CN108869076A - 燃料喷射输送测量 - Google Patents

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Abstract

描述了用于测量向车辆的发动机的燃料喷射的技术方案。例如，控制发动机操作的发动机控制单元(ECU)被配备有第一直接存储器地址通道，以将从发动机接收的轨压力值存储在第一缓冲器中。ECU进一步包括第二直接存储器地址通道，其被配置为响应于基于角度的中断请求而将轨压力值的第一子集从第一缓冲器复制到滤波器模块。ECU进一步包括第三直接存储器地址通道，其被配置为将滤波后压力值从滤波器模块复制到第二缓冲器。ECU进一步包括处理器，其基于来自第二缓冲器的滤波后压力值来计算压力降，并且基于该压力降来计算被喷射到发动机中的燃料量。

Description

燃料喷射输送测量
引言
本公开涉及一种用于测量向内燃机的燃料输送和燃料消耗的燃料输送测量装置。
汽车通常包括具有安装在燃料储罐内部或相对于燃料储罐安装在外部的泵的燃料输送系统，以对燃料加压。燃料被供应给发动机燃料轨。燃料轨包括燃料喷射器和泄压调节器。泄压调节器在燃料喷射器处保持所需的预定压力。流量和压力设置可因车辆而异。
车辆的发动机控制系统控制到发动机的汽缸的空气和燃料的输送。空气与燃料的混合物在汽缸内燃烧以产生转矩。更具体地，空气/燃料混合物的燃烧释放出驱动汽缸内的活塞以对车辆提供动力的热能。与汽缸相关联的燃料喷射器提供空气/燃料混合物的燃料。由燃料喷射器提供的燃料量是基于为了目标转矩而被提供给发动机的空气量。
通常，燃料泵提供的燃料比发动机消耗的最大燃料量多30％到50％。如果燃料泵输送的燃料多于该值，则由于内部约束，泄压调节器无法保持适当的压力。
因此，测量被喷射到发动机的燃料促进发动机操作。另外，在测量发动机的操作期间的燃料输送后，车辆促进各种功能，诸如测量发动机的效率并减少发动机的排放。例如，减少发动机的排放的一种方法涉及将废气再循环到燃烧过程中。废气再循环(EGR)可用于柴油发动机。在主燃料喷射事件之前提供小的先导喷射量(或“喷射”)可促进在使用EGR时稳定燃烧。先导喷射的量和正时通常基于发动机的校准量。偏离先导喷射的校准量和正时可能会降低其辅助燃烧和减少废气排放的有效性。因此，对于先导喷射的燃料输送的精确测量促进减少排放。测量被喷射到发动机的燃料因此促进发动机操作并进一步改进发动机的操作。
因此，需要测量被喷射到发动机的燃料。
发明内容
在一个示例性实施例中，描述了一种用于测量向车辆发动机的燃料喷射的发动机控制单元(ECU)，其控制发动机的操作。例如，ECU被配备有第一直接存储器地址通道，以将从发动机接收的轨压力值存储在第一缓冲器中。该ECU进一步包括第二直接存储器地址通道，其被配置为响应于基于角度的中断请求而将轨压力值的第一子集从该第一缓冲器复制到滤波器模块。该ECU进一步包括第三直接存储器地址通道，其被配置为将滤波后压力值从滤波器模块复制到第二缓冲器。ECU还包括处理器，其基于来自第二缓冲器的滤波后压力值来计算压力降，并且基于压力降来计算被喷射到发动机中的燃料量。
除了本文描述的一个或多个特征之外，处理器在启动时用第一缓冲器的预定地址初始化第一直接存储器地址通道。另外，响应于基于角度的中断请求，处理器在接收到基于角度的中断请求时用第一直接存储器地址通道的工作地址初始化第二直接存储器地址通道。在一个或多个示例中，轨压力值的第一子集包括来自工作地址的轨压力值。另外，响应于接收到基于角度的中断请求，第三直接存储器地址通道将来自滤波器模块的输出复制到第二缓冲器。在一个或多个实施例中，滤波器模块是实施n阶正弦滤波器的单独的硬件滤波器模块。另外，在一个或多个示例中，基于角度的中断请求指示发动机处于预定角位置。
在另一个示例性实施例中，描述了一种用于计算被喷射到发动机中的燃料量的计算机程序产品，其中该计算机程序产品包括嵌入有计算机可执行指令的非暂时性计算机可读存储介质。例如，计算机可读存储介质包括使用第一直接存储器地址通道将从发动机接收的轨压力值存储到第一缓冲器的指令。计算机可读存储介质进一步包括用于响应于基于角度的中断请求而使用第二直接存储器地址通道将轨压力值的第一子集从第一缓冲器复制到滤波器模块的指令。计算机可读存储介质进一步包括用于使用第三直接存储器地址通道将滤波后压力值从滤波器模块复制到第二缓冲器的指令。计算机可读存储介质进一步包括用于基于来自第二缓冲器的滤波后压力值来计算压力降并且基于压力降来计算被喷射到发动机中的燃料量的指令。
在一个或多个示例中，第一直接存储器地址通道在启动时用第一缓冲器的预定地址进行初始化。另外，响应于基于角度的中断请求，在接收到基于角度的中断请求时用第一直接存储器地址通道的工作地址初始化第二直接存储器地址通道。在一个或多个示例中，轨压力值的第一子集包括来自工作地址的轨压力值。另外，在一个或多个示例中，响应于接收到基于角度的中断请求，第三直接存储器地址通道将来自滤波器模块的输出复制到第二缓冲器。在一个或多个示例中，滤波器模块是n阶正弦滤波器。另外，基于角度的中断请求指示发动机处于预定角位置。
