延遲標定系統和方法
2023-05-11 23:14:51 2
專利名稱：延遲標定系統和方法
技術領域：
本發明涉及內燃機，且更具體地涉及氧傳感器。
技術背景
在此提供的背景說明是為了總體上介紹本發明背景的目的。當前所署名發明人的 工作(在背景技術部分描述的程度上)和本描述中否則不足以作為申請時的現有技術的各 方面，既不明顯地也非隱含地被承認為與本發明相牴觸的現有技術。
燃料控制系統控制向發動機的燃料供應。燃料控制系統包括控制內環和控制外 環。控制內環可使用來自於位於排氣系統中催化劑上遊的排氣氧(EGO)傳感器的數據。催 化劑接收由發動機輸出的排氣。
控制內環可使用來自於上遊EGO傳感器的數據來控制提供給發動機的燃料量。僅 作為示例，當上遊EGO傳感器表示排氣是濃的時，控制內環可減少提供給發動機的燃料量。 相反地，控制內環在排氣是稀的時可增加提供給發動機的燃料量。基於來自於上遊EGO傳 感器的數據調節提供給發動機的燃料量會將在發動機中燃燒的空氣/燃料混合物調整為 大約期望空氣/燃料混合物(即，化學計量比混合物)。
控制外環可使用來自於位於催化劑下遊的EGO傳感器的數據。僅作為示例，控制 外環可使用來自於上遊和下遊EGO傳感器的數據以確定由催化劑存儲的氧量以及其它合 適參數。控制外環還可使用來自於下遊EGO傳感器的數據，以在下遊EGO傳感器提供異常 數據時校正由上遊和/或下遊EGO傳感器提供的數據。發明內容
一種用於車輛的標定系統包括穩態(SQ延遲模塊、動態補償模塊、理論延遲模 塊、標定模塊、以及最終當量比(EQR)模塊。所述SS延遲模塊根據由每缸空氣量(APC)索 引的SS延遲時段的第一映射確定用於SS操作狀態的SS延遲時段。所述動態補償模塊基 於動態操作狀態的第一和第二動態補償變量確定預估延遲時段。SS和預估延遲時段對應於 在燃料提供用於發動機氣缸時的第一時間與在源自於燃料和空氣混合物燃燒的排氣達到 位於催化劑上遊的排氣氧(EGO)傳感器時的第二時間之間的時段。所述理論延遲模塊基於 標定APC輸出理論延遲時段並且根據由APC索引的理論延遲時段的第二映射確定理論延遲 時段。所述標定模塊產生標定APC、基於理論延遲和標定APC填充第一映射、以及基於理論 延遲和SS延遲時段的比較確定第一和第二動態補償變量。所述最終EQR模塊基於預估延 遲時段調節在第二時間之後提供給氣缸的燃料量。
一種標定方法，包括根據由每缸空氣量(APC)索引的SS延遲時段的第一映射確定用於SS操作狀態的SS延遲時段；基於動態操作狀態的第一和第二動態補償變量確定預 估延遲時段，其中SS和預估延遲時段對應於在燃料提供用於發動機氣缸時的第一時間與 在源自於燃料和空氣混合物燃燒的排氣達到位於催化劑上遊的排氣氧(EGO)傳感器時的 第二時間之間的時段；基於標定APC輸出理論延遲時段；根據由APC索引的理論延遲時段 的第二映射確定理論延遲時段；產生標定APC ；基於理論延遲和標定APC填充第一映射；基 於理論延遲和SS延遲時段的比較確定第一和第二動態補償變量；以及基於預估延遲時段 調節在第二時間之後提供給氣缸的燃料量。
本發明涉及下述技術方案。
1. 一種用於車輛的標定系統，包括
穩態(SS)延遲模塊，所述SS延遲模塊根據由每缸空氣量(APC)索引的SS延遲時 段的第一映射確定用於SS操作狀態的SS延遲時段；
動態補償模塊，所述動態補償模塊基於動態操作狀態的第一和第二動態補償變量 確定預估延遲時段，其中SS和預估延遲時段對應於在燃料被提供用於發動機氣缸時的第 一時間與在源自於燃料和空氣混合物燃燒的排氣達到位於催化劑上遊的排氣氧(EGO)傳 感器時的第二時間之間的時段；
