CN114542300A - 用于增压发动机的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“用于增压发动机的方法和系统”。提供了用于改善增压发动机中的涡轮增压器响应的方法和系统。在一个示例中，可以监测当前涡轮增压器性能，如果满足并在最佳效率区域中操作(例如，在压缩机和/或涡轮映射图上)，则发动机可以在稳态排气门打开(EVO)正时下在基于发动机映射(例如，发动机泵气功)的最佳位置中操作。否则，EVO正时可以提前(更早地打开)以将更多能量释放到排气口中，或者延迟以释放更少能量，以使涡轮增压器移动到期望性能。通过调整EVO正时以实现期望的涡轮增压器响应和性能，实现更快的响应。

Description

用于增压发动机的方法和系统

技术领域

本说明书总体上涉及用于控制车辆发动机以改善涡轮增压器响应的方法和系统。

背景技术

发动机系统可以被配置有增压装置，诸如涡轮增压器，以用于向燃烧室提供增压空气充气以改善排放、燃料经济性和功率/扭矩输出。涡轮增压器包括涡轮，所述涡轮通过来自排气流的能量而旋转。由涡轮提取的能量驱动压缩机，所述压缩机将增压空气充气输送到发动机进气口。然而，在一些车辆工况期间，诸如当排气能量和排气流量可能较低时和/或当需要大量排气再循环(EGR)时，涡轮增压器响应可能较慢，这降低了可供涡轮实现涡轮增压器响应的能量。

Lahti等人在US 2016/0131089中示出了一种解决涡轮增压器响应延迟的示例性方法。其中，使用利用设定点命令的前馈方法来确定期望的涡轮叶片位置，所述设定点命令指示过程参数、受监测发动机参数、涡轮进气流量校正因子和发动机状态估计的期望值。在瞬态状况期间，调整空气节气门以控制进入进气歧管的新鲜空气流量以实现期望的进气歧管稀释剂质量分数。此外，维持排气歧管压力高于在低负荷下所需的压力，以改善在施加负荷时发动机的瞬态响应。

然而，本文的发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，即使使用前馈控制，叶片调整的响应时间也会很长。此外，当压力增量不足以在期望的排气再循环下提供期望增压时调整空气节气门可能导致发动机气缸的燃烧效率降低直到瞬间失火，从而严重影响发动机效率和燃料经济性。另一方面，由于泵气功增加(制动比燃料消耗损失)，维持排气歧管压力高于在低负荷状况下所需的压力会导致效率损失。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种用于操作发动机的方法来解决，所述方法包括：根据如经由缸内压力传感器(ICPS)确定的指示平均有效压力和/或泵气平均有效压力来调整稳态排气门(EV)正时；根据歧管绝对压力(MAP)传感器输出来调整瞬态EV正时；以及根据所述调整后的稳态EV正时和所述调整后的瞬态EV正时来生成期望的EV正时。通过这种方式，可以实现更快的涡轮增压器响应，同时减少泵气损失。

作为一个示例，(例如，在一个或多个优化状况期间)可以更新基本EV正时映射图以根据在一个或多个发动机工况下确定的发动机指示功和泵气功来调整一个或多个发动机工况(包括发动机转速、发动机负荷和增压)的稳态EV正时。例如，当满足涡轮增压器性能(例如，涡轮增压器效率处于期望的效率)时，可以使用ICPS传感器通过连续计算循环IMEP和PMEP来评估发动机效率，并且可以调整稳态EV正时以优化此时的发动机效率。在瞬态状况期间，可以基于期望的扭矩请求以及当前响应参数与期望响应参数(例如，排气背压、歧管绝对压力、涡轮转速、质量空气流量等)之间的差值来确定瞬态EV正时。然后使用调整后的稳态正时作为基础来确定期望的EV正时，从而在发动机以期望的EV正时操作的情况下添加瞬态正时。例如，在踩加速器踏板期间，期望的EV正时可以是响应于踩加速器踏板期间针对改善涡轮增压器响应的增加扭矩请求而从稳态排气门打开(EVO)正时位置提前以增加排气能量的EVO正时。来自EVO正时变化的响应明显快于VGT机构和基于整个系统的响应的增压变化，因此实现了更快的涡轮增压器响应。由于更快的涡轮增压器响应，涡轮增压器在瞬态状况期间更接近期望增压或以期望增压操作，从而允许发动机更快地达到期望的扭矩请求，从而减少在瞬态期间在从瞬态状况开始的低效区域中的操作时间，这还维持提供必要的EGR以避免阀过度打开所需的EGR阀两端的压力增量，并且在操纵期间保持较高的空燃比(A/F)，从而减少失火的发生率。它还具有减少PM排放从而减少DPF再生的发生率的额外益处。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由在详细描述之后的权利要求限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了增压发动机系统的示例性实施例。

图2示出了示出可以被实施用于调整排气门(EV)正时以改善涡轮增压器响应的程序的高级流程图。

图3示出了示出可以被实施用于确定瞬态EV正时以改善瞬态状况期间的涡轮增压器响应的程序的高级流程图。

图4示出了示出可以被实施用于微调(trim)涡轮增压器响应的程序的高级流程图。

图5示出了示出可以被实施用于优化EV正时的程序的高级流程图。

图6示出了示例性EV正时控制系统的高级框图。

图7示出了用于确定瞬态EV正时的示例性控制操作的高级框图。

图8示出了用于在车辆操作期间调整EV正时的示例性序列。

图9示出了用于经由缸内压力传感器确定EV正时的示例性图形。

具体实施方式

以下描述涉及用于在增压发动机系统(诸如图1中所示的发动机系统)中的稳态和瞬态发动机工况期间利用EVO正时改善发动机效率和涡轮增压器响应的系统和方法。控制器可以被配置为执行控制程序，诸如图2的程序，以评估涡轮增压器和发动机性能，并确定针对各种车辆工况的各种EV正时调整，所述车辆工况可以包括涡轮增压器和发动机工况。控制器可以根据优化的EV正时映射图来确定稳态EV正时，并且当发动机处于稳态状况并且涡轮增压器满足期望性能时以优化的稳态EV正时操作发动机，否则当不满足期望性能时，可以调整EV正时。例如，EVO正时可以提前以将更多的排气能量释放到涡轮增压器的涡轮，或者延迟以减少流向涡轮的排气能量。图5讨论了由控制器执行的用于优化基本EV正时映射图的示例性程序。在瞬态状况期间，控制器可以调整标称正时(根据基本EV正时映射图获得)以实现更快且更有效的涡轮增压器响应，如图3中所讨论的。此外，调整后的稳态EV正时和/或调整后的瞬态EV正时可以进一步被调整以微调涡轮增压器响应，如图4中详述。图6示出了示出可以被实施以执行图2至图5的程序的示例性EV正时控制系统的框图。图7示出了图6中的控制系统的子集、特别是瞬态响应控制的示例性框图。图8描述了在各种发动机工况期间的示例性EVO调整。缸内压力传感器(ICPS)可以用于提供关于实际EV正时(特别是EVO正时)的反馈，所述反馈可以用于将实际EV正时调整为期望的EV正时。ICPS还可以提供用于确定指示平均有效压力(IMEP)和/或泵气平均有效压力(PMEP)的压力指示，其可以在图3中的优化程序期间使用。图9描述了示出气门正时与缸内压力(例如，如经由ICPS确定)之间的相关性的示例性图形。

如本文所讨论的，标称排气门(EV)正时是发动机在发动机映射图上的特定操作点处的作为速度和负荷的函数的最佳正时位置。

提前的排气门正时是已经将起始排气门打开(EVO)位置从标称EV正时位置朝向相应气缸的上止点(TDC)往回移动的调整后的EV正时。该正时导致从最佳点开始的更短膨胀冲程，从而迫使更多能量进入排气中。

延迟的排气门正时是已经将起始EVO位置从标称EV正时位置远离相应气缸的TDC移动的调整后的EV正时。该正时导致从改善功率/扭矩和bsfc直到高泵气损失占优势的最佳点开始的更长膨胀冲程，这减少了进入排气的能量。

现在参考图1，描绘了包括在车辆5的发动机系统7中的内燃发动机10的气缸的示例。发动机10可至少部分地由包括控制器12的控制系统和来自车辆操作员130经由输入装置132的输入来控制。在该示例中，输入装置132包括加速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134。发动机10的气缸14(在本文中可称为燃烧室)可以包括活塞138定位在其中的燃烧室壁136。活塞138可以联接到曲轴140，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器系统联接到车辆5的至少一个驱动轮。此外，起动机马达(未示出)可经由飞轮联接到曲轴140以实现发动机10的起动操作。在一个示例中，发动机转速传感器(未示出)可以联接到曲轴140以提供对发动机转速的指示。例如，每当传感器140旋转一周，发动机转速传感器可以产生预定数量的等距脉冲。

气缸14可以经由一系列进气通道142、144和146接收进气。除了气缸14之外，进气通道146还可以与发动机10的其他气缸连通。图1示出了被配置有涡轮增压器175的发动机10，所述涡轮增压器包括被布置在进气通道142与144之间的压缩机174以及沿着排气通道148布置的排气涡轮176。排气涡轮176可以经由轴180至少部分地给压缩机174提供动力。包括节流板164的节气门162可以沿着发动机的进气通道设置，以用于改变提供给发动机气缸的进气的流量和/或压力。例如，节气门162可位于压缩机174的下游，如图1所示，或者替代地，可以被设置在压缩机174的上游。

除了气缸14之外，排气通道148还可从发动机10的其他气缸接收排气。上游传感器128和129被示出为在车身底部排放处理装置178的上游(并且在第一排放处理装置182、第二排放处理装置184和第三排放处理装置188的上游)联接到排气通道148。上游传感器128可以是排气背压(EBP)传感器，以用于测量涡轮176的入口上游的排气通道148中的排气压力。上游传感器129可以选自下列各种合适的传感器以提供排气空燃比的指示：例如，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO(如所描绘的)、HEGO(加热型EGO)、HC、CO或NOx传感器。

在本文中，当提及设置在排气通道148中的部件(例如，传感器、排放处理装置等)时，“上游”可以指代一个部件的位置比另一部件的位置更靠近发动机10；类似地，“下游”可以指代一个部件的位置比另一部件的位置更远离发动机10。

车身底部排放处理装置178可以是三元催化器(TWC)、HC捕集器、NOx捕集器、GPF、DOC、DPF、SCR、LNT或各种其他排放处理装置或其组合。在一个示例中，车身底部排放处理装置178被布置在远侧车辆车身底部中。相比之下，该位置可以在紧密联接的位置(诸如第一排放处理装置182的位置)的下游。通过这种方式，第一排放处理装置182被布置在第二排放处理装置184、第三排放处理装置188和车身底部排放处理装置178中的每一者的上游。因此，第一排放处理装置182可以对在排气通道148中设置在第一排放处理装置182下游的其他排放处理装置(例如，184、188)起到保护作用。即，第一排放处理装置182可以通过提供一个或多个类似的排放物处理功能性来延长此类下游排放处理装置的使用寿命。

