CN101892913A - 基于真空助力制动部件致动的车用燃料控制 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于真空助力制动部件致动的车用燃料控制，提供一种用于车辆发动机的控制方法，其包括产生表征车辆制动系统的工作条件的制动值，以及基于该制动值选择性地调整发动机的燃料控制值和发动机的燃料调整诊断值中的一个。在该方法中，输送给发动机的燃料量是基于该燃料控制值，表征发动机的稀燃运转的诊断结果是基于该燃料调整诊断值。制动工作条件是从一组中选出来的，这组包括工作状态、踏板位移、致动时段、流体工作压力和助力压力。燃料控制值是发动机的估计容积效率。还提供有相关的控制系统。

Description

基于真空助力制动部件致动的车用燃料控制

技术领域

本发明涉及用于控制车辆内燃机的控制系统和方法，尤其涉及用于燃料控制和燃料控制诊断的控制系统和方法。

背景技术

本部分提供与本发明相关的背景信息，但不一定是现有技术。此处提供的背景资料是为了大概介绍本发明的背景。在本背景部分描述的当前发明人的工作以及那些在申请时不能称作现有技术的方面，都没有明确地或隐含地当作是与本发明相抵触的现有技术。

机动车可以包括动力系，该动力系包括动力装置(例如发动机、电动机和/或它们的组合)、多级变速器和差速或末级传动系。动力装置可以包括发动机，所述发动机产生的驱动转矩通过变速器多个传动比中的一个传递到末级传动系以驱动车轮。发动机可以通过燃烧发动机气缸中的空气燃料混合物产生驱动转矩。空气燃料混合物可以由一个或多个电子控制模块控制。

机动车还可以包括连接到车轮的制动系统，可以选择性地致动该制动系统以减速从而停车。通常，通过车辆驾驶员压下刹车踏板并由此产生踏板力来致动制动系统。在装备有液压制动系统的车辆中，踏板力可以通过主缸转化成用于致动连接到车轮的制动器的制动流体的压力。

在传统的制动系统中，踏板力可以直接传递给主缸以产生流体压力。传统的动力制动系统可以包括真空致动式制动助力器，该真空致动式制动助力器放大了传递给主缸的踏板力由此提供制动协助。

包含有真空致动式制动助力器的动力制动系统可以利用发动机真空来致动此制动助力器。在这种系统中，制动助力器的真空室可以与发动机的进气歧管流体连接。进气冲程期间在进气歧管中产生的发动机真空可以在此真空室中产生真空，用于致动容纳在制动助力器中的膜组件。在压下制动踏板的时候，膜组件响应于位于一侧的真空室与位于相对侧的工作室之间所形成的压差进行移动。这个压差反作用于膜组件，引起膜组件在制动助力器内平移(即移动)并且向主缸传递与此压差成比例的力。

发明内容

本节提供本了发明的大体内容，而没有全面公开其全部范围或其所有特征。

本发明提供一种用于车辆发动机的控制系统，其包括输入装置和补偿模块，该输入装置接收表征车辆制动系统的工作条件的制动值，该补偿模块基于该制动值选择性地调整发动机的燃料控制值和发动机的燃料调整诊断值中的一个。该制动工作条件是从一组中选出来的，这组包括工作状态、踏板位移、致动时段、流体工作压力和助力压力。

在一个示例性实施例的一个特征中，该燃料控制值是发动机的吸气值，该补偿模块选择性地调整该吸气值。该吸气值是发动机的估计容积效率，该补偿模块基于该制动值确定偏移值并且基于该偏移值选择性地调整该估计容积效率。

在该示例性实施例的另一特征中，该补偿模块基于获知的燃料调整值的当前值与先前值之间的第一差值选择性地调整该燃料调整诊断值。该获知的燃料调整值是基于发动机的期望空燃比与实际空燃比之间的第二差值。

在相关特征中，当该第一差值为正时，该补偿模块选择性地调整该燃料调整诊断值。在另一相关特征中，当该制动系统的致动时段小于阈值时段时，该补偿模块调整该燃料调整诊断值。该阈值时段是基于该燃料调整诊断值的先前值与阈值的比较。在又一相关特征中，该补偿模块用标量值与该第一差值的乘积调整该燃料调整诊断值。该标量值是在0与1之间变化的实数。该标量值是基于该燃料调整诊断值的先前值与阈值的第一比较以及该制动系统的致动时段与阈值时段的第二比较。该阈值时段是基于该第一比较。

本发明还提供一种用于车辆发动机的控制方法，其包括产生表征车辆制动系统的工作条件的制动值，以及基于该制动值选择性地调整发动机的燃料控制值和发动机的燃料调整诊断值中的一个。在该方法中，输送给发动机的燃料量是基于该燃料控制值，表征发动机的稀燃运转(leanoperation)的诊断结果是基于该燃料调整诊断值。制动工作条件是从一组中选出来的，这组包括工作状态、踏板位移、致动时段、流体工作压力和助力压力。

在一种示例性方法的一个特征中，该燃料控制值是发动机的吸气值，该选择性地调整包括选择性地调整该吸气值。该吸气值是发动机的估计容积效率。所述选择性地调整该吸气值包括基于该制动值确定偏移值并且基于该偏移值调整该估计容积效率。

在该示例性方法的另一特征中，所述选择性地调整包括基于获知的燃料调整值的当前值与先前值之间的第一差值选择性地调整该燃料调整诊断值。该获知的燃料调整值是基于发动机的期望空燃比与实际空燃比之间的第二差值。

在相关特征中，所述选择性地调整包括在该第一差值为正时选择性地调整该燃料调整诊断值。在另一相关特征中，所述选择性地调整包括在该制动系统的致动时段小于阈值时段时调整该燃料调整诊断值。该阈值时段是基于燃料调整诊断值的先前值与阈值的比较。

在又一相关特征中，所述选择性地调整包括用标量值与该第一差值的乘积调整该燃料调整诊断值。该标量值是在0与1之间变化的实数。该标量值是基于该燃料调整诊断值的先前值与阈值的第一比较以及该制动系统的致动时段与阈值时段的第二比较。该阈值时段是基于该第一比较。

