專利名稱：帶有用于致動(dòng)器控制算法的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及可用于機(jī)動(dòng)車內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其被設(shè)計(jì)為使用算法來(lái)控制 致動(dòng)器如燃料噴射器和EGR(廢氣再循環(huán))閥的運(yùn)行從而調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃料的燃燒條件并 且還控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出特性。
背景技術(shù)：
已知的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)確定控制變量如將被噴射入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃料量(也指的 是噴射量)、噴射時(shí)機(jī)、將被返回發(fā)動(dòng)機(jī)入口的那部分廢氣量(下面也指的是EGR量)、進(jìn)氣 壓力(也稱為增壓壓力)、進(jìn)氣量、點(diǎn)火時(shí)機(jī)以及進(jìn)氣閥和排氣閥的打開(kāi)/關(guān)閉，從而使得發(fā) 動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值如廢氣(如NOx或CO)排放量、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩以及特定燃料消耗量(或 燃料效率)與要求值一致。例如，日本專利首次公開(kāi)號(hào)2008-223643和2007-77935公開(kāi)了上述類型的發(fā)動(dòng) 機(jī)控制系統(tǒng)，其基于要求發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的扭矩值計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)壓力的目標(biāo)值(即燃燒參 數(shù))并且調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥和排氣閥的打開(kāi)/關(guān)閉以及將被噴射入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料量(即致動(dòng)器的 控制變量)，從而使得汽缸內(nèi)壓力與目標(biāo)值一致。上述發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的缺陷在于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與控制值之間的相關(guān)性通常 隨著環(huán)境條件如外界氣溫的變化或發(fā)動(dòng)機(jī)的個(gè)體差異而變化，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與要 求值之間產(chǎn)生誤差?？赏ㄟ^(guò)學(xué)習(xí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與取決于環(huán)境條件的控制變量之間的相關(guān)性來(lái)消 除這一問(wèn)題。但是，這要求測(cè)定自發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣如NOx或PM、發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi) 燃料消耗、或發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒引起的噪音(即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值)，從而導(dǎo)致在機(jī)動(dòng)車內(nèi)安裝 系統(tǒng)的成本大大增加。為減輕該問(wèn)題，某些發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為校正發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān) 值與控制變量之間的相關(guān)性，從而使用校正映射或?qū)W習(xí)僅與可測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值有關(guān)的 相關(guān)性用發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)境條件的變化補(bǔ)償其內(nèi)的變化。在相關(guān)性需要被校正的環(huán)境條件下校正 映射的制作需要發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與控制變量之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的大量數(shù)據(jù)，這就對(duì)控制系統(tǒng) 制造商施加了沉重負(fù)擔(dān)或可能導(dǎo)致很難使得所有發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與其要求值一致。此外，直接(即使用NOx傳感器測(cè)定NOx)或間接地(如使用A/F傳感器測(cè)定PM) 使用車載傳感器可測(cè)定某些機(jī)動(dòng)車輸出相關(guān)值，從而部分地學(xué)習(xí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與控制 變量之間的相關(guān)性，但是問(wèn)題在于當(dāng)傳感器的靈敏度很不理想時(shí)，僅在有限條件下需要進(jìn) 行部分學(xué)習(xí)，例如在發(fā)動(dòng)機(jī)以穩(wěn)態(tài)工況運(yùn)行時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，其被構(gòu)造為減少適應(yīng)性測(cè)試 工作和映射制作工作的負(fù)擔(dān)并且提高使得輸出相關(guān)值與要求值一致的操控性。本發(fā)明的另一目的在于一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，其被設(shè)計(jì)為使用較少的測(cè)定特征如 傳感器來(lái)確保使得發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與要求值一致的高準(zhǔn)確度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種可用于機(jī)動(dòng)車內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備。該發(fā)動(dòng) 機(jī)控制設(shè)備包括(a)燃燒目標(biāo)值計(jì)算器，其使用燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式限定指示內(nèi)燃機(jī)輸 出特性的至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與和內(nèi)燃機(jī)燃燒條件相關(guān)的至少一個(gè)燃燒參數(shù)之間 的相關(guān)性，從而計(jì)算需要滿足發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值的燃燒參數(shù)目標(biāo)值；(b)控制變 量命令值計(jì)算器，其使用控制變量算術(shù)表達(dá)式限定燃燒參數(shù)與至少一個(gè)致動(dòng)器的至少一個(gè) 控制變量之間的相關(guān)性，從而計(jì)算代表控制變量目標(biāo)值的命令值以得到燃燒參數(shù)的目標(biāo) 值，所述致動(dòng)器被操作為基于所述命令值控制內(nèi)燃機(jī)的燃燒條件；(c)確定燃燒參數(shù)實(shí)際 值的燃燒條件確定器；以及(d)學(xué)習(xí)電路，其執(zhí)行學(xué)習(xí)操作從而基于燃燒參數(shù)的實(shí)際值學(xué) 習(xí)燃燒參數(shù)與控制變量之間的相關(guān)性，從而更新控制變量算術(shù)表達(dá)式?？刂谱兞克阈g(shù)表達(dá)式如上所述限定燃燒參數(shù)與致動(dòng)器的控制變量之間的相關(guān)性。 因此，通過(guò)控制致動(dòng)器的操作以實(shí)現(xiàn)通過(guò)將燃燒參數(shù)目標(biāo)值代入控制變量算術(shù)表達(dá)式得到 的控制變量的要求值，可實(shí)現(xiàn)燃燒參數(shù)實(shí)際值與其目標(biāo)值的一致。換句話說(shuō)，控制變量算術(shù) 表達(dá)式表達(dá)了如何操作致動(dòng)器才能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的期望燃燒條件。因此，通過(guò)基于從控制變 量算術(shù)表達(dá)式計(jì)算的命令值并且將命令值輸出至致動(dòng)器來(lái)得到燃燒參數(shù)的目標(biāo)值。控制變 量算術(shù)表達(dá)式可通過(guò)圖I(C)所示的行列式或圖1(a)所示的模型被實(shí)施。燃燒參數(shù)目標(biāo)值計(jì)算器使用控制參數(shù)算術(shù)表達(dá)式來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)燃燒條件 (即燃燒參數(shù)的目標(biāo)值)。因此，通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)以具有目標(biāo)燃燒條件即滿足燃燒參數(shù)目標(biāo) 值來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值。燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式如上所述限定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與燃燒參數(shù)之間的相關(guān)性。 因此，通過(guò)使得內(nèi)燃機(jī)的燃燒條件與通過(guò)將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值代入燃燒參數(shù)算術(shù) 表達(dá)式得到的燃燒參數(shù)值趨于一致，可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的實(shí)際值與其要求值的一 致。換句話說(shuō)，燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式描述了其中放置了內(nèi)燃機(jī)的燃燒條件與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相 關(guān)值之間的關(guān)系。因此，通過(guò)將從燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式計(jì)算得來(lái)的值確定為燃燒參數(shù)目標(biāo) 值并且控制致動(dòng)器的操作以滿足目標(biāo)值，來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值。燃燒參數(shù)算 術(shù)表達(dá)式可通過(guò)圖1(b)所示的行列式或圖1(a)所示的模型被實(shí)施。從以上描述可看出，發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備作用為使用燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式和控制變量 算術(shù)表達(dá)式來(lái)限定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與燃燒參數(shù)之間以及燃燒參數(shù)與控制變量之間的相 關(guān)性，藉此知道如何操作致動(dòng)器才能得到發(fā)動(dòng)機(jī)的期望燃燒條件并找到與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出條件 有關(guān)的燃燒條件。這意味著燃燒參數(shù)被用作中間參數(shù)來(lái)得到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與控制變 量之間的相關(guān)性。因此，基于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值借助燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式計(jì)算燃 燒參數(shù)目標(biāo)值、通過(guò)控制變量算術(shù)表達(dá)式產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于算出的目標(biāo)值的用于控制變量的命令 值、以及通過(guò)命令值控制致動(dòng)器的操作，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與其要求值的一致。控制變量與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值之間的關(guān)系可隨著環(huán)境條件如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫 度或外界氣溫或由于發(fā)動(dòng)機(jī)老化的變化而變化，從而導(dǎo)致被控制變量算術(shù)表達(dá)式限定的燃 燒參數(shù)與控制變量之間相關(guān)性的變化。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式限定的燃 燒參數(shù)之間的相關(guān)性主要取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的特性，而較少取決于環(huán)境條件的變化。本申請(qǐng)的 發(fā)明者把注意力集中在控制變量算術(shù)表達(dá)式與燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式之間這種依從關(guān)系的 差異上并且將發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備設(shè)計(jì)為具有學(xué)習(xí)電路，所述學(xué)習(xí)電路基于由燃燒參數(shù)確定器 確定的燃燒參數(shù)實(shí)際值來(lái)學(xué)習(xí)或更新控制變量算術(shù)表達(dá)式。