在又一示例性实施例中，描述了一种用于测量被喷射到发动机中的燃料的计算机实施方法。例如，计算机实施方法包括使用第一直接存储器存取通道将来自发动机的轨压力值连续地存储到第一缓冲器中。该方法进一步包括：响应于指示发动机处于预定角位置的事件，捕获第一直接存储器存取通道的工作存储器地址，其中该工作存储器地址是来自第一缓冲器的地址，在该地址处最后存储有最后的轨压力值；以及使用第二直接存储器存取通道将从工作存储器地址开始从第一缓冲器到第二缓冲器的后续轨压力值进行滤波。该方法进一步包括根据存储在第二缓冲器中的轨压力值来计算压力降，并且基于该压力降来计算被喷射到发动机中的燃料量。
在一个或多个示例中，对来自第一缓冲器的轨压力值进行滤波包括由第二直接存储器存取通道将开始于工作存储器地址的后续轨压力值从第一缓冲器复制到硬件滤波器模块的输入区域中；以及由第三直接存储器存取通道将硬件滤波器模块的输出复制到第二缓冲器中。
另外，在一个或多个示例中，硬件滤波器模块使用正弦滤波器对轨压力值进行滤波以消除压力波。
另外，在一个或多个示例中，计算机实施方法包括基于第一缓冲器中开始于所捕获的工作地址的后续轨压力值来计算燃料喷射器的燃料喷射位置。
从以下结合附图的详细描述中，本公开的以上特征和优点以及其它特征和优点将容易显而易见。
附图说明
其它特征、优点和细节仅借助于示例出现在以下详细描述中，该详细描述参考附图，其中：
图1是示出燃料流量测量设备的示例示意构造的框图。
图2说明了示例发动机控制单元的示例框图；
图3说明了用于执行燃料喷射测量的示例发动机控制单元的框图；
图4A说明了示例燃料喷射循环的示例轨压力值；
图4B说明了示例n阶正弦滤波器；
图5说明了压力信号的示例曲线图以及对应的燃料喷射测量的示例曲线图；并且
图6说明了用于燃料喷射测量的示例方法的流程图。
具体实施方式
以下描述仅仅具有示例性本质并且不旨在限制本公开、其应用或用途。应当理解的是，在整个附图中，对应的附图标号指示相同或对应的部分和特征。如本文所使用，术语模块是指可包括执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或成组的)和存储器的处理电路、组合逻辑电路，和/或提供所述功能的其它合适部件。
根据示例性实施例，本文的技术方案通过使用诸如微处理器等处理单元来处理从发动机获得的一个或多个传感器信号解决了测量针对操作车辆的发动机而喷射的燃料的技术挑战。实施本文描述的技术方案的燃料喷射测量系统的一个或多个示例促进了使用车辆的ECU实时或接近实时地测量和处理大量数据样本(诸如4KB、8KB等)。另外，本文描述的技术方案促进使用控制发动机的操作的发动机控制单元执行用于确定燃料喷射测量值的分析。因此，本文描述的技术方案促进燃料喷射测量而不会不利地影响用于发动机管理功能的发动机控制单元的现有计算工作量。例如，本文描述的技术方案使用微控制器直接存储器存取(DMA)和用于促进车辆中的微控制器嵌入式数字装置以及发动机控制单元的抽取滤波器来处理与燃料喷射相关数据样本以准确地测量燃料喷射。相应地，本文描述的技术方案不需要附加的硬件装置，并且对发动机控制单元的负载的影响可忽略不计，因此导致成本影响可忽略不计。
图1是示出根据一个或多个实施例的用于内燃机的燃料流量测量设备100的示意配置的框图。例如，内燃机(ICE)110被设置有用于控制ICE 110的燃料喷射、点火正时和其它方面的发动机控制单元(ECU)120，以及用于向ICE 110供应燃料F的燃料罐130。在一个或多个示例中，该设备可进一步包括用于显示燃料流量的燃料流量显示装置(未示出)。
例如，泵(未示出)以由一个或多个泄压阀设定的预定压力将燃料泵出燃料罐130。ICE 110可进一步连接到供应燃料喷射器117的燃料轨(未示出)。燃料F可在发送到ICE 110中之前通过一个或多个过滤器。被喷射到ICE 110中的燃料F的量通过使用一个或多个泵、泄压阀和其它装置增加和/或减少压力来调节。ECU 120发信号通知燃料喷射器117打开并将加压燃料喷射到发动机110中。燃料喷射器117打开的持续时间(脉冲宽度)与所输送的燃料F的量成比例。对于顺序燃料喷射系统，喷射器117相对于每个单独的汽缸打开。
另外，内燃机110还被设置有检测内燃机的操作状况并产生输入到ECU 120的检测信号(操作状况信息)的各种传感器115。例如，一个或多个传感器115测量燃料轨两端的压力(轨压力Prail)。另外，传感器115包括促进监测发动机的角位置的一个或多个位置传感器。在一个或多个示例中，传感器115输出数字信号，其被输入到ECU 120以供进一步分析。替代地或另外，传感器115可输出模拟信号，其在输入到ECU 120中之前被转换为数字信号以供进一步分析。