根据上述，本发明提供下列技术方案。

技术方案1：一种用于车辆发动机的控制系统，包括：

输入装置，其接收表征所述车辆的制动系统的工作条件的制动值；以及

补偿模块，其基于所述制动值选择性地调整所述发动机的燃料控制值和所述发动机的燃料调整诊断值中的一个。

技术方案2：如技术方案1所述的控制系统，其中，所述工作条件是从一组中选出来的，这组包括工作状态、踏板位移、致动时段、流体工作压力和助力压力。

技术方案3：如技术方案1所述的控制系统，其中，所述燃料控制值是所述发动机的吸气值，所述补偿模块选择性地调整所述吸气值。

技术方案4：如技术方案3所述的控制系统，其中，所述吸气值是所述发动机的估计容积效率，并且其中，所述补偿模块基于所述制动值确定偏移值并且基于所述偏移值选择性地调整所述估计容积效率。

技术方案5：如技术方案1所述的控制系统，其中，所述补偿模块基于获知的燃料调整值的当前值与先前值之间的第一差值选择性地调整所述燃料调整诊断值，并且其中，所述获知的燃料调整值是基于所述发动机的期望空燃比与实际空燃比之间的第二差值。

技术方案6：如技术方案5所述的控制系统，其中，当所述第一差值为正时，所述补偿模块选择性地调整所述燃料调整诊断值。

技术方案7：如技术方案6所述的控制系统，其中，当所述制动系统的致动时段小于阈值时段时，所述补偿模块调整所述燃料调整诊断值。

技术方案8：如技术方案7所述的控制系统，其中，所述阈值时段是基于所述燃料调整诊断值的先前值与阈值之间的比较。

技术方案9：如技术方案6所述的控制系统，其中，所述补偿模块调整用标量值与所述第一差值的乘积调整所述燃料调整诊断值，并且其中，所述标量值是在0与1之间变化的实数。

技术方案10：如技术方案9所述的控制系统，其中，所述标量值是基于所述燃料调整诊断值的先前值与阈值的第一比较以及所述制动系统的致动时段与阈值时段的第二比较，并且其中，所述阈值时段是基于所述第一比较。

技术方案11：一种用于控制车辆发动机的方法，包括

产生表征所述车辆的制动系统的工作条件的制动值；以及

基于所述制动值选择性地调整所述发动机的燃料控制值和所述发动机的燃料调整诊断值中的一个，

其中，输送给所述发动机的燃料量是基于所述燃料控制值，并且其中，表征所述发动机的稀燃运转的诊断结果是基于所述燃料调整诊断值。

技术方案12：如技术方案11所述的方法，其中，所述工作条件是从一组中选出来的，这组包括工作状态、踏板位移、致动时段、流体工作压力和助力压力。

技术方案13：如技术方案11所述的方法，其中，所述燃料控制值是所述发动机的吸气值，所述选择性地调整包括选择性地调整所述吸气值。

技术方案14：如技术方案13所述的方法，其中，所述吸气值是所述发动机的估计容积效率，并且其中，所述选择性地调整所述吸气值包括基于所述制动值确定偏移值并且基于所述偏移值调整所述估计容积效率。

技术方案15：如技术方案11所述的方法，其中，所述选择性地调整包括基于获知的燃料调整值的当前值与先前值之间的第一差值选择性地调整该燃料调整诊断值，并且其中，所述获知燃料调整值是基于所述发动机的期望空燃比与实际空燃比之间的第二差值。

技术方案16：如技术方案15所述的方法，其中，所述选择性地调整包括在所述第一差值为正时选择性地调整所述燃料调整诊断值。

技术方案17：如技术方案16所述的方法，其中，所述选择性地调整包括在所述制动系统的致动时段小于阈值时段时调整所述燃料调整诊断值。

技术方案18：如技术方案17所述的方法，其中，所述阈值时段是基于所述燃料调整诊断值的先前值与阈值的比较。

技术方案19：如技术方案16所述的方法，其中，所述选择性地调整包括用标量值与所述第一差值的乘积调整所述燃料调整诊断值，并且其中，所述标量值是在0与1之间变化的实数。

技术方案20：如技术方案19所述的方法，其中，所述标量值是基于所述燃料调整诊断值的先前值与阈值的第一比较以及所述制动系统的致动时段与阈值时段的第二比较，并且其中，所述阈值时段是基于所述第一比较。

从本文提供的详细描述中将更明显地看出本发明的更广的适用范围。发明内容中的描述和特定例子只是起到举例的作用，而不旨在限制本发明的范围。

附图说明

本文描述的附图只是用于说明选定的实施例而不是所有可能实施例，并且决不旨在限制本发明的范围。通过详细说明和附图将更完整地理解本发明，其中：

图1是说明一种示例性混合动力车辆系统的功能框图；

图2是说明依照本发明原理的图1所示的车辆系统的示例性控制系统的功能框图；

图3是图2所示的车辆控制模块的功能框图；

图4是图3所示的发动机控制模块的功能框图；

图5是图4所示的补偿模块的功能框图；

图6是示出根据本发明原理用于确定获知的燃料调整诊断值的示例性步骤的流程图；以及

图7是示出根据本发明原理的控制方法的示例性步骤的流程图。

在附图的多个视图中，相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

下列描述本质上仅仅是示例性的，并且决不意图限制本发明、其应用或用途。为了清楚起见，附图中将使用相同的附图标记表示相似的元件。本文所用的措词″A、B和C中的至少一个″应当解释成使用非排他逻辑″或″表示逻辑关系(A或B或C)。应当理解，方法内的步骤可以以不同顺序执行，只要不改变本发明的原理。

本文所用的术语″模块″是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或成组的)和存储器、组合逻辑电路、和/或具有所述功能的其他适当部件。

在装备有包含真空致动制动助力器的动力制动系统的车辆上，该制动助力器的工作会引起吸入发动机的空气质量的无补偿的增大。空气质量的无补偿的增大会暂时导致发动机的稀燃运转。在开环燃料控制期间，空气质量的无补偿的增大会造成发动机长时间的稀燃运转。随着膜组件在制动助力器内移动并且真空室体积减小，进入发动机的空气质量会增大。随着真空室体积减小，真空室中的绝对压力会暂时增大(即真空度减小)并且引起进气歧管内空气压力相应的瞬时增大。