這就提高了通過(guò)對(duì)環(huán)境條件變4化敏感的控制變量算術(shù)表達(dá)式來(lái)確定致動(dòng)器控制變量的準(zhǔn)確度，并且確保了使得發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出相關(guān)值與要求值一致的穩(wěn)定性。在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值被例如NOx傳感器檢測(cè)到從而學(xué)習(xí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與控 制變量之間相關(guān)性的情形下，僅在NOx傳感器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放的NOx濃度變化足夠敏感的情 形下需要進(jìn)行這種學(xué)習(xí)，例如當(dāng)由于NOx傳感器的靈敏度通常較低發(fā)動(dòng)機(jī)以穩(wěn)態(tài)工況運(yùn)行 時(shí)。此外，要學(xué)習(xí)所有的相關(guān)性的成本很高。相反，在多種可學(xué)習(xí)條件下使用燃燒條件傳感 器通常能更快地檢測(cè)到燃燒參數(shù)。很容易完全地學(xué)習(xí)控制變量與燃燒參數(shù)之間的相關(guān)性。確定用于在學(xué)習(xí)控制變量算術(shù)表達(dá)式中使用的燃燒參數(shù)實(shí)際值的燃燒條件確定 器可通過(guò)物理傳感器或算術(shù)模型來(lái)實(shí)施。在本發(fā)明的優(yōu)選模式中，使得所述學(xué)習(xí)電路的學(xué)習(xí)操作從內(nèi)燃機(jī)的穩(wěn)態(tài)工況運(yùn)行 期間開(kāi)始，其中由所述燃燒條件確定器確定的燃燒參數(shù)實(shí)際值的變化率穩(wěn)定在給定值范圍 內(nèi)，并且防止學(xué)習(xí)操作在變化率大于給定值的內(nèi)燃機(jī)瞬態(tài)工況(transient state)運(yùn)行期 間開(kāi)始。燃燒參數(shù)的測(cè)定通常比發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值進(jìn)行的更快。根據(jù)用作燃燒參數(shù)確定器 的裝置類型將產(chǎn)生測(cè)定滯后或測(cè)定錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)控制變量算術(shù)表達(dá)式劣變。通過(guò)在 內(nèi)燃機(jī)以穩(wěn)態(tài)工況運(yùn)行時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)操作可減輕該問(wèn)題。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于瞬態(tài)工況時(shí)可進(jìn)行學(xué)習(xí)操作。在該情況下，基于在內(nèi)燃機(jī)的穩(wěn)態(tài)工 況運(yùn)行期間采樣的燃燒參數(shù)實(shí)際值更新控制變量算術(shù)表達(dá)式時(shí)使用更大的權(quán)重因數(shù)，其中 燃燒參數(shù)實(shí)際值的變化率穩(wěn)定在給定值范圍內(nèi)；基于在內(nèi)燃機(jī)的瞬態(tài)工況運(yùn)行期間采樣 的燃燒參數(shù)實(shí)際值更新控制變量算術(shù)表達(dá)式時(shí)使用更小的權(quán)重因數(shù)，其中變化率大于給定 值。這就最小化了學(xué)習(xí)或更新控制變量算術(shù)表達(dá)式的劣變并且使得進(jìn)行學(xué)習(xí)操作的次數(shù)比 在內(nèi)燃機(jī)瞬態(tài)工況期間防止學(xué)習(xí)操作開(kāi)始時(shí)有所增加。燃燒條件確定器可在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行期間被校準(zhǔn)?？梢允沟卯?dāng)燃燒條件確定器完成校 準(zhǔn)后的一段時(shí)間在預(yù)定時(shí)限內(nèi)時(shí)學(xué)習(xí)操作開(kāi)始，而當(dāng)所述一段時(shí)間超出預(yù)定時(shí)限是防止開(kāi) 始學(xué)習(xí)。例如，在燃燒條件確定器通過(guò)測(cè)定內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi)壓力的汽缸壓力傳感器來(lái)實(shí)施的 情形下，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)處于汽缸內(nèi)壓力等于大氣壓的情形下(例如當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)從大氣壓被接通 時(shí))基于汽缸壓力傳感器的輸出誤差進(jìn)行校準(zhǔn)。在剛剛完成燃燒條件確定器的校準(zhǔn)后通常能確保燃燒參數(shù)確定器的高準(zhǔn)確度。鑒 于此，發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備使得從完成燃燒條件確定器的校準(zhǔn)開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間在預(yù)定時(shí)限內(nèi)時(shí) 開(kāi)始學(xué)習(xí)操作并且當(dāng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間超過(guò)預(yù)定時(shí)限時(shí)防止學(xué)習(xí)操作開(kāi)始?？蛇x地，可在時(shí)限過(guò)后進(jìn)行學(xué)習(xí)操作。在這種情況下，優(yōu)選地，在基于預(yù)定時(shí)限內(nèi) 采樣的燃燒參數(shù)的實(shí)際值更新控制變量算術(shù)表達(dá)式時(shí)使用更大的權(quán)重因數(shù)，并且在基于預(yù) 定時(shí)限過(guò)后采樣的燃燒參數(shù)的實(shí)際值更新控制變量算術(shù)表達(dá)式時(shí)使用更小的權(quán)重因數(shù)。燃燒條件確定器可由測(cè)定內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi)壓力的汽缸壓力傳感器實(shí)施。這種情形 下，與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值如從發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣(如NOx)和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩相關(guān)的點(diǎn)火時(shí)機(jī)可 被用作燃燒參數(shù)?？刂谱兞克阈g(shù)表達(dá)式限定了不同類型燃燒參數(shù)與致動(dòng)器的不同類型控制變量之 間的相關(guān)性?？刂谱兞棵钪涤?jì)算器通過(guò)控制變量算術(shù)表達(dá)式確定實(shí)現(xiàn)燃燒參數(shù)目標(biāo)值所需的命令值的組合?？刂谱兞克阈g(shù)表達(dá)式還可限定點(diǎn)火時(shí)機(jī)、點(diǎn)火延遲時(shí)間等(即燃燒參數(shù))和噴射 量、EGR量、增壓壓力等(即控制變量)之間的相關(guān)性。換句話說(shuō)，控制變量算術(shù)表達(dá)式不 是限定例如點(diǎn)火時(shí)機(jī)與噴射量之間一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，而是示出了如何選擇例如噴射量、EGR 量以及增壓壓力的組合才能滿足點(diǎn)火時(shí)機(jī)和點(diǎn)火延遲時(shí)間的所有目標(biāo)值?；旧希沟每?制變量算術(shù)表達(dá)式限定了實(shí)現(xiàn)燃燒參數(shù)目標(biāo)值所需的控制變量與燃燒參數(shù)的特定數(shù)目或 所有可能的組合。發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備如上所述作用為使用控制變量算術(shù)表達(dá)式來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)于燃燒參 數(shù)目標(biāo)值的控制變量命令值的組合，從而不需要通過(guò)適應(yīng)性測(cè)試來(lái)找出控制變量最優(yōu)值與 燃燒參數(shù)之間的關(guān)系，這就減少了制造商進(jìn)行適應(yīng)性測(cè)試工作和映射制作工作的負(fù)擔(dān)。如果與燃燒參數(shù)相關(guān)的用于控制變量的命令值彼此獨(dú)立地被確定，就會(huì)產(chǎn)生如下 相互干擾。特別地，當(dāng)與用于控制變量之一的命令值相對(duì)應(yīng)的燃燒參數(shù)之一達(dá)到其目標(biāo)值 時(shí)，另一個(gè)燃燒參數(shù)偏離其目標(biāo)值，而當(dāng)該另一燃燒參數(shù)與其目標(biāo)值一致時(shí)，所述燃燒參數(shù) 之一偏離其目標(biāo)值。相反，發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備計(jì)算對(duì)應(yīng)于燃燒參數(shù)目標(biāo)值的控制變量命令值 的組合并且基于命令值的組合控制致動(dòng)器的運(yùn)行，由此避免了燃燒參數(shù)之間相互干擾產(chǎn)生 的操控性劣變并且實(shí)現(xiàn)了燃燒參數(shù)與其目標(biāo)值的同時(shí)一致，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備的操控 性。發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備還包括燃燒參數(shù)反饋電路，其將燃燒參數(shù)實(shí)際值與其目標(biāo)值之間 的誤差反饋回控制變量的命令值的計(jì)算中。當(dāng)學(xué)習(xí)操作正常進(jìn)行時(shí)，燃燒參數(shù)的實(shí)際值不會(huì)偏離其目標(biāo)值。但不是一直能進(jìn) 行學(xué)習(xí)。還會(huì)根據(jù)啟動(dòng)學(xué)習(xí)的條件增加錯(cuò)誤學(xué)習(xí)的風(fēng)險(xiǎn)。由此，僅在錯(cuò)誤學(xué)習(xí)的風(fēng)險(xiǎn)很低 的情形下發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備才開(kāi)始學(xué)習(xí)控制變量算術(shù)表達(dá)式。這就保持了發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備的 良好性能。在完成學(xué)習(xí)操作后，將縮短在反饋模式下使得燃燒參數(shù)實(shí)際值與目標(biāo)值一致所 需的時(shí)間。燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式限定了不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與不同類型燃燒參數(shù)之 間的相關(guān)性。所述燃燒目標(biāo)值計(jì)算器通過(guò)燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式確定滿足發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值 的要求值的燃燒參數(shù)目標(biāo)值的組合。燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式可限定例如NOx量、PM量(顆粒物)、發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩等 (即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值)與例如點(diǎn)火時(shí)機(jī)、點(diǎn)火延遲時(shí)間等(即燃燒參數(shù))之間的相關(guān)性。 換句話說(shuō)，燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式不是限定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出與點(diǎn)火時(shí)機(jī)之間一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，而 是限定了滿足所有輸出扭矩、NOx量和PM量的要求值所需的點(diǎn)火時(shí)機(jī)和點(diǎn)火延遲時(shí)間的值 的組合。基本上，使得燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式限定了實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值所需的 燃燒參數(shù)(如點(diǎn)火時(shí)機(jī)和點(diǎn)火延遲時(shí)間)與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值(如輸出扭矩、NOx量和PM 量)的特定數(shù)目或所有可能的組合。發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備如上所述作用為使用燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī) 輸出相關(guān)值的要求值的燃燒參數(shù)目標(biāo)值的組合并且計(jì)算滿足目標(biāo)值的組合所需的致動(dòng)器 命令值。這就不像本申請(qǐng)前言部分的公開(kāi)文獻(xiàn)一樣需要通過(guò)適應(yīng)性測(cè)試來(lái)找出燃燒參數(shù)最 優(yōu)值與發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)值之間的關(guān)系，這就減少了發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備制造商進(jìn)行適應(yīng)性測(cè)試工作和映射制作工作的負(fù)擔(dān)。