自适应凸轮角误差估计的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请大体涉及车辆的控制，并且具体涉及用于估计凸轮正时误差的系统和方 法。
【背景技术】
[0002] 可变凸轮正时（VCT)的变化影响发动机容积效率。通常的发动机控制方法使用在 特定发动机状况下的离线校准的容积效率表征以对于需要此类信息的功能执行在线计算。 例如，在一些控制方法中，容积效率信息和进气歧管压力测量用于计算发动机空气流。进一 步地，一些控制方法使用容积效率根据发动机空气流值来计算估计的进气歧管压力。
[0003]然而，由于发动机构建变化或其他来源造成的凸轮角测量的误差能够引起估计的 容积效率的误差，并且这些误差通过空气流和进气歧管压力估计传播。此外，针对排气门延 迟打开或进气门延迟关闭（在升压发动机中的LIVC或Miller循环）的VCT系统的激进使 用使容积效率对发动机构建变化非常敏感。
[0004]在凸轮正时中校正一些发动机构建变化的常用方法是确保当假设凸轮处于此位 置（例如，无动力的默认位置）时测量的凸轮角相对于一些物理学行程末端位置为零。此 类方法对发动机构建变化的一些来源（但不是全部）进行校正。例如，关于物理阀门打开 或关闭事件的物理学行程末端位置的未对准未得到校正。
【发明内容】
[0005]发明人在此已经认识到以上问题并且已经设计出若干方法来解决上述问题。具体 地，公开了用于校正针对发动机之间构建变化的凸轮角测量的方法和系统。在一个示例中， 方法包括，响应于在选定状况期间的空燃比误差获悉凸轮角校正以更新测量的凸轮角，以 及响应于在另外的状况期间的空燃比误差获悉空气和加燃料误差。以此方式，由于发动机 构建变化引起的凸轮角误差可以被校正，从而改善其他的空气和燃料自适应方法并且改善 发动机排放。
[0006]在另一个示例中，方法包括基于发动机工况产生第一空燃比估计，基于修改的发 动机工况产生第二空燃比估计，基于第一空燃比估计和测量的空燃比产生第一误差，基于 第二空燃比估计和第一空燃比估计产生第二误差，基于第一误差和第二误差产生凸轮角校 正，以及基于凸轮角校正更新凸轮角测量。以此方式，离线容积效率表征信息可以用于将促 成空燃比误差的凸轮正时隔离。
[0007]在另一个示例中，用于控制发动机的系统包括配置有储存在非临时性存储器中的 指令的控制器，当执行该指令时，致使控制器响应于在选定状况期间的空燃比误差获悉凸 轮角校正。以此方式，车辆发动机能够消除具体针对发动机的可变凸轮正时校准误差。
[0008]当单独或结合附图时，根据以下【具体实施方式】，本描述的以上优点和其他优点，以 及特征将显而易见。
[0009]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 护的主题的范围被随附于【具体实施方式】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】
[0010] 图1示出示例发动机的示意描述。
[0011] 图2示出示例控制系统方框图。
[0012] 图3示出图示说明关于其他的空气和燃料自适应方法的用于自适应凸轮角的示 例方法的高级流程图。
[0013] 图4示出图示说明用于自适应凸轮角的示例方法的高级流程图。
[0014] 图5示出图示说明示例车辆数据的一组图形。
[0015] 图6示出基于示例车辆数据的示例发动机性能。
[0016] 图7示出基于示例车辆数据的迭代的示例发动机性能。
【具体实施方式】
[0017] 本描述涉及用于估计机动车辆中凸轮正时误差的系统和方法。具体地，该描述涉 及通过校正由于发动机之间构建变化引起的凸轮正时误差来改善容积效率计算。车辆可以 配置有可变凸轮正时系统以增大发动机的功率并且改善发动机的排放，该发动机诸如在图 1中描绘的示例发动机系统。如由图2中描绘的控制方法所示，可以使用进入发动机的空燃 比模型来估计测量的凸轮角的误差。通过在估计凸轮角误差时考虑其他空气和燃料控制策 略，可以实现发动机性能效率和改善的排放，如图3所示。也可结合使用图4所示的方法执 行凸轮正时和自适应燃料适应。图5-图7示出所公开的系统和方法如何识别由于发动机 之间构建变化引起的凸轮角误差的示范。
[0018] 图1描绘内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例实施例。图1示出发动机10可以 从包括控制器12的控制系统接收控制参数，以及经由输入设备192从车辆操作员190接收 输入。在该示例中，输入设备192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194。
