专利名称：控制汽化排放的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机，尤其涉及控制发动机排放的系统。
背景技术：
内燃机在气缸内燃烧空气/燃料(A/F)混合物，以驱动活塞和提供驱动扭矩。空气通过节气门和进气歧管供给到气缸。燃料喷射系统从燃料箱供给燃料，以基于所需的A/F混合物向气缸提供燃料。为防止燃料蒸汽的挥发，车辆可包括汽化排放系统，其包括从燃料箱吸收燃料蒸汽的炭罐、炭罐通气阀和排气阀。炭罐通气阀允许空气流入炭罐。排放阀从炭罐向进气系统供给空气与汽化燃料的混合物。
闭环控制系统基于系统输出的反馈调整系统的输入。通过监测废气内的氧气量，闭环燃料控制系统管理发动机的燃料供给。基于氧气传感器的输出，发动机控制模块调整燃料供给，以符合理想A/F比(14.7比1)。通过监测怠速时的发动机速度变化，速度控制系统控制发动机进气流和点火提前。
通常，燃料箱存储液体燃料，例如汽油、柴油、甲醇或其它燃料。液体燃料可汽化成燃料蒸汽，增加了燃料箱内的压力。燃料的汽化由通过辐射、对流和/或传导传递到燃料箱的能量引起。设计汽化排放控制(EVAP)系统，以存储和处理燃料蒸汽，从而防止挥发。更具体地，EVAP系统将燃料蒸汽从燃料箱返回至发动机，以在其中燃烧。
EVAP系统包括汽化排放炭罐(EEC)和排气阀。当燃料箱内燃料蒸汽增加时，燃料蒸汽流入EEC。排气阀控制燃料蒸汽从EEC至进气歧管的流动。排气阀可在打开与关闭位置之间调节，以调整燃料蒸汽至进气歧管的流动。排气阀的不恰当操作可引起多种不利情形，包括，但不限于，怠速纵震、稳态节气门纵震、和不利的排放水平。
发明内容
一种用于控制发动机燃料系统内的阀的控制系统，包括感测发动机气流量(Mengair)的发动机气流传感器、感测环境压力(Pbaro)的环境压力传感器、和感测环境温度(Tamb)的环境温度传感器。致动器确定模块基于所述Mengair、所述Pbaro和所述Tamb中至少一个确定所述阀的有效面积(Aeff)。工作循环(DC)计算模块基于所述Aeff确定所述阀的第一工作循环(DC)。
在其它特征中，所述第一DC基于所述Aeff、第一斜率(M1)、第一偏移(B1)和第一DC公式，所述Aeff基于所述Mengair、基于所述Mengair的所述阀的排气流百分比(FP)、第一预定常量(C1)、压力驱动函数δ、第一压力(P1)、所述Tamb和Aeff公式所述P1基于所述Pbaro、第二预定常量(K1)、有效排气流百分比(FPact)、所述Mengair、所述Tamb、所述Pbaro和P1公式 在其它特征中，当所述第一DC之一超过DC阈值和低于所述DC阈值时，所述DC计算模块计算补偿的DC，该补偿的DC基于所述Aeff、第二斜率(M2)、第二偏移(B2)和补偿的DC公式所述M2和所述B2基于所述B1，并且所述第一DC设定为等于所述补偿的DC。所述B1基于歧管真空(MV)、由供给到所述阀的所述V和所述Tamb中的至少一个，其中所述MV基于MV公式(Pbaro-P2)。
在其它特征中，当所述第一DC与第二DC之间的差超过了预定比较阈值时，所述DC计算模块以第一已达DC指令所述阀，其中所述第一已达DC基于所述第一DC和所述第二DC。当所述第一DC与所述第二DC之间的所述差低于所述预定比较阈值时，所述DC计算模块以第二已达DC指令所述阀，其中所述第一已达DC设定为等于所述第二已达DC。所述第二DC设定为等于所述第一DC。
在其它特征中，所述δ基于所述P1与所述P2的压力比。当所述压力比低于δ阈值时，所述δ等于δ常量。当所述压力比超过δ阈值时，所述δ基于所述P1、所述P2和δ公式δ＝3.8639(PR1.42857-PR1.71428)0.5。
一种用于控制发动机燃料系统中燃料蒸汽的系统，包括感测发动机气流量(Mengair)的发动机气流传感器。排气预置模块基于有效流百分比(FPact)和期望流百分比(FPdes)确定所述燃料系统内所述燃料蒸汽的量，其中所述FPact和所述FPdes基于所述Mengair。排气学习模块控制所述发动机内所述燃料蒸汽的所述量。
在其它特征中，当所述FPact低于所述FPdes时，所述排气预置模块增加所述FPact。所述排气预置模块基于有效第二阵列值(PLMact)、有效第一阵列值(LTMact)、所述FPdes、所述FPact和PLMadj公式计算对应于所述Mengair的调整的第二阵列值(PLMadj)。所述PLMadj、所述PLMact和所述LTMact为燃料消耗率乘法器。所述PLMadj、所述PLMact、所述LTMact、所述FPact和所述FPdes由所述Mengair标引。
