CN106640469A - 用于在车辆起动期间的传感器初始化的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于在车辆起动期间的传感器初始化的方法。提供了在传感器初始化期间用于环境温度估计和发动机控制的方法和系统。在一个示例中,在不活动的时间段之后的车辆起动时,在传感器初始化期间,环境条件可以使用远程获得的环境条件数据来估计。在传感器初始化期间,发动机致动器可以基于从车辆的远程确定的环境条件调整,并且在传感器初始化完成后,发动机致动器可以基于从传感器确定的环境条件调整。

Description

用于在车辆起动期间的传感器初始化的方法
技术领域
本说明书通常涉及用于在传感器初始化期间的发动机控制的方法和系统。
背景技术
发动机系统包括用于测量诸如环境温度、压力、湿度等环境条件的各种传感器。基于该环境条件,可以调整一个或多个发动机操作参数,以优化发动机性能。例如,基于环境温度(例如,在所述发动机中接收的充气的温度),可以调整诸如燃烧空燃比、火花正时、EGR和净化控制等参数。随着车辆在发动机不活动的持续很久的时间段之后起动,传感器要求一定的时间量,以在它们充分发挥功能并能够精确地测量环境条件之前初始化。
用于发动机控制的一个示例参数是充气温度(ACT),所述充气温度经由位于发动机进气通道中的进气温度(IAT)传感器估计。在发动机不活动的时间段之后,在车辆起动时,由于传感器在此时间段期间初始化,由该IAT进行的ACT估计可能不是立即可靠的。为了解决此问题,紧接在车辆起动之后,ACT的预设/默认值和/或该IAT传感器的滤除读数的函数可以用于发动机控制。然而,发明者已经认识,由于该预设值可能不接近在那个位置和在那个时间处的实际环境温度,从所述函数估计的ACT值可能不是精确的。因此,IAT传感器可能花费一定的时间量(初始化或响应时间),以在由传感器输出的ACR值可以直接使用之前充分地初始化。同时,不精确预设值的使用可能导致劣化的发动机性能。由于不活动的时间段越长,在传感器软件中的实际温度值和默认温度值之间的差可能越高,因此当所述发动机在车辆不活动的长时间段之后重起动时问题可能加重。在车辆处最近测量的温度值可能显著地不同于当前实际温度。一旦传感器充分地初始化,能够在真实物理值的给定误差范围内估计环境条件。
在由MacNeille等人在US 20120158207中示出的替换方法中,当环境天气传感器在其能力方面受限制时,环境天气条件使用全球定位系统(GPS)坐标从远程服务器检索。从远程服务器接收的天气条件可以直接地用于调整发动机操作。然而,本发明者也已经认识到关于此方法的潜在问题。具体地,车辆的实际发动机条件可能不同于如从外部服务器接收的环境条件。作为示例,如果车辆停在车库,如从远程服务器接收的环境温度和湿度可能显著地不同于在车辆的发动机处经历的实际温度和湿度。在这里,如同预设值的使用,不精确的环境条件估计的使用可能导致劣化的发动机性能。
因此,可以存在一个或多个其他车辆传感器,一个或多个其他车辆传感器的操作和控制受所估计的环境条件的精确性影响。作为示例,废气氧传感器(如UEGO传感器)的升温可以基于充气温度来推断。在UEGO传感器尚未升温(例如,当所估计的ACT低于阈值温度时)的阶段期间,发动机空气/燃料比可以以开环模式控制。因此延迟到发动机空气/燃料比的闭环控制的转换,直到UEGO确定为足够暖,例如从所估计的ACT高于阈值来推断的。因此,IAT传感器初始化的延迟和ACT估计的不精确性可以导致空气/燃料比控制到闭环模式的转换的延迟,从而引起燃料经济性的下降。
发明内容
发明者在此已经认识到可以至少部分地解决上述问题的方法。用于在传感器初始化期间调整发动机参数的一种示例方法包括:在从静止开始的车辆起动期间,在车辆传感器初始化时基于从车辆的远程确定的环境条件调整发动机致动器,以及基于从传感器确定的环境条件调整发动机致动器。以这种方式,在传感器初始化时使用的环境条件估计可以视为更精确。
作为示例,响应于在车辆不活动的较长时间段之后从静止的发动机起动,在车辆传感器(例如,进气温度传感器、湿度传感器等)初始化时可以从车辆的远程获得环境条件(例如,环境温度、环境湿度等)。例如,环境条件可以从外部服务器检索。在车辆上的控制器可以包括导航系统,位置(例如,车辆的GPS坐标)可以经由该控制器通过网络传输至外部服务器。因此,用于该位置的当地环境条件可以从外部服务器检索。在另一示例中,车载车辆控制器可以通过无线网络通信地联接到室内(例如,车库、存储区域)温度传感器。在又一示例中,车载车辆控制器可以如使用车辆至车辆(V2V)通信技术通信地联接到一个或多个其他车辆的车载控制器。该一个或多个其他车辆可以包括在给定车辆的阈值半径内的其他车辆、具有相同构造(make)或模型的其他车辆、给定车辆所属的车队中的其他车辆等。在车辆起动之后,环境条件可以从一个或多个车辆检索。例如,从一个或多个车辆检索的值的统计或加权平均可以用于估计环境条件。在另一示例中,控制器可以使用从远程车辆检索的估计和从远程服务器检索的估计的加权平均。此外,加权平均值可以与车辆传感器的滤波的读数(filtered reading)或默认传感器值的滤波的读数连通使用,从而实现发动机工况的更精确的估计。当传感器初始化时,依赖于远程数据。因此,如果车辆在较短的不活动的时间段之后重起动,不是依赖于远程数据,可以应用环境条件的默认值直到传感器初始化。一旦传感器已经初始化,传感器输出就可以用于确定环境条件。
以这种方式,关于诸如温度和湿度等车辆环境条件的数据可以在传感器初始化期间从在车辆外部的一个或多个可信赖源获得。与预设值相比,通过依赖于从外部服务器和/或远程车辆检索的环境条件数据,可以提供环境条件的更精确的估计。使用来自于外部源的环境条件数据的技术效果是,传感器初始化时间可以显著地减少。通过减少用于诸如IAT传感器等车辆传感器的初始化时间,诸如ACT估计等精确的环境条件估计可以在较短时间内获得,从而减少了将空气/燃料比控制从开环模式转换至闭环模式的延迟。总的来说,发动机性能和燃料经济性得到改进。
应该理解,提供上述发明内容以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的所选概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征,所述主题的范围由随附权利要求书唯一地限定。此外,所要求保护的主题并不限于解决上述或本公开任何部分提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出与外部网络和车辆队通信的包括导航系统的车辆系统的示例实施例。
图2示出包括用于估计环境条件的一个或多个传感器的示例发动机系统。
图3是说明可以在车辆起动时的传感器初始化期间实施的示例方法的流程图。
图4是示出来自传感器初始化的两种方法的温度估计之间的差的示例曲线图。
图5示出使用远程获得的环境条件的传感器初始化的示例。
具体实施方式
下列描述涉及用于车辆起动期间的传感器初始化和诸如的充气温度等发动机操作参数的调整的系统和方法。在车辆起动期间,环境条件可以使用导航系统从诸如外部服务器和/或其他类似车辆等外部源获得。在初始化期间,传感器可以提供固定在初始化值处的输出电压,和/或提供与所感测的值(例如,温度)完全不相关的输出电压。为了识别初始化,控制器可以具有用于每个传感器的已知/预期初始化时间的预定持续时间,和/或可以监视传感器输出电压以识别初始化的完成。