如果與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值相關(guān)的燃燒參數(shù)目標(biāo)值彼此獨(dú)立地被確定，就會(huì)產(chǎn)生如 下相互干擾。特別地，當(dāng)與燃燒參數(shù)之一的目標(biāo)值相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值之一達(dá)到其 要求值時(shí)，另一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值偏離其要求值，而當(dāng)另一發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與其要求 值一致時(shí)，前述的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值之一偏離其要求值。因此很難使得不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī) 輸出相關(guān)值與目標(biāo)值同時(shí)一致。相反，發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備計(jì)算與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值 相對(duì)應(yīng)的燃燒參數(shù)目標(biāo)值的組合并且控制致動(dòng)器的運(yùn)行從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)值，由此避免了燃燒 參數(shù)之間相互干擾產(chǎn)生的操控性劣變并且實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與其要求值的同時(shí)一 致，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備的操控性。發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備可使用燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式和控制變量算術(shù)表達(dá)式來(lái)限定不同 類型發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與不同類型燃燒參數(shù)之間以及不同類型燃燒參數(shù)與不同類型控制 變量之間的相關(guān)性，從而知道如何操作致動(dòng)器才能得到發(fā)動(dòng)機(jī)的期望燃燒條件并找到與發(fā) 動(dòng)機(jī)輸出條件有關(guān)的燃燒條件。這意味著燃燒參數(shù)被用作中間參數(shù)來(lái)得到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān) 值與控制變量之間的相關(guān)性。因此，基于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值通過(guò)燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式計(jì)算燃燒參數(shù)目 標(biāo)值、通過(guò)控制變量算術(shù)表達(dá)式產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于算出的目標(biāo)值的用于控制變量的命令值、以及 通過(guò)所述命令值控制致動(dòng)器的操作，可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與其要求值的同時(shí)一致。發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備還包括發(fā)動(dòng)機(jī)輸出反饋電路，其將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的實(shí)際值或 計(jì)算值與其要求值之間的誤差反饋回燃燒參數(shù)的目標(biāo)值的計(jì)算中。代表產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)輸出條件(即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值)所需的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒條件(即燃 燒參數(shù))的校正較少地取決于環(huán)境條件如發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫度或外界空氣溫度的變化，而 是可隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的個(gè)體差異或老化而變化。因此發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備被設(shè)計(jì)為使得發(fā)動(dòng)機(jī)輸出 反饋電路將實(shí)際測(cè)得或計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與其要求值之間的誤差反饋回燃燒參數(shù) 的目標(biāo)值的計(jì)算中。這就確保了發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的良好操控性。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值可代表與內(nèi)燃機(jī)廢氣排放有關(guān)的至少兩個(gè)物理量，一個(gè)物理量 與內(nèi)燃機(jī)的輸出扭矩有關(guān)，一個(gè)物理量與燃料消耗/消耗量有關(guān)，并且一個(gè)物理量與內(nèi)燃 機(jī)的燃燒噪音有關(guān)。例如，與廢氣排放有關(guān)的物理量是NOx量，PM量，CO量或HC量。與從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出 的扭矩有關(guān)的物理量是從發(fā)動(dòng)機(jī)自身輸出的扭矩或發(fā)動(dòng)機(jī)速度。與燃燒噪音有關(guān)的物理量 是燃燒噪音本身或發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械震動(dòng)。這些不同種類的物理量可被示例為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān) 值且被大致分為廢氣排放、輸出扭矩、燃料消耗和燃燒噪音。這四種發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值彼此 互相干擾。因此所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備在處理這些發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)值方面非常有效。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值也可包括NOx量，PM量，CO量和HC量中的至少兩種。與這些廢 氣排放有關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值更容易具有交替關(guān)系。因此發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備在處理這些發(fā) 動(dòng)機(jī)相關(guān)值方面非常有效。燃燒參數(shù)可包括點(diǎn)火時(shí)機(jī)和點(diǎn)火延遲時(shí)間。這些燃燒參數(shù)是代表發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃 燒條件并且彼此密切相關(guān)的典型物理量。因此燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式和控制變量算術(shù)表達(dá)式 的使用最小化了這些燃燒參數(shù)之間的相互干擾?？刂谱兞靠砂ㄈ剂蠂娚淞俊⑷剂蠂娚鋾r(shí)機(jī)、燃料噴射次數(shù)、燃料供給壓力、EGR量、增壓壓力和進(jìn)氣閥或排氣閥的打開(kāi)/關(guān)閉時(shí)機(jī)中的至少兩種。這些控制變量是用于發(fā) 動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的典型控制變量并且很容易相互干擾。因此控制變量算術(shù)表達(dá)式的使用最 小化了這些控制變量之間的相互干擾。


根據(jù)下面的詳述和本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖將更充分地了解本發(fā)明，但詳述和附 圖并非將本發(fā)明限定于特定實(shí)施例而僅是為解釋和理解。附圖中圖1 (a)是示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的框圖；圖1 (b)是代表作為燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式的行列式的示意圖；圖1 (c)是代表作為控制變量算術(shù)表達(dá)式的行列式的示意圖；圖2是由圖1 (a)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)執(zhí)行的發(fā)動(dòng)機(jī)控制程序的流程圖；圖3(a)是圖1(a)至1 (c)中燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式和控制變量算術(shù)表達(dá)式限定的 相關(guān)性的解釋圖；圖3(b)是舉例說(shuō)明圖3(a)中控制變量算術(shù)表達(dá)式限定的相關(guān)性的示意圖；圖3(c)是舉例說(shuō)明圖3(a)中燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式限定的相關(guān)性的示意圖；圖4是代表燃燒參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的影響的解釋圖；圖5 (a)是舉例說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值變化的示意圖；圖5 (b)是舉例說(shuō)明內(nèi)燃機(jī)的冷卻劑溫度變化的示意圖；圖5 (C)是舉例說(shuō)明燃燒參數(shù)變化的示意圖；圖5 (d)是舉例說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值變化的示意圖；圖6是學(xué)習(xí)或優(yōu)化用于圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的控制變量算術(shù)表達(dá)式的程序的 流程圖；并且圖7是示出根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖(其中在多個(gè)圖中相同的附圖標(biāo)記涉及相同部件)，特別是參照?qǐng)D1(a)， 示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其被設(shè)計(jì)為控制用于機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)行。 下面的討論涉及例如自點(diǎn)火柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其中燃料在高壓下被噴射入四個(gè)汽缸#1-#4內(nèi)。圖1(a)是通過(guò)電子控制單元(E⑶)IOa實(shí)現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的框圖，該系統(tǒng)作 用為控制多個(gè)致動(dòng)器11的運(yùn)行，從而調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃料燃燒條件以使發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸出 特性符合期望特性。安裝于燃料系統(tǒng)中的致動(dòng)器11例如為燃料噴射器，其將燃料噴射入發(fā)動(dòng)機(jī)10和 高壓泵內(nèi)，所述高壓泵控制將被供至燃料噴射器的燃料的壓力。ECU IOa作用為計(jì)算代表目 標(biāo)控制變量(即通過(guò)高壓泵被吸入和排出的燃料的目標(biāo)量)的命令值，并將其以命令信號(hào) 的形式輸出至高壓泵從而控制將被噴射入發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的燃料的壓力。ECU IOa還確定代 表目標(biāo)控制變量(即，將從每個(gè)燃料噴射器噴射出的燃料的目標(biāo)量，即噴射持續(xù)時(shí)間)的命 令值、每個(gè)燃料噴射器啟動(dòng)噴射燃料的目標(biāo)噴射時(shí)機(jī)、以及每個(gè)燃料噴射器在每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī) 運(yùn)行周期(即四沖程循環(huán)，該循環(huán)包括吸入或?qū)搿嚎s、燃燒和排放)內(nèi)噴射燃料的次數(shù)，并且將這些值以命令信號(hào)的形式輸出至燃料噴射器。安裝于入口系統(tǒng)中的致動(dòng)器11例如為EGR(廢氣再循環(huán))閥，其控制從發(fā)動(dòng)機(jī) 10釋放的廢氣中再度回到發(fā)動(dòng)機(jī)10入口的那部分廢氣的量(下面也稱為EGR量)、可變控 制增壓器(其可變地調(diào)節(jié)增壓壓力)的運(yùn)行、節(jié)流閥(其控制被導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)10的新鮮空氣 量)的運(yùn)行、以及閥控制機(jī)構(gòu)(其設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)10的吸入閥和排氣閥的打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)機(jī)并調(diào) 節(jié)吸入和排氣閥的提升量(amount of lift))的運(yùn)行。E⑶IOa作用為計(jì)算代表目標(biāo)控制 變量(即EGR量、增壓壓力、新鮮空氣量、打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)機(jī)、以及吸入閥和排氣閥的提升量， 的目標(biāo)值)的命令值，并將它們分別以命令信號(hào)的形式輸出至EGR閥、可變控制增壓器、節(jié) 流閥和閥控制機(jī)構(gòu)。