进气门关闭时通过歧管压力采样的空气充气估计的制作方法

本公开涉及控制进入发动机的气缸的气流。

背景技术：

确定进入发动机的空气量，特别是发动机气缸中的空气量对于包括调节排放和燃料消耗的发动机控制的各个方面是重要的。由于在节气门对气缸的气流动力学，通常基于可用传感器测量的歧管绝对压力(MAP)来估计空气充气。但是，MAP将在发动机的整个操作期间连续变化。美国专利申请No.2013/0066535 A1描述了用于使用位于气缸的进气道和端口节气门之间的压力传感器来确定空气充气的方法，以及包括在进气门关闭时间或接近进气门关闭时间对每个气缸中的每个点火循环的压力测量的方法。所参考的申请确定进气门关闭(IVC)时或在最接近的可能的情况下的空气压力。因此，在IVC时的MAP的测量导致气缸内的空气压力的精确估计。

但是，本文的发明人已经认识到上述方法的问题。为了在IVC时对MAP传感器进行采样，由在IVC时的发动机控制单元(ECU)可产生中断，以触发MAP传感器信号的采样和/或处理。另选地，以均匀的发动机曲轴转角增量可对MAP传感器进行采样，然后可分析采样，以确定在IVC时或接近IVC时进行了哪个采样。但是，任一种方法在计算上是昂贵的，并且用当前ECU架构可以是不可行的。此外，这种方法在瞬态操作期间，例如当发动机转速增加时可失去准确性，并且/或者需要更多的计算资源。

技术实现要素：

因此，本文的发明人提供了至少部分地解决上述问题的方法。在一个示例中，方法包括以均匀的时间增量对进气歧管压力传感器信号进行采样，将每个采样信号存储在缓冲器中，以均匀的发动机曲轴转角增量处理缓冲器中存储的采样信号，以及基于所处理的采样信号中所选择的一个来调整燃料喷射量。

以这种方式，以均匀的时间增量对进气歧管压力(MAP)传感器信号进行采样，并且将每个采样信号存储在缓冲器中。这些MAP传感器采样中的每一个可在采样时用对应的曲轴角进行戳记(stamp)。同时，还记录了所呈现的IVC的命令的或实际的位置。当要计算空气充气(例如，每个点火周期一次)时，从缓冲器检索具有最接近IVC的角度戳记的MAP采样。该MAP信号可用来计算特定气缸的空气充气。一旦确定了气缸的空气充气，就可计算适当的燃料喷射量。所公开的方法克服了现有ECU不能以曲轴角(例如，6曲轴度)的精细增量对传感器信号进行采样和处理的能力。将角度戳记用于发送到缓冲器的每个MAP信号避免了对在预先指定的角度具有控制器中断的需要，因为每个采样不需要立即被处理。在下一个气缸点火事件即将发生时(例如，在三气缸发动机上每240°)可进行该处理。因此，在最小化估计空气充气所需的处理能力的同时可提供空气充气的精确估计。

单独或结合附图时，根据下面的具体实施方式，本说明书的上述优点和其它优点以及特征将变得显而易见。

应当理解，上面的发明内容被提供是为了以简化的形式介绍在具体实施方式进一步描述的一些概念。并不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，其范围由随附权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出内燃机的燃烧室的示意图。

图2示出说明用于确定进入气缸的空气充气并调整发动机操作参数的方法的流程图。

图3示出说明四个单独气缸的进气门升程(IV升程)及其对应的曲轴角和MAP采样事件的点火正时图形。

图4示出在两个发动机转速下用于气缸的进气门升程及在进气门关闭附近的其对应的MAP采样事件。

具体实施方式

本说明书涉及一种有效方法，其用于通过以均匀时间增量(例如，1毫秒时间增量)对传感器信号进行采样并对采样进行角度戳记，在进气门关闭时对进气歧管绝对压力(MAP)传感器进行采样。在发动机操作期间可访问这些曲轴角戳记的MAP传感器信号采样，为了确定进入气缸的空气充气，并且随后调整所述发动机的操作参数。具体地，具有在进气门关闭时最接近发动机曲轴转角的角度戳记的采样被检索，并且用来计算空气充气。MAP的采样计划是以均匀的时间间隔预先指定的，并且一旦每个采样已经被角度戳记，就将信息存储在控制器可访问的缓冲器中。图1的发动机系统包括可在发动机循环期间在所选择的时间间隔或时间采样的MAP传感器，如图2中所示，以提供可作为用于确定各种发动机工况的基础的信息。图3示出通过若干四冲程循环的对于发动机的四个独立气缸的示例点火事件及其对应的进气门升程。图3描绘了MAP采样间隔在每个四冲程循环内如何与进气门升程和对应的曲轴角相关联。图4中描绘了，对于三个连续的点火循环，在两个发动机转速下，针对单个气缸的一系列MAP传感器采样与进气门关闭时刻之间的间隙。

