本說明書總體上涉及一種聯(lián)接到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道的氧傳感器。

背景技術(shù)：

發(fā)動(dòng)機(jī)可以配置有聯(lián)接到進(jìn)氣通道的氧傳感器，用于確定新鮮進(jìn)氣空氣的氧含量。特別地，傳感器測(cè)量均衡之后的空氣充氣中的氧分壓。對(duì)于稀釋劑的存在，可以進(jìn)一步校正空氣充氣，該稀釋劑能夠與在傳感器處的氧反應(yīng)，從而影響傳感器的輸出。例如，氧傳感器輸出針對(duì)來自egr、凈化(purge)燃料蒸氣、曲軸箱通風(fēng)燃料蒸氣等的濕度、碳?xì)浠衔锏拇嬖诒恍Ｕ?。surnilla等人在美國(guó)專利申請(qǐng)20140251285中示出了此類方法的一個(gè)示例。

然后，校正的空氣充氣估計(jì)能夠用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給。然而，然而，本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到此類用于充氣估計(jì)的方法的潛在問題。作為一個(gè)示例，盡管充氣估計(jì)可能對(duì)于燃料供給控制是正確的，但是對(duì)于扭矩估計(jì)可能是不正確的。這是因?yàn)樵诔錃夤烙?jì)期間所校正的稀釋劑烴參與氣缸燃燒并因此有助于扭矩產(chǎn)生。因此，如果稀釋劑校正的充氣估計(jì)用于扭矩控制，則其可能引起過大的扭矩，從而影響駕駛性能。此外，即使稀釋劑的估計(jì)中的小誤差也能夠?qū)е掳l(fā)動(dòng)機(jī)空氣充氣估計(jì)的顯著誤差，從而引起發(fā)動(dòng)機(jī)燃料和扭矩估計(jì)的顯著誤差。另一個(gè)潛在的問題是，為了獲悉實(shí)際(相對(duì)于額定)噴射器輸送，需要禁用其它燃料源(諸如還原劑)和稀釋劑。具體地，噴射器獲悉和充氣獲悉都需要禁用egr、凈化和曲軸箱通風(fēng)。結(jié)果，用于執(zhí)行自適應(yīng)獲悉(諸如燃料的自適應(yīng)獲悉和氧傳感器的診斷)的窗口受到限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)示例中，上述問題中的至少一些可以通過用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法解決，其包括：在使一種或多種稀釋劑流入發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，響應(yīng)于獨(dú)立于稀釋劑的進(jìn)氣氧傳感器的輸出來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給，以及獲悉自適應(yīng)燃料校正。以這種方式，可以使用進(jìn)氣氧傳感器更精確地估計(jì)燃料和扭矩。另外，可以執(zhí)行自適應(yīng)燃料獲悉，而不需要禁用egr、燃料蒸氣凈化或曲軸箱通風(fēng)。

作為示例，在當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以啟用的egr、凈化或曲軸箱通風(fēng)中的一個(gè)或多個(gè)操作的條件期間，控制器可以基于聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道的氧傳感器的輸出來估計(jì)進(jìn)氣空氣充氣的凈氧含量。凈氧含量可以不需要補(bǔ)償稀釋劑(諸如凈化或曲軸箱燃料蒸氣以及egr)的存在。具體地，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，催化氧傳感器測(cè)量需要匹配量的燃料的凈空氣濃度。因此，基于氧傳感器的輸出的空氣充氣估計(jì)對(duì)空氣中稀釋劑的存在不敏感(并且因此獨(dú)立于空氣中稀釋劑的存在)。當(dāng)氧傳感器的未調(diào)節(jié)的輸出用于燃料控制時(shí)，針對(duì)稀釋劑的存在所校正的氧輸出然后用于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制。例如，可以基于egr和/或濕度測(cè)量(由氧傳感器或?qū)Ｓ脗鞲衅鳒y(cè)量)來校正氧輸出，并且基于所校正的輸出估計(jì)的空氣充氣可以用于扭矩控制。此外，在使egr、凈化或pcv烴流動(dòng)時(shí)，可以執(zhí)行自適應(yīng)燃料獲悉。例如，可以獲悉燃料噴射器偏移和/或可以獲悉maf傳感器偏移。

以這種方式，進(jìn)氣氧傳感器的輸出可以用于燃料控制和扭矩控制。實(shí)質(zhì)上，氧傳感器有利地用作進(jìn)氣歧管壓力傳感器，用于在所選條件期間的空氣充氣估計(jì)。使用氧傳感器的未調(diào)節(jié)的輸出來估計(jì)用于燃料控制的空氣充氣的技術(shù)效果是，能夠獨(dú)立于稀釋劑存在而精確地控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給。此外，能夠在egr、凈化或pcv蒸氣流動(dòng)時(shí)執(zhí)行自適應(yīng)燃料獲悉，從而改善自適應(yīng)燃料獲悉的窗口。使用氧傳感器的稀釋劑調(diào)節(jié)輸出來估計(jì)用于扭矩控制的空氣充氣的技術(shù)效果是，燃料和扭矩能夠各自通過使用相同氧傳感器的輸出而被精確控制。另外，進(jìn)氣氧傳感器的輸出可以用于校正或確認(rèn)歧管壓力或發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流速傳感器的輸出。通過使得自適應(yīng)獲悉能夠在更寬范圍的工況(包括當(dāng)燃料蒸汽流入發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí))下執(zhí)行，自適應(yīng)獲悉能夠在驅(qū)動(dòng)循環(huán)上被更有效地完成。總的來說，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)性能。

應(yīng)當(dāng)理解，提供以上發(fā)明內(nèi)容是為以簡(jiǎn)化的形式介紹在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的概念的選擇。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，所要求保護(hù)的主題的范圍由隨附的權(quán)利要求唯一地限定。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決上面或本公開的任何部分中提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方案。

附圖說明

圖1示出了包括進(jìn)氣氧傳感器(iao2)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意圖。

圖2示出了示例進(jìn)氣氧傳感器的示意圖。

圖3示出了基于用于燃料控制和扭矩估計(jì)的進(jìn)氣氧傳感器的輸出的空氣質(zhì)量計(jì)算的框圖。

圖4示出了用于操作圖1的進(jìn)氣氧傳感器以用于確定進(jìn)入汽缸的空氣充氣并調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)的方法的流程圖。

圖5示出了說明用于處理進(jìn)氣氧傳感器的輸出以用于至少發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給控制的方法的流程圖。

圖6示出了點(diǎn)火正時(shí)圖，其示出四個(gè)單獨(dú)汽缸的汽缸事件，及其對(duì)應(yīng)的曲軸角和通過進(jìn)氣氧傳感器的iao2傳感器采樣事件。

圖7示出了以兩個(gè)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)正弦波進(jìn)行采樣和緩沖的示例。

具體實(shí)施方式

以下描述涉及用于使用位于發(fā)動(dòng)機(jī)(諸如圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng))的進(jìn)氣通道中的氧傳感器，來精確估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)中的進(jìn)氣空氣充氣的系統(tǒng)和方法。圖2中示出了進(jìn)氣氧傳感器的示例實(shí)施例。在存在稀釋劑流(諸如存在egr流、凈化燃料蒸氣流或曲軸箱燃料蒸氣流)的情況下估計(jì)的氧傳感器的未校正輸出可用于確定進(jìn)氣空氣充氣的凈氧含量，并用于燃料和扭矩控制(圖3至圖4)?？刂破骺梢越?jīng)配置以均勻的時(shí)間增量(例如，1毫秒時(shí)間增量)對(duì)氧傳感器輸出進(jìn)行采樣，并對(duì)樣本進(jìn)行角度標(biāo)記。這些曲軸角標(biāo)記的氧傳感器信號(hào)樣本可以被緩沖，并且可以在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間訪問緩沖的樣本的子集，以確定進(jìn)入汽缸的空氣充氣，并且隨后調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的操作參數(shù)。如參考圖5詳細(xì)描述的，具有對(duì)應(yīng)于最近點(diǎn)火周期的角度標(biāo)記的樣本可以在當(dāng)前點(diǎn)火周期期間被檢索和平均，以用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料和扭矩控制。傳感器的采樣計(jì)劃(圖6)以均勻的時(shí)間間隔被預(yù)先指定，并且一旦每個(gè)樣本已經(jīng)被角度標(biāo)記，則將信息存儲(chǔ)在控制器可訪問的緩沖器中。在較高和較低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的傳感器輸出的采樣和緩沖的示例比較在圖7中示出。以這種方式，減少了信號(hào)處理時(shí)間，而不降低結(jié)果的精度。

現(xiàn)在參考圖1，示出了說明可以包括在汽車的推進(jìn)系統(tǒng)中的多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)汽缸的示意圖。發(fā)動(dòng)機(jī)10可以至少部分地由包括控制器12的控制系統(tǒng)和經(jīng)由輸入裝置130來自車輛操作者132的輸入來控制。在該示例中，輸入裝置130包括加速器踏板和踏板位置傳感器134用于生成比例踏板位置信號(hào)pp。發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室(即，汽缸)30可以包括燃燒室壁32，活塞36位于燃燒室壁32中?；钊?6可聯(lián)接到曲軸40，使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可以經(jīng)由中間傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)接到車輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。進(jìn)一步地，起動(dòng)器馬達(dá)可以經(jīng)由飛輪聯(lián)接到曲軸40，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)操作。

燃燒室30可以經(jīng)由進(jìn)氣通道42從進(jìn)氣歧管44接收進(jìn)氣空氣，并且可以經(jīng)由排氣通道48排出燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣通道48能夠經(jīng)由相應(yīng)的進(jìn)氣門52和排氣門54選擇性地與燃燒室30連通。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可以包括兩個(gè)或更多個(gè)進(jìn)氣門和/或兩個(gè)或更多個(gè)排氣門。

在該示例中，進(jìn)氣門52和排氣門54可以經(jīng)由相應(yīng)的凸輪致動(dòng)系統(tǒng)51和凸輪致動(dòng)系統(tǒng)53的凸輪致動(dòng)來控制。凸輪致動(dòng)系統(tǒng)51和凸輪致動(dòng)系統(tǒng)53可以各自包括一個(gè)或多個(gè)凸輪，并且可以利用可由控制器12操作以改變氣門操作的凸輪廓線變換(cps)、可變凸輪正時(shí)(vct)、可變氣門正時(shí)(vvt)和/或可變氣門升程(vvl)系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)。進(jìn)氣門52和排氣門54的位置可以分別由位置傳感器55和位置傳感器57來確定。在另選實(shí)施例中，進(jìn)氣門52和/或排氣門54可以由電動(dòng)氣門致動(dòng)來控制。例如，汽缸30可以另選地包括經(jīng)由電動(dòng)氣門致動(dòng)來控制的進(jìn)氣門和經(jīng)由包括cps和/或vct系統(tǒng)的凸輪致動(dòng)來控制的排氣門。

在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10的每個(gè)汽缸可以配置有用于向其提供燃料的一個(gè)或多個(gè)燃料噴射器。作為非限制性示例，汽缸30被示為包括一個(gè)燃料噴射器66。燃料噴射器66被示出直接聯(lián)接到汽缸30，用于與經(jīng)由電子驅(qū)動(dòng)器68從控制器12接收的信號(hào)fpw的脈寬成比例地將燃料直接噴射到汽缸30。以這種方式，燃料噴射器66將燃料的所謂直接噴射(下文也稱為“di”)提供到燃燒汽缸30中。

應(yīng)當(dāng)理解，在另選實(shí)施例中，噴射器66可以是向汽缸30上游的進(jìn)氣道提供燃料的進(jìn)氣道噴射器。還應(yīng)當(dāng)理解，汽缸30可以從多個(gè)噴射器接收燃料，諸如多個(gè)進(jìn)氣道噴射器、多個(gè)直接噴射器或其組合。

燃料系統(tǒng)72中的燃料箱可以容納具有不同燃料質(zhì)量的燃料，諸如不同的燃料成分。這些差異可以包括不同的醇含量、不同的辛烷值、不同的蒸發(fā)熱、不同的燃料共混物和/或其組合等。作為示例，發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用含醇燃料共混物，諸如e85(其為約85％乙醇和15％汽油)或m85(其為約85％甲醇和15％汽油)。另選地，發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用存儲(chǔ)在箱中的其它比率的汽油和乙醇操作，所述其它比率包括100％的汽油和100％的乙醇，以及其間的可變比率，這取決于操作者向箱供應(yīng)的燃料的醇含量。此外，燃料箱的燃料特性可頻繁變化。在一個(gè)示例中，駕駛員可以一天用e85再次填充燃料箱，而下一天用e10再次填充燃料箱，并且再下一天用e50再次填充燃料箱。如此，基于在再填充時(shí)箱中剩余的燃料的水平和組成，燃料箱組成可以動(dòng)態(tài)地改變。