在一个示例中，第一排放处理装置182可以是DOC、TWC、GPF、过渡金属催化器或其组合。例如，第一排放处理装置182可以是GPF(诸如下面参考图3A至图4D描述的GPF)，其包括多孔基板或支撑材料，诸如壁流式蜂窝陶瓷(ceramic honeycomb wall flowmonolith)，其中多孔基板可以在其中包括多个通道或通路。在一些示例中，壁流式蜂窝陶瓷可以被配置为经由其中的每一个其他通道的堵塞来迫使排气穿过壁流式蜂窝陶瓷的壁，使得可以处理和/或捕获排放物。在其他示例中，壁流式蜂窝陶瓷可以由其他材料形成，诸如碳化硅、钛酸铝或金属或金属合金基材料。在一些示例中，多个通道可以具有设置在其上的催化涂层，其中催化涂层包括Ni、Pt、Pd和Rh中的一种或多种。在一个示例中，多孔基板可以基本上没有任何催化涂层。

第二排放处理装置184可以被布置在位于第一排放处理装置182与第三排放处理装置188之间的位置中。通过这种方式，第二排放处理装置184可以被布置在第一排放处理装置182的下游并且在第三排放处理装置188和车身底部排放处理装置178中的每一者的上游。在一些示例中，第二排放处理装置184可以比车身底部排放处理装置178更靠近第一排放处理装置182和第三排放处理装置188。

在一个示例中，第二排放处理装置184可以是TWC、DPF、GPF、过渡金属催化器或其组合。例如，第二排放处理装置184可以是GPF(诸如下面参考图3A至图4D描述的GPF)，其包括多孔基板或支撑材料，诸如壁流式蜂窝陶瓷。因此，多孔基板可以在其中包括多个通道或通路。在一些示例中，多个通道可以具有设置在其上的催化涂层，其中催化涂层包括Ni、Pt、Pd和Rh中的一种或多种。在一个示例中，催化涂层可以包括单一金属。例如，催化涂层可以包括Ni但不包括其他金属。

第三排放处理装置188可以被布置在位于第二排放处理装置184与车身底部排放处理装置178之间的位置中。通过这种方式，第三排放处理装置188可以被布置在第一排放处理装置182和第二排放处理装置184中的每一者的下游并且在车身底部排放处理装置178的上游。在一些示例中，第三排放处理装置188可以比车身底部排放处理装置178更靠近第一排放处理装置182和第二排放处理装置184。

在一个示例中，第三催化器188可以是TWC、SCR、LNT、GPF、过渡金属催化器或其组合。例如，第三排放处理装置188可以是GPF(诸如下面参考图3A至图4D描述的GPF)，其包括多孔基板或支撑材料，诸如壁流式蜂窝陶瓷。因此，多孔基板可以在其中包括多个通道或通路。在一些示例中，多个通道可以具有设置在其上的催化涂层，其中催化涂层包括Ni、Pt、Pd和Rh中的一种或多种。

应当理解，尽管所描绘的示例示出了与排气通道148联接的四个不同的排放处理装置(例如，182、184、188和178)，但是在其他示例中，可以存在更多或更少数量的排放处理装置。此外，给定的排放处理装置的多个副本可按所描绘的顺序或按不同的顺序存在。关于所描绘的顺序，组分催化剂的功能可以依赖于彼此以有效地处理排气排放物。

紧密联接位置与远侧车辆车身底部位置之间的差异可以包括与发动机的距离，其中紧密联接位置比远侧车辆车身底部位置更靠近发动机。即，紧密联接位置中的部件位于远侧车辆车身底部位置中的部件的上游。此外，紧密联接位置中的部件所经历的排气温度可能高于远侧车辆车身底部位置中的部件所经历的排气温度。

第一传感器183可以被布置在第一排放处理装置182与第二排放处理装置184之间的位置中。此外，第二传感器185和第三传感器187可以被布置在第二排放处理装置184与第三排放处理装置188之间。此外，第四传感器189可以被布置在第三排放处理装置188与车身底部排放处理装置178之间。传感器183、185、187和189可以独立地包括温度传感器、排气传感器(例如，HC、CO或NOx传感器)、氧传感器、压力传感器等中的一者或多者。在一些示例中，控制器12可以使用来自传感器128、183、185、187和/或189的反馈来推断一个或多个排放处理装置的劣化并通知操作员任何推断的劣化。

应当理解，尽管所描绘的示例示出了与排气通道148联接的四个不同的传感器183、185、187和189，但是在其他示例中，可以存在更多或更少数量的传感器。此外，给定传感器的多个副本可按所描绘的顺序或按不同的顺序存在。

发动机10的每个气缸可以包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，气缸14被示为包括位于气缸14的上部区域处的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些示例中，发动机10的每个气缸(包括气缸14)可以包括位于气缸的上部区域处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。

进气门150可以由控制器12经由致动器152来控制。类似地，排气门156可以由控制器12经由致动器154来控制。在一些状况期间，控制器12可以改变提供给致动器152和154的信号，以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。进气门150和排气门156的位置可以分别由相应的气门位置传感器(未示出)确定。在一些示例中，缸内压力传感器(ICPS)15可以用于向控制器12提供关于进气门和/或排气门位置的反馈，如下面进一步讨论的。气门致动器可以是电动气门致动类型或凸轮致动类型，或其组合。可以同时控制进气门正时和排气门正时，或者可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时的可能性中的任一者。每个凸轮致动系统可以包括一个或多个凸轮，并且可以利用可由控制器12操作以改变气门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)系统中的一者或多者。例如，气缸14可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由凸轮致动(包括CPS和/或VCT)控制的排气门。在其他示例中，进气门和排气门可以由共同的气门致动器或致动系统或可变气门正时致动器或致动系统来控制。

气缸14可以具有压缩比，所述压缩比是当活塞138处于下止点与处于上止点时的容积比。在一个示例中，压缩比在9:1至10:1的范围内。然而，在使用不同燃料的一些示例中，可以增大压缩比。例如，当使用较高辛烷值燃料或具有较高的汽化潜焓的燃料时可能会出现这种情况。如果使用直接喷射，则由于其对发动机爆震的影响，或者在压缩比可以达到18:1或更高的范围的柴油应用中，也可以增大压缩比。

在一些示例中，发动机10的每个气缸可包括用于发起燃烧的火花塞192。在选择操作模式下，点火系统190可以响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞192向气缸14提供点火火花。然而，在一些实施例中，诸如在发动机10可以通过自动点火或通过燃料喷射来发起燃烧的情况下，可以省略火花塞192，就如同一些柴油发动机的情况那样。柴油发动机可以具有冷起动辅助装置，如安装在燃烧室中的电热塞，以在燃料喷雾羽流(fuelspray plume)旁边产生热点以在冷起动操作期间辅助点火。

在一些示例中，发动机10的每个气缸可以包括用于指示缸内压力的缸内压力传感器(ICPS)15，所述缸内压力可以用于确定作为曲柄转角的函数的进气门和/或排气门打开和/或关闭正时，如图9中所讨论的。来自ICPS的压力指示也可以用于确定IMEP和PMEP以评估发动机10的泵气效率。转向图9，其示出了示例性图形900，所述图形示出了根据来自缸内压力传感器(诸如图1中的ICPS 15)的气缸压力指示的进气门和排气门打开和关闭事件。绘制了图形900，其中X轴为曲柄转角，而Y轴为气缸压力(以巴为单位)。缸内压力由曲线图902指示，并且压力信号的信号噪声由曲线图904指示。竖直线指示进气门和排气门事件(打开和关闭)。具体地，竖直线910(虚线)表示排气门打开(EVO)事件，竖直线912(划线-点-点-划线)指示进气门打开(IVO)事件，竖直线914(划线-点-划线)表示排气门关闭(EVC)事件，并且竖直线916(虚线)指示进气门关闭(IVO)事件。图形900示出了气门事件910、912、914和918，所述气门事件覆盖在后续发动机循环的缸内压力传感器测量的缸内压力迹线上。可以根据压力迹线902和压力迹线的信号噪声904来确定对气门移动的相应打开和关闭正时指示。这允许将缸内压力信号用作用于EV正时控制的反馈信号，如下文在图6中的框图中所示。

通过这种方式，使用缸内压力传感器，可以确定实际排气门打开正时，所述实际排气门打开正时可以用于确定与期望的EV正时的误差，以实时调整EV正时。因此，可以使用ICPS代替EVO凸轮位置传感器来确定气门事件，这提供了节省成本的益处。此外，在一些示例中，ICPS可以用于使用曲轴上的实际位置来调整EVO位置传感器以提供更准确的EVO正时。在一些其他示例中，可以独立于EVO位置传感器使用ICPS来监测EVO正时以用于OBD和诊断。此外，如果(例如，根据来自ICPS和EVO位置传感器的指示)确定了EVO正时误差，则可以调整EVO正时以补偿EVO正时误差。例如，当与EVO位置传感器一起使用时，可以在EVO事件发生时从ICPS传感器获知偏移值并将所述偏移值添加到EVO位置传感器。

返回到图1，在一些示例中，发动机10的每个气缸可以被配置有一个或多个燃料喷射器以向其提供燃料。作为非限制性示例，气缸14被示出为包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166和170可以被配置为输送从燃料系统8接收的燃料。燃料系统8可以包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。燃料喷射器166被示为直接联接到气缸14，以用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号FPW-1的脉冲宽度成比例地直接向气缸中喷射燃料。通过这种方式，燃料喷射器166向燃烧气缸14提供所谓的直接燃料喷射。尽管图1示出了喷射器166被定位到气缸14的一侧，但是喷射器替代地可以位于活塞的顶部上方，诸如靠近火花塞192的位置。由于一些醇基燃料的较低挥发性，因此当使用醇基燃料操作发动机10时，此类位置可以改善混合和燃烧。替代地，喷射器可以位于进气门顶部上方和附近以改善混合。燃料可以经由高压燃料泵和燃料轨从燃料系统8的燃料箱输送给燃料喷射器166。此外，燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。

在向气缸14上游的进气道提供所谓的进气道燃料喷射的配置中，燃料喷射器170被示为布置在进气通道146中而不是在气缸14中。燃料喷射器170可与经由电子驱动器171从控制器12接收的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料系统8接收的燃料。注意，单个驱动器168或171可以用于两个燃料喷射系统，或者如所描绘的，可以使用多个驱动器，例如用于燃料喷射器166的驱动器168和用于燃料喷射器170的驱动器171。

在替代示例中，燃料喷射器166和170中的每一者可以被配置为用于将燃料直接喷射到气缸14中的直接燃料喷射器。在又一个示例中，燃料喷射器166和170中的每一者可以被配置为用于在进气门150的上游喷射燃料的进气道燃料喷射器。在其他示例中，气缸14可以仅包括单个燃料喷射器，所述单个燃料喷射器被配置为以不同的相对量从燃料系统接收不同的燃料作为燃料混合物，并且进一步被配置为作为直接燃料喷射器将此燃料混合物直接喷射到气缸中或者作为进气道燃料喷射器在进气门的上游喷射此燃料混合物。