图1示出显示多气缸发动机10的一个气缸的示意图，该发动机可包括在车辆的推进系统中。通过包括控制器12的控制系统和通过来自车辆操作者132借助输入设备130的输入，可至少部分地控制发动机10。在这个示例中，输入设备130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(即，气缸)30可包括具有被定位在其中的活塞36的燃烧室壁32。活塞36可耦接到曲轴40，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间变速器系统耦接到车辆的至少一个驱动轮。此外，起动器马达可经由飞轮耦接到曲轴40，从而允许发动机10的起动操作。

燃烧室30可经由进气通道42从进气歧管44接收进气空气，并且可经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48可经由相应的进气门52和排气门54与燃烧室30选择性地连通。在一些实施例中，燃烧室30可包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。

在该示例中，进气门52和排气门54可经由相应的凸轮致动系统51和53通过凸轮致动控制。凸轮致动系统51和53可各自包括一个或多个凸轮，并且可利用凸轮廓线变换系统(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可气门升程(VVL)系统中的一个或多个，其可由控制器12操作以改变气门操作。进气门52和排气门54的位置可分别由位置传感器55和57确定。在替代实施例中，进气门52和/或排气门54可由电动气门致动控制。例如，气缸30可替代地包括通过电动气门致动控制的进气门和通过包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。

燃料喷射器66被示出直接耦接到燃烧室30，用于将与通过电子驱动器68从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例的燃料直接喷射到燃烧室中。以这种方式，燃料喷射器66提供已知的燃料到燃烧室30的直接喷射。例如，燃料喷射器可安装在燃烧室的侧面或燃烧室的顶部。燃料可通过包括燃料箱、燃料泵以及燃料轨的燃料系统(未示出)被递送到燃料喷射器66。在一些实施例中，燃烧室30可另选地或另外地包括布置在配置中的进气通道42中的燃料喷射器，该配置提供已知的燃料到燃烧室30上游的进气道的进气道喷射。

进气通道42可包括具有节流板64的节气门62。在该特定示例中，节流板64的位置可通过控制器12借助提供到包括有节气门62的电动马达或致动器的信号来改变，这种配置通常被称为电子节气门控制(ETC)。以这种方式，节气门62可被操作以改变提供到其它发动机气缸中的燃烧室30的进气空气。节流板64的位置可通过节气门位置信号TP被提供到控制器12。进气通道42可包括用于将相应的信号MAF和MAP提供到控制器12的质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122。

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，点火系统88可通过火花塞92将点火火花提供到燃烧室30。尽管示出了火花点火部件，但在一些实施例中，发动机10的燃烧室30或一个或多个其它燃烧室可在具有或不具有点火火花的情况下在压缩点火模式下操作。

排气传感器126被显示耦接到排放控制设备70上游的排气通道48。传感器126可以是用于提供排气空气/燃料比的指示的任何合适的传感器，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热的EGO)、NOx、HC或CO传感器。排放控制设备70被示出沿排气通道48在排气传感器126下游布置。设备70可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其它排放控制设备或它们的组合。在一些实施例中，在发动机10的操作期间，通过在特定的空气/燃料比内操作发动机的至少一个气缸，可周期性地复位排放控制设备70。

此外，在所公开的实施例中，排气再循环(EGR)系统可通过EGR通道140将期望部分的排气从排气通道48按路线发送到进气歧管44。提供到进气歧管44的EGR的量可由控制器12通过EGR气门142改变。此外，EGR传感器144可被布置在EGR通道内，并且可提供排气的压力、温度以及浓度中的一个或多个的指示。在一些示例中，传感器144是检测穿过放置在EGR气门的上游或下游的流量控制孔口的压力降的差压传感器，其也将提供EGR量的指示。传感器144还可以是位置传感器，其能够基于来自控制器12的命令检测EGR气门流动面积变化。此外，在一些条件期间，通过控制排气门正时，诸如通过控制可变气门正时机构，可将燃烧气体的一部分保留或捕集在燃烧室中。

控制器12在图1中被示为微型计算机，其包括微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、在此特定示例中被示为只读存储器(ROM)芯片106的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110、以及数据总线。除了先前讨论的那些信号，控制器12可从耦接到发动机10的传感器接收各种信号，其包括来自质量空气流量传感器120的引入的质量空气流量(MAF)的测量值；来自耦接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；来自耦接到曲轴40的霍尔效应传感器118(或其它类型)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122的绝对歧管压力信号MAP。可通过控制器12从信号PIP产生发动机转速信号RPM。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用来提供进气歧管中的真空或压力的指示。需注意，上述传感器的各种组合可被使用，诸如有MAP传感器而没有MAF传感器。在一些实施例中，可使用多个MAP传感器，例如每气缸组一个或每个气缸一个。

