CN102758699B - 气缸压力参数校正系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气缸压力参数校正系统和方法。具体地，提供了一种系统，其包括净平均有效压力NMEP误差模块、校正确定模块、平均有效压力MEP校正模块和致动器控制模块。所述NMEP误差模块基于下述各项来确定关于所述气缸的燃烧循环的NMEP误差，所述各项为：关于燃烧循环的预计NMEP、关于燃烧循环的测量NMEP、以及关于燃烧循环的预计发动机速度变化和关于燃烧循环的测量发动机速度变化之间的差。所述校正确定模块基于所述NMEP误差来确定偏移校正和斜率校正。所述MEP校正模块基于测量NMEP、偏移校正和斜率校正来产生关于燃烧循环的校正NMEP。所述致动器控制模块基于校正NMEP来控制发动机操作参数。
Description
技术领域
本发明涉及内燃发动机，且更具体地涉及气缸压力控制系统和方法。
背景技术
本文提供的背景说明是为了总体上介绍本发明背景的目的。当前署名发明人的一部分工作在背景技术部分中被描述，这部分内容以及在提交申请时该描述中不另构成现有技术的方面，既不明确也不暗示地被承认是破坏本发明的现有技术。
空气通过进气歧管被抽吸到发动机中。节气门阀控制进入到发动机中的空气流。该空气与来自一个或多个燃料喷射器的燃料混合以形成空气/燃料混合物。该空气/燃料混合物在发动机的一个或多个气缸内燃烧。该空气/燃料混合物的燃烧能够例如通过燃料喷射或火花塞所提供的火花来启动。
该空气/燃料混合物的燃烧产生扭矩和排气。扭矩经由在该空气/燃料混合物的燃烧期间的热量释放和膨胀而产生。发动机经由曲轴将扭矩传递到变速器，并且该变速器经由传动系将扭矩传递到一个或多个车轮。排气从气缸驱出到排气系统。
发动机控制模块（ECM）控制发动机的扭矩输出。ECM基于驾驶员输入和/或其他输入能够控制发动机的扭矩输出。驾驶员输入例如能够包括加速器踏板位置、制动器踏板位置和/或一个或多个其他合适的驾驶员输入。其他输入例如可包括利用气缸压力传感器测量的气缸压力、基于测量的气缸压力确定的一个或多个变量、和/或一个或多个其他合适的值。
发明内容
一种系统，包括：净平均有效压力（NMEP）误差模块、校正确定模块、平均有效压力（MEP）校正模块和致动器控制模块。所述NMEP误差模块基于关于燃烧循环的预计NMEP、关于燃烧循环的测量NMEP、以及关于燃烧循环的预计发动机速度变化和关于燃烧循环的测量发动机速度变化之间的差来确定关于气缸的燃烧循环的NMEP误差。所述校正确定模块基于所述NMEP误差来确定偏移校正和斜率校正。所述MEP校正模块基于测量NMEP、偏移校正和斜率校正来产生用于燃烧循环的校正NMEP。所述致动器控制模块基于校正NMEP来控制发动机操作参数。
一种方法，包括：基于关于燃烧循环的预计NMEP、关于燃烧循环的测量NMEP、以及关于燃烧循环的预计发动机速度变化和关于燃烧循环的测量发动机速度变化之间的差来确定关于气缸的燃烧循环的净平均有效压力（NMEP）误差；基于所述NMEP误差来确定偏移校正和斜率校正；基于测量NMEP、偏移校正和斜率校正来产生用于燃烧循环的校正NMEP；以及基于校正NMEP来控制发动机操作参数。
本发明还包括以下方案：
方案1. 一种系统，所述系统包括：
净平均有效压力NMEP误差模块，所述NMEP误差模块基于以下各项来为气缸的燃烧循环确定NMEP误差，所述各项为：关于所述燃烧循环的预计NMEP、关于所述燃烧循环的测量NMEP、以及关于所述燃烧循环的预计发动机速度变化和关于所述燃烧循环的测量发动机速度变化之间的差；
校正确定模块，所述校正确定模块基于所述NMEP误差来确定偏移校正和斜率校正；
平均有效压力MEP校正模块，所述MEP校正模块基于所述测量NMEP、所述偏移校正和所述斜率校正来产生关于所述燃烧循环的校正NMEP；以及
致动器控制模块，所述致动器控制模块基于所述校正NMEP来控制发动机操作参数。
方案2. 根据方案1所述的系统，其中，所述MEP校正模块将所述校正NMEP设置成等于所述测量NMEP和所述偏移校正之和与所述斜率校正的乘积。
方案3. 根据方案1所述的系统，还包括测量MEP模块，所述测量MEP模块产生关于所述燃烧循环的测量指示平均有效压力IMEP以及关于所述燃烧循环的所述测量IMEP中的泵送损失；
其中，所述MEP校正模块还基于所述测量IMEP、所述偏移校正和所述斜率校正来产生关于所述燃烧循环的校正IMEP；以及