因此，本发明提供基于制动系统的一个或多个工作条件选择性地调整进入发动机的估计空气质量的示例性控制系统和方法。另外，本发明提供基于制动系统工作条件选择性地调整用于产生表征发动机长时间稀燃运转的诊断结果的获知的燃料调整诊断值的示例性控制系统和方法。选择性地调整该估计空气质量提供了对空燃比的更精确控制。选择性调整该获知的燃料调整诊断值抑制该获知的燃料诊断控制值的漂移，否则这会发生在高歧管真空时段期间，例如发动机怠速期间。根据下面更详细陈述的原理可以选择性地调整该估计空气质量和该燃料调整诊断值中的一个或这两个。现在将参照附图更充分地描述示例性实施例。

特别参照图1，示出了说明示例性车辆系统10的功能框图。车辆系统10包括动力装置12和制动系统14。车辆系统10可以进一步地包括用于调节动力装置12和制动系统14的工作的车辆控制模块(VCM)16。如本文所述，VCM 16可以基于制动系统14的工作调节动力装置12的工作。

动力装置12产生驱动转矩，该驱动转矩可以用来加速车辆并且维持期望车速。该驱动转矩可以通过变速器20以变化的传动比传递到传动系22以驱动一个或多个车轮24。动力装置12可以是包括内燃机26和混合动力驱动系统28的混合式动力装置，如图所示。

特别参照图2，发动机26可以是任意常用类型。发动机26可以包括一个或多个气缸以燃烧空气燃料混合物从而产生驱动转矩。仅作为举例，示出了单个气缸30。发动机26可以包括活塞(未示出)，活塞在气缸30内作往复运动来把空气吸入发动机26中并且压缩空气燃料混合物。在进气冲程期间，可以经由节气门31和进气歧管32把空气吸入气缸30中。可以通过进气门34控制进入气缸30的空气流量，该进气门34周期性地打开以使得空气能够流入气缸30并且关闭以允许空气燃料混合物在气缸30内燃烧。虽然示出的是单个进气门34，但是每个气缸30可以配有两个或更多个进气门。

一个或多个燃料喷射器可以为发动机26提供燃料。仅作为举例，示出了单个燃料喷射器36。燃料喷射器36可以位于进气歧管32中并且喷射的燃料与其中的空气混合并且输送给气缸30。空气燃料混合物可以进入气缸30并且由位于气缸30中的火花塞38点火。空气燃料混合物的燃烧迫使活塞向下，由此驱动旋转曲轴(未示出)。然后活塞向上移动，迫使燃烧副产物(即排气)通过排气门40离开气缸30。排气门40周期性地打开以使得副产物能够进入排气系统42并且关闭以允许气缸30内的燃烧。进入排气系统42的排气可以在排气系统42内进行处理并且排向大气。

发动机26还可以包括致动(即打开和关闭)进、排气门34、40的凸轮轴组件44。凸轮轴组件44可以驱动性地与曲轴相连并且以与曲轴转速成比例的速度旋转。可替代地，凸轮轴组件44可以包括致动进、排气门34、40的电磁线圈(未示出)。

发动机26可以进一步地包括多个传感器，它们测量发动机26的各种工作条件。这些发动机传感器可以产生传递给VCM 16的输出信号，在下文称作并且在附图(例如图3)中示为发动机信号48。仅作为举例，发动机26可以包括传感器，例如但不限于，歧管空气压力(MAP)传感器50、歧管空气温度(MAT)传感器52、凸轮轴位置传感器54、曲轴位置传感器56和氧传感器58。

MAP传感器50可以位于进气歧管32中并且可以检测其中的空气的绝对压力。MAP传感器50可以基于检测到的绝对压力产生MAP信号。MAP信号可以用来确定当前MAP。

MAT传感器52可以位于进气歧管32中并且可以检测其中的空气的温度。MAT传感器52可以基于检测到的温度产生MAT信号。MAT信号可以用来确定当前MAT。

凸轮轴位置传感器54可以位于凸轮轴组件44的附近并且可以检测凸轮轴组件44的旋转位置。凸轮轴位置传感器54可以基于凸轮轴组件44的旋转位置产生CAM信号。CAM信号可以用来确定进气门34和排气门40的当前位置。

曲轴位置传感器56可以位于曲轴的附近并且可以检测曲轴的旋转位置和/或转速。曲轴位置传感器56可以基于曲轴的旋转位置和/或转速产生CPS信号。CPS信号可以用来确定发动机26的转速(RPM)。

氧传感器58可以位于排气系统42之内并且可以检测其中的排气内的氧浓度。氧传感器58可以基于检测到的氧浓度产生O2信号。

再次参照图1，混合动力驱动系统28可以是多种类型中的一种并且可以是如图所示的带式交流发电机起动系统(BAS)。因此，混合动力驱动系统28可以包括在电动发电机62与发动机26之间传递转矩的发动机辅助传动装置60。混合动力驱动系统28可以进一步地包括电源组组件64。

在电动模式中，电动发电机62把驱动转矩提供给发动机26，同时从电源组组件64接收电功率。在再生模式中，电动发电机62给电源组组件64充电，同时由发动机26驱动。电源组组件64可以包括电池(未示出)，其储存由电动发电机62供应的能量并且把能量供应给车辆系统10的各种部件，包括电动发电机62。

再次参照图2，制动系统14可以是传统的、助力液压类型。制动系统14可以包括连接到车轮24上的液压致动式制动组件70。制动组件70可以是摩擦制动器，摩擦制动器产生的制动转矩与供给制动组件70的制动流体的压力成比例。

制动系统14可以进一步地包括与制动助力器74相连的主缸72。主缸72响应于制动助力器74施加到主缸72上的外力在压力作用下向制动组件70供应制动流体。

制动助力器74可以是真空致动型并且可以包括壳体80、膜片82、推杆84、活塞杆86和流体阀88。壳体80可以在一端固定于主缸72。膜片82布置在由壳体80的内壁90限定出的内容积之内并且可以沿着周边固定于壁90。膜片82在第一、缩回位置与第二、伸展位置之间可移动，如图2的箭头所示。在缩回位置处，膜片82不向主缸72施力。在伸展位置处，膜片82通过推杆84向主缸72施力。壳体80可以带有复位弹簧92并且该复位弹簧沿缩回位置偏压膜片82。

