用于发动机空气控制的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供用于调节节气门命令以使得在平均上实际气流速率与命令气流速率之间的差值基本为零的方法和系统。用修正因子修改命令节气门位置，从而也降低节气门开启角度误差。通过降低发动机空气扰动，发动机性能被改善。

【技术实现步骤摘要】
用于发动机空气控制的方法
技术介绍
发动机传动系控制模块可以被配置为基于发动机工况计算期望的节气门位置，并且可以相应地调整节气门位置。通过调整节气门位置，实际进气气流速率可以朝向命令气流速率推移。命令节气门位置以及命令气流速率可以被调整以通过基于真空的执行器（例如车辆制动增压机）补偿对进气歧管真空的需求。由Cunningham等人在US2011/0183812中示出一种考虑制动增压机真空需求的用于节气门控制的示例方法。其中，响应于从制动增压机流至进气歧管的气流速率对节气门位置进行调节，以便维持进气歧管压力基本恒定。例如，当制动增压机被来自进气歧管的真空再充满时，节气门被关闭。然而，本专利技术人已经认识到该方法所存在的潜在问题。举例来说，通过调整节气门位置以实现进气歧管内的期望瞬时气流速率，平均期望气流速率将受到影响。具体地，即使实现了瞬时气流速率（在限制了最小有效面积约束之后），并且实现了命令节气门位置，但如果未遇到最小有效节流面积约束，则在平均实际气流速率和将被命令的气流速率之间将会引发实质误差。结果，当空气从制动增压机被交换至发动机进气歧管时，可能产生发动机空气量扰动（例如，未被节流的空气流）。作为另一个示例，在制动器踏板应用过程中，可能需要负节气门开启角度以降低歧管压力变化。由于节气门的物理限制，不可能有负角，所以在Cunningham等人看来，只要负节气门开启角度被命令，节气门就维持关闭。然后，当制动器踏板被释放并且增加节气门开启角度被命令时，节气门被移动到命令位置。然而，由于无法实现负节气门开启角度，可能继续存在节气门开启角度误差，其进而可能导致实质的发动机空气量误差。发动机空气量扰动可能增加发动机排放物，并且可能被驾驶员注意到。另外，已实现的进气歧管真空不会像在实现平均气流速率的情况下具有的真空那样低。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题中的一些可以至少部分地通过一种发动机方法解决，该发动机方法包含通过基于累计气流速率误差的修正来调整表示命令节气门位置的信号。然后，节气门可以被致动到所调整的节气门位置。以此方式，可以降低累计节气门开启角度误差和气流速率误差。例如，在发动机工作时，控制器可以用修正项（例如添加项）连续修改命令节气门位置，该修正项基于实际节气门气流速率（或实际节气门位置/角度）与命令节气门气流速率（或命令节气门位置/角度）之间的误差。另外，修正项可以基于反馈数据连续更新。以此方式，可将误差基本降至接近零，并且在平均上实际节气门位置可以收敛于未被限制的命令节气门位置。另外，在踏板瞬态过程中（例如在制动器踏板瞬态过程中），可以使用该修正来调整节气门位置，从而降低累计误差。例如，如果负节气门开启角度被命令，只要继续存在负节气门开启角度命令，节气门就可以关闭。然后，当随后命令增加节气门开启角度时，可以以比期望速率更慢的速率有意地增加节气门开启角度。通过减慢节气门开启角度增加的速率，可以补偿在负节气门开启角度被命令（但未提供）时所引发的节气门开启角度误差。以此方式，可以降低节气门气流速率误差和节气门开启角度误差。通过基本消除节气门气流速率误差，可以降低发动机空气扰动。总体来说，可以改善发动机性能和排放。在另一个实施例中，一种发动机方法包含：在发动机工作过程中，通过基于命令节气门气流速率和实际平均节气门气流速率的修正来修改命令节气门位置，从而在仍追踪期望节气门开启角度的同时提供基本为零的累计气流速率误差。在另一个实施例中，实际平均节气门气流速率是基于进气歧管空气压力。在另一个实施例中，累计气流速率误差包括在若干发动机循环中所累计的气流速率误差。在另一个实施例中，该方法还包含致动节气门至修改的节气门位置。在另一个实施例中，该方法还包含：在踏板瞬态过程中当节气门位置被命令减小至节气门位置限制之外时，将节气门位置减少至节气门位置限制，并且在随后命令增加节气门位置的过程中，有意地比命令速率更慢地增加节气门位置。在另一个实施例中，踏板包括制动器踏板和/或加速器踏板。在另一个实施例中，该方法还包含：在踏板瞬态过程中当节气门位置被命令减小至节气门位置限制以外时，将节气门位置减少至节气门位置限制，并且在随后命令增加节气门位置过程中，从节气门位置限制开始有意地在一段持续时间内增加节气门，直到累计气流速率误差被基本降低至接近零。