其中，所述MEP校正模块还基于所述测量IMEP、所述偏移校正和所述斜率校正来产生关于所述燃烧循环的所述测量IMEP中的校正泵送损失。
方案4. 根据方案1所述的系统，还包括：
第二校正确定模块，所述第二校正确定模块基于所述NMEP误差来确定第二偏移校正和第二斜率校正；以及
气缸压力校正模块，所述气缸压力校正模块基于测量气缸压力、所述第二偏移校正和所述第二斜率校正来产生校正气缸压力。
方案5. 根据方案4所述的系统，还包括变量校正模块，所述变量校正模块基于所述校正气缸压力产生在所述燃烧循环期间当预定百分比的燃料在所述气缸内被燃烧的情况下的曲轴角度的校正值。
方案6. 根据方案4所述的系统，还包括变量校正模块，所述变量校正模块基于所述校正气缸压力产生关于所述燃烧循环的校正振鸣指数RI。
方案7. 根据方案4所述的系统，其中，所述第二校正确定模块还基于所述测量气缸压力来确定所述第二偏移校正和所述第二斜率校正。
方案8. 根据方案1所述的系统，其中，所述校正确定模块还基于所述预计NMEP来确定所述偏移校正和所述斜率校正。
方案9. 根据方案1所述的系统，还包括预计平均有效压力MEP模块，所述预计MEP模块产生关于所述燃烧循环的预计制动平均有效压力BMEP；
其中，所述NMEP误差模块还基于所述预计BMEP来确定所述NMEP误差。
方案10. 根据方案1所述的系统，还包括测量MEP模块，所述测量MEP模块基于气缸压力和曲轴位置来确定所述测量NMEP。
方案11. 一种方法，所述方法包括：
基于以下各项来为气缸的燃烧循环确定净平均有效压力NMEP误差，所述各项为：关于所述燃烧循环的预计NMEP、关于所述燃烧循环的测量NMEP、以及关于所述燃烧循环的预计发动机速度变化和关于所述燃烧循环的测量发动机速度变化之间的差；
基于所述NMEP误差来确定偏移校正和斜率校正；
基于所述测量NMEP、所述偏移校正和所述斜率校正来产生关于所述燃烧循环的校正NMEP；以及
基于所述校正NMEP来控制发动机操作参数。
方案12. 根据方案11所述的方法，还包括将所述校正NMEP设置成等于所述测量NMEP和所述偏移校正之和与所述斜率校正的乘积。
方案13. 根据方案11所述的方法，还包括：
产生关于所述燃烧循环的测量指示平均有效压力IMEP以及关于所述燃烧循环的所述测量IMEP中的泵送损失；
基于所述测量IMEP、所述偏移校正和所述斜率校正来产生关于所述燃烧循环的校正IMEP；以及
基于所述测量IMEP、所述偏移校正和所述斜率校正来产生关于所述燃烧循环的所述测量IMEP的校正泵送损失。
方案14. 根据方案11所述的方法，还包括：
基于所述NMEP误差来确定第二偏移校正和第二斜率校正；以及
基于测量气缸压力、所述第二偏移校正和所述第二斜率校正来产生校正气缸压力。
方案15. 根据方案14所述的方法，还包括：基于所述校正气缸压力来产生在所述燃烧循环期间当预定百分比的燃料在所述气缸内燃烧的情况下的曲轴角度的校正值。
方案16. 根据方案14所述的方法，还包括：基于所述校正气缸压力产生关于所述燃烧循环的校正振鸣指数RI。
方案17. 根据方案14所述的方法，还包括：还基于所述测量气缸压力来确定所述第二偏移校正和所述第二斜率校正。
方案18. 根据方案11所述的方法，还包括：还基于所述预计NMEP来确定所述偏移校正和所述斜率校正。
方案19. 根据方案11所述的方法，还包括：
产生关于所述燃烧循环的预计制动平均有效压力BMEP；以及
还基于所述预计BMEP来确定所述NMEP误差。
方案20. 根据方案11所述的方法，还包括：基于气缸压力和曲轴位置来确定所述测量NMEP。
本发明的其他应用领域从下文给出的详细说明将显而易见。应当理解的是，详细说明和具体示例仅旨在用于描述目的，而不旨在限制本发明的范围。
附图说明
通过详细说明和附图将更完整地理解本发明，在附图中：
图1是根据本发明的示例性发动机系统的功能框图；
图2是根据本发明的示例性压力参数校正模块的功能框图；以及
图3是根据本发明的用于校正各个气缸压力相关参数的示例性方法的功能框图。
具体实施方式
以下说明本质上仅为示例性的，且绝不旨在限制本发明、它的应用、或使用。为了清楚起见，在附图中使用相同的附图标记标识类似的元件。如在此所使用的，短语“A、B和C的至少一个”应当理解为意指使用了非排他逻辑“或”的逻辑（A或B或C）。应当理解的是，方法内的步骤可以以不同顺序执行而不改变本发明的原理。