在其它特征中，当PLMlim超过所述PLMadj时，所述排气学习模块计算预定第二阵列阈值(PLMlim)的有限流百分比(FPlim)。所述排气学习模块基于所述FPlim、第一阵列(LTMi)、所述LTMact、所述PLMact、所述FPact和有限PLM公式计算至少一个第二阵列值(PLMi)。所述i表示当前操作位置。所述排气学习模块将所述FPact设定为等于所述FPlim，并且当所述FPdes超过所述FPact，且所述PLMlim超过所述PLMact时，所述学习模块将所述FPact减小预定FPact常量(Y)，当所述FPdes超过所述FPact，且所述PLMact超过所述PLMlim时，所述排气学习模块将所述FPact增加Y。
在其它特征中，当所述FPact超过所述FPdes时，所述排气学习模块将所述FPact设定为等于FPdes，并且其中所述排气学习模块基于所述LTMi、LTMact、PLMact、当前位置FP(FPi)、所述FPact、所述LTMi和第二阵列公式计算至少一个第二阵列值(PLMi)。
在其它特征中，所述系统还包括阈值补偿模块，当所述燃料蒸汽的所述量低于燃料蒸汽阈值时，该阈值补偿模块确定第二阵列值(PLMi)。所述第二阵列为燃料消耗率乘法器。所述i表示当前位置。当所述燃料系统中的阀的工作循环超过DC阈值时，所述阈值补偿模块确定阈值流百分比(FPDCthres)，其中所述FPDCthres基于气体常量(C1)、压力驱动函数(δ)、修正压力(Pcorr)、环境温度(Tamb)、发动机气流(Mengair)和FPthres公式基于所述Pcorr、歧管绝对压力(P2)、空气常量(C1)和δ公式δ＝3.8639(PR1.42857-PR1.71428)0.5计算所述δ。所述Pcorr基于环境压力(Pbaro)、DC阈值、所述DC、第二斜率(M2)、第二偏移(B2)和第一压力(P1)。
在其它特征中，所述阈值补偿模块基于所述FPact、有效第一阵列值(LTMact)、所述FPthres、所述FPact和PLMthres公式确定DC阈值第二阵列值(PLMthres)。当所述发动机关闭时，所述阈值补偿模块基于所述PLMi、有效第二阵列值(PLMact)、有效第一阵列值(LTMact)、流动百分比(FPi)、所述FPact和LTMi公式确定至少一个第一阵列值(LTMi)。
在其它特征中，当所述发动机的关闭时间超过关闭时间阈值时，所述排气预置模块确定所述燃料蒸汽的所述量。
从详细描述和附图，可全面理解本发明，其中 图1为根据本发明的发动机控制系统和燃料系统的功能框图； 图2为根据本发明的发动机控制模块(ECM)的功能框图； 图3为示出根据本发明确定流动变化的方法的步骤的流程图； 图4为示出根据本发明确定致动器变化的方法的步骤的流程图； 图5为示出根据本发明确定瞬时工作循环(DC)补偿的方法的步骤的流程图； 图6为示出根据本发明起动排气控制的方法的步骤的流程图； 图7为示出根据本发明起动排气控制的方法的流程图； 图8为示出在100％DC期间根据本发明控制蒸汽方法的步骤的流程图。
具体实施例方式 实质上，下列优选实施例的描述仅仅是示意性的，而绝不是限制本发明及其应用或使用。为简便起见，附图中使用相同的附图标记来表示相似的元件。如本文所使用的，术语模块指的是特定用途集成电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或硬件程序的处理器(共享、专用或群组的)和存储器、组合逻辑电路或提供所述功能的其它合适部件。
参考图1，车辆10包括发动机系统12和燃料系统14。一个或多个控制模块16与发动机系统12和燃料系统14通信。燃料系统14有选择地向发动机系统12供给液体和/或燃料蒸汽，如下面进一步描述的。
发动机系统12包括发动机18、燃料喷射系统20、进气歧管22和排气歧管24。空气通过节气门26吸入进气歧管22。节气门26调节流入进气歧管22的空气量。进气歧管22内的空气分配进气缸28。空气与燃料混合，空气/燃料(A/F)混合物在发动机18的气缸28内燃料。虽然只示出了两个气缸28，但是应当理解，发动机18可包括任意数量的气缸28，包括，但不限于1、3、4、5、6、8、10和12个气缸。燃料喷射系统20包括将液体燃料喷射进气缸28内的液体喷射器。