在另一個(gè)示例中，燃料系統(tǒng)可以包括用于儲(chǔ)存第一液體燃料(諸如汽油燃料或柴油燃料)的第一燃料箱，以及用于儲(chǔ)存第二氣體燃料(諸如壓縮天然氣(cng))的第二燃料箱。在此類示例中，第一燃料可以被聯(lián)接到直接噴射器并且經(jīng)由直接噴射輸送到汽缸，而第二燃料可以被聯(lián)接到進(jìn)氣道噴射器并經(jīng)由進(jìn)氣道噴射輸送到汽缸。這里，應(yīng)當(dāng)理解，第二氣體燃料可以在壓力下以液體形式儲(chǔ)存在燃料箱中，并且以液體形式輸送到燃料軌道，燃料在汽缸中轉(zhuǎn)化為氣態(tài)形式。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過經(jīng)由直接噴射器噴射可變?nèi)剂瞎不煳飦聿僮?，但是在另選實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過使用兩個(gè)噴射器并且改變來自每個(gè)噴射器的相對(duì)噴射量來操作。將進(jìn)一步理解的是，當(dāng)利用來自增壓裝置，諸如渦輪增壓器或機(jī)械增壓器(未示出)的增壓來操作發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，增壓極限可以隨著可變?nèi)剂匣旌衔锏拇己吭黾佣黾印?/p>

繼續(xù)圖1，進(jìn)氣通道42可以包括具有節(jié)流板64的節(jié)氣門62。在該具體示例中，節(jié)流板64的位置可以由控制器12經(jīng)由提供到包括在節(jié)氣門62內(nèi)的電動(dòng)馬達(dá)或致動(dòng)器的信號(hào)來改變，這種配置通常被稱為電子節(jié)氣門控制(etc)。以這種方式，可以操作節(jié)氣門62以改變提供給其它發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的燃燒室30的進(jìn)氣空氣。節(jié)流板64的位置可以通過節(jié)氣門位置信號(hào)tp被提供給控制器12。進(jìn)氣通道42可包括質(zhì)量空氣流量傳感器120和歧管空氣壓力傳感器122，用于向控制器12提供相應(yīng)的信號(hào)maf和信號(hào)map。在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)氣通道42可另外包括用于測(cè)量環(huán)境濕度的濕度傳感器121。在另一個(gè)實(shí)施例中，濕度傳感器121可以另外地或另選地放置在排氣通道48中。

在選擇的操作模式下，點(diǎn)火系統(tǒng)88能夠響應(yīng)于來自控制器12的火花提前信號(hào)sa，經(jīng)由火花塞92向燃燒室30提供點(diǎn)火火花。雖然示出了火花點(diǎn)火組件，但在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室30或一個(gè)或多個(gè)其它燃燒室可以在具有或不具有點(diǎn)火火花的壓縮點(diǎn)火模式下操作。

排氣傳感器126(例如，排氣氧傳感器)被示出聯(lián)接到排放控制裝置70上游的排氣通道48。傳感器126可以是用于提供排氣空氣/燃料比的指示的任何合適的傳感器，諸如線性氧傳感器或uego(通用或?qū)捰蚺艢庋?、雙態(tài)氧傳感器或ego、hego(加熱型ego)、nox傳感器、hc傳感器或co傳感器。在非燃料供給條件期間，傳感器還可以在可變電壓模式下操作，用于估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)中所接收的環(huán)境空氣的濕度含量。

排放控制裝置70被示為沿著排氣傳感器126下游的排氣通道48布置。裝置70可以是三元催化劑(twc)、nox捕集器、各種其它排放控制裝置或其組合。在一些實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作期間，排放控制裝置70可通過在特定空氣/燃料比內(nèi)操作發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)汽缸而周期性地復(fù)位(reset)。

進(jìn)一步地，在所公開的實(shí)施例中，排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)可以將排氣的期望部分從排氣通道48經(jīng)由egr通道140傳送到進(jìn)氣通道44。提供給進(jìn)氣通道44的egr的量可以由控制器12經(jīng)由egr閥142而改變。egr傳感器144可以被布置在egr通道內(nèi)，并且可以提供排氣的壓力、溫度和濃度中的一個(gè)或多個(gè)的指示。在一些條件下，egr系統(tǒng)可用于調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的空氣和燃料混合物的溫度，從而提供在一些燃燒模式期間控制點(diǎn)火正時(shí)的方法。進(jìn)一步地，在一些條件期間，通過控制排氣門正時(shí)(諸如通過控制可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu))，可以將一部分燃燒氣體保留或捕集在燃燒室中。

線性氧傳感器(本文也稱為進(jìn)氣氧傳感器)172可以位于進(jìn)氣節(jié)氣門下游的進(jìn)氣通道處。進(jìn)氣氧傳感器172可用于促進(jìn)egr調(diào)節(jié)。另外，進(jìn)氣氧傳感器可以用于估計(jì)在進(jìn)氣通道中接收的環(huán)境空氣的氧含量。傳感器測(cè)量進(jìn)氣中的凈氧，并且可以用于確定進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的氧流速。在非燃料條件期間，傳感器還可以在可變參考電壓模式下操作，用于估計(jì)在進(jìn)氣通道中所接收的環(huán)境空氣的濕度含量。進(jìn)一步地，如本文所詳述的，進(jìn)氣氧傳感器的輸出可用于空氣充氣估計(jì)，而不依賴于稀釋劑的存在。然后，該(未調(diào)節(jié)的)空氣充氣估計(jì)能夠用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制，因?yàn)橛蓚鞲衅魉烙?jì)的凈空氣充氣對(duì)應(yīng)于必須為燃料供給而考慮的空氣量。相比之下，稀釋劑所調(diào)節(jié)的空氣充氣估計(jì)用于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制，因?yàn)橄♂寗N在汽缸中燃燒并有助于扭矩產(chǎn)生。實(shí)質(zhì)上，通過基于氧傳感器的經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給，氧傳感器能夠有利地用作歧管壓力(map)傳感器。在一些示例中，可以基于由氧傳感器確定的空氣充氣估計(jì)來確認(rèn)或校正發(fā)動(dòng)機(jī)map傳感器的輸出。

pcv端口182可以經(jīng)配置以將曲軸箱通風(fēng)氣體(漏氣)輸送到進(jìn)氣節(jié)氣門62下游的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管。在一些實(shí)施例中，通過曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)(pcv，其包括空氣和曲軸箱氣體)進(jìn)氣道182的pcv的流動(dòng)可以由專用的pcv端口閥來控制。同樣，凈化端口184可以經(jīng)配置以將凈化氣體沿通道44從燃料系統(tǒng)罐輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管。在一些實(shí)施例中，通過凈化端口184的凈化氣體(其包括空氣和罐凈化燃料蒸氣)的流動(dòng)可以由專用的凈化端口閥(也稱為罐凈化閥)來控制。由于凈化氣體和pcv氣體直接供應(yīng)到進(jìn)氣歧管，并且由于凈化氣體和pcv氣體在進(jìn)氣氧傳感器172的上游被接收，因此它們影響傳感器的輸出。也就是說，傳感器在適當(dāng)?shù)南♂寗┣闆r下測(cè)量空氣中的氧濃度。由于稀釋劑置換氧，它們降低空氣中的氧濃度。具體地，由氧傳感器通過首先燃燒/催化傳感器上的烴來測(cè)量燃料烴(諸如凈化燃料蒸氣)。通過催化傳感器上的烴，進(jìn)氣氧傳感器172測(cè)量空氣中的凈氧。換句話說，如果所有的燃料烴都燃燒，則傳感器僅測(cè)量空氣中的氧濃度。

控制器12在圖1中被示為微型計(jì)算機(jī)，其包括微處理器單元(cpu)102、輸入/輸出端口(i/o)104、在該特定示例中被示為只讀存儲(chǔ)器芯片(rom)106的用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)108、保活存儲(chǔ)器(kam)110，以及數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可以從聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器接收各種信號(hào)，除了先前論述的那些信號(hào)之外，還包括來自質(zhì)量空氣流量傳感器120的進(jìn)氣質(zhì)量空氣流量(maf)的測(cè)量；來自聯(lián)接到冷卻套管114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ect)；來自聯(lián)接到曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118(或其它類型)的表面點(diǎn)火感測(cè)信號(hào)(pip)；來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(tp)；以及來自傳感器122的絕對(duì)歧管壓力信號(hào)map。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)rpm可以由控制器12從信號(hào)pip生成。

存儲(chǔ)介質(zhì)只讀存儲(chǔ)器106能夠用表示指令的計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)來編程，該指令可由處理器102執(zhí)行用于執(zhí)行下文描述的方法以及預(yù)期但未具體列出的其它變體。參考圖4至圖5描述示例性方法。

如上所述，圖1示出多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的僅一個(gè)汽缸，并且每個(gè)汽缸可以類似地包括其自身組的進(jìn)氣門/排氣門、燃料噴射器、火花塞等。

接下來，圖2示出了經(jīng)配置以測(cè)量進(jìn)氣流中的氧(o2)濃度的氧傳感器200的示例實(shí)施例的示意圖。例如，傳感器200可以作為圖1的進(jìn)氣氧傳感器172來操作。傳感器200包括以層疊配置來布置的一種或多種陶瓷材料的多個(gè)層。在圖2的實(shí)施例中，五個(gè)陶瓷層被描述為層201、層202、層203、層204和層205。這些層包括能夠傳導(dǎo)離子氧的一層或多層固體電解質(zhì)。合適的固體電解質(zhì)的示例包括但不限于氧化鋯基材料。進(jìn)一步地，在一些實(shí)施例中，加熱器207可設(shè)置成與層熱連通以提高層的離子導(dǎo)電性。盡管所描述的氧傳感器由五個(gè)陶瓷層形成，但應(yīng)當(dāng)理解，氧傳感器可以包括其它合適數(shù)量的陶瓷層。

層202包括產(chǎn)生擴(kuò)散路徑210的一種或多種材料。擴(kuò)散路徑210經(jīng)配置以經(jīng)由擴(kuò)散將排氣引入第一內(nèi)部腔222中。擴(kuò)散路徑210可以經(jīng)配置以允許排氣的一種或多種組分(包括但不限于期望的分析物(例如，o2))以比分析物能夠通過泵送電極對(duì)212和電極對(duì)214而被泵入或泵出的更有限的速率擴(kuò)散到內(nèi)部腔222中。以這種方式，可以在第一內(nèi)部腔222中獲得化學(xué)計(jì)量水平的o2。

傳感器200進(jìn)一步包括在層204內(nèi)的第二內(nèi)部腔224，該第二內(nèi)部腔224通過層203與第一內(nèi)部腔222分隔開。第二內(nèi)部腔224經(jīng)配置以保持等于化學(xué)計(jì)量條件的恒定氧分壓，例如，存在于第二內(nèi)部腔224中的氧水平等于如果空氣燃料比是化學(xué)計(jì)量比的情況下排氣將具有的氧水平。通過電池的輸出電壓來檢測(cè)化學(xué)計(jì)量水平。第二內(nèi)部腔224中的氧濃度通過泵送電壓vp而保持恒定。這里，第二內(nèi)部腔224可以被稱為參考單元。泵送電流與相對(duì)空氣燃料比成比例，所述相對(duì)空氣燃料比與氧分壓成比例。

一對(duì)感測(cè)電極216和218設(shè)置為與第一內(nèi)部腔222和參考單元224連通。由于排氣中的氧濃度高于或低于化學(xué)計(jì)量水平，感測(cè)電極對(duì)216和218檢測(cè)可能在第一內(nèi)部腔222和參考單元224之間形成的濃度梯度。可以由稀排氣混合物引起高氧濃度，而由富混合物引起低氧濃度。

