还包括:
质量空气流量传感器,所述质量空气流量传感器位于所述发动机的进气系统中;并且
其中所述控制器存储进行以下操作的其他指令:接收执行诊断以推断所述第一空气入口阀和所述第二空气入口阀是否如期望或预期进行运作的请求;并且
响应于满足用于执行所述诊断的条件,通过以下操作来执行所述诊断:以预定次序操纵所述第一空气入口阀和所述第二空气入口阀中的每一者的打开状态和关闭状态,同时经由所述质量空气流量传感器监测去往所述发动机的所述气流;并且
依据所述第一空气入口阀和所述第二空气入口阀各自被控制至所述打开状态和所述关闭状态的所述预定次序,基于质量空气流量相对于预期的质量空气流量的偏差而指示所述第一空气入口阀或所述第二空气入口阀中的一者的劣化。
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