图1示出与网络云和在某一半径内操作的车队中的其他车辆通信的车辆。充气温度使用进气传感器估计,进气传感器设置在如图2中所示的发动机系统的进气歧管上。发动机控制器可以经配置以在车辆起动期间执行例程(例如图3的示例例程),以调整发动机操作条件并促进更快的传感器初始化。在车辆起动期间,温度估计可以基于传感器读数和预设值的函数或基于外部获得的环境条件来进行。图4是示出在传感器初始化期间来自两种方法的温度估计之间的差的示例曲线图。图5示出使用远程获得的环境条件的传感器初始化的示例。进气节气门打开的变化基于传感器初始化期间的环境温度被示出。
图1示出与外部网络(云)160和车辆车队120通信的车辆系统110的示例实施例100。在发动机不活动的时间段之后,在车辆起动时,在传感器完全地发挥功能并能够精确地估计环境条件之前,其需要一定的时间来初始化。例如,在该时间段期间,随着传感器初始化,由进气温度(IAT)传感器进行的充气温度(ACT)估计可能不是可信赖的。在IAT传感器的初始化期间,实际环境温度和IAT传感器的滤波的读数(filtered reading)的函数可以用于估计发动机操作的ACT。实际环境温度(诸如湿度、压力等的任何环境条件)可以从诸如外部服务器、其他类似车辆等远程源获得。
车辆控制系统112可以包括控制器114。导航系统154可以联接到控制系统112,以确定车辆110在接通(key-on)时和在任何其他时刻的位置。在车辆关断(key-off)时,如由导航系统154估计的车辆110的最后的位置(例如,车辆的GPS坐标)可以由控制系统112存储以便用于下一个接通事件期间。导航系统可以经由无线通信150连接到外部服务器和/或网络云160。导航系统154可以确定车辆110的当前位置并从网络云160获得环境条件数据(如温度、压力等)以便在传感器初始化期间使用。在车辆起动期间的传感器初始化和发动机操作的进一步细节将关于图3进行讨论。控制器114可以联接到无线通信装置152用于车辆110与网络云160的直接通信。使用无线通信装置152,车辆110可以从网络云160检索环境条件数据(如温度、压力等)以便在传感器初始化期间使用。
控制系统112被示为从多个传感器116接收信息并发送控制信号至多个致动器118。作为一个示例,传感器116可以包括歧管绝对压力进气温度(IAT)传感器、外部空气温度(OAT)传感器(MAP)传感器、大气压力(BP)传感器、排气氧传感器(如UEGO传感器)、燃料箱压力传感器和容器温度传感器。基于从不同传感器116接收的信号,发动机操作被调节并且因此控制器114发送控制信号至发动机致动器118。
车辆的车队120在图1中示出。车队120可以包括多个车辆122、124、126和128。在一个示例中,车辆122-128中的每个在制作和模型方面可以均类似于车辆110。在可替代的示例中,车辆122-128可以是在车辆110的阈值距离内的车辆。此外,车辆122-128可以是与车辆110共同的车队的一部分的车辆。车队120中的每个车辆可以包括类似于车辆110的控制系统112的控制系统112。导航系统154和无线通信装置152可以联接到在车队120中的每个车辆的控制系统112。在车队的车辆中的车载控制器可以经由其各自的导航系统154、经由无线通信装置152和/或经由其他形式的车辆至车辆技术(V2V)彼此通信并且通信到车辆110中的车载控制器。车队120中的车辆也可以经由无线通信150与网络云160通信。
车辆110可以从车队120中的一个或多个车辆检索环境(如温度、湿度等)和发动机操作(如充气温度)条件。在一个示例中,车队120在车辆110的阈值半径内,由车队中的每个车辆经历的环境条件可以类似于由车辆110经历的环境条件。阈值半径可以限定为某一距离,在该距离内环境条件以及因此发动机操作条件可以被视为类似于车辆110的环境条件和发动机操作条件。从远程车辆车队中的每个车辆检索的估计和从网络云检索的估计的统计加权平均可以在传感器初始化期间由车辆110的控制系统112使用。该加权平均值可以与车辆传感器(如IAT传感器)的滤波的读数或默认传感器值的滤波的读数一起使用,以便实现发动机操作条件的更精确的估计。如果车辆在较短的不活动的时间段之后重起动,则代替使用远程数据,可以应用环境条件的预设/默认值直到传感器初始化。
以这种方式,车辆110可以使用诸如无线通信、导航系统和V2V等一种或多种技术与远程源(外部网络云、其他车辆)通信。各种类型的数据(例如,环境温度、湿度条件)可以在车辆和网络云之中交换,并且该数据可以用于在传感器初始化期间的车辆操作。
图2是示出发动机系统200中的多汽缸发动机10的一个汽缸的示意图。发动机系统200可以联接在道路行驶车辆系统201的推进系统内部。外部空气温度(OAT)传感器227定位在车辆系统201的外部上。OAT传感器估计用于发动机操作的环境空气温度。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统并且由经由输入装置230的来自于车辆操作员232的输入控制。在此示例中,输入装置230包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器234。发动机10的燃烧室(汽缸)30可以包括具有定位在其中的活塞36的燃烧室壁32。活塞36可以联接到曲轴40,使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速系统联接到车辆的至少一个驱动轮。此外,起动机马达可以经由飞轮联接到曲轴40,以启用发动机10的起动操作。
燃烧室30可以经由进气通道42从进气歧管44接收进气并且可以经由排气通道48排放燃烧气体。进气歧管44和排气通道48可以选择性地经由相应的进气门52和排气门54与燃烧室30连同。在一些实施例中,燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。
在此示例中,进气门52和排气门54可以经由相应的凸轮致动系统51和53由凸轮致动控制。凸轮致动系统51和53可以均包括一个或多个凸轮并且可以利用可以由控制器12操作的凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个来改变气门操作。进气门52和排气门54的位置可以分别由位置传感器55和77确定。在可替代的实施例中,进气门52和/或排气门54可以由电动气门致动控制。例如,燃烧室30可以可替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。
燃料喷射器66被示为直接地联接到燃烧室30以便经由电子驱动器68与从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地直接喷射其中的燃料。以这种方式,燃料喷射器66提供所谓的燃料到燃料室30中的直接喷射。燃料喷射器可以安装在燃烧室的侧部中或者例如,被安装在燃烧室的顶部(如图所示)。燃料可以由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器66。在一些实施例中,燃烧室30可以可替代地或另外地包括以如下配置布置在进气歧管44中的燃料喷射器:其提供所谓的燃料到燃烧室30上游的进气道端口的进气道喷射。
