，例如在压缩机的输入处的温度、在涡轮的输出处的 温度、在压缩机和涡轮的输入和输出处的压力等。
[0042] 图3中所示的观测器结构包括以环路方式执行的三个步骤，即步骤16 :对开环增 压空气质量流速? OL进行建模；步骤18 :测量涡轮增压器转速Nt ;以及步骤20 :用差值 K(Nt-5ft)(其为涡轮增压器转速的误差项），合成闭环增压空气质量流速?CL。随着经 过该环路的次数增加，得到越来越稳定的开环增压空气质量流速?〇L，其为实际增压空气 质量流速的更精确的值。
[0043] 图4示出典型的压缩机特征场，用于说明由于涡轮增压转速的估计误差导致的增 压空气质量流速偏移。如使用图4说明的，开环工作点22可以由2D查找表2设定，该表由 图3中所示的观测器更新，其中将区分三种情况：如果> 0,则增加开环增压空 气质量流速? OL ;如果K(Nt-]^t) = 0,则不更新；以及如果K(NtIt) < 0,则降低开环增 压空气质量流速?〇L，如图4所示。压缩机压力比PRC在更新期间通常是可变的。
[0044] 现在转到图5,可以由发动机控制器（例如，控制器12〇)执行用于确定内燃发动机 中增压空气质量流速的方法500。在一个示例中，确定增压空气质量流速的方法可以包括， 确定所测得的涡轮增压器转速和所建模的涡轮增压器转速。可以根据所测得的涡轮增压器 转速和所建模的涡轮增压器转速之间的差值来调整所确定的增压空气质量流速。
[0045] 方法500在502处开始于估计和/或测量发动机工况。发动机工况可以包括发动 机转速和负荷、车辆速度、踏板位置（PP)、节气门位置、CAC温度和压力、发动机温度、压缩 机进口和出口压力、涡轮进口和出口压力、进气温度、排气温度、空燃比、VVT等。
[0046] 接下来，在504处，可以将所测得的压缩机压力比和所测得的涡轮增压器转速输 入到查找表中。压缩机压力比是排气涡轮增压器的压缩机（例如，压缩机174)两端的压力 比，并且根据压缩机之前和之后的压力测量值来确定，和/或可以基于在502处确定的发动 机工况来确定。涡轮增压器转速可以由例如转速传感器来确定。特征场被存储在发动机控 制器中的查找表中，例如2D查找表，该表已经在测试台上生成，在该测试台上，压缩机压力 比和涡轮增压器转速的所有值已经在实际条件下运行通过。
[0047] 接下来，在506处，可以确定开环增压空气质量流速。这可以经由特征场根据例如 所测得的压缩机压力比和所测得的涡轮增压器转速来确定。替换地，开环增压空气质量流 速可以由附加传感器来确定。
[0048] 接下来，在508处，可以由建模器根据例如压缩机压力比和输入空气质量流速来 确定所建模的涡轮增压器转速。首先，输入空气质量流速可以具有各种值，包括例如开环空 气质量流速。接着，输入空气质量流速可以是在512中输出之后被反馈到建模器的闭环空 气质量流速。建模器可以根据例如功率模型对涡轮增压器转速进行建模。具体地，所估计 的涡轮转速可以基于涡轮增压器轴上的负荷平衡。负荷平衡可以基于例如压缩机压力比、 涡轮增压器惯量、涡轮增压器摩擦等。
【主权项】
1. 一种用于确定增压空气质量流速的方法，其包括： 内燃发动机可操作地耦接到发动机控制器； 根据存储在所述发动机控制器中的特征场来确定开环空气质量流速，其中所述开环空 气质量流速是测量压缩机压力比和测量涡轮增压器转速的函数； 根据所述压缩机压力比和输入空气质量流速来确定所建模的涡轮增压器转速； 确定闭环空气质量流速，其中所述闭环空气质量流速被计算为所述开环空气质量流速 和偏移值之和； 反复地确定所述闭环空气质量流速，其中在每次计算中，之前获得的闭环空气质量流 速被用于对所述涡轮增压器转速进行建模； 基于闭环空气质量流速，在查找表中更新所述开环增压空气质量流速； 所述发动机控制器在非暂时性存储器中具有基于更新的开环空气质量流速来调整进 入发动机的燃料质量的指令。
2. 如权利要求1所述的方法， 其中所述涡轮增压器转速转速传感器测量，并且所述压缩机压力比是排气涡轮增压器 的压缩机两端的压力比且根据所述排气涡轮增压器的压力机之前和之后的压力测量值来 确定。
3. 如权利要求1所述的方法， 其中所述特征场由之前已经在测试台上生成的2D查找表来表示。
4. 如权利要求1所述的方法， 其中经由所述发动机控制器，使用所述涡轮增压器转速对所述压缩机压力比和增压空 气质量流速的依赖性的模型来解析地计算建模的涡轮增压器转速。
5. 如权利要求1所述的方法 其中所述偏移值是所述测得的涡轮增压器转速和所述建模的涡轮增压器转速之间的 差值乘以缩放因子。
6. 如权利要求5所述的方法， 其中所述缩放因子是恒定的、过程控制的或自适应的。
7. 如权利要求5所述的方法， 其中所述测得的涡轮增压器转速和所述建模的涡轮增压器转速之间的缩放后的差值 在其被用作所述偏移值之前由上限值和下限值约束。
8. -种经由电子控制器控制发动机的方法，其包含： 响应于空气质量流速而调整发动机执行器，所述空气质量流速不是基于质量空气流量 传感器，而是基于估计的涡轮速度和测得的涡轮速度之间的误差，所述估计的涡轮速度基 于涡轮增压器轴上的负荷平衡。
9. 如权利要求8所述的方法，其中所述负荷平衡是基于压缩机压力比。
10. 如权利要求9所述的方法，其中所述发动机执行器是燃料喷射量。
11. 如权利要求10所述的方法，其中所述负荷平衡进一步基于涡轮增压器惯性。
12. 如权利要求11所述的方法，其中所述负荷平衡进一步基于涡轮增压器摩擦，所述 涡轮增压器摩擦与涡轮增压器速度成比例。
13. 如权利要求12所述的方法，其中在所述电子控制器的多个样本事件下反复地确定 所述空气质量流速，通过调整所述空气质量流速的估计值来逐步降低所述误差。
14. 如权利要求8所述的方法，其中所述发动机是涡轮增压直接喷射式发动机。
15. 如权利要求8所述的方法，进一步包括将所述误差约束在上限阈值。
16. 如权利要求8所述的方法，其中所述发动机执行器是节气门角度。
【专利摘要】本发明涉及确定增压空气质量流速的方法和装置。一种确定增压空气质量流速的方法包括带有闭环观测器的涡轮增压器速度传感器，观测器基于建模的涡轮增压器转速；开环增压空气质量流速在存储在发动机控制器中的特征场中被确定，并且由测得的涡轮增压器转速和建模的涡轮增压器转速之间的缩放后的差值来修正。修正后的闭环增压空气质量流速被反馈以对后续涡轮增压器转速进行建模，并且更新特征场中的开环增压空气质量流速。
【IPC分类】F02D9-00, F02D41-30, F02D23-00, F02D41-18
【公开号】CN104819061
【申请号】CN201510055020
【发明人】S·彼得罗维奇
【申请人】福特环球技术公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年2月3日
【公告号】DE102014201947B3, US20150219052