用于发动机和动力传动系统控制的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及用于改善发动机和动力传动系统输出的校准的系统和方法。
【背景技术】
[0002]随着工况在驱动循环期间变化，发动机控制系统可以使用各种校准表和图以优化发动机和动力传动系统输出。例如，车辆系统可以使用发动机图来预安装，其中该发动机图由发动机控制系统使用以确定如何安排各种致动器。校准图和表可以使用在发动机和动力传动系统设计、测试和实验期间收集的数据填充(populate)。此外，发动机控制系统可以被启用以使用测量值和反馈数据来适应和更新校准表。
[0003]然而，在动力传动系统和燃烧发动机变得越来越复杂的情况下，可以有许多自由度以优化发动机和动力传动系统输出。例如，可以存在可能的可变凸轮正时、可变进气系统、可变气门升程等的各种组合。在具有复杂系统的发动机中，可能需要显著长的时间(例如，超过一年的测试时间)以绘制出运转的全部可能组合。一些车辆系统可以被配置为自校准。其中，缸内压力传感器可以被用于从未处理的(初始)发动机图自校准发动机。由于燃烧过程是相当可变的，在相当稳态状况下的多个测量值必须被得到以获得可靠的传感器输出平均值，该输出平均值能够放心使用以更新发动机图并且确定控制动作。然而，排放燃料经济性和驱动轨迹在本质上趋向于瞬态，从而在能够得到适应的稳态状况下花费较少的时间。因此，自校准车辆可能需要许多驱动循环以完成校准。
[0004]在另一示例中，如Lockwood等人在美国专利申请2013/0184966中所示，在发动机运转期间在车辆上捕捉的数据能够由车载控制器以及由车外(off-board)控制器(如车外云计算系统)来处理。这允许参数的较小计算密集车载处理(例如，集体适应)和同时的参数的更大计算密集车外处理(例如，单个适应)。同时处理允许校准表的较快的填充同时维持车载车辆控制系统的处理能力和存储器配置。
[0005]然而，发明人在此已经认识到即使使用自校准和车外处理，校准表不会以及时有效的方式被充分地填充。除了长时间采用自校准和车外处理车辆之外，基于车辆操作员的驱动类型可以存在保持不充分地填充的发动机和动力传动系统校准图的区域。例如，激进的驾驶员可以具有他们校准图被良好限定的高速度和高负载区域而其他运转区域未被限定。作为另一示例，对于潮湿和寒冷的环境状况，驾驶员总是在炎热和干燥的气候区域下操作可以不具有充分的校准适应。因此，在执行燃料经济性测试之前，车辆必须在几个驱动循环内适应。进一步地，为了车辆传递排放，校准必须被足够快速地完善。
【发明内容】
[0006]在一个示例中，以上问题中的一些可以通过一种用于发动机系统的方法来解决，该方法包括:使用在车辆上收集的数据和使用从车外网络下载的数据来调整车辆动力传动系统校准表的数据点，在与网络通信的一个或多个其它车辆上收集所述下载的数据。例如，车外网络可以是云计算系统。以此方式，云校准可以有利地用于在较短的时间中更充分地填充发动机校准表。
[0007]例如，云校准的第一阶段可以在车辆研发期间由制造者执行以实现快速校准从而传递全部排放要求。其中，新车辆(例如，新类型(品牌或型号)的车辆或新系列(family)的车辆)的校准表可以被研发。其中，在向消费者出售车辆之前，校准表可以使用在由制造者研发和校准的相同的品牌或型号的一队车辆上收集的校准数据来填充。在该队车辆中的每个车辆上所收集的校准数据可以被上传到云计算系统。单个车辆的控制器可以下载相关数据并且快速地更新车辆的初始校准表。
[0008]云校准的第二阶段可以在车辆在顾客的手中之后被执行以进一步优化燃料经济性、排放和可驾驶性的车辆性能。云校准的第二阶段也说明部件老化、磨损并且使诊断程序能够根据需要被触发。其中，初始校准表(初始伴随车辆的表)可以被更新。例如，由分别的消费者在使用的一队车辆在其行驶在路上时可以在各种工况下收集校准数据。来自该队车辆的每个车辆的校准数据可以被上传到云计算系统并且存储在该云计算系统。此外，单个车辆的校准数据可以被存储在它们各自的控制器的存储器上。每个车辆然后可以有利地下载在具有匹配动力传动系统特性的其它车辆上产生的数据以适应或更新它们各自的校准表。例如，第一车辆可以具有对应于给定车辆的动力传动系统校准表的第一区域的充分的车载产生的数据。因此，车辆的控制器可以使用车载收集的数据填充校准表的第一区域。由于第一车辆在对应于校准表的第一区域的工况下(例如，速度-负载状况)花费多于阈值量的时间，可以产生充分的车载数据。然而，第一车辆可以具有对应于校准表的第二、不同的运转区域的不充分的车载产生的数据。由于车辆在对应于校准表的第二区域的工况下花费少于阈值量的时间，可以产生不充分的数据。因此，控制器可以确定在该队车辆中的具有匹配动力传动系统特性并且校准表具有填充校准表的第二区域的充分的数据的一个或多个其它车辆(如第二车辆)。因此，差异可以由于在第一车辆的操作员和第二车辆的操作员之间的驾驶习惯的不同。例如，第一车辆的操作员可能趋向于执行较长的高速公路出行而第二车辆的操作员可能趋向于执行较短的市内出行。因此，当第一车辆在高速和高负载状况下可以具有较高的滞留时间(residence time)时，第二车辆在低速和高负载状况下可以具有较高的滞留时间。第一车辆的控制器然后可以下载在第二车辆上收集的数据以填充它的校准表的第二区域。第一车辆的车辆致动器调整然后可以基于更新的校准表而执行。因此，在高速公路上长距离出行运转的车辆的校准表可以使用在短距离市内出行运转的车辆上捕集的数据来完善。作为另一示例，在炎热和干燥的气候状况下运转的车辆的校准表可以使用在炎热和潮湿的气候状况下运转的车辆上捕集的数据来调整或“完善”。因此，与车辆性能和适应的许多不同的方面有关的数据可以用于改善车辆运转。
