本公開(kāi)涉及控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的氣流。

背景技術(shù)：

確定進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的空氣量對(duì)于包括調(diào)節(jié)排放和燃料消耗的發(fā)動(dòng)機(jī)控制的各個(gè)方面是重要的。由于在節(jié)氣門(mén)對(duì)氣缸的氣流動(dòng)力學(xué)，通?；诳捎脗鞲衅鳒y(cè)量的歧管絕對(duì)壓力(MAP)來(lái)估計(jì)空氣充氣。但是，MAP將在發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)操作期間連續(xù)變化。美國(guó)專利申請(qǐng)No.2013/0066535 A1描述了用于使用位于氣缸的進(jìn)氣道和端口節(jié)氣門(mén)之間的壓力傳感器來(lái)確定空氣充氣的方法，以及包括在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間或接近進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間對(duì)每個(gè)氣缸中的每個(gè)點(diǎn)火循環(huán)的壓力測(cè)量的方法。所參考的申請(qǐng)確定進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉(IVC)時(shí)或在最接近的可能的情況下的空氣壓力。因此，在IVC時(shí)的MAP的測(cè)量導(dǎo)致氣缸內(nèi)的空氣壓力的精確估計(jì)。

但是，本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述方法的問(wèn)題。為了在IVC時(shí)對(duì)MAP傳感器進(jìn)行采樣，由在IVC時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)可產(chǎn)生中斷，以觸發(fā)MAP傳感器信號(hào)的采樣和/或處理。另選地，以均勻的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角增量可對(duì)MAP傳感器進(jìn)行采樣，然后可分析采樣，以確定在IVC時(shí)或接近IVC時(shí)進(jìn)行了哪個(gè)采樣。但是，任一種方法在計(jì)算上是昂貴的，并且用當(dāng)前ECU架構(gòu)可以是不可行的。此外，這種方法在瞬態(tài)操作期間，例如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)可失去準(zhǔn)確性，并且/或者需要更多的計(jì)算資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本文的發(fā)明人提供了至少部分地解決上述問(wèn)題的方法。在一個(gè)示例中，方法包括以均勻的時(shí)間增量對(duì)進(jìn)氣歧管壓力傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣，將每個(gè)采樣信號(hào)存儲(chǔ)在緩沖器中，以均勻的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角增量處理緩沖器中存儲(chǔ)的采樣信號(hào)，以及基于所處理的采樣信號(hào)中所選擇的一個(gè)來(lái)調(diào)整燃料噴射量。

以這種方式，以均勻的時(shí)間增量對(duì)進(jìn)氣歧管壓力(MAP)傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣，并且將每個(gè)采樣信號(hào)存儲(chǔ)在緩沖器中。這些MAP傳感器采樣中的每一個(gè)可在采樣時(shí)用對(duì)應(yīng)的曲軸角進(jìn)行戳記(stamp)。同時(shí)，還記錄了所呈現(xiàn)的IVC的命令的或?qū)嶋H的位置。當(dāng)要計(jì)算空氣充氣(例如，每個(gè)點(diǎn)火周期一次)時(shí)，從緩沖器檢索具有最接近IVC的角度戳記的MAP采樣。該MAP信號(hào)可用來(lái)計(jì)算特定氣缸的空氣充氣。一旦確定了氣缸的空氣充氣，就可計(jì)算適當(dāng)?shù)娜剂蠂娚淞?。所公開(kāi)的方法克服了現(xiàn)有ECU不能以曲軸角(例如，6曲軸度)的精細(xì)增量對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣和處理的能力。將角度戳記用于發(fā)送到緩沖器的每個(gè)MAP信號(hào)避免了對(duì)在預(yù)先指定的角度具有控制器中斷的需要，因?yàn)槊總€(gè)采樣不需要立即被處理。在下一個(gè)氣缸點(diǎn)火事件即將發(fā)生時(shí)(例如，在三氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)上每240°)可進(jìn)行該處理。因此，在最小化估計(jì)空氣充氣所需的處理能力的同時(shí)可提供空氣充氣的精確估計(jì)。

單獨(dú)或結(jié)合附圖時(shí)，根據(jù)下面的具體實(shí)施方式，本說(shuō)明書(shū)的上述優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)以及特征將變得顯而易見(jiàn)。

應(yīng)當(dāng)理解，上面的發(fā)明內(nèi)容被提供是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹在具體實(shí)施方式進(jìn)一步描述的一些概念。并不旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，其范圍由隨附權(quán)利要求唯一限定。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決上面或在本公開(kāi)的任何部分提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

附圖說(shuō)明

圖1示出內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的示意圖。

圖2示出說(shuō)明用于確定進(jìn)入氣缸的空氣充氣并調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)的方法的流程圖。

圖3示出說(shuō)明四個(gè)單獨(dú)氣缸的進(jìn)氣門(mén)升程(IV升程)及其對(duì)應(yīng)的曲軸角和MAP采樣事件的點(diǎn)火正時(shí)圖形。

圖4示出在兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下用于氣缸的進(jìn)氣門(mén)升程及在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉附近的其對(duì)應(yīng)的MAP采樣事件。

具體實(shí)施方式

本說(shuō)明書(shū)涉及一種有效方法，其用于通過(guò)以均勻時(shí)間增量(例如，1毫秒時(shí)間增量)對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣并對(duì)采樣進(jìn)行角度戳記，在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)對(duì)進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力(MAP)傳感器進(jìn)行采樣。在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間可訪問(wèn)這些曲軸角戳記的MAP傳感器信號(hào)采樣，為了確定進(jìn)入氣缸的空氣充氣，并且隨后調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的操作參數(shù)。具體地，具有在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)最接近發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角的角度戳記的采樣被檢索，并且用來(lái)計(jì)算空氣充氣。MAP的采樣計(jì)劃是以均勻的時(shí)間間隔預(yù)先指定的，并且一旦每個(gè)采樣已經(jīng)被角度戳記，就將信息存儲(chǔ)在控制器可訪問(wèn)的緩沖器中。圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括可在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間在所選擇的時(shí)間間隔或時(shí)間采樣的MAP傳感器，如圖2中所示，以提供可作為用于確定各種發(fā)動(dòng)機(jī)工況的基礎(chǔ)的信息。圖3示出通過(guò)若干四沖程循環(huán)的對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)獨(dú)立氣缸的示例點(diǎn)火事件及其對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣門(mén)升程。圖3描繪了MAP采樣間隔在每個(gè)四沖程循環(huán)內(nèi)如何與進(jìn)氣門(mén)升程和對(duì)應(yīng)的曲軸角相關(guān)聯(lián)。圖4中描繪了，對(duì)于三個(gè)連續(xù)的點(diǎn)火循環(huán)，在兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，針對(duì)單個(gè)氣缸的一系列MAP傳感器采樣與進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)刻之間的間隙。