废气流过排气歧管24，并在催化转换器30内进行处理。废气氧气传感器32(例如，宽量程的A/F比传感器)将废气A/F比信号发送到控制模块16。电压(V)传感器33将供给排气阀34的操作电压V发送到控制模块16。发动机气流量(Mengair)传感器36位于空气入口内，并将基于流入发动机系统12的空气量的Mengair信号发送至控制模块16。进气歧管绝对压力(P2)传感器38感测发动机的进气歧管22内的压力，并将P2信号发送到控制模块16。环境温度(Tamb)信号和环境压力(Pbaro)信号分别由Tamb传感器39和Pbaro传感器40产生。
控制模块16基于氧气传感器信号和节气门位置控制提供给发动机的燃料和空气。这种形式的燃料控制也称为闭环燃料控制。闭环燃料控制通过指令符合空气流的期望燃料供给，用来将A/F混合物保持在或接近理想的化学计量A/F比。化学计量定义为理想的A/F比(例如，汽油为14.7比1)。发动机控制可指令不同的气流，以补偿发动机怠速运行期间的发动机速度变化。
当A/F比高于化学计量A/F比时，发动机系统12运行在稀薄燃烧状态(即，燃料减少)。当A/F比低于化学计量A/F比时，发动机系统12运行在浓油燃烧状态。燃料控制因素有助于确定A/F比是否处于理想范围内(即，大于最小值，并且小于最大值)。典型的燃料控制因素包括短期积分器(STI)，其基于氧气传感器信号的输入提供燃料增浓的快速指示。例如，如果信号表示A/F比大于指定基准，那么STI增加一个步长。燃料控制调节器长期监测燃料控制因素内的变化。典型的燃料控制调节器包括长期调节器(LTM)。LTM监测STI，并使用积分产生其输出。
燃料系统14包括含有液体燃料和燃料蒸汽的燃料箱42。燃料入口44从燃料箱42延伸，以能够填充燃料。燃料盖46封闭燃料入口44，并且可以包括泄流孔(未示出)。模块存储器组件(MRA)48设置在燃料箱42内并且包括燃料泵50。MRA48包括液体燃料管路52和燃料蒸汽管路54。
燃料泵50将液体燃料泵送通过液体燃料管路52到达发动机18的燃料喷射系统20燃料蒸汽系统包括燃料蒸汽管路54和炭罐56。燃料蒸汽通过燃料蒸汽管路54流入炭罐56。燃料蒸汽管路58将排气阀34连接到炭罐56。控制模块16调节排气阀34，以有选择地使燃料蒸汽能够流入发动机18的进气系统。控制模块16调节炭罐通气阀60，以有选择地使空气能够从大气流入炭罐56。
现在参考图2，进一步详细描述发动机控制系统100。发动机控制系统100包括与废气氧气传感器32、Mengair传感器36、Tamb传感器39、P2传感器38、Pbaro传感器40、和电压传感器33通信。排气预置模块70从废气氧气传感器32和Mengair传感器36接收信号。排气预置模块70捕获预置变量，并通过确定燃料系统14内具有的燃料蒸汽量来确定初始排气控制条件。
排气学习模块72与预置模块72通信，并从废气氧气传感器32接收信号。排气学习模块72对于当前发动机运行状况确定一系列排气学习存储(PLM)值，并且对于其余发动机运行状况自适应地学习PLM值。当为排气阀34时，PLM值修正燃料系统14内的误差。
阈值补偿模块74从Mengair传感器36、Tamb传感器39、P2传感器38和Pbaro传感器40接收信号。阈值补偿模块74与排气学习模块72和工作循环(DC)计算模块80通信，并且当排气阀34的DC超过DC阈值时计算PLM值。当发动机18停止时，阈值补偿模块74将PLM值存储在长期存储器(LTM)阵列(未示出)中。
流动变量预置模块76从Mengair传感器36、Tamb传感器39、P2传感器38、Pbaro传感器40和电压传感器33接收信号。流动变量预置模块76与排气预置模块70和DC计算模块80通信。流动变量预置模块76确定用于控制排气阀34的操作的初始流动变量。
致动器确定模块78与流动变量预置模块76通信。致动器确定模块78基于从流动变量预置模块76接收到的参数确定排气阀34的致动器(未示出)的特性。
DC计算模块80与致动器确定模块78和阈值补偿模块74通信。DC计算模块80确定DC操作在DC阈值之下和DC操作超过DC阈值的排气阀34的DC。DC计算模块80控制排气阀34的致动器。
在各种发动机运行状况期间，发动机控制系统100基于对于排气阀34的不同致动器特性而对排气阀34的DC进行的调整，控制排气阀34。发动机控制系统100基于调整的DC，控制流入发动机18的排气，从而提供供给到发动机18的A/F混合物的精确控制。