进气通道42可以包括具有节流板64的节气门62。在此特定示例中,节流板64的位置可以由控制器12经由提供给包括有节气门62的电动马达机或致动器的信号来改变,该配置通常称为电子节气门控制(ETC)。以这种方式,节气门62可以经操作改变提供给燃烧室30以及其他发动机汽缸的进入空气。节流板64的位置可以通过节气门位置信号TP被提供给控制器12。进气通道42可以包括进气温度(IAT)传感器125和大气压力(BP)传感器128。IAT传感器125测量进气温度,根据该进气温度可以估计将在发动机操作中使用的充气温度(ACT)。专用湿度传感器可以定位在进气通道42处和/或在排放控制装置70上游的排气通道48处。另外,湿度测量可以使用诸如通用或宽域排气氧(UEGO)传感器226等线性氧传感器来进行。在不活动时间段之后的车辆起动期间,IAT传感器(和其他传感器,例如湿度传感器)在能够精确地测量空气温度并估计ACT之前可能需要一定的初始化时间。用于传感器初始化的方法将参照图3讨论。BP传感器228估计用于发动机操作的环境压力并提供信号给控制器12。进气通道42还可以包括用于提供相应的信号MAF和MAP至控制器12的质量空气流量传感器220和歧管空气压力传感器222。
排气传感器226被示为联接到在排放控制装置70上游的排气通道48。传感器226可以是诸如线性氧传感器或UEGO、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOX、HC或CO传感器等用于提供排气空气/燃料比的指示的任何合适的传感器。该排气氧传感器226可以在选定条件下被用于环境湿度估计。排气氧传感器226的升温可以取决于充气温度。在车辆起动和IAT传感器初始化阶段期间,氧传感器226可以不被升温并且发动机空气/燃料比控制以开环模式操作。因此,可以利用有效的方法(如关于图3所讨论的方法)来缩短在ACT估计中的延迟和不精确性,以便促进空气/燃料控制从开环模式至闭环(和由此更高效的燃料)模式的快速转换。
排放控制装置70被示为沿着在排气传感器126下游的排气通道48布置。装置70可以是三元型催化剂、NOX捕集器、各种其他排放控制装置或它们的组合。在一些实施例中,在发动机10的操作期间,排放控制装置70可以通过在特定空气/燃料比内操作发动机的至少一个汽缸来周期性地重新设置。
此外,排气再循环(EGR)系统240可以经由EGR通道242将排气的期望部分从排气通道48路由至进气歧管44。提供给进气歧管44的EGR量可以由控制器12经由EGR阀244改变。此外,EGR传感器246可以布置在EGR通道242内并且可以提供排气的压力、温度和成分浓度中的一个或多个的指示。线性氧传感器272可以定位在进气节气门下游的进气通道处,以促进EGR调节。该氧传感器272可以在选定条件下被用于环境湿度估计。在一些条件下,EGR系统240可以用于调节燃烧室内的空气和燃料混合物的温度,从而在一些燃烧模式期间提供控制点火正时的方法。此外,在一些条件下,燃烧气体的一部分可以通过控制排气门正时(例如通过控制可变气门正时机构)被保留或捕集在燃烧室中。
控制器12在图1中被示为微型计算机,包括微处理器单元202、输入/输出端口204、在该特定示例中被示为只读存储器芯片106的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器208、不失效存储器210和数据总线。控制器12可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号,除了前面讨论的那些信号以外,还包括来自质量空气流量传感器220引入质量空气流量(MAF)的测量;来自联接到冷却套筒214的温度传感器212的发动机冷却剂温度(ECT);来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器218(或其他类型的传感器)的表面点火拾取信号(PIP);来自节气门位置传感器的节气门位置(TP);和来自传感器222的绝对歧管压力信号MAP。另外,控制器12也可以从位于车辆系统201外部的传感器(诸如OAT传感器227)接收信号。导航系统154(如图1中的导航系统154)和无线通信装置152(如图1中的无线通信装置152)可以联接到控制器12用于启用车辆系统201与外部网络云和/或与其他类似车辆的通信(使用V2V技术)。在传感器初始化期间(在发动机不活动的延长时间段之后的车辆起动时),远程获得的环境条件可以与车辆传感器的滤波的读数一起用于发动机操作。导航系统154和无线通信装置152促进从外部网络云和/或其他车辆检索环境和/或车辆操作条件。发动机转速信号RPM可以由控制器12从信号PIP中产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。要注意的是,可以使用上述传感器的各种组合,例如使用MAF传感器而不使用MAP传感器,或使用MAP传感器而不使用MAF传感器。在化学计量操作(stoichiometric operation)期间,MAP传感器可以给出发动机扭矩的指示。此外,该传感器连同所检测的发动机转速可以提供引入到汽缸中的充气(包括空气)的估计。在一个示例中,也用作发动机转速传感器的传感器218可以在曲轴的每转产生预定数量的等间隔脉冲。
存储介质只读存储器206可以被编程有计算机可读数据,该计算机可读数据表示可由处理器202执行以进行以下描述的方法的非临时性指令以及被预期但未具体列出的其他变体。如上所述,图2示出多汽缸发动机的一个汽缸,并且每个汽缸可以类似地包括其自身的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。
图1和图2示出发动机控制器和具有各种组件的相对定位的各种传感器的示例配置。如果被示为直接相互接触或者直接联接,则至少在一个示例中,此类元件可以被分别称为直接接触或直接联接。类似地,被示为彼此邻接或相邻的元件可以至少在一个示例中分别彼此邻接或相邻的。作为示例,彼此共面接触铺放的组件可以被称为共面接触。作为另一示例,彼此隔开地定位并且在其之间仅具有空间而无其他组件的元件在至少一个示例中可以被这样称谓。
图3示出用于在车辆起动时的传感器初始化的示例方法300。方法300在车辆起动时(在不活动的时间段之后)在传感器初始化期间启用基于使用远程获得的环境条件数据的环境条件估计的发动机致动器调整。在传感器初始化完成时,发动机致动器可以基于从传感器确定的环境条件来调整。
用于实行方法300和本文中包括的方法的其余部分的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(例如以上参照图1和图2描述的传感器等)接收的信号来执行。控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来根据以下描述的方法调整发动机操作。
在302处,例程包括确定车辆接通事件是否已经发生。在一个示例中,当响应于车辆操作员插入并扭转点火钥匙(或其他有源钥匙),车辆在发动机不活动的时间段之后起动时,可以确认车辆接通事件。然而,在诸如无钥匙、起动/停止按钮或无源钥匙配置等可替代的车辆配置中,接通事件可以响应于操作员指示请求而确认,从而开始车辆的操作。作为非限制性示例,这可以包括车辆操作员按压起动按钮,车辆操作员在车辆内放置无源钥匙等。因此,在接通事件之前的不活动的时间段期间,车辆可以不经由发动机或电动马达推进。当车辆起动时,发动机系统的不同组件(如发动机控制器、传感器和致动器)开始操作。如果车辆已经在延长的持续时间内不活动,则传感器在完全地发挥功能并能够提供精确的测量之前可能需要一定的时间量来初始化。传感器的初始化时间(也称为传感器响应时间)可以取决于传感器的性质(nature)以及不活动的持续时间。例如,环境条件传感器(例如,温度、压力或湿度传感器)可能需要时间量来初始化并提供环境条件的精确估计。在304处,如果接通事件未确认,则车辆维持在关断模式并且例程进行到结束。在关断模式下,车辆保持不活动并且不可以经由车辆发动机和/或马达扭矩推进。