在一个或多个示例中，ECU 120监测传感器115的输出(诸如发动机的Prail和角位置)以测量对ICE 110的燃料喷射。ECU 120还可接收从内燃机110输入的喷射正时信号T，并且从被安装在内燃机110上的旋转传感器(未示出)接收发动机转速信号Pe。例如，燃料喷射测量包括燃料喷射量Qinj、每单位时间的燃料喷射速率(Vp)等。在一个或多个示例中，ECU120输出燃料喷射测量信号。替代地或另外，ECU 120使用燃料喷射测量来控制ICE 110的操作。例如，ECU 120根据ICE 110的操作状况产生燃料喷射器117的喷射器驱动信号D和火花塞(未示出)的点火信号，并将它们输入到ICE 110。
例如，ECU 120确保在适当的正时将与发动机操作状况对应的适当量的燃料F从燃料罐130供应到ICE 110。ECU 120根据规定的预先存储的计算机可执行程序计算与发动机操作状况对应的燃料喷射量、燃料喷射正时等，并且将喷射器驱动信号DJ输入到内燃机110，由此驱动喷射器。同时，如本文所述，ECU 120执行用于测量燃料流量的燃料喷射的测量方法。
图2说明了ECU 120的示例框图。ECU 120包括诸如电子电路等硬件。例如，除其它部件外，ECU 120还包括处理器205、耦合到存储器控制器215的存储器210，以及经由本地I/O控制器235通信耦合的一个或多个输入装置245和/或输出装置240，诸如外围装置或控制装置。这些装置240和245可包括例如电池传感器、位置传感器(高度计、加速度计、GPS)、指示器/识别灯等。诸如常规键盘250和鼠标255等输入装置可耦合到I/O控制器235。如本领域中已知的，I/O控制器235可为例如一个或多个总线或其它有线或无线连接。I/O控制器235可具有为了简单起见而省略的附加元件，诸如控制器、缓冲器(高速缓存器)、驱动器、中继器和接收器，以便实现通信。
I/O装置240、245可进一步包括传送输入和输出这两者的装置，例如磁盘存储装置、网络接口卡(NIC)或调制器/解调器(用于存取其它文件、装置、系统或网络)、射频(RF)或其它收发器、网桥、路由器等。
处理器205是用于执行特别是存储在存储器210中的硬件指令或软件的硬件装置。处理器205可为定制的或商用的处理器、中央处理单元(CPU)、与ECU 120相关联的若干处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(以微芯片或芯片集的形式)、宏处理器或用于执行指令的其它装置。处理器205包括高速缓存器270，其可包括但不限于用于加速可执行指令提取的指令高速缓存器、用于加速数据提取和存储的数据高速缓存器以及用于针对可执行指令和数据加速加速虚拟到物理地址转换的转换后备缓冲器(TLB)。高速缓存器270可被组织为更多高速缓存级别(L1、L2等)的分层结构。
存储器210可包括易失性存储器元件(例如，随机存取存储器RAM，诸如DRAM、SRAM、SDRAM)和非易失性存储器元件(例如，ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁带、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁盘、软盘等)。另外，存储器210可结合电子、磁性、光学或其它类型的存储介质。请注意，存储器210可具有分布式架构，其中各种部件彼此远离定位，但是可由处理器205存取。
存储器210中的指令可包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实施逻辑功能的可执行指令的有序列表。在图2的示例中，存储器210中的指令包括合适的操作系统(OS)211。操作系统211本质上可控制其它计算机程序的执行，并且提供调度、输入输出控制、文件和数据管理、存储器管理以及通信控制和相关服务。
包括例如用于处理器205的指令或其它可检索信息的附加数据可被存储在存储装置220中，该存储装置220可为诸如硬盘驱动器或固态驱动器等存储装置。存储在存储器210中或存储装置220中的指令可包括使得处理器能够执行本文描述的系统和方法的一个或多个方面的指令。
ECU 120可进一步包括耦合到用户界面或显示器230的显示控制器225。在一些实施例中，显示器230可为LCD屏幕。在其它实施例中，显示器230可包括多个LED状态灯。在一些实施例中，ECU 120可进一步包括用于耦合到网络265的网络接口260。网络265可为用于ECU 120与外部服务器、客户端等之间的通信的基于IP的网络。在实施例中，网络265可为控制器区域网络(CAN)。网络265在ECU 120与外部系统之间传输和接收数据。网络265可为固定无线网络或无线网络，并且可包括用于接收和传输信号的设备。