圖1示出顯示多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)氣缸的示意圖，該發(fā)動(dòng)機(jī)可包括在車輛的推進(jìn)系統(tǒng)中。通過(guò)包括控制器12的控制系統(tǒng)和通過(guò)來(lái)自車輛操作者132借助輸入設(shè)備130的輸入，可至少部分地控制發(fā)動(dòng)機(jī)10。在這個(gè)示例中，輸入設(shè)備130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室(即，氣缸)30可包括具有被定位在其中的活塞36的燃燒室壁32?；钊?6可耦接到曲軸40，使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)耦接到車輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。此外，起動(dòng)器馬達(dá)可經(jīng)由飛輪耦接到曲軸40，從而允許發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)操作。

燃燒室30可經(jīng)由進(jìn)氣通道42從進(jìn)氣歧管44接收進(jìn)氣空氣，并且可經(jīng)由排氣通道48排出燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣通道48可經(jīng)由相應(yīng)的進(jìn)氣門(mén)52和排氣門(mén)54與燃燒室30選擇性地連通。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可包括兩個(gè)或更多個(gè)進(jìn)氣門(mén)和/或兩個(gè)或更多個(gè)排氣門(mén)。

在該示例中，進(jìn)氣門(mén)52和排氣門(mén)54可經(jīng)由相應(yīng)的凸輪致動(dòng)系統(tǒng)51和53通過(guò)凸輪致動(dòng)控制。凸輪致動(dòng)系統(tǒng)51和53可各自包括一個(gè)或多個(gè)凸輪，并且可利用凸輪廓線變換系統(tǒng)(CPS)、可變凸輪正時(shí)(VCT)、可變氣門(mén)正時(shí)(VVT)和/或可氣門(mén)升程(VVL)系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)，其可由控制器12操作以改變氣門(mén)操作。進(jìn)氣門(mén)52和排氣門(mén)54的位置可分別由位置傳感器55和57確定。在替代實(shí)施例中，進(jìn)氣門(mén)52和/或排氣門(mén)54可由電動(dòng)氣門(mén)致動(dòng)控制。例如，氣缸30可替代地包括通過(guò)電動(dòng)氣門(mén)致動(dòng)控制的進(jìn)氣門(mén)和通過(guò)包括CPS和/或VCT系統(tǒng)的凸輪致動(dòng)控制的排氣門(mén)。

燃料噴射器66被示出直接耦接到燃燒室30，用于將與通過(guò)電子驅(qū)動(dòng)器68從控制器12接收的信號(hào)FPW的脈沖寬度成比例的燃料直接噴射到燃燒室中。以這種方式，燃料噴射器66提供已知的燃料到燃燒室30的直接噴射。例如，燃料噴射器可安裝在燃燒室的側(cè)面或燃燒室的頂部。燃料可通過(guò)包括燃料箱、燃料泵以及燃料軌的燃料系統(tǒng)(未示出)被遞送到燃料噴射器66。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可另選地或另外地包括布置在配置中的進(jìn)氣通道42中的燃料噴射器，該配置提供已知的燃料到燃燒室30上游的進(jìn)氣道的進(jìn)氣道噴射。

進(jìn)氣通道42可包括具有節(jié)流板64的節(jié)氣門(mén)62。在該特定示例中，節(jié)流板64的位置可通過(guò)控制器12借助提供到包括有節(jié)氣門(mén)62的電動(dòng)馬達(dá)或致動(dòng)器的信號(hào)來(lái)改變，這種配置通常被稱為電子節(jié)氣門(mén)控制(ETC)。以這種方式，節(jié)氣門(mén)62可被操作以改變提供到其它發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的燃燒室30的進(jìn)氣空氣。節(jié)流板64的位置可通過(guò)節(jié)氣門(mén)位置信號(hào)TP被提供到控制器12。進(jìn)氣通道42可包括用于將相應(yīng)的信號(hào)MAF和MAP提供到控制器12的質(zhì)量空氣流量傳感器120和歧管空氣壓力傳感器122。

在選擇操作模式下，響應(yīng)于來(lái)自控制器12的火花提前信號(hào)SA，點(diǎn)火系統(tǒng)88可通過(guò)火花塞92將點(diǎn)火火花提供到燃燒室30。盡管示出了火花點(diǎn)火部件，但在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室30或一個(gè)或多個(gè)其它燃燒室可在具有或不具有點(diǎn)火火花的情況下在壓縮點(diǎn)火模式下操作。

排氣傳感器126被顯示耦接到排放控制設(shè)備70上游的排氣通道48。傳感器126可以是用于提供排氣空氣/燃料比的指示的任何合適的傳感器，諸如線性氧傳感器或UEGO(通用或?qū)捰蚺艢庋鮽鞲衅?、雙態(tài)氧傳感器或EGO、HEGO(加熱的EGO)、NOx、HC或CO傳感器。排放控制設(shè)備70被示出沿排氣通道48在排氣傳感器126下游布置。設(shè)備70可以是三元催化劑(TWC)、NOx捕集器、各種其它排放控制設(shè)備或它們的組合。在一些實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作期間，通過(guò)在特定的空氣/燃料比內(nèi)操作發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)氣缸，可周期性地復(fù)位排放控制設(shè)備70。

此外，在所公開(kāi)的實(shí)施例中，排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)可通過(guò)EGR通道140將期望部分的排氣從排氣通道48按路線發(fā)送到進(jìn)氣歧管44。提供到進(jìn)氣歧管44的EGR的量可由控制器12通過(guò)EGR氣門(mén)142改變。此外，EGR傳感器144可被布置在EGR通道內(nèi)，并且可提供排氣的壓力、溫度以及濃度中的一個(gè)或多個(gè)的指示。在一些示例中，傳感器144是檢測(cè)穿過(guò)放置在EGR氣門(mén)的上游或下游的流量控制孔口的壓力降的差壓傳感器，其也將提供EGR量的指示。傳感器144還可以是位置傳感器，其能夠基于來(lái)自控制器12的命令檢測(cè)EGR氣門(mén)流動(dòng)面積變化。此外，在一些條件期間，通過(guò)控制排氣門(mén)正時(shí)，諸如通過(guò)控制可變氣門(mén)正時(shí)機(jī)構(gòu)，可將燃燒氣體的一部分保留或捕集在燃燒室中。

控制器12在圖1中被示為微型計(jì)算機(jī)，其包括微處理器單元(CPU)102、輸入/輸出端口(I/O)104、在此特定示例中被示為只讀存儲(chǔ)器(ROM)芯片106的用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)108、?；畲鎯?chǔ)器(KAM)110、以及數(shù)據(jù)總線。除了先前討論的那些信號(hào)，控制器12可從耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器接收各種信號(hào)，其包括來(lái)自質(zhì)量空氣流量傳感器120的引入的質(zhì)量空氣流量(MAF)的測(cè)量值；來(lái)自耦接到冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度(ECT)；來(lái)自耦接到曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118(或其它類型)的表面點(diǎn)火感測(cè)信號(hào)(PIP)；來(lái)自節(jié)氣門(mén)位置傳感器的節(jié)氣門(mén)位置(TP)；以及來(lái)自傳感器122的絕對(duì)歧管壓力信號(hào)MAP?？赏ㄟ^(guò)控制器12從信號(hào)PIP產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)RPM。來(lái)自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號(hào)MAP可用來(lái)提供進(jìn)氣歧管中的真空或壓力的指示。需注意，上述傳感器的各種組合可被使用，諸如有MAP傳感器而沒(méi)有MAF傳感器。在一些實(shí)施例中，可使用多個(gè)MAP傳感器，例如每氣缸組一個(gè)或每個(gè)氣缸一個(gè)。