在化学计量操作期间，MAP传感器能够给出发动机扭矩的指示。此外，该传感器与所检测的发动机转速一起可提供引入气缸的充气(包括空气)的估计。在一个示例中，也被用作发动机转速传感器的传感器118在曲轴的每个旋转可产生预定数量的等距脉冲。在另一个示例中，可在控制器12处用曲轴角戳记来自传感器122的MAP信号，所述曲轴角从传感器118确定并且存储在控制器的存储器中，或者存储在可操作地(例如，通信地)耦接到控制器的部件中。这些存储的角度戳记的MAP信号可用来估计进入气缸的空气充气。

存储介质只读存储器106可用具有表示可由处理器102执行的指令的计算机可读数据编程，用于执行下面图2中描述的方法，以及被预期但没有具体列出的其它变型。控制器12接收来自图1的各种传感器(诸如MAP传感器122)的信号，并且采用图1的各种致动器(诸如燃料喷射器66)，从而基于接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令，调整发动机操作。

如上所述，图1示出多气缸发动机的一个气缸，并且每个气缸可类似地包括其自身的一组进气/排气门、燃料喷射器、火花塞等。此外，发动机系统的上述方面是非限制性的，并且其他配置是可能的。例如，系统可不具有排气再循环。在其他示例中，系统还可包括将压缩空气供应到进气歧管的涡轮增压器。

在多气缸发动机的操作期间，每个气缸经历四冲程循环。该循环包括进气冲程，在该进气冲程期间，进气门52是打开的，并且排气门54是关闭的。空气通过进气歧管44被引入气缸30，并且活塞36移动到气缸的底部，以便增加气缸30内的体积。活塞36在气缸的底部附近并且在其冲程的末端的位置(例如，当气缸30在其最大体积时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。这之后是压缩冲程，当进气门52和排气门54都关闭时，活塞36朝向气缸盖移动，以便压缩气缸30内的空气。活塞36在其冲程的末端且最靠近气缸盖的点(例如，当气缸30在其最小体积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文被称为点火的过程中，喷射的燃料被诸如火花塞92的已知的点火设备点燃，导致燃烧。另外地或另选地，压缩可用来点燃空气/燃料混合物。在压缩冲程结束时，曲轴已经完成与该单独气缸相关的一个完整的旋转，即，它已经行进了360度。

在随后的膨胀(做功)冲程期间，由燃烧反应激励的膨胀气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞移动转化成旋转轴的旋转扭矩。在该冲程期间，气门52和54保持关闭。循环的最终冲程是排气冲程，其中排气门54打开以将燃烧的空气燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到TDC。这完成了第二个360度运动，即，曲轴已经完成与该单独气缸相关的第二个完整的旋转。需注意，上述仅仅作为示例被描述，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可改变，以便提供正的或负的气门重叠、晚进气门关闭、早进气门关闭或各种其它示例。

如上所述，系统可能够在每个气缸的进气门关闭(IVC)或在可能的最接近的采样时，确定每个气缸的更准确的空气充气估计。由于在允许进气歧管和气缸之间的压力平衡之后，进气门刚刚被关闭，所以当在IVC时采集歧管绝对压力(MAP)传感器的采样时，气缸压力可相对地等于MAP。因此，通过在IVC时对MAP进行采样，可获得气缸空气充气的准确估计。例如，压力可与气缸的体积组合，以根据理想气体定律pv＝nRT来确定气缸捕集质量。因此，在IVC时或接近IVC时的MAP的采样提供在压缩冲程开始时捕集在气缸中的质量的更准确的压力测量。这种质量的空气可用来估计可喷射到该气缸中的燃料的量。

当特定气缸处于其四冲程循环内的具体点时，其他气缸处于其自身单独气缸循环内的不同点。换句话说，它们是异相的。因此，虽然特定气缸可刚刚完成，例如其压缩冲程，但是不同的气缸将在该相同时刻开始其压缩冲程，例如，其相对于第一气缸异相180度，如图3中所示。

如果特定气缸在其进气冲程开始时具有360度的曲轴角，那么IVC可在该冲程的结束处，例如在5400度处发生。在该精确时间由MAP传感器确定空气压力在计算上可以是昂贵的，其中，传感器的标准机制发信号(如，产生中断)。以选择的时间增量可执行MAP传感器122的采样。因此，对于多气缸发动机中的每个气缸，MAP传感器采样不可能在IVC处一致地进行。为了针对每个气缸在IVC时从MAP传感器收集信号，每个发动机循环需要控制器的中断，以及控制器资源的协作以不断地监测IVC的发生。这种方法可以是不切实际的和/或昂贵的。