如上所述，E⑶IOa控制致動(dòng)器11的運(yùn)行以得到目標(biāo)控制變量，藉此控制發(fā)動(dòng)機(jī) 10內(nèi)的燃燒條件，以使發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸出特性符合期望特性。發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒條件如上所述由多種類型的燃燒參數(shù)限定，這些參數(shù)例如是點(diǎn) 火時(shí)機(jī)、點(diǎn)火延遲時(shí)間(即燃料開(kāi)始被噴射與燃料開(kāi)始被點(diǎn)火之間所需的時(shí)間)等。這些 燃燒參數(shù)是通常采用例如測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)10的汽缸內(nèi)壓力的汽缸壓力傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)定的物理量。發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸出特性如上所述由多種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值來(lái)表示，這些相 關(guān)值例如是與廢氣排放有關(guān)的物理量(如NOx量，PM(顆粒物，Particulate Matter)量，以 及CO或HC量)，與從發(fā)動(dòng)機(jī)10輸出的扭矩(如發(fā)動(dòng)機(jī)10輸出軸的扭矩)以及發(fā)動(dòng)機(jī)10 速度有關(guān)的物理量，與發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)燃料消耗有關(guān)的物理量(如通過(guò)模式運(yùn)行測(cè)試測(cè)定的單 位燃料消耗體積或發(fā)動(dòng)機(jī)10單位運(yùn)行時(shí)間的消耗體積的行駛距離)，以及與燃燒噪音有關(guān) 的物理量(如發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)或燃燒或排氣噪音)。E⑶IOa配備有典型的微型計(jì)算機(jī)，其包括執(zhí)行特定任務(wù)操作的CPU、作為主存 儲(chǔ)器用于在其內(nèi)存儲(chǔ)CPU運(yùn)行期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或CPU運(yùn)行結(jié)果的RAM、作為程序存儲(chǔ)器的 ROM、將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)其中的EEPR0M、以及備用RAM——始終從備用電源如安裝于機(jī)動(dòng)車內(nèi)的存 儲(chǔ)電池供給該備用RAM電能，甚至在ECU IOa的主電源關(guān)閉后仍然供電。發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)安裝有為E⑶IOa提供輸出的傳感器12和13。傳感器12是發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出傳感器，其作為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值反饋電路的一部分以實(shí)際地測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān) 值。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出傳感器12由以下傳感器實(shí)施測(cè)定從發(fā)動(dòng)機(jī)10排出的廢氣成分濃度 (如NOx)的氣體傳感器；測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)10輸出扭矩的扭矩傳感器；以及測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)燃 料燃燒產(chǎn)生的噪音等級(jí)的噪音傳感器。下面將描述，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的實(shí)際值可選地使 用算法模式而非使用傳感器12來(lái)計(jì)算或估算。傳感器13是作為燃燒參數(shù)反饋電路一部分的燃燒條件傳感器以實(shí)際地確定燃燒 參數(shù)。例如，傳感器13由以下傳感器實(shí)施測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)10燃燒室(即汽缸)內(nèi)壓力的汽缸 壓力傳感器以及測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的離子量的離子傳感器。例如，ECU IOa計(jì) 算發(fā)動(dòng)機(jī)10燃燒室內(nèi)由汽缸壓力傳感器13測(cè)得的壓力變化，從而確定點(diǎn)火時(shí)機(jī)和點(diǎn)火延 遲時(shí)間。燃燒參數(shù)值的實(shí)際值可選地使用算法模式而非使用傳感器13來(lái)計(jì)算或估算。E⑶IOa包括燃燒參數(shù)計(jì)算器20，燃燒參數(shù)控制器30，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差計(jì)算器40 以及燃燒參數(shù)誤差計(jì)算器50。燃燒參數(shù)計(jì)算器20作為目標(biāo)燃燒參數(shù)計(jì)算器以確定使發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出相關(guān)值符合需要值所需的發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒條件(即燃燒參數(shù))。燃燒參數(shù)控制器30作為控制變量命令計(jì)算器從而控制致動(dòng)器11的運(yùn)行(即控制變量)以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)10的目 標(biāo)燃燒條件。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差計(jì)算器40作為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出反饋電路從而計(jì)算各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出相關(guān)值的實(shí)際值(即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出傳感器12的輸出)與其要求值之間的差異或誤差。燃 燒參數(shù)誤差計(jì)算器50作為燃燒參數(shù)反饋電路從而計(jì)算各個(gè)燃燒參數(shù)的實(shí)際值(即燃燒條 件傳感器13的輸出)與其目標(biāo)值之間的差異或誤差。電路20-50由ECUlOa的微型計(jì)算機(jī) 內(nèi)的功能模塊實(shí)施。特別地，燃燒參數(shù)計(jì)算器20具有燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22，反饋控制器23以及目標(biāo) 值計(jì)算器M。燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器如E⑶IOa的ROM內(nèi)。燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22是用來(lái)限定不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與不同類型燃燒 參數(shù)之間相關(guān)性的。特別地，燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22是由圖1(a)所示的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出-燃 燒參數(shù)模型或如圖1(b)所示的行列式提供的，并且算術(shù)地表示發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒條件(即 燃燒參數(shù))與發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸出條件(即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值)之間的關(guān)系。換句話說(shuō)，燃燒 參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22算出的發(fā)動(dòng)機(jī)10燃燒條件值是滿足發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值所需要 的值。通過(guò)將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值代入燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22，可得到燃燒參數(shù)的 目標(biāo)值(或基準(zhǔn)目標(biāo)值)。具有圖1 (a)結(jié)構(gòu)的燃燒參數(shù)計(jì)算器20代替燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22的要求值從 而確定燃燒參數(shù)的基準(zhǔn)目標(biāo)值。反饋控制器23計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的各個(gè)要求值與其 對(duì)應(yīng)的實(shí)際值(即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出傳感器12的輸出)之間的差異或誤差。這樣的誤差也指的 是下面的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差。反饋控制器23還確定基準(zhǔn)目標(biāo)值在反饋模式中被校正的量從 而消除發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差。目標(biāo)值計(jì)算器M接著使用從燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22得到的基準(zhǔn) 目標(biāo)值以及從反饋控制器23得到的校正量來(lái)算出將從燃燒參數(shù)計(jì)算器20中輸出的燃燒參 數(shù)目標(biāo)值，從而使得各個(gè)處于反饋模式中的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的實(shí)際值與要求值一致。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差為零(0)時(shí)，從反饋控制器23得到的校正量將為零。由燃燒參 數(shù)算術(shù)表達(dá)式22算出的燃燒參數(shù)的基準(zhǔn)目標(biāo)值因此也從燃燒參數(shù)計(jì)算器20輸出而不被校 正。燃燒參數(shù)控制器30包括積分器31，反饋控制器33，和命令值計(jì)算器34。控制變量 算術(shù)表達(dá)式32被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器(即存儲(chǔ)裝置)如E⑶IOa的ROM中?？刂谱兞克阈g(shù)表達(dá)式32是用來(lái)限定不同類型燃燒參數(shù)與不同類型控制變量之間 相關(guān)性的?？刂谱兞克阈g(shù)表達(dá)式32是由圖1(a)所示的燃燒參數(shù)-控制變量模型或如圖 1(c)所示的行列式提供的，并且算術(shù)地表示對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)10的期望燃燒條件的控制變量 值。換句話說(shuō)，控制變量算術(shù)表達(dá)式32提供了將發(fā)動(dòng)機(jī)10置于目標(biāo)燃燒條件下所需的控 制變量值的組合。通過(guò)將目標(biāo)值計(jì)算器M輸出的燃燒參數(shù)目標(biāo)值代入燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá) 式32，可得到控制變量的命令值(即基準(zhǔn)命令值)。圖1 (a)結(jié)構(gòu)的燃燒參數(shù)誤差計(jì)算器30將燃燒參數(shù)的最終目標(biāo)值代入控制變量算 術(shù)表達(dá)式32以推出控制變量的基準(zhǔn)命令值。反饋控制器33計(jì)算燃燒參數(shù)的各個(gè)目標(biāo)值與 其對(duì)應(yīng)的實(shí)際值(即燃燒條件傳感器13的輸出)之間的差異或誤差。這樣的誤差也指的 是下面的燃燒參數(shù)誤差。反饋控制器33還確定基準(zhǔn)命令值在反饋模式中被校正的量從而 消除燃燒參數(shù)誤差。命令值計(jì)算器34接著使用從控制變量算術(shù)表達(dá)式32得到的基準(zhǔn)命令 值以及從反饋控制器33得到的校正量來(lái)算出將被直接輸出至致動(dòng)器11的最終命令值，從而使得各個(gè)處于反饋模式中的實(shí)際燃燒參數(shù)與目標(biāo)值一致。當(dāng)燃燒參數(shù)誤差為零(0)時(shí)，從反饋控制器33得到的校正量將為零。由控制變量 算術(shù)表達(dá)式32算出的基準(zhǔn)命令值因此也從命令值計(jì)算器34輸出至致動(dòng)器11而不被校正。下面將參照?qǐng)D2所示的致動(dòng)器控制程序的流程圖描述如何計(jì)算將被輸出至致動(dòng) 器11的命令值從而實(shí)現(xiàn)其控制變量的期望值或目標(biāo)值的。ECU IOa的微型計(jì)算機(jī)以規(guī)律間 隔(例如CPU的運(yùn)行周期或相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)10的給定曲柄角的周期)執(zhí)行該程序。在進(jìn)入程序后，例行程序進(jìn)行到步驟10，其中基于發(fā)動(dòng)機(jī)10的速度和機(jī)動(dòng)車加速 器踏板的位置(即駕駛員在加速器踏板上施加的力)來(lái)計(jì)算各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求 值。