如果车辆接通事件被确认,则该例程包括在306处从对应的传感器(如位于车辆发动机的进气通道或歧管处的传感器或联接到车辆表面的传感器)确定环境条件读数。作为示例,车辆传感器可以包括进气温度传感器和湿度传感器中的一个,其中环境条件包括进气充气温度和环境湿度估计中的一个。
将理解的是,本示例在下文参照如当IAT传感器初始化时确定的进气温度估计来描述。然而,这并不意味着是限制性的,并且可以在对应的传感器初始化时针对一个或多个附加或可替代的环境条件同样地执行相同的操作。
在环境条件(在本文描述为温度)确定之后,在308处,环境条件数据可以从远程源检索。车辆可以包括通信地联接到车载控制器的导航系统,该车载控制器经由网络通信地联接到远程的非车载控制器,并且环境条件可以在车载控制器处经由网络从非车载控制器检索。
在一个示例中,如在309a处指示的,车辆的位置(例如,全球定位系统(GPS)坐标)可以在导航系统处被确定并经由网络从车载控制器传输至远程的非车载控制器,并且环境条件然后可以基于传输的最后已知位置从非车载控制器检索。在最后关断时的车辆位置可以存储在控制器的非临时性存储器中并且在车辆起动时,先前获得的位置可以被使用。以这种方式,从车辆的远程确定的环境条件可以基于车辆的最后已知位置。导航系统可以与远程非车载控制器通信,如与外部服务器或云网络通信以获得在那时在那个位置处的相关环境条件(温度、湿度等)。在一些示例中,如果车辆被停在车库中,则车库的环境条件数据可以由与外部网络通信的车辆导航系统检索。在另一示例中,如在309b处指示的,设置在车辆上的无线通信装置可以经由无线通信直接与网络云通信,以获得环境条件数据。此外,来自存储地的温度读数(例如来自停车库的温度读数)可以传输至将要被经由无线通信来通信的附近的车辆使用的车库的邻近地区。如果车辆被停在车库中并且环境条件数据可从车库得到,则车载无线通信装置可以直接从车库检索环境条件数据。
在又一示例中,如在309c处,从车辆的远程检索环境数据可以包括使用车辆至车辆(V2V)技术以与一个或多个车辆通信。车辆可以是车辆的共同车队的一部分、类似构造和/或模拟的车辆、在给定车辆的阈值半径内操作的车辆或它们的组合。给定车辆可以包括经由网络通信地联接到远程车辆中的每个的车载控制器的车载控制器,并且环境条件可以从一个或多个远程车辆中的至少一个的车载控制器检索。通信车辆可以在给定车辆的限定阈值半径内,使得由远程车辆经历的环境条件类似于由给定车辆经历的环境条件。阈值半径可以基于距给定车辆的某一距离来设置,在该距离内,远程车辆的环境条件可以被视为类似的。如果与相同或类似构造和模拟的车辆通信,则操作条件可以是类似的,因此除了环境条件以外,也可以使用V2V技术获得诸如ACT等发动机操作条件。
来自于外部源中的一个或多个的数据可以组合,以获得环境条件(温度、湿度)的精确估计。作为示例,从远程车辆检索的估计和从远程服务器检索的估计的加权平均可以在传感器初始化期间使用。分配给远程车辆的权重可以基于诸如其与给定车辆(例如,给更近的车辆的更大的权重)的距离以及其构造和模型(例如,给相同构造或模型的车辆的更大的权重)等参数而改变。该加权平均值也可以与车辆传感器的滤波的读数或默认传感器值的滤波的读数一起使用,从而实现更精确的发动机操作操作条件的估计。
在310处,该例程包括确定自最后关断事件起的持续时间是否大于阈值持续时间。阈值持续时间可以基于传感器特征(如初始化时间段、传感器的类型、被估计的环境条件等)来确定。作为示例,如果发动机不活动(自最后关断起)的持续时间比阈值持续时间短,则传感器可能不需要长的初始化过程并且可能能够在较短时间内估计环境条件。
因此,在312处,如果车辆在不活动的较短时间段(自最后关断起的短持续时间)之后重起动,则传感器的默认设置可以用于估计环境条件并调整一个或多个发动机致动器。在这种情况下,从车辆的远程确定的环境条件可以被忽略并且发动机致动器可以独立于从车辆的远程确定的环境条件来调整。作为示例,默认温度值可以基于进气温度传感器特征、发动机操作参数和环境条件来确定。传感器的默认设置可以用基于车辆传感器初始化所需的时间的时间常数来滤波(filtered)。
在一个示例中,对于IAT传感器,在不活动的短时间段之后的IAT(或ACT)的估计由等式1给出:
Tf(t)=A+C*Tm(t) (1),
其中Tf(t)是IAT(或ACT)的估计值,A是默认恒定温度,C是IAT传感器的时间常数并且Tm(t)是在时间t(发动机起动的时间)处由传感器测量的IAT传感器读数。由于在这种情况下发动机不活动的持续时间短,因此传感器读数接近于IAT的估计(实际)值并且传感器不要求显著的时间量来初始化。在传感器初始化期间,发动机参数(例如进气节气门)可以基于车辆传感器的默认设置并独立于远程估计来调整。在这种情况下,在传感器的初始化之后,例程结束。
一旦温度数据已经从远程源检索,在314处,控制器就将远程获得的数据和滤波的传感器读数(filtered sensor reading)的函数用于传感器初始化。具体地,该函数将远程获得的数据与传感器读数融合,以提供在传感器初始化时间段期间(即,在没有任何调整的传感器的读数可以被直接使用之前)使用的融合的温度估计。作为示例,对于IAT传感器,在不活动的延长时间段之后的IAT(或ACT)的估计由等式2给出:
Tf(t)=α(t)*Te(t)+(1-α(t))*Tm(t) (2)
,其中
,其中Tf(t)是IAT(或ACT)的估计值,Te(t)是从外部源获得的温度值,Tm(t)是在时间t处由IAT传感器的测量的温度值,N是大于或等于1的常数,以及Tc是IAT(或ACT)传感器的时间常数。对于给定的传感器,时间常数Tc可以是固定值而N可以是可调整的。
在传感器初始化期间,所估计的ACT值Tf(t)可以用于发动机操作。作为示例,在发动机起动之后,在传感器初始化的初始部分期间,当通过融合外部源数据和传感器数据来估计ACT值时,融合函数可以给出给外部获得的温度值更多的权重并给传感器测量的温度值更少的权重。在传感器初始化的稍后部分中,如当接近传感器初始化几乎完成的时间时,在估计ACT值时,融合函数可以给传感器读数更多的权重并且给外部源读数更少的权重。由于融合,所估计的ACT值Tf(t)可以在真实的物理值的给定误差范围内。传感器的时间常数可以是固定值,并且常数N可以根据发动机不活动的持续时间改变。因此,发动机不活动的持续时间越长,远程获得的数据与传感器读数的融合被持续的持续时间就越长,从而获得在真实物理值的给定误差范围内的ACT温度估计。等式3中的指数加权因子可以(通过改变常数N)被设计使得当传感器完全地初始化时其接近零。随着时间的推移,随着传感器完全地初始化时因子α(t)接近零,IAT(或ACT)的估计值等于由传感器测量的温度值。通过针对传感器初始化使用更接近由车辆经历的实际温度的环境温度值,在实际值的给定误差范围内花费较短的时间来估计ACT温度。当传感器完全地初始化时,能够独立可靠地测量温度,而不需要融合传感器读数与外部获得的温度值。在一个示例中,如果环境温度在80°F,并且传感器的默认温度值设置在20°F处,则与使用75°F的初始值可靠地估计温度(在1%的误差范围内)所需的时间相比,传感器可能花费更长时间来产生在80°F的真实值的1%内的估计。
