06上的查找表中,以針對(duì)要求此類(lèi)信息的 功能執(zhí)行在線(xiàn)計(jì)算。例如,控制器12可以使用容積效率信息和進(jìn)氣歧管壓力測(cè)量值來(lái)計(jì)算 發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流。進(jìn)一步地,控制器12可以使用發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流計(jì)算值來(lái)計(jì)算估計(jì)的進(jìn)氣歧管 壓力。
[0027] 繼續(xù)圖1,其示出可變凸輪軸正時(shí)(VCT)系統(tǒng)19。在這個(gè)示例中,圖示說(shuō)明頂置凸 輪系統(tǒng),但也可以使用其他方法。特別地,發(fā)動(dòng)機(jī)10的凸輪軸130被示為與搖臂132和134 連通,以用于致動(dòng)進(jìn)氣門(mén)52a、52b和排氣門(mén)54a、54b。VCT系統(tǒng)19可以為油壓致動(dòng)(0ΡΑ)、 凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)(CTA)或其組合。通過(guò)調(diào)節(jié)多個(gè)液壓閥從而將液壓液體(諸如,發(fā)動(dòng)機(jī)油)引 導(dǎo)至凸輪軸相位器的腔室(諸如提前室或延遲室)內(nèi),可以改變氣門(mén)正時(shí),即:使氣門(mén)正時(shí) 提前或延遲。如本文進(jìn)一步詳述的,液壓控制閥的操作可以由各自的控制螺線(xiàn)管控制。特別 地,發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可以傳輸信號(hào)到螺線(xiàn)管,以移動(dòng)調(diào)整通過(guò)相位器腔室的油的流動(dòng)的閥槽。 在一個(gè)示例中,螺線(xiàn)管可以為電子致動(dòng)的螺線(xiàn)管。如本文所用,凸輪正時(shí)的提前和延遲指的 是相對(duì)凸輪正時(shí),因?yàn)橥耆崆暗奈恢萌钥梢蕴峁╆P(guān)于上止點(diǎn)的延遲的進(jìn)氣門(mén)打開(kāi),這僅 是一個(gè)示例。
[0028] 凸輪軸130液壓聯(lián)接到外殼136。外殼136形成具有多個(gè)齒138的齒輪。外殼136 經(jīng)由正時(shí)鏈條或皮帶(未示出)機(jī)械聯(lián)接到曲軸40。因此,外殼136和凸輪軸130以基本 上等于曲軸的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。然而,如在本文描述的,通過(guò)操縱液壓聯(lián)接,凸輪軸130到 曲軸40的相對(duì)位置能夠通過(guò)在延遲室142和提前室144中的液壓壓力而改變。通過(guò)允許 高壓液壓液體進(jìn)入延遲室142,凸輪軸130與曲軸40之間的相對(duì)關(guān)系被延遲。因此,進(jìn)氣門(mén) 52a、52b和排氣門(mén)54a、54b相對(duì)于曲軸40在比正常早的時(shí)間打開(kāi)和關(guān)閉。類(lèi)似地,通過(guò)允 許高壓液壓液體進(jìn)入提前室144,凸輪軸130與曲軸40之間的相對(duì)關(guān)系被提前。因此,進(jìn)氣 門(mén)52a、52b和排氣門(mén)54a、54b相對(duì)于曲軸40在比正常晚的時(shí)間打開(kāi)和關(guān)閉。
[0029] 盡管該示例示出這樣的一種系統(tǒng),其中進(jìn)氣門(mén)正時(shí)和排氣門(mén)正時(shí)同時(shí)受控,但也 可以使用可變進(jìn)氣凸輪正時(shí)、可變排氣凸輪正時(shí)、雙獨(dú)立可變凸輪正時(shí)、雙等可變凸輪正時(shí) 或其他可變凸輪正時(shí)。進(jìn)一步地,也可使用可變氣門(mén)升程。進(jìn)一步地,可以使用凸輪廓線(xiàn)變 換系統(tǒng)以在不同的工況下提供不同的凸輪廓線(xiàn)。更進(jìn)一步地,配氣機(jī)構(gòu)可以為滾柱指輪隨 動(dòng)器、直接作用式機(jī)械挺桿、電動(dòng)液壓的或者搖臂的其他替代。
[0030] 繼續(xù)可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng),聯(lián)接到外殼136和凸輪軸130的齒138允許經(jīng)由向控制 器12提供信號(hào)VCT的凸輪正時(shí)傳感器150測(cè)量相對(duì)凸輪位置。齒1、2、3和4可以用于測(cè) 量凸輪正時(shí)并且等間隔(例如,在V-8雙排汽缸中,彼此間隔90度),而齒5可以用于汽缸 識(shí)別。另外,控制器12發(fā)送控制信號(hào)(LACT、RACT)到常規(guī)的螺線(xiàn)管閥(未示出),以控制 液壓液體流向延遲室142或提前室144,或者兩個(gè)都不。