例如，ECU IOa使用映射來(lái)計(jì)算要求值，通過(guò)適應(yīng)性測(cè)試制得該映射且在其內(nèi)存儲(chǔ)關(guān)于 發(fā)動(dòng)機(jī)10速度和加速器踏板位置的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的最優(yōu)值。ECU IOa也可根據(jù)其它 環(huán)境條件或參數(shù)(如用于發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻水溫度、外部氣溫和/或大氣壓力)來(lái)確定發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出相關(guān)值的要求值，或者說(shuō)可作為其它環(huán)境條件或參數(shù)(如用于發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻水溫 度、外部氣溫和/或大氣壓力)的函數(shù)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值。例行程序進(jìn)行到步驟20，其中由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出傳感器12的輸出來(lái)測(cè)定各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī) 輸出相關(guān)值的實(shí)際值。ECU IOa可選地被設(shè)計(jì)為通過(guò)算術(shù)模型而不使用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出傳感器 12來(lái)估算或計(jì)算當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值并且將其確定為上述實(shí)際值。這種估算僅針對(duì)某些 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值。例行程序進(jìn)行到步驟30，其中執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差計(jì)算器40的操作。特別地，確 定在步驟20中測(cè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的實(shí)際值與其在步驟10得到的要求值之間的誤差 (即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差)。接著基于各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差計(jì)算反饋校正值ql。基于發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出誤差從已知的使用比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和導(dǎo)數(shù)項(xiàng)的PID(proportional-integral-derivativ e,比例-積分-導(dǎo)數(shù))算法可得到該校正值ql。例行程序進(jìn)行到步驟40，其中從步驟10得到的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值被代 入燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22中。燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22的答案分別被確定為燃燒參數(shù)的基 準(zhǔn)目標(biāo)值q2。圖1(b)所示的燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22被如此設(shè)計(jì)以使代表發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān) 值的變量的r-階列向量Al和由q行r列元素an至組成的矩陣A2的乘積被定義為代 表燃燒參數(shù)的變量的q_階列向量A3。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值被代入列向量Al的變量 中以得到列向量A3的各個(gè)變量(即條目，entries)的答案。這些答案被確定為燃燒參數(shù) 的基準(zhǔn)目標(biāo)值q2。例行程序進(jìn)行到步驟50，其中進(jìn)行目標(biāo)值計(jì)算器對(duì)的操作。特別地，步驟40中得 到的各個(gè)反饋校正值ql加上步驟30中得到的燃燒參數(shù)的相應(yīng)基準(zhǔn)目標(biāo)值q2，得到從燃燒 參數(shù)計(jì)算器20最終輸出的相應(yīng)的各個(gè)燃燒參數(shù)的目標(biāo)值q3。例行程序進(jìn)行到步驟60，其中監(jiān)控燃燒條件傳感器13的輸出以得到燃燒參數(shù)的 實(shí)際值。ECU IOa可選地通過(guò)算術(shù)模型而不使用燃燒條件傳感器13計(jì)算或估算燃燒參數(shù)的 當(dāng)前值并將其確定為上述實(shí)際值?？蓛H針對(duì)某些燃燒參數(shù)進(jìn)行這種估算。例行程序進(jìn)行到步驟70，其中進(jìn)行燃燒參數(shù)誤差計(jì)算器50的操作。特別地，計(jì)算 步驟50中得到的各個(gè)燃燒參數(shù)目標(biāo)值q3與步驟60中得到的相應(yīng)燃燒參數(shù)實(shí)際值之間的 誤差即燃燒參數(shù)誤差。接著基于各個(gè)燃燒參數(shù)誤差確定反饋校正值Pl?；谌紵齾?shù)誤差 可從已知的使用比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和導(dǎo)數(shù)項(xiàng)的PID算法得到該校正值pi。
例行程序進(jìn)行到步驟80，其中從步驟50得到的燃燒參數(shù)目標(biāo)值q3被代入控制變 量算術(shù)表達(dá)式32中?？刂谱兞克阈g(shù)表達(dá)式32的答案被確定為控制變量的基準(zhǔn)命令值p2。 圖1 (c)所示的控制變量算術(shù)表達(dá)式32被如此設(shè)計(jì)以使代表燃燒參數(shù)的變量的q_階列向 量A3和由ρ行q列元素bn至bM組成的矩陣A4的乘積被定義為代表控制變量的變量的 P-階列向量A5。目標(biāo)值q3被代入列向量A3的變量中以得到列向量A5的各個(gè)變量(即， 條目，entries)的答案。這些答案被確定為控制變量的基準(zhǔn)命令值p2。例行程序進(jìn)行到步驟90，其中進(jìn)行命令值計(jì)算器34的操作。特別地，步驟70中得 到的反饋校正值Pl加上步驟80中得到的用于控制變量的基準(zhǔn)命令值p2就得到了從ECU IOa分別被直接輸出至致動(dòng)器11的最終命令值p3。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與燃燒參數(shù)之間以及燃燒參數(shù)與控制變量之間相關(guān)性的實(shí)施 例分別由燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22和控制變量算術(shù)表達(dá)式32限定，下面將參照?qǐng)D3 (a) -3 (c) 進(jìn)行描述。圖3(a)圖示出上述相關(guān)性。噴射量、噴射持續(xù)時(shí)間和EGR量都被定義為致動(dòng)器11 的控制變量。NOx量、CO量和燃料消耗/消耗量(consumption)都被定義為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相 關(guān)值?！癆”、“B”和“C”分別代表不同類型的燃燒參數(shù)。例如，“A”指的是發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的點(diǎn) 火時(shí)機(jī)。在圖3 (a)的實(shí)施例中，附圖標(biāo)記3 指的是代表噴射量與燃燒參數(shù)A之間相關(guān)性 的回歸線32aM。例如多個(gè)回歸分析產(chǎn)生回歸線32aM。類似地，附圖標(biāo)記32b指的是代表噴 射量與燃燒參數(shù)B之間相關(guān)性的回歸線。附圖標(biāo)記32c指的是代表噴射量與燃燒參數(shù)C之 間相關(guān)性的回歸線。特別地，圖3(b)所示的每個(gè)噴射量、噴射時(shí)機(jī)與EGR量與燃燒參數(shù)A、 B和C之一之間的相關(guān)性由通過(guò)上述模型或行列式的回歸線限定。因此，當(dāng)指定了噴射量、 噴射時(shí)機(jī)和EGR量的組合值時(shí)，也就得到了燃燒參數(shù)A、B和C的相應(yīng)組合值。換句話說(shuō)，限 定了控制變量與發(fā)動(dòng)機(jī)10燃燒條件(即燃燒參數(shù))的關(guān)系。從圖1(a)可看出，控制變量 算術(shù)表達(dá)式32由圖3(a)中模型的逆/倒置模型限定。在圖3 (a)中，附圖標(biāo)記2 指的是代表燃燒參數(shù)A與NOx量之間相關(guān)性的回歸線 22aM。例如多個(gè)回歸分析產(chǎn)生了回歸線22aM。類似地，附圖標(biāo)記22b指的是代表燃燒參數(shù) A與CO量之間相關(guān)性的回歸線。附圖標(biāo)記22c指的是代表燃燒參數(shù)A與燃料消耗量之間相 關(guān)性的回歸線。特別地，圖3 (c)中所示的每個(gè)燃燒參數(shù)A、B和C與NOx量、CO量和燃料消 耗量之一之間的相關(guān)性由通過(guò)上述模型或行列式的回歸線限定。因此，當(dāng)指定了燃燒參數(shù) A、B和C的組合值時(shí)，也就得到了 NOx量、CO量和燃料消耗的相應(yīng)組合值。換句話說(shuō)，限定 了發(fā)動(dòng)機(jī)10燃燒條件(即燃燒參數(shù))與發(fā)動(dòng)機(jī)10輸出條件(即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值)的關(guān) 系。從圖1(a)可看到的燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22由圖3(a)中逆/倒置模型限定。如前所述，燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22限定了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值和燃燒參數(shù)的組合， 從而使得各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值響應(yīng)于將被算出的燃燒參數(shù)之一的變化而變化。例如，當(dāng) 如圖4所示NOx量和PM量的實(shí)際值分別偏離其要求值時(shí)，通過(guò)將點(diǎn)火時(shí)機(jī)Al的最新值(即 從之前的一個(gè)程序執(zhí)行周期得到的數(shù)值)改為A2來(lái)消除這些誤差。即使沒(méi)有找到使得NOx 量和PM量與其要求值恰好一致的點(diǎn)火時(shí)機(jī)A的要求值，也可能通過(guò)燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22 得到使NOx量和PM量盡可能分別接近其要求值的最優(yōu)值。圖4為方便起見(jiàn)僅示出點(diǎn)火時(shí)機(jī)A的校正，但如上所述，燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22可用于限定不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與不同類型燃燒參數(shù)的設(shè)定數(shù)目的或所有可能的 組合，從而使得響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的一個(gè)或某些誤差同時(shí)地校正燃燒參數(shù)的目標(biāo)值。類似于燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22，控制變量算術(shù)表達(dá)式32也預(yù)備限定不同類型燃 燒參數(shù)與不同類型控制變量的設(shè)定數(shù)目的或所有可能的組合，從而使得響應(yīng)于燃燒參數(shù)的 一個(gè)或某些誤差同時(shí)地校正控制變量的命令值。圖5 (a) -5 (d)是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的穩(wěn)態(tài)工況期間發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻水溫度(即環(huán)境條 件)已改變時(shí)表示本實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的模擬運(yùn)行結(jié)果的時(shí)間圖。當(dāng)冷卻水的溫度如圖5(b)所示逐漸增高時(shí)，即使控制變量仍然不變，也將導(dǎo)致發(fā) 動(dòng)機(jī)10的燃燒條件改變。于是燃燒參數(shù)誤差計(jì)算器50輸出燃燒參數(shù)誤差。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系 統(tǒng)改變反饋模式中控制變量的當(dāng)前值從而最小化或消除從燃燒參數(shù)誤差計(jì)算器50得到的 燃燒參數(shù)誤差。在所示實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)如圖5(d)所示響應(yīng)于冷卻水溫度的變化 同時(shí)地校正控制變量的當(dāng)前值，從而以協(xié)調(diào)的方式同時(shí)地控制致動(dòng)器11的運(yùn)行從而總體 上最小化燃燒參數(shù)誤差。此外，當(dāng)冷卻水的溫度逐漸增高時(shí)，即使發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒條件仍然不變，也將導(dǎo) 致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值改變。于是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差計(jì)算器40輸出發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差。發(fā)動(dòng)機(jī)控 制系統(tǒng)改變反饋模式中燃燒參數(shù)的目標(biāo)值從而最小化或消除從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差計(jì)算器40 得到的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差。