一對(duì)泵送電極212和214設(shè)置成與內(nèi)部腔222連通，并且經(jīng)配置以從內(nèi)部腔222電化學(xué)泵送選定的氣體成分(例如，o2)通過層201并離開傳感器200。另選地，該對(duì)泵送電極212和泵送電極214可以經(jīng)配置以電化學(xué)泵送所選擇的氣體通過層201并進(jìn)入內(nèi)部腔222。這里，泵送電極對(duì)212和214可以被稱為o2泵送單元。

電極212、電極214、電極216和電極218可以由各種合適的材料制成。在一些實(shí)施例中，電極212、電極214、電極216和電極218可以至少部分地由催化分子氧離解的材料制成。此類材料的示例包括但不限于含有鉑和/或銀的電極。

將氧電化學(xué)泵出或泵入內(nèi)部腔222的過程包括在泵送電極對(duì)212和214兩端施加電壓vp(例如，參考電壓)。施加到o2泵送單元的泵送電壓vp將氧泵入或泵出第一內(nèi)部腔222，以便維持腔泵送單元中氧的化學(xué)計(jì)量水平。所得到的泵送電流ip與所評(píng)估的充氣(當(dāng)傳感器是排氣傳感器時(shí)的排氣，當(dāng)傳感器是進(jìn)氣氧傳感器時(shí)的進(jìn)氣空氣)中的氧濃度成比例。控制系統(tǒng)(圖2中未示出)根據(jù)維持第一內(nèi)部腔222內(nèi)的化學(xué)計(jì)量水平所需的施加泵送電壓vp的強(qiáng)度而產(chǎn)生泵送電流信號(hào)ip。因此，稀混合物將導(dǎo)致氧被泵出內(nèi)部腔222，并且富混合物將導(dǎo)致氧被泵送到內(nèi)部腔222中。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所描述的氧傳感器僅是進(jìn)氣氧傳感器的示例實(shí)施例，并且進(jìn)氣氧傳感器的其它實(shí)施例可以具有另外的和/或替代的特征和/或設(shè)計(jì)。

進(jìn)一步地，圖2的氧傳感器可操作為可變電壓氧傳感器，其經(jīng)配置以在水分子不離解的第一、較低電壓(例如，第一參考電壓)處以及水分子完全離解的第二、較高電壓(例如，第二參考電壓)處操作。如此，第二電壓高于第一電壓。

如下面詳細(xì)描述的，圖2的氧傳感器能夠有利地用于燃料供給和扭矩控制。具體地，氧傳感器可以用于估計(jì)空氣充氣的凈氧含量，而不需要補(bǔ)償稀釋劑(諸如濕度、egr、凈化和pcv烴)。這允許氧傳感器輸出直接用于在更寬范圍的發(fā)動(dòng)機(jī)工況下(包括當(dāng)egr正在流動(dòng)、pcv蒸氣正在流動(dòng)時(shí)和/或在執(zhí)行凈化時(shí)的條件)的空氣充氣估計(jì)。通過不需要在燃料供給控制中校正稀釋劑濃度，減少了由于稀釋劑燃料估計(jì)中的誤差導(dǎo)致的燃料供給誤差，并且提高了燃料供給精度。另外，還能夠同時(shí)執(zhí)行自適應(yīng)燃料獲悉(諸如燃料噴射器偏移的獲悉)。由于這允許確定進(jìn)入汽缸的凈氧流速，氧傳感器實(shí)質(zhì)上能夠用作map傳感器。另外，基于氧傳感器輸出而確定的氧濃度可用于確認(rèn)、校正或替換經(jīng)由專用發(fā)動(dòng)機(jī)map傳感器(諸如圖1的傳感器122)確定的歧管空氣充氣壓力。

當(dāng)燃料蒸氣凈化和曲軸箱通風(fēng)關(guān)閉時(shí)，以下情況成立：

iao2_based_map＝iao2_sensed_oxygen_partial_pressure/21kpa，

其中iao2_based_map是基于氧傳感器輸出而確定的歧管空氣充氣壓力或氧濃度，并且iao2_sensed_oxygen_partial_pressure是氧傳感器的未調(diào)節(jié)的輸出。

進(jìn)氣氧傳感器(例如，圖2的進(jìn)氣氧傳感器和/或圖1的線性氧傳感器172)也在較低、第一參考電壓(例如，約450mv)下作為傳統(tǒng)氧傳感器操作。該較低電壓在本文中可被稱為基本參考電壓。換句話說，線性氧傳感器可以作為氧傳感器操作，以便確定燃燒空氣燃料比。

更進(jìn)一步地，可以通過在可變電壓(vv)模式下操作操作進(jìn)氣氧傳感器以提供環(huán)境濕度估計(jì)。當(dāng)在vv模式下操作時(shí)，氧傳感器的參考電壓從較低的基本電壓(例如，約450mv，本文中也稱為額定條件)增加到較高的目標(biāo)電壓(例如，在900mv至1100mv范圍內(nèi))。在一些示例中，較高的目標(biāo)電壓可以是水分子在氧傳感器處部分或完全離解的電壓，而基本電壓是水分子在傳感器處不離解的電壓。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，框圖300示出了經(jīng)由用于燃料控制和扭矩估計(jì)的進(jìn)氣氧傳感器的空氣質(zhì)量計(jì)算的示意圖。如此，該圖是圖3的程序的替代描述。本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，基于由進(jìn)氣氧傳感器所測(cè)量的凈氧所估計(jì)的空氣充氣對(duì)于燃料供給控制是正確的。然而，該估計(jì)對(duì)參與汽缸中的燃燒的稀釋劑和燃料烴具有影響，從而產(chǎn)生扭矩。因此，(未調(diào)節(jié)的)空氣充氣估計(jì)對(duì)于扭矩估計(jì)是不精確的。為了克服這些問題，基于凈進(jìn)氣氧的空氣充氣用于燃料控制。然后，如下所述，由于根據(jù)空氣質(zhì)量校正的稀釋劑引起的氧變化以及校正值用于扭矩控制。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稀釋劑流入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣時(shí)可以執(zhí)行圖3的程序，諸如當(dāng)排氣再循環(huán)(egr)、凈化燃料蒸氣(在本文中也稱為凈化流)以及曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)燃料蒸氣(在本文也稱為pcv流)中的一個(gè)或多個(gè)被啟動(dòng)時(shí)。

在302處，接收來自聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道的進(jìn)氣氧傳感器(iao2)的輸出。如此，這是進(jìn)氣氧傳感器的未調(diào)節(jié)的輸出，其反映進(jìn)氣空氣的凈氧含量(net_o2)。在一個(gè)示例中，進(jìn)氣氧傳感器的輸出包括在向傳感器施加參考電壓時(shí)輸出的泵送電流。參考電壓是水分子在傳感器處不離解的電壓，諸如450mv。傳感器輸出被饋送到控制器k1，控制器k1使用未調(diào)節(jié)的傳感器輸出來計(jì)算用于燃料控制的空氣質(zhì)量。特別地，通過iao2的凈氧測(cè)量用于確定具有標(biāo)準(zhǔn)氧濃度(std_o2＝20.92％)的等效空氣充氣?？刂破鱧1還可以接收來自傳感器的關(guān)于空氣質(zhì)量304(air_mass)的輸入，諸如來自maf傳感器的空氣質(zhì)量流速?？刂破鱧1然后可以將用于燃料控制的空氣質(zhì)量(cylinder_air_mass_for_fuel_control)計(jì)算為：

cylinder_air_mass_for_fuel_control＝cylinder_air_mass*(net_o2/std_o2)。

然后可以將用于燃料控制的計(jì)算的空氣質(zhì)量輸入到控制器k2中以確定燃料噴射質(zhì)量(fuel_inj_mass)。特別地，可以計(jì)算用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制的燃料噴射質(zhì)量以提供額定空氣燃料比(例如，nominal_afr_of_fuel，例如化學(xué)計(jì)量比)。燃料噴射可以被確定為：

fuel_inj_mass＝cylinder_air_mass_for_fuel_control/nominal_afr_of_fuel。

以這種方式，基于進(jìn)氣氧傳感器的未調(diào)節(jié)的輸出，獨(dú)立于稀釋劑而調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給。在一個(gè)示例中，這構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制的前饋部分?？刂破鱧2可以基于自適應(yīng)燃料獲悉進(jìn)一步接收關(guān)于燃料供給誤差的反饋信息。例如，基于來自排氣空氣燃料比傳感器的反饋，控制器可以獲悉分配給噴射誤差(也稱為燃料計(jì)量誤差)的誤差。然后可以基于獲悉的誤差更新燃料噴射質(zhì)量。換句話說，控制器基于進(jìn)氣氧傳感器的輸出來估計(jì)汽缸空氣充氣，而不校正稀釋劑的存在，然后基于所估計(jì)的空氣充氣來估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給。如此，利用所公開的方法獲悉的燃料供給誤差包含由于燃料噴射器流量誤差引起的燃料供給誤差，以及與利用n-密度方法或maf傳感器方法計(jì)算空氣充氣相關(guān)聯(lián)的誤差。然而，不包括與由稀釋劑(諸如濕度和egr)所引起的誤差相關(guān)聯(lián)的燃料供給誤差，以及與烴(諸如pcv燃料和凈化燃料)相關(guān)聯(lián)的誤差。通過依靠進(jìn)氣氧傳感器來消除這些稀釋劑和烴誤差。

控制器還可以在基于聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道的排氣氧傳感器的輸出而獲悉自適應(yīng)燃料校正同時(shí)使稀釋劑流動(dòng)。特別地，用于燃料控制(即由控制器k1輸出)的計(jì)算出的汽缸空氣質(zhì)量可以被輸入到因此生成燃料校正因子(fuel_correction_factor)的自適應(yīng)燃料控制器(adaptive_fuel_ctrlr)。因此，自適應(yīng)獲悉引起校正空氣充氣估計(jì)或燃料計(jì)量中的誤差的獲悉函數(shù)(諸如表格、矢量或標(biāo)量)。在一個(gè)示例中，獲悉函數(shù)是倍增器。在另一示例中，獲悉函數(shù)是加數(shù)。在現(xiàn)有的自適應(yīng)獲悉方法中，難以分離兩個(gè)誤差，并且為了方便起見，現(xiàn)有方法傾向于將誤差分配給燃料計(jì)量側(cè)。由于進(jìn)氣氧傳感器報(bào)告氧的凈分壓，基于此的空氣充氣估計(jì)使得能夠精確估計(jì)自適應(yīng)燃料，因?yàn)閭鞲衅鬏敵鲎兊脤?duì)曲軸箱通風(fēng)流速或燃料蒸氣凈化速率不敏感。特別地，由于來自凈化系統(tǒng)的烴通過進(jìn)氣氧傳感器精確地測(cè)量，并且測(cè)量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的凈氧，所以即使在凈化流動(dòng)的情況下也能夠運(yùn)行自適應(yīng)燃料策略。

在一個(gè)示例中，可基于由于命令給燃料噴射器的脈寬的預(yù)期空氣燃料比的變化，以及由排氣傳感器所估計(jì)的空氣燃料比的測(cè)量變化之間的差異而自適應(yīng)地獲悉燃料校正。這里，基于進(jìn)氣氧傳感器的輸出來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給量。然后，控制器可以基于所確定的燃料噴射量來調(diào)節(jié)命令的燃料噴射器脈寬。如此，這構(gòu)成程序300的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制部分。

應(yīng)當(dāng)理解，除了獲悉自適應(yīng)燃料校正之外，控制器還可以獲悉一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)組件的偏移，同時(shí)使一個(gè)或多個(gè)稀釋劑流向發(fā)動(dòng)機(jī)。這些可以包括例如進(jìn)氣歧管氣流傳感器的偏移，諸如用于估計(jì)air_mass的傳感器。如果被獲悉，則可以在所校正的air_mass被輸入到控制器k1(和k5，如下文詳述)之前，基于所獲悉的偏移來校正air_mass304。

轉(zhuǎn)到程序300的扭矩控制部分，首先確定由于進(jìn)氣空氣中存在的每種稀釋劑引起的氧含量的變化。在本示例中，描述了兩種稀釋劑306、稀釋劑308，然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以類似地處理多種另外的稀釋劑。在一個(gè)示例中，第一稀釋劑包括egr，并且使用dpfe或dpov方法來使用差壓傳感器測(cè)量第一稀釋劑(diluent_1)的濃度。在另一個(gè)示例中，第二稀釋劑包括濕度，并且使用專用濕度傳感器或經(jīng)由以可變電壓模式操作的排氣氧傳感器測(cè)量第二稀釋劑(diluent_2)的濃度。應(yīng)當(dāng)理解，可以存在其它稀釋劑，并且它們可以使用合適的方法被測(cè)量。