在气缸的单个循环期间，燃料可以通过两个喷射器输送到气缸。例如，每个喷射器可以输送在气缸14中燃烧的总燃料喷射的一部分。此外，从每个喷射器输送的燃料的分配和/或相对量可以随着工况而变化，所述工况诸如是诸如在下文描述的发动机负荷、爆震和排气温度。可以在打开进气门事件、关闭进气门事件(例如，基本上在进气冲程之前)期间以及在打开和关闭进气门操作期间输送进气道喷射的燃料。类似地，例如，可以在进气冲程期间以及部分在先前的排气冲程期间、在进气冲程期间以及部分在压缩冲程期间输送直接喷射的燃料。因此，甚至对于单个燃烧事件，可以在不同的正时从进气道喷射器和直接喷射器喷射所喷射的燃料。此外，对于单个燃烧事件，可以每循环执行输送的燃料的多次喷射。可以在压缩冲程、进气冲程或者它们的任何适当组合期间执行多次喷射。

在本文中，可以更详细地描述进气门150的操作。例如，进气门150可以从全开位置移动到全闭位置，或者移动到它们之间的任何位置。所有条件相等(例如，节气门位置、车辆速度、压力等)的情况下，全开位置与进气门150的任何其他位置相比允许来自进气通道146的更多空气进入气缸14。相反地，全闭位置可以阻止来自进气通道146的空气进入气缸14，或者与进气门150的任何其他位置相比可以允许最少量的空气进入气缸。因此，全开位置与全闭位置之间的位置可以允许不同量的空气在进气通道146与气缸14之间流动。在一个示例中，与进气门150的初始位置相比，将进气门移动到更加打开的位置允许更多空气从进气通道146流到气缸14。

燃料喷射器166和170可以具有不同的特性。这些不同的特性包括大小差异，例如，一个喷射器与另一个相比可以具有更大的喷射孔。其他差异包括但不限于不同的喷射角、不同的工作温度、不同的目标、不同的喷射正时、不同的喷雾特性、不同的位置等。此外，根据喷射器170和166当中所喷射燃料的分配比，可以实现不同的效果。

燃料系统8中的燃料箱可以保存不同燃料类型的燃料，诸如具有不同燃料质量和不同燃料成分的燃料。差异可以包括不同的醇含量、不同的含水量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料共混物和/或它们的组合等。具有不同的汽化热的燃料的一个示例可以包括作为具有较低汽化热的第一燃料类型的汽油和作为具有较大汽化热的第二燃料类型的乙醇。在另一个示例中，发动机可以使用汽油作为第一燃料类型并使用含醇燃料共混物(诸如E85(它是大约85％的乙醇和15％的汽油)或M85(它是大约85％的甲醇和15％的汽油))作为第二燃料类型。其他可行物质包括水、甲醇、醇和水的混合物、水和甲醇的混合物、醇的混合物等。

控制器12在图1中被示为微型计算机，所述微型计算机包括：微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在此特定示例中被示为用于存储可执行指令的非暂时性只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、保活存储器114以及数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12还可以接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，包括：来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自联接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；来自环境压力传感器16的环境压力、来自ICPS 15的缸内压力、来自排气背压(EBP)传感器128的EBP信号、来自联接到涡轮轴180的涡轮转速传感器(未示出)的涡轮转速，以及来自传感器124的绝对歧管压力信号(MAP)。发动机转速信号(RPM)可以由控制器12根据信号PIP来生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用于提供对进气歧管中的真空或压力的指示。来自MAP传感器124的信号可以用于确定压缩机出口压力，而来自环境压力传感器16的信号可以用于确定压缩机入口压力。此外，来自MAP传感器124和EBP传感器128的信号可以用于确定发动机10两端的压力增量。控制器12可以基于发动机冷却剂温度来推断发动机温度。

如上所述，图1仅示出多缸发动机的一个气缸。因此，每个气缸可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。应当理解，发动机10可包括任何合适数目的气缸，包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个或更多个气缸。此外，这些气缸中的每一个可包括由图1参考气缸14所描述和描绘的一些或全部各种部件。

控制器12从图1的各种传感器接收信号，然后可以通知车辆操作员130存在潜在问题，和/或采用图1的各种致动器以基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。即，非暂时性只读存储器芯片110可以用非暂时性计算机可读数据进行编程，所述非暂时性计算机可读数据表示可由微处理器单元106执行以用于执行各种诊断程序的指令。因此，通过下面参考图5详细描述的方法提供了示例性诊断程序。

具体地，在其中排放处理装置(例如，178、182、184和188)中的至少一者是GPF的示例中，控制器12可操作以改变多个发动机工况或参数中的至少一者以便产生富氧环境以促进GPF的被动再生。例如，一个或多个燃料喷射器(例如，166、170)可以在车辆滑行期间在瞬态燃料切断(TFSO)事件中被停用。此外，可以改变多个发动机工况中的至少一者以便主动地再生GPF。例如，可以增加由一个或多个燃料喷射器进行的燃料喷射，可以延迟点火(火花)，或者可以延迟燃料喷射正时。在一些示例中，控制器12还可操作以响应于(如基于来自传感器(例如，128、183、185、187、189)中的一者或多者的输入)GPF达到阈值劣化状态改变多个发动机工况中的一者或多者，诸如调整一个或多个燃料喷射器、调整节气门162等。

在一些示例中，车辆5可以是具有可供一个或多个车轮55使用的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆或仅具有电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆5包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器56接合时，发动机10的曲轴140和电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴140与电机52之间，而第二离合器56设置在电机52与变速器54之间。控制器12可向每个离合器56的致动器发送接合或脱离离合器的信号，以便将曲轴140与电机52以及与电机连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54以及与变速器连接的部件连接或断开。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以各种方式配置，包括被配置为并联、串联或串-并联式混合动力车辆。

电机52从牵引电池58接收电力以向车轮55提供扭矩。电机52也可以作为发电机操作，以例如在制动操作期间提供电力以对电池58充电。

控制器12从图1的各种传感器接收信号，并采用图1的各种致动器以基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。例如，控制器12从至少MAP传感器124、EBP传感器128、涡轮转速传感器、发动机转速传感器、ICPS 15、环境压力传感器16和输入装置132接收信号，以确定从在各种发动机和涡轮增压器工况期间的标称EV正时(根据存储在控制器12的非暂时性存储器中的基本EV正时映射图确定)调整的期望的EV正时以改善涡轮增压器响应。此外，控制器12采用排气门致动器154以基于所接收的信号和存储在控制器12的非暂时性存储器中的指令来调整打开和/或关闭的位置、持续时间以及正时中的一者或多者。例如，将EV正时调整到期望的EV正时可以包括控制排气门致动器154以调整排气门打开正时或关闭正时。此外，将EVO正时调整到期望的EVO正时可以包括控制排气门致动器154以调整排气门打开正时。

转向图2，其示出了用于基于涡轮增压器性能调整发动机操作的高级方法200的流程图。可以在车辆操作期间执行方法200以提供改善的涡轮增压器响应以及提供改善的发动机操作。用于实施方法200和本文中包括的剩余方法的指令可以由诸如图1的控制器12的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(诸如上面参考图1描述的传感器)接收的信号来执行。根据下面描述的方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。

在202处，方法200包括估计和/或测量发动机工况。例如，发动机工况可以包括涡轮增压器工况。因此，发动机工况可以包括以下一者或多者：排气背压(EBP；例如，排气歧管压力)、歧管绝对压力(MAP)、增压压力、涡轮转速、质量空气流量(MAF)、涡轮入口和出口温度、压缩机入口和出口温度、指示平均有效压力(IMEP)、泵气平均有效压力(PMEP)发动机扭矩、发动机转速、发动机负荷、加速踏板位置等，以及其他合适的状况。

接下来，在204处，方法200包括确定当前发动机状态和涡轮增压器性能。可以通过使用来自发动机系统的各种传感器的输入确定压缩机效率和涡轮效率中的一者或多者来评估当前涡轮增压器性能。例如，可以根据压缩机入口压力(例如，经由环境压力传感器确定)、压缩机出口压力(例如，经由歧管绝对压力传感器(MAP传感器)确定)、涡轮转速(例如，经由涡轮转速传感器确定)和质量空气流量(例如，经由MAF传感器确定)来确定压缩机效率。当前发动机状态可以包括确定发动机是否在稳态、非常稳态、准稳态或瞬态中的一者下操作。例如，可以根据当前发动机转速、当前发动机负荷、请求的发动机扭矩和制动比燃料消耗(BSFC)中的一者或多者来确定当前发动机状态。当前发动机状态和/或涡轮增压器性能可以用于评估是否可以执行优化程序，或者确定可以执行的EV正时调整(例如，稳态EV正时、瞬态EV正时等)，如下面进一步讨论的。

在205处，方法200包括确定是否满足优化状况。确定优化状况包括确定发动机是否处于稳态或准稳态操作模式以及包括检查涡轮增压器性能的其他状态。优化状况可以包括稳态工况，在所述稳态工况期间可以执行排气门(EV)正时优化。在一个示例中，稳态工况可以包括在阈值转速范围内的发动机转速和在负荷范围内的发动机负荷。稳态工况(包括用于确定是否存在稳态操作的状况)在给定持续时间(这样的给定持续时间(诸如3秒))内变化小于5％。作为非限制性示例，当可以执行优化时的稳态工况(即，优化状况)可以包括中等发动机转速和高负荷状况作为用于确定稳态的状况。另外或替代地，稳态工况可以包括当BSFC低于阈值BSFC并且在给定持续时间内变化不超过阈值时的发动机操作点。在一个示例中，控制器可以评估当前发动机操作(例如，根据作为平均有效压力的函数估计的当前发动机转速和扭矩)是否在期望的BSFC阈值内并且在给定持续时间内变化不超过阈值。因此，在一个示例中，当发动机在相应的稳态转速和负荷阈值范围内操作时和/或当BFSC低于阈值BSFC时，可以确认优化状况。在一些示例中，当发动机在10％内的稳态工况(例如，转速、负荷和/或BSFC)下操作达阈值持续时间时，可以确认优化状况。在另一个示例中，除了如上文所讨论地评估发动机状态(例如，稳态)之外，还可以确定涡轮增压器性能是否在压缩机和涡轮映射图中的一者或多者中的效率的期望区域内。期望区域可以与更高效率区域相同或在更高效率区域中，如下面关于步骤216所讨论的。

如果满足优化状况，则205处的答案为是，并且方法200前进到206。在206处，方法200包括执行优化程序以优化EV正时以便更新基本EV正时映射图中的EV正时。下面在图5和图6中描述执行EV正时优化的细节。如果不满足优化状况，则205处的答案为否，并且方法200前进到208。