原则上，以具体的曲轴角增量对MAP传感器进行采样可允许在IVC时确定MAP。这些角度由耦接到曲轴40的霍尔效应传感器118测量。但是，以曲轴角的增量对传感器进行采样可以是资源密集的，并且/或者在瞬态事件期间可易于出现误差，诸如当发动机转速增加且因此曲轴速度增加时。控制发动机的稳健方式可以能够以均匀的曲轴角增量对发动机参数进行采样和处理。但是，由于这种方法是资源密集的，通过首先采样(例如1毫秒的间隔)和稍后处理(例如，3气缸发动机上的240°或120°增量)，本公开实现类似的任务。

通过以均匀的时间增量(例如，每毫秒)对MAP传感器进行采样，以共同的(concurrent)曲轴的角度戳记每个采样，将这些结果放置在控制器可访问的数据缓冲器中，并且注意IVC的当前命令的(或实际的)位置，控制器可以能够运用和有效地处理数据。基于MAP采样可计算空气充气，通常每个点火周期一次(即每次进气门关闭一次)。在计算燃料喷射事件之前的空气充气之前，控制器可核查用于最接近IVC的角度戳记或一组戳记的缓冲器中的角度戳记，并且使用对应的MAP数据来计算空气充气，如下面关于图2所描述的。该空气充气可用来计算燃料喷射量。一旦已经进行了燃料喷射计算，在一些示例中，可清除缓冲器以接受下一批角度戳记的MAP传感器读数。在其他示例中，缓冲器可以是先进先出缓冲器，其中每个新采样替换缓冲器中最早的采样。该缓冲器的容量可基于预测系统操作的最慢的发动机转速。发动机的转速越慢，越多的角度戳记的压力信号必须存储在缓冲器中。在一个具体示例中，为了在450RPM的最低发动机转速下每毫秒支持一次MAP信号采样的上述采样和存储，缓冲器可具有267个采样的容量(例如，为了存储在两个曲轴旋转的发动机循环期间收集的每个采样)。如果仅仅需要来自完全发动机循环的采样的一部分，则缓冲器可以按比例较小。例如，如果在四气缸发动机中仅仅需要来自一个气缸事件的采样，则将仅仅需要67个采样。类似地，当使用较慢的采样速率时，可需要较少的采样。

用于计算空气充气的上述机构可用于直喷式(DI)发动机中，其中燃料通常在进气门关闭之后被喷射。但是，在进气门关闭时使用MAP计算空气充气在进气道燃料喷射(PFI)发动机中也可以是有利的，所述进气道燃料喷射(PFI)发动机在进气门关闭之前喷射燃料。在进气门关闭时估计空气充气可用来计算预期的燃料-空气充气的相对燃料-空气比(也称为phi)。该预期的燃料-空气充气可与从排气传感器(诸如通用排气氧(UEGO)传感器)确定的实际燃料-空气充气进行比较。将来的燃料添加校正可基于将预期的phi与从UEGO传感器推断的phi进行比较。如上面所解释的，DI发动机通常在进气门关闭之后喷射其燃料的一部分。因此，进气门关闭之后的燃料喷射脉冲能够用在进气门关闭时或接近进气门关闭时进行的高准确度空气充气测量来调整phi。

图2示出用于确定进入气缸的空气充气，并且基于在IVC之前的最接近的MAP测量的先前确定来调整发动机操作参数的方法200。通过存储在控制器(诸如控制器12)的存储器中的指令，并且结合从发动机系统的传感器(诸如上面参考图1描述的传感器(例如，MAP传感器122))接收的信号，可进行方法200。根据下面所述的方法，控制器可采用发动机系统的发动机致动器(例如，燃料喷射器66)，以调整发动机操作。

方法200包括在202处确定发动机操作参数，其包括发动机转速和负载、大气压力、MAP和MAF、发动机和/或歧管温度、驾驶员请求的扭矩等。在204处，以均匀的时间增量对MAP传感器输出进行采样，如图3中所示。在一个实施例中，MAP传感器采样率可被指定为每毫秒一个传感器读数。在另一个实施例中，采样率可以是以五毫秒的间隔，而在其他实施例中，采样率可以是不同的，或者可在指定的采样频率范围内进行调整。

在206处，方法200包括在采样时用发动机曲轴转角戳记每个采样。通过霍尔效应传感器(诸如传感器118)可测量曲轴角。角度值用来戳记来自MAP传感器的信号。MAP采样实例与对应的曲轴角的同时确定之间的连接在图3中示出，这将在下面更详细地解释。在一些示例中，只要发动机正在操作，就进行MAP信号的采样以及用其共同曲轴转角进行其立即戳记。需注意，虽然MAP传感器采样以均匀的时间间隔进行，但是检测曲轴转角的速率取决于发动机的转速。当发动机以较高转速操作时，曲轴的旋转速度也较高。当IVC发生时，用于确定MAP的关键周期在进气冲程内，特别是在其结束时，或接近其结束时。进气门关闭通常发生在压缩冲程内，该冲程是在四冲程循环的整个720度扩展内的180度窗口。发动机的旋转越快，曲轴行进的这些180度就越快。因此，在较快的发动机转速下，测量的和角度戳记的MAP信号精确地或紧邻IVC的可能性较低。相反，对于以较慢转速操作的发动机，这种可能性较高。这些动力学在图4中针对在两个不同发动机转速下操作的发动机的一个气缸描绘。