估計(jì)每種稀釋劑的濃度并將其輸入到控制器(控制器k3和控制器k4)用于估計(jì)由于稀釋劑(delta_o2_diluent_1和delta_o2_diluent_2)所引起的進(jìn)氣空氣中的氧變化。例如，第一稀釋劑diluent_1的濃度被輸入到控制器k3，用于估計(jì)delta_o2_diluent_1，而第二稀釋劑diluent_2的濃度被輸入到控制器k4，用于估計(jì)delta_o2_diluent_2。由每種稀釋劑引起的氧濃度的變化可以被確定為：

delta_o2_diluent_1＝diluent_1_concentation*diluent_1_to_o2_factor以及

delta_o2_diluent_2_concentration＝diluent_2*diluent_2_to_o2_factor，

其中diluent_1_to_o2_factor和diluent_2_to_o2_factor被確定為/定義為diluent_1和diluent_2中的每一個(gè)的每摩爾稀釋劑的氧的摩爾百分比。然后將來自每種稀釋劑的氧含量的變化相加，并與干燥空氣的基本氧含量(base_o2)進(jìn)行比較。然后將差值輸入到控制器k5，以確定用于扭矩估計(jì)的空氣質(zhì)量。結(jié)果是全部空氣質(zhì)量估計(jì)減去非空氣事物的質(zhì)量?？刂破鱧5基于組合的稀釋劑效應(yīng)，并且進(jìn)一步基于由304處的maf傳感器所估計(jì)的空氣質(zhì)量(或空氣質(zhì)量流速air_mass)來確定用于扭矩估計(jì)的汽缸空氣質(zhì)量(cylinder_air_mass_for_tq_est)。特別地，通過基于稀釋劑濃度(如由稀釋劑傳感器所估計(jì)的)而減小進(jìn)氣氧傳感器的輸出，控制器校正對(duì)于稀釋劑的存在的進(jìn)氣氧傳感器的輸出?？刂破鱧5然后可以將用于扭矩估計(jì)的空氣質(zhì)量確定為：

cylinder_air_mass_for_tq_est＝cylinder_air_mass-o2_diluent_1_mass-o2_diluent_2_mass

在校正用于稀釋劑的進(jìn)氣氧傳感器的輸出之后，控制器可以基于響應(yīng)于校正(空氣充氣)輸出而估計(jì)的汽缸扭矩來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器。例如，控制器可以基于所確定的空氣質(zhì)量來調(diào)節(jié)聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道的進(jìn)氣節(jié)氣門，以進(jìn)行扭矩估計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制。在另一示例中，控制器可以調(diào)節(jié)聯(lián)接到egr通道的egr閥的位置以實(shí)現(xiàn)扭矩控制。在其它示例中，控制器可以調(diào)節(jié)火花點(diǎn)火正時(shí)和/或變速器換檔時(shí)間。此外，可以針對(duì)稀釋劑調(diào)節(jié)注水量。

換句話說，在通過進(jìn)氣氧傳感器進(jìn)行氧估計(jì)之后，均衡之后的氧分壓用于空氣燃料比控制，而均衡之前的氧分壓用于扭矩估計(jì)。申請(qǐng)人的方法涉及如何調(diào)節(jié)“均衡之后”估計(jì)以確定“均衡之前”估計(jì)。

以這種方式，當(dāng)使一種或多種稀釋劑流入發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制可以響應(yīng)于獨(dú)立于稀釋劑的進(jìn)氣氧傳感器的輸出來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給，并且獲悉自適應(yīng)燃料校正。通過使用用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給控制的氧傳感器的未調(diào)節(jié)的輸出，能夠使用進(jìn)氣氧傳感器來正確地估計(jì)用于燃料控制功能的空氣充氣。同時(shí)，通過使用用于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制的氧傳感器的稀釋劑調(diào)節(jié)的輸出，可以確定用于扭矩估計(jì)的空氣充氣，同時(shí)消除燃料烴的影響。如此，這提高了扭矩精度，其改善了車輛駕駛性能、變速器換檔進(jìn)度和變速器換檔期間的扭矩控制。

應(yīng)當(dāng)理解，如果進(jìn)氣氧傳感器是非催化氧傳感器，則傳感器輸出將在均衡之前讀取氧(和任何氧化劑)的分壓。其中，傳感器輸出將產(chǎn)生用于扭矩計(jì)算的正確的空氣充氣估計(jì)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，示出用于即使在稀釋劑流存在的情況下操作進(jìn)氣氧傳感器以用于精確的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料和扭矩控制的示例方法400。該方法允許在更寬的工況范圍內(nèi)可靠地估計(jì)進(jìn)氣空氣充氣，而不需要停用凈化、pcv或egr流。另外，能夠同時(shí)執(zhí)行組件(component)偏移的自適應(yīng)獲悉。

在402處，該方法包括估計(jì)和/或測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)，諸如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、map、maf、大氣壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、排氣溫度、egr等。在404處，可以確定是否存在任何稀釋劑流入進(jìn)氣歧管。具體地，可以確定egr是否正在流入進(jìn)氣通道、凈化燃料蒸氣是否在流入進(jìn)氣通道以及曲軸箱通風(fēng)燃料蒸氣是否正在流入進(jìn)氣通道中的一個(gè)或多個(gè)。如此，方法400允許精確的空氣充氣估計(jì)，即使在任何稀釋劑烴流入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的情況下。在一個(gè)示例中，egr可以在低到中等發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載條件下流動(dòng)，以提高燃料經(jīng)濟(jì)性并減少nox排放。作為另一示例，響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載高于閾值并且燃料系統(tǒng)罐充滿，凈化燃料蒸氣可以流動(dòng)到進(jìn)氣。作為又一示例，曲軸箱通風(fēng)燃料蒸氣可以在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間機(jī)會(huì)性地流動(dòng)到進(jìn)氣。

如果確認(rèn)稀釋劑流，則在406處，確定稀釋劑濃度。例如，如果egr流動(dòng)，則可以經(jīng)由經(jīng)配置為差壓傳感器(諸如經(jīng)由dpov方法或dpfe方法)的egr傳感器來確定egr濃度(或egr空氣燃料比)。作為另一個(gè)示例，如果凈化蒸氣或pcv蒸氣正在流動(dòng)，則可以經(jīng)由排氣空氣燃料比傳感器的變化(例如，來自額定空氣燃料比的變化)來估計(jì)稀釋劑濃度。

在確定稀釋劑濃度后，該方法移動(dòng)到408。如果在404處確認(rèn)沒有稀釋劑流，則該方法移動(dòng)到405以確定進(jìn)氣空氣中的濕度的濃度。在一個(gè)示例中，基于濕度傳感器的輸出來估計(jì)進(jìn)氣空氣濕度。在另一示例中，進(jìn)氣空氣濕度可以基于在非燃料供給條件期間，以可變電壓模式操作的進(jìn)氣氧傳感器的輸出而預(yù)先估計(jì)。該方法然后移動(dòng)到408。

在408處，該方法包括經(jīng)由進(jìn)氣氧傳感器估計(jì)進(jìn)氣空氣的氧含量。具體地，控制器可以以均勻的時(shí)間增量對(duì)氧傳感器輸出進(jìn)行采樣，并且在采樣時(shí)利用發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角對(duì)每個(gè)采樣進(jìn)行標(biāo)記。然后可將樣本儲(chǔ)存在緩沖器中。關(guān)于基于時(shí)間的采樣、基于曲柄角的標(biāo)記和氧傳感器樣本的緩沖的細(xì)節(jié)參考圖5進(jìn)一步詳細(xì)描述。

接下來，在410處，可以確定是否已經(jīng)請(qǐng)求燃料和/或扭矩估計(jì)。在一個(gè)示例中，可以在每一點(diǎn)火周期/事件請(qǐng)求一次燃料和扭矩估計(jì)。在另一示例中，可以請(qǐng)求燃料和扭矩估計(jì)用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料和扭矩控制。如果不請(qǐng)求燃料和/或扭矩估計(jì)，則在411處，不執(zhí)行基于氧傳感器輸出的空氣充氣估計(jì)，并且該方法返回到408，以在預(yù)定義的均勻時(shí)間增量上恢復(fù)對(duì)進(jìn)氣氧傳感器進(jìn)行采樣。另外，控制器可以繼續(xù)對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行曲柄角標(biāo)記，并將樣本存儲(chǔ)在緩沖器中。

在412處，該方法包括從存儲(chǔ)在緩沖器中的多個(gè)樣本中選擇一個(gè)或多個(gè)樣本，并處理所選樣本以確定用于燃料和扭矩控制的空氣充氣估計(jì)。如本文所使用的，估計(jì)進(jìn)氣歧管空氣充氣包括估計(jì)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的凈氧流速。如參考圖5詳細(xì)描述的，這包括回顧對(duì)應(yīng)于最近點(diǎn)火周期的樣本并且使用那些樣本用于空氣充氣估計(jì)。

如參考圖3詳細(xì)描述的，使用氧傳感器輸出用于燃料和扭矩估計(jì)包括在414處使用未校正/未調(diào)節(jié)的氧傳感器輸出來估計(jì)用于燃料控制的空氣充氣質(zhì)量。進(jìn)一步地，在416處，該方法包括使用稀釋劑校正/調(diào)節(jié)的氧傳感器輸出來估計(jì)用于扭矩控制的空氣充氣質(zhì)量。這包括通過基于在來自egr、凈化和/或曲軸箱通風(fēng)的進(jìn)氣中所接收的燃料蒸氣的濃度的因子，來減少進(jìn)氣氧傳感器的未調(diào)節(jié)的輸出。

進(jìn)氣氧傳感器(iao2)方法在將氣體燃料(諸如cng)噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)中、節(jié)氣門上游或壓縮機(jī)上游(經(jīng)由進(jìn)氣道噴射)，同時(shí)噴射一些諸如汽油或柴油的燃料的系統(tǒng)中可以是特別有利的，因?yàn)闅怏w燃料可以比進(jìn)氣道噴射液體燃料置換(因此稀釋)更大部分的空氣。以這種方式，通過使用進(jìn)氣氧傳感器作為主空氣充氣傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制對(duì)由各種稀釋劑(諸如燃料蒸氣烴)的存在而引起的燃料供應(yīng)中的不確定性不敏感。具體地，基于空氣充氣所估計(jì)的燃料供給是尚未被噴射(并因此需要噴射)的燃料供給。已經(jīng)噴射的任何燃料(以稀釋劑和烴蒸氣的形式)在用于燃料控制的空氣充氣估計(jì)中不被考慮，因?yàn)槠洳恍枰惶砑?。通過獲知進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的氧流速，減小了由于egr、濕度、凈化、pcv和其它稀釋劑或烴中的誤差而引進(jìn)的燃料供給誤差，使得燃料供給控制顯著更精確。

在418處，該方法包括基于來自空氣燃料比傳感器(諸如排氣空氣燃料比傳感器)的反饋來獲悉自適應(yīng)燃料校正。例如，控制器可以基于估計(jì)的空氣燃料比和期望的空氣燃料比之間的偏移來獲悉噴射器偏移。作為示例，由排氣uego傳感器所測(cè)量的空氣/燃料比誤差可以包含燃料噴射器誤差和基于n-密度或maf的氣流誤差。因此，自適應(yīng)獲悉也可以利用egr、凈化和流入進(jìn)氣的pcv烴中的一個(gè)或多個(gè)來執(zhí)行。例如，能夠在運(yùn)行罐凈化的同時(shí)執(zhí)行燃料系統(tǒng)自適應(yīng)，因?yàn)楣迌艋ㄟ^使用進(jìn)氣氧傳感器從噪聲變化到信號(hào)。

有效地，自適應(yīng)燃料項(xiàng)可以經(jīng)配置為與期望燃料質(zhì)量相加(或者在一些情況下相乘)以將排氣測(cè)量相對(duì)燃料空氣比驅(qū)動(dòng)到期望值(例如，到1.000的化學(xué)計(jì)量比)的積分器項(xiàng)。積分器可以是條件特定的。示例條件可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、燃料噴射脈寬、汽缸質(zhì)量、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和空氣流速。因此，在一個(gè)示例中，與較低空氣流速相比，可以將單獨(dú)的積分器用于較高的空氣流速。如此，燃料供給誤差可以反映燃料噴射器誤差和氣流估計(jì)誤差。