在208处，方法200包括确定是否检测到瞬态状况。瞬态状况可以包括扭矩需求的突然增加(例如，由于操作员踩加速器踏板，这可以基于加速踏板位置的变化来确定)。如果未检测到瞬态状况，则208处的答案为否，并且方法200前进到214。在214处，方法200包括确定当前涡轮增压器性能。可以通过使用来自发动机系统的各种传感器的输入确定压缩机效率和涡轮效率中的一者或多者来评估当前涡轮增压器性能。例如，可以根据压缩机入口压力(例如，经由环境压力传感器确定)、压缩机出口压力(例如，经由歧管绝对压力传感器(MAP传感器)确定)、涡轮转速(例如，经由涡轮转速传感器确定)和质量空气流量(例如，经由MAF传感器确定)来确定压缩机效率。

接下来，在216处，方法200包括评估涡轮增压器是否在压缩机和涡轮映射图中的一者或多者中的效率的期望区域内操作。在一个示例中，可以根据涡轮增压器是否满足压缩机和/或涡轮映射图的相应期望的效率区域中的期望增压要求来评估涡轮增压器性能。如果216处的答案为是，则方法200前进到222。

接下来，在222处，方法200包括根据优化的基本EV正时映射图和当前发动机操作参数来获得稳态EV正时。例如，优化的基本EV正时映射图可以包括用于各种发动机工况的标称EV正时。因此，对于当前发动机转速和发动机负荷，可以从更新和优化的基本EV正时映射图中获得当前稳态EV正时。在图5中讨论了基本EV正时映射图的优化。简而言之，在优化期间，可以根据如经由缸内压力传感器(ICPS)确定的指示平均有效压力(IMEP)和/或泵气平均有效压力(PMEP)来调整基本EV正时映射图上的标称EV正时。

接下来，在224处，方法200包括基于期望的发动机和涡轮增压器响应来调整稳态EV正时(在222处获得)以获得期望的EV正时。例如，可以调整稳态正时以获得期望的EV正时以便微调涡轮增压器响应，并且关于图4进行讨论。

在获得期望的稳态EV正时后，方法200前进到226。在226处，方法200包括以期望的稳态EV正时操作发动机。例如，EV致动器可以在期望的稳态EV正时下操作一定数量的气缸上的一个或多个排气门(所述气缸数量可以被确定以获得期望的EV正时，如下面在图4中所讨论的)。

接下来，在228处，方法200包括基于来自ICPS的关于EVO正时的反馈来调整期望的稳态EV正时。例如，ICPS可以用于监测EV正时，并且使用来自ICPS的关于当前EVO正时的反馈，控制器可以确定当前EVO正时与期望的EVO正时之间的误差，并且可以根据误差信号将EVO正时调整为期望的EVO正时。

在一个实施例中，当涡轮增压器性能满足其性能要求(例如，涡轮增压器在期望的效率区域内满足期望增压)时，可以进一步调整期望的稳态EV正时以获得期望的或优化的发动机效率。此外，可以执行与寻求最佳时的先前效率的比较。例如，如果当前发动机效率偏离期望的或优化的发动机效率或先前循环效率达一定的阈值偏差，则可以基于来自ICPS的实时反馈来计算IMEP和PMEP，同时连续地调整一定数量的气缸上的EV正时(例如，排气门打开(EVO)正时)以实现期望的发动机效率。通过这种方式，调整EV正时以改善涡轮增压器以及发动机效率。

返回到216，如果涡轮增压器未在最佳区域中操作，则216处的答案为否，并且方法200前进到218。在218处，方法200包括基于期望的涡轮增压器性能来调整稳态EV正时。可以使用优化的基本EV正时映射图和当前发动机工况来确定稳态EV正时，如关于步骤222所讨论的。然后可以基于实现期望的涡轮增压器性能来调整稳态EV正时。EV正时的调整量可以在阈值范围内，使得其使得导致涡轮增压器性能不佳的其他问题可以通过合适的诊断来识别，并且不会被EV正时调整所掩盖。即，EV正时调整可以在指定的EV正时范围内，使得如果存在导致涡轮增压器性能不佳的其他问题，以至于EVO正时产生使发动机效率显著降低的不利影响，则停止EV正时调整。通过指定在其内执行EV正时的调整的EV正时范围，不会掩盖诸如排气或增压泄漏超出泄漏阈值的其他问题，并且可以基于劣化的涡轮增压器性能来诊断其他问题。

在一个示例中，可以根据期望的增压压力和压缩机在输送期望的增压压力时以期望的效率操作来确定期望的涡轮增压器性能。另外或替代地，为发动机工况提供期望的EGR所需的发动机两端的压力增量可以用于确定对稳态EV正时的调整。稳态EV正时的调整可以是排气门打开(EVO)正时相对于标称(即，最佳)打开正时的提前程度或延迟程度。如果涡轮增压器不满足其性能要求并且需要更多的排气能量来满足期望的增压压力，则可以将排气门打开(EVO)正时提前。通过将EVO正时提前，更多的排气能量被释放到涡轮入口，并且因此，可以增加由压缩机输送的增压压力的量。此外，通过调整EVO正时提前的程度，可以调整增压压力的增加。因此，根据增压压力的期望增加来确定EVO正时提前的程度。例如，随着增压压力的期望增加的增加，EVO正时提前增加(例如，更接近TDC)。在一个示例中，可以经由MAP传感器确定当前增压压力，并且可以根据扭矩请求(例如，根据加速踏板位置的扭矩请求)来确定期望的增压压力。此外，如果涡轮增压器超过期望的增压压力，则可以延迟排气门打开以将较少的排气能量释放到涡轮入口，由此将当前增压压力减小到期望的增压压力。通过这种方式，通过延迟EVO正时，减少了输送到涡轮入口的排气能量，这进而减少了由压缩机输送的增压压力。可以根据当前增压压力的期望减小来确定EVO正时的延迟程度。结果，当前增压压力可以降低到期望的增压压力。在一些示例中，另外，对稳态EV正时的调整可以考虑涡轮增压器的期望的效率，同时在合理的发动机效率窗口内满足期望的增压压力。

通过调整EV正时、特别是EVO正时，可以实现用于满足期望的增压压力和/或涡轮增压器效率的更快的涡轮增压器响应。在确定对稳态EV正时的调整时，方法200然后前进到224以微调涡轮增压器响应，如上面所讨论的。在微调涡轮增压器响应之前，确定所有气缸的EV正时的调整，并且在一些示例中，可以用调整后的EV正时操作所有气缸，以便实现更快的涡轮增压器响应。在一些其他示例中，可以减少可以用EV正时操作的气缸的数量，以与利用对所有气缸的正时调整可以实现的方式相比更精细的方式进一步调整涡轮增压器响应，如在图4中所讨论的。

返回到208，如果检测到瞬态状况，则208处的答案为是，并且方法200前进到210。在210处，方法200包括根据瞬态状况期间的期望的涡轮增压器响应来确定期望的瞬态EV正时。在图3中描述了确定瞬态EV正时的细节。

在确定期望的瞬态EV正时后，方法200前进到212。在212处，方法200包括以期望的瞬态EV正时操作发动机。例如，控制器可以将期望的EV正时信号输出到EV致动器，并且EV致动器可以在期望的瞬态EV正时下操作一个或多个排气门。如上面关于稳态EV正时所讨论的，可以进一步调整期望的瞬态EV正时以在瞬态状况期间微调涡轮增压器响应。关于图4讨论微调涡轮增压器响应。

接下来，在215处，方法200包括基于来自ICPS的反馈来进一步调整期望的瞬态EV正时，如上面关于228所讨论的。

通过这种方式，可以在各种发动机工况期间调整EV正时以改善涡轮增压器响应，这对于优化的发动机效率可能方向不正确，但是改善了整个操纵的总发动机效率。例如，由于标称EV正时(来自基本EV映射图)在车辆的寿命期间被优化，例如以考虑部件老化、积垢等，因此标称EV正时对于发动机效率是最佳的，并且进一步通过根据在各种发动机工况(包括稳态和瞬态状况)期间的期望增压和/或涡轮增压器性能来调整标称EV正时，改善了涡轮增压器响应(例如，提高了涡轮增压器效率并减少了对所请求的扭矩增加的涡轮增压器响应时间)，同时实现提高的发动机效率。

在一个示例中，方法200和本文描述的其他方法可以应用于可变几何涡轮增压器。在此类示例中，特别是在瞬态工况期间，EVO正时调整可以结合VGT叶片位置调整来执行。

接下来，图3示出了示出用于在瞬态工况期间改善涡轮增压器响应的示例性方法300的高级流程图。具体地，可以实施方法300以确定在瞬态工况期间的瞬态EV正时以改善涡轮增压器响应。用于执行方法300的指令可以由控制器(诸如上文图1的控制器12或下文图6的瞬态正时控制器632)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(诸如上面参考图1描述的传感器)接收的信号来执行。

在302处，方法300包括响应于瞬态状况而确定期望扭矩的变化。例如，在踩加速器踏板期间，期望的发动机扭矩可以增加，并且发动机扭矩随时间的变化可以是发动机扭矩随时间变化的增加速率。发动机扭矩随时间的变化可以由d(Trq)/dt表示。

在304处，方法300包括估计和/或测量一个或多个涡轮增压器当前瞬态响应参数。当前瞬态响应参数可以包括排气背压(P3)，其可以由排气背压传感器(例如，EBP传感器128)测量；歧管绝对压力(P2)，其可以由歧管绝对压力传感器(例如，MAP传感器124)测量；涡轮转速(nt)，其可以基于来自涡轮转速传感器的指示来确定；以及质量空气流量(MAF)，其可以由MAF传感器(例如，MAF传感器122)测量。

接下来，在306处，方法300包括确定瞬态响应参数的期望值与当前值之间的差值。因此，可以确定期望排气背压(P3des)与当前排气背压(P3)之间的排气背压差d(P3des–P3)；期望的歧管绝对压力(P2des)与当前的歧管绝对压力(P2)之间的歧管绝对压力差d(P2des–P2)；期望的质量空气流量(MAFdes)与当前的质量空气流量(MAF)之间的质量空气流量差d(MAFdes–MAF)；以及期望的涡轮转速(ntdes)与当前的涡轮转速(nt)之间的涡轮转速差d(ntdes–nt)。

接下来，在308处，方法300包括根据期望扭矩的变化和期望的瞬态响应参数与当前的瞬态响应参数之间的差值来确定期望的瞬态排气门正时。例如，用于当前发动机工况(包括转速和负荷)的标称EV正时可以用作瞬态状况期间的调整的基本正时。可以使用基本EV正时映射图来确定标称EV正时，所述基本EV正时映射图包括针对各种发动机操作转速和负荷的更新后的EV正时。在获得标称EV正时后，可以确定瞬态EV正时，从标称EV正时调整所述瞬态EV正时以在瞬态状况期间实现更快且改善的涡轮增压器响应。在一个示例中，可以确定瞬态排气门打开(EVO)正时，其中标称EVO正时的提前量或延迟量可以与期望的发动机扭矩的变化和期望的瞬态响应参数(例如，P3、P2、nt和/或MAF)的误差成比例。在一个示例中，在包括踩加速器踏板的瞬态操作期间，瞬态EVO正时可以根据期望的扭矩增加的变化和瞬态响应参数(例如，P3、P2、nt/或MAF)中的一个或多个误差而提前以增加排气热量，由此改善对踩加速器踏板的初始涡轮增压器响应。

