自適應(yīng)凸輪角誤差估計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請大體涉及車輛的控制，并且具體涉及用于估計(jì)凸輪正時誤差的系統(tǒng)和方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 可變凸輪正時（VCT)的變化影響發(fā)動機(jī)容積效率。通常的發(fā)動機(jī)控制方法使用在 特定發(fā)動機(jī)狀況下的離線校準(zhǔn)的容積效率表征以對于需要此類信息的功能執(zhí)行在線計(jì)算。 例如，在一些控制方法中，容積效率信息和進(jìn)氣歧管壓力測量用于計(jì)算發(fā)動機(jī)空氣流。進(jìn)一 步地，一些控制方法使用容積效率根據(jù)發(fā)動機(jī)空氣流值來計(jì)算估計(jì)的進(jìn)氣歧管壓力。
[0003]然而，由于發(fā)動機(jī)構(gòu)建變化或其他來源造成的凸輪角測量的誤差能夠引起估計(jì)的 容積效率的誤差，并且這些誤差通過空氣流和進(jìn)氣歧管壓力估計(jì)傳播。此外，針對排氣門延 遲打開或進(jìn)氣門延遲關(guān)閉（在升壓發(fā)動機(jī)中的LIVC或Miller循環(huán)）的VCT系統(tǒng)的激進(jìn)使 用使容積效率對發(fā)動機(jī)構(gòu)建變化非常敏感。
[0004]在凸輪正時中校正一些發(fā)動機(jī)構(gòu)建變化的常用方法是確保當(dāng)假設(shè)凸輪處于此位 置（例如，無動力的默認(rèn)位置）時測量的凸輪角相對于一些物理學(xué)行程末端位置為零。此 類方法對發(fā)動機(jī)構(gòu)建變化的一些來源（但不是全部）進(jìn)行校正。例如，關(guān)于物理閥門打開 或關(guān)閉事件的物理學(xué)行程末端位置的未對準(zhǔn)未得到校正。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識到以上問題并且已經(jīng)設(shè)計(jì)出若干方法來解決上述問題。具體 地，公開了用于校正針對發(fā)動機(jī)之間構(gòu)建變化的凸輪角測量的方法和系統(tǒng)。在一個示例中， 方法包括，響應(yīng)于在選定狀況期間的空燃比誤差獲悉凸輪角校正以更新測量的凸輪角，以 及響應(yīng)于在另外的狀況期間的空燃比誤差獲悉空氣和加燃料誤差。以此方式，由于發(fā)動機(jī) 構(gòu)建變化引起的凸輪角誤差可以被校正，從而改善其他的空氣和燃料自適應(yīng)方法并且改善 發(fā)動機(jī)排放。
[0006]在另一個示例中，方法包括基于發(fā)動機(jī)工況產(chǎn)生第一空燃比估計(jì)，基于修改的發(fā) 動機(jī)工況產(chǎn)生第二空燃比估計(jì)，基于第一空燃比估計(jì)和測量的空燃比產(chǎn)生第一誤差，基于 第二空燃比估計(jì)和第一空燃比估計(jì)產(chǎn)生第二誤差，基于第一誤差和第二誤差產(chǎn)生凸輪角校 正，以及基于凸輪角校正更新凸輪角測量。以此方式，離線容積效率表征信息可以用于將促 成空燃比誤差的凸輪正時隔離。
[0007]在另一個示例中，用于控制發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)包括配置有儲存在非臨時性存儲器中的 指令的控制器，當(dāng)執(zhí)行該指令時，致使控制器響應(yīng)于在選定狀況期間的空燃比誤差獲悉凸 輪角校正。以此方式，車輛發(fā)動機(jī)能夠消除具體針對發(fā)動機(jī)的可變凸輪正時校準(zhǔn)誤差。
[0008]當(dāng)單獨(dú)或結(jié)合附圖時，根據(jù)以下【具體實(shí)施方式】，本描述的以上優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)，以 及特征將顯而易見。
[0009]應(yīng)當(dāng)理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹一些概念，這些概念在具體實(shí) 施方式中被進(jìn)一步描述。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特征，要求保 護(hù)的主題的范圍被隨附于【具體實(shí)施方式】的權(quán)利要求唯一地限定。此外，要求保護(hù)的主題不 限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0010] 圖1示出示例發(fā)動機(jī)的示意描述。
[0011] 圖2示出示例控制系統(tǒng)方框圖。