在所示實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)如圖5(c)所示響應(yīng)于冷卻水溫 度的變化同時(shí)地以協(xié)調(diào)的方式校正不同類型燃燒參數(shù)的目標(biāo)值，從而總體上最小化發(fā)動(dòng)機(jī) 輸出誤差。簡(jiǎn)而言之，如圖5(d)和5(c)所示的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)同時(shí)地調(diào)節(jié)控制變量還在反 饋模式中同時(shí)地調(diào)節(jié)燃燒參數(shù)，從而使得圖5(a)實(shí)線所指的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與固定值 一致。在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為不進(jìn)行上述反饋控制的情形下，例如使用適應(yīng)性測(cè)試制 得的代表不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與不同類型控制變量之間一對(duì)一關(guān)系的映射進(jìn)行開(kāi) 環(huán)控制的情形下，如圖5(a)虛線所指的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)10冷卻水的溫度 變化而變化。圖5(a)至5(d)中的模擬結(jié)果示出本實(shí)施例中的上述反饋控制提高了發(fā)動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)的耐用性。上述ECU IOa作用為基于反饋模式中從燃燒參數(shù)誤差計(jì)算器50得到的燃燒參數(shù) 控制致動(dòng)器11的控制變量的命令值。ECU IOa將控制變量算術(shù)表達(dá)式32的矩陣A4的bn 至bM元素作為燃燒參數(shù)誤差的函數(shù)進(jìn)行校正或更新，從而縮短使得燃燒參數(shù)實(shí)際值與目 標(biāo)值一致所需的時(shí)間。這是非常有效的，特別是在由于致動(dòng)器11的滑動(dòng)部件老化或機(jī)械磨 損而產(chǎn)生燃燒參數(shù)誤差的情形下。燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22限定的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與燃燒參數(shù)之間的相關(guān)性主要 取決于發(fā)動(dòng)機(jī)10的特性，而較少取決于環(huán)境條件的變化。本申請(qǐng)的發(fā)明者把注意力集中在 這種依從關(guān)系的差異上并且將發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為基于從燃燒條件傳感器13測(cè)得的燃 燒參數(shù)實(shí)際值來(lái)學(xué)習(xí)或更新控制變量算術(shù)表達(dá)式32而不更新燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22。下面將參照?qǐng)D6的學(xué)習(xí)程序的流程圖來(lái)描述如何學(xué)習(xí)控制變量算術(shù)表達(dá)式32的。 ECU IOa的微型計(jì)算機(jī)以規(guī)律間隔(例如CPU的運(yùn)行周期或相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)10的給定曲柄角 的周期)執(zhí)行該程序。換句話說(shuō)，ECU IOa作為學(xué)習(xí)電路來(lái)優(yōu)化由控制變量算術(shù)表達(dá)式3213限定的燃燒參數(shù)與致動(dòng)器11的控制變量之間的相關(guān)性。進(jìn)入該程序后，例行程序進(jìn)行到步驟100，其中確定發(fā)動(dòng)機(jī)10是否以穩(wěn)態(tài)工況運(yùn) 行。特別地，確定從燃燒條件傳感器13的輸出的變化率(即單位時(shí)間內(nèi)的變化)是否小于 給定值。如果答案是“是”，意味著變化率小于給定值，結(jié)論為發(fā)動(dòng)機(jī)10以穩(wěn)態(tài)工況運(yùn)行。接著例行程序進(jìn)行到步驟110，其中確定從完成燃燒條件傳感器13的校準(zhǔn)開(kāi)始經(jīng) 過(guò)的時(shí)間是否在預(yù)定時(shí)限內(nèi)。例如，如上所述在汽缸壓力傳感器被用作燃燒條件傳感器13 的情形下，它被如此校準(zhǔn)從而最小化燃燒條件傳感器13的實(shí)際輸出誤差，其在發(fā)動(dòng)機(jī)10汽 缸內(nèi)壓力預(yù)計(jì)等于大氣壓力的情形下即發(fā)動(dòng)機(jī)10即刻啟動(dòng)前打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)采樣。簡(jiǎn)而言之，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10以穩(wěn)態(tài)工況運(yùn)行時(shí)，從燃燒條件傳感器13完成校準(zhǔn)開(kāi)始的 預(yù)定時(shí)限內(nèi)依次進(jìn)行學(xué)習(xí)步驟120和140。如果在步驟100或110之一得到的答案是“不”， 那么例行程序終止。如果在步驟110得到的答案是“是”，那么例行程序進(jìn)行到步驟120，其中從命令值 計(jì)算器；34輸出的致動(dòng)器11控制變量的命令值和通過(guò)燃燒參數(shù)傳感器13確定的燃燒參數(shù) 的實(shí)際值被采樣。例行程序進(jìn)行到步驟130，其中確定是否已經(jīng)獲得和存儲(chǔ)了命令值和燃燒參數(shù)實(shí) 際值的足量樣本。下面將詳述“足量”。如果步驟130得到的答案是“不”，那么例行程序返回步驟120?？蛇x的，如果得到 的答案是“是”，那么例行程序進(jìn)行到步驟140，其中使用學(xué)習(xí)技術(shù)優(yōu)化控制變量算術(shù)表達(dá)式 32。特別地，控制變量算術(shù)表達(dá)式32的條目(即元素)以下述方式被校正和更新。需要注 意的是，如果步驟130得到的答案是“不”，那么例行程序可以終止而不返回到步驟120。例如，在控制變量算術(shù)表達(dá)式32具有圖1(c)中所示的結(jié)構(gòu)時(shí)，矩陣A4的條目被 更新。通過(guò)將步驟130中得到的控制變量命令值和燃燒參數(shù)實(shí)際值分別代入列向量A5和 A3，從而改變矩陣A4中的元素。如上所述，矩陣A4由q行r列元素an至組成。因此需要q_r聯(lián)立方程來(lái)得到 q-r變量的答案。因此，需要通過(guò)步驟120和130得到足以得到矩陣A4所有元素的答案的 足量樣本。本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)提供了如下優(yōu)點(diǎn)。1)由控制變量算術(shù)表達(dá)式32限定的致動(dòng)器11的控制變量與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值之 間的相關(guān)性通常隨著環(huán)境條件的變化而變化，如發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻劑的溫度或外界空氣溫 度，或由于發(fā)動(dòng)機(jī)10個(gè)體差異或老化而變化；而發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與由燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá) 式22限定的燃燒參數(shù)之間的相關(guān)性主要取決于發(fā)動(dòng)機(jī)10的特性，而較少取決于環(huán)境條件 的變化。本申請(qǐng)的發(fā)明者把注意力集中在控制變量算術(shù)表達(dá)式32與燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式 22之間這種依從關(guān)系的差異上并且將發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為學(xué)習(xí)由燃燒條件傳感器13測(cè) 得的燃燒參數(shù)實(shí)際值從而更新控制變量算術(shù)表達(dá)式32的結(jié)構(gòu)元素。這就提高了通過(guò)對(duì)環(huán) 境條件變化敏感的控制變量算術(shù)表達(dá)式32確定致動(dòng)器11控制變量的準(zhǔn)確度，并且確保了 在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的反饋控制操作中使得發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與要求值一致的穩(wěn)定性。2)在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值之一被NOx傳感器(即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出傳感器12)檢測(cè)從而 學(xué)習(xí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與控制變量之間相關(guān)性的情形下，僅在NOx傳感器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10排放 的NOx濃度變化足夠敏感的情形下需要進(jìn)行這種學(xué)習(xí)，例如當(dāng)由于NOx傳感器的靈敏度通常較低發(fā)動(dòng)機(jī)10以穩(wěn)態(tài)工況運(yùn)行時(shí)。此外，要學(xué)習(xí)所有的相關(guān)性的成本很高。相反，在多 種可學(xué)習(xí)條件中使用燃燒條件傳感器13通常能更快地檢測(cè)到燃燒參數(shù)。也很容易學(xué)習(xí)控 制變量與燃燒參數(shù)之間的所有相關(guān)性。在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的反饋控制操作中確保發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出相關(guān)值與要求值之間一致的準(zhǔn)確度方面，控制變量算術(shù)表達(dá)式3的學(xué)習(xí)是非常有效的。3)如上所述在滿足學(xué)習(xí)條件即發(fā)動(dòng)機(jī)10以穩(wěn)態(tài)工況運(yùn)行時(shí)使用從燃燒條件傳感 器13的輸出進(jìn)行控制變量算術(shù)表達(dá)式32的學(xué)習(xí)。這就避免了由于燃燒條件傳感器輸出的 反應(yīng)遲滯或差異導(dǎo)致的學(xué)習(xí)準(zhǔn)確度降低。4)在完成了燃燒條件傳感器13的校準(zhǔn)后，如上所述在特定時(shí)間段內(nèi)開(kāi)始控制變 量算術(shù)表達(dá)式32的學(xué)習(xí)，從而避免由于燃燒條件傳感器13在校準(zhǔn)前可能出現(xiàn)的輸出錯(cuò)誤 導(dǎo)致的學(xué)習(xí)準(zhǔn)確度降低。5)燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22被設(shè)計(jì)為限定不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與不同類型 燃燒參數(shù)之間的相關(guān)性，從而知道如何控制發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒條件以實(shí)現(xiàn)所需的發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出相關(guān)值。特別地，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)作用為通過(guò)燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22確定燃燒參數(shù)的目 標(biāo)值組合，從而最小化發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的實(shí)際值與其要求值之間的誤差并且考慮到不同 類型燃燒參數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值之一互相干擾而實(shí)現(xiàn)所需的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值。這就促 使發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)值同時(shí)地更接近要求值。6)控制變量算術(shù)表達(dá)式32被設(shè)計(jì)為限定不同類型燃燒參數(shù)與不同類型控制變量 之間的相關(guān)性，從而知道到如何控制發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒條件以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)10的優(yōu)選輸出條 件。特別地，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)作用為通過(guò)控制變量算術(shù)表達(dá)式32確定控制變量的組合，從 而最小化燃燒參數(shù)實(shí)際值與其目標(biāo)值之間的誤差，從而避免由于不同類型控制變量與燃燒 參數(shù)之一互相干擾導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)操控性能降低。這就促使燃燒參數(shù)同時(shí)地更接近目標(biāo)值。7)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)如上所述具有燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22和控制變量算術(shù)表達(dá)式 32，用于選擇實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值所要求的燃燒參數(shù)目標(biāo)值的組合以及選擇實(shí) 現(xiàn)燃燒參數(shù)的目標(biāo)值所需要的控制變量命令值的組合，從而不需要分別找出這些組合最優(yōu) 值的適應(yīng)性測(cè)試，這就減輕了控制系統(tǒng)制造商的適應(yīng)性測(cè)試工作和映射制作工作的負(fù)擔(dān)并 且還使得存儲(chǔ)在ECU IOa內(nèi)的映射所需的存儲(chǔ)器容量得以降低。