在一些示例中，用于在采集MAP采样时确定曲轴转角的替代方法是基于当前中断的曲轴转角和当前发动机角速度(例如，发动机转速)的知识来推断曲轴转角。实际上，这是向MAP采样分配近似的曲轴转角的方式，而不是使用源自发动机位置感测/外推的更高准确度角度数据。

在208处，将角度戳记的MAP信号存储在缓冲器中。该缓冲器可在控制器的存储器内，或在可操作地(例如，通信地)耦接到其的部件中。可以存储在该缓冲器中的角度戳记的采样的数量取决于发动机的转速。如上所述，发动机的转速越快，对应于进气冲程的180度将在曲轴处横移地越快。由于以预定的均匀时间增量对MAP信号进行采样，所以在相同的180度曲轴角位移期间，快速发动机将比慢速发动机产生更少的角度戳记的MAP信号。因此，缓冲能力在发动机操作期间可由发动机的转速范围的最低边界指示，或者可由期望支持本文所述的采样的最低转速指示。可存储在缓冲器处的角度戳记的MAP信号的最大数量可对应于该最低发动机转速。

存储在缓冲器中的数据可遵循一个或多个缓冲器清除协议。在一个实施例中，关于新的角度戳记的信号的信息将进入在缓冲器队列的开始处的缓冲器，从而置换在队列的末尾处最早的存储的信号。在另一个实施例中，在点火序列结束时可清除整个缓冲器。在其它实施例中，来自两个或更多个先前点火冲程的较早的角度戳记的MAP传感器信号可存储在控制器12的存储器内，以产生更准确的IVC的估计。需注意，在该示例中描述了一个缓冲器的使用，但是在其他实施例中，每个操作气缸可分配其自己的缓冲器。

在210处，方法200确定是否请求空气充气估计。如果没有请求空气充气，则方法200前进到204，以继续MAP信号的采样，随后是它们的角度戳记，以及随后存储在缓冲器中，如分别在204处、206处和208处所描述的。如果在210处确定已经请求了空气充气，则方法200前进以在212处发起相关信号的处理。

在212处，方法200包括检索具有指定的曲轴转角戳记的一个或多个采样。例如，控制器可搜索整个缓冲器，并且确定与指定的曲轴转角(诸如，与IVC一致的曲轴转角)匹配的(一个或多个)角度戳记的MAP信号。对于具有可变凸轮轴正时、凸轮廓线变换系统或其它形式的可变气门正时的发动机，控制器基于可变气门正时致动器的当前状态或位置来确定IVC。一旦选择，可在218处使用MAP采样，以估计空气充气。但是，如在上面的对于206处的讨论中所指出的，MAP传感器读数将与IVC一致的可能性取决于发动机的转速。因此，在一些示例中，IVC可不与根据它们的角度戳记确定的任何MAP传感器读数精确地一致。在这种情况下，可产生更准确的估计的选项是在IVC发生之前选择最接近IVC的MAP读数。在214处，方法200检索在IVC之前发生的最接近角度戳记的MAP读数，以用于进一步处理。在其他实施例中，在216处，方法200将最接近IVC MAP信号确定为IVC之前的最接近的MAP信号中的两个或更多个的平均值，如根据它们的对应的角度戳记确定的。其他实施例可使用存储在缓冲器中的最接近IVC并且在IVC之前的两个或更多个角度戳记的MAP信号的外推，或基于包括紧接在IVC之前和之后收集的信号的缓冲器存储的最接近IVC的角度戳记的信号的插值。此外，其他实施例可使用在特定气缸的两个或更多个先前点火回合中收集的角度戳记的信号结合在214处确定的当前角度戳记的MAP值，以改进在IVC时的所述气缸的MAP的确定，用于空气充气估计。

在218处，使用在212处确定的MAP值来估计空气充气。通过与气缸的体积组合，使用在212处估计的歧管压力值可估计空气充气，从而根据理想气体定律pV＝nRT来确定气缸捕集的质量。另选地，将MAP与气缸空气充气或其它合适方法相关联的表可用来基于已知的MAP值来估计空气充气。一旦已经计算了空气充气，方法200在220处调整选择的发动机操作参数。该操作的发动机参数可以是将被喷射到气缸室中的燃料的量，例如为了获得燃烧室中的化学计量的燃料空气比的目的。但是，也可调整其他发动机操作参数，诸如EGR气门位置、进气门和/或排气门正时、增压压力或其他合适的参数。