如本文所使用的，术语“模块”可指的是下述各项、是下述各项的一部分、或包括下述各项：专用集成电路（ASIC）；电子电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的（共享的、专用的、或组）处理器；提供所述功能的其他合适的部件；或者上述中的一些或全部的组合，例如片上系统中。术语“模块”可包括（共享的、专用的、或组）存储器，其存储由处理器执行的代码。
如上述使用的，术语“代码”可包括软件、固件和/或微代码，并且可指代程序、例程、函数、类和/或对象。如上述使用的，术语“共享的”是指来自多个模块的一些代码或全部代码可使用单个（共享的）处理器来执行。此外，来自多个模块的一些代码或全部代码可由单个（共享的）存储器存储。如上述使用的，术语“组”是指来自单个模块的一些代码或全部代码可使用一组处理器来执行。此外，来自单个模块的一些代码或全部代码可使用一组存储器来存储。
本文所述的装置和方法可通过由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序来实施。计算机程序包括处理器可执行的指令，其被存储在非瞬态有形计算机可读介质上。计算机程序还可包括存储的数据。非瞬态有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器、磁存储器和光存储器。
气缸压力传感器测量发动机气缸内的压力并且基于该气缸内的压力产生气缸压力信号。发动机控制模块（ECM）基于气缸压力信号产生各种气缸压力参数。仅作为示例，ECM可基于气缸压力信号产生一个或多个平均有效压力（MEP），例如指示平均有效压力（IMEP）、净平均有效压力（NMEP）、制动平均有效压力（BMEP）、与泵送损失相关的IMEP损失（PMEP）、以及与摩擦相关的IMEP损失（FMEP）。ECM能够基于气缸压力参数中的一个或多个来选择性地控制或调节一个或多个发动机操作参数。
然而在一些情况下，与气缸压力信号幅值有关的气缸压力信号的相对误差可能会增加。仅作为示例，气缸压力信号的相对误差可随着气缸压力信号朝向气缸压力信号范围的下限（其中气缸压力信号的误差量增加）降低而增加。气缸压力信号的相对误差的增加可导致气缸压力参数中的误差增加。
本发明的ECM产生用于一个或多个气缸压力参数的偏移校正和斜率校正。ECM基于偏移校正和斜率校正产生校正形式的气缸压力参数。仅作为示例，ECM基于测量IMEP、偏移校正和斜率校正来产生校正的IMEP。基于偏移校正和斜率校正来校正气缸压力参数中的一个或多个可允许ECM更好地平衡发动机的气缸，从而降低发动机噪音并减少振动。
现参考图1，其示出了示例性发动机系统100的功能框图。发动机系统100包括发动机102，发动机102燃烧空气/燃料混合物以产生用于车辆的驱动扭矩。虽然发动机102将作为火花点火直接喷射（SIDI）发动机被讨论，但是发动机102可包括其他合适类型的发动机，例如均质充气压缩点火（HCCI）发动机。能够结合发动机102使用一个或多个电动马达和/或马达发电机单元（MGU）。
空气通过节气门阀108被抽吸到进气歧管106中。节气门阀108改变进入到进气歧管106中的空气流。仅作为示例，节气门阀108可包括具有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块（ECM）110控制节气门致动器模块112（例如，电子节气门控制器或ETC），并且节气门致动器模块112控制节气门阀108的开度。
空气从进气歧管106被抽吸到发动机102的气缸内。虽然发动机102能够包括不止一个气缸，但是仅示出单个代表性气缸114。来自进气歧管106的空气通过一个或多个进气阀（例如，进气阀118）被抽吸到气缸114中。
ECM 110控制燃料致动器模块120，燃料致动器模块120控制燃料喷射器121的开启。燃料喷射器121将燃料喷射到气缸114中。燃料由低压燃料泵和高压燃料泵（未示出）提供到燃料喷射器121。低压燃料泵从燃料箱抽吸燃料并且将处于低压的燃料提供给高压燃料泵。高压燃料泵选择性地进一步加压该燃料，例如用于直接喷射到发动机102的气缸中。