在420處，該方法包括基于空氣充氣估計(jì)和獲悉的偏移來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。這包括基于所獲悉的燃料噴射器偏移來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給，以及基于所獲悉的空氣流量傳感器偏移來進(jìn)一步調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩致動(dòng)器。例如，控制器可以基于空氣充氣估計(jì)和燃料噴射器誤差來調(diào)節(jié)即將到來的點(diǎn)火周期的燃料噴射質(zhì)量。這包括基于空氣充氣估計(jì)來確定前饋燃料噴射質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)汽缸中的化學(xué)計(jì)量比(即，基于進(jìn)氣氧傳感器的未經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出所確定的用于燃料估計(jì)的空氣質(zhì)量)，以及基于所獲悉的噴射器偏移/誤差而反饋調(diào)節(jié)燃料噴射質(zhì)量。調(diào)節(jié)燃料噴射器脈寬以提供確定的燃料噴射質(zhì)量。然后，通過激活燃料噴射器達(dá)考慮燃料溫度和壓力輸送該燃料所需的時(shí)間，輸送期望燃料。通過控制驅(qū)動(dòng)燃料噴射器的電信號(hào)的脈寬來提供所需的激活時(shí)間。

控制器還可以基于用于扭矩控制的空氣充氣估計(jì)來調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。例如，控制器可以基于空氣充氣估計(jì)和maf誤差來針對(duì)即將到來的點(diǎn)火周期調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度。這包括基于空氣充氣估計(jì)(即，基于進(jìn)氣氧傳感器的稀釋劑調(diào)節(jié)的輸出所確定的用于扭矩估計(jì)的空氣質(zhì)量)確定前饋節(jié)氣門位置，以及基于所獲悉的maf偏移/誤差來反饋調(diào)節(jié)節(jié)氣門位置。也可以被調(diào)節(jié)的其它發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)包括egr閥位置、進(jìn)氣門和/或排氣門正時(shí)、增壓壓力或其它合適的參數(shù)。更進(jìn)一步地，可以調(diào)節(jié)水注射量以改變用作稀釋劑的水的量。

以這種方式，在使燃料蒸氣從凈化罐、曲軸箱和/或egr通道流到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣時(shí)，響應(yīng)于進(jìn)氣氧傳感器的未調(diào)節(jié)的輸出來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給，同時(shí)響應(yīng)于進(jìn)氣氧傳感器的調(diào)節(jié)輸出來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩致動(dòng)器，該調(diào)節(jié)輸出基于燃料蒸氣的濃度而被調(diào)節(jié)。因此，能夠減輕與進(jìn)氣空氣烴和稀釋劑相關(guān)聯(lián)的燃料和扭矩誤差。具體地，燃料系統(tǒng)誤差能夠純粹與噴射器的燃料供給誤差和總空氣質(zhì)量流速估計(jì)相關(guān)。

如上所述，系統(tǒng)能夠基于進(jìn)氣氧傳感器的輸出來確定每個(gè)汽缸的空氣充氣的更精確的估計(jì)，使得能夠類似于map傳感器使用氧傳感器。用于處理map信號(hào)的一種常規(guī)方法需要在角度域中，以兩倍的點(diǎn)火頻率對(duì)傳感器進(jìn)行采樣，然后基于兩個(gè)樣本的平均值來確定空氣充氣估計(jì)。這樣做是為了減小來自傳感器信號(hào)的壓力脈動(dòng)。然而，這種方法可能需要在非常特定的時(shí)間進(jìn)行傳感器采樣，使得該過程在傳感器信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制(例如，產(chǎn)生中斷時(shí))在計(jì)算上是昂貴的。為了在每一發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)上在每個(gè)汽缸的特定時(shí)間從傳感器收集信號(hào)，需要控制器的中斷以及控制器資源的協(xié)作以不斷地監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)位置。這種方法可能是不切實(shí)際的和/或昂貴的。原則上，以特定曲軸角增量對(duì)傳感器進(jìn)行采樣可以允許在所需時(shí)間(例如，在ivc)確定map。這些角度由聯(lián)接到曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118測(cè)量。然而，在曲軸角增量處的傳感器采樣可能是資源密集的和/或可能在瞬態(tài)事件期間(諸如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速因此曲軸速度增加時(shí))容易出錯(cuò)?？刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī)的有效方式可以是通過在曲軸角的均勻增量下采樣和處理發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的能力。然而，由于此類方法是資源密集的，本公開通過首先采樣(例如，1毫秒的間隔)以及稍后處理(例如，3缸發(fā)動(dòng)機(jī)上的240°或120°增量)來完成類似的任務(wù)。

通過以均勻的時(shí)間增量(例如每毫秒)對(duì)進(jìn)氣氧傳感器(現(xiàn)在作為map傳感器操作)進(jìn)行采樣，以曲軸的當(dāng)前角度標(biāo)記每個(gè)樣本，將這些結(jié)果放置在控制器可訪問的數(shù)據(jù)緩沖器中，控制器能夠運(yùn)用并且有效地處理數(shù)據(jù)?？梢曰趇ao2樣本計(jì)算空氣充氣，通常每一點(diǎn)火周期(即，每次燃料供給請(qǐng)求一次)計(jì)算一次。在計(jì)算先于燃料噴射事件的空氣充氣之前，控制器可以瀏覽用于角度標(biāo)記或標(biāo)記集合的緩沖器中的角度標(biāo)記，以便識(shí)別對(duì)應(yīng)于最近點(diǎn)火周期的樣本(即，緊接在前的點(diǎn)火周期)，并使用對(duì)應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)來計(jì)算空氣充氣，如下面關(guān)于圖3至圖4所述。然后可以使用該空氣充氣來計(jì)算燃料噴射量。一旦進(jìn)行了燃料噴射計(jì)算，在一些示例中，可以清除緩沖器以接受下一批角度標(biāo)記的iao2傳感器讀數(shù)。在其它示例中，緩沖器可以是先進(jìn)先出緩沖器，其中每個(gè)新樣本(或樣本集合)替換緩沖器中的最舊樣本。該緩沖器的容量可以基于在其處預(yù)測(cè)系統(tǒng)操作的最慢的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。發(fā)動(dòng)機(jī)的速度越慢，越多的角度標(biāo)記的壓力信號(hào)必須被存儲(chǔ)在緩沖器中。在一個(gè)具體示例中，為了在450rpm的最低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下每一毫秒支持上述采樣和存儲(chǔ)iao2信號(hào)樣本一次，緩沖器可以具有267個(gè)樣本的容量(例如，以便存儲(chǔ)在兩次曲軸旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間收集的每個(gè)樣本)。如果僅需要來自完全發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的樣本的一部分，則緩沖器可以按比例較小。例如，如果在450rpm的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)中僅需要來自一個(gè)汽缸事件的樣本，則將僅需要67個(gè)樣本(60/450/2＝67)。類似地，當(dāng)使用較慢的采樣速率時(shí)，可需要較少的采樣。

上述用于計(jì)算空氣充氣的機(jī)構(gòu)可用于發(fā)動(dòng)機(jī)中，其中直接噴射的液體燃料通常在進(jìn)氣門關(guān)閉之后噴射，和/或其中進(jìn)氣道燃料中的氣體燃料在進(jìn)氣門關(guān)閉之前噴射。估計(jì)的空氣充氣可以用于計(jì)算預(yù)期的燃料-空氣充氣的相對(duì)燃料-空氣比(也稱為phi)。該預(yù)期的燃料-空氣充氣可以與從排氣傳感器諸如通用排氣氧(uego)傳感器所確定的實(shí)際燃料-空氣充氣進(jìn)行比較。將來的燃料供給校正可以基于將預(yù)期的phi與如從uego傳感器所推斷的phi進(jìn)行比較。由于直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)通常在進(jìn)氣門關(guān)閉之后噴射其燃料的一部分，所以在進(jìn)氣門關(guān)閉之后的燃料噴射脈沖能夠以更高精度的空氣充氣測(cè)量來調(diào)節(jié)phi。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5，描述了在iao2傳感器處所收集并用于空氣充氣估計(jì)的樣本的采樣、處理和緩沖。應(yīng)當(dāng)理解，在稀釋劑流動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣時(shí)，諸如當(dāng)排氣從排氣通道再循環(huán)到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道時(shí)，執(zhí)行下面描述的采樣、存儲(chǔ)和處理。

處理傳感器噪聲的典型方式是使用模擬濾波器來平滑信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行采樣，然后可能進(jìn)一步對(duì)樣本進(jìn)行數(shù)字濾波。通常，每個(gè)控制周期結(jié)束一個(gè)uego值。如在本文詳細(xì)描述的，通過以高速(例如，1000hz)進(jìn)行采樣、緩沖信號(hào)，然后以較慢的速度(較長(zhǎng)周期)處理緩沖的數(shù)據(jù)，能夠獲得比如果僅以較慢的速度進(jìn)行采樣的更高質(zhì)量的信號(hào)。一個(gè)示例包括在4汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)上在等于180°的角位移上計(jì)算氧傳感器樣本的平均值。這樣做會(huì)避免幾乎所有與發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火/進(jìn)氣/排氣事件相關(guān)的噪音。另一示例方法包括選擇使用氧傳感器信號(hào)的特定角度，諸如在進(jìn)氣門關(guān)閉(ivc)處。

方法500包括，在502處，以均勻的時(shí)間增量對(duì)進(jìn)氣氧傳感器(iao2)輸出進(jìn)行采樣。諸如采樣的一個(gè)示例在圖6和圖7中示出。在一個(gè)實(shí)施例中，iao2傳感器采樣速率可以被指定為每毫秒一個(gè)傳感器讀數(shù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，采樣速率可以是五毫秒的間隔。在又一示例中，可以以1000hz執(zhí)行采樣。在其它實(shí)施例中，采樣速率可以是不同的或者在采樣頻率的指定范圍內(nèi)可調(diào)。應(yīng)當(dāng)理解，該信號(hào)不需要與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速同步地采樣。固定時(shí)間增量采樣使得能夠以低開銷，諸如通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的低電平驅(qū)動(dòng)器與主發(fā)動(dòng)機(jī)控制器處理事件并行地執(zhí)行采樣。此外，減少了處理器中需要的同步中斷。此外，時(shí)間增加的采樣頻率使得點(diǎn)火頻率的較高諧波減小。

在504處，該方法包括在采樣時(shí)用發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角標(biāo)記每個(gè)樣本。曲軸角可以通過霍爾效應(yīng)傳感器(諸如圖1的傳感器118)來測(cè)量。角度值用于標(biāo)記來自iao2傳感器的信號(hào)。在圖6中描繪了采樣實(shí)例與對(duì)應(yīng)的曲軸角的當(dāng)前確定之間的關(guān)系，其將在下面更詳細(xì)地解釋。在一些示例中，只要發(fā)動(dòng)機(jī)正在操作，就會(huì)進(jìn)行iao2信號(hào)的采樣以及借助于它們的同時(shí)曲柄角的即時(shí)標(biāo)記。另外，采樣和標(biāo)記獨(dú)立于稀釋劑存在而發(fā)生(即，與egr、凈化或pcv是否流向發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣無關(guān))。注意，雖然傳感器采樣以均勻的時(shí)間間隔進(jìn)行，但是檢測(cè)曲柄角的速率取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以較高轉(zhuǎn)速操作時(shí)，曲軸的轉(zhuǎn)速也較高。這些動(dòng)力學(xué)在圖6和圖7中描述，其中對(duì)于給定的采樣頻率，連續(xù)采樣的角度標(biāo)記之間的間隙隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而變化(由于汽缸在壓縮沖程中所花費(fèi)的時(shí)間隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化)。通過以均勻的時(shí)間增量采樣傳感器并對(duì)樣本進(jìn)行角度標(biāo)記，可以克服對(duì)中斷(諸如1度或6度角度中斷)的需要。

在一些示例中，用于當(dāng)采用iao2樣本時(shí)確定曲柄角的另選方法是基于當(dāng)前中斷的曲柄角，以及當(dāng)下發(fā)動(dòng)機(jī)角速度(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)的知識(shí)來推斷曲柄角。實(shí)際上，這是將近似曲柄角分配給iao2樣本而不是使用源自發(fā)動(dòng)機(jī)位置感測(cè)/外推的更高精度角度數(shù)據(jù)的方式。