在化學(xué)計(jì)量操作期間，MAP傳感器能夠給出發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的指示。此外，該傳感器與所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一起可提供引入氣缸的充氣(包括空氣)的估計(jì)。在一個(gè)示例中，也被用作發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的傳感器118在曲軸的每個(gè)旋轉(zhuǎn)可產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等距脈沖。在另一個(gè)示例中，可在控制器12處用曲軸角戳記來(lái)自傳感器122的MAP信號(hào)，所述曲軸角從傳感器118確定并且存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中，或者存儲(chǔ)在可操作地(例如，通信地)耦接到控制器的部件中。這些存儲(chǔ)的角度戳記的MAP信號(hào)可用來(lái)估計(jì)進(jìn)入氣缸的空氣充氣。

存儲(chǔ)介質(zhì)只讀存儲(chǔ)器106可用具有表示可由處理器102執(zhí)行的指令的計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)編程，用于執(zhí)行下面圖2中描述的方法，以及被預(yù)期但沒(méi)有具體列出的其它變型?？刂破?2接收來(lái)自圖1的各種傳感器(諸如MAP傳感器122)的信號(hào)，并且采用圖1的各種致動(dòng)器(諸如燃料噴射器66)，從而基于接收的信號(hào)和存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器上的指令，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。

如上所述，圖1示出多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)氣缸，并且每個(gè)氣缸可類似地包括其自身的一組進(jìn)氣/排氣門(mén)、燃料噴射器、火花塞等。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的上述方面是非限制性的，并且其他配置是可能的。例如，系統(tǒng)可不具有排氣再循環(huán)。在其他示例中，系統(tǒng)還可包括將壓縮空氣供應(yīng)到進(jìn)氣歧管的渦輪增壓器。

在多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的操作期間，每個(gè)氣缸經(jīng)歷四沖程循環(huán)。該循環(huán)包括進(jìn)氣沖程，在該進(jìn)氣沖程期間，進(jìn)氣門(mén)52是打開(kāi)的，并且排氣門(mén)54是關(guān)閉的。空氣通過(guò)進(jìn)氣歧管44被引入氣缸30，并且活塞36移動(dòng)到氣缸的底部，以便增加氣缸30內(nèi)的體積?；钊?6在氣缸的底部附近并且在其沖程的末端的位置(例如，當(dāng)氣缸30在其最大體積時(shí))通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為下止點(diǎn)(BDC)。這之后是壓縮沖程，當(dāng)進(jìn)氣門(mén)52和排氣門(mén)54都關(guān)閉時(shí)，活塞36朝向氣缸蓋移動(dòng)，以便壓縮氣缸30內(nèi)的空氣?；钊?6在其沖程的末端且最靠近氣缸蓋的點(diǎn)(例如，當(dāng)氣缸30在其最小體積時(shí))通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為上止點(diǎn)(TDC)。在下文被稱為噴射的過(guò)程中，燃料被引入燃燒室。在下文被稱為點(diǎn)火的過(guò)程中，噴射的燃料被諸如火花塞92的已知的點(diǎn)火設(shè)備點(diǎn)燃，導(dǎo)致燃燒。另外地或另選地，壓縮可用來(lái)點(diǎn)燃空氣/燃料混合物。在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，曲軸已經(jīng)完成與該單獨(dú)氣缸相關(guān)的一個(gè)完整的旋轉(zhuǎn)，即，它已經(jīng)行進(jìn)了360度。

在隨后的膨脹(做功)沖程期間，由燃燒反應(yīng)激勵(lì)的膨脹氣體將活塞36推回到BDC。曲軸40將活塞移動(dòng)轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)扭矩。在該沖程期間，氣門(mén)52和54保持關(guān)閉。循環(huán)的最終沖程是排氣沖程，其中排氣門(mén)54打開(kāi)以將燃燒的空氣燃料混合物釋放到排氣歧管48，并且活塞返回到TDC。這完成了第二個(gè)360度運(yùn)動(dòng)，即，曲軸已經(jīng)完成與該單獨(dú)氣缸相關(guān)的第二個(gè)完整的旋轉(zhuǎn)。需注意，上述僅僅作為示例被描述，并且進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)打開(kāi)和/或關(guān)閉正時(shí)可改變，以便提供正的或負(fù)的氣門(mén)重疊、晚進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉、早進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉或各種其它示例。

如上所述，系統(tǒng)可能夠在每個(gè)氣缸的進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉(IVC)或在可能的最接近的采樣時(shí)，確定每個(gè)氣缸的更準(zhǔn)確的空氣充氣估計(jì)。由于在允許進(jìn)氣歧管和氣缸之間的壓力平衡之后，進(jìn)氣門(mén)剛剛被關(guān)閉，所以當(dāng)在IVC時(shí)采集歧管絕對(duì)壓力(MAP)傳感器的采樣時(shí)，氣缸壓力可相對(duì)地等于MAP。因此，通過(guò)在IVC時(shí)對(duì)MAP進(jìn)行采樣，可獲得氣缸空氣充氣的準(zhǔn)確估計(jì)。例如，壓力可與氣缸的體積組合，以根據(jù)理想氣體定律pv＝nRT來(lái)確定氣缸捕集質(zhì)量。因此，在IVC時(shí)或接近IVC時(shí)的MAP的采樣提供在壓縮沖程開(kāi)始時(shí)捕集在氣缸中的質(zhì)量的更準(zhǔn)確的壓力測(cè)量。這種質(zhì)量的空氣可用來(lái)估計(jì)可噴射到該氣缸中的燃料的量。

當(dāng)特定氣缸處于其四沖程循環(huán)內(nèi)的具體點(diǎn)時(shí)，其他氣缸處于其自身單獨(dú)氣缸循環(huán)內(nèi)的不同點(diǎn)。換句話說(shuō)，它們是異相的。因此，雖然特定氣缸可剛剛完成，例如其壓縮沖程，但是不同的氣缸將在該相同時(shí)刻開(kāi)始其壓縮沖程，例如，其相對(duì)于第一氣缸異相180度，如圖3中所示。