当操作的发动机参数是被喷射到气缸室中以实现期望扭矩，同时以化学计量比操作在气缸中燃烧的空气/燃料的燃料量时，首先使用上述速度密度算法来计算进入气缸的空气和再循环排气的质量。然后根据EGR气门142两端的压力差计算再循环气体的质量，并且从进入气缸的空气和排气中减去再循环气体的质量，以提供进入气缸的新鲜空气质量。然后计算期望的燃料以实现气缸中的化学计量，并且通过考虑燃料温度和压力，激活燃料喷射器以输送该燃料所需的时间，输送期望的燃料。通过驱动燃料喷射器的电信号的脉冲宽度，提供所需的激活时间。方法200然后返回。

现在将参考图3描述发动机10的操作，特别是点火顺序，图3示出对于发动机10的四个气缸的点火正时图形300。对于每个图形，在y轴上示出气缸数量，在x轴上示出发动机冲程。此外，每个气缸内的点火和对应的燃烧事件由气缸内的压缩冲程和做功冲程之间的星形符号表示。发动机10可用下面的点火顺序点火：以均匀间隔的1-3-2-4(或2-4-1-3或3-2-4-1或4-1-3-2，因为点火是循环的)，例如，每180°曲轴转角可点火一个气缸。每个气缸的点火正时图形的x轴相对于被描绘为从图3的底部图中的第二个的发动机曲轴角，同时将从气缸3(CYL.3)的做功冲程的起始设置为0度。由于所有四个气缸相对于彼此异相，角度值0分别对应于气缸2(CYL.2)的压缩循环的起始，气缸4(CYL.4)的进气循环和气缸1(CYL.1)的排气循环。在CYL.3的图下方，还有一个附图，其示出以均匀的时间增量对MAP信号进行采样。这些MAP采样的收集计划一致地进行，例如每毫秒一次。传感器122在歧管处检测到的压力对所有四个气缸施加相同的压力。

图3中所示的在180度的曲轴角开始的第一冲程显示CYL.2横过其压缩冲程，在其结束发生点火，如星形符号所示。同时，CYL.4、CYL.1和CYL.3分别横过它们的进气冲程、排气冲程和做功冲程。当每个气缸在图3中向右行进时，朝向在其四冲程循环内的下一个适当冲程，重复该整个序列。用于CYL.2、CYL.4、CYL.1和CYL.3的进气门升程分别在302、304、306和308处突出显示，示出了在每个进气冲程的相应的进气门的打开。

310指示CYL.3发生IVC时的曲轴转角。该事件与在314处的MAP的采样一致。如在方法200的206处所描述的，在310处的角度已经用来在314戳记MAP采样，并且因此如在方法200的218和220处所描述的，MAP采样314用来计算空气充气。相比之下，在CYL.1的进气冲程结束时，例如在IVC 312时，没有与IVC完全一致的MAP采样，并且IVC之前最接近的MAP采样在采样316处。在该示例中，采样316可用来计算空气充气。如上面关于方法200所描述的，可以识别在IVC之前最接近的MAP采样，并且其用来计算空气充气。其他实施例可使用在316处采样的MAP值和紧接在其之前的MAP值，以确定MAP的最佳值，例如，如在方法200的216处所描述的。

随着发动机的转速变化，属于压缩冲程的曲轴旋转的180度部分可包括可变的时间量，例如当发动机转速低时，压缩冲程可具有比发动机转速高时更长的持续时间。这在图4中通过比较在两个不同发动机转速下针对单个气缸的紧接在IVC之前的MAP采样收集来举例说明。图4示出了在第一较低发动机转速下的气门升程和MAP采样的第一图形400，并且还示出了在第二较高发动机转速的气门升程和MAP采样的第二图形410。

当进气门的升程经过其循环(例如，打开和关闭)时，该循环的结束(当进气门关闭时)被称为IVC。然后，进气门的打开和关闭的速率与发动机的转速成比例。在图形400中，发动机以低速操作，而在图形410中，发动机以快速操作。在这两种情况下，在表示IVC附近的MAP采样序列的三行圆圈中示出三个单独的MAP采样集合。实心圆表示当前点火循环的采样事件，而虚线圆和空心圆表示对于两个先前点火循环的MAP采样事件。应当理解，提供MAP采样仅用于说明目的，并且为了清楚和三组采样之间的比较的目的，在三个单独的行中示出MAP采样。注意，在任一发动机转速下，大多数MAP采样序列如何，使得MAP采样不与IVC一致。换句话说，IVC和最接近的MAP采样实例之间的间隙是可变的。此外，相比于用于快速发动机转速的图形410中的对应序列，用于较慢的发动机转速的图形400中的采样事件之间的角距离较短。如之前讨论的，在208处，在慢发动机转速下发生更多MAP采样事件的事实影响缓冲器的容量。缓冲器的最小容量可由发动机可能操作的最慢速度指定。

