Способ и система для управления подачей топлива и крутящим моментом двигателя

1. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:
замеряют сигнал впускного кислородного датчика с равными промежутками времени;
сохраняют каждый замеренный сигнал в буфере;
обрабатывают сохраненные в буфере замеренные сигналы с равными интервалами угла поворота коленчатого вала двигателя; и
регулируют параметр работы двигателя на основе двух или более выбранных обработанных замеренных сигналов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регулирование параметра работы двигателя на основе двух или более выбранных обработанных замеренных сигналов содержит регулирование количества топлива для впрыска на основе среднего значения выбранных двух и более обработанных замеренных сигналов.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработка сохраненных в буфере замеренных сигналов с равными интервалами угла поворота коленчатого вала двигателя содержит обработку сохраненных замеренных сигналов с частотой зажигания в двигателе.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно, перед сохранением каждого замеренного сигнала в буфере, присваивают каждому замеренному сигналу метку угла поворота коленчатого вала двигателя, которая соответствует углу поворота коленчатого вала двигателя в момент выполнения соответствующего замера сигнала.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что обработку выполняют один раз за каждое событие зажигания в двигателе, и причем обработка сохраненных в буфере замеренных сигналов с равными интервалами угла поворота коленчатого вала двигателя содержит следующие шаги:
в момент события зажигания в заданном цилиндре выбирают из буфера по меньшей мере два замеренных сигнала, снабженных метками угла поворота коленчатого вала двигателя, соответствующими углу поворота коленчатого вала двигателя в момент непосредственно предшествующего события зажигания (в заданном цилиндре);
обрабатывают выбранные замеренные сигналы для оценки заряда воздуха во впускном коллекторе; и
причем регулирование количества топлива для впрыска содержит регулирование количества топлива для впрыска на основе оценки заряда воздуха во впускном коллекторе.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что оценка заряда воздуха во впускном коллекторе содержит оценку чистого потока кислорода в цилиндры двигателя.
7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что впускной кислородный датчик соединен с впускным патрубком двигателя, и причем замеры, сохранение и обработку выполняют во время рециркуляции отработавших газов из выпускного патрубка во впускной патрубок.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что дополнительно корректируют количество топлива для впрыска в зависимости от ошибки топливного инжектора, найденной на основе показаний датчика выпускного воздушно-топливного отношения, причем ошибку топливного инжектора находят во время рециркуляции отработавших газов; и регулируют ширину импульса топливного инжектора для впрыска скорректированного количества топлива в заданный цилиндр.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что дополнительно корректируют оценку заряда воздуха во впускном коллекторе на основе концентрации углеводородов в рециркулирующих отработавших газах, и регулируют привод обеспечения крутящего момента двигателя на основе скорректированного заряда воздуха во впускном коллекторе.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что концентрацию углеводородов в рециркулирующих отработавших газах оценивают при помощи датчика воздушно-топливного отношения, соединенного с патрубком рециркуляции отработавших газов (РОГ), и причем привод обеспечения крутящего момента двигателя содержит клапан РОГ, соединенный с патрубком РОГ.
11. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:
замеряют сигнал кислородного датчика во впускном коллекторе с заранее заданными интервалами времени для генерации набора данных, содержащих несколько замеров;
присваивают каждому замеру, содержащемуся в наборе данных, метку угла поворота коленчатого вала двигателя; и
в зависимости от запроса на впрыск топлива, регулируют впрыск топлива на основе величины впускного заряда воздуха, оцененной на основе выбранных двух или более замеров из набора данных, причем выбранные два или более замера имеют метки угла поворота коленчатого вала двигателя, соответствующие одному периоду зажигания, непосредственно предшествующему запросу на впрыск топлива.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что запрос на впрыск топлива содержит запрос на впрыск топлива для заданного цилиндра двигателя, и причем по меньшей мере один из выбранных двух или более замеров имеет метку угла поворота коленчатого вала, ближайшую к назначенному углу поворота коленчатого вала двигателя относительно всех других замеров в наборе данных, причем назначенный угол поворота коленчатого вала двигателя соответствует событию закрытия впускного клапана для заданного цилиндра.