图3说明了根据一个或多个实施例的用于实施燃料喷射测量的示例性ECU 120的框图。图3中描绘的模块仅用于说明，并且在其它实施方案中，燃料喷射可使用比所描绘的更少、附加或不同的模块来测量。
例如，ECU 120可包括数据接收模块310、采集缓冲器320、硬件滤波模块330、滤波后数据缓冲器340、发动机同步模块350、缓冲器同步模块360、积分计算模块370、数据选择模块380和燃料喷射计算模块390。每个模块可为包括执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或成组的)和存储器的处理电路、组合逻辑电路，和/或实施本文所述的一种或多种方法和/或操作的其它合适部件。在一个或多个示例中，模块包括被执行以实施方法和/或操作的一个或多个计算机可执行指令。
数据接收模块310从ICE 110接收压力数据。在一个或多个示例中，数据接收模块310包括模数转换器(ADC)312和抽取滤波器模块314。ADC 312在数字化输入模拟压力信号之后确保压力样本输出Prail的分辨率线性度。抽取滤波器314使用预定采样率促进减小压力信号的采样率。
ECU 120进一步包括采集缓冲器320以存储预定数量的数字化压力样本。采集缓冲器320具有预定尺寸以在预定最小发动机转速下存储压力波形，该预定尺寸是用于存储最大数量的压力样本的尺寸。ECU 120可在启动时以具体的存储器地址初始化采集缓冲器320。
另外，ECU 120包括专用直接存储器存取(DMA)通道(通道A 315)，其将数字化和抽取的压力信号样本存储到采集缓冲器320中。在一个或多个示例中，ECU 120在启动时将通道A初始化为采集缓冲器320的存储器地址。相应地，ECU 120的处理器205可继续执行其它操作，同时将数字化压力信号样本存储到采集缓冲器320中。另外，在一个或多个示例中，采集缓冲器320是循环缓冲器。因此，当循环采集缓冲器320的索引达到最大尺寸并循环返回时，通道A继续覆盖采集缓冲器320中的现有值。
另外，ECU 120包括滤波器模块330，其促进从采集缓冲器320中的数字化压力样本中除去噪声。例如，抽取滤波器314使用正弦滤波器来通过对Prail压力信号进行滤波来确定压力信号Peq。例如，图4A说明了如下示例：由Peq和Pnoise信号组成的输入Prail信号进行滤波以消除Pnoise分量以便确定Peq信号。滤波器模块330是独立的硬件部件，其对输入到滤波器模块330的数据进行滤波，而无需来自处理器205的干预。例如，滤波器模块330可包括与处理器205分开的第二处理器。滤波器模块330可实施N阶正弦滤波器以消除压力信号Prail中的波压分量。图4B说明了示例正弦滤波器410，其对轨波压主频进行调谐以消除输入信号Prail中的波分量，从而提供滤波后输出信号Pe。另外，滤波器410使用预定过采样比(OSR)来保持信号Pe的压力信号频谱宽度。所说明的正弦滤波器是示例N阶正弦滤波器；在其它实施方案中，可使用不同的正弦滤波器。
在一个或多个示例中，ECU 120包括第二DMA通道B325，其专用于将来自采集缓冲器的内容复制到用于滤波器模块330的预定输入地址。例如，ECU 120在启动时初始化滤波器模块330的输入地址。相应地，处理器205可继续执行其它操作，同时来自采集缓冲器的数据被复制到滤波器模块330的专用输入并由滤波器模块330进行滤波。
另外，ECU 120包括滤波后数据缓冲器340，其是滤波器模块330的专用输出缓冲器。滤波后数据缓冲器340具有预定尺寸以在预定最小发动机转速下存储压力波形，该预定尺寸是用于存储最大数量的压力样本的尺寸。ECU 120可在启动时以具体的存储器地址初始化滤波后数据缓冲器340。另外，ECU 120包括第三DMA通道C 335，其被设定为将由滤波器模块330输出的数据复制到滤波后数据缓冲器340。另外，在一个或多个示例中，滤波后数据缓冲器340是循环缓冲器。因此，当循环滤波后数据缓冲器340的索引达到最大尺寸并循环返回时，通道C 335继续覆盖滤波后数据缓冲器340中的现有值。
ECU 120进一步包括发动机同步模块350，其根据ICE 110的操作使ECU 120的一个或多个缓冲器中的压力数据同步。例如，发动机同步模块350监测传感器115以确定发动机的角位置。在一个或多个示例中，当燃料被喷射到ICE 110中时，发动机同步模块350响应与γinj对应的发动机的角位置而接收或产生中断，诸如角度任务中断。