进气门经过其打开和关闭循环的速率也取决于发动机的转速。在慢发动机转速(例如，500RPM)下用于进气冲程的进气门升程由曲线402示出。如曲线412所示，相比于在较快的发动机转速(例如，2000RPM)下的进气门事件的对应扫描，该气门事件(例如，从打开到关闭)的扫描以较慢的速率发生。因此，对于以均匀时间间隔采样的MAP信号，相比于较快的发动机转速，对于较慢的发动机转速，取样序列更密集，如分别在400处和410处的两组圆圈所示。因为在400的发动机具有更密集的采样序列，所以相比于发动机在410处具有较不密集的采样序列时，更可能包括更接近在IVC时的MAP条件的MAP采样。例如，对于图形400中所示的所有三组MAP采样，具有在IVC的阈值(T)曲轴转角处或在其内发生的MAP采样。

如上所述，关于方法200，选择存储在缓冲器中的与IVC一致或在IVC之前最接近的角度戳记的MAP信号，以计算空气充气。如针对三个连续的进气循环所描绘的，在图形400中的MAP读数的MAP采样实例之间的间隙表明IVC与IVC之前的最接近的MAP采样之间可能的间隙小于图形410中所示的对于更快的发动机转速的对应的间隙。例如，图形410中所示的三组MAP采样中的一组具有在IVC的阈值(T)曲轴转角之外发生的MAP采样。相比于落入阈值内的采样，该采样可产生较不准确的空气充气估计。

因此，与以较快的发动机转速采样的MAP信号相比，在慢的发动机转速下采样的MAP信号可产生更接近在IVC的MAP条件。在410处的对于较快发动机的MAP采样之间的间隙更宽，并且更可能的是，在IVC之前的最接近的MAP采样和IVC之间，该间隙也更宽。因此，在一些示例中，基于MAP的空气充气的计算可在较高发动机转速下进行调整。例如，在高发动机转速下，基于先前发动机循环的MAP读数可估计在IVC时的MAP，基于IVC之前和/或之后的两个或更多个MAP采样可估计在IVC时的MAP，或其它合适的机制用于估计在IVC时的MAP。

在进气门关闭时准确地确定歧管空气压力进而有助于更准确地估计进入气缸的空气充气。以这种方式估计空气充气有助于更有效地调整发动机的操作参数，诸如进入气缸的燃料喷射的量。所公开的方法以均匀的时间间隔对MAP信号进行采样，以共同的曲轴角度对这些信号进行戳记，并且将这些信号存储在缓冲器中。当发动机系统请求空气充气时，该方法进一步搜索缓冲器以便识别最接近IVC的MAP采样。所识别的(或计算的)MAP值可用来估计进入气缸的空气充气，目的是调整发动机操作参数，例如进入气缸的燃料喷射的量。

通过从缓冲器检索角度戳记的MAP信号(或多个信号)来确定空气充气的技术效果是估计最接近IVC的MAP的值，以便调整操作的发动机参数。

提供了一种方法，其包括：以均匀的时间增量对进气歧管压力传感器信号进行采样，将每个采样信号存储在缓冲器中，以均匀的发动机曲轴转角增量处理缓冲器中存储的采样信号，以及基于从所有处理的采样信号中选择的采样调整发动机操作参数。方法的第一示例包括其中基于处理的采样信号中选择的一个来调整发动机操作参数包括基于处理的采样信号中选择的一个来调整燃料喷射量。方法的第二示例任选地包括第一示例，并且还包括其中以均匀的发动机曲轴转角增量处理缓冲器中存储的采样信号包括以发动机点火频率来处理存储的采样信号。方法的第三示例任选地包括第一示例和第二示例中的一个或两个，并且还包括在将每个采样信号存储在缓冲器中之前，用与采样信号被采样时的发动机曲轴转角相对应的发动机曲轴转角戳记来戳记每个采样信号。方法的第四示例任选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个或每个，并且还包括其中以均匀的发动机曲轴转角增量在缓冲器中处理所存储的采样信号包括从缓冲器中选择采样信号，所述采样信号具有对应于在指定发动机曲轴转角处或之前的发动机曲轴转角的发动机曲轴转角戳记，处理所选择的取样信号以确定进气歧管压力，以及根据基于所确定的进气歧管压力计算的空气充气估计来调整燃料喷射量。方法的第五示例任选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个或每个，并且还包括其中指定发动机曲轴转角包括用于发动机的给定气缸的进气门关闭时的发动机曲轴转角，并且还包括以调整的燃料喷射量将燃料喷射到给定的气缸。方法的第六示例任选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个或每个，并且还包括其中从缓冲器选择具有与进气门关闭时或之前的发动机曲轴转角对应的发动机曲轴转角戳记的采样信号包括从缓冲器选择具有相对于缓冲器中的所有其它采样的在进气门关闭时最接近发动机曲轴转角的发动机曲轴转角戳记的采样信号。