理論延遲模塊，所述理論延遲模塊基於標定APC輸出理論延遲時段並且根據由 APC索引的理論延遲時段的第二映射確定所述理論延遲時段；
標定模塊，所述標定模塊產生標定APC、基於理論延遲和標定APC填充第一映射、 以及基於理論延遲和SS延遲時段的比較確定第一和第二動態補償變量；和
最終當量比(EQR)模塊，所述最終EQR模塊基於預估延遲時段調節在第二時間之 後提供給氣缸的燃料量。
2.根據方案1所述的標定系統，其中，標定模塊將標定APC從第一標定APC選擇性 地斜變為第二 APC、基於依照第一標定APC輸出的預定數量的理論延遲時段確定第一標定 APC的平均延遲時段、以及基於平均延遲時段和第一標定APC填充第一映射的項目。
3.根據方案2所述的標定系統，其中，標定模塊在預定數量的理論延遲已經基於 第一標定APC輸出之後將標定APC斜變為第二標定APC。
4.根據方案2所述的標定系統，其中，標定模塊將平均延遲時段四捨五入為最接 近的整數並且基於最接近的整數和第一標定APC填充第一映射的項目。
5.根據方案2所述的標定系統，其中，標定模塊確定第二標定APC的第二平均延遲 時段；將平均延遲時段四捨五入為最接近的整數；將第二平均延遲時段四捨五入為第二最 接近的整數；以及當最接近的整數等於第二最接近的整數時，基於最接近的整數和由第一 和第二標定APC界定的APC範圍填充第一映射的項目。
6.根據方案1所述的標定系統，其中，標定模塊選擇性地產生標定APC的脈衝；監 測脈衝之後的理論延遲時段和SS延遲時段；以及基於理論延遲時段和SS延遲時段對脈衝 的響應確定第一動態補償變量。
7.根據方案6所述的標定系統，其中，標定模塊確定在SS延遲時段和理論延遲時 段開始響應於脈衝的時間之間的延遲差；以及基於延遲差確定第一動態補償變量。
8.根據方案7所述的標定系統，其中，標定模塊基於延遲差和預定數量的先前延 遲差的平均值確定第一動態補償變量。5
9.根據方案1所述的標定系統，其中，標定模塊選擇性地產生標定APC的正脈衝和 標定APC的負脈衝；以及基於SS延遲時段和理論延遲時段分別在正脈衝和負脈衝之後開始 響應的時間之間的延遲差確定第二動態補償變量的第一和第二值。
10.根據方案9所述的標定系統，其中，動態延遲模塊分別在APC增加和降低時選 擇第一和第二值中的一個；以及將第二動態補償變量設定為所選擇的一個。
11. 一種用於車輛的標定方法，包括
根據由每缸空氣量(APC)索引的穩態(SS)延遲時段的第一映射確定用於SS操作 狀態的SS延遲時段；
基於動態操作狀態的第一和第二動態補償變量確定預估延遲時段，其中SS和預 估延遲時段對應於在燃料被提供用於發動機氣缸時的第一時間與在源自於燃料和空氣混 合物燃燒的排氣達到位於催化劑上遊的排氣氧(EGO)傳感器時的第二時間之間的時段；
基於標定APC輸出理論延遲時段；
根據由APC索引的理論延遲時段的第二映射確定所述理論延遲時段；
產生標定APC;
基於理論延遲和標定APC填充第一映射；
基於理論延遲和SS延遲時段的比較確定第一和第二動態補償變量；以及
基於預估延遲時段調節在第二時間之後提供給氣缸的燃料量。
12.根據方案11所述的標定方法，還包括
將標定APC從第一標定APC選擇性地斜變為第二 APC ；
基於依照第一標定APC輸出的預定數量的理論延遲時段確定第一標定APC的平均 延遲時段；
基於平均延遲時段和第一標定APC填充第一映射的項目。
13.根據方案12所述的標定方法，還包括在預定數量的理論延遲已經基於第一標 定APC輸出之後將標定APC斜變為第二標定APC。
14.根據方案12所述的標定方法，還包括
將平均延遲時段四捨五入為最接近的整數；以及
基於最接近的整數和第一標定APC填充第一映射的項目。