被喷射的燃料与空气混合并且在气缸114中产生空气/燃料混合物。气缸114内的活塞（未示出）压缩该空气/燃料混合物。基于来自ECM 110的信号，火花致动器模块122给气缸114中的火花塞124通电。由火花塞124产生的火花点燃该空气/燃料混合物。火花的正时能够相对于活塞处于其最上位置（称为上止点（TDC））的时刻被指定。
空气/燃料混合物的燃烧将活塞向下驱动，并且该活塞驱动曲轴（未示出）旋转。在达到最底部位置（称为下止点（BDC））之后，活塞开始再次向上移动并且将燃烧副产物通过一个或多个排气阀（例如，排气阀126）排出。燃烧副产物经由排气系统127从该车辆被排出。
从气缸114的角度看，一个燃烧循环可包括曲轴的两圈回转（即，720°的曲轴旋转）。气缸114的一个燃烧循环包括四个阶段：进气阶段、压缩阶段、膨胀阶段、以及排气阶段。仅作为示例，在进气阶段期间，活塞朝向BDC位置降低并且空气被抽吸到气缸114中。在压缩阶段期间，活塞朝向TDC位置升高并且压缩气缸114的内容物。燃料可以在压缩阶段期间被喷射到气缸114中。燃料喷射还能够在膨胀阶段期间发生。在膨胀阶段期间，燃烧将活塞朝向BDC位置驱动。在排气阶段期间，该活塞朝向TDC位置升高以从气缸114驱出所得到的排气。一个发动机循环可指的是与气缸中的每一个都经历了一个完整燃烧循环相关联的时间段。
进气阀118能够由进气凸轮轴128控制，而排气阀126能够由排气凸轮轴130控制。在各种实施方式中，多个进气凸轮轴能够控制每个气缸的多个进气阀和/或能够控制用于多个气缸排的进气阀。类似地，多个排气凸轮轴能够控制每个气缸的多个排气阀和/或能够控制用于多个气缸排的排气阀。通过进气凸轮移相器132可相对于TDC位置改变进气阀118开启的时刻。通过排气凸轮移相器134可相对于TDC位置改变排气阀126开启的时刻。燃料喷射正时还能够相对于活塞的位置被指定。
曲轴位置传感器142监测曲轴的旋转，并且基于曲轴的旋转产生曲轴位置信号146。仅作为示例，曲轴位置传感器142可包括可变磁阻（VR）传感器或其他合适类型的曲轴位置传感器。曲轴位置传感器146可包括脉冲序列。当随着曲轴一起旋转的N齿的轮（未示出）的齿经过曲轴位置传感器146时，在曲轴位置信号146中可产生脉冲。因此，每个脉冲对应于这样的曲轴角度旋转量，其大致等于360°除以N个齿。N个齿的轮还可包括通过缺失一个或多个齿形成的空隙，且该空隙能够被用作曲轴的一个完整回转（即，曲轴的360°旋转）的指示器。
气缸压力传感器150测量气缸114内的压力，并且基于该压力产生气缸压力信号154。还可提供一个或多个其他传感器158。例如，其他传感器158可包括空气质量流率（MAF）传感器、歧管绝对压力（MAP）传感器、进气温度（IAT）传感器、冷却剂温度传感器、一个或多个凸轮轴位置传感器、和/或一个或多个其他合适的传感器。
ECM 110包括产生各个气缸压力相关参数的压力参数校正模块180。压力参数校正模块180还产生用于该气缸压力相关参数的偏移校正和斜率校正，以便对气缸压力信号154中的误差加以考虑。压力参数校正模块180相应地基于气缸压力相关参数、偏移校正和斜率校正来产生所述气缸压力相关参数的校正值。致动器控制模块190能够基于校正值中的一个或多个来控制一个或多个发动机致动器。仅作为示例，致动器控制模块190可控制燃料喷射（例如，正时和量）、节气门开度、火花正时、进气阀和/或排气阀升程和/或持续时间、增压装置（例如，涡轮增压器）的增压、排气再循环（EGR）开启、和/或一个或多个其他合适发动机操作参数。
现参考图2，其示出了压力参数校正模块180的示例性实施方式的功能框图。预计平均有效压力（MEP）模块202关于气缸114的每个燃烧循环为气缸114产生预计MEP。仅作为示例，关于给定燃烧循环的预计MEP可包括预计指示平均有效压力（IMEP）204、预计制动平均有效压力（BMEP）206、预计净平均有效压力（NMEP）208、预计泵送平均有效压力（PMEP）210、以及预计摩擦平均有效压力（FMEP）212。
预计MEP模块202能够基于下述各项中的至少一个来关于气缸114的给定燃烧循环产生预计MEP：关于该燃烧循环的预计制动扭矩214；关于该燃烧循环的预计摩擦扭矩损失216；关于该燃烧循环的发动机真空度218；进气凸轮轴位置220；以及排气凸轮轴位置222。另外或另选地，预计MEP模块202可基于有关给定燃烧循环的其他预计MEP中的一个或多个来为给定燃烧循环产生预计MEP。