如果特定氣缸在其進(jìn)氣沖程開(kāi)始時(shí)具有360度的曲軸角，那么IVC可在該沖程的結(jié)束處，例如在5400度處發(fā)生。在該精確時(shí)間由MAP傳感器確定空氣壓力在計(jì)算上可以是昂貴的，其中，傳感器的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制發(fā)信號(hào)(如，產(chǎn)生中斷)。以選擇的時(shí)間增量可執(zhí)行MAP傳感器122的采樣。因此，對(duì)于多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)中的每個(gè)氣缸，MAP傳感器采樣不可能在IVC處一致地進(jìn)行。為了針對(duì)每個(gè)氣缸在IVC時(shí)從MAP傳感器收集信號(hào)，每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)需要控制器的中斷，以及控制器資源的協(xié)作以不斷地監(jiān)測(cè)IVC的發(fā)生。這種方法可以是不切實(shí)際的和/或昂貴的。

原則上，以具體的曲軸角增量對(duì)MAP傳感器進(jìn)行采樣可允許在IVC時(shí)確定MAP。這些角度由耦接到曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118測(cè)量。但是，以曲軸角的增量對(duì)傳感器進(jìn)行采樣可以是資源密集的，并且/或者在瞬態(tài)事件期間可易于出現(xiàn)誤差，諸如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加且因此曲軸速度增加時(shí)?？刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)健方式可以能夠以均勻的曲軸角增量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行采樣和處理。但是，由于這種方法是資源密集的，通過(guò)首先采樣(例如1毫秒的間隔)和稍后處理(例如，3氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)上的240°或120°增量)，本公開(kāi)實(shí)現(xiàn)類似的任務(wù)。

通過(guò)以均勻的時(shí)間增量(例如，每毫秒)對(duì)MAP傳感器進(jìn)行采樣，以共同的(concurrent)曲軸的角度戳記每個(gè)采樣，將這些結(jié)果放置在控制器可訪問(wèn)的數(shù)據(jù)緩沖器中，并且注意IVC的當(dāng)前命令的(或?qū)嶋H的)位置，控制器可以能夠運(yùn)用和有效地處理數(shù)據(jù)。基于MAP采樣可計(jì)算空氣充氣，通常每個(gè)點(diǎn)火周期一次(即每次進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉一次)。在計(jì)算燃料噴射事件之前的空氣充氣之前，控制器可核查用于最接近IVC的角度戳記或一組戳記的緩沖器中的角度戳記，并且使用對(duì)應(yīng)的MAP數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算空氣充氣，如下面關(guān)于圖2所描述的。該空氣充氣可用來(lái)計(jì)算燃料噴射量。一旦已經(jīng)進(jìn)行了燃料噴射計(jì)算，在一些示例中，可清除緩沖器以接受下一批角度戳記的MAP傳感器讀數(shù)。在其他示例中，緩沖器可以是先進(jìn)先出緩沖器，其中每個(gè)新采樣替換緩沖器中最早的采樣。該緩沖器的容量可基于預(yù)測(cè)系統(tǒng)操作的最慢的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越慢，越多的角度戳記的壓力信號(hào)必須存儲(chǔ)在緩沖器中。在一個(gè)具體示例中，為了在450RPM的最低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下每毫秒支持一次MAP信號(hào)采樣的上述采樣和存儲(chǔ)，緩沖器可具有267個(gè)采樣的容量(例如，為了存儲(chǔ)在兩個(gè)曲軸旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間收集的每個(gè)采樣)。如果僅僅需要來(lái)自完全發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的采樣的一部分，則緩沖器可以按比例較小。例如，如果在四氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)中僅僅需要來(lái)自一個(gè)氣缸事件的采樣，則將僅僅需要67個(gè)采樣。類似地，當(dāng)使用較慢的采樣速率時(shí)，可需要較少的采樣。

用于計(jì)算空氣充氣的上述機(jī)構(gòu)可用于直噴式(DI)發(fā)動(dòng)機(jī)中，其中燃料通常在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉之后被噴射。但是，在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)使用MAP計(jì)算空氣充氣在進(jìn)氣道燃料噴射(PFI)發(fā)動(dòng)機(jī)中也可以是有利的，所述進(jìn)氣道燃料噴射(PFI)發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉之前噴射燃料。在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)估計(jì)空氣充氣可用來(lái)計(jì)算預(yù)期的燃料-空氣充氣的相對(duì)燃料-空氣比(也稱為phi)。該預(yù)期的燃料-空氣充氣可與從排氣傳感器(諸如通用排氣氧(UEGO)傳感器)確定的實(shí)際燃料-空氣充氣進(jìn)行比較。將來(lái)的燃料添加校正可基于將預(yù)期的phi與從UEGO傳感器推斷的phi進(jìn)行比較。如上面所解釋的，DI發(fā)動(dòng)機(jī)通常在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉之后噴射其燃料的一部分。因此，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉之后的燃料噴射脈沖能夠用在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)或接近進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)進(jìn)行的高準(zhǔn)確度空氣充氣測(cè)量來(lái)調(diào)整phi。

圖2示出用于確定進(jìn)入氣缸的空氣充氣，并且基于在IVC之前的最接近的MAP測(cè)量的先前確定來(lái)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)的方法200。通過(guò)存儲(chǔ)在控制器(諸如控制器12)的存儲(chǔ)器中的指令，并且結(jié)合從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的傳感器(諸如上面參考圖1描述的傳感器(例如，MAP傳感器122))接收的信號(hào)，可進(jìn)行方法200。根據(jù)下面所述的方法，控制器可采用發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器(例如，燃料噴射器66)，以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。

方法200包括在202處確定發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載、大氣壓力、MAP和MAF、發(fā)動(dòng)機(jī)和/或歧管溫度、駕駛員請(qǐng)求的扭矩等。在204處，以均勻的時(shí)間增量對(duì)MAP傳感器輸出進(jìn)行采樣，如圖3中所示。在一個(gè)實(shí)施例中，MAP傳感器采樣率可被指定為每毫秒一個(gè)傳感器讀數(shù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，采樣率可以是以五毫秒的間隔，而在其他實(shí)施例中，采樣率可以是不同的，或者可在指定的采樣頻率范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。

在206處，方法200包括在采樣時(shí)用發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角戳記每個(gè)采樣。通過(guò)霍爾效應(yīng)傳感器(諸如傳感器118)可測(cè)量曲軸角。角度值用來(lái)戳記來(lái)自MAP傳感器的信號(hào)。MAP采樣實(shí)例與對(duì)應(yīng)的曲軸角的同時(shí)確定之間的連接在圖3中示出，這將在下面更詳細(xì)地解釋。在一些示例中，只要發(fā)動(dòng)機(jī)正在操作，就進(jìn)行MAP信號(hào)的采樣以及用其共同曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行其立即戳記。需注意，雖然MAP傳感器采樣以均勻的時(shí)間間隔進(jìn)行，但是檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角的速率取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以較高轉(zhuǎn)速操作時(shí)，曲軸的旋轉(zhuǎn)速度也較高。當(dāng)IVC發(fā)生時(shí)，用于確定MAP的關(guān)鍵周期在進(jìn)氣沖程內(nèi)，特別是在其結(jié)束時(shí)，或接近其結(jié)束時(shí)。進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉通常發(fā)生在壓縮沖程內(nèi)，該沖程是在四沖程循環(huán)的整個(gè)720度擴(kuò)展內(nèi)的180度窗口。發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)越快，曲軸行進(jìn)的這些180度就越快。因此，在較快的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，測(cè)量的和角度戳記的MAP信號(hào)精確地或緊鄰IVC的可能性較低。相反，對(duì)于以較慢轉(zhuǎn)速操作的發(fā)動(dòng)機(jī)，這種可能性較高。這些動(dòng)力學(xué)在圖4中針對(duì)在兩個(gè)不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下操作的發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)氣缸描繪。