在506處，將角度標(biāo)記的iao2信號(hào)存儲(chǔ)在緩沖器中。該緩沖器可以在控制器的存儲(chǔ)器內(nèi)，或在可操作地(例如，通信地)聯(lián)接到控制器的組件中。可以存儲(chǔ)在該緩沖器中的角度標(biāo)記樣本的數(shù)量取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的速度。如上所述，發(fā)動(dòng)機(jī)的速度越快，每個(gè)汽缸沖程(對(duì)應(yīng)于180度)將在曲軸處行進(jìn)越快。由于iao2信號(hào)以預(yù)定的均勻的時(shí)間增量被采樣，所以在相同的180度曲軸角位移期間，快速發(fā)動(dòng)機(jī)將產(chǎn)生比慢速發(fā)動(dòng)機(jī)更少的角度標(biāo)記信號(hào)。因此，緩沖器容量可以由發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間的發(fā)動(dòng)機(jī)的速度范圍的最低邊界，或者由希望支持本文所述的采樣的最低速度來決定?？梢源鎯?chǔ)在緩沖器處的角度標(biāo)記的iao2信號(hào)的最大數(shù)量可以對(duì)應(yīng)于該最低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。通過將標(biāo)記的樣本存儲(chǔ)在緩沖器中，減少了處理每個(gè)樣本的需要，使得信號(hào)處理與現(xiàn)有的pcm采樣和處理結(jié)構(gòu)更加兼容。

存儲(chǔ)在緩沖器中的數(shù)據(jù)可以遵循一個(gè)或多個(gè)緩沖器清除協(xié)議。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于新的帶有角度標(biāo)記的信號(hào)的信息將進(jìn)入緩沖器隊(duì)列的開始處的緩沖器，在隊(duì)列的末端移置最早存儲(chǔ)的信號(hào)。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以在點(diǎn)火序列結(jié)束時(shí)清除整個(gè)緩沖器。在其它實(shí)施例中，來自兩個(gè)或更多個(gè)先前點(diǎn)火沖程的較舊的角度標(biāo)記的iao2傳感器信號(hào)可以被存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器內(nèi)，以產(chǎn)生更精確的空氣充氣估計(jì)。注意，在該示例中描述了一個(gè)緩沖器的使用，但是在其它實(shí)施例中，每個(gè)操作汽缸可以被分配其自身的緩沖器。

圖7示出了在映射圖700處以兩種不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣和緩沖傳感器數(shù)據(jù)的示例。在一個(gè)示例中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于600rpm時(shí)對(duì)較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速樣本進(jìn)行采樣，而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于6000rpm時(shí)對(duì)較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速樣本進(jìn)行采樣。在本示例中，每個(gè)曲線圖示出了如果正弦波被采樣，則緩沖器在兩種不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下看起來如何。樣本由正弦波上的空心圓描繪。sampling_1、sampling_2和sampling_3處會(huì)顯示采樣過程的增量時(shí)間處的緩沖器。通過在較高和較低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下比較任何給定緩沖器能夠看出，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)比當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)在給定采樣時(shí)間捕集更大數(shù)量的樣本并將其存儲(chǔ)在緩沖器中。

在508處，該方法包括確定是否請(qǐng)求空氣充氣估計(jì)。如果沒有請(qǐng)求空氣充氣估計(jì)，則方法500返回到502以繼續(xù)iao2信號(hào)的采樣，隨后是它們的角度標(biāo)記并且隨后存儲(chǔ)在緩沖器中，如分別在504和506處所描述的。在一個(gè)示例中，可以在燃料供給事件之前請(qǐng)求空氣充氣估計(jì)，諸如每一點(diǎn)火周期一次。如果在508處確定已經(jīng)請(qǐng)求了空氣充氣估計(jì)，則方法500繼續(xù)開始相關(guān)信號(hào)的處理。應(yīng)當(dāng)理解，雖然本示例描述了響應(yīng)于燃料供給請(qǐng)求/空氣充氣估計(jì)請(qǐng)求而執(zhí)行的處理，但是在替代示例中，可以以均勻時(shí)間增量的間隔來處理經(jīng)標(biāo)記和緩沖的iao2信號(hào)，諸如每一點(diǎn)火周期或每15毫秒一次。

在509處，該方法包括確定將要從其檢索樣本的(緩沖器的)期望的角度周期。期望的角度周期可以被選擇以減小爆震周期性噪聲，并且因此可以基于在508處查詢的估計(jì)而變化。期望的角度周期可以包括期望的角度范圍。在當(dāng)前示例中，在請(qǐng)求空氣充氣估計(jì)的情況下，期望的角度周期可以對(duì)應(yīng)于緩沖器中的(因?yàn)檎?qǐng)求的)最近180度。在另一示例中，期望的角度周期可以對(duì)應(yīng)于緩沖器中的最近720度。在其它示例中，期望的角度周期可以是單曲柄角時(shí)間而不是時(shí)間范圍。在一個(gè)示例中，參考圖7的采樣和緩沖，映射圖700的每個(gè)緩沖器描繪了在180度周期內(nèi)收集和存儲(chǔ)的樣本(空心圓)。

在510處，方法500包括從緩沖器檢索對(duì)應(yīng)于期望的角度周期的樣本。例如，控制器可以檢索具有指定的曲柄角標(biāo)記的兩個(gè)或更多個(gè)樣本。作為一個(gè)示例，控制器可以搜索緩沖器并且由于空氣充氣估計(jì)請(qǐng)求被接收而從對(duì)應(yīng)于最近180度的緩沖器檢索樣本。基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，對(duì)應(yīng)于最近180度的緩沖器中的樣本的數(shù)量可以變化(例如，對(duì)于較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，樣本的數(shù)量較少，并且對(duì)于較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，樣本的數(shù)量較多)，如參考圖7的采樣和緩沖示例所解釋的。其中，控制器可以確定匹配指定的曲柄角的(一個(gè)或多個(gè))角度標(biāo)記的iao2信號(hào)，諸如與過去的一個(gè)點(diǎn)火周期(例如，4缸發(fā)動(dòng)機(jī)的最近180度)一致的曲柄角。其中，檢索緩沖器中對(duì)應(yīng)于最近180度的每個(gè)樣本，如果最近180度的采樣中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低，則可以產(chǎn)生較大數(shù)量的樣本，且如果最近180度的采樣中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，則可以產(chǎn)生較小數(shù)量的樣本。應(yīng)當(dāng)理解，在替代示例中，控制器可以搜索緩沖器并且檢索對(duì)應(yīng)于過去的點(diǎn)火周期的交替正整數(shù)(n)(即，對(duì)于4缸發(fā)動(dòng)機(jī)的最近n倍180度，諸如720度)的角度標(biāo)記樣本。在其它示例中，控制器可以檢索對(duì)應(yīng)于角度域中的點(diǎn)火頻率的兩個(gè)或更多個(gè)樣本。在又一示例中，經(jīng)處理的采樣信號(hào)中的兩個(gè)或更多個(gè)在每一點(diǎn)火周期被選擇一次，并且包括對(duì)應(yīng)于緊接在前的點(diǎn)火周期的信號(hào)。另選地，控制器可以取回對(duì)應(yīng)于每個(gè)汽缸事件的多個(gè)樣本，并將那些樣本用于適當(dāng)?shù)钠资录?。更進(jìn)一步地，控制器可以從對(duì)應(yīng)于角度中的特定事件(諸如進(jìn)氣門關(guān)閉(ivc))的期望周期檢索單個(gè)樣本。

一旦經(jīng)選擇，在512處，該方法包括處理所選擇的樣本。例如，控制器可以確定所檢索的樣本的平均值，其中控制器將對(duì)應(yīng)于過去的一個(gè)點(diǎn)火周期的樣本求平均值。這產(chǎn)生了參考上述示例的針對(duì)4缸發(fā)動(dòng)機(jī)的在最近180度上的平均iao2信號(hào)。在替代示例中，平均值可以是加權(quán)的或其它統(tǒng)計(jì)平均值。在其它示例中，控制器可以為每個(gè)汽缸事件采取多個(gè)樣本，并取這些信號(hào)的平均值并將其用于適當(dāng)?shù)钠资录?/p>

在514處，可以(直接地)使用經(jīng)處理的樣本(例如所選樣本的計(jì)算平均值)，以估計(jì)用于燃料控制的空氣充氣。另外的實(shí)施例可以使用來自存儲(chǔ)在緩沖器中的兩個(gè)或更多個(gè)過去的點(diǎn)火周期的角度標(biāo)記的iao2信號(hào)的外推，或者基于在緊接的前一點(diǎn)火周期上所收集的緩沖存儲(chǔ)的角度標(biāo)記的信號(hào)的內(nèi)插，以估計(jì)進(jìn)氣空氣充氣。如參考圖4所描述的，估計(jì)包括確定對(duì)應(yīng)于所確定的平均值的空氣質(zhì)量，而不校正稀釋劑的存在。然后可以將該空氣充氣估計(jì)用于燃料控制。另外，控制器可以用對(duì)稀釋劑的存在的校正來調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)于所確定的平均值的空氣質(zhì)量。該空氣充氣估計(jì)然后能夠用于扭矩控制。

可以使用基于平均傳感器輸出結(jié)合汽缸的體積所估計(jì)的空氣質(zhì)量(或歧管空氣流速)來估計(jì)空氣充氣，以根據(jù)理想氣體定律pv＝nrt確定汽缸捕集質(zhì)量。另選地，將質(zhì)量流速與汽缸空氣充氣相關(guān)的表格、控制器和其它算法或者其它合適的方法可用于估計(jì)空氣充氣。一旦已經(jīng)計(jì)算了空氣充氣，方法500移動(dòng)到516以調(diào)節(jié)所選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。該操作的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)可以是待噴射到汽缸室中的燃料的量，例如為了獲得燃燒室中的化學(xué)計(jì)量比的燃料空氣比的目的。然而，也可以調(diào)節(jié)其它發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)，諸如egr閥位置、進(jìn)氣和/或排氣門正時(shí)、增壓壓力或其它合適的參數(shù)。

當(dāng)操作發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)是待被噴射到汽缸室中以實(shí)現(xiàn)期望扭矩，同時(shí)以化學(xué)計(jì)量比操作在汽缸中燃燒的空氣/燃料的燃料量時(shí)，首先使用上述速度密度算法來計(jì)算進(jìn)入汽缸的空氣和再循環(huán)排氣的質(zhì)量。然后，從egr閥兩側(cè)的壓力差計(jì)算再循環(huán)氣體的質(zhì)量，并從進(jìn)入汽缸的空氣和排氣中減去再循環(huán)氣體的質(zhì)量，以提供進(jìn)入汽缸的新鮮空氣質(zhì)量。然后計(jì)算期望的燃料以實(shí)現(xiàn)汽缸中的化學(xué)計(jì)量，并且通過啟動(dòng)燃料噴射器達(dá)考慮到燃料溫度和壓力輸送期望的燃料所需的時(shí)間來輸送該燃料。所需的激活時(shí)間由驅(qū)動(dòng)燃料噴射器的電信號(hào)的脈寬提供。方法500然后退出。

作為一個(gè)示例，每一汽缸事件計(jì)算汽缸空氣充氣一次。也就是說，對(duì)于均勻點(diǎn)火4汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)，每180°曲軸旋轉(zhuǎn)計(jì)算汽缸空氣充氣。在一個(gè)示例中，以1000hz對(duì)iao2傳感器進(jìn)行采樣，并且將樣本存儲(chǔ)在緩沖器中。每次控制器需要來自iao2傳感器的輸入時(shí)，基于在最近180°期間采集的樣本的平均值獲得輸入。這減小了與點(diǎn)火事件相關(guān)的噪聲。由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化，我們需要“返回時(shí)間”或“返回角度”不同數(shù)量的樣本，以便在最近180°檢索樣本集合。在“返回時(shí)間”方法中，控制器計(jì)算以當(dāng)前速度旋轉(zhuǎn)180°并使用該1毫秒樣本數(shù)量所花費(fèi)的毫秒數(shù)。如果曲柄角標(biāo)記也可用，則控制器能夠可選地“返回角度”，而不是返回時(shí)間。另選地，控制器可使用角度標(biāo)記數(shù)據(jù)來找到(在緩沖的樣本內(nèi))角度中的特定事件(諸如進(jìn)氣門關(guān)閉(ivc))處的iao2值。