[0019] 发动机10的汽缸（在此也称为"燃烧室"）30可以包括燃烧室壁32,活塞36被放 置在燃烧室壁32中。活塞36可以联接到曲轴40,使得活塞的往复运动转化成曲轴的旋转 运动。曲轴40可以经由变速器系统（未示出）联接到客运车辆的至少一个驱动轮。进一 步地，起动器马达可以经由飞轮联接到曲轴40,以实现发动机10的起动操作。曲轴40联接 到油栗208以加压发动机油润滑系统200 (曲轴40到油栗208的联接未示出）。外壳136 经由正时链条或皮带（未示出）液压联接到曲轴40。
[0020] 汽缸30能够经由进气歧管或空气道44接收进气空气。进气空气道44除与汽缸 30连通之外还能够与发动机10的其他汽缸连通。在一些实施例中，进气道的一个或多个可 以包括升压设备，诸如涡轮增压器或机械增压器。沿着发动机的进气道可以提供包括节流 板62的节气门系统，以用于改变提供到发动机汽缸的进气空气的流率和/或压力。在这个 特定的示例中，节流板62联接到电动马达94,使得控制器12经由电动马达94控制椭圆形 节流板62的位置。这种配置可以称为电子节气门控制（ETC)，其也能够在怠速速度控制期 间使用。
[0021] 燃烧室30被示为经由各自的进气门52a和52b(未示出）与排气门54a和54b(未 示出）与进气歧管44和排气歧管48连通。因此，尽管可以使用每个汽缸四个气门，但在另 一示例中，也可以使用每个汽缸的单个进气门和单个排气门。在又一示例中，可以使用每个 汽缸两个进气门和一个排气门。
[0022] 排气歧管48除了接收来自汽缸30的排气之外还接收来自发动机10的其他汽缸 的排气。排气传感器76被示为联接到催化转换器70上游的排气歧管48 (其中传感器76 能够对应于各种不同的传感器）。例如，传感器76可以是用于提供排气空燃比指示的许多 已知传感器中的任何一种，诸如线性氧传感器、UEG0、双态氧传感器、EG0、HEG0或者HC或C0 传感器。排放控制设备72被示为放置在催化转换器70的下游。排放控制设备72可以为 三元催化剂、NOx捕集器、各种其他排放控制设备或其组合。
[0023] 在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以包括用于启动燃烧的火花塞92。响应 于来自控制器12的火花提前信号SA，点火系统88能够在选定的操作模式下经由火花塞92 向燃烧室30提供点火火花。然而，在一些实施例中，火花塞92可以省略，诸如其中发动机 10可以通过自动点火或燃料喷射来启动燃烧的情况，如一些柴油发动机也可以是该情况。
[0024] 在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以配置有一个或多个燃料喷射器以用 于向汽缸提供燃料。作为非限制性示例，燃料喷射器66A被示为直接联接到汽缸30,以用于 与经由电子驱动器68从控制器12接收的信号dfpw的脉冲宽度成比例地直接向汽缸中喷 射燃料。以此方式，燃烧喷射器66A提供所谓的到汽缸30的燃烧的直接喷射（在下文中也 被称为"DI"）。
[0025] 控制器12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、在该特定示例中示为只读存储器芯片（ROM) 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（ARM) 108、保活存储器（KAM) 110和常规数据总线。控制器 12被示为接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，除先前讨论的那些信号外，还包 括：来自联接到节气门20的质量空气流量传感器100的所引入的质量空气流量（MAF)的测 量值；来自联接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却液温度（ECT);来自联接到 曲轴40的霍尔效应传感器118的表面点火感测信号（PIP);来自节气门位置传感器20的 节气门位置TP;来自传感器122的绝对歧管压力信号（MAP);来自爆震传感器182的爆震 指示；以及来自传感器180的绝对或相对环境湿度的指示。发动机转速信号RPM由控制器 12以常规方式从信号PIP产生，并且来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP提供进气歧 管中的真空或压力的指示。在化学计量比操作期间，该传感器能够给出发动机负荷的指示。 进一步地，该传感器连同发动机转速能够提供引入汽缸的充气（包括空气）的估计。在一 个示例中，也用作发动机转速传感器的传感器118在曲轴的每转产生预定数目的等间隔脉 冲。
[0026] 控制器12可以进一步包括容积效率表征，该容积效率表征在特定发动机状况下 离线校准并且储存在（例如）只读存储器芯片1