在一些示例中，用于在采集MAP采樣時(shí)確定曲軸轉(zhuǎn)角的替代方法是基于當(dāng)前中斷的曲軸轉(zhuǎn)角和當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)角速度(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)的知識(shí)來(lái)推斷曲軸轉(zhuǎn)角。實(shí)際上，這是向MAP采樣分配近似的曲軸轉(zhuǎn)角的方式，而不是使用源自發(fā)動(dòng)機(jī)位置感測(cè)/外推的更高準(zhǔn)確度角度數(shù)據(jù)。

在208處，將角度戳記的MAP信號(hào)存儲(chǔ)在緩沖器中。該緩沖器可在控制器的存儲(chǔ)器內(nèi)，或在可操作地(例如，通信地)耦接到其的部件中?？梢源鎯?chǔ)在該緩沖器中的角度戳記的采樣的數(shù)量取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。如上所述，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越快，對(duì)應(yīng)于進(jìn)氣沖程的180度將在曲軸處橫移地越快。由于以預(yù)定的均勻時(shí)間增量對(duì)MAP信號(hào)進(jìn)行采樣，所以在相同的180度曲軸角位移期間，快速發(fā)動(dòng)機(jī)將比慢速發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生更少的角度戳記的MAP信號(hào)。因此，緩沖能力在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間可由發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍的最低邊界指示，或者可由期望支持本文所述的采樣的最低轉(zhuǎn)速指示?？纱鎯?chǔ)在緩沖器處的角度戳記的MAP信號(hào)的最大數(shù)量可對(duì)應(yīng)于該最低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

存儲(chǔ)在緩沖器中的數(shù)據(jù)可遵循一個(gè)或多個(gè)緩沖器清除協(xié)議。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于新的角度戳記的信號(hào)的信息將進(jìn)入在緩沖器隊(duì)列的開(kāi)始處的緩沖器，從而置換在隊(duì)列的末尾處最早的存儲(chǔ)的信號(hào)。在另一個(gè)實(shí)施例中，在點(diǎn)火序列結(jié)束時(shí)可清除整個(gè)緩沖器。在其它實(shí)施例中，來(lái)自兩個(gè)或更多個(gè)先前點(diǎn)火沖程的較早的角度戳記的MAP傳感器信號(hào)可存儲(chǔ)在控制器12的存儲(chǔ)器內(nèi)，以產(chǎn)生更準(zhǔn)確的IVC的估計(jì)。需注意，在該示例中描述了一個(gè)緩沖器的使用，但是在其他實(shí)施例中，每個(gè)操作氣缸可分配其自己的緩沖器。

在210處，方法200確定是否請(qǐng)求空氣充氣估計(jì)。如果沒(méi)有請(qǐng)求空氣充氣，則方法200前進(jìn)到204，以繼續(xù)MAP信號(hào)的采樣，隨后是它們的角度戳記，以及隨后存儲(chǔ)在緩沖器中，如分別在204處、206處和208處所描述的。如果在210處確定已經(jīng)請(qǐng)求了空氣充氣，則方法200前進(jìn)以在212處發(fā)起相關(guān)信號(hào)的處理。

在212處，方法200包括檢索具有指定的曲軸轉(zhuǎn)角戳記的一個(gè)或多個(gè)采樣。例如，控制器可搜索整個(gè)緩沖器，并且確定與指定的曲軸轉(zhuǎn)角(諸如，與IVC一致的曲軸轉(zhuǎn)角)匹配的(一個(gè)或多個(gè))角度戳記的MAP信號(hào)。對(duì)于具有可變凸輪軸正時(shí)、凸輪廓線變換系統(tǒng)或其它形式的可變氣門(mén)正時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)，控制器基于可變氣門(mén)正時(shí)致動(dòng)器的當(dāng)前狀態(tài)或位置來(lái)確定IVC。一旦選擇，可在218處使用MAP采樣，以估計(jì)空氣充氣。但是，如在上面的對(duì)于206處的討論中所指出的，MAP傳感器讀數(shù)將與IVC一致的可能性取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。因此，在一些示例中，IVC可不與根據(jù)它們的角度戳記確定的任何MAP傳感器讀數(shù)精確地一致。在這種情況下，可產(chǎn)生更準(zhǔn)確的估計(jì)的選項(xiàng)是在IVC發(fā)生之前選擇最接近IVC的MAP讀數(shù)。在214處，方法200檢索在IVC之前發(fā)生的最接近角度戳記的MAP讀數(shù)，以用于進(jìn)一步處理。在其他實(shí)施例中，在216處，方法200將最接近IVC MAP信號(hào)確定為IVC之前的最接近的MAP信號(hào)中的兩個(gè)或更多個(gè)的平均值，如根據(jù)它們的對(duì)應(yīng)的角度戳記確定的。其他實(shí)施例可使用存儲(chǔ)在緩沖器中的最接近IVC并且在IVC之前的兩個(gè)或更多個(gè)角度戳記的MAP信號(hào)的外推，或基于包括緊接在IVC之前和之后收集的信號(hào)的緩沖器存儲(chǔ)的最接近IVC的角度戳記的信號(hào)的插值。此外，其他實(shí)施例可使用在特定氣缸的兩個(gè)或更多個(gè)先前點(diǎn)火回合中收集的角度戳記的信號(hào)結(jié)合在214處確定的當(dāng)前角度戳記的MAP值，以改進(jìn)在IVC時(shí)的所述氣缸的MAP的確定，用于空氣充氣估計(jì)。

在218處，使用在212處確定的MAP值來(lái)估計(jì)空氣充氣。通過(guò)與氣缸的體積組合，使用在212處估計(jì)的歧管壓力值可估計(jì)空氣充氣，從而根據(jù)理想氣體定律pV＝nRT來(lái)確定氣缸捕集的質(zhì)量。另選地，將MAP與氣缸空氣充氣或其它合適方法相關(guān)聯(lián)的表可用來(lái)基于已知的MAP值來(lái)估計(jì)空氣充氣。一旦已經(jīng)計(jì)算了空氣充氣，方法200在220處調(diào)整選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。該操作的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)可以是將被噴射到氣缸室中的燃料的量，例如為了獲得燃燒室中的化學(xué)計(jì)量的燃料空氣比的目的。但是，也可調(diào)整其他發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)，諸如EGR氣門(mén)位置、進(jìn)氣門(mén)和/或排氣門(mén)正時(shí)、增壓壓力或其他合適的參數(shù)。