膜片82把内容积分成真空室94和工作室96。真空室94布置在膜片82的邻近主缸72的一侧上，并且由壁90与膜片82限定而成。真空室94可以经由壳体80所带有的真空管98和止回阀100流体连接到进气歧管32。止回阀100是单向阀，其允许从真空室94中吸出空气并且禁止空气进入真空室94。工作室96布置在膜片82的另一侧上，并且由壁90与膜片82限定而成。

推杆84的一端邻接主缸72，并且另一相对端固定在膜片82上。推杆84贯穿限定出真空室94的壳体80的端部并且可滑动地支撑在其中。活塞杆86的一端连接到制动踏板组件102，并且另一相对端可操作地连接到阀88。阀88是双阀，其布置在壳体80内且借助于活塞杆86在第一位置与第二位置之间可移动。在第一位置处，阀88提供真空室94与工作室96之间的流体连通。在第二位置处，阀88禁止腔室94、96之间的流体连通(即隔开腔室94、96)并且把工作室96与大气相通。

继续参照图2，现在将描述制动助力器74的操作。在没有压下制动踏板组件102的时段期间，阀88保持在第一位置，真空室94和工作室96内的真空度保持等于进气歧管32中的真空度。压下制动踏板组件102促使活塞杆86朝着真空室94的方向移动，并且促使阀88从第一位置移向第二位置。

当阀88移入第二位置时，阀88隔开腔室94、96并且把工作室96与大气相通。因此，空气进入工作室96，引起压力升高并且变得大于真空室94中的压力。腔室94、96之间的压差促使膜片82抵抗复位弹簧92从缩回位置移向伸展位置并且借助于推杆84向主缸72施加与该压差成比例的力。

膜片82的移动造成真空室94的容积减小，并且可以暂时地造成真空室94内的压力超出(即变得大于)进气歧管32内的空气压力。因此，在真空室94内的压力不同于进气歧管32内的压力的时段期间，膜片82的移动可以引起进气歧管32内的压力瞬变。

当松开制动踏板组件102时，活塞杆86缩回，使阀88从第二位置移向第一位置。在第一位置处，阀88使工作室96与大气隔开并且提供腔室94、96之间的流体连通路径，致使腔室94、96内的压力平衡。当压力平衡时，复位弹簧92抵抗膜片82的力致使膜片从伸展位置移向缩回位置。

继续参照图2，制动系统14还可以包括制动调制器，例如防抱死制动(ABS)模块104。ABS模块104根据需要调整由主缸72提供给制动组件70的流体压力以抑制车轮打滑和/或维持车辆控制。制动系统14可以进一步地包括一个或多个传感器，它们检测制动系统14的各种工作条件，例如制动流体的工作压力、制动助力器74内的空气压力以及制动踏板组件102的位置。这些制动系统传感器可以产生传递给VCM 16的信号，在下文一起称作并且在图(例如图3)中示为制动系统信号48。

仅作为举例，制动系统14可以包括制动流体压力传感器108、助力器压力传感器110和制动踏板传感器112。压力传感器108可以位于主缸72的出口处并且检测所提供的制动流体的工作压力。压力传感器108可以基于检测到的工作压力产生制动液压力(BFP)信号。助力器压力传感器110可以位于壳体80中并且可以检测真空室94内的空气压力。助力器压力传感器110可以基于真空室94内检测到的压力产生助力器空气压力(BAP)信号。制动踏板传感器112可以与制动踏板组件102一起包括在内并且该制动踏板传感器112可以检测制动踏板组件102的踏板位置。制动踏板传感器112可以是双位开关，其基于踏板位置产生踏板位置(PEDAL)信号，该信号表明踏板组件是否被压下。这样，PEDAL信号可以指示车辆驾驶员的制动请求。如图所示，上述制动系统信号106可以输出给VCM 16。

仍然参照图2，VCM 16可以基于它所接收的各种信号调节动力装置12和制动系统14的工作。这些输入信号可以包括本文前面所述的发动机信号48和制动系统信号106。这些输入信号可以进一步地包括由车辆系统10的其它部件(包括混合动力驱动系统28)所带有的传感器和装置所产生的其它信号。

VCM 16可以基于它从由车辆驾驶员操纵的一个或多个驾驶员接口装置120(图1)所接收的信号调节动力装置12和制动系统14的工作。驾驶员接口装置120可以包括的装置例如但不限于，本文前述的制动踏板组件102、加速踏板122和变速器档位选择器(未示出)。加速踏板122可以产生加速踏板(ACCEL)信号，其表示车辆驾驶员的期望驱动转矩。由这些驾驶员接口装置120所产生的信号在下文一并称作并在图(例如图3)中示为驾驶员信号124。制动踏板组件102虽然描述为制动系统14的一部分，但是它也可以看作是这些驾驶员接口装置120中的一个。如图所示，驾驶员信号124可以输出给VCM 16。

VCM 16通过产生用于控制动力装置12和制动系统14的各种致动器的工作的各种控制信号来调节动力装置12和制动系统14的工作。这些控制信号可以是定时信号。这些致动器可以包括但不局限于，本文前述的节气门31、燃料喷射器36和火花塞38。仅作为举例，VCM 16可以产生节气门控制(THROTTLE)信号、燃料控制(FUEL)信号和火花控制(SPARK)信号，它们分别控制节气门31、燃料喷射器36和火花塞38的工作。VCM 16可以进一步地产生制动控制(BRAKE)信号，其控制ABS模块104的工作从而调节供给制动组件70的流体的压力。

如本文所述，VCM 16可以基于制动系统14的一个或多个工作条件产生各种控制信号。特别参照图3，其示出了依照本发明原理的示例性VCM16。VCM 16包括制动控制模块130、发动机控制模块(ECM)132和诊断模块134。尽管参考上述模块对VCM 16进行了描述，但是VCM 16可以包括产生本文所述的各种控制信号的更多或更少的模块。

制动控制模块130接收制动系统信号106并且产生BRAKE信号，BRAKE信号控制ABS模块104的工作。制动控制模块130还可以产生表明制动器状态(未示出)的信号。制动控制模块可以产生制动器状态信号以表明是否致动了制动系统14的一个或多个部件。制动控制模块130可以接收用于产生BRAKE信号的其它信号，例如表明一个或多个车轮24的速度的车轮速度信号。制动控制模块130可以输出制动系统信号106和BRAKE信号中的一个或多个给ECM 132。