[0031] 相對(duì)凸輪正時(shí)能夠以各種方式測(cè)量。一般來(lái)說(shuō),在PIP信號(hào)的上升緣和接收來(lái)自 在外殼136上的多個(gè)齒138中的其中一個(gè)的信號(hào)之間的時(shí)間或者轉(zhuǎn)動(dòng)角度給出相對(duì)凸輪正 時(shí)的測(cè)量。對(duì)于具有兩個(gè)汽缸組和五齒齒輪的V-8發(fā)動(dòng)機(jī)的特定示例,對(duì)于特定組的凸輪 正時(shí)的測(cè)量每轉(zhuǎn)接收四次,其中額外的信號(hào)用于汽缸識(shí)別。
[0032] 如上所述,圖1僅示出多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)汽缸,并且每個(gè)汽缸具有其自身的 一組進(jìn)氣門(mén)/排氣門(mén)、燃料噴射器、火花塞等。
[0033] 圖2描繪圖示說(shuō)明用于使用空氣充氣敏感性的凸輪正時(shí)誤差估計(jì)的方法的方框 圖200。方框圖200可以由諸如控制器12的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器實(shí)施。注意,示例圖表200示= 出兩個(gè)凸輪角并且包括進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的三個(gè)空燃比模型,然而,通常(n+1)個(gè)模型可以被要 求自適應(yīng)η個(gè)角。例如,關(guān)于一個(gè)凸輪角的圖表可以包括兩個(gè)模型。
[0034] 如圖2所示,操作參數(shù)包括燃料噴射量、MAP、RPM和其他操作參數(shù),每個(gè)所述操作 參數(shù)被傳送到分別在212、214和216處所描繪的第一穩(wěn)態(tài)排氣AFR(空燃比)、第二穩(wěn)態(tài)排 氣AFR和第三穩(wěn)態(tài)排氣AFR中的每一個(gè)。每個(gè)AFR模型212、214和216可以基于流過(guò)發(fā)動(dòng) 機(jī)的空氣充氣和燃料的估計(jì):
[0035]
[0036] 其中,|為穩(wěn)態(tài)排氣空燃比,aii^chgjotali為總空氣充氣估計(jì),mf_為噴射的 燃料質(zhì)量,mfcithCT為進(jìn)入汽缸的除來(lái)自燃料噴射器之外的任何其他燃料,以及i表示特定的 模型。例如,mf。^可以模擬在碳罐凈化(purge)蒸汽和曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)(PCV)蒸汽中的 燃料。在可選的穩(wěn)態(tài)和暖發(fā)動(dòng)機(jī)狀況中,應(yīng)該沒(méi)有凝結(jié)到可以存在的燃料池中的凈燃料或 從可以存在的燃料池中蒸發(fā)的凈燃料。為減小模型誤差,分析可以局限于排除凈化蒸汽燃 燒的操作,并且進(jìn)一步排除其中PCV流估計(jì)高于一些閾值使得可忽略的狀況的操作。 在所示的示例中,i= 〇對(duì)應(yīng)于當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)工狀況,而i= 1和i= 2分別對(duì)應(yīng)于修改的 進(jìn)氣凸輪角位置和修改的排氣凸輪角位置。由于典型的發(fā)動(dòng)機(jī)的映射過(guò)程包括在不同凸輪 角設(shè)定和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的發(fā)動(dòng)機(jī)容積效率的表征,所以如果凸輪角處于不同位置,可以估 計(jì)將產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)排氣AFR。
[0037] 返回到圖2,當(dāng)前的AFR模型|fl:傳到三個(gè)節(jié)點(diǎn)217、218和219。通過(guò)計(jì)算在由 UEG0傳感器76測(cè)量的當(dāng)前AFRy與當(dāng)前估計(jì)的AFRJ>。之間的差,節(jié)點(diǎn)217產(chǎn)生AFR誤差 ,并且然后該誤差被傳到低通濾波器232。同時(shí),通過(guò)計(jì)算在修改的AFR估計(jì)和當(dāng) 前AFR模型兔'之間的差,節(jié)點(diǎn)218和219產(chǎn)生導(dǎo)數(shù)項(xiàng),使得導(dǎo)數(shù)項(xiàng)戊-爻)和 (免-少)被 分別傳到低通濾波器234和236。通過(guò)低通濾波器232、234和236傳送誤差和導(dǎo)數(shù)項(xiàng)排除 對(duì)測(cè)量的AFR的高頻瞬態(tài)影響。