15.根據方案12所述的標定方法，還包括
確定第二標定APC的第二平均延遲時段；
將平均延遲時段四捨五入為最接近的整數；
將第二平均延遲時段四捨五入為第二最接近的整數；以及
當最接近的整數等於第二最接近的整數時，基於最接近的整數和由第一和第二標 定APC界定的APC範圍填充第一映射的項目。
16.根據方案11所述的標定方法，還包括
選擇性地產生標定APC的脈衝；
監測脈衝之後的理論延遲時段和SS延遲時段；以及
基於理論延遲時段和SS延遲時段對脈衝的響應確定第一動態補償變量。
17.根據方案16所述的標定方法，還包括
確定在SS延遲時段和理論延遲時段開始響應於脈衝的時間之間的延遲差；以及
基於延遲差確定第一動態補償變量。
18.根據方案17所述的標定方法，還包括基於延遲差和預定數量的先前延遲差的 平均值確定第一動態補償變量。
19.根據方案11所述的標定方法，還包括
選擇性地產生標定APC的正脈衝和標定APC的負脈衝；以及
基於SS延遲時段和理論延遲時段分別在正脈衝和負脈衝之後開始響應的時間之 間的延遲差確定第二動態補償變量的第一和第二值。
20.根據方案19所述的標定方法，還包括
分別在APC增加和降低時選擇第一和第二值中的一個；以及
將第二動態補償變量設定為所選擇的一個。
本發明的進一步應用領域從下文提供的詳細說明顯而易見。應當理解的是，詳細 說明和具體示例僅旨在用於說明的目的且並不旨在限制本發明的範圍。
圖1是根據本發明原理的發動機系統的示例性實施方式的功能框圖2是根據本發明原理的發動機控制模塊的示例性實施方式的功能框圖3是根據本發明原理的內環模塊的示例性實施方式的功能框圖4是根據本發明原理的預期上遊排氣輸出模塊的功能框圖5-6是描繪根據本發明原理的示例性方法的流程圖；以及
圖7是根據本發明原理的延遲對比事件的示例性曲線圖。
具體實施方式
以下說明本質上僅為示例性的且絕不旨在限制本發明、它的應用、或使用。為了清 楚起見，在附圖中使用相同的附圖標記標識類似的元件。如在此所使用的，短語A、B和C的 至少一個應當理解為意味著使用非排他邏輯「或」的一種邏輯(A或B或C)。應當理解的 是，方法內的步驟可以以不同順序執行而不改變本發明的原理。
如在此所使用的，術語模塊指的是專用集成電路(ASIC)、電子電路、執行一個或更 多軟體或固件程序的處理器(共享的、專用的、或組)和存儲器、組合邏輯電路、和/或提供 所述功能的其他合適的部件。
發動機控制模塊(ECM)可控制提供給發動機的燃料量，以產生期望空氣/燃料混 合物。源自於空氣/燃料混合物的燃燒的排氣從發動機排出到排氣系統。排氣通過排氣系 統行進到催化劑。排氣氧(EGO)傳感器測量催化劑上遊的排氣中的氧並且基於測量的氧生 成輸出。
ECM基於提供用於燃燒的空氣/燃料混合物的當量比(EQR)確定EGO傳感器的預 期輸出。ECM基於EGO傳感器的輸出與預期輸出之間的差選擇性地調節在未來燃燒事件期 間提供的燃料量。本發明的ECM延遲使用預期輸出以考慮在提供燃料混合物時的時間與在 EGO傳感器的輸出反映源自於空氣/燃料混合物燃燒的排氣測量值時的時間之間的時段。
為了確定延遲時段，ECM確定用於穩態操作狀態的穩態延遲時段。ECM從穩態延遲 模型確定穩態延遲時段，穩態延遲模型包括每缸空氣量(APC)到穩態延遲時段的映射。ECM考慮APC的動態變化並且使用第一和第二動態補償變量結合穩態延遲時段來確定延遲時 段。本發明的標定模塊填充映射的項目(entry)並且確定第一和第二動態補償變量。
現參考圖1，示出了發動機系統10的示例性實施方式的功能框圖。發動機系統10 包括發動機12、進氣系統14、燃料系統16、點火系統18以及排氣系統20。發動機12例如 可包括汽油發動機、柴油發動機、混合動力發動機或者其它合適類型的發動機。