现在参考图3，更加详细地描述用来确定发动机控制系统100内流动变量的方法300。在该实施例中，排气阀34的具体实施方式
将涉及95公升每分(LPM)排气阀。本领域的技术人员应当理解，本发明范围内可预计各种其它实施例，包括，但不限于71LPM排气阀。该方法300在步骤302中开始。在步骤304中，控制通过处理由Mengair传感器36、Pbaro传感器40、P2传感在38、Tamb传感器39和电压传感器33提供的信号来预置排气控制变量。在步骤306中，控制确定是否起用排气控制。如果控制确定不起用排气控制，控制返回到步骤304。如果控制确定起用排气控制，控制进行到步骤308。在步骤308中，控制确定有效排气流百分比(FPact)。控制可从包括但不限于FPact查寻表(未示出)和预定排气闭环公式(未示出)的来源确定FPact。FPact查寻表为Mengair的函数。在具体实施例中，FPact可为约3％，但是应当理解，其它值的FPact也是可预计到的。
在步骤310中，控制计算表示排气阀34入口上游的压力的第一压力(P1)。通常，当空气流过产生P1的排气管路58时，燃料系统14的压力会产生压降。P1表示计算的排气阀34入口处的压力。P1的值根据下面的公式确定 其中K表示校准常量(例如，0.173)。虽然在当前实例中K可为0.173，但是其它值的K也是可预定到的。在步骤312中，控制计算第二压力(P2)相对于P1的压力比(PR)。P2表示排气阀34下游的压力，由P2传感器38提供。在本发明中，P2用作排气阀34上的负压力。一旦控制确定了PR，那么控制然后就在步骤314中确定压力增量函数(δ)。δ表示可压缩的气体特性。在具体实施例中，δ的范围可从0至1。控制可从包括但不限于以PR和/或δ公式为基础的δ查寻表的来源确定。δ可根据下面的公式确定 δ＝1，for PR＜PRthres(2) δ＝3.8639(PR1.42857-PR1.71428)0.5 for PR＞PRthres(3) 其中PRthres表示压力比阈值，A1表示空气常量。在具体实施例中，δ基于约为0.528的PRthres。在步骤316中，方法300结束。
现在参考图4，更加详细地描述确定致动器特性的方法400。控制在步骤402中开始该方法。在步骤403中，控制计算提供到排气阀34的电压水平。在步骤404中，控制计算歧管真空(MV)值。控制使用MV修正排气阀34的不同致动器的特性。(P1-P2)表示排气阀34上可由MV近似的力。该力由传递至燃料系统14的Pbaro与作用在排气阀34下游的P2之间的差别产生。在各种实施例中，排气阀34可为压力补偿式的，因此消除了考虑MV的需要。
在步骤406中，控制确定第一基础排气阀偏移(B1)。控制可从包括但不限于B1查寻表(未示出)的来源确定对于各种操作条件的B1。在各种实施例中，查寻表可为，但不限于，MV和/或操作电压的函数。通常，排气阀34的操作主要受V和MV影响。通常，通过进气歧管温度Tinlet估计的燃料蒸汽的绝对温度影响了B1较小的程度。为简便起见，Tinlet可假定为Tamb。在具体实施例中，排气阀34操作在约12V和约20摄氏度。B1用作下述第一线性曲线的第一偏移，其中第一线性曲线计算排气阀34的阀有效面积(Aeff)。
在步骤408中，控制修正B1由于排气阀34的Tamb从20摄氏度改变而引起的温度变化。在步骤410中，控制计算排气阀34在DC不偏离线性(例如，约98％)的操作条件下的第一排气阀工作循环(DCfirst)。排气阀34的DC为“工作时间”或排气阀34打开时间相对于单个操作循环时间的比。通常，DC表示为百分比。排气阀34的DC如下计算 Mpurge＝FP*Mengair(4) 在公式(4)和(5)中，Aeff表示通过排气阀34的有效流通面积。对于可在燃料系统14中使用的排气阀34的每个不同的致动器都计算Aeff值。Aeff为范围从0至1的标准化无量纲值。Aeff可由基于排气阀34的操作的两条线性曲线表征，具体为排气阀34的工作循环(DC)。
Mpurge表示燃料系统14的排气流量。C1为考虑了包括，但不限于，排气阀34面积、排气系统的排气系数和/或与排出气体相关的热力特征等因素的常量。每个排气阀34对应于不同的C1值。因此，如果改变了燃料系统14内使用的排气阀34，那么也修改C1的值。在该实施例中，C1可具有5.68的值。在预计71LPM排气阀34的各种实施例中，C1可为4.12。联合公式(4)与(5)，并分离出Aeff，产生 其中M1表示当操作于预定DC阈值之下时表征排气阀34特性的斜率，其将在下面进一步描述。通常，M1与排气阀34对B1的变化做出贡献的操作条件无关。在本发明的各种实施例中，排气阀的操作频率包括，但不限于，8Hz、16Hz和/或32Hz。