ECM 132接收发动机信号48、制动系统信号106和驾驶员信号124中的一个或多个。ECM 132基于接收到的信号产生控制信号，例如前述的SPARK、THROTTLE和FUEL信号。特别地，ECM 132可以基于一个或多个制动系统信号106产生THROTTLE和FUEL信号，这在下文更详细地描述。

ECM 132还可以产生可以由诊断模块134使用的诊断控制值。例如，ECM 132可以产生获知的燃料调整诊断值(LTMf)，其表明发动机26是否已经长时间地在稀空气燃料混合物状态下工作。更具体地说，ECM 132可以基于O2信号和一个或多个制动系统信号106产生LTMf。当吸入发动机26中的空气质量大于用于确定期望燃料量的估计空气质量时，出现稀空气燃料混合物状态。当输送给发动机26的实际燃料量小于期望燃料量时，也出现稀空气燃料混合物状态。如图所示，ECM 132可以输出LTMf给诊断模块134。另外，ECM 132可以把LTMf存储在VCM 16的存储器136中。

特别参照图4，其示出了依照本发明原理的示例性ECM 132。ECM 132包括火花致动器模块140、节气门致动器模块142和喷射器致动器模块144。火花致动器模块140接收CPS信号和来自驱动转矩控制模块150的期望火花值(Des Spark)。基于Des Spark和CPS信号，火花致动器模块140产生SPARK信号，其控制火花塞38的工作。Des Spark值可以是实值，表明相对于气缸30内的活塞的上止点位置火花提前或延迟的期望度数。SPARK信号可以是定时信号，用于在期望时间给火花塞38通电来引起气缸30内的燃烧。

节气门致动器模块142接收CPS信号和来自驱动转矩控制模块150的期望节气门位置值(Des Throttle)。节气门致动器模块142产生THROTTLE信号，其控制节气门31的工作。Des Throttle值可以是实值，表示与待引入发动机26中的期望空气质量对应的节气门31的期望旋转位置。节气门致动器模块142基于Des Throttle和CPS信号产生THROTTLE信号。

喷射器致动器模块144接收CPS信号和来自驱动转矩控制模块150的期望脉宽值(Des PW)，并且产生控制燃料喷射器36的工作的FUEL信号。Des PW值可以是实值，表明与在气缸30内燃烧的期望燃料量对应的喷射器工作时间的时段。喷射器致动器模块144基于Des PW和CPS信号产生FUEL信号。FUEL信号可以是定时信号，用于在期望时间启动燃料喷射器36并且使燃料喷射器36持续由Des PW所表示的时段。

驱动转矩控制模块150接收发动机和驾驶员信号48，124。驱动转矩控制模块150还从补偿模块152接收预测空气值(Pred Air)和获知的燃料调整值(LTMc)。基于前述信号和控制值，驱动转矩控制模块150确定Des Spark、Des Throttle和Des PW值。通常，驱动转矩控制模块150确定Des Spark、Des Throttle和Des PW以调节发动机26的驱动转矩输出。驱动转矩控制模块150可以使用下列公式(方程式1)确定Des PW：

$\mathrm{DesPW}=\frac{\mathrm{DesFuel}}{\mathrm{LTMc}\×\mathrm{InjRate}},$

其中，Des Fuel是期望燃料量(例如克数)，InjRate是燃料喷射器36的基本流量，LTMc是获知的燃料调整值。期望燃料量Des Fuel是在与预测空气质量Pred Air混合时获得期望空燃比所需的燃料量。基本流量InjRate是燃料喷射器36产生的基本质量流量。因此，在确定Des PW时，驱动转矩控制模块150可以基于Pred Air和期望空燃比确定Des Fuel。驱动转矩控制模块150可以基于发动机工作条件在存储器136中查找InjRate。LTMc是获知的标量值，其修正燃料喷射器36的实际流量与基本流量之间的观测差值。驱动转矩控制模块150可以在存储器136中查找LTMc。

特别参照图5，其示出了依照本发明原理的补偿模块152的示例性实施例。补偿模块152确定Pred Air、LTMc和LTMf。补偿模块152基于发动机26的估计容积效率(VEeng)和容积效率修正(VEcorr)值确定Pred Air。补偿模块152可以基于一个或多个制动工作条件确定VEeng和LTMf。另外，补偿模块152可以使用发动机信号48确定LTMc和LTMf并且控制回路反馈。

根据上述内容，补偿模块152可以包括空气补偿模块160、容积效率(VE)确定模块162、空气模块164和燃料补偿模块166。空气补偿模块160接收一个或多个制动系统信号106并且基于接收到的信号确定制动器补偿偏移值(K1)。空气补偿模块160将K1输出到VE确定模块162。

通常，K1可以是实值，对应于由于制动系统14的工作造成的发动机26的容积效率的增大。在制动系统14不工作的时段期间，K1可以是零。由于操作制动助力器74所引起的歧管空气压力的增大，容积效率可能暂时增大。因此，K1可以基于制动系统14的工作状态。在K1基于制动器状态的情况下，K1可以进一步地基于自进入当前制动状态开始的时段。另外，K1可以基于由BFP信号表示的工作压力和/或由BAP信号表示的助力器空气压力。在K1基于工作压力的情况下，K1可以进一步地基于工作压力的变化率。在K1基于助力器空气压力的情况下，K1可以进一步地基于助力器空气压力的变化率。K1还可以基于由BAP和MAP信号表示的助力器空气压力与歧管空气压力之间的差值。

可以使用经验方法(例如测试)和/或计算方法估计由制动助力器74的工作所引起的容积效率的增大。在经验方法中，可以改变制动系统14的工作条件并且测量容积效率的相应变化。然后可以把容积效率的估计增大用来确定K1的值。

K1的值可以存储在存储器136的数据表中。因此，空气补偿模块160可以基于一个或多个制动系统工作条件在存储器136中查找K1。K1可以是基于制动状态的存储在存储器136中的单一值。因此，仅作为举例，空气补偿模块160可以基于制动状态通过在存储器136中查找K1来确定K1。