進氣系統14包括節氣門22和進氣岐管M。節氣門22控制進入到進氣岐管M中 的空氣流。空氣從進氣岐管M流動到發動機12內的一個或多個氣缸中，例如氣缸25。雖 然僅示出了一個氣缸25，但是發動機12可包括多個氣缸。
燃料系統16控制向發動機12的燃料供應。點火系統18選擇性地點火發動機12 的氣缸內的空氣/燃料混合物。空氣/燃料混合物中的空氣經由進氣系統14提供，空氣/ 燃料混合物中的燃料由燃料系統16提供。在一些發動機系統中，例如在柴油發動機系統 中，可省去點火系統18。
源自於空氣/燃料混合物的燃燒的排氣從發動機12排出到排氣系統20。排氣系 統20包括排氣岐管沈和催化劑觀。僅作為示例，催化劑觀可包括催化劑轉化器、三元催 化劑(TWC)、和/或其它合適類型的催化劑。催化劑觀接收由發動機12輸出的排氣並且減 少排氣中各種成分的量。
發動機系統10還包括發動機控制模塊(ECM) 30，其調節發動機系統10的操作。ECM 30與進氣系統14、燃料系統16、以及點火系統18通信。ECM 30還與各種傳感器通信。僅 作為示例，ECM 30可與空氣品質流量(MAF)傳感器32、岐管空氣壓力(MAP)傳感器34、曲 軸位置傳感器36以及其它合適傳感器通信。
MAF傳感器32測量流入到進氣岐管M中的空氣品質流率並且基於質量流率產生 MAF信號。MAP傳感器34測量進氣岐管M內的壓力並且基於該壓力產生MAP信號。在一 些實施方式中，發動機真空度可關於大氣壓力來測量。曲軸位置傳感器36監測發動機12 的曲軸(未示出)的旋轉並且基於曲軸的旋轉產生曲軸位置信號。曲軸位置信號可用來確 定發動機速度(例如，單位轉/分)。曲軸位置信號還可用於氣缸識別。
ECM 30還與排氣氧(EGO)傳感器通信，EGO傳感器與排氣系統20相關聯。僅作 為示例，ECM 30與上遊EGO傳感器(US EGO傳感器)38以及下遊EGO傳感器(DS EGO傳感 器)40通信。US EGO傳感器38位於催化劑28的上遊，DS EGO傳感器40位於催化劑28的 下遊。US EGO傳感器38例如可位於排氣岐管沈的排氣流道(未示出)的合流點或者其它 合適位置。
US EGO傳感器38和DS EGO傳感器40在其相應位置測量排氣中的氧濃度，並且 基於氧濃度產生EGO信號。僅作為示例，US EGO傳感器38基於催化劑觀上遊的氧濃度 產生上遊EG0(US EGO)信號，且DS EGO傳感器40基於催化劑觀下遊的氧濃度產生下遊 EGO (DSEGO)信號。
US EGO傳感器38和DS EGO傳感器40每個均可包括轉換式EGO傳感器、通用 EGO(UEGO)傳感器(即，寬範圍EGO傳感器)、或者其它合適類型的EGO傳感器。轉換式EGO 傳感器產生以伏特為單位的EGO信號，並且在氧濃度為稀和濃時分別將EGO信號在低電壓 (例如，大約0. 2V)和高電壓(例如，大約0. 8V)之間轉換。UEGO傳感器產生EGO信號並且 提供在濃與稀之間的測量值，該EGO信號對應於排氣的當量比(EQR)。8
現參考圖2，示出了 ECM 30的示例性實施方式的功能框圖。ECM30包括指令發生 器模塊102、外環模塊104、內環模塊106、以及參考生成模塊108。指令發生器模塊102可 確定發動機操作狀態。僅作為示例，發動機操作狀態可包括但不局限於發動機速度、每缸空 氣量(APC)、發動機負載、和/或其它合適參數。APC可針對在一些發動機系統中的一個或 多個未來燃燒事件預估。發動機負載例如可由發動機12的APC與最大APC的比來表示。