[0012] 圖3示出圖示說明關(guān)于其他的空氣和燃料自適應(yīng)方法的用于自適應(yīng)凸輪角的示 例方法的高級流程圖。
[0013] 圖4示出圖示說明用于自適應(yīng)凸輪角的示例方法的高級流程圖。
[0014] 圖5示出圖示說明示例車輛數(shù)據(jù)的一組圖形。
[0015] 圖6示出基于示例車輛數(shù)據(jù)的示例發(fā)動機(jī)性能。
[0016] 圖7示出基于示例車輛數(shù)據(jù)的迭代的示例發(fā)動機(jī)性能。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 本描述涉及用于估計(jì)機(jī)動車輛中凸輪正時誤差的系統(tǒng)和方法。具體地，該描述涉 及通過校正由于發(fā)動機(jī)之間構(gòu)建變化引起的凸輪正時誤差來改善容積效率計(jì)算。車輛可以 配置有可變凸輪正時系統(tǒng)以增大發(fā)動機(jī)的功率并且改善發(fā)動機(jī)的排放，該發(fā)動機(jī)諸如在圖 1中描繪的示例發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。如由圖2中描繪的控制方法所示，可以使用進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空燃 比模型來估計(jì)測量的凸輪角的誤差。通過在估計(jì)凸輪角誤差時考慮其他空氣和燃料控制策 略，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)性能效率和改善的排放，如圖3所示。也可結(jié)合使用圖4所示的方法執(zhí) 行凸輪正時和自適應(yīng)燃料適應(yīng)。圖5-圖7示出所公開的系統(tǒng)和方法如何識別由于發(fā)動機(jī) 之間構(gòu)建變化引起的凸輪角誤差的示范。
[0018] 圖1描繪內(nèi)燃發(fā)動機(jī)10的燃燒室或汽缸的示例實(shí)施例。圖1示出發(fā)動機(jī)10可以 從包括控制器12的控制系統(tǒng)接收控制參數(shù)，以及經(jīng)由輸入設(shè)備192從車輛操作員190接收 輸入。在該示例中，輸入設(shè)備192包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號PP的 踏板位置傳感器194。
[0019] 發(fā)動機(jī)10的汽缸（在此也稱為"燃燒室"）30可以包括燃燒室壁32,活塞36被放 置在燃燒室壁32中?；钊?6可以聯(lián)接到曲軸40,使得活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成曲軸的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動。曲軸40可以經(jīng)由變速器系統(tǒng)（未示出）聯(lián)接到客運(yùn)車輛的至少一個驅(qū)動輪。進(jìn)一 步地，起動器馬達(dá)可以經(jīng)由飛輪聯(lián)接到曲軸40,以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)10的起動操作。曲軸40聯(lián)接 到油栗208以加壓發(fā)動機(jī)油潤滑系統(tǒng)200 (曲軸40到油栗208的聯(lián)接未示出）。外殼136 經(jīng)由正時鏈條或皮帶（未示出）液壓聯(lián)接到曲軸40。
[0020] 汽缸30能夠經(jīng)由進(jìn)氣歧管或空氣道44接收進(jìn)氣空氣。進(jìn)氣空氣道44除與汽缸 30連通之外還能夠與發(fā)動機(jī)10的其他汽缸連通。在一些實(shí)施例中，進(jìn)氣道的一個或多個可 以包括升壓設(shè)備，諸如渦輪增壓器或機(jī)械增壓器。沿著發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣道可以提供包括節(jié)流 板62的節(jié)氣門系統(tǒng)，以用于改變提供到發(fā)動機(jī)汽缸的進(jìn)氣空氣的流率和/或壓力。在這個 特定的示例中，節(jié)流板62聯(lián)接到電動馬達(dá)94,使得控制器12經(jīng)由電動馬達(dá)94控制橢圓形 節(jié)流板62的位置。這種配置可以稱為電子節(jié)氣門控制（ETC)，其也能夠在怠速速度控制期 間使用。
[0021] 燃燒室30被示為經(jīng)由各自的進(jìn)氣門52a和52b(未示出）與排氣門54a和54b(未 示出）與進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48連通。因此，盡管可以使用每個汽缸四個氣門，但在另 一示例中，也可以使用每個汽缸的單個進(jìn)氣門和單個排氣門。在又一示例中，可以使用每個 汽缸兩個進(jìn)氣門和一個排氣門。
