[发明专利]用于检测凸轮定相发动机的稳态和瞬态气流状态的方法

说明书

技术领域

本发明涉及车用发动机系统，并且更特别涉及检测输送到发动机气缸的气流的状态。

背景技术

发动机燃烧空气和燃料的混合物(空气/燃料)，以驱动在气缸中的活塞。活塞的向下作用力产生扭矩。节气门控制输送到气缸中的气流。通过确定由气缸吸入的空气量，燃料质量能够被计算并且适当的空气/燃料混合物能够传送到气缸中，以获得所需的空燃比和扭矩。

输送到气缸中的气流能够采用质量空气流量(MAF)传感器进行测量。该MAF传感器测量通过节气门的气流。在稳态的气流状态期间，测量通过节气门的气流提供对传送到气缸中的新鲜空气的精确的估计。因为MAF传感器测量通过节气门的空气流量，而不是流入气缸的空气，其在稳态状态期间最精确，但是在瞬态条件期间精确度较小(例如，当额外的空气必须流过节气门以增大进气歧管绝对压力(MAP)时，或者当气流量必须减小以减小MAP时)。

采用速度密度计算能够估计空气流量，其通常基于MAP，发动机转速以及进气温度和压力。速度密度计算仅仅是一个近似值，只要未明确考虑在计算中的参数中没有参数发生变化，该近似值就是正确的。然而，因为未考虑的参数在驱动车辆的时期内发生改变，该速度密度计算仅仅对于一较短时期是精确的并且需要随着时间进行调节。为了保持在瞬态条件期间速度密度计算的准确性，在有利状态条件期间使用MAF传感器来修正速度密度计算。

在发动机没有可变凸轮定相(VCP)或者可变凸轮正时(VCT)的情况下，如果进入气缸的新鲜空气质量改变(即，是瞬态的)，在MAP中存在相应的增大或者减小。这表示空气量或者在进气歧管中累积或者消耗。在这样的瞬态条件期间，速度密度计算用来确定进入气缸的质量空气流量。确定质量空气流量是否是稳态的或者瞬态的能够通过诸如在共同转让的美国专利No.5,423,208中的装置所实现，该专利的内容在此作为参考进行结合。控制模块使用基于气流状态估计进入气缸内的质量空气流量的适当方法。

然而在具有VCP或者VCT的发动机中，可能发生凸轮位置的改变，而不会改变MAP，同时导致MAF传感器读数发生大量的改变。这种情况的发生是因为VCP或者VCT系统允许改变返回到进气歧管内的剩余废气量，其替换了在该歧管中的新鲜空气量。因此，或多或少的气流通过节气门并且气流是瞬态的。传统的气流瞬态/稳态检测方法，类似在美国专利No.5,423,208中所公开的，将发现在MAP中无变化并且不正确地决定气流是稳态的。

发明内容

因此，本发明提供一种气流状态确定系统，其确定进入具有凸轮相位器的发动机的气缸内的质量空气流量。该系统包含第一模块，其基于凸轮相位器位置确定气流状态是否是稳态和瞬态中的一个。第二模块基于质量气流状态是否是稳态和瞬态中的一个，使用质量空气流量传感器信号和速度密度关系中的一个来确定质量空气流量。

在其它特征中，该系统还包括第三模块，其使用一阶线性模型处理凸轮相位器位置并且基于凸轮相位器位置计算更新的中间值。相应于凸轮相位器运动的气流状态基于更新的中间值进行确定。基于在更新的中间值和先前的中间值之间的差别确定气流状态。

在另一个特征中，还系统还包括滤波器模块，其滤波该凸轮相位器位置。

在又一个特征中，该系统还包括死区模块，其基于校准偏差调节凸轮相位器位置。该系统还包括最小化模块，如果调节导致凸轮相位器位置小于零，其最小化凸轮相位器位置为零。

本发明的应用的进一步范围将从在下文中提供的详细说明中变得明显。应该理解到详细说明和具体的例子虽然表示了本发明的优选实施例，但其意图仅仅是示例而不意图限制本发明的范围。

附图说明

本发明将从详细说明和附图中变得更加充分理解，其中：

图1是使用根据本发明的气流状态检测控制进行调节的发动机系统的原理框图；

图2是示出了通过根据本发明的气流状态检测控制实施的示例的步骤的流程图；和

图3是实施本发明的气流状态检测控制的示例的模块的原理框图。

具体实施方式

下面的优选实施例的描述实际上仅仅是示例的并且决不意图限制本发明，其应用或者使用。为了清楚的目的，在附图中使用的相同的附图标记表示相同的元件。如在此所使用的，术语模块指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的，专用的或成组的)和存储器、组合逻辑电路、和/或其它能提供所述功能的合适的组件。