指令發生器模塊102產生基本當量比(EQR)請求。基本EQR請求可對應於要在發 動機12的一個或多個氣缸內燃燒的空氣/燃料混合物的期望當量比(EQR)。僅作為示例， 期望EQR可包括化學計量比EQR ( S卩，1. 0)。指令發生器模塊102還確定期望下遊排氣輸出 (期望DS EGO)。指令發生器模塊102可基於例如發動機操作狀態確定期望DS EGO。
指令發生器模塊102還可產生用於基本EQR請求的一個或多個開環燃料供應校 正。燃料供應校正例如可包括傳感器校正和偏差校正。僅作為示例，傳感器校正可對應於 對基本EQR請求的校正，以適應US EGO傳感器38的測量值。偏差校正可對應於基本EQR 請求的校正，以考慮可能出現的偏差，例如在確定APC時的偏差以及由向發動機12提供燃 料蒸汽(即，燃料蒸汽吹掃)引起的偏差。
外環模塊104還可產生用於基本EQR請求的一個或多個開環燃料供應校正。外環 模塊104例如可產生氧存儲量校正和氧存儲量維持校正。僅作為示例，氧存儲量校正可對 應於基本EQR請求的校正，以在預定時段內將催化劑觀的氧存儲量調節至期望氧存儲量。 氧存儲量維持校正可對應於基本EQR請求的校正，以將催化劑洲的氧存儲量調整為大約期望氧存儲量。
外環模塊104基於US EGO信號和DS EGO信號估計催化劑28的氧存儲量。外環 模塊104可產生燃料供應校正，以將催化劑觀的氧存儲量調節至期望氧存儲量和/或將氧 存儲量維持在大約期望氧存儲量。外環模塊104還可產生燃料供應校正以最小化DS EGO 信號與期望DSEGO之間的差。
內環模塊106基於US EGO信號與預期US EGO之間的差確定上遊EGO校正(US EGO 校正)(見圖3)。US EGO校正可例如對應於基本EQR請求的校正以最小化US EGO信號與 預期US EGO之間的差。
參考生成模塊108產生參考信號。僅作為示例，參考信號可包括正弦波、三角形 波、或其它合適類型的周期信號。參考生成模塊108可選擇性地改變參考信號的幅值和頻 率。僅作為示例，參考生成模塊108可在發動機負載增加時增加頻率和幅值，在發動機負載 減少時減少頻率和幅值。參考信號可被提供給內環模塊106和一個或多個其它模塊。
內環模塊106基於基本EQR請求和US EGO校正確定最終EQR請求。內環模塊106 還基於傳感器校正、偏差校正、氧存儲量校正、氧存儲量維持校正、以及參考信號來確定最 終EQR請求。僅作為示例，內環模塊106基於基本燃料指令、US EGO校正、傳感器校正、偏 差校正、氧存儲量校正、氧存儲量維持校正、以及參考信號的求和來確定最終EQR請求。ECM 30基於最終EQR請求控制燃料系統16。
現參考圖3，示出了內環模塊106的示例性實施方式的功能框圖。內環模塊106可 包括預期US EGO模塊202、偏差模塊204、縮放模塊206、補償器模塊208以及最終EQR模塊 210。
預期US EGO模塊202確定預期US EGO。預期US EGO模塊202基於最終EQR請求確定預期US EGO。然而，發動機系統10的延遲防止源自於燃燒的排氣立即反映到US EGO 信號中。發動機系統10的延遲例如可包括發動機延遲、傳輸延遲以及傳感器延遲。
發動機延遲可對應於例如在將燃料提供給發動機12的氣缸時的時間與在得到的 已燃燒空氣/燃料(排氣)混合物從氣缸排出時的時間之間的時段。傳輸延遲可對應於在 得到的排氣從氣缸排出時的時間與在得到的排氣達到US EGO傳感器38位置時的時間之間 的時段。傳感器延遲可對應於在得到的排氣達到US EGO傳感器38位置時的時間與在得到 的排氣反映到US EGO信號中時的時間之間的延遲。