當(dāng)操作的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)是被噴射到氣缸室中以實(shí)現(xiàn)期望扭矩，同時(shí)以化學(xué)計(jì)量比操作在氣缸中燃燒的空氣/燃料的燃料量時(shí)，首先使用上述速度密度算法來(lái)計(jì)算進(jìn)入氣缸的空氣和再循環(huán)排氣的質(zhì)量。然后根據(jù)EGR氣門(mén)142兩端的壓力差計(jì)算再循環(huán)氣體的質(zhì)量，并且從進(jìn)入氣缸的空氣和排氣中減去再循環(huán)氣體的質(zhì)量，以提供進(jìn)入氣缸的新鮮空氣質(zhì)量。然后計(jì)算期望的燃料以實(shí)現(xiàn)氣缸中的化學(xué)計(jì)量，并且通過(guò)考慮燃料溫度和壓力，激活燃料噴射器以輸送該燃料所需的時(shí)間，輸送期望的燃料。通過(guò)驅(qū)動(dòng)燃料噴射器的電信號(hào)的脈沖寬度，提供所需的激活時(shí)間。方法200然后返回。

現(xiàn)在將參考圖3描述發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作，特別是點(diǎn)火順序，圖3示出對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)10的四個(gè)氣缸的點(diǎn)火正時(shí)圖形300。對(duì)于每個(gè)圖形，在y軸上示出氣缸數(shù)量，在x軸上示出發(fā)動(dòng)機(jī)沖程。此外，每個(gè)氣缸內(nèi)的點(diǎn)火和對(duì)應(yīng)的燃燒事件由氣缸內(nèi)的壓縮沖程和做功沖程之間的星形符號(hào)表示。發(fā)動(dòng)機(jī)10可用下面的點(diǎn)火順序點(diǎn)火：以均勻間隔的1-3-2-4(或2-4-1-3或3-2-4-1或4-1-3-2，因?yàn)辄c(diǎn)火是循環(huán)的)，例如，每180°曲軸轉(zhuǎn)角可點(diǎn)火一個(gè)氣缸。每個(gè)氣缸的點(diǎn)火正時(shí)圖形的x軸相對(duì)于被描繪為從圖3的底部圖中的第二個(gè)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸角，同時(shí)將從氣缸3(CYL.3)的做功沖程的起始設(shè)置為0度。由于所有四個(gè)氣缸相對(duì)于彼此異相，角度值0分別對(duì)應(yīng)于氣缸2(CYL.2)的壓縮循環(huán)的起始，氣缸4(CYL.4)的進(jìn)氣循環(huán)和氣缸1(CYL.1)的排氣循環(huán)。在CYL.3的圖下方，還有一個(gè)附圖，其示出以均勻的時(shí)間增量對(duì)MAP信號(hào)進(jìn)行采樣。這些MAP采樣的收集計(jì)劃一致地進(jìn)行，例如每毫秒一次。傳感器122在歧管處檢測(cè)到的壓力對(duì)所有四個(gè)氣缸施加相同的壓力。

圖3中所示的在180度的曲軸角開(kāi)始的第一沖程顯示CYL.2橫過(guò)其壓縮沖程，在其結(jié)束發(fā)生點(diǎn)火，如星形符號(hào)所示。同時(shí)，CYL.4、CYL.1和CYL.3分別橫過(guò)它們的進(jìn)氣沖程、排氣沖程和做功沖程。當(dāng)每個(gè)氣缸在圖3中向右行進(jìn)時(shí)，朝向在其四沖程循環(huán)內(nèi)的下一個(gè)適當(dāng)沖程，重復(fù)該整個(gè)序列。用于CYL.2、CYL.4、CYL.1和CYL.3的進(jìn)氣門(mén)升程分別在302、304、306和308處突出顯示，示出了在每個(gè)進(jìn)氣沖程的相應(yīng)的進(jìn)氣門(mén)的打開(kāi)。

310指示CYL.3發(fā)生IVC時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角。該事件與在314處的MAP的采樣一致。如在方法200的206處所描述的，在310處的角度已經(jīng)用來(lái)在314戳記MAP采樣，并且因此如在方法200的218和220處所描述的，MAP采樣314用來(lái)計(jì)算空氣充氣。相比之下，在CYL.1的進(jìn)氣沖程結(jié)束時(shí)，例如在IVC 312時(shí)，沒(méi)有與IVC完全一致的MAP采樣，并且IVC之前最接近的MAP采樣在采樣316處。在該示例中，采樣316可用來(lái)計(jì)算空氣充氣。如上面關(guān)于方法200所描述的，可以識(shí)別在IVC之前最接近的MAP采樣，并且其用來(lái)計(jì)算空氣充氣。其他實(shí)施例可使用在316處采樣的MAP值和緊接在其之前的MAP值，以確定MAP的最佳值，例如，如在方法200的216處所描述的。

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，屬于壓縮沖程的曲軸旋轉(zhuǎn)的180度部分可包括可變的時(shí)間量，例如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí)，壓縮沖程可具有比發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間。這在圖4中通過(guò)比較在兩個(gè)不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下針對(duì)單個(gè)氣缸的緊接在IVC之前的MAP采樣收集來(lái)舉例說(shuō)明。圖4示出了在第一較低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的氣門(mén)升程和MAP采樣的第一圖形400，并且還示出了在第二較高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的氣門(mén)升程和MAP采樣的第二圖形410。

當(dāng)進(jìn)氣門(mén)的升程經(jīng)過(guò)其循環(huán)(例如，打開(kāi)和關(guān)閉)時(shí)，該循環(huán)的結(jié)束(當(dāng)進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí))被稱為IVC。然后，進(jìn)氣門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉的速率與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成比例。在圖形400中，發(fā)動(dòng)機(jī)以低速操作，而在圖形410中，發(fā)動(dòng)機(jī)以快速操作。在這兩種情況下，在表示IVC附近的MAP采樣序列的三行圓圈中示出三個(gè)單獨(dú)的MAP采樣集合。實(shí)心圓表示當(dāng)前點(diǎn)火循環(huán)的采樣事件，而虛線圓和空心圓表示對(duì)于兩個(gè)先前點(diǎn)火循環(huán)的MAP采樣事件。應(yīng)當(dāng)理解，提供MAP采樣僅用于說(shuō)明目的，并且為了清楚和三組采樣之間的比較的目的，在三個(gè)單獨(dú)的行中示出MAP采樣。注意，在任一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，大多數(shù)MAP采樣序列如何，使得MAP采樣不與IVC一致。換句話說(shuō)，IVC和最接近的MAP采樣實(shí)例之間的間隙是可變的。此外，相比于用于快速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的圖形410中的對(duì)應(yīng)序列，用于較慢的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的圖形400中的采樣事件之間的角距離較短。如之前討論的，在208處，在慢發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下發(fā)生更多MAP采樣事件的事實(shí)影響緩沖器的容量。緩沖器的最小容量可由發(fā)動(dòng)機(jī)可能操作的最慢速度指定。