制动扭矩（例如，预计制动扭矩214）可对应于曲轴上的扭矩（包括损失）以及发动机102上的负载。该损失例如可包括摩擦损失、发动机泵送损失、和/或一个或多个其他扭矩损失源。负载例如可包括由附件施加到曲轴上的负载和/或该曲轴上的一个或多个其他负载。预计摩擦损失216可基于一个或多个参数被估计，所述参数例如是发动机油温、冷却剂温度、和/或一个或多个其他合适参数。预计制动扭矩214和预计摩擦损失216能够被用于产生用于给定发动机循环的预计指示扭矩。指示扭矩对应于可归因于燃烧的曲轴上的扭矩。与制动扭矩相比而言，指示扭矩不考虑发动机102上的损失和负载。在各种实施方式中，发动机真空度218能够基于MAP和环境空气压力或大气压力被测量或确定。在各种实施方式中，进气和/或排气凸轮轴位置220和222能够基于一个或多个其他测量参数（例如，曲轴位置）被测量或确定。
关于给定燃烧循环的IMEP可以是气缸114内可归因于燃烧而不存在损失和/或负载的MEP的计算值。与IMEP相比，BMEP可以基于考虑到发动机102上的损失和负载的测量MEP。仅作为示例，测量的BMEP能够在各种操作状况下利用测力计来测量并且被用于生成操作状况与测量的BMEP之间的关系（例如，函数或映射）。在发动机操作期间，关于给定燃烧循环的测量的BMEP能够基于给定燃烧循环的操作状况和该关系被产生（例如，由ECM 110产生）。PMEP可以是与发动机102的泵送损失相关的IMEP中的损失。FMEP可以是与摩擦损失相关的BMEP中的损失。仅作为示例，BMEP能够等于NMEP减去FMEP，且IMEP能够等于NMEP减去PMEP，其中，FMEP是负值并且PMEP通常是负值。
预计速度增量模块230关于气缸114的燃烧循环产生预计发动机速度变化。预计发动机速度变化是指预计发动机速度增量232。预计速度增量模块230基于第一发动机速度234、关于燃烧循环的估计惯量236、以及关于燃烧循环的预计BMEP 206来产生关于该燃烧循环的预计发动机速度增量232。估计惯量236可对应于传动系的估计惯量。仅作为示例，第一发动机速度234可基于曲轴位置信号146的两个脉冲之间的时段被确定，其中所述脉冲对应于N个齿的轮中的两个齿，这两个齿被至少分开以着火事件之间的旋转距离（单位，曲轴旋转角度（°））。
测量速度增量模块238关于气缸114的燃烧循环产生测量的发动机速度变化。测量的发动机速度变化被称为测量发动机速度增量240。测量速度增量模块238能够基于第二发动机速度242和曲轴位置244来产生测量发动机速度增量240。通过跟踪（例如，计数）曲轴位置信号146中的脉冲，能够产生曲轴位置244。第二发动机速度242可基于曲轴位置信号146的两个脉冲之间的时段被确定，其中所述脉冲对应于N个齿的轮中的两个齿，相比第一发动机速度234，这两个齿被分开以更小的旋转距离。
误差模块250基于预计发动机速度增量232和测量发动机速度增量240来确定关于燃烧循环的发动机速度增量误差252。误差模块250可将发动机速度增量误差252设置成等于预计发动机速度增量232与测量发动机速度增量240之间的差。
测量MEP模块256产生关于气缸114的燃烧循环的MEP。测量MEP可包括：测量IMEP 260、测量PMEP 262、和测量NMEP 264。仅作为示例，测量MEP模块256可基于曲轴位置244和气缸压力266来产生测量MEP。另外或另选地，测量MEP模块256可基于其他测量MEP中的一个或多个来产生测量MEP。气缸压力266可基于气缸压力信号154被产生。仅作为示例，气缸压力266可被设置成等于曲轴位置信号146中每个脉冲处的气缸压力信号154，或设置成基于曲轴位置信号146中每个脉冲处的气缸压力信号154。在曲轴位置信号146的连续脉冲之间，能够关于每个预定的曲轴旋转量（例如，1°）来估计气缸压力266。
NMEP误差模块280产生关于燃烧循环的NMEP误差282。NMEP误差模块280可基于测量NMEP 264、预计NMEP 208、预计BMEP 206、和发动机速度增量误差252来产生NMEP误差282。仅作为示例，NMEP误差模块280能够基于预计NMEP 208和测量NMEP 264之间的差来确定最初NMEP，并且基于发动机速度增量误差252和预计BMEP 206来调节最初NMEP误差以产生NMEP误差282。