Aeff＝M1*DCfirst+B1(7) 联合公式(6)和(7)，并分离出DC，产生 在步骤412中，方法400结束。
现在参考图5，更加详细地描述用来确定瞬时DC补偿的方法500。控制在步骤502中开始方法500。在步骤504中，控制确定方法400的步骤410中计算的DCfirst是否超过了DC阈值。在包括，但不限于，95LPM和71LPM排气阀60的各种实施例中，DC阈值可为98％。如果DCfirst超过了阈值，那么控制进行到步骤506。在步骤506中，控制计算当DCfirst超过DC阈值时，表征排气阀34特性的第二线性曲线的补偿的排气阀34的斜率M2。
然后，控制在步骤508中计算第二线性曲线的补偿偏移B2。M2和B2分别确定为M1和B1的函数。下面的公式表示第二线性曲线 Acompeff＝M2*DCcomp+B2 (9) 在步骤510中，根据下面的公式以与DCfirst类似的方式计算DCcomp 通过计算DCcomp，DCfirst设定为等于DCcomp，控制进行到步骤512。如果在步骤504中DCfirst并不超过DC阈值，那么控制进行到步骤512。在步骤512中，控制确定DCfirst与DCsecond之间的差的绝对值。如果该差超过了预定常量Z，那么控制进行到步骤514。在步骤514中，控制确定随DCfirst和DCsecond变化的已达DC(DCdeliv)。DCdeliv表示控制排气阀34的操作的输出DC信号。如果在步骤512中DCfirst与DCsecond之间的差并未超过预定常量Z，那么控制进行到步骤516。在步骤516中，控制将DCdeliv设定为DCfirst。在步骤518中，控制将Dcsecond设定为等于DCfirst，并将DCsecond发送至方法300的304。在步骤520中，方法500结束。
现在参考图6A和6B，更加详细地描述用来预置排气控制的方法600。当发动机起动时，控制在步骤602中开始方法600。在步骤604中，控制捕获包括发动机停用时间(tengoff)、发动机气流(Mengair)、LTM值和PLM值的排气预置变量。在具体实施例中，LTM和PLM可包括，但不限于，8个单元。LTM单元用于确定长期闭环燃料乘法器，该乘法器在排气阀34关闭时控制燃料喷射系统20的燃料喷射器。PLM值用于在排气阀34打开时控制燃料喷射器。Tengoff的值表示步骤602中发生的发动机12前一下降与发动机12当前上升之间的时滞。
在步骤606中，控制确定是否起用排气阀34控制。如果不起用排气阀34控制，那么控制进行到步骤608。在步骤608中，控制起用对应于由Mengair传感器36提供的Mengair测量的LTM单元(LTMn)。LTM、PLM和FP由Mengair标引。在具体实施例中，LTM、PLM和FP标引进行同样地校准。控制返回至步骤604。如果不起用排气阀34控制，那么控制进行到步骤610。在步骤610中，控制确定tengoff是否超过了预定tengoff阈值。tengoff可为，但不限于，等于约1小时的时间间隔。如果tengoff并未超过预定tengoff阈值，那么控制在步骤612中起用基于Mengair值的PLM的适当单元。在步骤612中，控制使用前一关键循环中获得的PLM值。然后控制前进到方法700的步骤740。
如果在步骤610中tengoff超过了预定tengoff阈值，那么控制进行到步骤614。在步骤614中，控制将PLM的单元(PLMn)设定为等于相应的LTM单元(例如，PLM1＝LTM1)。在步骤616中，控制起用基于由Mengair传感器36提供的Mengair值的PLM单元(PLMact)。在各种实施例中，控制可参考标引为Mengair的函数的查寻表。