VE确定模块162接收K1以及一个或多个发动机信号48。VE确定模块162基于K1和发动机工作条件确定VEeng。VE确定模块162输出VEeng给空气模块164。通常，除了如前述的制动系统工作条件之外，VEeng还可以取决于歧管空气压力、发动机转速和进气门34的位置。仅作为举例，VE确定模块162可以使用下列公式(方程式2)确定VEeng：

VEeng＝K1+(K2×MAP+K3×MAP²)+(K4×RPM+K5×RPM²)

             +(K6×ICAM+K7×ICAM²)，

其中，系数K2和K3、K4和K5以及K6和K7(下文中的″发动机k值″)是分别对应于歧管空气压力、发动机转速和进气门位置的补偿值。这些发动机k值可以是存储在存储器136中的预定值。因此，VE确定模块162可以基于K1和上述发动机工作条件使用方程式2并通过在存储器136中查找这些发动机k值来确定VEeng。使用方程式2，VE确定模块162可以与空气补偿模块合作以基于一个或多个制动器工作条件选择性地调整VEeng。

空气模块164接收VEeng和一个或多个发动机信号48并且基于这些接收到的信号确定预测空气值Pred Air。空气模块164可以使用下列公式(方程式3)确定Pred Air：

$\mathrm{PredAir}=\mathrm{VEeng}\×\mathrm{MAP}\×\frac{\mathrm{VEcorr}}{\mathrm{Ch}\arg \mathrm{eAirTemp}}.$

在方程式3中，VEcorr是在发动机26的稳态运行期间确定的标量值，其修正发动机26的估计容积效率与实际容积效率之间的差值。VEcorr可以是获知的值，其补偿发动机26的VEeng与实际容积效率之间的差值。ChargeAirTemp是气缸30内空气的估计温度，MAP是在压力瞬变开始时的歧管空气压力。在确定Pred Air时，空气模块164可以在存储器136中查找VEcorr的值。

燃料补偿模块166接收制动系统信号106和发动机信号48中的一个或多个并且基于接收到的信号确定燃料调整值LTMc和燃料调整诊断值LTMf。燃料补偿模块166可以将LTMc输出给驱动转矩控制模块150(图4)并且可以将LTMf输出给诊断模块134(图3)。

如前文所述，LTMc是获知的标量值，其修正燃料喷射器36的实际流量与基本流量之间的观测差值。仅作为举例，可以使用反馈控制方法和O2信号获知LTMc。使用反馈控制方法，当O2信号表明发动机26没有产生期望的空气燃料混合物并且没有以期望空燃比运转时，燃料补偿模块166可以选择性地调整LTMc的值。当发动机26以稀于期望值而运转时，燃料补偿模块166可以以预定增值向上调整LTMc的值，当发动机26以浓于期望值而运转时，燃料补偿模块166可以以增值向下调整LTMc的值。以上述方式，燃料补偿模块166可以基于发动机26是否以期望空燃比运转来选择性地增大或减小LTMc的值。

燃料补偿模块166基于LTMc的值确定LTMf的值。更具体地说，燃料补偿模块166基于LTMc的值在预定时段上的变化(ΔLTMc)来选择性地增大和减小LTMf的值。另外，燃料补偿模块166基于一个或多个制动器工作条件确定LTMf。如本文所述并仅作为举例，燃料补偿模块166基于制动器状态确定LTMf。在没有压下制动踏板组件102时，燃料补偿模块166用ΔLTMc的值调整LTMf。因此，在没有压下制动踏板组件102时，LTMf的值的变化(ΔLTMf)可以等于ΔLTMc。

当压下制动踏板组件102时，燃料补偿模块166可以使用下列公式(方程式4)确定ΔLTMf的值：

ΔLTMf＝Ks×AFC×ΔLTMc，

其中，Ks是第一标量值，蓄压器过滤系数AFC是第二标量值，用于对用于确定ΔLTMf的ΔLTMc的值进行标度。第一标量值K s可以在0与1之间变化，并且可以基于一个或多个制动器工作条件。第二标量值AFC可以在0与1之间变化，并且可以基于一个或多个发动机工作条件。Ks和AFC的值可以是预定的，并且可以分别基于一个或多个制动器和发动机工作条件从存储器136获取。

再次参照图3，诊断模块134可以检测车辆系统10的部件的当前工作的突然故障。另外，诊断模块134可以检测与车辆系统10的长时间工作相关的故障。因此，诊断模块134可以接收制动系统信号106、发动机信号48和驾驶员信号124中的一个或多个。诊断模块134还可以接收由ECM 132产生的诊断控制值，例如LTMf。

在确定诊断结果时，诊断模块134可以把这些信号和诊断控制值与相应的预定阈值作比较。基于这些比较，诊断模块134可以产生诊断数据，表明是否已经检测到故障和问题。仅作为举例，诊断模块134可以把诊断故障码(DTCs)存储在存储器136中，其可以用来标识检测到的特定故障。

诊断模块134还可以存储相应的诊断故障信息和DTCs的故障状态。基于检测到的故障和问题以及它们的相应故障状态，诊断模块134可以产生故障指示灯(MIL)信号，其选择性地使MIL灯(未示出)变亮，让驾驶员看到以表明车辆系统10有问题。诊断模块134可以输出MIL信号给其中一个驾驶员接口装置120，例如仪表板组(未示出)。

因此，诊断模块134可以比较LTMf和诊断阈值(Dltm)。当LTMf超出Dltm以指示长时间的稀燃发动机工作时，诊断控制模块可以把相应的DTC存储在存储器136中。诊断控制模块可以基于用相应的DTC存储的诊断数据使MIL灯变亮。

特别参照图6，其示出了依照本发明原理的用于确定LTMf的示例性控制方法200。在确定LTMf时方法200补偿制动系统14的工作并且由此抑制LTMf的值的漂移，这可能提前导致存储的DTC代码和/或MIL灯的变亮。在车辆系统10工作期间，方法200可以周期性地运行。方法200可以由车辆系统10带有的一个或多个模块例如VCM 16执行。

方法200在步骤202处开始，在此步骤，控制确定制动系统是否被致动。控制可以基于一个或多个制动系统信号106确定制动系统是否被致动。如果制动系统被致动了，控制则继续到步骤204，否则控制继续到步骤230。