應(yīng)當(dāng)理解，盡管參照來自進(jìn)氣氧傳感器的信號(hào)描述了圖4至圖5的方法，但該處理可以類似地應(yīng)用于來自安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣流中的排氣(氧)傳感器的信號(hào)。另外，該處理可以擴(kuò)展到具有與發(fā)動(dòng)機(jī)事件相關(guān)的噪聲的發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)其它壓力(或分壓)傳感器。

現(xiàn)在將參照?qǐng)D6的曲線圖600描述發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作，尤其是描述了點(diǎn)火順序，圖6示出了發(fā)動(dòng)機(jī)10的四個(gè)汽缸的點(diǎn)火正時(shí)圖。對(duì)于每個(gè)圖表，在y軸線上示出了汽缸號(hào)，并在x軸線上示出了發(fā)動(dòng)機(jī)沖程。進(jìn)一步地，每個(gè)汽缸內(nèi)的點(diǎn)火和對(duì)應(yīng)的燃燒事件由汽缸內(nèi)的壓縮沖程和做功沖程之間的星形符號(hào)表示。發(fā)動(dòng)機(jī)10可以按以下點(diǎn)火順序點(diǎn)火：以均勻間隔1-3-2-4(或2-4-1-3或3-2-4-1或4-1-3-2，因?yàn)辄c(diǎn)火是循環(huán)的)。例如，每180°曲柄角可以點(diǎn)火一個(gè)汽缸。每個(gè)汽缸的點(diǎn)火正時(shí)圖的x軸線相對(duì)于具有cyl.3的做功沖程的起點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角而設(shè)置為0度。由于所有四個(gè)汽缸相對(duì)于彼此異相，角度值0分別對(duì)應(yīng)于cyl.2的壓縮循環(huán)、cyl.4的進(jìn)氣循環(huán)以及cyl.1的排氣循環(huán)的開始。在cyl.3的圖表下方，存在描繪以均勻時(shí)間增量采樣的以角度標(biāo)記的進(jìn)氣氧傳感器信號(hào)的附加圖604。基于發(fā)信號(hào)通知樣本的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(曲線602)，樣本之間的曲柄角間隔可以更高或更低。例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，連續(xù)樣本之間的曲柄角間隔可以較大，并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，該間隔可以較小。然而，這些iao2樣本的收集進(jìn)度一致地進(jìn)行，例如每毫秒一次。(圖1的)進(jìn)氣氧傳感器172在進(jìn)氣歧管處檢測(cè)到的氧含量對(duì)所有四個(gè)汽缸施加相同的氧含量。

圖6中所示的第一沖程，從曲軸角180度的曲軸角開始，顯示cyl.2穿過其壓縮沖程，在其結(jié)束發(fā)生點(diǎn)火，如星形符號(hào)所示。同時(shí)，cyl.4，cyl.1和cyl.3分別穿過它們的進(jìn)氣沖程、排氣沖程和做功沖程。當(dāng)每個(gè)汽缸向圖6中的右側(cè)進(jìn)行時(shí)，重復(fù)該整個(gè)序列，在其四沖程循環(huán)內(nèi)朝向下一個(gè)適當(dāng)?shù)臎_程進(jìn)行。

如610和612所示，在每一點(diǎn)火周期接收一次空氣充氣估計(jì)請(qǐng)求。在一個(gè)示例中，針對(duì)汽缸事件的空氣充氣估計(jì)請(qǐng)求與給定汽缸的進(jìn)氣門關(guān)閉事件一致(例如，在610處的cyl.3以及在312處的cyl.2)。在一些情況下，空氣充氣估計(jì)請(qǐng)求與進(jìn)氣傳感器的采樣一致，諸如在612處。在其它情況下，它們不一致，諸如在610處。

如上文關(guān)于方法500所描述，響應(yīng)于610處的空氣充氣估計(jì)請(qǐng)求，控制器可回顧緩沖器中來自一個(gè)點(diǎn)火周期的樣本，且選擇對(duì)應(yīng)于最近點(diǎn)火周期以及點(diǎn)火頻率的至少兩個(gè)樣本。例如，控制器可以選擇樣本620和樣本630(實(shí)線圓圈)，同時(shí)拒絕樣本618、樣本622、樣本624和樣本626。基于進(jìn)氣沖程發(fā)生時(shí)的時(shí)間選擇特定樣本。樣本選擇還可以通過進(jìn)氣氧傳感器的位置以及傳感器與感應(yīng)缸(inductingcylinder)之間的空氣充氣的體積來確定。類似地，響應(yīng)于612處的空氣充氣估計(jì)請(qǐng)求，控制器可以回顧緩沖器中來自一個(gè)點(diǎn)火周期的樣本，并選擇對(duì)應(yīng)于最近點(diǎn)火周期和點(diǎn)火頻率的至少兩個(gè)樣本。例如，控制器可以選擇樣本640和樣本646(虛線圓圈)，同時(shí)拒絕樣本638和樣本642。

在替代示例中，基于在610處的空氣充氣估計(jì)請(qǐng)求，控制器可以檢索緩沖器中從180度到過去的所有樣本，包括樣本622、樣本624、樣本626和樣本630，同時(shí)拒絕樣本620、樣本618以及任何先前的樣本，因?yàn)樗鼈儗?duì)應(yīng)于到過去超過180度。然后可以基于樣本622至樣本630的平均值來估計(jì)空氣充氣。類似地，基于612處的空氣充氣估計(jì)請(qǐng)求，控制器可以檢索緩沖器中從180度到過去的所有樣本，其僅包括樣本642和樣本646，同時(shí)拒絕樣本640、樣本638以及任何先前樣本，因?yàn)樗鼈儗?duì)應(yīng)于到過去超過180度。然后可以基于樣本642和樣本646的平均值來估計(jì)空氣充氣。

在替代示例中，基于角度標(biāo)記，控制器可以查找并識(shí)別進(jìn)氣傳感器樣本，該進(jìn)氣傳感器樣本最接近map并在ivc之前(但不是之后)取得。然后可以使用該樣本來計(jì)算空氣充氣。

以這種方式，可以更精確地執(zhí)行汽缸空氣充氣估計(jì)。通過使用氧傳感器的未調(diào)節(jié)的輸出來估計(jì)用于燃料控制的空氣充氣，即使在存在稀釋劑的情況下也能夠精確地控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給。此外，能夠在稀釋劑流動(dòng)時(shí)執(zhí)行自適應(yīng)燃料獲悉，使得能夠在駕駛周期內(nèi)更頻繁地完成自適應(yīng)燃料獲悉。以這種方式估計(jì)的空氣充氣有助于更有效地調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作參數(shù)，諸如進(jìn)入汽缸的燃料噴射量。所公開的方法以均勻的時(shí)間間隔對(duì)進(jìn)氣氧傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣，用曲軸的同時(shí)角度標(biāo)記這些信號(hào)，并將這些信號(hào)存儲(chǔ)在緩沖器中。該方法進(jìn)一步當(dāng)由發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)請(qǐng)求空氣充氣時(shí)，搜索緩沖器，以便識(shí)別來自與點(diǎn)火頻率同步的最近點(diǎn)火周期的一個(gè)或多個(gè)樣本。然后，所識(shí)別的樣本用于直接估計(jì)用于燃料控制的空氣，即使稀釋劑(諸如egr)流動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)。然后，使用進(jìn)入汽缸的精確空氣充氣估計(jì)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)，例如，進(jìn)入汽缸的燃料噴射量。通過從緩沖器檢索角度標(biāo)記的進(jìn)氣氧傳感器信號(hào)(或多個(gè)信號(hào))，來確定空氣充氣的技術(shù)效果是更精確地估計(jì)汽缸空氣充氣，以便調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給和扭矩。

發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)示例方法包括：在使一種或多種稀釋劑流入發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，響應(yīng)于獨(dú)立于稀釋劑的進(jìn)氣氧傳感器的輸出來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給；以及獲悉自適應(yīng)燃料校正。在前述示例中，另外地或可選地，一種或多種稀釋劑包括排氣再循環(huán)(egr)、凈化燃料蒸氣和曲軸箱通風(fēng)燃料蒸氣，并且其中進(jìn)氣氧傳感器聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，獨(dú)立于稀釋劑調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給包括基于進(jìn)氣氧傳感器的未調(diào)節(jié)的輸出來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給包括，基于進(jìn)氣氧傳感器的輸出估計(jì)汽缸空氣充氣，而不針對(duì)稀釋劑校正輸出，以及基于估計(jì)的汽缸空氣充氣估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給和獲悉自適應(yīng)燃料校正包括基于進(jìn)氣氧傳感器的輸出來前饋調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給量，以及基于由排氣傳感器所估計(jì)的空氣燃料比來反饋調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給量。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，該方法進(jìn)一步包括基于調(diào)節(jié)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給量來調(diào)節(jié)燃料噴射器脈寬。在任何或所有前述示例中，另外地或可選地，該方法進(jìn)一步包括，在使一種或多種稀釋劑流動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)的同時(shí)，獲悉包括進(jìn)氣歧管氣流傳感器的一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)組件的偏移。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，該方法進(jìn)一步包括校正用于稀釋劑的進(jìn)氣氧傳感器的輸出，以及基于響應(yīng)于所校正的輸出而估計(jì)的汽缸扭矩來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，校正包括經(jīng)由稀釋劑傳感器而估計(jì)稀釋劑濃度，以及基于稀釋劑濃度而減小進(jìn)氣氧傳感器的輸出。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，進(jìn)氣氧傳感器的輸出包括在向傳感器施加參考電壓時(shí)輸出的泵送電流，參考電壓包括其中水分子在傳感器處不離解的電壓，該經(jīng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器包括聯(lián)接到進(jìn)氣通道的進(jìn)氣節(jié)氣門以及聯(lián)接到egr通道的egr閥中的一個(gè)或多個(gè)。

用于發(fā)動(dòng)機(jī)的另一示例方法包括：在使燃料蒸氣從凈化罐、曲軸箱和排氣再循環(huán)通道中的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣時(shí)，響應(yīng)于進(jìn)氣氧傳感器的未調(diào)節(jié)的輸出來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給；以及響應(yīng)于傳感器的調(diào)節(jié)的輸出來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩致動(dòng)器，該調(diào)節(jié)的輸出基于燃料蒸氣的濃度被調(diào)節(jié)。在前述示例中，附加地或可選地，該方法進(jìn)一步包括基于由排氣傳感器輸出的燃燒空氣燃料比在流動(dòng)期間獲悉燃料噴射器偏移，在基于進(jìn)氣氧傳感器的流動(dòng)期間獲悉濕度偏移，以及基于所獲悉的偏移進(jìn)一步調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，進(jìn)氣氧傳感器的未調(diào)節(jié)的輸出包括在施加參考電壓時(shí)輸出的泵送電流，在所述參考電壓下水分子不離解，并且其中進(jìn)氣氧傳感器的調(diào)節(jié)輸出包括，調(diào)節(jié)的輸出減小一因子，所述因子基于燃料蒸氣的濃度。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，該方法進(jìn)一步包括以均勻的時(shí)間增量對(duì)進(jìn)氣氧傳感器采樣，將每個(gè)采樣信號(hào)存儲(chǔ)在緩沖器中，以發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角的均勻增量處理緩沖器中存儲(chǔ)的采樣信號(hào)，以及基于經(jīng)處理的采樣信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)來估計(jì)汽缸進(jìn)氣空氣充氣。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，經(jīng)處理的采樣信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)包括對(duì)應(yīng)于緊接在前的點(diǎn)火周期的信號(hào)。