13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что присвоение каждому замеру, содержащемуся в наборе данных, метки угла поворота коленчатого вала двигателя содержит, для заданного замера, восстановление значения угла поворота коленчатого вала двигателя для момента времени, когда был выполнен заданный замер, и присвоение заданному замеру восстановленного значения угла поворота коленчатого вала.
14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что дополнительно сохраняют набор данных в буфере памяти контроллера, функционально соединенного с впускным кислородным датчиком.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что дополнительно, после регулирования впрыска топлива на основе величины впускного заряда воздуха, оцененного на основе выбранных двух или более замеров, удаляют из буфера оставшиеся замеры в наборе данных.
16. Система, содержащая:
двигатель, имеющий цилиндр с возможностью получения впускного воздуха из впускного патрубка;
кислородный датчик, соединенный с впускным патрубком;
топливную систему, содержащую топливный бак, соединенный с резервуаром для хранения топливных паров, продувочный патрубок для продувки топливных паров из резервуара во впускной патрубок и продувочный клапан, соединенный с продувочным патрубком;
датчик отработавших газов, соединенный с выпускным патрубком;
топливный инжектор прямого впрыска для впрыска топлива в цилиндр; и
контроллер с машиночитаемыми инструкциями, хранимыми в долговременной памяти для следующего:
во время продувки топливных паров из резервуара во впускной патрубок,
выполнения замеров сигнала кислородного датчика с заранее заданной частотой замеров;
присвоения каждому замеру метки соответствующего угла поворота коленчатого вала двигателя;
сохранения в буфере каждого замера с присвоенной меткой; и
в зависимости от запроса на впрыск топлива в цилиндр,
извлечения по меньшей мере двух замеров из буфера с метками угла поворота коленчатого вала, соответствующими периоду зажигания, непосредственно предшествующему запросу;
вычисления оценки заряда воздуха для цилиндра на основе среднего значения извлеченных по меньшей мере двух замеров;
определения количества топлива для впрыска на основе вычисленной оценки заряда воздуха;
корректировки количества топлива для впрыска на основе найденной ошибки топливного инжектора; и
задание ширины импульса для топливного инжектора, на основе скорректированного количества топлива для впрыска.
17. Система по п. 16, отличающаяся тем, что топливный инжектор прямого впрыска выполнен с возможностью впрыскивать первое, жидкое, топливо в цилиндр, причем система дополнительно содержит топливный инжектор распределенного впрыска для впрыска второго, газообразного, топлива во впускной порт цилиндра.
18. Система по п. 16, отличающаяся тем, что количество топлива для впрыска, определенное на основе вычисленной оценки заряда воздуха, не зависит от концентрации топливных паров продувки, и причем контроллер содержит дополнительные инструкции для:
корректировки оценки заряда воздуха в зависимости от концентрации топливных паров продувки, причем концентрация топливных паров продувки основана на показаниях датчика продувки, соединенного с продувочным патрубком; и
регулирования одного или нескольких приводов обеспечения крутящего момента двигателя на основе скорректированной оценки заряда воздуха, причем один или несколько приводов обеспечения крутящего момента двигателя содержат продувочный клапан.
19. Система по п. 16, отличающаяся тем, что контроллер содержит дополнительные инструкции для адаптивного нахождения ошибки топливного инжектора на основе показаний датчика отработавших газов во время прохождения топливных паров продувки резервуара во впускной патрубок.
20. Система по п. 16, отличающаяся тем, что выполнение замера сигнала кислородного датчика содержит приложение опорного напряжения, не обеспечивающего диссоциацию молекул воды в кислородном датчике, и выполнение замера выходного тока откачки как результата приложения опорного напряжения.