預期US EGO模塊202存儲最終EQR請求的EQR。預期US EGO模塊202基於發動 機延遲、傳輸延遲以及傳感器延遲確定延遲。預期US EGO模塊202延遲使用存儲EQR，直到 延遲已經經過為止。一旦延遲已經經過，存儲EQR應當對應於由US EGO傳感器38測量的 EQR。
偏差模塊204基於由US EGO傳感器38提供的US EGO信號和由預期US EGO模塊 202提供的預期US EGO確定上遊EGO偏差(USEG0偏差)。更具體地，偏差模塊204基於US EGO信號與預期US EGO之間的差確定US EGO偏差。
縮放模塊206基於US EGO偏差確定燃料偏差。縮放模塊206可應用一個或多個 增益或者其它合適控制因子來基於US EGO偏差確定燃料偏差。僅作為示例，縮放模塊206可使用下述方程確定燃料偏差
(1 ) 燃料偏差USEGO偏差14. 7
在其它實施方式中，縮放模塊206可使用下述方程確定燃料偏差
(2)燃料偏差=k (MAP，RPM) *USEG0 偏差
其中，RPM是發動機速度，k基於MAP和發動機速度而確定。在一些實施方式中，k 可以基於發動機負載而確定。
補償器模塊208基於燃料偏差確定US EGO校正。僅作為示例，補償器模塊208可 應用比例積分(PI)控制方案、比例(P)控制方案、比例積分微分(PID)控制方案、或者其它 合適控制方案來基於燃料偏差確定US EGO校正。
最終EQR模塊210基於基本EQR請求、參考信號、US EGO校正以及一個或多個開 環燃料供應校正來確定最終EQR請求。僅作為示例，最終EQR模塊210可基於基本EQR請 求、參考信號、US EGO校正以及開環燃料供應校正的求和來確定最終EQR請求。燃料系統 16基於最終EQR請求控制向發動機12的燃料供應。使用參考信號來確定最終EQR請求可 被實施以例如提高催化劑觀的效率。此外，使用參考信號可用於診斷US EGO傳感器38中 的故障。
現參考圖4，示出了預期US EGO模塊202的示例性實施方式的功能框圖。預期US EGO模塊202可包括存儲模塊314、取回模塊316、穩態延遲(SS延遲)模塊320以及動態補 償模塊322。預期US EGO模塊202還可包括取整模塊324、傳感器延遲模塊326以及傳感 器輸出模塊328。
存儲模塊314將最終EQR請求的EQR存儲到緩衝器中。僅作為示例，存儲模塊314 可包括環形或圓形緩衝器。當接收到最終EQR請求時，存儲模塊314將最終EQR請求的當前EQR存儲到緩衝器中的下一位置。該下一位置例如可對應於最早EQR所存儲的緩衝器位置。
緩衝器可包括預定數量的位置。由此，緩衝器可包括當前EQR和N個存儲EQR，其 中N是大於零且小於預定數量的整數。預定數量可被標定並例如可設置成大於在最終EQR 請求的燃料被提供時的時間與在得到的已燃燒空氣/燃料混合物反映到US EGO信號中時 的時間之間的事件的最大數量。例如每次在空氣/燃料混合物在發動機12的氣缸內點火 時可發生事件(例如，燃燒事件)。僅作為示例，最大數量可在發動機12氣缸數量的大約三 倍與大約四倍之間變化，且預定數量可大約為發動機12氣缸數量的五倍。
取回模塊316從存儲模塊314選擇性地取回N個存儲EQR中的一個或多個，並且 基於所述N個存儲EQR中的一個或多個確定取回EQR。僅作為示例，取回模塊316可基於 N個存儲EQR中的兩個確定取回EQR。取回模塊316還基於預估延遲和整數延遲確定取回 EQR0整數延遲可對應於在緩衝器中最終EQR請求的當前EQR與N個存儲EQR中的一個之 間的位置數量。很可能存在於US EGO傳感器38位置處的排氣是基於取回EQR提供的空氣 /燃料混合物燃燒的結果。