特別地，通過(guò)適應(yīng)性測(cè)試得到每種環(huán)境條件上述組合的最優(yōu)值通常導(dǎo)致適應(yīng)性測(cè) 試數(shù)目的顯著增加。但本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)下面在4)和幻中所述的反饋控制 提高了在圖5 (a)-5(d)中已描述的對(duì)環(huán)境條件改變的耐受性，這就不需要為每種環(huán)境條件 配備燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22和控制變量算術(shù)表達(dá)式32，這也減輕了控制系統(tǒng)制造商的負(fù) 擔(dān)。8)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)以協(xié)調(diào)的方式同時(shí)地設(shè)定致動(dòng)器11的控制變量，以使在反饋 模式中控制參數(shù)的實(shí)際值或計(jì)算值與其目標(biāo)值一致，從而最小化發(fā)動(dòng)機(jī)10的不同類型燃 燒條件與由環(huán)境條件變化如發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻水溫度變化產(chǎn)生的目標(biāo)條件之間的誤差。這 就提高了燃燒參數(shù)控制器30在控制發(fā)動(dòng)機(jī)10燃燒條件方面對(duì)環(huán)境條件變化的耐受性。當(dāng)控制變量算術(shù)表達(dá)式32 (即圖6中步驟140)的學(xué)習(xí)功能運(yùn)行正常時(shí)，導(dǎo)致燃燒 參數(shù)傳感器13確定的燃燒參數(shù)實(shí)際值與其目標(biāo)值之間無(wú)誤差。但這種學(xué)習(xí)不能一直進(jìn)行。 根據(jù)啟動(dòng)學(xué)習(xí)的條件，可能增加錯(cuò)誤學(xué)習(xí)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)如上所 述僅當(dāng)滿足錯(cuò)誤學(xué)習(xí)風(fēng)險(xiǎn)很低的條件時(shí)才啟動(dòng)控制變量算術(shù)表達(dá)式32的學(xué)習(xí)。這就保持15了本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的良好能力。9)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)以協(xié)調(diào)的方式同時(shí)地設(shè)定不同類型燃燒參數(shù)的目標(biāo)值，以使在 反饋模式中發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的實(shí)際值或計(jì)算值與其要求值一致，從而最小化不同類型發(fā) 動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與目標(biāo)值之間的誤差，其例如由環(huán)境條件變化如發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻水溫度 變化引起。這就提高了燃燒參數(shù)計(jì)算器20在計(jì)算滿足發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值所需的 目標(biāo)值方面對(duì)環(huán)境條件變化的耐受性。代表產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)10輸出條件(即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值)所需的發(fā)動(dòng)機(jī)10燃燒條件 (即燃燒參數(shù))的校正較少地取決于環(huán)境條件如發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻水溫度或外界空氣溫度的 變化，而是可隨著發(fā)動(dòng)機(jī)10的個(gè)體差異或老化而變化。因此發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為將實(shí) 際測(cè)得或計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值反饋回以計(jì)算得到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值所需的 燃燒參數(shù)的目標(biāo)值。這就確保了發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的良好操控性。10)對(duì)環(huán)境條件變化的耐受性提高就不需要例如由冷卻劑溫度傳感器在控制發(fā)動(dòng) 機(jī)10時(shí)測(cè)得的環(huán)境條件。這就可能省略一個(gè)或多個(gè)環(huán)境條件傳感器。11)通常，直接限定不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與致動(dòng)器11的不同類型控制變 量之間的相關(guān)性是非常復(fù)雜的。換句話說(shuō)，很難用實(shí)驗(yàn)方法找出如圖3(a)所示的回歸線 32aM。但是，得到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與燃燒參數(shù)之間的相關(guān)性和燃燒參數(shù)與致動(dòng)器11的控 制變量之間的相關(guān)性相對(duì)更為容易?；谶@個(gè)事實(shí)，本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)使用燃燒 參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22和控制變量算術(shù)表達(dá)式32通過(guò)將燃燒參數(shù)作為中間參數(shù)來(lái)限定發(fā)動(dòng)機(jī) 輸出相關(guān)值與控制變量之間的相關(guān)性，從而使得更容易獲取在形成燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22 和控制變量算術(shù)表達(dá)式32中使用的回歸線22aM和32aM上的數(shù)據(jù)。12)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)作用為在其中燃燒參數(shù)被用作中間參數(shù)的反饋模式下控制發(fā) 動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的實(shí)際或計(jì)算值，還作用為控制反饋模式下中間參數(shù)(即燃燒參數(shù))的實(shí) 際值或計(jì)算值，從而通過(guò)燃燒參數(shù)控制器30和燃燒參數(shù)計(jì)算器20提高了在控制發(fā)動(dòng)機(jī)10 方面對(duì)環(huán)境條件變化的耐受性。13)如果致動(dòng)器11之一不能正常運(yùn)行，那么就不可能改變相應(yīng)的一個(gè)控制變量， 發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)控制反饋模式下燃燒參數(shù)的實(shí)際值或計(jì)算值，因此控制變量的命令值繼續(xù) 被校正直至燃燒參數(shù)誤差變?yōu)榱?0)。這就導(dǎo)致致動(dòng)器11的其他正常運(yùn)行的控制變量以協(xié) 調(diào)的方式被調(diào)節(jié)，從而使得燃燒參數(shù)的實(shí)際值與目標(biāo)值一致，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值分 別接近要求值。圖7示出本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。在第一實(shí)施例中使用的相同附圖 標(biāo)記指的是相同的部件，并且其詳細(xì)解釋此處省略。第一實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)如上所述被設(shè)計(jì)為把通過(guò)將燃燒參數(shù)目標(biāo)值代入 控制變量算術(shù)表達(dá)式32中得到的答案作為命令值p2，通過(guò)反饋控制器33基于燃燒參數(shù)誤 差計(jì)算反饋校正值P1，并且基于基準(zhǔn)命令值P2和反饋控制值ρ 1通過(guò)命令值計(jì)算器34計(jì)算 將被輸出至致動(dòng)器11的命令值p3( = pl+p2)。相反，圖7中第二實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系 統(tǒng)將燃燒參數(shù)誤差代入控制變量算術(shù)表達(dá)式32并且使用得到的答案作為命令值中的目標(biāo) 變化P2，其代表控制變量的當(dāng)前值將被改變的量。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)還將預(yù)備作為發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn) 行條件(如發(fā)動(dòng)機(jī)10的速度)的函數(shù)的值確定為控制變量的基準(zhǔn)命令值pi。這就使得在 ECU IOa的反饋控制操作中燃燒參數(shù)的實(shí)際值與其目標(biāo)值一致。
基準(zhǔn)命令值pi可在E⑶IOa中根據(jù)數(shù)學(xué)公式或通過(guò)使用作為發(fā)動(dòng)機(jī)10運(yùn)行條 件函數(shù)的映射查表進(jìn)行計(jì)算。該映射不像在本申請(qǐng)前言部分提到的日本專利首次公開(kāi)號(hào) 2008-223643和2007-77935中教導(dǎo)的那樣，而是僅提供基準(zhǔn)命令值pi，因而使用更少的適 應(yīng)性測(cè)試即很容易制得。相應(yīng)的一個(gè)基準(zhǔn)命令值Pl與相應(yīng)的一個(gè)目標(biāo)改變P2之和的各個(gè) 命令值P3作為結(jié)果被直接輸出至相應(yīng)的一個(gè)致動(dòng)器11。燃燒參數(shù)控制器30還包括積分器31，其作用為合計(jì)或總計(jì)從燃燒參數(shù)誤差計(jì)算 器50得到的各個(gè)燃燒參數(shù)實(shí)際值與其目標(biāo)值之間的誤差并且將其輸入控制變量算術(shù)表達(dá) 式32。這就恒定地最小化了燃燒參數(shù)實(shí)際值偏離其目標(biāo)值的可能性。當(dāng)從積分器31得到 的各個(gè)誤差的總值變?yōu)榱?0)，由控制變量算術(shù)表達(dá)式32計(jì)算的相應(yīng)值也將為零(0)。因 此各個(gè)控制變量的命令值設(shè)定為將控制變量的最新值保持原樣。第一實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)把通過(guò)將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值代入燃燒參 數(shù)算術(shù)表達(dá)式22得到的答案確定為基準(zhǔn)目標(biāo)值q2，通過(guò)反饋控制器23基于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤 差計(jì)算反饋校正值ql，并且基于基準(zhǔn)目標(biāo)值q2和反饋控制值ql通過(guò)目標(biāo)值計(jì)算器M計(jì)算 將從燃燒參數(shù)計(jì)算器20輸出的燃燒參數(shù)的目標(biāo)值q3( = ql+q2)。相反，圖7中第二實(shí)施 例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差代入燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22并且使用得到的答案 作為燃燒參數(shù)目標(biāo)值中的目標(biāo)變化q2，其代表發(fā)動(dòng)機(jī)10的當(dāng)前燃燒條件(即燃燒參數(shù)的 當(dāng)前值)將被改變的量。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)還將預(yù)備作為發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件(如發(fā)動(dòng)機(jī)10速 度)的函數(shù)的值確定為燃燒參數(shù)的基準(zhǔn)目標(biāo)值ql。這就使得在ECU IOa的反饋控制操作中 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的實(shí)際值與其要求值一致?；鶞?zhǔn)目標(biāo)值ql可在E⑶IOa中根據(jù)數(shù)學(xué)公式或通過(guò)使用作為發(fā)動(dòng)機(jī)10運(yùn)行條件 函數(shù)的映射查表進(jìn)行計(jì)算。該映射被設(shè)計(jì)為僅提供目標(biāo)值ql，因而使用更少的適應(yīng)性測(cè)試 即很容易制得。相應(yīng)的一個(gè)基準(zhǔn)目標(biāo)值ql與相應(yīng)的一個(gè)目標(biāo)改變q2之和的各個(gè)目標(biāo)值q3 作為結(jié)果被直接輸出至燃燒參數(shù)誤差計(jì)算器50。燃燒參數(shù)計(jì)算器20還包括積分器21，其作用為合計(jì)或總計(jì)從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差計(jì) 算器40得到的各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的實(shí)際值與其要求值之間的誤差并且將其輸入燃燒 參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22。這就恒定地最小化了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的實(shí)際值偏離其要求值的可能 性。當(dāng)從積分器21得到的各個(gè)誤差的總值變?yōu)榱?0)，由燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22計(jì)算的相 應(yīng)值也將為零(0)。