進(jìn)氣門(mén)經(jīng)過(guò)其打開(kāi)和關(guān)閉循環(huán)的速率也取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。在慢發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(例如，500RPM)下用于進(jìn)氣沖程的進(jìn)氣門(mén)升程由曲線402示出。如曲線412所示，相比于在較快的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(例如，2000RPM)下的進(jìn)氣門(mén)事件的對(duì)應(yīng)掃描，該氣門(mén)事件(例如，從打開(kāi)到關(guān)閉)的掃描以較慢的速率發(fā)生。因此，對(duì)于以均勻時(shí)間間隔采樣的MAP信號(hào)，相比于較快的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，對(duì)于較慢的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，取樣序列更密集，如分別在400處和410處的兩組圓圈所示。因?yàn)樵?00的發(fā)動(dòng)機(jī)具有更密集的采樣序列，所以相比于發(fā)動(dòng)機(jī)在410處具有較不密集的采樣序列時(shí)，更可能包括更接近在IVC時(shí)的MAP條件的MAP采樣。例如，對(duì)于圖形400中所示的所有三組MAP采樣，具有在IVC的閾值(T)曲軸轉(zhuǎn)角處或在其內(nèi)發(fā)生的MAP采樣。

如上所述，關(guān)于方法200，選擇存儲(chǔ)在緩沖器中的與IVC一致或在IVC之前最接近的角度戳記的MAP信號(hào)，以計(jì)算空氣充氣。如針對(duì)三個(gè)連續(xù)的進(jìn)氣循環(huán)所描繪的，在圖形400中的MAP讀數(shù)的MAP采樣實(shí)例之間的間隙表明IVC與IVC之前的最接近的MAP采樣之間可能的間隙小于圖形410中所示的對(duì)于更快的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)的間隙。例如，圖形410中所示的三組MAP采樣中的一組具有在IVC的閾值(T)曲軸轉(zhuǎn)角之外發(fā)生的MAP采樣。相比于落入閾值內(nèi)的采樣，該采樣可產(chǎn)生較不準(zhǔn)確的空氣充氣估計(jì)。

因此，與以較快的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采樣的MAP信號(hào)相比，在慢的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下采樣的MAP信號(hào)可產(chǎn)生更接近在IVC的MAP條件。在410處的對(duì)于較快發(fā)動(dòng)機(jī)的MAP采樣之間的間隙更寬，并且更可能的是，在IVC之前的最接近的MAP采樣和IVC之間，該間隙也更寬。因此，在一些示例中，基于MAP的空氣充氣的計(jì)算可在較高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下進(jìn)行調(diào)整。例如，在高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，基于先前發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的MAP讀數(shù)可估計(jì)在IVC時(shí)的MAP，基于IVC之前和/或之后的兩個(gè)或更多個(gè)MAP采樣可估計(jì)在IVC時(shí)的MAP，或其它合適的機(jī)制用于估計(jì)在IVC時(shí)的MAP。

在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)準(zhǔn)確地確定歧管空氣壓力進(jìn)而有助于更準(zhǔn)確地估計(jì)進(jìn)入氣缸的空氣充氣。以這種方式估計(jì)空氣充氣有助于更有效地調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的操作參數(shù)，諸如進(jìn)入氣缸的燃料噴射的量。所公開(kāi)的方法以均勻的時(shí)間間隔對(duì)MAP信號(hào)進(jìn)行采樣，以共同的曲軸角度對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行戳記，并且將這些信號(hào)存儲(chǔ)在緩沖器中。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)請(qǐng)求空氣充氣時(shí)，該方法進(jìn)一步搜索緩沖器以便識(shí)別最接近IVC的MAP采樣。所識(shí)別的(或計(jì)算的)MAP值可用來(lái)估計(jì)進(jìn)入氣缸的空氣充氣，目的是調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)，例如進(jìn)入氣缸的燃料噴射的量。

通過(guò)從緩沖器檢索角度戳記的MAP信號(hào)(或多個(gè)信號(hào))來(lái)確定空氣充氣的技術(shù)效果是估計(jì)最接近IVC的MAP的值，以便調(diào)整操作的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)。

提供了一種方法，其包括：以均勻的時(shí)間增量對(duì)進(jìn)氣歧管壓力傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣，將每個(gè)采樣信號(hào)存儲(chǔ)在緩沖器中，以均勻的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角增量處理緩沖器中存儲(chǔ)的采樣信號(hào)，以及基于從所有處理的采樣信號(hào)中選擇的采樣調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。方法的第一示例包括其中基于處理的采樣信號(hào)中選擇的一個(gè)來(lái)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)包括基于處理的采樣信號(hào)中選擇的一個(gè)來(lái)調(diào)整燃料噴射量。方法的第二示例任選地包括第一示例，并且還包括其中以均勻的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角增量處理緩沖器中存儲(chǔ)的采樣信號(hào)包括以發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火頻率來(lái)處理存儲(chǔ)的采樣信號(hào)。方法的第三示例任選地包括第一示例和第二示例中的一個(gè)或兩個(gè)，并且還包括在將每個(gè)采樣信號(hào)存儲(chǔ)在緩沖器中之前，用與采樣信號(hào)被采樣時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角戳記來(lái)戳記每個(gè)采樣信號(hào)。方法的第四示例任選地包括第一示例至第三示例中的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括其中以均勻的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角增量在緩沖器中處理所存儲(chǔ)的采樣信號(hào)包括從緩沖器中選擇采樣信號(hào)，所述采樣信號(hào)具有對(duì)應(yīng)于在指定發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角處或之前的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角戳記，處理所選擇的取樣信號(hào)以確定進(jìn)氣歧管壓力，以及根據(jù)基于所確定的進(jìn)氣歧管壓力計(jì)算的空氣充氣估計(jì)來(lái)調(diào)整燃料噴射量。方法的第五示例任選地包括第一示例至第四示例中的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括其中指定發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角包括用于發(fā)動(dòng)機(jī)的給定氣缸的進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角，并且還包括以調(diào)整的燃料噴射量將燃料噴射到給定的氣缸。方法的第六示例任選地包括第一示例至第五示例中的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括其中從緩沖器選擇具有與進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)或之前的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角戳記的采樣信號(hào)包括從緩沖器選擇具有相對(duì)于緩沖器中的所有其它采樣的在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)最接近發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角戳記的采樣信號(hào)。