在另一个实施例中，该方法还包含在该持续时间后将节气门位置增加至命令节气门位置。在另一个实施例中，一种车辆系统包含：发动机，其包括进气歧管和排气歧管；节气门，其位于进气歧管中；制动器踏板；歧管压力传感器，其位于节气门下游的进气歧管中；以及控制器，其具有计算机可读指令以便：在发动机工作过程中，基于相对于实际节气门气流速率的命令节气门气流速率，估算节气门开启角度误差；在采样周期内累计节气门开启角度误差；使用使累计节气门开启角度误差基本接近零的修正因子来修改命令节气门位置；以及将节气门致动到经修改的节气门位置。在另一个实施例中，采样周期包括若干发动机循环或者发动机工作持续时间。在另一个实施例中，该控制器还包括用于以下操作的指令：响应于命令节气门位置在下限之外的第一制动器踏板瞬态，将节气门位置降低至该下限；以及响应于命令节气门位置被增加的第二制动器踏板瞬态，从该下限缓慢增加节气门位置，直到节气门开启角度误差被基本降低至接近零，然后将节气门位置快速增加至命令节气门位置。当单独根据以下详细说明或与附图结合时，将清晰地明白本专利技术的上述优势和其他优势以及特征。应当理解，提供上述
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍所选概念，其将在详细说明中得到进一步说明。这并不意味着要确立要求保护的主题的关键或基本特征，其范围仅由随附于具体实施方式的权利要求限定。另外，要求保护的主题不应被限制于解决上述或在本专利技术中任何部分指出的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出发动机的示意图。图2示出用于通过基于累计空气质量速率误差的修正来调整命令空气质量速率的程序的示意图。图3示出高水平流程图，其用于连续更新修正项并通过已更新的修正项来调整命令节气门位置，从而降低累计气流速率误差。图4示出描绘已修正的节气门位置相对于未修改的节气门位置的气流速率误差变化的图表。图5示出根据本公开在基于气流速率误差的踏板瞬态过程中调整节气门位置的示例。具体实施方式本说明书涉及因气流速率偏差而补偿命令节气门位置（例如在图1的发动机系统中），以便提供基本为零的累计误差。在发动机工作过程中，发动机控制器可以使用如图2所示的修正连续地调整命令节气门位置，从而提供使累计气流速率误差接近零（如图4所示）的经修改节气门位置。该控制器可以执行控制程序（如图3所示的示例性方法）以便用修正连续地调整命令节气门位置，并且基于反馈数据连续地更新修正。在踏板瞬态（例如制动器或加速器踏板瞬态）过程中，可以执行该调整，如图5中的示例性调整所示，以便也降低节气门开启角度误差。以此方式，在气流速率误差被降低的同时，可以追踪期望的节气门开启角度。通过降低发动机空气扰动，借助于燃料/空气比控制以及提供进气歧管真空的能力的改善，使得发动机性能得以改善。参考图1，由电子发动机控制器12控制包含多个汽缸的内燃发动机10，其中图1示出多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机方法，其包含：通过基于累计气流速率误差的修正，调整表示命令节气门位置的信号；以及致动节气门到所调整的节气门位置。

【技术特征摘要】
2012.03.21 US 13/426,3901.一种发动机方法，其包含：通过基于节气门下游累计气流速率误差的修正，调整表示命令节气门位置的信号；以及致动所述节气门到所调整的节气门位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述累计气流速率误差的调整包括通过所述修正进行调整以将所述累计气流速率误差降低到基本接近零。3.根据权利要求1所述的方法，还包含通过将累计节气门开启角度误差降低到接近零来降低所述累计气流速率误差。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述累计气流速率误差包括在若干发动机循环内所累计的气流速率误差。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述累计气流速率误差包括在发动机工作的一段持续时间内所累计的气流速率误差。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述累计气流...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·珀西富尔，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：