通过这种方式，在瞬态状况期间，可以基于来自传感器(诸如EBP、MAP、MAF和涡轮转速传感器)的反馈以及期望扭矩的变化来确定期望的瞬态EV正时，以改善瞬态状况期间的涡轮增压器响应。

在一个示例中，瞬态EVO正时是期望的EVO正时，以所述期望的EVO正时操作发动机以实现期望的涡轮增压器响应。即，发动机的所有气缸都以期望的EVO正时操作。

在另一个示例中，可以通过确定可以利用在308处确定的瞬态EVO正时的气缸的数量来微调涡轮增压器响应。例如，在踩加速器踏板期间，代替将所有气缸上的EVO正时提前的是，一定数量(少于气缸总数)的气缸可以在提前的EV正时下操作，而其余数量的气缸可以在标称EV正时下操作。此外，可以对所述数量的气缸的提前EVO正时执行附加调整以微调涡轮增压器响应，如在图4中所讨论的。因此，在该示例中，期望的瞬态EV正时是调整后的瞬态EV正时。在一些示例中，气缸数量可以是气缸总数。即，当执行微调涡轮增压器响应时，可以进一步调整瞬态EV正时以获得所有气缸上的期望的EV正时。

在又一示例中，为了实现初始更快的响应，例如，当踩加速器踏板的程度比较大时，发动机的所有气缸都可以在EVO正时提前(有或没有微调)的情况下进行操作，并且随后，在发动机两端实现期望的增压压力和/或期望压力增量时，可以减少所述气缸数量。

通过这种方式，通过在瞬态状况期间调整瞬态EV正时，实现了更快的涡轮增压器响应。

接下来转向图4，其示出了示出用于在发动机操作期间微调涡轮增压器响应的示例性方法400的高级流程图。方法400可以基于存储在控制器(诸如图1中的控制器12或图6中的EV正时控制器监控器606)中的指令来实施以在发动机操作期间微调涡轮增压器响应。在一个示例中，可以在基于压缩机映射图上的涡轮增压器操作点的稳态或准稳态状况期间执行微调涡轮增压器响应。在另一个示例中，在已经调整涡轮增压器以接收增加的排气能量并且已经将涡轮增压器操作移出低效操作区域之后，可以在瞬态状况期间执行微调涡轮增压器响应。例如，在诸如中等或较大程度的踩加速器踏板等瞬态状况期间，可以首先调整EV正时(例如，基于由瞬态正时控制器输出的瞬态EV正时而提前)以使发动机和涡轮增压器退出低效操作。当已经通过EV正时的提前实现了用于瞬态操作的阈值增压压力时，EV正时控制器监控器可以进一步微调涡轮增压器性能以进一步改善涡轮增压器性能。然而，在诸如小扭矩请求等一些状况期间，当涡轮增压器已经处于阈值效率的操作区域中和/或正为转速/负荷状况提供阈值增压压力时，可以连续地执行微调涡轮增压器性能。

在402处，方法400包括确定当前稳态EV正时或瞬态EV正时。在一个示例中，当涡轮增压器在稳态(涡轮增压器性能在压缩机和/或涡轮映射图上的一个或多个最佳效率岛状区内)或准稳态(涡轮增压器性能不在最佳效率岛状区内)下操作时，可以根据优化的基本EV正时映射图来确定当前稳态EV正时，如分别在图2中的步骤222和218处所讨论的。例如，EV正时监控器控制器可以根据优化的基本EV正时映射图来确定稳态EV正时，其中根据按照ICPS确定的IMEP和/或PMEP来调整稳态EV正时。此外，在瞬态状况期间，瞬态EV正时可以通过调整根据基本正时映射图确定的标称EV正时来确定，并且根据瞬态状况和期望的涡轮增压器响应来调整，如在步骤210处所讨论的。例如，瞬态EV正时控制器(诸如下文图6中的控制器632)可以确定瞬态EV正时并将其发送到EV正时监控器控制器。

接下来，在404处，方法400包括确定可以用作微调涡轮增压器响应的基础的一个或多个输入微调响应度量的偏差。一个或多个输入微调响应度量偏差可以包括当前增量P与期望增量P的偏差，其中发动机两端的增量P是基于P3(从EBP传感器测量的)与P2(从MAP传感器测量的)之间的差值、当前P2与期望P2的偏差(增量P2)、当前P3与期望P3的偏差(增量P3)以及当前涡轮转速与期望涡轮转速的偏差(涡轮转速增量)来测量的，其中涡轮转速是基于来自位于涡轮增压器的联接轴上的涡轮转速传感器的指示来测量的。

接下来，在408处，方法400包括确定可以调整EV正时的气缸的数量。例如，代替全局移动所有气缸的EVO正时的是，可以基于操作员请求的扭矩来选择气缸数量。在一个示例中，气缸数量可以小于气缸总数，并且尽管可以操作所有气缸，但是在EVO正时变化时可以仅操作一定数量的气缸，而其余气缸可以在基于优化的稳态映射图的标称EVO正时下操作。通过这种方式，取决于工况，可以微调涡轮增压器以及发动机响应以允许更多或更少的排气流到达涡轮增压器的涡轮。作为示例，在诸如大的或中等程度的踩加速器踏板等瞬态状况期间，首先，EVO正时提前的气缸的数量可以是气缸总数，以便确保供应足够的排气能量以提供期望的增压并维持期望增量P以减小EGR阀的增大开度。在瞬态期间满足期望的增压压力之后，可以减少EVO正时提前的气缸的数量(例如，以维持以下输入度量中的一者或多者：增量P、增量P2、增量P3和涡轮转速增量)。

接下来，方法400前进到408。在408处，方法400包括调整所述数量的气缸的稳态EV正时或调整瞬态EV正时。在一个示例中，这包括进一步调整基本稳态正时(例如，来自步骤222或218)或初始瞬态EV正时(例如，来自步骤210)。在该示例中，如410处所指示，一个选项是使用速度/负荷映射图并基于一个或多个输入度量偏差来确定EVO正时。在412处指示第二选项，其中基于将对一个或多个输入度量偏差的振幅的比例响应连续地积分来获得EVO正时。在414处，第三选项包括基于能量平衡来确定EVO正时。例如，监控器控制器可以连续地计算排气能量以达到一个或多个输入度量的期望设定点。此外，控制器根据曲柄转角监控每个气门有多少可用排气能量，以确定为了满足一个或多个输入度量的期望设定点需要多少正时提前和气缸气门的数量。

在另一个示例中，基本稳态或初始瞬态EV正时可以被维持，但仅适用于确定数量的气缸，而其余数量的气缸(如果气缸数量小于气缸总数)可以在基于优化的稳态映射图的标称EVO正时下操作。

通过这种方式，可以调整稳态或准稳态或瞬态EVO正时以微调涡轮增压器响应。例如，可以平衡进气流动力学和排气流动力学，所述动力学允许不同的气缸在发动机操作映射图的不同区域中产生更多或更少的扭矩，并且因此实现更快且更有效的涡轮增压器和发动机操作。

接下来，图5示出了示出用于优化基本EV正时映射图上的标称EV正时、特别是EVO正时的示例性方法500的高级流程图。例如，随着发动机老化，发动机上的各种系统的操作可能会移位，从而导致EV正时的标称位置移位。发动机老化的一些示例包括压缩机积垢、EGR系统积垢以及各种其他系统中的冷却器积垢。因此，当满足合适的优化状况时，可以周期性地优化EV正时，并且特别是EVO正时。优化状况在图2的步骤204处进行了讨论，并且包括涡轮增压器和/或发动机操作的非常稳态状况，或者发动机和/或涡轮增压器在发动机效率映射图和/或压缩机和/或涡轮映射图上的预定高置信度区域中操作。可以基于存储在控制器(诸如图1中的控制器12或下文图6中的正时优化控制器640)的非暂时性存储器中的可执行指令来执行方法500。

在502处，方法500包括根据基本EVO正时映射图确定当前稳态EVO正时。具体地，基本EVO正时映射图可以根据当前发动机转速和当前发动机负荷提供标称EVO正时参考(其是优化状况期间的当前稳态EVO正时)。换句话说，基本EVO正时映射图是稳态EVO正时映射图，根据所述稳态EVO正时映射图来确定当前稳态EVO正时。

接下来，在504处，方法500包括以当前调整的稳态EVO正时操作发动机。当前调整的稳态EVO正时可以是优化的稳态EVO正时，其中优化的EVO正时旨在改善(即，提高)发动机效率。在一个示例中，当前调整的稳态EVO正时可以从当前稳态EVO正时延迟或提前，并且调整的方向性(提前或延迟)可以基于先前的发动机效率或运行中计算的发动机效率，以便优化发动机效率。

在506处，所述方法包括根据一个或多个优化输入参数来确定当前调整的稳态EVO正时(即，当前优化的EVO正时)的当前发动机效率。优化输入参数可以包括PMEP和IMEP，和/或EBP，以及MAP。在一个示例中，可以基于来自ICPS传感器的指示来确定PMEP和IMEP。例如，ICPS传感器可以通过连续计算循环IMEP和PMEP来提供关于当前发动机效率的实时反馈。在一些示例中，来自EBP和MAP传感器的反馈可以用于确定当前发动机效率。

接下来，在508处，方法500包括将当前发动机效率与先前滤波的发动机效率或运行中计算的效率进行比较，以确定发动机效率是否随着当前调整的EVO正时而提高。在一个示例中，可以采用滞后水平来确定当前调整的EVO正时在不采取动作的限定滞后范围内或在请求动作(即，进一步调整EVO正时)的范围之外是否足够好。应当理解，通过采用发动机效率的当前效率(例如，当前滤波效率)与先前的发动机效率(例如，先前滤波效率)或运行中计算的发动机效率的比较来确定当前调整的EVO正时是否提高了发动机效率，稳态EVO正时的优化过程是迭代的。

接下来，在510处，方法500包括确定当前发动机效率是否相对于先前效率提高。可以对先前效率和当前效率进行滤波。因此，所述方法可以包括确定当前滤波的发动机效率是否比先前滤波的效率高阈值效率程度。在一个示例中，可以对先前效率和当前效率进行低通滤波。如果是，则方法500前进到512以调整后的EVO正时(确定发动机效率在所述调整后的EVO正时下提高了)来更新稳态EVO正时映射图(即，基本EVO正时映射图)。然后，所述方法返回。优化可以迭代地继续进行，直到存在发动机操作的优化状况。

