[發明專利]用于檢測凸輪定相發動機的穩態和瞬態氣流狀態的方法

有效

• 申請號: 200710146860.6
• 申請日: 2007-08-24
• 公開（公告）號: CN101139954A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: R·A·達維斯;G·P·馬休斯
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: F02D41/18
• 分類號: F02D41/18;F02D41/04;F02B3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 彭武;黃力行

技術領域

本發明涉及車用發動機系統，并且更特別涉及檢測輸送到發動機氣缸的氣流的狀態。

背景技術

發動機燃燒空氣和燃料的混合物(空氣/燃料)，以驅動在氣缸中的活塞?；钊南蛳伦饔昧Ξa生扭矩。節氣門控制輸送到氣缸中的氣流。通過確定由氣缸吸入的空氣量，燃料質量能夠被計算并且適當的空氣/燃料混合物能夠傳送到氣缸中，以獲得所需的空燃比和扭矩。

輸送到氣缸中的氣流能夠采用質量空氣流量(MAF)傳感器進行測量。該MAF傳感器測量通過節氣門的氣流。在穩態的氣流狀態期間，測量通過節氣門的氣流提供對傳送到氣缸中的新鮮空氣的精確的估計。因為MAF傳感器測量通過節氣門的空氣流量，而不是流入氣缸的空氣，其在穩態狀態期間最精確，但是在瞬態條件期間精確度較小(例如，當額外的空氣必須流過節氣門以增大進氣歧管絕對壓力(MAP)時，或者當氣流量必須減小以減小MAP時)。

采用速度密度計算能夠估計空氣流量，其通常基于MAP，發動機轉速以及進氣溫度和壓力。速度密度計算僅僅是一個近似值，只要未明確考慮在計算中的參數中沒有參數發生變化，該近似值就是正確的。然而，因為未考慮的參數在驅動車輛的時期內發生改變，該速度密度計算僅僅對于一較短時期是精確的并且需要隨著時間進行調節。為了保持在瞬態條件期間速度密度計算的準確性，在有利狀態條件期間使用MAF傳感器來修正速度密度計算。

在發動機沒有可變凸輪定相(VCP)或者可變凸輪正時(VCT)的情況下，如果進入氣缸的新鮮空氣質量改變(即，是瞬態的)，在MAP中存在相應的增大或者減小。這表示空氣量或者在進氣歧管中累積或者消耗。在這樣的瞬態條件期間，速度密度計算用來確定進入氣缸的質量空氣流量。確定質量空氣流量是否是穩態的或者瞬態的能夠通過諸如在共同轉讓的美國專利No.5,423,208中的裝置所實現，該專利的內容在此作為參考進行結合?？刂颇K使用基于氣流狀態估計進入氣缸內的質量空氣流量的適當方法。

然而在具有VCP或者VCT的發動機中，可能發生凸輪位置的改變，而不會改變MAP，同時導致MAF傳感器讀數發生大量的改變。這種情況的發生是因為VCP或者VCT系統允許改變返回到進氣歧管內的剩余廢氣量，其替換了在該歧管中的新鮮空氣量。因此，或多或少的氣流通過節氣門并且氣流是瞬態的。傳統的氣流瞬態/穩態檢測方法，類似在美國專利No.5,423,208中所公開的，將發現在MAP中無變化并且不正確地決定氣流是穩態的。

發明內容

因此，本發明提供一種氣流狀態確定系統，其確定進入具有凸輪相位器的發動機的氣缸內的質量空氣流量。該系統包含第一模塊，其基于凸輪相位器位置確定氣流狀態是否是穩態和瞬態中的一個。第二模塊基于質量氣流狀態是否是穩態和瞬態中的一個，使用質量空氣流量傳感器信號和速度密度關系中的一個來確定質量空氣流量。

在其它特征中，該系統還包括第三模塊，其使用一階線性模型處理凸輪相位器位置并且基于凸輪相位器位置計算更新的中間值。相應于凸輪相位器運動的氣流狀態基于更新的中間值進行確定?；谠诟碌闹虚g值和先前的中間值之間的差別確定氣流狀態。

在另一個特征中，還系統還包括濾波器模塊，其濾波該凸輪相位器位置。

在又一個特征中，該系統還包括死區模塊，其基于校準偏差調節凸輪相位器位置。該系統還包括最小化模塊，如果調節導致凸輪相位器位置小于零，其最小化凸輪相位器位置為零。

本發明的應用的進一步范圍將從在下文中提供的詳細說明中變得明顯。應該理解到詳細說明和具體的例子雖然表示了本發明的優選實施例，但其意圖僅僅是示例而不意圖限制本發明的范圍。

附圖說明

本發明將從詳細說明和附圖中變得更加充分理解，其中：

圖1是使用根據本發明的氣流狀態檢測控制進行調節的發動機系統的原理框圖；

圖2是示出了通過根據本發明的氣流狀態檢測控制實施的示例的步驟的流程圖；和

圖3是實施本發明的氣流狀態檢測控制的示例的模塊的原理框圖。

具體實施方式

下面的優選實施例的描述實際上僅僅是示例的并且決不意圖限制本發明，其應用或者使用。為了清楚的目的，在附圖中使用的相同的附圖標記表示相同的元件。如在此所使用的，術語模塊指專用集成電路(ASIC)、電子電路、執行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共享的，專用的或成組的)和存儲器、組合邏輯電路、和/或其它能提供所述功能的合適的組件。