图4A说明了示例燃料喷射循环420，其中一个燃料喷射器117在宽度为2π的角槽中操作。在燃料喷射循环420期间，一个燃料喷射器117在燃料喷射器处于角位置γinj的时间期间将燃料F喷射到ICE 110中。换言之，在图4A中，γinj表示燃料喷射到ICE 110中的一个燃料喷射器117的具体角位置。当发生喷射时，压力下降ΔPinj。压力降ΔPinj取决于被喷射到ICE 110的燃料量。相应地，在没有燃料静态泄漏(诸如由于减压器或喷射器117引起)的情况下，燃料喷射输送被计算为Qinj＝f(ΔPinj)。燃料喷射与压力降之间的关系f可为预定关系。例如，该关系可为其中系数取决于轨压力水平的二阶多项式。在一个或多个示例中，可通过由轨压力水平寻址的查找表来提供系数。
表1说明了轨压力降ΔPinj和喷射位置γinj的示例计算。在所说明的计算中，θ表示发动机的角位置。Lα和Lβ表示应用于能够抵消平均压力水平的轨压力信号的两个积分算子。
表1
轨压力降ΔPinj和喷射位置γinj
相应地，本文描述的技术方案通过识别用于计算压力降ΔPinj的压力信号Pe的样本来促进计算ICE 110的每个燃料喷射循环的压力降ΔPinj和燃料喷射位置γinj。例如，图5说明了压力信号的示例曲线图510以及对应的燃料喷射测量的示例曲线图520。在曲线图510中，输入压力信号Prail进行滤波以提供压力信号Pe。根据压力信号Pe识别值PA和PB以确定压力降ΔPinj。另外，压力降ΔPinj用于计算被喷射到ICE 110中的燃料量。相应地，在曲线图520中，燃料喷射器117根据预定关系来喷射与压力降ΔPinj相关联的燃料量Qinj。因此，通过识别PA和PB，可计算所喷射的燃料量Qinj。
如前所述，以此方式计算燃料喷射量可包括处理大量的压力样本，这可能会增加ECU 120上的计算工作量，并且进而不利地影响ECU 120的其它操作，诸如控制ICE 110。相应地，本文描述的技术方案促进从输入数据中识别和选择输入压力样本的子集并基于选定压力样本计算燃料喷射量Qinj，因此减少用于计算的时间和资源。因此，技术方案使用ECU120解决了计算燃料喷射量的技术挑战，而不会不利地影响ECU 120的其它操作。
在一个或多个示例中，ECU 120的缓冲器同步模块360促进选择采集缓冲器320中的压力值的子集以减少计算燃料喷射测量所需的计算。另外，ECU 120包括积分计算模块370，其通过对来自采集缓冲器320的压力值进行积分来计算Lα和Lβ的值。在一个或多个示例中，作为低优先级任务，积分计算模块使用处理器205连续计算积分。缓冲器同步模块360促进从已经计算的结果中识别积分结果。
例如，数据选择模块380识别要被燃料喷射计算模块390用于进一步计算的积分结果的子集。例如，燃料喷射计算模块390根据数据选择模块380仅使用选定数据子集来计算压力降和角位置。另外，燃料喷射计算模块390基于压力降使用预定关系来计算燃料喷射量。相应地，通过使用DMA通道315、325和335、通过使用硬件滤波器模块330并且进一步通过选择仅与当燃料被喷射到ICE 110中时的发动机的角位置对应的数据的子集来减少处理器205用于计算燃料喷射量所要处理的数据量。因此，该技术方案减少了用于计算的时间和资源，并且进而提高了ECU 120的性能。另外，由于使用DMA通道315、325和335以及硬件滤波器模块330，ECU 120可继续执行诸如用于控制ICE 110的其它操作，同时在背景中识别用于计算燃料喷射量的数据。
图6说明了根据一个或多个实施例的用于计算ICE 110的燃料喷射量的示例方法的流程图。ECU 120实施该方法。如605处所示，ECU 120初始化DMA通道A 315。例如，ECU 120用数据接收模块310的输出的存储器地址以及采集缓冲器320的存储器地址设定通道A315。ECU 120持续地从传感器115接收轨压力值。如610处所示，ECU 120在接收到轨压力信号值时对数字化样本进行滤波和存储。例如，数据接收模块310接收轨压力信号。如612处所示，作为响应，ADC 312将输入压力信号数字化以产生随后被抽取滤波器314抽取的数字化压力样本。如614处所示，然后使用初始化的DMA通道A 315将数字化和抽取的压力样本值存储到采集缓冲器320中。在该时间期间，ECU的处理器205可继续执行其它操作，同时接收轨压力信号，将其数字化，抽取并存储到采集缓冲器320中。
处理器205使用低优先级任务(与用于ICE控制的任务相比)通过对采集缓冲器320中的压力值进行积分来计算如表1中所描绘的Lα和Lβ。因为使用低优先级任务来执行积分，所以处理器205使ICE控制任务优先于Lα和Lβ的计算。另外，与对采集缓冲器320中的压力值进行存储和滤波并行地执行积分计算，从而进一步提高用于计算燃料喷射测量的ECU 120的性能。