如果510处的答案为否，则方法500前进到步骤502而不更新稳态EVO正时。可以再次调整EVO正时，并且可以将根据IMEP和PMEP(经由ICPS)和/或EBP和MAP确定的发动机效率与先前效率或运行中计算的效率进行比较，以确定EVO正时映射图是否被更新。接下来，在506处，方法500包括以最佳EVO操作发动机，并且进一步地，在508处，方法500包括用当前转速/负荷状况的最佳EVO正时来更新基本EV正时映射图。

在一些示例中，在执行优化程序的稳态状况期间，发动机可以在操作映射图上的一系列稳态操作点上或在一组预先选择的非常高的置信度操作点下操作。可以基于来自ICPS、EBP和/或MAP的反馈来优化那些操作点的EVO正时。此外，可以用针对该系列稳态操作点或该组预先选择的非常高置信度操作点(例如，转速和负荷、发动机两端的压力增量(EBP-MAP)、BSFC和先前(滤波的)或运行中计算的效率)的优化的EVO正时来更新基本EV正时映射图。

通过这种方式，连续更新稳态最佳EV正时以提高发动机效率，所述稳态最佳EV正时用作标称或稳态EV正时的基础，所述标称或稳态EV正时基于各种工况期间的期望的涡轮增压器响应和性能而进一步调整。

图6示出了示出用于调整车辆(诸如图1中的车辆5)的EV正时的EV正时控制系统600的高级框图，所述车辆包括发动机(诸如图1中的发动机10)和涡轮增压器，所述涡轮增压器包括涡轮(诸如图1中的涡轮176)和压缩机(诸如图1中的压缩机)。可以针对以下一者或多者执行调整EV正时：在稳态和瞬态车辆工况期间改善涡轮增压器响应，在稳态和瞬态车辆工况期间微调涡轮增压器响应，以及优化基本EV正时映射图以考虑发动机、涡轮增压器和/或车辆在车辆系统的寿命期间老化和/或积垢。

EV正时控制系统600包括基本EV正时映射图602，其包括用于各种发动机操作点的最佳EV正时。例如，对于给定的发动机操作转速和负荷状况，基本EV正时映射图602包括对应的最佳EV正时，其中最佳EV正时对于功率和效率平衡是最佳的。在优化状况期间，在一个示例中，正时优化控制器640可以基于来自缸内压力传感器(ICPS)的信号来更新基本EV正时映射图602，如图所示。ICPS提供对缸内压力的指示，所述缸内压力可以用于确定发动机的PMEP和IMEP以计算发动机效率，然后所述PMEP和IMEP由正时优化控制器640利用来确定针对当前操作速度和负荷状况的最佳EV正时。例如，可以利用PMEP和IMEP来评估发动机性能，并且可以针对当前转速和负荷状况调整EV正时以实现发动机性能的期望提高。可以用针对当前工况的调整后的EV正时来更新基本EV正时映射图602。另外或替代地，可以基于涡轮增压器性能的期望提高来优化EV正时。因此，正时优化控制器640可以从EBP传感器、MAP传感器、涡轮转速传感器和空气流量传感器中的一者或多者接收输入信号以评估当前的涡轮增压器性能。因此，基于涡轮增压器和发动机两者的泵气功，优化控制器640可以评估涡轮增压器和发动机两者的性能，并且可以确定当前工况下的期望涡轮增压器和发动机性能的最佳EV正时并将所述最佳EV正时更新到基本EV正时映射图602中。由ICPS和其他传感器EBP、MAP、涡轮转速和MAF传感器(如在框634处指示向优化控制器提供输入的传感器)输出的信号可以经由滤波器638进行滤波以隔离用于评估泵气功以及发动机和/或涡轮增压器的性能的期望信号。

如上面关于图2所讨论，为了执行EV正时优化，车辆可以在稳态状况下操作，并且在一些示例中，操作达阈值优化持续时间。在一个示例中，当在预定高置信度区域处操作时，可以对车辆执行优化。在另一个示例中，可以通过在一系列操作点中扫掠发动机和/或涡轮增压器操作并确定该系列操作点的对应最佳EV正时并更新那些操作点的稳态映射图来执行优化。

更新后的稳态映射图602在稳态或准稳态状况期间向EV正时控制器监控器606提供标称EV正时参考604。更新后的稳态映射图602还向瞬态正时控制器632提供标称EV正时参考，所述瞬态正时控制器基于来自EBP、MAP、涡轮转速和MAF传感器的输入在瞬态状况期间输出瞬态EV正时634，如框626处所指示。经由图7中的控制图表示进一步详述对瞬态EV正时634的确定。

转向图7，其示出了示出可以由瞬态正时控制器709(例如，瞬态正时控制器632)在瞬态操作期间执行的示例性控制操作700的高级框图。映射图706是基本EV正时映射图，诸如EV正时映射图602，其可以用于基于当前工况(诸如发动机转速702和操作员请求的扭矩704)来确定标称EV正时707。在一个示例中，标称EV正时可以凭经验确定并存储在预定的查找表或函数中。例如，一个表可以对应于确定标称EVO正时。所述表可以被索引到发动机工况，诸如发动机转速和发动机负荷以及其他发动机和/或涡轮增压器工况。此外，所述表可以输出标称EV正时，所述标称EV正时可以在如下文和图3中所讨论的瞬态状况期间进行调整以获得瞬态EV正时，所述瞬态EV正时可以输入到发动机气门控制系统以在每个气缸循环调整EV正时。在一些示例中，可以在瞬态EV正时输入到发动机气门控制之前进一步微调和/或调整瞬态EV正时，如图4中所讨论的。

然后可以根据期望的发动机扭矩714的变化(dtrq/dt)来修改标称EV正时707。例如，可以利用瞬态EVO映射图716来基于期望的发动机扭矩714的变化来确定EVO正时调整718。此外，可以基于期望的输入瞬态响应度量P3(由EBP传感器测量)、P2(由MAP传感器测量)以及涡轮转速(由涡轮转速传感器测量)的误差分别使用瞬态EVO正时映射图722、728和734来确定一个或多个附加的EVO正时调整724、730和736。可以利用附加的输入响应度量，诸如质量空气流量(由MAF传感器测量)。然后，可以根据期望扭矩的变化以及提供对涡轮增压器性能的指示的一个或多个当前输入瞬态响应度量(例如，P2、P3、MAF和涡轮转速)与相应的当前瞬态响应度量的期望设定点之间的差值来确定瞬态EVO正时。因此，在诸如踩加速器踏板等瞬态状况期间，瞬态控制器709可以根据期望的发动机扭矩的变化f(dtrq/dt)和期望的输入响应度量(P3(EBP)、P2(MAP)、涡轮转速等)的涡轮增压器输入误差将EVO正时提前，以增加排气能量并改善对瞬态的涡轮增压器响应(例如，减少涡轮迟滞、减少排放、提高涡轮增压器效率)。基于设定点增量的瞬态EVO映射图722、728、734凭经验预先确定并存储。被提供以达到期望增压的短期能量对于发动机效率短期而言可能方向不正确的，但是从长期来看，通过缩短操纵的开始以减少在瞬态期间的最坏工况下的时间来提供用于整个操纵的效率和性能的整体提高。

如下文所示，

EVO正时提前＝f(dtrq/dt)*d(P3des–P3),f(dtrq/dt)*d(ntdes–nt),f(dtrq/dt)*d(P2des–P2),和/或f(dtrq/dt)*d(MAFfdes–MAF)

通过这种方式，瞬态正时控制器709可以确定与一个或多个输入响应度量针对相应的期望设定点的一个或多个误差相对应的标称EVO正时的比例调整，并将瞬态EV正时信号634输出到EV正时控制器监控器606，如图6中讨论的。

返回到图6，在瞬态状况期间，EV正时控制器监控器606可以从瞬态正时控制器632接收瞬态EV正时输入634。在一个示例中，EV正时控制器监控器606可以生成期望的EV正时608，其可以是瞬态状况期间的期望的瞬态EV正时。例如，可以为可以调整EV正时的一定数量的气缸并且基于一个或多个输入微调响应度量(例如，发动机两端的增量P、P3、P2、MAF和涡轮转速)确定期望的瞬态EV正时，如图4中所讨论。

在稳态(例如，当涡轮增压器满足性能要求时)或准稳态状况(例如，当涡轮增压器不满足性能要求时)期间，EV正时控制器监控器可以从稳态映射图602接收标称稳态EV正时，并且为可以调整EV正时的一定数量的气缸并基于一个或多个微调响应度量中的误差来确定期望的稳态EV正时，如图4中所讨论的。

然后可以将期望的EV正时608(无论是稳态的或瞬态的还是标称的)输入到PID控制器，所述PID控制器基于期望的EV正时608与基于来自ICPS的气缸压力(Pcyl)622的实时反馈的测量/建模的EV正时之间的误差610来生成信号。在一个实施例中，ICPS用于代替VVL位置传感器来测量实际排气门打开正时。具体地，气缸压力中的EVO事件根据曲柄转角进行跟踪。因此，来自ICPS的气缸压力信号可以用于监测EVO正时。

在一些示例中，除了提供实际EVO正时之外，ICPS传感器还可以提供关于发动机效率的实时反馈，所述实时反馈可以通过使用ICPS连续计算循环IMEP和PMEP来获得。可以进一步调整期望的EV正时以移动EVO来优化发动机效率。通过这种方式，针对涡轮增压器性能优化EVO正时，以及在满足涡轮增压器性能要求的情况下针对最佳发动机操作优化稳态正时。

然后将基于误差的信号610输入到联接到发动机气门系统616的排气门致动装置614，以调整排气门打开正时。经由在620、626和634处指示的传感器以及其他传感器来监测对EV正时调整的发动机响应和/或传感器响应618，并将其反馈回正时优化控制器640、瞬态正时控制器632和EV正时控制器监控器606。

转向图8，映射图800描绘了可以用于在车辆工况(包括瞬态和稳态工况)期间改善涡轮增压器和发动机响应的示例性排气门打开(EVO)正时调整。

映射图800在曲线图802处描绘了踏板位置，并且由操作员进行的踏板压下在Y轴箭头的方向上增加。曲线图804描绘了增量P(即，发动机上的排气背压P3(由EBP传感器(诸如EBP传感器128)测量)与歧管绝对压力P2(由MAP传感器(诸如MAP传感器122)测量)之间的差值)的变化，并且增量P沿Y轴箭头方向增加。曲线图806描绘了当未调整EVO正时来改善涡轮增压器和/或发动机响应时增量P的变化。曲线图808示出了可以在某些车辆工况期间执行的涡轮增压器响应微调的状态。曲线图810示出了如基于涡轮增压器和/或发动机性能评估而调整的EVO正时的变化。曲线图811示出了基于发动机转速和负荷状况的标称EVO正时。曲线图812示出了用于优化EVO正时(基于发动机转速和负荷)的基本稳态映射图的优化程序的状态。所有曲线图都是沿着x轴示出的随时间变化的发动机操作。