方法的实施例包括以预定的时间间隔对进气歧管压力传感器信号进行采样，以产生包括多个采样的数据集，用发动机曲轴转角对数据集的每个采样进行戳记，以及响应于燃料喷射请求，根据基于数据集的所选择的采样估计的进气充气量来调整燃料喷射，所述选择的采样具有在指定发动机曲轴转角处或之前的发动机曲轴转角戳记。在方法的第一示例中，选择的采样具有相对于数据集中的所有其他采样的最接近指定的发动机曲轴转角的曲轴转角戳记。方法的第二示例任选地包括第一示例，并且还包括其中燃料喷射请求包括对于发动机的给定气缸的燃料喷射请求，并且其中选择的采样具有与对于给定气缸的进气门关闭事件对应的在发动机曲轴转角处或之前的发动机曲轴转角戳记。方法的第三示例任选地包括第一示例和第二示例中的一个或两个，并且还包括其中用发动机曲轴转角戳记数据集的每个采样包括，对于给定采样，在给定采样被采样的时间点检索发动机的曲轴转角，以及用检索的曲轴转角来戳记给定采样。方法的第四示例任选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个或每个，并且还包括将数据集存储在可操作地耦接到进气歧管压力传感器的控制器的存储器的缓冲器中。方法的第五示例任选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个或每个，并且还包括在根据基于选择的采样估计的进气充气量来调整燃料喷射之后，从缓冲器丢弃数据集的剩余采样。

一种系统包括：具有被供应来自进气歧管的进气的多个气缸的发动机，耦接到进气歧管的歧管压力传感器，以及存储指令的控制器，所述指令在被执行时可使所述控制器以预定的采样率对来自歧管压力传感器的信号进行采样。控制器存储另外的指令，所述指令在被执行时使控制器，对于每个采样，用对应的发动机曲轴转角戳记采样，将每个戳记的采样存储在缓冲器中，响应于将燃料喷射到多个气缸中的气缸的请求，从缓冲器检索采样，所述采样具有与气缸的进气门关闭事件附近的发动机曲轴转角对应的曲轴转角戳记；以及基于空气充气估计调整燃料喷射量，所述空气充气估计基于所述检索的采样确定。在系统的第一示例中，检索的采样具有相对于缓冲器中的所有其他采样的在进气门关闭事件时最接近发动机曲轴转角的曲轴转角戳记。系统的第二示例任选地包括第一示例，并且还包括其中检索的采样具有比在进气门关闭事件时的发动机曲轴转角更早的曲轴转角戳记。系统的第三示例任选地包括第一示例和第二示例中的一个或两个，并且还包括其中检索的采样具有与进气门关闭事件之前的最后的发动机曲轴转角对应的曲轴转角戳记。系统的第四示例任选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个或每个，并且还包括其中检索的采样是具有相对于缓冲器中的所有其他采样的在进气门关闭事件时最接近发动机曲轴转角的曲轴转角戳记的第一采样，并且其中控制器包括另外的指令，所述指令在被执行时使控制器在第一采样之前或之后，从缓冲器检索具有第二曲轴转角戳记的第二采样；以及基于空气充气估计调整燃料喷射量，所述空气充气估计基于检索的第一采样和第二采样确定。系统的第五示例任选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个或每个，并且还包括其中发动机是直喷式发动机，并且其中燃料喷射量的调整是针对在当前发动机循环中发生的燃料喷射事件。系统的第六示例任选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个或每个，并且还包括其中发动机是进气道燃料喷射发动机，并且其中燃料喷射量的调整是针对在随后的发动机循环中发生的燃料喷射事件。

注意，包括在本文的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非瞬时存储器中，并且可由控制系统执行，所述控制系统包括与各种传感器、致动器以及其它发动机硬件组合的控制器。本文描述的专用程序可表示任何数量的处理策略，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等中的一个或多个。这样，示出的各种动作、操作和/或功能可以示出的顺序、并行执行或在一些情况下省略。同样地，处理的顺序不一定是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所需的，而是为了便于说明和描述被提供。根据使用的特定策略，可重复执行示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可用图表表示被编程进发动机控制系统中计算机可读存储介质的非瞬时存储器的代码，其中通过执行系统中的指令进行所述动作，所述系统包括与电子控制器组合的各种发动机硬件部件。

应该理解，本文公开的配置和程序在本质上是示例性的，且这些具体实施例不应视为限制性意义，因为许多变化是可能的。例如，以上技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其它的发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置，以及其它特征、功能和/或特性的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

下面的权利要求特别指出被视为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指“一个”元件或“第一”元件或其等同物。应该理解，这些权利要求包括一个或更多这些元件的结合，既不要求也不排除两个或更多这些元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合可通过本权利要求的修正或通过在这个或相关申请中的新权利要求的提出被要求保护。此类权利要求，无论是更宽于，更窄于，等于，或不同于原始的权利要求的范围，也被视为包括在本公开的主题之内。