如前所述，发动机同步模块350监测发动机的角位置，并且响应于与将燃料输送到ICE 110中对应的发动机的角位置而产生基于角度的事件。在一个或多个示例中，基于角度的事件表现为处理器205的中断，以触发用于燃料喷射测量的计算。在处理器205接收到基于角度的中断之前，处理器205继续ICE控制任务。如620和625处所示，响应于基于角度的事件，处理器205捕获DMA通道A 315的工作存储器地址。工作地址是采集缓冲器320中的DMA通道A 315存储压力样本值的最后的位置。另外，处理器205捕获并存储DMA通道C 335的工作存储器地址并且映射这两个捕获的工作地址。相应地，处理器205可基于所捕获的工作地址来识别来自采集缓冲器320的未滤波压力值和来自滤波后数据缓冲器340的对应滤波后压力值。
在一个或多个示例中，ECU 120包括被触发以捕获DMA通道A 315和/或DMA通道C335的工作地址的附加DMA通道D(未示出)。附加的DMA通道D与基于角度的事件同步触发，并且因此由于较高优先级中断而使角度误差最小化。例如，响应于基于角度的事件，DMA通道D捕获DMA通道A 315和/或DMA通道C 335的工作地址。在一个或多个示例中，所捕获的工作地址被存储在处理器205的寄存器中。替代地或另外，ECU 120包括DMA控制器，其与处理器205分开并且具有用于捕获工作地址的一个或多个寄存器。
与关于控制ICE 110的任务相比作为较低优先级任务，处理器205存储用于执行燃料喷射测量计算的所捕获的工作地址。相应地，如果处理器205针对与控制ICE 110相关的较高优先级任务被中断，则处理器205首先完成较高优先级任务，并且基于通道A 315的所捕获的工作地址返回到燃料喷射测量计算。
另外，响应于基于角度的中断，处理器205重新配置部件以对后续压力样本进行滤波以消除压力波，如640处所示。例如，处理器205使用DMA通道A 315的所捕获的工作地址来重置DMA通道B 325，以将被存储到采集缓冲器320中的数字化和抽取的压力数据值复制到硬件滤波器模块330的输入缓冲器中，如642处所示。如644处所示，DMA通道B 325因此促进使用滤波器模块330对输入压力值进行滤波，该滤波器模块使用诸如n阶正弦滤波器等滤波器。
另外，响应于基于角度的中断，处理器205将DMA通道C335重置为压力波硬件滤波器模块340和滤波后数据缓冲器340的输出地址，如646处所示。因此，如648处所示，滤波器模块330的输出直接复制到滤波后数据缓冲器340中，而无需处理器干预。
与上述滤波(其中来自采集缓冲器320的压力值被滤波器模块330滤波并且将结果存储到滤波后数据缓冲器340中)并行地或同时，处理器205根据采集缓冲器320中的未滤波压力值来计算Lα和Lβ值，如625和630处所示。处理器205使用开始于所捕获的工作地址的采集缓冲器320中的压力值来计算积分值。
另外，响应于基于角度的中断，处理器205使用压力数据的子集来计算燃料喷射量，如650处所示。如652处所示，处理器205使用滤波后数据缓冲器340的内容来计算压力降。例如，处理器205确定滤波后数据缓冲器340中的滤波后压力值中的最高压力值和最低压力值，并且将它们之间的差值计算为压力降。数据子集与包含喷射循环的角槽对应。处理器205基于数据采样率和发动机转速来识别数据子集长度，其是要处理的样本的数量。一旦数据子集宽度已知，使用DMA通道C的最后存储器地址，处理器205进一步识别包含用于处理的数据子集的结束边界存储器地址。
另外，处理器205使用积分计算结果来计算喷射角位置，如654处所示。例如，可根据表1来计算喷射角位置。另外，如656处所示，处理器使用压力降与量之间的预定关系基于压力降来计算燃料喷射量Qinj。
如上所述，一旦通道A315在启动时被初始化，DMA通道A315连续地操作。DMA通道A连续地将由数据接收模块310数字化和抽取的轨压力值存储到采集缓冲器320中。DMA通道B325响应基于角度的中断而配置。相应地，响应于基于角度的中断，DMA通道B 325仅从采集缓冲器存取基于通道A的所捕获的工作地址的压力值的第一子集。DMA通道C335存取压力值的第二子集，该第二子集包括由硬件滤波器模块330进行滤波的压力值。因此，每个后续DMA通道使用较少的数据。
相应地，本文描述的技术方案促进通过ECU执行燃料喷射测量。在一个或多个示例中，燃料喷射测量提供在前一喷射循环期间喷射到发动机中的燃料的量。燃料量的测量促进控制发动机的速度和负载。另外，使用被喷射到发动机中的燃料的测量值来测量发动机的燃料效率和其它度量。另外，计算燃料喷射量可促进基于燃料罐中的实际燃料量来检测燃料损失。另外，通过测量燃料喷射，ECU促进补偿由于制造公差和老化引起的喷射器漂移。准确的喷射进一步促进限制排放并保持发动机涡轮安全。
本技术方案可为任何可能的技术细节集成水平的系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可包括其上具有用于使处理器执行本技术方案的各方面的计算机可读程序指令的计算机可读存储介质(或多个介质)。