在t1之前，发动机可以在稳态状况(转速和负荷)下操作，并且涡轮增压器可以满足期望的增压要求并且在涡轮和压缩机映射图的期望的效率岛状区中操作。如上面所讨论的，可以通过使用来自EBP传感器、MAP传感器、MAF传感器和涡轮转速传感器中的一者或多者的传感器输入并确定涡轮增压器的当前操作效率并确定涡轮增压器是否在涡轮和压缩机映射图的期望的效率岛状区内操作来监测涡轮增压器性能。因此，可以执行用于优化基本映射图中的EVO正时的优化程序(即，基本映射图优化开启)。关于图5讨论示例性优化程序。简而言之，EV正时优化控制器(诸如正时优化控制器640)可以基于从ICPS、EBP、MAP、MAF和涡轮转速传感器中的一者或多者获得的一个或多个优化输入参数来优化当前的稳态发动机工况的EVO正时。一个或多个优化输入参数可以包括基于ICPS的PMEP、基于EBP和MAP的PMEP、基于ICPS的PMEP和IMEP以及基于EBP和MAP的PMEP和PthSet。可以对柴油发动机使用PthSet，其中柴油发动机中的PthSet是反映发动机的当前需求指示扭矩的参数。PthSet可以用于与IMEP进行比较以确定发动机满足性能的程度以及包括在效率计算中。

基于优化输入参数，可以调整标称EVO正时以实现提供减小的BSFC的期望PMEP。作为另一个示例，当车辆系统具有劣化的中间空气冷却器时，它可能在进气口中形成限制。为了在进气口中受到限制时(例如，在稳态发动机操作转速和负荷状况期间)减少泵气损失，可以将EVO正时提前，并且提前量可以基于由于进气口中的冷却器积垢引起的限制量。在一些示例中，一旦劣化的部件已经得到修复或导致积垢的问题已经得到解决，当检测到有利的优化状况时，就可以再次执行优化以更新EVO正时。例如，由于进气口中的限制已经消除，因此可以调整(例如，延迟)标称EVO正时以提高发动机效率。

此外，在稳态工况期间，一旦完成优化并且在确定期望的稳态EV正时期间，就可以进一步调整标称EV正时以获得期望的稳态EV正时，以便微调涡轮增压器响应。微调涡轮增压器响应可以包括确定可以在其上执行EV正时调整的气缸的数量。上文关于图4描述了微调涡轮增压器响应的细节。此外，在t0至t1之间，可以利用来自ICPS的关于当前EVO正时的实时反馈来确定与期望的EVO正时的误差并以期望正时操作EVO。更进一步地，在一些示例中，可以利用ICPS来确定IMEP和PMEP，并且基于发动机的期望泵气功和效率来连续地调整期望的稳态EVO正时。

在t1处，车辆操作员可以压下加速踏板以请求更多增压，并且由于踏板压下超过阈值量，可以确认第一次踩加速器踏板。在第一次踩加速器踏板期间，可以不执行基本映射图优化(曲线图812)(在瞬态和准稳态状况期间关闭)。此外，响应于踩加速器踏板，为了在瞬态期间获得改善的初始涡轮增压器响应，可以根据期望扭矩的变化和期望的响应参数与当前响应参数之间的增量(例如，增量P3、增量P2、增量MAF和涡轮转速增量)来确定期望的瞬态EVO正时，如关于图3和图7所讨论的。期望的瞬态EVO正时(曲线图810)可以从标称EVO正时提前，以便允许更多的排气能量到达涡轮并促进涡轮加速，由此改善瞬态期间的涡轮增压器响应。此外，在瞬态期间，由于调整后的EVO正时(即，提前的EVO正时)，发动机两端的增量P可能不会过度减小，并且可以维持输送期望EGR所需的增量P。然而，当在瞬态期间未调整EVO正时后，发动机两端的压力增量可能减小到接近零(曲线图806，虚线)，这可能导致EGR阀打开到更大量以努力输送EGR，这可能导致气缸失火，进而降低发动机效率和涡轮增压器响应。此外，在瞬态操作期间，在实现期望的扭矩需求和/或增压压力之前，可以不执行对瞬态EVO正时的进一步调整来微调涡轮增压器响应(曲线图808)。

在t2处，并且在t2至t3之间，操作员可以释放加速踏板，并且发动机操作可以移动到准稳态，其中涡轮增压器性能不在例如压缩机映射图中的一个或多个期望的效率岛状区中。因此，可以不执行优化(曲线图812)。此外，涡轮增压器可以在比期望的排气能量过量的排气能量的情况下操作，并且为了减少供应到涡轮增压器的排气，EVO正时可以相对于标称略微延迟以将涡轮增压器移动到压缩机映射图上的有效区域中。此外，可以进一步调整EVO正时以微调涡轮增压器响应。例如，可以基于排气能量的期望减少来确定EVO正时可以延迟的气缸的数量。

在t3处，可以检测到第二次踩加速器踏板。如曲线图802所示，第二次踩加速器踏板可以小于第一次踩加速器踏板，并且因此，在第二次踩加速器踏板期间相对于标称正时(曲线图811)的EVO正时提前量(曲线图810)可以小于第一次踩加速器踏板。类似于第一次踩加速器踏板瞬态状况，将EVO正时提前可以改善涡轮增压器响应，并且可以维持用于提供必要EGR所需的增量P。在曲线图806处示出了在第二次踩加速器踏板期间未执行EVO正时提前时的增量P的减小。

在t4处，操作员可以释放加速踏板，并且车辆可以在准稳态中操作，其中涡轮增压器性能不在压缩机映射图的期望的效率岛状区中的一者或多者中。例如，当前增压可能小于期望增压。为了改善涡轮增压器响应，EVO正时可以相对于标称正时略微提前以增加到涡轮增压器的排气热量。此外，可以仅在一定数量的气缸上调整(提前)EVO正时以微调涡轮增压器性能，而其余数量的气缸可以在标称EV正时下操作。

在t5处，车辆操作员可以踩下加速踏板以请求更多扭矩。为了改善涡轮增压器性能，可以将EVO正时提前以允许更多的排气能量到达涡轮，由此改善涡轮增压器响应。此外，可以通过在一定数量的气缸上调整EVO来微调涡轮增压器性能，而其余数量的气缸可以在标称EVO正时下操作。

在t6及以后，车辆可以在稳态下操作，并且EVO正时可以在所有气缸上以标称EV正时操作。然而，可能不满足优化状况。例如，操作转速和负荷可能不位于发动机转速和负荷映射图上的一个或多个高置信度操作区域内。因此，可以不执行优化(曲线图812)。

通过这种方式，可以通过基于对涡轮增压器和发动机性能的评估调整EVO正时来改善涡轮增压器和发动机操作。

调整EV正时、特别是EVO正时的技术效果是更快且更有效的涡轮增压器响应，其中以更快的速率实现期望的增压压力，同时维持期望的涡轮增压器效率和发动机效率。

本公开还提供了对一种用于操作发动机的方法的支持，所述方法包括：根据如经由缸内压力传感器(ICPS)确定的指示平均有效压力和/或泵气平均有效压力或分别经由EBP传感器和MaP传感器确定的压力增量来调整稳态排气门(EV)正时；根据MaP传感器输出和/或EBP传感器输出来调整瞬态EV正时；以及根据所述调整后的稳态EV正时和所述调整后的瞬态EV正时来生成期望的EV正时。在所述方法的第一示例中，调整所述稳态EV正时还包括：根据优化的基本EV正时映射图和包括发动机转速和发动机负荷的当前发动机工况来确定标称排气门打开(EVO)正时；以及根据涡轮增压器的当前涡轮增压器效率来提前或延迟排气门打开(EVO)正时，所述涡轮增压器联接到所述发动机并向所述发动机供应压缩空气，所述当前涡轮增压器效率经由所述EBP传感器、所述MAP传感器、环境压力传感器、涡轮转速传感器和质量空气流量(MAF)传感器中的一者或多者来确定。在所述方法的第二示例(任选地包括第一示例)中，在优化程序期间在一个或多个选定的发动机工况下更新所述优化的基本EV正时映射图，所述选定的发动机工况包括高负荷和中等转速状况。在所述方法的第三示例(任选地包括第一示例和第二示例)中，所述方法还包括：在所述优化程序期间，迭代地将当前效率与先前效率进行比较；以及响应于所述当前效率相对于所述先前效率的提高而更新所述优化的基本EV正时映射图，其中根据来自所述ICPS传感器和/或所述EBP传感器和所述MAP传感器的对应输出来确定所述当前效率和所述先前效率，并且其中所述先前效率被滤波。在所述方法的第四示例(任选地包括第一示例至第三示例)中，调整所述瞬态EV正时还包括：根据期望的发动机扭矩的变化以及一个或多个瞬态响应参数的当前值与期望值之间的一个或多个误差来将标称EVO正时提前，所述一个或多个瞬态响应参数包括经由EBP传感器确定的排气背压、经由MAP传感器确定的歧管绝对压力、经由涡轮转速传感器确定的涡轮转速以及经由MAF传感器确定的质量空气流量。在所述方法的第五示例(任选地包括第一示例至第四示例)中，根据优化的基本EV正时映射图和包括发动机转速和发动机负荷的当前发动机工况来确定所述标称排气门正时。在所述方法的第六示例(任选地包括第一示例至第五示例)中，生成所述期望的EV正时还包括：在第一发动机工况期间，当所述发动机在稳态或准稳态下操作时，确定以所述期望的EV正时操作的气缸的数量，以所述期望的EV正时操作所述数量的气缸，并且以基于第一当前发动机转速和负荷的标称EVO正时操作其余数量的气缸；并且在第二发动机工况期间，当所述发动机在瞬态下操作时，以所述期望的EV正时操作总数量的气缸。在所述方法的第七示例(任选地包括第一示例至第六示例)中，所述方法还包括：在所述第二发动机工况期间，响应于涡轮增压器满足期望的效率和期望的增压压力，所述涡轮增压器联接到所述发动机并向所述发动机供应压缩空气，以所述期望的EV正时操作第二数量的气缸，同时以基于第二当前发动机转速和负荷的第二标称EVO正时操作第二其余数量的气缸。在所述方法的第八示例(任选地包括第一示例至第七示例)中，所述第二发动机工况是踩加速器踏板状况。在所述方法的第九示例(任选地包括第一示例至第八示例)中，所述方法还包括：通过将实际EV正时调整为所述期望的EV正时来以所述期望的EV正时操作所述发动机，所述实际EV正时经由所述ICPS传感器来确定。

