用于对发动机信号滤波的系统和方法技术方案

提出了用于控制具有可选择性地启用和停用的气缸的发动机的系统和方法。在一个示例中，响应于发动机诱导比的变化调整有限脉冲响应滤波器的系数，使得从发动机传感器输出的不期望的频率可以衰减以改进发动机控制。

【技术实现步骤摘要】
用于对发动机信号滤波的系统和方法
本说明书涉及用于改进发动机的操作的系统和方法，所述发动机包括可以选择性地启用和停用以在满足发动机扭矩需求的同时节省燃料的气缸。所述系统和方法可应用于通过停用停用的气缸的进气门和排气门来停用发动机气缸的发动机。
技术介绍
和
技术实现思路
发动机控制系统可以感测发动机进气歧管压力以确定作为调整发动机致动器的基础的发动机操作参数。例如，可以对发动机进气歧管压力进行采样以确定发动机进气歧管绝对压力(MAP)。发动机进气歧管压力连同发动机转速可以使用理想气体定律转换成流动通过发动机的空气的量。当已知发动机空气流量时，可以通过将发动机空气流率除以期望的发动机空气-燃料比来确定提供期望的发动机空气-燃料比的期望量的燃料。然而，发动机进气歧管压力可包括可能导致进气歧管压力表现出大于期望的标准偏差的频率。如果响应于以慢速和固定的曲轴间隔采样的原始(例如，未滤波的)发动机进气歧管压力来调整发动机燃料量，则发动机的空气-燃料比可发生超过期望的变化。减少发动机空气-燃料变化的一种方法在于，将一阶低通滤波器应用于MAP信号，并以发动机点火频率的整数倍的速率对MAP信号进行采样。然后可以使用滤波后的MAP来确定有待喷射到发动机的燃料的量。然而，如果发动机具有停用和重新启用个别气缸以使得活动气缸的实际总数在发动机循环间发生变化的能力，则通过一阶低通滤波器和恒定采样频率处理MAP传感器信号可能不会提供适合于控制发动机燃料喷射的滤波后的MAP传感器信号，因为MAP传感器信号内的频率动态地变化，而一阶滤波器的极保持恒定。专利技术人在本文中已经认识到上述问题并且已经开发了一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：接收信号到控制器；响应于发动机诱导比(例如，气缸循环中的活动气缸(燃烧空气和燃料的气缸)的实际总数除以发动机气缸的实际总数)调整有限脉冲响应滤波器的系数；通过所述有限脉冲响应滤波器对所述信号滤波；以及响应于所述滤波后的信号调整一个或多个致动器。通过响应于发动机诱导比调整有限脉冲响应滤波器或无限脉冲响应滤波器的系数，可以提供以下技术结果：提供滤波后的发动机信号，所述信号具有带有期望的标准偏差的期望水平的动态响应，即使当发动机以小于一的诱导比进行操作时。当根据本说明书对发动机信号滤波时，滤波后的发动机信号可具有允许严格控制发动机空气-燃料比的期望标准偏差。此外，当发动机诱导比变化或者是分数值时，可以更精确地控制其他发动机致动器，诸如凸轮轴和进气节气门。有限脉冲响应滤波器可以通过控制器中的指令实现，使得滤波器系数的修改可以与气缸模式变化同步。本说明书可提供若干优点。具体地，所述方法可以改进发动机空气-燃料控制。此外，所述方法可以应用于具有不同气缸配置的各种不同发动机。此外，所述方法可以消除或降低倾向于增加信号的标准偏差的信号频率的信号强度，使得响应于信号调整的致动器可以被平滑地控制，同时提供期望的动态响应。单独通过以下具体实施方式或结合附图，本说明书的上述优点和其他优点以及特征将明显。应理解，以上
技术实现思路
被提供用于以简化形式引入在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或基本特征，所述要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求进行唯一限定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决以上或本公开中任何部分所提及的任何缺点的实现方式。附图说明通过单独或参考附图来阅读本文中称为具体实施方式的实施例的示例，将更充分地理解本文所述的优点，在附图中：图1是发动机的示意图；图2A是具有两个气缸组的八缸发动机的示意图；图2B是具有单个气缸组的四缸发动机的示意图；图3示出根据现有技术并根据本说明书滤波的发动机信号；图4示出用于对发动机信号滤波的方法的流程图；并且图5是有限脉冲响应滤波器的图示。具体实施方式本说明书涉及对来自发动机的信号滤波并响应于滤波后的信号控制发动机。在图1中示出包括可选择性地停用的气缸的发动机。图2A和图2B示出图1所述的发动机的示例性配置。图3示出发动机诱导比改变并且两种不同类型的滤波器应用于从发动机传感器输出的信号的示例性序列。图4示出用于处理信号和响应于经处理的信号控制发动机的示例性方法。参见图1，包括多个气缸(图1示出所述气缸中一个气缸)的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和气缸壁32，其中活塞36位于所述汽缸壁32中并连接到曲轴40。