在步骤618中，控制清除排气流值(x)，以避免大的“浓”或“稀”A/F混合物偏移。低于14.7的A/F比称为浓混合物，而高于14.7的A/F比称为稀混合物。14.7的A/F混合物相当于化学计量的或化学修正的汽油混合物。在步骤620中，控制增加排气流值，然后在步骤622中继续计算实际排气流百分比(FPact)。在各种实施例中，FPact可根据下列公式计算 FPact＝0.1*x2 (11) 前面的公式逐渐地增加FPact，以实现通过排气阀34供给的汽化气体水平的逐步升高。在步骤624中，控制开始维持方法600，以允许在步骤626中精确读取要获得的闭环积分器(STM)。STM为燃料消耗率乘法器，其基于氧气传感器32确定从浓A/F比至稀A/F比的燃料系统14操作条件，反之亦然。氧气传感器32通常布置成横过发动机12的排气歧管24。在燃料系统的浓A/F比操作期间，氧气传感器32向控制发送第一氧气传感器电压水平。在稀A/F比操作期间，氧气传感器32发送第二氧气传感器电压信号。
在步骤628中，控制基于Mengair确定所需的排气流百分比(FPdes)。在步骤630中，控制确定STM值是否超过了预定第一STM阈值(Y)。如果STM值未超过Y，那么控制进行到步骤634。如果STM值超过Y，那么控制在步骤632中确定FPdes是否超过FPact。如果FPdes超过FPact，那么控制返回至步骤620。但是，如果FPdes未超过FPact，那么控制开始维持方法600，以便在自适应地学习了成为PLM的STM修正之后获得PLM响应。在步骤636中，控制执行第二次读取STM。
在步骤638中，控制确定第二次读取的STM是否超过了第二STM阈值(Z)。如果第二次读取的STM未超过Z，那么控制返回至步骤634。如果在步骤640中第二次读取的STM超过了Z，那么控制根据下列公式计算对于当前起用PLM单元的调整的PLM流百分比(PLMadj) 其中LTMact表示存储在LTM中对应于当前起用单元的值。在步骤642中，方法600结束。
现在参考图7，更加详细地描述用于PLM的蒸汽控制的方法700。控制在步骤702中开始方法700。然后，在步骤704中，控制确定PLMadj是否低于PLM流百分比限制(PLMlim)。如果PLMadj低于PLMlim，那么控制进行到步骤706。在步骤706中，控制根据下列公式计算有限PLM流百分比 在步骤708中，控制设定PLM控制标记(flagPLM)，并进行到步骤710，以根据下列公式计算各个PLM单元的PLMlim值 其中i相当于当前单元位置基准。在步骤712中，控制将FPact设定为等于FPlim。
在步骤714中，控制开始维持方法700以获得PLM响应。在步骤716中，控制确定STM值是否超过Z。如果STM值未超过Z，那么控制返回到步骤714。如果STM值超过Z，那么控制在步骤718中基于Mengair确定适当的FP单元。在步骤720中，控制继续确定FPact是否低于FPdes。在步骤722中，控制确定PLMact是否低于PLMlim。如果PLMact低于PLMlim，控制进行到步骤724。在步骤724中，控制将FPact减小因数Y。如果PLMact超过了PLMlim，那么控制进行到步骤726。在步骤726中，控制将FPact增加因数Y。在步骤728中，控制发送第二次维持方法700的信号，以获得PLM响应，并进行到步骤730。
回头参考步骤720，如果FPact超过FPdes，那么控制进行到步骤734。在步骤734中，控制清除flagPLM，并进行到步骤736。在步骤736中，控制基于FPdes起用FPact。在步骤730中，控制确定绝对STM值是否超过Z。如果STM的值未超过Z，那么控制返回步骤728。如果STM的值超过Z，那么控制进行到步骤732。
回头参考步骤704，如果PLMadj超过了PLMlim，那么控制进行到步骤732。在步骤732中，控制根据下列公式计算各PLM单元的PLM值 其中i相当于PLM内的单元位置。在步骤738中，控制确定是否设定flagPLM。如果设定flagPLM，那么控制返回到步骤718。如果不设定flagPLM，那么控制进行到步骤740。在步骤740中，控制基于FPdes指令蒸汽控制。方法700在步骤742中结束。
现在参考图8，更加详细地描述用于100％DC期间蒸汽控制的方法800。控制在步骤802中开始方法800。在步骤804中，控制确定LTM和PLM控制变量，包括，但不限于，Mengair、DCnew、点火关键位置(keypos)、δ、P1和tbaro。在步骤806中，控制确定是否起用排气阀34控制。如果不起用排气阀34控制，那么控制进行到步骤808。在步骤808中，控制起用对应于由Mengair传感器36提供的Mengair的LTM单元(LTMact)，此后控制前进到步骤822。