[0022] 排氣歧管48除了接收來自汽缸30的排氣之外還接收來自發(fā)動機(jī)10的其他汽缸 的排氣。排氣傳感器76被示為聯(lián)接到催化轉(zhuǎn)換器70上游的排氣歧管48 (其中傳感器76 能夠?qū)?yīng)于各種不同的傳感器）。例如，傳感器76可以是用于提供排氣空燃比指示的許多 已知傳感器中的任何一種，諸如線性氧傳感器、UEG0、雙態(tài)氧傳感器、EG0、HEG0或者HC或C0 傳感器。排放控制設(shè)備72被示為放置在催化轉(zhuǎn)換器70的下游。排放控制設(shè)備72可以為 三元催化劑、NOx捕集器、各種其他排放控制設(shè)備或其組合。
[0023] 在一些實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)10的每個汽缸可以包括用于啟動燃燒的火花塞92。響應(yīng) 于來自控制器12的火花提前信號SA，點(diǎn)火系統(tǒng)88能夠在選定的操作模式下經(jīng)由火花塞92 向燃燒室30提供點(diǎn)火火花。然而，在一些實(shí)施例中，火花塞92可以省略，諸如其中發(fā)動機(jī) 10可以通過自動點(diǎn)火或燃料噴射來啟動燃燒的情況，如一些柴油發(fā)動機(jī)也可以是該情況。
[0024] 在一些實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)10的每個汽缸可以配置有一個或多個燃料噴射器以用 于向汽缸提供燃料。作為非限制性示例，燃料噴射器66A被示為直接聯(lián)接到汽缸30,以用于 與經(jīng)由電子驅(qū)動器68從控制器12接收的信號dfpw的脈沖寬度成比例地直接向汽缸中噴 射燃料。以此方式，燃燒噴射器66A提供所謂的到汽缸30的燃燒的直接噴射（在下文中也 被稱為"DI"）。
[0025] 控制器12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、在該特定示例中示為只讀存儲器芯片（ROM) 106的用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的 電子存儲介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲器（ARM) 108、保活存儲器（KAM) 110和常規(guī)數(shù)據(jù)總線?？刂破?12被示為接收來自聯(lián)接到發(fā)動機(jī)10的傳感器的各種信號，除先前討論的那些信號外，還包 括：來自聯(lián)接到節(jié)氣門20的質(zhì)量空氣流量傳感器100的所引入的質(zhì)量空氣流量（MAF)的測 量值；來自聯(lián)接到冷卻套管114的溫度傳感器112的發(fā)動機(jī)冷卻液溫度（ECT);來自聯(lián)接到 曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118的表面點(diǎn)火感測信號（PIP);來自節(jié)氣門位置傳感器20的 節(jié)氣門位置TP;來自傳感器122的絕對歧管壓力信號（MAP);來自爆震傳感器182的爆震 指示；以及來自傳感器180的絕對或相對環(huán)境濕度的指示。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號RPM由控制器 12以常規(guī)方式從信號PIP產(chǎn)生，并且來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號MAP提供進(jìn)氣歧 管中的真空或壓力的指示。在化學(xué)計(jì)量比操作期間，該傳感器能夠給出發(fā)動機(jī)負(fù)荷的指示。 進(jìn)一步地，該傳感器連同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速能夠提供引入汽缸的充氣（包括空氣）的估計(jì)。在一 個示例中，也用作發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的傳感器118在曲軸的每轉(zhuǎn)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)目的等間隔脈 沖。
[0026] 控制器12可以進(jìn)一步包括容積效率表征，該容積效率表征在特定發(fā)動機(jī)狀況下 離線校準(zhǔn)并且儲存在（例如）只讀存儲器芯片1