燃烧室30被示出为通过相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。排气门可以由可变排气门操作器53操作，所述可变排气门操作器53可以机械地、电气地、液压地致动或通过它们的组合来致动。例如，排气门致动器可以是美国专利公布2014/0303873和美国专利6,321,704、6,273,039和7,458,345中描述的类型，所述专利出于所有意图和目的完全并入本文。排气门54可以通过可变排气门操作器53在整个发动机循环期间保持关闭。此外，排气门操作器可以与曲轴40同步或异步地打开排气门54。排气门54的位置可以由排气门位置传感器57确定。进气门52通过进气门操作器51打开和关闭，所述进气门操作器51可以与排气门操作器53的类型相同。进气门52的位置可以由进气门位置传感器59确定。进气门52可以通过可变进气门致动器51在整个发动机循环期间保持关闭以停用发动机气缸(例如，当气缸停用时，对于至少一个发动机循环，气缸中不发生燃烧)。在一个示例中，进气门52和排气门54保持关闭，并且当气缸30停用时，不向气缸30喷射燃料。当气缸30停用时，可以启用其他发动机气缸。燃料喷射器66被示出为定位为将燃料直接喷射到气缸30中，这是本领域技术人员已知的直接喷射。可替代地，可以将燃料喷射到进气道，这是本领域技术人员已知的进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例地递送液体燃料。燃料通过燃料系统175递送到燃料喷射器66。此外，进气歧管44被示出为与任选的电子节气门62(例如，蝶阀)连通，所述电子节气门62调整节流板64的位置以控制从空气过滤器43和进气口42到进气歧管44的空气流量。节气门62调节从发动机进气口42中的空气过滤器43到进气歧管44的空气流量。在一个示例中，高压、两段式燃料系统可用于生成更高的燃料压力。在一些示例中，节气门62和节流板64可定位在进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。响应于控制器12，无分电器点火系统88通过火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示出为耦接到催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，可以用双态排气氧传感器代替UEGO传感器126。在一个示例中，转化器70可包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用各自具有多个砖的多个排放控制装置。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。控制器12在图1中示出为常规微计算机，其包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非暂时存储器)、随机存取存储器108、保活存储器110和常规数据总线。控制器12示出为接收来自耦接到发动机10的传感器的各种信号(除了先前论述的那些信号之外)，包括：来自耦接到冷却套管114的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机操作方法，其包括：接收信号到控制器；响应于发动机诱导比调整有限脉冲响应滤波器的系数；通过所述有限脉冲响应滤波器对所述信号滤波；以及响应于所述滤波后的信号调整一个或多个致动器。

【技术特征摘要】
2017.10.06 US 15/727,4741.一种发动机操作方法，其包括：接收信号到控制器；响应于发动机诱导比调整有限脉冲响应滤波器的系数；通过所述有限脉冲响应滤波器对所述信号滤波；以及响应于所述滤波后的信号调整一个或多个致动器。2.如权利要求1所述的方法，其中响应于所述发动机诱导比和所述有限脉冲响应滤波器的阶数通过参考预定的系数的矩阵或表来确定所述系数。3.如权利要求2所述的方法，其进一步包括在所述矩阵中的条目之间进行内插。4.如权利要求1所述的方法，其中所述致动器是燃料喷射器。5.如权利要求1所述的方法，其中所述致动器是发动机凸轮轴。6.如权利要求1所述的方法，其中所述致动器是发动机节气门，并且其中通过歧管绝对压力传感器、空气质量传感器、发动机转速传感器、凸轮位置传感器、排气歧管压力传感器或废气门位置传感器提供所述信号。7.如权利要求1所述的方法，其中所述发动机诱导比是在气缸循环中燃烧空气和燃料的气缸的实际总数除以发动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·埃里克·米卡埃尔·赫尔斯特伦，埃米·尤盖希·卡米克，亚当·南森·班克，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US