计算机可读存储介质可为有形装置，其可保留和存储由指令以供指令执行装置使用。计算机可读存储介质可为例如(但不限于)电子存储装置、磁性存储装置、光学存储装置、电磁存储装置、半导体存储装置或上述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非详尽列表包括以下：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用光盘(DVD)、记忆棒、其上记录了指令的类似物，以及上述的任何合适的组合。如本文所使用，计算机可读存储介质不应被解释为暂时信号本身，诸如无线电波或其它自由传播的电磁波、传播通过波导或其它传输介质的电磁波(例如，传播通过光纤电缆的光脉冲)或通过电线传输的电信号。
本文描述的计算机可读程序指令可从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理装置，或经由网络(例如，因特网、局域网、广域网和/或无线网)下载到外部计算机或外部存储装置。网络可包括铜传输电缆、光学传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理装置中的网络适配器卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并且将计算机可读程序指令转发以存储在相应的计算/处理装置内的计算机可读存储介质中。
用于执行本技术方案的操作的计算机可读程序指令可为汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、用于集成电路的配置数据或以一种或多种编程语言的组合编写的任一源代码或目标代码。计算机可读程序指令可完全在用户的计算机上执行、作为独立软件包部分地在用户的计算机上执行、部分地在用户的计算机上执行且部分地在远程计算机上执行，或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接至用户的计算机，或者(例如，通过使用因特网服务供应商的因特网)可连接至外部计算机。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可通过利用计算机可读程序指令的状态信息来执行计算机可读程序指令以将电子电路个性化，以便执行本技术方案的各方面。
本文参考根据本技术方案的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本技术方案的各方面。将理解的是，流程图和/或框图中的每个框以及流程图和/或框图中的框组合可由计算机可读程序指令来实施。
这些计算机可读程序指令可以被提供至通用计算机、专用计算机的处理器或其它可编程数据处理设备中来启动机器，使得经由计算机的处理器或其它可编程数据处理设备执行的指令产生用于实施流程图和/或框图框或多个框中指定的操作/动作的手段。这些计算机可读程序指令还可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质可指导计算机或可编程数据处理设备和/或其它装置以特定方式起作用，使得其中存储指令的计算机可读存储介质包括具有实施流程图和/或框图框或多个框中指定的功能/动作的方面的指令的制品。
计算机可读程序指令还可以被加载至计算机、其它可编程数据处理设备或其它装置上以在计算机、其它可编程设备或其它装置上执行一系列操作步骤以产生计算机实施的程序，使得在计算机、其它可编程设备或其它装置上实施的指令实施流程图和/或框图框或多个框中指定的功能/动作。
图中的流程图和框图说明根据本技术方案的各个实施例的系统、方法以及计算机程序产品的可能实施方案的架构、功能性以及操作。关于这一点，流程图或框图中的每个框可以表示模块、指令段或部分，其包括用于实施指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实施方案中，框中标注的功能可以不按图中标出的顺序发生。例如，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或框有时候可以按照相反顺序执行，这取决于所涉及的功能性。还应当注意的是，框图和/或流程图的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合可由执行指定功能或动作或执行专用硬件与计算机指令的组合的基于专用硬件的系统来实施。