如果控制确定起用排气阀34控制，那么控制进行到步骤810。在步骤810中，控制起用对应于Mengair的PLM单元(PLMact)。在步骤812中，控制确定DCdeliv是否超过100％。如果DCdeliv低于100％，那么控制进行到步骤822。如果DCdeliv超过100％，那么控制进行到步骤814。在步骤814中，控制根据下列公式计算FPact的流动修正P1(Pcorr) 在步骤816中，控制通过由步骤814提供的Pcorr重新计算δ。在步骤818中，控制根据下列公式确定排气阀34经历的FPact是否在100％DC 在步骤820中，控制根据下列公式计算排气阀34操作在100％DC时的调整的PLM(PLM100DC) 在步骤822中，控制确定keypos是否处于关闭状态。如果控制确定keypos未设定为关闭，那么控制返回到步骤804。如果keypos设定为关闭，那么控制进行到步骤824。在步骤824中，控制将单元位置基准i预置为零。在步骤826中，控制增加单元位置基准。在步骤828中，对于每个相应的单元位置控制都将LTM值与PLM值幽会。如果对于当前单元LTM的值等于PLM，那么控制返回到步骤826。如果对于当前单元LTM的值不等于PLM，控制进行到步骤830。在步骤830中，控制根据下列公式基于相应的PLM单元计算和存储LTM值 在步骤832中，控制确定i是否等于PLM和LTM的最后基准位置。如果i不等于PLM和LTM的最后位置，那么控制返回到步骤826。如果i等于PLM和LTM的最后位置，控制进行到步骤834。在步骤834中，控制结束。
本领域的技术人员现在从前面的描述理解，本发明的广泛教导可以多种形式执行。因此，尽管已经结合其具体实例描述了本发明，但是由于通过对附图、说明书和所附权利要求的研究，其它修改对于技术人员是显而易见的，所以本发明的实际范围不应当这样限制。
权利要求
1.一种用于控制发动机燃料系统内的阀的控制系统，包括
发动机气流传感器，其感测发动机气流量(Mengair)；
环境压力传感器，其感测环境压力(Pbaro)；
环境温度传感器，其感测环境温度(Tamb)；
致动器确定模块，其基于所述Mengair、所述Pbaro和所述Tamb中至少一个确定所述阀的有效面积(Aeff)；以及
工作循环(DC)计算模块，其基于所述Aeff确定所述阀的第一工作循环(DC)。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一DC基于所述Aeff、第一斜率(M1)、第一偏移(B1)和第一DC公式，
3.如权利要求2所述的系统，其中所述Aeff基于所述Mengair、基于所述Mengair的所述阀的排气流百分比(FP)、第一预定常量(C1)、压力驱动函数δ、第一压力(P1)、所述Tamb和Aeff公式
4.如权利要求3所述的系统，其中所述P1基于所述Pbaro、第二预定常量(K1)、有效排气流百分比(FPact)、所述Mengair、所述Tamb、所述Pbaro和P1公式
5.如权利要求2所述的系统，其中当所述第一DC超过DC阈值和低于所述DC阈值之一发生时，所述DC计算模块计算补偿的DC，该补偿的DC基于所述Aeff、第二斜率(M2)、第二偏移(B2)和补偿的DC公式
所述M2和所述B2基于所述B1，并且所述第一DC设定为等于所述补偿的DC。
6.如权利要求2所述的系统，其中所述B1基于歧管真空(MV)、供给到所述阀的所述V和所述Tamb中的至少一个，其中所述MV基于MV公式(Pbaro-P2)。
7.如权利要求5所述的系统，其中当所述第一DC与第二DC之间的差超过了预定比较阈值时，所述DC计算模块以第一已达DC指令所述阀，其中所述第一已达DC基于所述第一DC和所述第二DC；并且
当所述第一DC与所述第二DC之间的所述差低于所述预定比较阈值时，所述DC计算模块以第二已达DC指令所述阀，其中所述第一已达DC设定为等于所述第二已达DC。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述第二DC设定为等于所述第一DC。
9.如权利要求4所述的系统，其中所述δ基于所述P1与所述P2的压力比；
其中当所述压力比低于δ阈值时，所述δ等于δ常量；并且
其中当所述压力比超过δ阈值时，所述δ基于所述P1、所述P2和δ公式
δ＝3.8639(PR1.42857-PR1.71428)0.5。
10.一种用于控制发动机燃料系统中燃料蒸汽的系统，包括
发动机气流传感器，其感测发动机气流量(Mengair)；