本公开还提供了对一种用于操作涡轮增压发动机的方法的支持，所述方法包括：确定向所述涡轮增压发动机供应压缩空气的涡轮增压器的当前涡轮增压器性能；根据所述当前涡轮增压器性能来调整稳态EV正时或瞬态EV正时；根据所述调整后的稳态EV正时或所述瞬态EV正时来确定期望的EV正时；以及以所述期望的EV正时操作所述涡轮增压发动机。在所述方法的第一示例中，调整所述瞬态EV正时包括：根据优化的基本EV正时映射图和包括发动机转速和发动机负荷的当前发动机工况来确定标称EVO正时，并且其中调整所述瞬态EV正时包括根据期望的发动机扭矩的变化以及一个或多个瞬态响应参数的当前值与期望值之间的一个或多个误差来将所述标称EVO正时提前，所述一个或多个瞬态响应参数包括经由EBP传感器确定的排气背压、经由MAP传感器确定的歧管绝对压力、经由涡轮转速传感器确定的涡轮转速以及经由MAF传感器确定的质量空气流量。在所述方法的第二示例(任选地包括第一示例)中，在优化程序期间根据如经由ICPS、所述EBP传感器和所述MAP传感器中的一者或多者确定的指示平均有效压力和/或泵气平均有效压力中的一者或多者来更新所述优化的基本EV正时映射图。在所述方法的第三示例(任选地包括第一示例和第二示例)中，确定所述期望的EV正时还包括确定以所述期望的EV正时操作的气缸的数量，所述气缸的数量根据所述发动机两端的期望压力增量来确定，并且其中以所述期望的EV正时操作所述涡轮增压发动机包括以所述期望的EV正时操作所述数量的气缸，同时在包括当前速度和当前负荷的当前的涡轮增压发动机工况下根据优化的基本EV正时映射图以标称EV正时操作其余数量的气缸。在所述方法的第四示例(任选地包括第一示例至第三示例)中，以所述期望的EV正时操作所述涡轮增压发动机包括确定经由ICPS传感器确定的实际EV正时与所述期望的EV正时之间的误差，并将所述实际EV正时调整为所述期望的EV正时。在所述方法的第五示例(任选地包括第一示例至第四示例)中，所述涡轮增压器是固定几何涡轮增压器或可变几何涡轮增压器。在所述方法的第六示例(任选地包括第一示例至第五示例)中，经由来自联接到所述涡轮增压发动机的一个或多个传感器的一个或多个输出来确定所述当前涡轮增压器性能，所述一个或多个传感器包括排气背压(EBP)传感器、歧管绝对压力(MAP)传感器、涡轮转速传感器和质量空气流量(MAF)传感器。

本公开还提供了对一种发动机系统的支持，所述发动机系统包括：发动机，所述发动机包括进气口和排气口；涡轮增压器，所述涡轮增压器包括用于压缩进气的压缩机和排气涡轮，所述压缩机由所述排气涡轮驱动；排气背压(EBP)传感器，所述EBP传感器在所述排气口内位于所述发动机与所述排气涡轮之间；歧管绝对压力(MAP)传感器和质量空气流量(MAF)传感器，所述MAP传感器和所述MAF传感器在所述进气口内位于所述压缩机与所述发动机之间；涡轮转速传感器，所述涡轮转速传感器联接到涡轮轴，所述涡轮轴将所述排气涡轮与所述压缩机联接；控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在发动机开启状况期间执行时使所述控制器：在第一状况期间，当所述涡轮增压器以期望的效率操作时以第一标称排气门(EV)正时操作所述发动机；在第二状况期间，当所述涡轮增压器未以所述期望的效率操作时，使用第二标称EV正时并根据所述期望的效率来确定稳态EV正时并以所述稳态EV正时操作所述发动机；在第三状况期间，所述第三状况包括踩加速器踏板，使用第三标称EV正时并根据期望扭矩的变化以及一个或多个瞬态响应参数的当前值与期望值之间的一个或多个误差来确定瞬态EV正时，所述一个或多个瞬态响应参数包括经由所述EBP传感器确定的排气背压、经由所述MAP传感器确定的歧管绝对压力、经由所述涡轮转速传感确定器的涡轮转速以及经由所述MAF传感器确定的质量空气流量，并以所述瞬态EV正时操作所述发动机。在所述系统的第一示例中，所述系统还包括：缸内压力传感器(ICPS)，所述ICPS定位在所述发动机的多个气缸中的每一者内，并且其中所述第一标称正时、所述第二标称正时和所述第三标称正时是根据基本EV正时映射图确定的，所述基本EV正时映射图在优化程序期间根据如经由所述ICPS确定的指示平均有效压力和泵气平均有效压力和/或根据如经由所述EBP传感器和所述MAP传感器确定的压力增量来更新。在所述系统的第二示例(任选地包括第一示例)中，所述瞬态EV正时是瞬态排气门打开(EVO)正时，并且所述第三标称EV正时是标称EVO正时，并且其中在所述第三状况期间，所述瞬态EVO正时相对于所述标称EVO正时提前。

应当注意，本文中包括的示例性控制和估计程序可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所述的具体程序可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等)中的一者或多者。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样地，处理次序不一定是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者可以根据所使用的特定策略而重复地执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地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的非暂时性存储器中的代码，其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施。

应当理解，本文中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不应被视为具有限制性含义，因为众多变化是可能的。例如，上述技术可应用于V型6缸、直列4缸、直列6缸、V型12缸、对置4缸和其他发动机类型。此外，除非明确地相反指出，否则术语“第一”、“第二”、“第三”等不意图表示任何顺序、位置、数量或重要性，而是仅用作标记以区分一个元件与另一个元件。本公开的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的且非明显的组合和子组合。如本文所使用，除非另有指定，否则术语“约”被解释为表示所述范围的±5％。

所附权利要求特别地指出被视为新颖的且非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同，也都被视为包括在本公开的主题内。

Claims (13)

1.一种用于操作发动机的方法，其包括：

根据如经由缸内压力传感器(ICPS)确定的指示平均有效压力和/或泵气平均有效压力或分别经由排气背压(EBP)传感器和歧管绝对压力(MAP)传感器确定的压力增量来调整稳态排气门(EV)正时；

根据MAP传感器输出和/或EBP传感器输出来调整瞬态EV正时；以及

根据所述调整后的稳态EV正时和所述调整后的瞬态EV正时来生成期望的EV正时。

2.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述稳态EV正时还包括：根据优化的基本EV正时映射图和包括发动机转速和发动机负荷的当前发动机工况来确定标称排气门打开(EVO)正时；以及根据涡轮增压器的当前涡轮增压器效率来提前或延迟排气门打开(EVO)正时，所述涡轮增压器联接到所述发动机并向所述发动机供应压缩空气，所述当前涡轮增压器效率经由所述EBP传感器、所述MAP传感器、环境压力传感器、涡轮转速传感器和质量空气流量(MAF)传感器中的一者或多者来确定。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在优化程序期间在一个或多个选定的发动机工况下更新所述优化的基本EV正时映射图，所述选定的发动机工况包括高负荷和中等转速状况。

4.根据权利要求3所述的方法，其还包括：在所述优化程序期间，迭代地将当前效率与先前效率进行比较；以及响应于所述当前效率相对于所述先前效率的提高而更新所述优化的基本EV正时映射图；其中根据来自所述ICPS传感器和/或所述EBP传感器和所述MAP传感器的对应输出来确定所述当前效率和所述先前效率；并且其中所述先前效率被滤波。

5.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述瞬态EV正时还包括：根据期望的发动机扭矩的变化以及一个或多个瞬态响应参数的当前值与期望值之间的一个或多个误差来将标称EVO正时提前，所述一个或多个瞬态响应参数包括经由EBP传感器确定的排气背压、经由MAP传感器确定的歧管绝对压力、经由涡轮转速传感器确定的涡轮转速以及经由MAF传感器确定的质量空气流量。

6.根据权利要求5所述的方法，其中根据优化的基本EV正时映射图和包括发动机转速和发动机负荷的当前发动机工况来确定所述标称排气门正时。

7.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述期望的EV正时还包括：在第一发动机工况期间，当所述发动机在稳态或准稳态下操作时，确定以所述期望的EV正时操作的气缸的数量，以所述期望的EV正时操作所述数量的气缸，并且以基于第一当前发动机转速和负荷的标称EVO正时操作其余数量的气缸；并且在第二发动机工况期间，当所述发动机在瞬态下操作时，以所述期望的EV正时操作总数量的气缸。

8.根据权利要求7所述的方法，其还包括：在所述第二发动机工况期间，响应于涡轮增压器满足期望的效率和期望的增压压力，所述涡轮增压器联接到所述发动机并向所述发动机供应压缩空气，以所述期望的EV正时操作第二数量的气缸，同时以基于第二当前发动机转速和负荷的第二标称EVO正时操作第二其余数量的气缸。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述第二发动机工况是踩加速器踏板状况。

10.根据权利要求1所述的方法，其还包括：通过将实际EV正时调整为所述期望的EV正时来以所述期望的EV正时操作所述发动机，所述实际EV正时经由所述ICPS传感器来确定。

11.一种发动机系统，其包括：

发动机，所述发动机包括进气口和排气口；

涡轮增压器，所述涡轮增压器包括用于压缩进气的压缩机和排气涡轮，所述压缩机由所述排气涡轮驱动；

排气背压(EBP)传感器，所述EBP传感器在所述排气口内位于所述发动机与所述排气涡轮之间；

歧管绝对压力(MAP)传感器和质量空气流量(MAF)传感器，所述MAP传感器和所述MAF传感器在所述进气口内位于所述压缩机与所述发动机之间；

涡轮转速传感器，所述涡轮转速传感器联接到涡轮轴，所述涡轮轴将所述排气涡轮与所述压缩机联接；

控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在发动机开启状况期间执行时使所述控制器：

在第一状况期间，当所述涡轮增压器以期望的效率操作时以第一标称排气门(EV)正时操作所述发动机；

在第二状况期间，当所述涡轮增压器未以所述期望的效率操作时，使用第二标称EV正时并根据所述期望的效率来确定稳态EV正时并以所述稳态EV正时操作所述发动机；

在第三状况期间，所述第三状况包括踩加速器踏板，使用第三标称EV正时并根据期望扭矩的变化以及一个或多个瞬态响应参数的当前值与期望值之间的一个或多个误差来确定瞬态EV正时，所述一个或多个瞬态响应参数包括经由所述EBP传感器确定的排气背压、经由所述MAP传感器确定的歧管绝对压力、经由所述涡轮转速传感确定器的涡轮转速以及经由所述MAF传感器确定的质量空气流量，并以所述瞬态EV正时操作所述发动机。

12.根据权利要求11所述的系统，其还包括：缸内压力传感器(ICPS)，所述ICPS定位在所述发动机的多个气缸中的每一者内；并且其中所述第一标称正时、所述第二标称正时和所述第三标称正时是根据基本EV正时映射图确定的，所述基本EV正时映射图在优化程序期间根据如经由所述ICPS确定的指示平均有效压力和泵气平均有效压力和/或根据如经由所述EBP传感器和所述MAP传感器确定的压力增量来更新。

13.根据权利要求11所述的系统，其中所述瞬态EV正时是瞬态排气门打开(EVO)正时，并且所述第三标称EV正时是标称EVO正时，并且其中在所述第三状况期间，所述瞬态EVO正时相对于所述标称EVO正时提前。

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