第一校正确定模块290基于NMEP误差282和预计NMEP 208来产生关于燃烧循环的第一偏移校正292和第一斜率校正294。第一校正确定模块290还基于关于先前燃烧循环的NMEP误差282和预计NMEP 208的一个或多个先前值来相应地产生第一偏移校正292和第一斜率校正294。仅作为示例，第一校正确定模块290能够利用一个或多个线性预测关系来产生第一偏移校正292和第一斜率校正294，所述关系例如是自适应滤波器、递归最小二乘方（RLS）、最小均方（LMS）、神经网络和/或其他合适的关系。
MEP校正模块300为气缸114的燃烧循环产生校正MEP。校正MEP可包括：校正NMEP 302、校正IMEP 304和校正PMEP 306。MEP校正模块300相应地基于测量MEP、以及基于第一偏移校正292和第一斜率校正294来产生校正MEP。仅作为示例，MEP校正模块300能够利用下述方程来产生校正MEP：
校正NMEP = （测量NMEP + 偏移）*斜率；
校正IMEP = （测量IMEP + 偏移）*斜率；以及
校正PMEP = （测量PMEP + 偏移）*斜率；
其中，校正NMEP是校正NMEP 302，校正IMEP是校正IMEP 304，校正PMEP是校正PMEP 306，测量NMEP是测量NMEP 264，测量IMEP是测量IMEP 260，测量PMEP是测量PMEP 262，偏移是第一偏移校正292，并且斜率是第一斜率校正294。在各个实施方式中，第一偏移校正292可以是正实数或负实数，并且第一斜率校正294可以是公称值（nominal value）近似为1的正实数。一个或多个发动机操作参数（例如，燃料喷射正时、火花正时、空气流量、和/或一个或多个其他合适的发动机操作参数）可以基于校正NMEP 302、校正IMEP 304、和/或校正PMEP 306被控制（例如，通过致动器控制模块190控制）。
第二校正确定模块320基于测量NMEP 264、NMEP误差282和气缸压力266为气缸114的燃烧循环产生第二偏移校正322和第二斜率校正324。第二校正确定模块320还相应地基于关于先前燃烧循环的测量NMEP 264、NMEP误差282和气缸压力266的一个或多个先前值来产生第二偏移校正322和第二斜率校正324。仅作为示例，第二校正确定模块320能够利用一个或多个线性预测关系来产生第二偏移校正322和第二斜率校正324，所述关系例如是自适应滤波器、RLS、LMS、神经网络和/或其他合适的关系。
气缸压力校正模块325为燃烧循环产生校正气缸压力328。气缸压力校正模块325基于气缸压力266以及第二偏移校正322和第二斜率校正324来产生校正气缸压力328。仅作为示例，气缸压力校正模块325能够使用下述方程来产生校正气缸压力328：
校正CylP = （CylP + 偏移）*斜率
其中，校正CylP是校正气缸压力328，CylP是气缸压力266，偏移是第二偏移校正322，并且斜率是第二斜率校正324。在各个实施方式中，第二偏移校正322可以是正实数或负实数，并且第二斜率校正324可以是公称值近似为1的正实数。
变量校正模块330为燃烧循环产生校正变量值。变量校正模块330基于校正气缸压力328和曲轴位置244来为燃烧循环产生校正变量值。校正变量值可包括：第二校正NMEP 332、第二校正IMEP 334、第二校正PMEP 336、当喷射燃料的50%被燃烧时的校正曲轴角度值（CA50）340、校正振鸣指数（corrected ringing index）（RI）342、和/或一个或多个其他校正值。一个或多个发动机操作参数（例如，燃料喷射正时、火花正时、空气流量和/或一个或多个其他合适的发动机操作参数）能够基于第二校正NMEP 332、第二校正IMEP 334、第二校正PMEP 336、校正CA50 340和/或校正RI 342被控制（例如，通过致动器控制模块190控制）。
现参考图3，其示出了描述产生校正气缸压力相关参数以及控制发动机操作的示例性方法400的流程图。控制过程在404开始，其中控制过程产生关于气缸114的燃烧循环的预计MEP和测量MEP。更具体地，该控制过程产生预计IMEP 204、预计BMEP 206、预计NMEP 208、预计PMEP 210、预计FMEP 212、测量IMEP 260、测量PMEP 262、和测量NMEP 264。
该控制过程在408处产生关于气缸114的燃烧循环的预计发动机速度增量232和测量发动机速度增量240。该控制过程能够基于估计惯量236和第一发动机速度234来产生预计发动机速度增量232。该控制过程能够基于第二发动机速度242和曲轴位置244来产生测量发动机速度增量240。