僅作為示例，取回模塊316可使用下述方程確定在給定事件(k)時的取回EQR
(3)取回 EQR(k) = (l+ID(k)-PD(k))*存儲EQR(k-ID(k)) +
(PD (k) -ID (k)) * 存儲 EQR (k_ID (k) -1)
其中，ID(k)是在事件k時的整數延遲，PD(k)是在事件k時的預估延遲，存儲 EQR(k-ID(k))是在k-ID(k)個事件以前的緩衝器中的存儲EQR，存儲EQR(k-ID(k)-l)是在 k-ID(k)-l個事件以前的緩衝器中的存儲EQR。在下文將進一步討論整數延遲和預估延遲 的確定。
SS延遲模塊320可基於APC確定穩態延遲(SS延遲)。僅作為示例，SS延遲模塊 320可基於穩態延遲模型(SS延遲模型)確定SS延遲，該SS延遲模型包括以APC索引的 SS延遲的映射。在其它實施方式中，SS延遲模塊320可基於MAF、發動機負載、或其它合適 參數確定SS延遲。SS延遲的長度可對應於在穩態操作狀態期間發動機延遲和傳輸延遲的 求和。
動態補償模塊322基於SS延遲確定預估延遲。更具體地，動態補償模塊322確定 預估延遲，以考慮APC的瞬變(即，系統動態性質)，該瞬變可導致SS延遲從在空氣/燃料 混合物提供用於氣缸時的時間與在得到的已燃燒空氣/燃料混合物達到US EGO傳感器38 的位置時的時間之間的實際延遲偏離。僅作為示例，增加的APC瞬變可引起實際延遲小於 SS延遲。當減少的APC瞬變發生時，情況可能相反(即，實際延遲可大於SS延遲)。
動態補償模塊322考慮APC瞬變並且相應地輸出預估延遲。僅作為示例，動態補 償模塊322可使用下述方程確定在給定燃燒事件(k)下的預估延遲
(4)預估延遲(k) = (K)*SS 延遲(k-n) +(I-K)*PD(k_l)
其中，SS延遲(k-n)是在η個燃燒事件以前的SS延遲，PD(k-1)由動態補償模塊 322輸出的上一個預估延遲。η和k可稱為動態補償變量。動態補償變量考慮APC瞬變。僅 作為示例，K的值可基於APC是增加還是減少來設定。η的值可對應於燃料噴射事件與氣缸 排氣事件之間的事件數量。僅作為示例，η的值在四缸發動機中可等於4，在八缸發動機中 可在6至8之間變化。
取整模塊3M接收預估延遲並且基於預估延遲確定整數延遲。更具體地，取整模 塊3M可將取整函數應用於預估延遲來確定整數延遲。換句話說，取整模塊3M可將預估 延遲下捨入為最接近的整數。取整模塊324向取回模塊316提供整數延遲。取回模塊316 基於預估延遲、整數延遲、以及上述討論的一個或多個存儲EQR確定取回EQR。
傳感器延遲模塊3 從取回模塊316接收取回EQR、考慮傳感器延遲、並且基於US EGO傳感器38的一個或多個特性確定預期EQR。US EGO傳感器38的特性例如可包括時間 常數、多孔性以及其它合適特性。僅作為示例，傳感器延遲模塊3 可使用下述方程確定在 給定燃燒事件(k)下的預期EQR:
權利要求
1.一種用於車輛的標定系統，包括穩態(SQ延遲模塊，所述SS延遲模塊根據由每缸空氣量(APC)索引的SS延遲時段的 第一映射確定用於SS操作狀態的SS延遲時段；動態補償模塊，所述動態補償模塊基於動態操作狀態的第一和第二動態補償變量確定 預估延遲時段，其中SS和預估延遲時段對應於在燃料被提供用於發動機氣缸時的第一時 間與在源自於燃料和空氣混合物燃燒的排氣達到位於催化劑上遊的排氣氧(EGO)傳感器 時的第二時間之間的時段；理論延遲模塊，所述理論延遲模塊基於標定APC輸出理論延遲時段並且根據由APC索 引的理論延遲時段的第二映射確定所述理論延遲時段；標定模塊，所述標定模塊產生標定APC、基於理論延遲和標定APC填充第一映射、以及 基於理論延遲和SS延遲時段的比較確定第一和第二動態補償變量；和最終當量比(EQR)模塊，所述最終EQR模塊基於預估延遲時段調節在第二時間之後提 供給氣缸的燃料量。