在步骤204，控制确定自上次控制回路开始LTMc的值的当前变化(ΔLTMc(i))。控制可以通过从LTMc的当前值(LTMc(i))减去LTMc的先前值(LTMc(i-1))来确定ΔLTMc(i)。接下来在步骤206，控制确定ΔLTMc(i)是否大于0(即是否为正值)。如果ΔLTMc(i)大于0了，控制就进行到步骤208，否则控制进行到步骤230。在步骤208，控制把LTMf的先前值(LTMf(i-1))与预定阈值(Cltm)作比较。控制可以比较在前面控制回路中确定的并存储在存储器(例如存储器136)中的LTMf的值。预定阈值Cltm可以小于诊断阈值Dltm。如果LTMf(i-1)小于Cltm，那么控制就进行到步骤210，否则控制进行到步骤216。

在步骤210，控制比较致动时段与第一阈值时段(T1)。如果致动时段小于T1，控制就进行到步骤212，否则控制进行到步骤230。通常，致动时段是自制动系统14的一个或多个部件被致动开始的时段。因此，可以通过监控一个或多个制动系统信号106来确定致动时段。取决于所监控到的信号，致动时段可以对应于尤其是制动系统14的特定部件的工作。作为一个例子，致动时段可以对应于制动踏板组件102的工作，其中监控PEDAL信号以确定致动时段。作为另一个例子，致动时段可以对应于制动助力器74和主缸72的工作，其中监控BFP信号以确定致动时段。

第一阈值时段T1可以对应于制动系统工作的估计时段，在此期间，制动系统14的工作可以影响引入发动机26的空气质量。可以用多种方式确定T1的值。仅作为举例，可以使用实验方法和/或计算方法确定T1的值。为了简单起见，T1的单一值可以存储在存储器中并且在步骤210获取。

在步骤212，控制分别基于当前制动器工作条件和当前发动机工作条件确定第一标量值的当前值Ks1(i)和第二标量值的当前值ACF(i)。仅作为举例，控制基于当前制动器和发动机工作条件从存储器获取Ks1(i)和ACF(i)的值。如前所述，Ks1(i)和ACF(i)都可以是0与1之间的实值，用于对ΔLTMc的值进行标度，随后用于确定LTMf的当前值LTMf(i)。为了简单起见，Ks1(i)的小于1的单一值可以存储在存储器中。

控制继续到步骤214，控制基于Ks1(i)、AFC(i)和ΔLTMc(i)确定LTMf值的期望的当前变化(ΔLTMf(i))。控制可以使用下列公式(方程式5)确定ΔLTMf(i)：

ΔLTMf(i)＝Ks1(i)×AFC(i)×ΔLTMc(i).控制从步骤214继续到步骤234。

在步骤216，控制比较致动时段与第二阈值时段(T2)。如果致动时段小于T2，控制则继续到步骤218，否则控制则继续到步骤230。通常，与T1一样，第二阈值时段T2可以对应于制动系统工作的估计时段，在此期间，制动系统14的工作可能影响引入发动机26的空气质量。然而，T2的值可以不同于T1以提供不同的时段，在此时段期间，控制在确定LTMf时对制动系统14的工作进行补偿。仅作为举例，T2可以大于T1以提供更长时间的补偿，此时，LTMf大于预定阈值Cltm。

在步骤218，控制确定第三标量值的当前值(Ks2(i))和第四标量值的当前值。仅作为举例，控制可以按照与蓄压器过滤系数ACF(i)相同的方式确定第四标量值，如前文对步骤212的描述。

与Ks1(i)一样，第三标量值Ks2(i)可以在0与1之间变化，并且可以用来对ΔLTMc的值进行标度，随后用于确定LTMf的当前值(LTMf(i))。Ks2(i)的值可以小于Ks1(i)的值。这样，Ks2(i)可以用来降低ΔLTMc(i)对LTMf(i)的影响，此时LTMf(i-1)大于Cltm。Ks2(i)的值可以是基于一个或多个制动器工作条件从存储器获取的预定值。为了简单起见，Ks2(i)可以是存储在存储器中的单一预定值。

在步骤220，控制基于Ks2(i)、AFC(i)和ΔLTMc(i)确定ΔLTMf(i)。控制可以使用下列公式(方程式6)确定ΔLTMf(i)：

ΔLTMf(i)＝Ks2(i)×AFC(i)×ΔLTMc(i).控制从步骤220继续到步骤234。

在步骤230，控制确定第五标量值，用于对ΔLTMc的值进行标度，随后用于确定LTMf(i)。仅作为举例，控制可以按照与蓄压器过滤系数ACF(i)相同的方式确定第五标量值，如前文对步骤212的描述。

控制继续到步骤232，在此步骤，控制基于AFC(i)和ΔLTMc(i)确定ΔLTMf(i)。控制可以使用下列公式(方程式7)确定ΔLTMf(i)：

ΔLTMf(i)＝AFC(i)×ΔLTMc(i).控制从步骤232继续到步骤234。

在步骤234，控制基于LTMf(i-1)和ΔLTMf(i)确定LTMf(i)。仅作为举例，控制可以基于前面控制回路所确定的并且存储在存储器中的LTMf的值LTMF(i-1)确定LTMf(i)。另外，从上文可以理解，控制基于在当前控制回路中的步骤214、220和232中的一个所确定的ΔLTMf(i)的值确定LTMf(i)。控制可以使用下列公式(方程式8)确定LTMf(i)：

LTMf(i)＝LTMf(i-1)+ΔLTMf(i).当前控制回路的控制在步骤234处结束，并且控制回到步骤202以开始方法200的另一控制回路。

以上述方式，方法200基于LTMc、制动器状态和致动时段选择性地调整LTMf。特别地，当制动系统被致动并且LTMc的变化为正时，方法200选择性地对用于确定LTMf的LTMc的变化进行标度。控制可以以这种方式确定LTMf，以抑制LTMf的值的漂移，这会由于在高歧管真空时段期间制动系统的工作而出现。

