X，如圖1所示。發(fā)動機(jī)排氣參數(shù)傳感器74示例性地是提供排氣中氧含量的指示的氧傳感器。另選地，傳感器74可以被設(shè)置為與排氣歧管30直接通信。不論哪種情況，傳感器74是可操作的以在信號路徑76上提供指示由發(fā)動機(jī)12產(chǎn)生的排氣的信號。
[0019]控制計(jì)算機(jī)42也包括多個用于控制一個或多個與系統(tǒng)10相關(guān)的發(fā)動機(jī)功能的輸出端。
[0020]系統(tǒng)10還另選地包括渦輪26，該渦輪26是通常顯示為82的可變幾何渦輪增壓器(VGT)機(jī)制的一部分，該可變幾何渦輪增壓器(VGT)機(jī)制對來自控制計(jì)算機(jī)42的VGT控制信號VGTC做出響應(yīng)。VGT機(jī)制82可以以已知的方式被實(shí)現(xiàn)為可控制的機(jī)械的機(jī)制或電機(jī)械的機(jī)制的任何組合，來修改渦輪增壓器渦輪26的有效的幾何形狀。因此，控制計(jì)算機(jī)42是可操作的、以已知的方式控制VGT 82來選擇性地控制渦輪增壓器18的臨界流量(swallowing capacity)和 / 或效率。
[0021]系統(tǒng)10還包括通過數(shù)字為K的信號路徑88 (其中，K可以是任何正整數(shù))電連接到控制計(jì)算機(jī)42的燃料指令輸出端FC的燃料系統(tǒng)86。燃料系統(tǒng)86對由控制計(jì)算機(jī)42產(chǎn)生的燃料指令FC做出響應(yīng)，以已知的方式向發(fā)動機(jī)12供應(yīng)燃料。在一個示例中，K等于發(fā)動機(jī)12中汽缸的數(shù)目。因此，在本示例中，K至少是2，使得汽缸108、112各自能夠通過控制信號沿著它自己的信號路徑88被獨(dú)立地供給燃料。
[0022]現(xiàn)在參考圖2，示出了圖1的控制計(jì)算機(jī)42的某些內(nèi)部特征的一個示例性的配置的框圖，因?yàn)樗麄兩婕翱刂破撞黄胶狻？刂朴?jì)算機(jī)42包括默認(rèn)的供給燃料邏輯塊102，接收作為輸入的許多發(fā)動機(jī)操作條件值E0C，發(fā)動機(jī)操作條件值E0C包括例如，如本領(lǐng)域中已知的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及其他發(fā)動機(jī)操作參數(shù)。塊102響應(yīng)于發(fā)動機(jī)操作條件值E0C的數(shù)目，以確定多個供給燃料參數(shù)(包括質(zhì)量燃料流速值以及啟動燃料噴射定時值)，并且根據(jù)這些不同的供給燃料參數(shù)來計(jì)算默認(rèn)的供給燃料命令FCD，所有這些都是以本領(lǐng)域已知的方式。默認(rèn)的供給燃料邏輯塊102是可操作的以向最終的供給燃料邏輯塊112提供供給燃料命令FCD。
[0023]排氣參數(shù)和發(fā)動機(jī)角度關(guān)聯(lián)邏輯塊100具有機(jī)軸位置輸入端CP (或發(fā)動機(jī)位置輸入端)，接收信號路徑51上的機(jī)軸位置信號以及路徑76上的排氣參數(shù)信號(說明性地，氧含量Ox)(塊300)。排氣參數(shù)和發(fā)動機(jī)角度關(guān)聯(lián)邏輯塊100是可操作的(如將在下文中更充分地描述)，以確定排氣參數(shù)0x、接收機(jī)軸位置數(shù)據(jù)CP、并且將這兩個輸入端關(guān)聯(lián)，使得在它們之間具有邏輯關(guān)聯(lián)。應(yīng)當(dāng)理解的是，所述關(guān)聯(lián)可以包括處理，諸如，由于排氣傳感器位于汽缸的下游或者傳感器在測量排氣參數(shù)中具有關(guān)聯(lián)的延遲和動態(tài)特性，或?qū)τ谂艢獾淖兓ǔτ诎l(fā)動機(jī)角度是反應(yīng)的，在識別到發(fā)動機(jī)角度可以具有關(guān)于排氣的任何影響可以被延遲時，將時間偏移應(yīng)用于一個信號(諸如，排氣參數(shù))。在某些實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(ES)被用于確定所述關(guān)聯(lián)。