排气预置模块，其基于有效流百分比(FPact)和期望流百分比(FPdes)确定所述燃料系统内所述燃料蒸汽的量，其中所述FPact和所述FPdes基于所述Mengair；以及
排气学习模块，其控制所述发动机内所述燃料蒸汽的所述量。
11.如权利要求10所述的系统，其中当所述FPact低于所述FPdes时，所述排气预置模块增加所述FPact。
12.如权利要求11所述的系统，其中所述排气预置模块基于有效第二阵列值(PLMact)、有效第一阵列值(LTMact)、所述FPdes、所述FPact和PLMadj公式计算对应于所述
Mengair的调整的第二阵列值(PLMadj)；
其中所述PLMadj、所述PLMact和所述LTMact为燃料消耗率乘法器；并且
其中所述PLMadj、所述PLMact、所述LTMact、所述FPact和所述FPdes由所述Mengair标引。
13.如权利要求12所述的系统，其中当预定第二阵列阈值(PLMlim)超过所述PLMadj时，所述排气学习模块计算预定第二阵列阈值(PLMlim)的有限流百分比(FPlim)；并且
其中所述排气学习模块基于所述FPlim、第一阵列(LTMi)、所述LTMact、所述PLMact、所述FPact和有限PLM公式计算至少一个第二阵列值(PLMi)；
其中所述i表示当前操作位置。
14.如权利要求13所述的系统，其中所述排气学习模块将所述FPact设定为等于所述FPlim，并且当所述FPdes超过所述FPact，且所述PLMlim超过所述PLMact时，所述学习模块将所述FPact减小预定FPact常量(Y)，当所述FPdes超过所述FPact，且所述PLMact超过所述PLMlim时，所述排气学习模块将所述FPact增加Y。
15.如权利要求14所述的系统，其中当所述FPact超过所述FPdes时，所述排气学习模块将所述FPact设定为等于FPdes，并且其中所述排气学习模块基于所述LTMi、LTMact、PLMact、当前位置FP(FPi)、所述FPact、所述LTMi和第二阵列公式计算至少一个第二阵列值(PLMi)。
16.如权利要求10所述的系统，还包括
阈值补偿模块，当所述燃料蒸汽的所述量低于燃料蒸汽阈值时，该阈值补偿模块确定第二阵列值(PLMi)；
其中所述第二阵列为燃料消耗率乘法器；并且
其中i表示当前位置。
17.如权利要求16所述的系统，其中当所述燃料系统中的阀的工作循环超过DC阈值时，所述阈值补偿模块确定阈值流百分比(FPDCthres)，其中所述FPDCthres基于气体常量(C1)、压力驱动函数(δ)、修正压力(Pcorr)、环境温度(Tamb)、发动机气流(Mengair)和FPthres公式
其中基于所述Pcorr、歧管绝对压力(P2)、空气常量(C1)和δ公式δ＝3.8639(PR1.42857-PR1.71428)0.5计算所述δ；
其中所述Pcorr基于环境压力(Pbaro)、DC阈值、所述DC、第二斜率(M2)、第二偏移(B2)和第一压力(P1)。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述阈值补偿模块基于所述FPact、有效第一阵列值(LTMact)、所述FPthres、所述FPact和PLMthres公式确定DC阈值第二阵列值(PLMthres)。
19.如权利要求16所述的系统，其中当所述发动机关闭时，所述阈值补偿模块基于所述PLMi、有效第二阵列值(PLMact)、有效第一阵列值(LTMact)、流动百分比(FPi)、所述FPact和LTMi公式确定至少一个第一阵列值(LTMi)。
20.如权利要求10所述的系统，其中当所述发动机的关闭时间超过关闭时间阈值时，所述排气预置模块确定所述燃料蒸汽的所述量。
全文摘要
一种用于控制发动机燃料系统内的阀的控制系统，包括感测发动机气流量(Mengair)的发动机气流传感器、感测环境压力(Pbaro)的环境压力传感器、和感测环境温度(Tamb)的环境温度传感器。致动器确定模块基于所述Mengair、所述Pbaro和所述Tamb中至少一个确定所述阀的有效面积(Aeff)。工作循环(DC)计算模块基于所述Aeff确定所述阀的第一工作循环(DC)。
文档编号F02M25/08GK101235768SQ200810004498
公开日2008年8月6日 申请日期2008年1月30日 优先权日2007年1月30日
发明者P·E·赖恩克 申请人:通用汽车环球科技运作公司