该控制过程在412处基于预计发动机速度增量232和测量发动机速度增量240来产生关于气缸114的燃烧循环的发动机速度增量误差252。该控制过程基于预计发动机速度增量232和测量发动机速度增量240之间的差来产生发动机速度增量误差252。该控制过程在416处产生关于气缸114的燃烧循环的NMEP误差282。该控制过程能够基于预计BMEP 206、预计NMEP 208、测量NMEP 264和发动机速度增量误差252来产生NMEP误差282。
该控制过程在420处产生第一偏移校正292和第一斜率校正294。该控制过程基于测量NMEP 264、NMEP误差282和预计NMEP 208产生第一偏移校正292和第一斜率校正294。该控制过程在420处还产生第二偏移校正322和第二斜率校正324。该控制过程基于NMEP误差282和气缸压力266来产生第二偏移校正322和第二斜率校正324。
该控制过程在424处产生关于气缸114的燃烧循环的校正MEP。更具体地，该控制过程产生校正NMEP 302、校正IMEP 304和校正PMEP 306。该控制过程相应地基于测量MEP以及基于第一偏移校正292和第一斜率校正294来产生校正MEP。
该控制过程在424处还产生校正气缸压力328。该控制过程基于气缸压力266以及第二偏移校正322和第二斜率校正324来产生校正气缸压力328。该控制过程在424处还产生第二校正MEP。更具体地，该控制过程在424处产生第二校正NMEP 332、第二校正IMEP 334、第二校正PMEP 336、校正CA50 340、校正RI 342、和/或一个或多个其他值。该控制过程基于校正气缸压力328和曲轴位置244来产生第二校正NMEP 332、第二校正IMEP 334、第二校正PMEP 336、校正CA50 340、和校正RI 342。
该控制过程在428处调节一个或多个发动机操作参数。该控制过程能够基于校正NMEP 302、校正IMEP 304、校正PMEP 306、校正气缸压力328、第二校正NMEP 332、第二校正IMEP 334、第二校正PMEP 336、校正CA50 340、和/或校正RI 342来调整或调节一个或多个发动机操作参数。虽然该控制过程被描述为在428之后结束，但是该方法400可以表示一个控制循环，并且该控制过程能够返回到404处。
本发明的宽泛教导能够以各种形式被实施。因此，虽然本发明包括特定示例，但是本发明的真实范围不应被如此限制，因为本领域技术人员在研究附图、说明书和权利要求书之后将明显清楚其他变型。
Claims (20)
1.一种气缸压力参数校正系统，所述系统包括：
净平均有效压力误差模块，所述净平均有效压力误差模块基于以下各项来为气缸的燃烧循环确定净平均有效压力误差，所述各项为：关于所述燃烧循环的预计净平均有效压力、关于所述燃烧循环的测量净平均有效压力、以及关于所述燃烧循环的预计发动机速度变化和关于所述燃烧循环的测量发动机速度变化之间的差；
第一校正确定模块，所述第一校正确定模块基于所述净平均有效压力误差来确定第一偏移校正和第一斜率校正；
平均有效压力校正模块，所述平均有效压力校正模块基于所述测量净平均有效压力、所述第一偏移校正和所述第一斜率校正来产生关于所述燃烧循环的校正净平均有效压力；以及
致动器控制模块，所述致动器控制模块基于所述校正净平均有效压力来控制发动机操作参数。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述平均有效压力校正模块将所述校正净平均有效压力设置成等于所述测量净平均有效压力和所述第一偏移校正之和与所述第一斜率校正的乘积。
3.根据权利要求1所述的系统，还包括测量平均有效压力模块，所述测量平均有效压力模块产生关于所述燃烧循环的测量指示平均有效压力以及关于所述燃烧循环的所述测量指示平均有效压力中的泵送损失；
其中，所述平均有效压力校正模块还基于所述测量指示平均有效压力、所述第一偏移校正和所述第一斜率校正来产生关于所述燃烧循环的校正指示平均有效压力；以及
其中，所述平均有效压力校正模块还基于所述测量指示平均有效压力、所述第一偏移校正和所述第一斜率校正来产生关于所述燃烧循环的所述测量指示平均有效压力中的校正泵送损失。
4.根据权利要求1所述的系统，还包括：