在发动机不活动的长时间段之后的初始化过程期间,与使用默认温度(如等式1中所示)相比,在传感器初始化期间使用从外部源获得的环境温度的情况下,估计的IAT(或ACT)之间的差很小。实际值和估计值之间的示例温度差和初始化(响应)时间的改进关于图4进行讨论。
在316处,该例程包括确定传感器初始化过程是否完成。传感器初始化的完成取决于时间常数TC和等式3的常数N,常数N进而可以取决于在车辆起动之前发动机不活动的持续时间。不活动时间段的持续时间越长,更有可能的是,与默认值或在车辆关闭之前的最后测量值相比,要测量的实际物理温度值已经显著地改变。如果传感器初始化未完成,则控制器继续将远程获得的温度和滤波的传感器读数的函数(如等式2的函数)用于发动机操作。在此时间段期间,发动机参数可以基于从等式2估计的IAT和/或ACT来调整。
一旦传感器初始化完成,指数加权因子(等式3)接近零,如从等式2所看到的,并且温度估计等于由传感器(无滤波因子)测量的温度。在320处,一旦传感器已经初始化,传感器读数被直接用于环境条件(在本文中为IAT或ACT)估计。在此阶段,不再需要从远程源获得温度数据。
一旦传感器初始化完成,发动机致动器可以基于从车辆传感器确定的环境条件来调整。作为示例,UEGO传感器的升温可以基于充气温度来推断。UEGO传感器可以用于发动机空气/燃料比估计。在UEGO传感器尚未升温的阶段期间(例如,当估计的ACT低于阈值温度时),发动机空气/燃料比可以以开环模式控制。发动机空气/燃料比到闭环控制的转换被延迟,直到UEGO被确定为足够暖和,如从估计的ACT高于阈值所推断的。因此,需要ACT的精确估计来确定UEGO传感器的升温。IAT传感器初始化的延迟和ACT估计的不精确性可能导致空气/燃料比控制到闭环模式的转换的延迟,从而引起燃料经济性的下降。节气门开度(opening)和汽缸燃料喷射器可以基于使用UEGO传感器确定的空气/燃料比来调整。由此,UEGO传感器的可靠操作对于调整进气节气门开度和汽缸燃料喷射器是重要的。
以这种方式,在从发动机静止开始的第一发动机重起动期间,当车辆传感器初始化时,发动机致动器基于从车辆的远程确定的环境条件来调整;并且在从发动机静止开始的第二发动机重起动期间,当车辆传感器初始化时,发动机致动器基于从传感器的默认设置确定的环境条件来调整。在此示例中,第一发动机重起动从发动机静止的第一持续时间开始,并且第二发动机重起动从发动机静止的第二持续时间开始,第二持续时间比第一持续时间更短。用于传感器初始化的该方法可以应用于车辆发动机系统中的其他传感器,诸如大气压力(BP)传感器、湿度传感器。
图4示出与针对传感器初始化使用默认温度值的方法相比使用基于远程获得的温度数据的方法对传感器初始化时间的改进。在车辆起动时,在能够可靠地测量IAT或充气温度(ACT)之前,诸如进气温度(IAT)传感器等传感器需要时间量来初始化。在IAT传感器初始化期间,默认温度值可以与车辆传感器的滤波的读数一起用于发动机操作。然而,由该第一方法(在本文中称为默认数据方法)估计的默认温度值可能没有充分接近实际环境温度值,并且因此,在传感器初始化期间使用的IAT或ACT估计可能不精确。另外,当使用传感器初始化的默认值时,传感器可能花费显著更长的时间来完全地发挥功能(估计的值在实际值的给定误差范围内)。
本公开中介绍的第二方法依赖于当传感器初始化时可以与车辆传感器的滤波的读数一起用于发动机操作的远程获得的温度值(在本文也称为远程数据方法)。对于第二远程数据方法,(远程获得的)温度值可以从远程服务器和(多个)远程车辆中的至少一个获得。函数可以用于融合远程获得的温度和传感器读数,以在传感器初始化时间段期间估计ACT和/或IAT。实际和估计的温度值(在传感器初始化期间)之间的百分比温度差(%)和用于上面讨论的两种初始化方法(第一默认数据方法和第二远程数据方法)的初始化(响应)时间的差的示例比较在图4的曲线图400中示出。
x轴线示出时间(以秒为单位),并且y轴线示出实际ACT和从两种方法中的一者估计的ACT之间的ACT温度的百分比差(%误差)。实际ACT值是基于将已经有充分发挥功能的IAT传感器估计的环境温度的温度估计。如果所估计的温度在误差范围内,则该温度可以用于发动机操作。线406和408示出用于温度估计的示例可允许%误差范围的上极限和下极限。第一方法的随着时间推移的%误差的变化在曲线402中示出。从曲线402观察到,实际ACT值和来自第一方法的估计之间的%误差是显著的,并且在传感器初始化的初始部分期间,估计的ACT值在给定的误差范围外。在此时间段期间,来自第一方法的估计值的使用可能不利于发动机操作。也可以注意的是,对于第一方法,传感器读数花费显著的时间量(在此示例中是6秒)来达到实际ACT值。
方法2的随着时间推移的%误差的变化在曲线404中示出。与曲线402相比较,观察到的是,在曲线404中,实际ACT值和来自第二方法的估计之间的%误差很小。在第一秒内,估计的ACT值在给定的%误差范围内并且其可以用于发动机操作。通过利用远程获得的环境温度值,有可能用接近于实际IAT的温度值来初始化IAT传感器。在第一默认数据方法中使用的默认可能显著地不同于实际环境条件,从而在曲线402中产生较大的%误差。对于第二远程数据方法,与第一方法相比,第二方法的传感器被完全地初始化并且到精确地测量ACT温度所需要的时间显著地更低。在此示例中,第二方法的%误差在给定的%误差范围并且然后收敛到零所需要的时间几乎是在第一方法的情况下所需要的时间的一半。对于第二方法,用于滤波的传感器读数的(多个)时间常数可以基于在车辆起动之前的发动机不活动的持续时间来调整,使得一旦传感器初始化完成,来自IAT传感器的温度估计可以直接用于发动机操作(等式3的指数加权因子接近零),而不需要校正函数和融合。以这种方式,看到的是,使用远程获得的温度值和滤波的传感器读数的函数的第二方法优越于使用预固定值和滤波的传感器读数的函数的常规方法。
图5示出示例操作顺序500,其说明使用远程获得的环境条件和默认环境条件的传感器初始化。在此示例中,讨论了进气温度(IAT)传感器的初始化。水平轴线(x轴线)表示时间并且垂直标记t1-t4识别用于传感器初始化的显著时间。
从顶部起的第一曲线示出了发动机转速(Ne)(线502)随时间的变化。第二曲线(504)指示IAT传感器的状态。当车辆在发动机不活动的延长时间段之后起动时,IAT传感器在充分地发挥功能并能够精确地测量环境温度之前需要一定量的时间来初始化。当其处于关闭状态或当其未完全地初始化时,IAT传感器可以不发挥功能。第三曲线(506)示出实际环境温度随时间的变化。当IAT完全地初始化并发挥功能时,从IAT传感器估计的温度与当时的实际环境温度相同。在该示例中,车辆包括导航系统和经由网络通信地联接到非车载控制器和远程车辆中的每个的车载控制器。在不活动的时间段之后的发动机起动期间,车辆的地理位置可以传输至非车载控制器,并且环境条件可以从非车载控制器和远程车辆中的一个或多个检索。从远程车辆检索的估计和从远程服务器检索的估计的加权平均可以与车辆传感器的滤波的读数一起用于发动机操作条件的估计(如按照以上参照图4论述的第二远程数据方法)。这与使用默认温度值与车辆传感器的滤波的读数的温度估计相比较,并且使用该估计的温度来调整发动机操作直到传感器初始化(如按照以上参照图4论述的第一方法默认数据方法)。虚线508和510示出在IAT传感器初始化期间分别通过使用第一方法和第二方法获得的温度估计。T1、T2、T3和T4是在IAT传感器初始化期间的显著温度值。第四曲线(512)示出对应于实际环境温度(线506)的进气节气门开度随时间的变化。在IAT传感器初始化期间,进气节气门开度基于使用第一方法和第二方法中的一者的温度估计来调整。随着时间的推移,进气节气门开度基于来自第一方法的温度估计的变化由虚线514示出,并且进气节气门开度基于来自第二方法的温度估计的变化由虚线516示出。