另一示例系統(tǒng)包括：發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有從進(jìn)氣通道供應(yīng)有進(jìn)氣空氣的汽缸；氧傳感器，其聯(lián)接到進(jìn)氣通道；egr通道，用于將排氣從排氣通道再循環(huán)到進(jìn)氣通道，該egr通道包括egr閥和egr傳感器；聯(lián)接到所述排氣通道的排氣傳感器；用于將燃料噴射到所述汽缸中的直接燃料噴射器；以及控制器。控制器可以配置有存儲(chǔ)在非暫時(shí)性存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)可讀指令，其用于：在將排氣再循環(huán)到進(jìn)氣通道時(shí)，以預(yù)定的采樣速率從氧傳感器采樣信號(hào)；對(duì)于每個(gè)樣本，用對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角標(biāo)記樣本；將每個(gè)標(biāo)記樣本存儲(chǔ)在緩沖器中；以及響應(yīng)于將燃料噴射到汽缸中的請(qǐng)求，從緩沖器獲取具有對(duì)應(yīng)于緊接在請(qǐng)求之前的點(diǎn)火周期的曲柄角標(biāo)記的至少兩個(gè)樣本；基于所檢索的至少兩個(gè)樣本的平均值來計(jì)算汽缸的空氣充氣估計(jì)；基于所計(jì)算的空氣充氣估計(jì)來確定燃料噴射量；基于所獲悉的燃料噴射器誤差來校正燃料噴射量；以及基于所校正的燃料噴射量向燃料噴射器命令脈寬。在前述示例中，附加地或可選地，直接燃料噴射器經(jīng)配置以將第一、液體燃料噴射到汽缸中，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于將第二氣體燃料噴射到汽缸的進(jìn)氣道中的進(jìn)氣道燃料噴射器。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，基于所計(jì)算的空氣充氣估計(jì)的燃料噴射量獨(dú)立于egr濃度，并且其中控制器包括用于響應(yīng)于egr濃度校正空氣充氣估計(jì)的進(jìn)一步的指令，egr濃度基于egr傳感器；以及基于所校正的空氣充氣估計(jì)來調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩致動(dòng)器，該一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩致動(dòng)器包括egr閥。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，控制器包括進(jìn)一步的指令，其用于基于當(dāng)將排氣再循環(huán)到進(jìn)氣通道時(shí)排氣傳感器的輸出自適應(yīng)地獲悉燃料噴射器誤差。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，對(duì)來自氧傳感器的信號(hào)進(jìn)行采樣包括施加參考電壓，其中水分子不離解到氧傳感器，并且在施加參考電壓時(shí)對(duì)輸出的泵送電流進(jìn)行采樣。

用于發(fā)動(dòng)機(jī)的又一示例方法包括：以均勻的時(shí)間增量對(duì)進(jìn)氣氧傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣；將每個(gè)采樣信號(hào)存儲(chǔ)在緩沖器中；在發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角的均勻增量下處理緩沖器中存儲(chǔ)的采樣信號(hào)；以及基于經(jīng)處理的采樣信號(hào)中的所選擇的兩個(gè)或更多個(gè)來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。在前述示例中，附加地或可選地，基于經(jīng)處理的采樣信號(hào)中的所選擇的兩個(gè)或更多個(gè)來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)，包括基于經(jīng)處理的采樣信號(hào)中的所選擇的兩個(gè)或更多個(gè)的平均值來調(diào)節(jié)燃料噴射量。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，以發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角的均勻增量來處理緩沖器中存儲(chǔ)的采樣信號(hào)包括以發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火頻率來處理存儲(chǔ)的采樣信號(hào)。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，該方法進(jìn)一步包括，在將每個(gè)采樣信號(hào)存儲(chǔ)在緩沖器中之前，利用與采樣信號(hào)被采樣時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角標(biāo)記對(duì)每個(gè)采樣信號(hào)進(jìn)行標(biāo)記。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，每次發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火事件執(zhí)行一次處理，并且其中以發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角的均勻增量處理緩沖器中存儲(chǔ)的采樣信號(hào)包括：在給定汽缸的點(diǎn)火事件從緩沖器中選擇至少兩個(gè)采樣信號(hào)，該至少兩個(gè)采樣信號(hào)具有對(duì)應(yīng)于緊接在(給定汽缸的)之前的點(diǎn)火事件的發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角的發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角標(biāo)記；處理所選擇的采樣信號(hào)以估計(jì)進(jìn)氣歧管空氣充氣；并且其中調(diào)節(jié)燃料噴射量包括基于所估計(jì)的進(jìn)氣歧管空氣充氣來調(diào)節(jié)燃料噴射量。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，估計(jì)進(jìn)氣歧管空氣充氣包括估計(jì)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的凈氧流速。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，進(jìn)氣氧傳感器聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣通道，并且其中在將排氣從排氣通道再循環(huán)到進(jìn)氣通道的同時(shí)執(zhí)行采樣、存儲(chǔ)和處理。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，該方法進(jìn)一步包括響應(yīng)于基于排氣空氣燃料比傳感器所獲悉的燃料噴射器誤差、在再循環(huán)排氣時(shí)所獲悉的燃料噴射器誤差來校正燃料噴射量；以及調(diào)節(jié)燃料噴射器脈寬以將燃料以校正的燃料噴射量噴射到給定汽缸。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，該方法進(jìn)一步包括基于再循環(huán)排氣的烴濃度來校正所估計(jì)的進(jìn)氣歧管空氣充氣，以及基于所校正的進(jìn)氣歧管空氣充氣來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩致動(dòng)器。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，再循環(huán)排氣的烴濃度由聯(lián)接到egr通道的空氣燃料比傳感器來估計(jì)，并且其中發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩致動(dòng)器包括聯(lián)接到egr通道的egr閥。

用于發(fā)動(dòng)機(jī)的另一示例方法包括：以預(yù)定時(shí)間間隔對(duì)進(jìn)氣歧管氧傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣，以生成包括多個(gè)樣本的數(shù)據(jù)集；用發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角對(duì)所述數(shù)據(jù)集的每個(gè)樣本進(jìn)行標(biāo)記；以及響應(yīng)于燃料噴射請(qǐng)求，以基于數(shù)據(jù)集的所選擇的兩個(gè)或更多個(gè)樣本所估計(jì)的進(jìn)氣空氣充氣為基礎(chǔ)來調(diào)節(jié)燃料噴射，所選擇的兩個(gè)或更多個(gè)樣本具有對(duì)應(yīng)于在燃料噴射請(qǐng)求之前的一個(gè)點(diǎn)火周期的發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角標(biāo)記。在前述示例中，附加地或可選地，燃料噴射請(qǐng)求包括對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的給定汽缸的燃料噴射請(qǐng)求，并且其中所選擇的兩個(gè)或更多個(gè)樣本中的至少一個(gè)具有相對(duì)于數(shù)據(jù)集中的所有其它樣本最接近指定發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角的曲柄角標(biāo)記，該指定的發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角對(duì)應(yīng)于給定汽缸的進(jìn)氣門關(guān)閉事件。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，用發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角標(biāo)記數(shù)據(jù)集的每個(gè)樣本包括：對(duì)于給定樣本，在給定樣本被采樣的時(shí)間點(diǎn)檢索發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄角，以及用所檢索的曲柄角對(duì)給定樣本進(jìn)行標(biāo)記。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，該方法進(jìn)一步包括將數(shù)據(jù)集存儲(chǔ)在可操作地聯(lián)接到進(jìn)氣氧傳感器的控制器的存儲(chǔ)器的緩沖器中。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，該方法進(jìn)一步包括在基于所選擇的兩個(gè)或更多個(gè)樣本所估計(jì)的進(jìn)氣空氣充氣量來調(diào)節(jié)燃料噴射之后，從緩沖器丟棄數(shù)據(jù)集的剩余樣本。

又一示例系統(tǒng)包括：發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有從進(jìn)氣通道供應(yīng)有進(jìn)氣空氣的汽缸；氧傳感器，其聯(lián)接到進(jìn)氣通道；燃料系統(tǒng)，其包括聯(lián)接到用于存儲(chǔ)燃料蒸氣的罐的燃料箱，用于將罐燃料蒸氣凈化到進(jìn)氣通道的凈化通道，以及聯(lián)接到凈化通道的凈化閥；排氣傳感器，其聯(lián)接到排氣通道；直接燃料噴射器，用于將燃料噴射到所述汽缸中；以及控制器?？刂破骺梢耘渲糜写鎯?chǔ)在非暫時(shí)性存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)可讀指令，其用于：在將燃料蒸氣從罐凈化到進(jìn)氣通道的同時(shí)，以預(yù)定的采樣速率從氧傳感器采樣信號(hào)；對(duì)于每個(gè)樣本，用對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄角標(biāo)記樣本；將每個(gè)標(biāo)記樣本存儲(chǔ)在緩沖器中；以及響應(yīng)于將燃料噴射到汽缸中的請(qǐng)求，從緩沖器檢索具有對(duì)應(yīng)于緊接在請(qǐng)求之前的點(diǎn)火周期的曲柄角標(biāo)記的至少兩個(gè)樣本；基于所檢索的至少兩個(gè)樣本的平均值來計(jì)算汽缸的空氣充氣估計(jì)；基于所計(jì)算的空氣充氣估計(jì)來確定燃料噴射量；基于所獲悉的燃料噴射器誤差來校正燃料噴射量；以及基于所校正的燃料噴射量向燃料噴射器命令脈寬。在前述示例中，附加地或可選地，直接燃料噴射器經(jīng)配置以將第一、液體燃料噴射到汽缸中，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于將第二、氣體燃料噴射到汽缸的進(jìn)氣道中的進(jìn)氣道燃料噴射器。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，基于所計(jì)算的空氣充氣估計(jì)的燃料噴射量獨(dú)立于凈化燃料蒸氣濃度，并且其中控制器包括進(jìn)一步的指令，其用于：響應(yīng)于凈化燃料蒸氣濃度來校正空氣充氣估計(jì)，凈化燃料濃度基于聯(lián)接到凈化通道的凈化傳感器；以及基于所校正的空氣充氣估計(jì)來調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩致動(dòng)器，該一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩致動(dòng)器包括所述凈化閥。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，控制器包括進(jìn)一步的指令，其用于在將罐燃料蒸氣凈化到進(jìn)氣通道的同時(shí)基于排氣傳感器的輸出自適應(yīng)地獲悉燃料噴射器誤差。在任何或所有前述示例中，附加地或可選地，對(duì)來自氧傳感器的信號(hào)進(jìn)行采樣包括施加參考電壓，其中水分子不離解到氧傳感器，并且在施加參考電壓時(shí)對(duì)輸出的泵送電流進(jìn)行采樣。

注意，本文包括的示例控制和估計(jì)程序能夠與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。本文所公開的控制方法和程序可以作為可執(zhí)行指令存儲(chǔ)在非暫時(shí)性存儲(chǔ)器中，并且可以由包括控制器的控制系統(tǒng)與各種傳感器、致動(dòng)器和其它發(fā)動(dòng)機(jī)硬件組合來執(zhí)行。本文描述的具體程序可以表示任何數(shù)量的處理策略中的一個(gè)或多個(gè)，諸如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等。如此，所示的各種動(dòng)作、操作和/或功能可以按所示的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行或在一些情況下被省略。同樣，處理的順序不是實(shí)現(xiàn)本文所描述的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)所必須的，而是為了便于說明和描述而提供。取決于所使用的特定策略，可以重復(fù)地執(zhí)行所示出的動(dòng)作、操作和/或功能中的一個(gè)或多個(gè)。進(jìn)一步地，所描述的動(dòng)作、操作和/或功能可以圖形地表示要編程到發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的非暫時(shí)性存儲(chǔ)器中的代碼，其中所描述的動(dòng)作通過執(zhí)行系統(tǒng)中的指令來執(zhí)行，該系統(tǒng)包括與電子控制器組合的各種發(fā)動(dòng)機(jī)硬件組件。

應(yīng)當(dāng)理解，本文公開的配置和程序本質(zhì)上是示例性的，并且這些具體實(shí)施例不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的，因?yàn)樵S多變化是可能的。例如，上述技術(shù)能夠應(yīng)用于v-6、i-4、i-6、v-12，對(duì)置4缸和其它發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本公開的主題包括本文所公開的各種系統(tǒng)和配置以及其它特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎和非顯而易見的組合和子組合。

所附權(quán)利要求具體地指出被認(rèn)為是新穎和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可以指“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等同物。此類權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被理解為包括一個(gè)或多個(gè)此類元件的結(jié)合，既不要求也不排除兩個(gè)或更多個(gè)此類元件。所公開的特征、功能、元件和/或性質(zhì)的其它組合和子組合，可以通過修改本權(quán)利要求或通過在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中提出新的權(quán)利要求來要求保護(hù)。此類權(quán)利要求，無論是在范圍上與原始權(quán)利要求相比更寬、更窄、相等或不同，都被認(rèn)為包括在本公開的主題內(nèi)。