[0009]以此方式，覆盖较大数目的自由度的全发动机图能够较快地产生。通过依靠在具有匹配特性的一个或多个其它车辆上捕捉的数据，与给定车辆上的未频繁地经历的工况和驾驶操纵性有关的校准数据能够从其它车辆引入。通过使用全局数据以填充车辆的校准表的大多数工况，车辆性能在这些状况下能够被改善。此外，局部适应能够用于微调车辆的性能。因此，这使平均适应估计能够被较快地提供，并且较快速地适应单个车辆的件间(piece-to-piece)变化。此外，通过在校准表形成的初始阶段期间使用来自一个或多个其它车辆的数据，足够的数据样本可以被提供用于排放测试需要的大体全部速度-负载点。因此，这改善填充车辆的校准表的数据的置信水平并且使车辆通过排放测试的可能性增加。总的来说，发动机和动力传动系统校准精确性被改善，从而改善车辆性能。
[0010]应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在【具体实施方式】中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被紧随【具体实施方式】之后的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0011]图1示意性地示出根据本公开的实施例的示例发动机系统的方面。
[0012]图2不出部分发动机不图。
[0013]图3示出车辆动力传动系统的自适应校准的高级别流程图。
[0014]图4示出用于更新根据本公开的校准表的流程图。
[0015]图5示出基于更新的校准表用于调整车辆动力传动系统输出的流程图。
[0016]图6示出校准表的示例适应。
【具体实施方式】
[0017]提供了用于加速用于优化车辆系统(例如，图1的车辆系统)中的动力传动系统输出的一个或多个校准表的更新的方法和系统。在一个非限制性示例中，发动机可以被配置为如图2所示，其中发动机包括至少一个汽缸、控制系统、涡轮增压器和排气再循环系统，以及其它特征。发动机控制器可以被配置为执行控制程序(例如，图3-图5的程序)以基于车载数据和/或车外数据更新车辆校准表，并且基于更新的校准表优化车辆动力传动系统输出。车外网络数据可以从在图1-图2处描述的车外网络系统来下载。在图6处示出车辆校准表的示例适应。
[0018]图1描述包括耦接到变速器44的内燃发动机10的车辆系统100。发动机10可以使用发动机启动系统54来启动，该启动系统包括启动器马达。变速器44可以是手动变速器、自动变速器或它们的组合。变速器44可以包括各种部件，例如液力变矩器、最终驱动单元、具有多个齿轮的齿轮组等。变速器44被示出耦接到可以接触道路表面的驱动车轮52。
[0019]在一个实施例中，车辆系统100可以是混合动力车辆，其中变速器44可以替代地由电动马达50驱动。例如，马达可以是电池驱动的电动马达(如图所示)，其中电动马达50由存储在电池46中的能量驱动。可以用于驱动马达50的其它能量存储装置包括电容器、飞轮、压力容器等。能量转换装置(本文为逆变器(inVerter)48)可以被配置为将电池46的DC输出转换为由电动马达50使用的AC输出。电动马达50也可以以再生模式(S卩，作为发电机)运转，以吸收来自车辆运动和/或发动机的能量并且将吸收的能量转换为适于存储在电池46中的能量形式。此外，电动马达50可以根据需要被运转为马达或发电机以在不同的燃烧模式之间的发动机10的转变期间(例如，在火花点火模式和压缩点火模式之间转变期间)增加或吸收转矩。
[0020]当配置在混合动力实施例中时，车辆系统100可以以各种模式运转，其中车辆由仅发动机、仅电动马达或两者的组合来驱动。替代地，辅助或轻度混合动力模式也可以被采用，其中发动机是转矩的主要来源，并且电动马达在具体的状况期间(例如，在踩加速器踏板事件期间)选择地增加转矩。例如，在“发动机运行”模式期间，发动机10可以被运转并且被用作驱动车轮52的转矩的主要来源。在“发动机运行”模式期间，燃料可以从包括燃料箱的燃料系统20被供应到发动机10。燃料箱可以容纳多种燃料，如汽油或混合燃料(例如，具有包括E10、E85等的一系列醇(例如，乙醇)浓度的燃料)和它们的组合。在另一示例中，在“发动机停止”模式期间，电动马达50可以被运转以驱动车轮。“发动机停止”模式可以在制动、低速期间被采用，而在交通信号灯等停止。在又一示例中，在“辅助”模式期间，替代的转矩源可以增补并且与由发动机10提供的转矩合作起作用。
[0021]车辆系统100可以进一步包括控制系统14。控制系统14被示出接收来自多个传感器16的信息并且将控制信号发送到多个致动器81。控制系统14可以进一步包括控制器12。控制器可以接收来自各种传感器或按钮的输入数据、处理输入数据并且基于对应于一个或多个程序的编程到