在时间t1之前,发动机操作并且发动机转速如线502所示的随着时间变化。线504的位置示出在该时间段期间,IAT传感器是发挥功能的(并且在最后的发动机关闭之后被完全地初始化)并且能够有效地估计IAT。从IAT传感器估计的温度(线506)是实际环境温度。基于诸如空气/燃料比等发动机工况,进气节气门(线512)随着时间的推移进行调整。对于由激活的UEGO传感器进行的空气/燃料比的精确估计,需要来自操作的IAT传感器的精确温度估计。
在时间t1处,车辆发动机关闭并且因此如从线502所看到的,发动机转速减小至零。在发动机关闭之后,IAT传感器也关闭并且不再发挥功能,如由线504的位置示出的。随着IAT传感器在时间t1之后不发挥功能,温度估计(来自该传感器)在该时间之后不再可用,直到传感器被打开并初始化。同样,随着发动机关闭,在时间t1之后,进气歧管中不再需要空气并且进气节气门开口被关闭。
在时间t1和t2之间,车辆不活动并且发动机维持在切断状态。因此,发动机转速在该时间段期间为零。同样,IAT传感器维持在切断位置并且在时间t1和t2之间无温度估计可用。由于发动机不活动性,进气节气门维持在关闭位置。基于发动机不活动的时间段,时间t1和t2之间的时间间隔I1可以不同。在时间间隔I1期间,车辆发动机是不活动的。
在时间t2处,车辆发动机在不活动的时间段(I1)之后被起动。发动机在该时间重起动,并且发动机转速逐渐地增加并基于发动机负荷和其他操作参数稳定。随着车辆在发动机不活动的时间段之后起动,IAT传感器需要一定量的时间来初始化。因此,紧接着在时间t2之后,IAT传感器初始化并且未发挥功能来精确地估计温度。在该初始化时间段期间,发动机操作基于由第一方法和第二方法中的一者确定的温度估计来调整。当IAT传感器初始化是,来自IAT传感器的温度估计可以被第一方法和第二方法用于温度估计。传感器初始化方法的细节关于图3被描述。如从线508所看到的,通过使用默认温度值连同滤波的IAT传感器读数(第一默认数据方法)确定的温度估计显著地不同于实际温度值(线506)。通过使用远程温度值连同滤波的IAT传感器读数(第二远程数据方法)确定的温度估计(线510)更接近实际温度值(线506)。
在时间t2和t3之间,随着传感器初始化的进行,如从线506和510所看到的,由第二方法进行的温度估计和实际温度的差减小。类似地,在时间t2和t4之间,随着传感器初始化的进行,如从线506和508所看到的,由第一方法进行的温度估计和实际温度的差减小。然而,实际温度和由第一默认数据方法进行的温度估计之间的温度差显著地大于实际温度和由第二远程数据方法进行的温度估计之间的温度差。因此,通过依赖于按照第二方法的远程数据而不是使用第一方法的默认数据,进行在传感器初始化期间的温度的估计,发动机操作可以以较高的精确性被调整。
在时间t2处,随着发动机起动,排气氧传感器(如UEGO传感器)可以用于估计空气/燃料比。氧传感器的升温可以基于充气温度来推断。进气节气门开度可以基于空气/燃料比估计来调整。在时间t2处,进气节气门基于估计的IAT被打开到一定程度。线512示出与实际IAT对应的进气节气门开度。然而,在传感器初始化时间段期间,IAT可以由第一方法和第二方法中的一者估计。在时间t2和t4之间,在由第一方法进行的温度估计的情况下,进气节气门开度如由线514示出的那样被调整。看到的是,基于实际温度的进气节气门开度和基于来自第一方法的温度估计的进气节气门开度之间具有显著的差。这是由于实际温度和来自第一方法的温度估计之间的显著差造成的。类似地,在时间t2和t3之间,在由第二方法进行温度估计的情况下,进气节气门开度如由线516所示的那样被调整。可以看到的是,基于来自第二方法的温度估计的进气节气门开度更接近于基于实际温度的进气节气门开度。这是因为通过使用远程获得的温度数据连同传感器读数,有可能更接近于实际温度来估计温度值。
在时间t2和t3之间,随着传感器初始化的进行,如从线512和516所看到的,基于第二方法的进气节气门开度和基于实际温度的进气节气门开度的差减小。这是由于随着传感器初始化进行使用第二方法增加了温度估计的精确性。类似地,在时间t2和t4之间,如从线512和514所看到的,基于第一方法的进气节气门开度和基于实际温度的进气节气门开度的差减小。然而,基于第一方法的进气节气门开度花费显著更长的时间来接近于基于实际温度的进气节气门开度。
在时间t3处,看到的是,如通过使用第二方法估计的温度T1等于实际温度。在此阶段处,可以推断出传感器初始化完成并且传感器能够独立地估计温度而不利用远程温度。时间间隔I2是使用第二方法的传感器初始化时间。一旦传感器初始化完成,传感器现在发挥功能(如由线504所示)。同样,由于由IAT传感器在t3处进行的精确温度估计,基于来自第二方法的温度估计的进气节气门开度等于基于实际温度估计的节气门开度。初始化时间I2可以基于不活动时间段(I1)变化。如果不活动的时间段较长,则传感器可能花费较长的时间来初始化。在该时间,发动机转速基于发动机负荷和其他工况继续改变。
在不活动的时间段(I1)小于阈值的情况下,不是在传感器初始化期间使用远程获得的温度值连同传感器读数(第二方法),默认温度值可以连同传感器读数被用于传感器初始化(第一方法)。对于不活动的时间段(I1)大于阈值的情况,通过使用第一方法,传感器花费显著地更长的时间来完全初始化。在此示例中,通过使用第一方法,传感器初始化可以在时间t4处实现。在时间t4处,观察到的是,如通过使用第一方法估计的温度T2等于实际温度。在时间t2和t4之间的时间间隔是传感器初始化时间段(I3),其是使用第一方法的传感器初始化时间。如该此示例中看到的,I3可以显著长于I2。同样,基于来自第一方法的温度估计的进气节气门开度花费明显很长的时间(I3)来等于基于实际温度估计的节气门开度。在不精确的进气节气门开度的延长时间段期间,发动机操作可能不利地受影响。例如,燃料经济性可能退化。
以这种方式,在发动机起动之后的传感器初始化期间,远程获得的环境条件值可以与传感器读数一起用于估计接近于实际环境条件的环境条件值。因此,有可能在估计相关的发动机工况中实现更好的精确性。
在另一表示中,一种用于操作具有发动机和环境条件传感器的车辆的方法可以包括:在从静止起的第一发动机起动期间,从刚好的发动机的起动并经过发动机起动和发动机升温,基于从传感器确定的环境条件来调整发动机致动器,而不使用环境条件的远程接收值;以及在从静止起的第二不同发动机起动期间,在传感器初始化时基于从车辆的远程确定的环境条件来调整发动机致动器,并且然后在发动机起动和至少一些升温之后,基于从传感器确定的环境条件来调整发动机致动器。在第二起动期间的操作可以使用本文描述的各种附加特征和方法。