因此各個(gè)燃燒參數(shù)設(shè)定為將最新值保持原樣。第二實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)作用為在與第一實(shí)施例中相同的協(xié)調(diào)反饋模式下 控制燃燒參數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的實(shí)際值或計(jì)算值。盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例公開(kāi)了本發(fā)明從而利于更好的理解，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明可 以多種形式體現(xiàn)而不脫離本發(fā)明的原理。因此，本發(fā)明應(yīng)當(dāng)被理解為包括所有可能實(shí)施例 和對(duì)所示實(shí)施例的改進(jìn)而不脫離權(quán)利要求所附權(quán)利要求限定的原理。例如，在設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)第一和第二實(shí)施例中的某些特征可被合并或省 略?？墒÷詧D6中的步驟100，其中確定發(fā)動(dòng)機(jī)10是否以穩(wěn)態(tài)工況運(yùn)行。換句話說(shuō)，當(dāng) 發(fā)動(dòng)機(jī)10處于瞬態(tài)工況時(shí)，致動(dòng)器11控制變量的命令值和燃燒參數(shù)的實(shí)際值也可采樣以 優(yōu)化或更新控制變量算術(shù)表達(dá)式32。在這種情形下，優(yōu)選地，使用當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10以穩(wěn)態(tài)工況 運(yùn)行時(shí)采樣的命令值和燃燒參數(shù)的實(shí)際值更新控制變量算術(shù)表達(dá)式32時(shí)使用更大的權(quán)重因數(shù)，而使用當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10以瞬態(tài)工況運(yùn)行時(shí)采樣的命令值和燃燒參數(shù)的實(shí)際值更新控制 變量算術(shù)表達(dá)式32時(shí)使用更小的權(quán)重因數(shù)。矩陣A4中的元素或條目可使用下列方式的權(quán)重因數(shù)被優(yōu)化。在圖6中步驟140 得到的各個(gè)值的誤差用于從矩陣A4中相應(yīng)的各個(gè)條目更新矩陣A4的條目。接下來(lái)，每個(gè) 誤差乘以預(yù)定的權(quán)重因數(shù)w以得到校正值。該校正值加上矩陣A4中的相應(yīng)條目就更新了 各個(gè)條目。當(dāng)使用發(fā)動(dòng)機(jī)10以穩(wěn)態(tài)工況運(yùn)行時(shí)采樣的命令值和燃燒參數(shù)的實(shí)際值優(yōu)化控 制變量算術(shù)表達(dá)式32時(shí)權(quán)重因數(shù)w可具有更大值，而當(dāng)使用發(fā)動(dòng)機(jī)10以瞬態(tài)工況運(yùn)行時(shí) 采樣的命令值和燃燒參數(shù)的實(shí)際值優(yōu)化控制變量算術(shù)表達(dá)式32時(shí)權(quán)重因數(shù)w可具有更小 值?？墒÷詧D6的步驟110，其確定完成燃燒條件傳感器13的校準(zhǔn)開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間是 否在預(yù)定時(shí)限內(nèi)。因此，也可在預(yù)定時(shí)限過(guò)后進(jìn)行學(xué)習(xí)。在這種情形下，優(yōu)選地，使用在預(yù) 定時(shí)限內(nèi)采樣的命令值和燃燒參數(shù)的實(shí)際值更新控制變量算術(shù)表達(dá)式32時(shí)使用更大的權(quán) 重因數(shù)，而使用在預(yù)定時(shí)限過(guò)后采樣的命令值和燃燒參數(shù)的實(shí)際值更新控制變量算術(shù)表達(dá) 式32時(shí)使用更小的權(quán)重因數(shù)。第一和第二實(shí)施例中任意的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可選地被設(shè)計(jì)為除了學(xué)習(xí)或優(yōu)化控 制變量算術(shù)表達(dá)式32之外還學(xué)習(xí)或優(yōu)化燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22?？墒褂脧陌l(fā)動(dòng)機(jī)輸出傳感器12得到的全部或部分發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的實(shí)際值優(yōu) 化燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22。類似地，也可使用從燃燒條件傳感器13得到的全部或部燃燒參 數(shù)的實(shí)際值優(yōu)化控制變量算術(shù)表達(dá)式32。第一和第二實(shí)施例中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)都控制反饋模式下燃燒參數(shù)的實(shí)際值或 計(jì)算值以及發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值，其可能可選地被設(shè)計(jì)為控制開(kāi)環(huán)模式下的前者和后者的至 少之一。例如，省略圖1所示的反饋控制器23，目標(biāo)值計(jì)算器M，以及發(fā)動(dòng)機(jī)輸出誤差計(jì)算 器40。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)將通過(guò)燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式22得到的基準(zhǔn)目標(biāo)值直接地輸出至燃 燒參數(shù)控制器30?？蛇x地，省略反饋控制器33，命令值計(jì)算器34，以及燃燒參數(shù)誤差計(jì)算器 50。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)將通過(guò)控制變量算術(shù)表達(dá)式32得到的基準(zhǔn)命令值直接地輸出至致動(dòng) 器Il0第一和第二實(shí)施例中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)都被構(gòu)造為用映射代替燃燒參數(shù)算術(shù)表 達(dá)式22，在該映射中燃燒參數(shù)的最優(yōu)值被存儲(chǔ)作為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的每個(gè)要求值。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，包括燃燒目標(biāo)值計(jì)算器，其使用燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式計(jì)算滿足發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值 所需的燃燒參數(shù)目標(biāo)值，所述燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式限定了指示內(nèi)燃機(jī)輸出特性的至少一個(gè) 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與和內(nèi)燃機(jī)燃燒條件相關(guān)的至少一個(gè)燃燒參數(shù)之間的相關(guān)性；控制變量命令值計(jì)算器，其使用控制變量算術(shù)表達(dá)式計(jì)算代表控制變量目標(biāo)值的命令 值以得到燃燒參數(shù)的目標(biāo)值，所述控制變量算術(shù)表達(dá)式限定了燃燒參數(shù)與至少一個(gè)致動(dòng)器 的至少一個(gè)控制變量之間的相關(guān)性，所述致動(dòng)器被操作為基于所述命令值控制內(nèi)燃機(jī)的燃 燒條件；確定燃燒參數(shù)實(shí)際值的燃燒條件確定器；以及學(xué)習(xí)電路，其執(zhí)行學(xué)習(xí)操作從而基于燃燒參數(shù)的實(shí)際值學(xué)習(xí)燃燒參數(shù)與控制變量之間 的相關(guān)性，從而更新控制變量算術(shù)表達(dá)式。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，其中使得所述學(xué)習(xí)電路的學(xué)習(xí)操作從內(nèi)燃機(jī) 穩(wěn)態(tài)工況運(yùn)行期間開(kāi)始，在所述穩(wěn)態(tài)工況運(yùn)行期間由所述燃燒條件確定器確定的燃燒參數(shù) 實(shí)際值的變化率穩(wěn)定在給定值范圍內(nèi)，并且防止學(xué)習(xí)操作在其中變化率大于給定值的內(nèi)燃 機(jī)瞬態(tài)工況運(yùn)行期間開(kāi)始。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，其中，在基于內(nèi)燃機(jī)的穩(wěn)態(tài)工況運(yùn)行期間采 樣的燃燒參數(shù)實(shí)際值更新控制變量算術(shù)表達(dá)式時(shí)使用更大的權(quán)重因數(shù)，其中在所述穩(wěn)態(tài)工 況運(yùn)行期間，燃燒參數(shù)實(shí)際值的變化率穩(wěn)定在給定值范圍內(nèi)；在基于內(nèi)燃機(jī)的瞬態(tài)工況運(yùn) 行期間采樣的燃燒參數(shù)實(shí)際值更新控制變量算術(shù)表達(dá)式時(shí)使用更小的權(quán)重因數(shù)，其中在所 述瞬態(tài)工況運(yùn)行期間變化率大于給定值。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，其中，在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行期間燃燒條件確定器 被校準(zhǔn)，并且其中，從燃燒條件確定器的校準(zhǔn)完成后開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間在預(yù)定時(shí)限內(nèi)時(shí)開(kāi)始 學(xué)習(xí)操作，并且當(dāng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間超過(guò)預(yù)定時(shí)限時(shí)防止學(xué)習(xí)操作開(kāi)始。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，其中所述燃燒條件確定器通過(guò)測(cè)定內(nèi)燃機(jī)汽 缸內(nèi)壓力的汽缸壓力傳感器來(lái)實(shí)施。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，其中控制變量算術(shù)表達(dá)式限定了不同類型燃 燒參數(shù)與不同類型控制變量之間的相關(guān)性，并且其中，所述控制變量命令值計(jì)算器通過(guò)控 制變量算術(shù)表達(dá)式確定實(shí)現(xiàn)燃燒參數(shù)目標(biāo)值所需的命令值的組合。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，還包括燃燒參數(shù)反饋電路，其將燃燒參數(shù)實(shí) 際值與其目標(biāo)值之間的誤差反饋回到控制變量命令值的計(jì)算中。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，其中燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式限定了不同類型發(fā) 動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值與不同類型燃燒參數(shù)之間的相關(guān)性，并且其中，所述燃燒目標(biāo)值計(jì)算器通 過(guò)燃燒參數(shù)算術(shù)表達(dá)式確定滿足發(fā)動(dòng)機(jī)輸出相關(guān)值的要求值的燃燒參數(shù)目標(biāo)值的組合。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，還包括發(fā)動(dòng)機(jī)輸出反饋電路，其將發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出相關(guān)值的實(shí)際值或計(jì)算值與其要求值之間的誤差反饋回到燃燒參數(shù)的目標(biāo)值的計(jì)算中。
全文摘要
可用于機(jī)動(dòng)車內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備。該發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備配備有控制變量算術(shù)表達(dá)式，其限定了與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒條件有關(guān)的燃燒參數(shù)與用于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的控制變量致動(dòng)器之間的相關(guān)性。這就不需要通過(guò)適應(yīng)性測(cè)試找出控制變量最優(yōu)值與燃燒參數(shù)之間的關(guān)系，從而減少了制造商在適應(yīng)性工作和映射制作工作上的負(fù)擔(dān)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備還作用為基于燃燒參數(shù)的實(shí)際值學(xué)習(xí)或優(yōu)化控制變量算術(shù)表達(dá)式，從而避免了由于環(huán)境條件改變引起的由控制變量算術(shù)表達(dá)式限定的相關(guān)性的不利變化。
文檔編號(hào)F02D43/00GK102052183SQ201010534370
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者佐佐木覺(jué), 森本洋平, 樋口和弘, 池田純孝, 淺野正裕, 石塚康治, 西村光弘, 高島祥光 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