在其他實(shí)施方式中，機(jī)軸位置信號中的變化(dCP)被用作發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的指示。因此，所述關(guān)聯(lián)可以是施加于一個輸入端的靜態(tài)偏移、施加于輸入端的變化的偏移或其他方式中的一個。不管如何進(jìn)行關(guān)聯(lián)，一旦正確地關(guān)聯(lián)(校準(zhǔn))，所述關(guān)聯(lián)的信號(Ox(CP))被提供在塊100的輸出端Ox(CP)。信號Ox(CP)是說明性地一組值，其包含排氣氧含量值和產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的排氣氧含量值的關(guān)聯(lián)的發(fā)動機(jī)角度。
[0024]控制計(jì)算機(jī)42還包括頻率分析邏輯塊104 ( “頻率分析器”)，該頻率分析邏輯塊104具有接收所述關(guān)聯(lián)信號Ox (CP)和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速ES的輸入端。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)某些輸入被描述為將要到塊100并且在被提供給塊104之前被處理時，可預(yù)見某些實(shí)施方式，其中，每個塊100、104的功能被組合成單個塊，和/或在兩個塊之間共享和/或移動某些功能。塊中各種功能的分組意味著僅是示例性的而非限制性的。在一個實(shí)施方式中，如將在下文中更詳細(xì)地描述，頻率分析邏輯塊104被配置成根據(jù)其至少某些輸入變量來產(chǎn)生一個或多個輸出信號，以轉(zhuǎn)發(fā)到不平衡確定邏輯110。頻率分析邏輯塊104執(zhí)行對于關(guān)聯(lián)的信號Ox (CP)的頻率分析(塊310)。在一個實(shí)施方式中，頻率分析邏輯塊104根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號確定發(fā)動機(jī)的循環(huán)頻率。頻率分析邏輯塊104接著以循環(huán)頻率對關(guān)聯(lián)的信號0x(CP)濾波。在其他實(shí)施方式中，以循環(huán)頻率的諧振頻率對關(guān)聯(lián)的信號Ox(CP)濾波。在一個實(shí)施方式中，這個濾波通過帶通濾波器(諸如，陷波濾波器)實(shí)施。這個分析提供關(guān)于排氣成分和發(fā)動機(jī)角度之間的關(guān)系的(濾波的)頻率分量數(shù)據(jù)。在一個實(shí)施方式中，頻率分量數(shù)據(jù)被處理成產(chǎn)生濾波的氧含量的均方根數(shù)據(jù)和/或幅度數(shù)據(jù)。
[0025]接著，輸出這個頻率分量。圖4不出了輸出頻率分量數(shù)據(jù)的一個實(shí)施方式的不例性例示。應(yīng)當(dāng)理解的是，提供了圖4的圖形特性是為了便于理解。圖4實(shí)際上示出了表示四組測量值的四條“曲線”?？刂朴?jì)算機(jī)42不需要產(chǎn)生這種圖形表示。在一個實(shí)施方式中，將均方根數(shù)據(jù)與閾值進(jìn)行比較，并且基于具有大于閾值的值的均方根數(shù)據(jù)有條件地執(zhí)行其進(jìn)一步的處理。此外，可以預(yù)見這樣的實(shí)施方式，其中，在定義的時間周期(或循環(huán)次數(shù))內(nèi)的均方根數(shù)據(jù)的運(yùn)行平均值被使用并且與閾值而不是瞬時值進(jìn)行比較。
[0026]控制計(jì)算器42還包括從邏輯塊104接收頻率分量數(shù)據(jù)的不平衡確定邏輯塊110。不平衡確定邏輯塊110被配置成處理所接收到的頻率分量數(shù)據(jù)，并且從而確定是否指示汽缸108、112之間的不平衡(“不平衡檢測器”)。不平衡確定邏輯塊110還用作變化分析器，該變化分析器能夠產(chǎn)生經(jīng)濾波的排氣參數(shù)數(shù)據(jù)中變化的量級的統(tǒng)計(jì)測量。在第一實(shí)施方式中，分析頻率分量數(shù)據(jù)以確定其幅度特性(塊320)。在一些實(shí)施方式中，分析頻率分量數(shù)據(jù)以確定數(shù)據(jù)點(diǎn)中具有最大幅度或最小幅度的點(diǎn)。