在一个示例中,一种方法包括:在从静止开始的车辆起动期间,当车辆传感器初始化时,基于从车辆的远程确定的环境条件来调整发动机致动器,以及然后基于从传感器确定的环境条件来调整发动机致动器。另外地或可选地,在前述示例中,从静止开始的车辆起动包括从比阈值持续时间更长的发动机关闭情况下的静止开始的发动机起动。另外地或可选地,任何或全部前述示例包括在从比阈值持续时间更短的静止开始的车辆起动期间,当传感器初始化时,使用传感器的默认设置来调整发动机致动器,并且然后基于从传感器确定的环境条件来调整发动机致动器。在任何或全部前述示例中,使用传感器的默认设置附加地或地包括忽略从车辆的远程确定的环境条件和独立于从车辆的远程确定的环境条件调整发动机致动器。在任何或全部前述示例中,附加地或地,传感器的默认设置借助基于车辆传感器初始化所需要的时间的时间常数来滤波。在任何或全部前述示例中,附加地或地,从车辆的远程确定的环境条件包括使用车辆的最后已知位置和当前位置中的一者来从车辆的远程检索环境条件估计。在任何或全部前述示例中,附加地或可选地,车辆包括通信地联接到车载控制器的导航系统,车载控制器经由网络通信地联接到远程的非车载控制器,并且其中环境条件经由网络在车载控制器处从非车载控制器检索。在任何或全部前述示例中,附加地或可选地,车辆的最后已知位置或当前位置在导航系统处确定并经由网络从车载控制器传输至远程的非车载控制器,并且其中从非车载控制器检索的环境条件基于所传输的最后已知位置或当前位置。在任何或全部前述示例中,附加地或可选地,车辆包括车载控制器,车载控制器经由网络通信地联接到一个或多个远程车辆的车载控制器,并且其中环境条件从一个或多个远程车辆中的至少一个的车载控制器检索。在任何或全部前述示例中,附加地或可选地,一个或多个远程车辆包括在车辆的阈值半径内的车辆,一个或多个远程车辆中的每个包括车辆传感器,并且其中环境条件被确定为由一个或多个远程车辆中的每个的车辆传感器估计的环境条件的加权平均。在任何或全部前述示例中,附加地或可选地,车辆传感器包括进气温度传感器和湿度传感器中的一个,并且其中环境条件包括进气充气温度和环境湿度中的一个,并且其中发动机致动器包括进气节气门和汽缸燃料喷射器中的一个。
用于车辆的另一示例方法,包括:在从发动机静止开始的第一发动机重起动期间,在车辆传感器初始化时基于从车辆的远程确定的环境条件调整发动机致动器;以及在从发动机静止开始的第二发动机重起动期间,在车辆传感器初始化时基于从传感器的默认设置确定的环境条件调整发动机致动器。在前述示例中,第一发动机重起动是从第一持续时间的发动机静止开始的,并且其中第二发动机重起动是从第二持续时间的发动机静止开始的,第二持续时间比第一持续时间更短。附加地或可选地,任何或全部前述示例包括在第一发动机起动和第二发动机起动中的每个期间,在车辆传感器初始化之后,基于从车辆传感器确定的环境条件调整发动机致动器,其中车辆传感器在第一发动机重起动期间的第三持续时间之后初始化,并且其中车辆传感器在第二发动机重起动期间的比第三持续时间更长的第四持续时间之后初始化。在任何或全部前述示例中,附加地或可选地,其中车辆包括导航系统和车载控制器,车载控制器经由网络通信地联接到非车载控制器和远程车辆中的每个,并且其中在第一发动机起动期间,环境条件从非车载控制器和远程车辆中的一个或多个中检索。在任何或全部前述示例中,附加地或可选地,车辆传感器是第一传感器,并且其中在第一发动机起动和第二发动机起动中的每个期间,调整发动机致动器包括响应于所确定的环境条件基于来自于第二传感器的反馈调整进气节气门。
在又一示例中,一种车辆系统包括:包括进气节气门的发动机;用于估计车辆的环境条件的传感器;经配置确定车辆的地理位置的导航系统;通信地联接到非车载控制器的车载控制器,车载控制器包括存储在非临时性存储器上的计算机可读指令,用于:在从静止开始的发动机起动期间,基于在发动机起动和最后的发动机关闭之间消逝的时间估计传感器初始化的持续时间;以及当持续时间高于阈值时,在持续时间内忽略传感器的输出;将车辆的地理位置传输至非车载控制器;基于所传输的地理位置从非车载控制器接收环境条件的第一估计;以及基于所接收的环境条件的第一估计调整进气节气门。在前述示例中,附加地或可选地,车辆系统的车载控制器是第一车载控制器,第一车载控制器还通信地联接到第二车载控制器,第二车载控制器联接在远程车辆中,远程车辆位于车辆系统的阈值距离内,并且其中车载控制器包括进一步的指令,用于:从第二车载控制器接收环境条件的第二估计;以及基于环境条件的第一估计和第二估计的加权平均调整进气节气门。在任何或全部前述示例中,附加地或可选地,车载控制器包括进一步的指令,用于:当持续时间低于阈值时,在持续时间内忽略从非车载控制器接收的第一估计;以及基于车辆传感器的默认设置并独立于第一估计调整进气节气门。在任何或全部前述示例中,附加地或可选地,车载控制器包括进一步的指令,用于:在持续时间已经消逝之后,基于传感器的输出调整进气节气门。
在进一步的表示中,一种用于联接到车辆的发动机的方法包括:在从静止开始的车辆起动期间,融合由在车辆上的传感器估计的第一环境条件值与从在车辆外部的源检索的第二环境条件值;以及基于融合值调整发动机致动器。基于如由传感器的第一固定时间常数确定的传感器的初始化时间在一持续时间内继续融合。融合包括通过基于第一时间常数并进一步基于传感器的第二可变时间常数的函数处理第一值和第二值,第二时间常数基于在从静止开始的车辆起动之前的发动机不活动的时间段而改变。发动机不活动的时间段可以被估计为在从静止开始的车辆起动和紧接在先前的发动机关闭之间消逝的时间量。融合可以包括对于持续时间的第一较早部分,比第二值更高地加权第一值,以及对于持续时间的第二剩余的稍后部分,比第一值更高地加权第二值。
以这种方式,在发动机起动之后并且在传感器初始化期间,环境条件数据可以从在车辆外部的多个可靠源获得。从外部服务器和/或远程车辆检索的环境条件数据可以与传感器读数连同使用,以提供接近于实际温度的温度估计。与使用默认温度值确定的温度估计相比较,基于远程获得的数据的温度估计更接近于实际数据。使用来自远程源的环境条件数据的技术效果是,与使用默认温度值的传感器初始化所需要的时间相比较,传感器初始化时间可以被显著地减小。通过减小诸如IAT传感器等车辆传感器的初始化时间,诸如ACT估计等精确的环境条件估计可以在更短时间内获得。这减小了空气/燃料比控制从开环模式转换至闭环模式的延迟。通常,通过使用接近于发动机工况的精确估计,发动机操作和燃料经济性被改善。使用远程获得的环境条件的传感器初始化的方法可以用于多个发动机传感器。
要注意的是,本文中所包括的示例控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文中公开的控制方法和程序可以作为可执行指令被存储在非暂时性存储器中,并且可以被包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件组合的控制器的控制系统执行。此处所描述的具体程序可以表示任意数量的处理策略中的一种或多种,例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此,所示的各种动作、操作或功能可以按照所示的顺序执行,并行地执行,或在某些情况下被省略。同样地,处理顺序并非是实现本文描述的示例实施例的特征和优点所必需的,而是被提供以便于说明和描述。根据所使用的具体策略,所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被反复地执行。此外,所描述的动作、操作和/或功能可以以图形方式表示将被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质中的非暂时性存储器内的代码,其中所描述的动作通过执行包括与电子控制器组合的各种发动机硬件组件的系统内的指令而被执行。