特别参照图7，其示出了依照本发明原理的另一示例性控制方法300。通常，从本文的描述可以理解，方法300可以用来基于制动工作条件选择性地调整用于向发动机26提供燃料的吸气值和获知的燃料调整诊断值中的一个或两个。吸气值可以是前文所述的Pred Air值，诊断控制值可以是前文所述的LTMf值。因此，将针对上述控制值描述方法300。另外，方法300可以包括方法200的步骤。为了简单起见，会在合适的时候参考包括在步骤300中的方法200的步骤，这里不再赘述。

按照方法300的控制开始于步骤302，在此步骤，控制确定制动系统是否被致动。控制可以基于一个或多个制动系统信号106确定制动系统是否被致动。如果制动系统被致动了，控制就继续到步骤304，否则控制继续到步骤308。

在步骤304，控制基于一个或多个制动工作条件确定是否调整PredAir。控制可以调整Pred Air以补偿由于制动助力器74的工作而引起的可以吸入发动机26中的额外空气。控制还可以在下一步基于是否调整LTMf来确定是否应该调整Pred Air。这样，控制可以确定在当前控制回路中是否应该调整Pred Air和LTMf中的一个或两个。如果控制确定应该调整Pred Air，控制就继续到步骤306，否则控制继续到步骤308。

在步骤306，控制基于制动器补偿值K1确定调整的容积效率VEeng。控制可以使用前文所述的方程式2确定VEeng。控制从步骤306继续到步骤310。

在步骤308，控制使用下列公式(方程式9)确定容积效率VEeng：

VEeng＝(K2×MAP+K3×MAP²)+(K4×RPM+K5×RPM²)

             +(K6×ICAM+K7×ICAM²)，

其中，K2、K3、K4、K5、K6和K7是前文所述的发动机k值。同样地，方程式9中的MAP、RPM和ICAM是前文所述的进气歧管绝对压力、发动机转速和进气门34的位置。控制从步骤308继续到步骤310。

在步骤310，控制基于VEeng确定Pred Air。控制可以使用前文所述的方程式3确定Pred Air。从上文对步骤304-310的描述，可以理解，控制可以基于制动器偏移值K1选择性地调整Pred Air。

控制从步骤310进行到步骤314和步骤318中的一个，取决于步骤312所显示的制动系统是否被致动。如果在步骤302中控制确定制动系统被致动，那么控制就进行到步骤314，否则控制进行到步骤318。

在步骤314，控制基于制动工作条件确定是否调整LTMf。基于是否应该在步骤304中调整控制确定的Pred Air，控制可以确定是否调整LTMf。如果控制确定应该调整LTMf，控制就进行到步骤316，否则控制进行到步骤318。

在步骤316，控制基于前述的LTMc的变化ΔLTMc和一个或多个制动器工作条件确定LTMf的变化ΔLTMf。仅作为举例，控制可以按照上述方法200的步骤204-232确定ΔLTMf。因此，控制可以基于LTMf与Cltm的比较和致动时段与第一和第二阈值时段T1、T2的比较来选择性地调整ΔLTMf。另外，控制可以基于标量值Ks1、Ks2和AFC选择性地调整ΔLTMf。

在步骤318，控制基于ΔLTMc确定ΔLTMf。仅作为举例，控制可以按照上述方法200的步骤230、232确定ΔLTMf。因此，控制可以基于标量值AFC确定ΔLTMf。

在步骤320，控制基于LTMf和ΔLTMf的先前值确定LTMf的新值。仅作为举例，控制可以基于前面控制回路所确定的LTMf的值来确定LTMf的新值。另外，根据前文可以理解，控制基于当前控制回路的步骤316或步骤318所确定的ΔLTMf的值来确定LTMf的新值。控制可以使用上述方程式8确定LTMf并且把新值存储在存储器中。当前控制回路的控制从步骤320结束并且控制回到步骤302以开始方法300的另一控制回路

通过上述方式，控制基于制动工作条件选择性地调整Pred Air和LTMf中的一个或两个。控制可以选择性地调整Pred Air和LTMf中的一个或两个以更精确地控制燃烧，同时还抑制LTMf的值的漂移，LTMf的值的漂移可能出现在制动系统14的反复工作期间。

能够以多种形式实施本发明的宽泛教导。因此，尽管本发明包括特定例子，但是本发明的真实范围不会由此受到限制，因为本领域技术人员在研究附图、说明书和下列权利要求书的基础上，将很明显理解其他改进。

Claims (10)

1.一种用于车辆发动机的控制系统，包括：

输入装置，其接收表征所述车辆的制动系统的工作条件的制动值；以及

补偿模块，其基于所述制动值选择性地调整所述发动机的燃料控制值和所述发动机的燃料调整诊断值中的一个。

2.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述工作条件是从一组中选出来的，这组包括工作状态、踏板位移、致动时段、流体工作压力和助力压力。

3.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述燃料控制值是所述发动机的吸气值，所述补偿模块选择性地调整所述吸气值。

4.如权利要求3所述的控制系统，其中，所述吸气值是所述发动机的估计容积效率，并且其中，所述补偿模块基于所述制动值确定偏移值并且基于所述偏移值选择性地调整所述估计容积效率。

5.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述补偿模块基于获知的燃料调整值的当前值与先前值之间的第一差值选择性地调整所述燃料调整诊断值，并且其中，所述获知的燃料调整值是基于所述发动机的期望空燃比与实际空燃比之间的第二差值。

6.如权利要求5所述的控制系统，其中，当所述第一差值为正时，所述补偿模块选择性地调整所述燃料调整诊断值。

7.如权利要求6所述的控制系统，其中，当所述制动系统的致动时段小于阈值时段时，所述补偿模块调整所述燃料调整诊断值。

8.如权利要求7所述的控制系统，其中，所述阈值时段是基于所述燃料调整诊断值的先前值与阈值之间的比较。

9.如权利要求6所述的控制系统，其中，所述补偿模块调整用标量值与所述第一差值的乘积调整所述燃料调整诊断值，并且其中，所述标量值是在0与1之间变化的实数。

10.一种用于控制车辆发动机的方法，包括

产生表征所述车辆的制动系统的工作条件的制动值；以及

基于所述制动值选择性地调整所述发动机的燃料控制值和所述发动机的燃料调整诊断值中的一个，

其中，输送给所述发动机的燃料量是基于所述燃料控制值，并且其中，表征所述发动机的稀燃运转的诊断结果是基于所述燃料调整诊断值。

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