再有，可以分析頻率分量數(shù)據(jù)以確定幅度是0的位置(或閾值距離0內(nèi)，或最接近于數(shù)據(jù)點(diǎn)0)。所述分析根據(jù)頻率分量數(shù)據(jù)提供一個或多個發(fā)動機(jī)角度連同幅度數(shù)據(jù)。接著，所確定的點(diǎn)用于識別一個或多個正經(jīng)歷不平衡的汽缸(塊340)。應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然圖1僅示出兩個汽缸，但是發(fā)動機(jī)12經(jīng)常具有更多(4、6、8、10、12等)，使得當(dāng)一個或多個汽缸相對于其他汽缸是不平衡的時候，許多汽缸可以被平衡。
[0027]通過將所確定的點(diǎn)與將所提供的角度與一個或多個汽缸關(guān)聯(lián)的查找表進(jìn)行比較來例示性地實(shí)現(xiàn)一個或多個汽缸的識別。另選地，利用公式或其他將發(fā)動機(jī)角度與汽缸關(guān)聯(lián)的方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，通過有目的地引入不平衡并且注意到他們對排氣參數(shù)的影響的實(shí)驗(yàn)獲得這種表格或公式。在一個實(shí)施方式中，通過主動地改變每個汽缸中的供給燃料以及確定對所觀察到的幅度最敏感的點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)將發(fā)動機(jī)角度與汽缸不平衡模式相關(guān)聯(lián)。為了獲得更好的信噪比特性，可以在特定的頻率改變?nèi)剂喜⑶铱梢源_定對于在相同頻率的輸出的靈敏度。此外，當(dāng)執(zhí)行這個實(shí)驗(yàn)以進(jìn)一步提高信噪比時，某些汽缸會被停用。在本說明性的示例中，數(shù)據(jù)的幅度指示不平衡的嚴(yán)重程度。在一個實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)的幅度被比作閾值?；诰哂写笥陂撝档闹档淖畲蠓?，有條件地執(zhí)行數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理。
[0028]根據(jù)第二實(shí)施方式，不平衡確定邏輯塊110，從頻率分析邏輯塊104接收的頻率分量數(shù)據(jù)被處理成執(zhí)行關(guān)于由數(shù)據(jù)提供的曲線的形狀分析(塊330)。形狀分析例示性地是模式匹配的一種形式。在形狀分析的第一實(shí)施方式中，這種形狀分析是將該曲線與一個或多個參考曲線進(jìn)行比較和獲得描述其間的累積差異的均方根值或用來描述它們之間的相似性的點(diǎn)積中的一個。在形狀分析的第二實(shí)施方式中，這種形狀分析利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類型應(yīng)用以將頻率分量數(shù)據(jù)與經(jīng)歷不平衡的汽缸關(guān)聯(lián)。在一個實(shí)施方式中，通過以預(yù)定的發(fā)動機(jī)角度對所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣來執(zhí)行形狀分析。再有，通過提供平衡的和不平衡的頻率分量數(shù)據(jù)的示例來訓(xùn)練形狀分析應(yīng)用。用于形狀分析的其他實(shí)施方式包括線性判別分析和支持向量機(jī)的使用，以適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換信號，并且接著識別不平衡模式。在一個實(shí)施方式中，模式匹配產(chǎn)生指示對于濾波的排氣參數(shù)含量數(shù)據(jù)的形狀的匹配程度的值，并且基于具有大于閾值的值的匹配程度，有條件地執(zhí)行進(jìn)一步處理。在確定了經(jīng)歷不平衡的汽缸以及不平衡的嚴(yán)重程度之后，將這個數(shù)據(jù)從不平衡確定邏輯110輸出到供給燃料變更邏輯塊107。
[0029]供給燃料變更邏輯塊107接收關(guān)于不平衡的數(shù)據(jù)，并且確定供給燃料變更以減小和/或消除不平衡。應(yīng)當(dāng)理解的是，在