应当理解,本文公开的配置和程序本质上是示例性的,并且这些具体实施例并不被认为是限制性的,因为多种变化是可能的。例如,以上技术可以被应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其它发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
随附的权利要求具体指出被认为新颖且非显而易见的某些组合及子组合。这些权利要求可能提到“一个/一”元件或“第一”元件或其等价物。这些权利要求应当被理解为包含一个或多个这种元件的组合,既不要求也不排除两个或更多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合可以通过修改权利要求来主张,或者通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来主张。这些权利要求,不管在范围上比原权利要求更宽、更窄、相同或不同,都被认为包含在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种方法,所述方法包括:
在从静止开始的车辆起动期间,在车辆传感器初始化时基于从所述车辆的远程确定的环境条件调整发动机致动器,并且然后基于从所述传感器确定的所述环境条件调整所述发动机致动器。
2.根据权利要求1所述的方法,其中从静止开始的所述车辆起动包括从比阈值持续时间长的所述发动机关闭情况下的静止开始的所述车辆起动。
3.根据权利要求2所述的方法,所述方法还包括在从比所述阈值持续时间短的静止开始的车辆起动期间,在所述传感器初始化时使用所述传感器的默认设置调整所述发动机致动器,并且然后基于从所述传感器确定的所述环境条件调整所述发动机致动器。
4.根据权利要求3所述的方法,其中使用所述传感器的所述默认设置包括忽略从所述车辆的远程确定的所述环境条件和独立于从所述车辆的远程确定的所述环境条件调整所述发动机致动器。
5.根据权利要求3所述的方法,其中所述传感器的所述默认设置借助基于车辆传感器初始化所需要的时间的时间常数来滤波。
6.根据权利要求1所述的方法,其中从所述车辆的远程确定的所述环境条件包括使用所述车辆的最后已知位置和当前位置中的一者来从所述车辆的远程检索环境条件估计。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述车辆包括通信地联接到车载控制器的导航系统,所述车载控制器经由网络通信地联接到远程的非车载控制器,并且其中所述环境条件经由所述网络在所述车载控制器处从所述非车载控制器检索。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述车辆的所述最后已知位置或当前位置在所述导航系统处确定并经由所述网络从所述车载控制器传输至所述远程的非车载控制器,并且其中从所述非车载控制器检索的所述环境条件基于所述传输的最后已知位置或当前位置。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述车辆包括车载控制器,所述车载控制器经由网络通信地联接到一个或多个远程车辆的车载控制器,并且其中所述环境条件从所述一个或多个远程车辆中的至少一个的所述车载控制器检索。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述一个或多个远程车辆包括在所述车辆的阈值半径内的车辆,所述一个或多个远程车辆中的每个包括车辆传感器,并且其中所述环境条件被确定为由所述一个或多个远程车辆中的每个的所述车辆传感器估计的所述环境条件的加权平均。
11.根据权利要求1所述的方法,其中所述车辆传感器包括进气温度传感器和湿度传感器中的一个,并且其中所述环境条件包括进气充气温度和环境湿度中的一个,并且其中所述发动机致动器包括进气节气门和汽缸燃料喷射器中的一个。
12.一种用于车辆的方法,所述方法包括:
在从发动机静止开始的第一发动机重起动期间,在车辆传感器初始化时基于从所述车辆的远程确定的环境条件调整发动机致动器;以及在从发动机静止开始的第二发动机重起动期间,在所述车辆传感器初始化时基于从所述传感器的默认设置确定的环境条件调整所述发动机致动器。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述第一发动机重起动是从发动机静止的第一持续时间开始的,并且其中所述第二发动机重起动是从发动机静止的第二持续时间开始的,所述第二持续时间比所述第一持续时间短。
14.根据权利要求12所述的方法,所述方法还包括,在所述第一发动机起动和第二发动机起动中的每个期间,在所述车辆传感器初始化之后,基于从所述车辆传感器确定的环境条件调整所述发动机致动器,其中所述车辆传感器在所述第一发动机重起动期间的第三持续时间之后初始化,并且其中所述车辆传感器在所述第二发动机重起动期间的比所述第三持续时间长的第四持续时间之后初始化。
15.根据权利要求12所述的方法,其中所述车辆包括导航系统和车载控制器,所述车载控制器经由网络通信地联接到非车载控制器和远程车辆中的每个,并且其中在所述第一发动机起动期间,所述环境条件从所述非车载控制器和所述远程车辆中的一个或多个中检索。
16.根据权利要求12所述的方法,其中所述车辆传感器是第一传感器,并且其中在所述第一发动机起动和第二发动机起动中的每个期间,调整所述发动机致动器包括响应于所述确定的环境条件基于来自于第二传感器的反馈调整进气节气门。
17.一种车辆系统,所述车辆系统包括:
包括进气节气门的发动机;
用于估计所述车辆的环境条件的传感器;
经配置确定所述车辆的地理位置的导航系统;
通信地联接到非车载控制器的车载控制器,所述车载控制器包括存储在非临时性存储器上的计算机可读指令,用于:
在从静止开始的发动机起动期间,
基于在所述发动机起动和最后的发动机关闭之间消逝的时间估计传感器初始化的持续时间;以及
当所述持续时间高于阈值时,
在所述持续时间内忽略所述传感器的输出;
将所述车辆的所述地理位置传输至所述非车载控制器;
基于所述传输的地理位置从所述非车载控制器接收所述环境条件的第一估计;以及
基于所述接收的所述环境条件的第一估计调整所述进气节气门。
18.权利要求17所述的系统,其中所述车辆系统的所述车载控制器是第一车载控制器,所述第一车载控制器进一步通信地联接到第二车载控制器,所述第二车载控制器联接在远程车辆中,所述远程车辆位于所述车辆系统的阈值距离内,并且其中所述车载控制器包括进一步的指令,用于:
从所述第二车载控制器接收所述环境条件的第二估计;以及
基于所述环境条件的所述第一估计和所述第二估计的加权平均调整所述进气节气门。
19.根据权利要求17所述的系统,其中所述车载控制器包括进一步的指令,用于:
当所述持续时间低于所述阈值时,
在所述持续时间内忽略从所述非车载控制器接收的所述第一估计;以及
基于所述车辆传感器的默认设置并独立于所述第一估计调整所述进气节气门。
20.根据权利要求19所述的系统,其中所述车载控制器包括进一步的指令,用于:
在所述持续时间已经消逝之后,基于所述传感器的输出调整所述进气节气门。
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