第二校正确定模块，所述第二校正确定模块基于所述净平均有效压力误差来确定第二偏移校正和第二斜率校正；以及
气缸压力校正模块，所述气缸压力校正模块基于测量气缸压力、所述第二偏移校正和所述第二斜率校正来产生校正气缸压力。
5.根据权利要求4所述的系统，还包括变量校正模块，所述变量校正模块基于所述校正气缸压力产生在所述燃烧循环期间当预定百分比的燃料在所述气缸内被燃烧的情况下的曲轴角度的校正值。
6.根据权利要求4所述的系统，还包括变量校正模块，所述变量校正模块基于所述校正气缸压力产生关于所述燃烧循环的校正振鸣指数RI。
7.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第二校正确定模块还基于所述测量气缸压力来确定所述第二偏移校正和所述第二斜率校正。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一校正确定模块还基于所述预计净平均有效压力来确定所述第一偏移校正和所述第一斜率校正。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括预计平均有效压力模块，所述预计平均有效压力模块产生关于所述燃烧循环的预计制动平均有效压力；
其中，所述净平均有效压力误差模块还基于所述预计制动平均有效压力来确定所述净平均有效压力误差。
10.根据权利要求1所述的系统，还包括测量平均有效压力模块，所述测量平均有效压力模块基于气缸压力和曲轴位置来确定所述测量净平均有效压力。
11.一种气缸压力参数校正方法，所述方法包括：
基于以下各项来为气缸的燃烧循环确定净平均有效压力误差，所述各项为：关于所述燃烧循环的预计净平均有效压力、关于所述燃烧循环的测量净平均有效压力、以及关于所述燃烧循环的预计发动机速度变化和关于所述燃烧循环的测量发动机速度变化之间的差；
基于所述净平均有效压力误差来确定第一偏移校正和第一斜率校正；
基于所述测量净平均有效压力、所述第一偏移校正和所述第一斜率校正来产生关于所述燃烧循环的校正净平均有效压力；以及
基于所述校正净平均有效压力来控制发动机操作参数。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括将所述校正净平均有效压力设置成等于所述测量净平均有效压力和所述第一偏移校正之和与所述第一斜率校正的乘积。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
产生关于所述燃烧循环的测量指示平均有效压力以及关于所述燃烧循环的所述测量指示平均有效压力中的泵送损失；
基于所述测量指示平均有效压力、所述第一偏移校正和所述第一斜率校正来产生关于所述燃烧循环的校正指示平均有效压力；以及
基于所述测量指示平均有效压力、所述第一偏移校正和所述第一斜率校正来产生关于所述燃烧循环的所述测量指示平均有效压力的校正泵送损失。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括：
基于所述净平均有效压力误差来确定第二偏移校正和第二斜率校正；以及
基于测量气缸压力、所述第二偏移校正和所述第二斜率校正来产生校正气缸压力。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：基于所述校正气缸压力来产生在所述燃烧循环期间当预定百分比的燃料在所述气缸内燃烧的情况下的曲轴角度的校正值。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括：基于所述校正气缸压力产生关于所述燃烧循环的校正振鸣指数RI。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括：还基于所述测量气缸压力来确定所述第二偏移校正和所述第二斜率校正。
18.根据权利要求11所述的方法，还包括：还基于所述预计净平均有效压力来确定所述第一偏移校正和所述第一斜率校正。
19.根据权利要求11所述的方法，还包括：
产生关于所述燃烧循环的预计制动平均有效压力；以及
还基于所述预计制动平均有效压力来确定所述净平均有效压力误差。
20.根据权利要求11所述的方法，还包括：基于气缸压力和曲轴位置来确定所述测量净平均有效压力。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150715 |