[0038] 然后,將濾過(guò)的AFR誤差分別與每個(gè)導(dǎo)數(shù)項(xiàng)和對(duì)應(yīng)的適應(yīng)增益μ相乘。然后,相 乘后的項(xiàng)每個(gè)通過(guò)積分器ι/s傳送,以形成估計(jì)的凸輪角測(cè)量校正|和在'它們結(jié)合形成 估計(jì)的凸輪角測(cè)量校正向量。在該示例中,估計(jì)的凸輪角測(cè)量校正向量為具 有兩個(gè)凸輪相位器的發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)元素的向量。類(lèi)似地,在另一些示例中,在校正向量中的 元素的數(shù)目可以等于被自適應(yīng)校正的設(shè)備的數(shù)目。
[0039] 每個(gè)估計(jì)的凸輪角測(cè)量校正均穿過(guò)求和節(jié)點(diǎn),其中將小微擾ΛΘ添加到校正 然后,將這些微擾的(perturbation)凸輪角校正添加到對(duì)應(yīng)的估計(jì)的凸輪角221和223,并 且將這些校正的凸輪角估計(jì)分別輸入到AFR模型214和216。進(jìn)一步地,將估計(jì)的凸輪角測(cè) 量校正向量(冷么)添加到來(lái)自凸輪角傳感器的凸輪角向量(221,223),并且將該校正的凸 輪角向量輸入到每個(gè)AFR模型212、214和216。
[0040] 以此方式,可以實(shí)施梯度下降方法以自適應(yīng)地估計(jì)減小在測(cè)量值與估計(jì)值之間的 AFR誤差所需的凸輪角校正。即,方框圖200關(guān)于通過(guò)隨機(jī)估計(jì)的校正向量#粗略估計(jì)被建 模的AFR的導(dǎo)數(shù):
[0041]
[0042] 其中,兔為在|處的估計(jì)的排氣AFR,免為在遠(yuǎn)離義或((及+Δ辦及}的一些小微 擾ΑΘ處的y的估計(jì),以及爻為遠(yuǎn)離4或以.(及+祕(mì)))的一些小微擾ΛΘ處的y的估 計(jì)。使用AFR誤差與凸輪角校正的負(fù)梯度作為在其中改變#以減小AFR誤差的局部?jī)?yōu)化方
向,并且如上所述通過(guò)低通濾波器傳送誤差和導(dǎo)數(shù)項(xiàng),給出由方框圖200體現(xiàn)的以下參數(shù) 更新規(guī)則·
[0043]
[0044] 其中,k為時(shí)間步長(zhǎng),以及Glpf (s)為低通濾波器項(xiàng)。
[0045] 如本文所述提到的,對(duì)于兩個(gè)凸輪角的適應(yīng),方框圖200包括三個(gè)AFR模型:一個(gè) 用于當(dāng)前估計(jì)下的AFR,并且一個(gè)用于針對(duì)微擾凸輪角的每個(gè)AFR。類(lèi)似地,對(duì)于僅一個(gè)凸 輪角的適應(yīng),適當(dāng)?shù)姆娇驁D可以包括兩個(gè)AFR模型。通常,對(duì)于η個(gè)凸輪角的適應(yīng),體現(xiàn)如 本文以上所述的參數(shù)更新規(guī)則的方框圖可以包括(η+1)個(gè)容積效率/空燃比模型。
[0046] 在該示例中,方框圖200產(chǎn)生估計(jì)的凸輪角測(cè)量校正。然而,測(cè)量的穩(wěn)態(tài)空燃比將 受到除凸輪角以外的參數(shù)(例如,在燃料中的乙醇百分比的估計(jì),以及任何其他由于在燃 料噴射器中的誤差或者在發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略中的空氣充氣估計(jì)特征所獲悉的適應(yīng),該空氣充 氣估計(jì)特征通常被稱(chēng)為自適應(yīng)燃料)的影響。因此,凸輪角適應(yīng)控制策略可以關(guān)于其他控 制策略起作用。
[0047] 在一個(gè)示例中,控制策略可以將燃料乙醇百分比的估計(jì)與對(duì)測(cè)量的穩(wěn)態(tài)AFR的其 他影響隔離。乙醇百分比可以對(duì)化學(xué)計(jì)量的AFR具有大影響,并且因此凸輪角適應(yīng)可以在 乙醇百分比估計(jì)已經(jīng)收斂之后執(zhí)行。收斂的(converged)乙醇百分比估計(jì)指的是乙醇百分 比估計(jì)收斂到在公差帶內(nèi)的一個(gè)值并且保持在該公差帶內(nèi)達(dá)預(yù)定的時(shí)間段。以此方式,可 以提高凸輪角適應(yīng)精確度。
[0048] 在另一個(gè)示例中,自適應(yīng)燃料控制策略依賴(lài)于噴射的燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)空氣充氣的最 佳估計(jì),并且影響空氣充氣估計(jì)精確度的凸輪角誤差主要是由于發(fā)動(dòng)機(jī)之間構(gòu)建變化而不 是其他因素。因此,可以在獲悉任何自適應(yīng)燃料校正之前執(zhí)行凸輪角適應(yīng)。以此方式,可以 提高自適應(yīng)燃料精確度。本文進(jìn)一步關(guān)于圖3描述用于在乙醇百分比估計(jì)已經(jīng)收斂之后并 且在執(zhí)行任何自適應(yīng)燃料方法之前執(zhí)行凸輪角適應(yīng)的方法。