2.根據權利要求1所述的標定系統，其中，標定模塊將標定APC從第一標定APC選擇性 地斜變為第二 APC、基於依照第一標定APC輸出的預定數量的理論延遲時段確定第一標定 APC的平均延遲時段、以及基於平均延遲時段和第一標定APC填充第一映射的項目。
3.根據權利要求2所述的標定系統，其中，標定模塊在預定數量的理論延遲已經基於 第一標定APC輸出之後將標定APC斜變為第二標定APC。
4.根據權利要求2所述的標定系統，其中，標定模塊將平均延遲時段四捨五入為最接 近的整數並且基於最接近的整數和第一標定APC填充第一映射的項目。
5.根據權利要求2所述的標定系統，其中，標定模塊確定第二標定APC的第二平均延遲 時段；將平均延遲時段四捨五入為最接近的整數；將第二平均延遲時段四捨五入為第二最 接近的整數；以及當最接近的整數等於第二最接近的整數時，基於最接近的整數和由第一 和第二標定APC界定的APC範圍填充第一映射的項目。
6.根據權利要求1所述的標定系統，其中，標定模塊選擇性地產生標定APC的脈衝；監 測脈衝之後的理論延遲時段和SS延遲時段；以及基於理論延遲時段和SS延遲時段對脈衝 的響應確定第一動態補償變量。
7.根據權利要求6所述的標定系統，其中，標定模塊確定在SS延遲時段和理論延遲時 段開始響應於脈衝的時間之間的延遲差；以及基於延遲差確定第一動態補償變量。
8.根據權利要求7所述的標定系統，其中，標定模塊基於延遲差和預定數量的先前延 遲差的平均值確定第一動態補償變量。
9.根據權利要求1所述的標定系統，其中，標定模塊選擇性地產生標定APC的正脈衝和 標定APC的負脈衝；以及基於SS延遲時段和理論延遲時段分別在正脈衝和負脈衝之後開始 響應的時間之間的延遲差確定第二動態補償變量的第一和第二值。
10.一種用於車輛的標定方法，包括根據由每缸空氣量(APC)索引的穩態(SS)延遲時段的第一映射確定用於SS操作狀態 的SS延遲時段；基於動態操作狀態的第一和第二動態補償變量確定預估延遲時段，其中SS和預估延 遲時段對應於在燃料被提供用於發動機氣缸時的第一時間與在源自於燃料和空氣混合物燃燒的排氣達到位於催化劑上遊的排氣氧(EGO)傳感器時的第二時間之間的時段； 基於標定APC輸出理論延遲時段；根據由APC索引的理論延遲時段的第二映射確定所述理論延遲時段； 產生標定APC ；基於理論延遲和標定APC填充第一映射；基於理論延遲和SS延遲時段的比較確定第一和第二動態補償變量；以及 基於預估延遲時段調節在第二時間之後提供給氣缸的燃料量。
全文摘要
本發明涉及延遲標定系統和方法。一種標定方法，包括根據由每缸空氣量(APC)索引的穩態(SS)延遲時段的第一映射確定SS延遲時段；基於第一和第二動態補償變量確定預估延遲時段；基於標定APC輸出理論延遲時段；根據由APC索引的理論延遲時段的第二映射確定理論延遲時段；產生標定APC；基於理論延遲和標定APC填充第一映射；基於理論延遲和SS延遲時段的比較確定第一和第二動態補償變量；以及基於預估延遲時段選擇性地調節提供給氣缸的燃料量。
文檔編號F02D41/14GK102032062SQ201010502129
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月30日 優先權日2009年9月30日
發明者J·邁爾, K·P·杜德克, S·W·米德拉姆-莫勒, S·於爾科維奇, Y·G·蓋真內克 申請人:通用汽車環球科技運作公司