可认为第二动作是“响应于”第一动作，而不管第二动作是直接还是间接地从第一动作产生。第二动作可在比第一动作晚得多的时间发生并且仍然响应于第一动作。类似地，即使在第一动作与第二动作之间发生干预动作，并且即使一个或多个干预动作直接引起执行第二动作，也可认为第二动作响应于第一动作。例如，如果第一动作设定标志，则第二动作可响应于第一动作，并且第三动作随后在设定标志时起始第二动作。
为了澄清对公众的使用并由此向公众提供通知，短语“…和…中的至少一个”或者“…中的至少一个或者它们的组合”或者“…和/或”应当以最广泛的含义解释，除非明确声明为相反，否则在上下文中替代任何其它暗含的定义，以意指选自包括A、B、...和N的组中的一个或多个元件。换言之，这些短语意指元件A、B、...或N中的一个或多个的任何组合，其包括单独的任何一个元件或者该元件与一个或多个其它元件的组合，该一个或多个其它元件也可组合地包括未列出的附加元件。
还将明白的是，本文例示的执行指令的任何模块、单元、部件、服务器、计算机、终端机或装置可包括或以其它方式存取计算机可读介质，诸如存储介质、计算机存储介质或数据存储装置(可移除和/或不可移除的)，诸如例如磁盘、光盘或磁带。计算机存储介质可包括以用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据)的任何方法或技术实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。这样的计算机存储介质可为装置的一部分或可存取或可连接到其上。本文描述的任何应用程序或模块可使用可被这样的计算机可读介质存储或以其它方式保持的计算机可读/可执行指令来实施。
虽然已经参考示例性实施例描述了以上公开，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可进行各种改变并且可用等同物替换其元件。另外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可进行许多修改以使特定的情况或材料适应本公开的教导。因此，希望本文描述的技术方案不限于所公开的特定实施例，而是将包括落入本申请范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种控制发动机的发动机控制单元，所述发动机控制单元包括：
第一直接存储器地址通道，其被配置为将从所述发动机接收的轨压力值存储在第一缓冲器中；
第二直接存储器地址通道，其被配置为响应于基于角度的中断请求而将所述轨压力值的第一子集从所述第一缓冲器复制到滤波器模块；
第三直接存储器地址通道，其被配置为将滤波后压力值从所述滤波器模块复制到第二缓冲器；以及
处理器，其被配置为：
基于来自所述第二缓冲器的所述滤波后压力值来计算压力降；并且
基于所述压力降来计算被喷射到所述发动机中的燃料量。
2.根据权利要求1所述的发动机控制单元，其中所述处理器在启动时用所述第一缓冲器的预定地址初始化所述第一直接存储器地址通道。
3.根据权利要求1所述的发动机控制单元，其中响应于所述基于角度的中断请求，所述处理器在接收到所述基于角度的中断请求时用所述第一直接存储器地址通道的工作地址初始化所述第二直接存储器地址通道。
4.根据权利要求3所述的发动机控制单元，其中所述轨压力值的所述第一子集包括来自所述工作地址的轨压力值。
5.根据权利要求1所述的发动机控制单元，其中所述滤波器模块是n阶正弦滤波器。
6.一种用于测量被喷射到发动机中的燃料的计算机实施方法，包括：
由处理器使用第一直接存储器存取通道将来自所述发动机的轨压力值连续地存储到第一缓冲器中；以及
响应于指示所述发动机处于预定角位置的事件：
捕获所述第一直接存储器存取通道的工作存储器地址，其中所述工作存储器地址是所述第一缓冲器中最后存储最后的轨压力值的地址；
使用第二直接存储器存取通道对开始于所述工作存储器地址从所述第一缓冲器到第二缓冲器中的后续轨压力值进行滤波；
根据存储在所述第二缓冲器中的所述轨压力值来计算压力降；并且
基于所述压力降来计算被喷射到所述发动机中的燃料量。
7.根据权利要求6所述的计算机实施方法，其中对所述第一缓冲器中的所述轨压力值进行滤波包括：
由所述第二直接存储器存取通道将开始于所述工作存储器地址的所述后续轨压力值从所述第一缓冲器复制到硬件滤波器模块的输入区域中；以及
由第三直接存储器存取通道将所述硬件滤波器模块的输出复制到所述第二缓冲器中。
8.根据权利要求7所述的计算机实施方法，其中所述硬件滤波器模块使用正弦滤波器对所述轨压力值进行滤波以消除压力波。
9.根据权利要求7所述的计算机实施方法，其中基于角度的中断请求指示所述发动机处于预定角位置。
10.根据权利要求9所述的计算机实施方法，其中响应于接收到所述基于角度的中断请求，所述第三直接存储器地址通道将来自所述滤波器模块的输出复制到所述第二缓冲器。
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