方法的實(shí)施例包括以預(yù)定的時(shí)間間隔對(duì)進(jìn)氣歧管壓力傳感器信號(hào)進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生包括多個(gè)采樣的數(shù)據(jù)集，用發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角對(duì)數(shù)據(jù)集的每個(gè)采樣進(jìn)行戳記，以及響應(yīng)于燃料噴射請(qǐng)求，根據(jù)基于數(shù)據(jù)集的所選擇的采樣估計(jì)的進(jìn)氣充氣量來(lái)調(diào)整燃料噴射，所述選擇的采樣具有在指定發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角處或之前的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角戳記。在方法的第一示例中，選擇的采樣具有相對(duì)于數(shù)據(jù)集中的所有其他采樣的最接近指定的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角的曲軸轉(zhuǎn)角戳記。方法的第二示例任選地包括第一示例，并且還包括其中燃料噴射請(qǐng)求包括對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的給定氣缸的燃料噴射請(qǐng)求，并且其中選擇的采樣具有與對(duì)于給定氣缸的進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉事件對(duì)應(yīng)的在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角處或之前的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角戳記。方法的第三示例任選地包括第一示例和第二示例中的一個(gè)或兩個(gè)，并且還包括其中用發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角戳記數(shù)據(jù)集的每個(gè)采樣包括，對(duì)于給定采樣，在給定采樣被采樣的時(shí)間點(diǎn)檢索發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角，以及用檢索的曲軸轉(zhuǎn)角來(lái)戳記給定采樣。方法的第四示例任選地包括第一示例至第三示例中的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括將數(shù)據(jù)集存儲(chǔ)在可操作地耦接到進(jìn)氣歧管壓力傳感器的控制器的存儲(chǔ)器的緩沖器中。方法的第五示例任選地包括第一示例至第四示例中的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括在根據(jù)基于選擇的采樣估計(jì)的進(jìn)氣充氣量來(lái)調(diào)整燃料噴射之后，從緩沖器丟棄數(shù)據(jù)集的剩余采樣。

一種系統(tǒng)包括：具有被供應(yīng)來(lái)自進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣的多個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)，耦接到進(jìn)氣歧管的歧管壓力傳感器，以及存儲(chǔ)指令的控制器，所述指令在被執(zhí)行時(shí)可使所述控制器以預(yù)定的采樣率對(duì)來(lái)自歧管壓力傳感器的信號(hào)進(jìn)行采樣?？刂破鞔鎯?chǔ)另外的指令，所述指令在被執(zhí)行時(shí)使控制器，對(duì)于每個(gè)采樣，用對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角戳記采樣，將每個(gè)戳記的采樣存儲(chǔ)在緩沖器中，響應(yīng)于將燃料噴射到多個(gè)氣缸中的氣缸的請(qǐng)求，從緩沖器檢索采樣，所述采樣具有與氣缸的進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉事件附近的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角戳記；以及基于空氣充氣估計(jì)調(diào)整燃料噴射量，所述空氣充氣估計(jì)基于所述檢索的采樣確定。在系統(tǒng)的第一示例中，檢索的采樣具有相對(duì)于緩沖器中的所有其他采樣的在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉事件時(shí)最接近發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角的曲軸轉(zhuǎn)角戳記。系統(tǒng)的第二示例任選地包括第一示例，并且還包括其中檢索的采樣具有比在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉事件時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角更早的曲軸轉(zhuǎn)角戳記。系統(tǒng)的第三示例任選地包括第一示例和第二示例中的一個(gè)或兩個(gè)，并且還包括其中檢索的采樣具有與進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉事件之前的最后的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角戳記。系統(tǒng)的第四示例任選地包括第一示例至第三示例中的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括其中檢索的采樣是具有相對(duì)于緩沖器中的所有其他采樣的在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉事件時(shí)最接近發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角的曲軸轉(zhuǎn)角戳記的第一采樣，并且其中控制器包括另外的指令，所述指令在被執(zhí)行時(shí)使控制器在第一采樣之前或之后，從緩沖器檢索具有第二曲軸轉(zhuǎn)角戳記的第二采樣；以及基于空氣充氣估計(jì)調(diào)整燃料噴射量，所述空氣充氣估計(jì)基于檢索的第一采樣和第二采樣確定。系統(tǒng)的第五示例任選地包括第一示例至第四示例中的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括其中發(fā)動(dòng)機(jī)是直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，并且其中燃料噴射量的調(diào)整是針對(duì)在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中發(fā)生的燃料噴射事件。系統(tǒng)的第六示例任選地包括第一示例至第五示例中的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括其中發(fā)動(dòng)機(jī)是進(jìn)氣道燃料噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，并且其中燃料噴射量的調(diào)整是針對(duì)在隨后的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中發(fā)生的燃料噴射事件。

注意，包括在本文的示例控制和估計(jì)程序能夠與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。本文公開(kāi)的控制方法和程序可作為可執(zhí)行指令存儲(chǔ)在非瞬時(shí)存儲(chǔ)器中，并且可由控制系統(tǒng)執(zhí)行，所述控制系統(tǒng)包括與各種傳感器、致動(dòng)器以及其它發(fā)動(dòng)機(jī)硬件組合的控制器。本文描述的專用程序可表示任何數(shù)量的處理策略，諸如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等等中的一個(gè)或多個(gè)。這樣，示出的各種動(dòng)作、操作和/或功能可以示出的順序、并行執(zhí)行或在一些情況下省略。同樣地，處理的順序不一定是實(shí)現(xiàn)本文所描述的示例性實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)所需的，而是為了便于說(shuō)明和描述被提供。根據(jù)使用的特定策略，可重復(fù)執(zhí)行示出的動(dòng)作、操作和/或功能中的一個(gè)或多個(gè)。此外，所描述的動(dòng)作、操作和/或功能可用圖表表示被編程進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的非瞬時(shí)存儲(chǔ)器的代碼，其中通過(guò)執(zhí)行系統(tǒng)中的指令進(jìn)行所述動(dòng)作，所述系統(tǒng)包括與電子控制器組合的各種發(fā)動(dòng)機(jī)硬件部件。

應(yīng)該理解，本文公開(kāi)的配置和程序在本質(zhì)上是示例性的，且這些具體實(shí)施例不應(yīng)視為限制性意義，因?yàn)樵S多變化是可能的。例如，以上技術(shù)能夠應(yīng)用于V-6、I-4、I-6、V-12、對(duì)置4缸以及其它的發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本公開(kāi)的主題包括本文所公開(kāi)的各種系統(tǒng)和配置，以及其它特征、功能和/或特性的所有新穎的和非顯而易見(jiàn)的組合和子組合。

下面的權(quán)利要求特別指出被視為新穎和非顯而易見(jiàn)的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可指“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等同物。應(yīng)該理解，這些權(quán)利要求包括一個(gè)或更多這些元件的結(jié)合，既不要求也不排除兩個(gè)或更多這些元件。所公開(kāi)的特征、功能、元件和/或特性的其它組合和子組合可通過(guò)本權(quán)利要求的修正或通過(guò)在這個(gè)或相關(guān)申請(qǐng)中的新權(quán)利要求的提出被要求保護(hù)。此類權(quán)利要求，無(wú)論是更寬于，更窄于，等于，或不同于原始的權(quán)利要求的范圍，也被視為包括在本公開(kāi)的主題之內(nèi)。