專利名稱：評價車輛燃料成分的設備和方法
技術領域：
本發明總的涉及車輛燃料控制，尤其涉及評價車輛燃料箱中燃料成分的系統和方法。
背景技術：
汽油動力車輛中通常使用閉合環路燃料控制系統來將操作的空氣一燃料(A/F)比保持在化學當量處。但是，化學計量值可能隨燃料成分而變化。例如，當向車輛燃料箱加入燃料時，它與箱中已有燃料混合。例如，可以向箱中已有的汽油中加入混合比變化的乙醇或“汽油乙醇(gasohol)”。如果加入的燃料具有與箱中已有燃料不同的成分，那么車輛的發動機在重新加入燃料后可能在不同的化學計量值中操作。當前制造的車輛中可以包括一個硬件傳感器，它感知燃料中的乙醇含量并使其與車輛中其它系統連通。
發明概要在一種實施方案中本發明指向一種評價車輛燃料箱中燃料成分的方法。一個重新加燃料的事件受到檢測。在重新加燃料的事件后在多個階段期間監測燃料的成分。相對于這些階段確定了多個燃料調整偏移值。該燃料調整偏移值用于評價燃料成分的變化。
在另一實施方案中，一種評價車輛燃料箱中燃料成分的方法包括檢測一個重新加燃料的事件。在該重新加燃料的事件后，相對于消耗的燃料量而評價燃料成分中的變化。該評價利用一個燃料調整偏移值來完成。該評價進行一次或多次，直到燃料成分中的所述評價的變化接近或達到一個穩定值。
在另一實施方案中，本發明指向一種用于評價有一發動機的車輛的燃料箱中燃料的成分的系統。該系統包括用于檢測一個重新加燃料的事件的機構和用于在該重新加燃料的事件后根據燃料消耗量而排定多個階段的機構。該系統還包括用于在這些階段期間監測燃料消耗的機構、用于確定一燃料調整值來控制通到發動機的燃料-空氣值的機構、以及利用該燃料調整值來相對于一個階段評價燃料成分變化的機構。
在又一實施方案中，本發明指向一個用于評價有一發動機的車輛的燃料箱中燃料成分的系統。該系統包括一個檢測一重新加燃料事件的控制模塊。利用一燃料調整偏移值，該控制模塊評價燃料成分相對于該重新加燃料事件后消耗的燃料量的變化。該控制模塊評價該變化，直到該評價的變化接近或達到一穩定值。
在又一實施方案中，一種保持在化學計量值處通到車輛發動機的燃料的閉環控制的方法包括確定多個燃料調整偏移值。該燃料調整偏移值利用一個濾波器來濾波，該濾波器具有根據車輛的排氣傳感器的頻率而變化的頻率。該濾波后的燃料調整偏移值利用一個O2度量標準根據該排氣傳感器的頻率來評價。
從此后提供的詳細描述將清楚本發明的其它適用范圍。應當理解，詳細描述和特定的例子雖然指示本發明的示范實施例，但它們預期僅用于例示的目的而不會限制本發明的范圍。
附圖詳述
圖1是一種包括一個按照本發明的一實施方案的燃料成分評價系統的車輛的功能框圖；圖2是一種按照本發明的一個實施方案來評價車輛燃料箱中燃料成分的方法的流程圖；圖3是按照本發明的一個實施方案的模擬的乙醇查明階段的曲線圖；圖4是一種按照本發明的一個實施方案來加速乙醇評價的方法的流程圖；以及圖5是按照本發明的一個實施方案來確定的乙醇評價的限度的曲線圖。
示范實施例詳述本發明的各個實施例的下列描述本質上僅是示范性質的，預期并不限制本發明、其應用或用途。為清楚起見，圖中相同的標號表示相同的部件。如此處使用的，術語“模塊”和/或“裝置”指特定用途的集成電路(ASIC)、電子電路、處理器(共用的、專用的或成組的)和執行一個或多個軟件或穩固器件程序的組合邏輯電路、和/或提供所述功能的其它合適的模塊。
在一個實施方案中，本發明指向一種評價車輛燃料箱中的燃料成分如乙醇和汽油的相對量。通常，當車輛重新加燃料時，在作為消耗的燃料的函數而確定的標稱地固定的速度下，產生現有的和新的燃料成分之間的轉變。因此可以從通常或是突然地或是非常緩慢地發生的燃料系統故障來辨別。例如，由于部件老化，可能產生緩慢的燃料系統故障。非常不大可能的是，當相對于消耗的燃料測量時，燃料系統的故障剛巧在作為燃料轉變的同樣速率下發生。
現在參照圖1，標號20總的表示包括按照本發明的一個實施例的燃料成分評價系統的車輛。車輛20可以用各種百分率的汽油和/或乙醇來作為燃料。適合用于車輛20的燃料包括但不限于“汽油乙醇”，它可以包括90％汽油和10％乙醇，如該技術中所知。燃料從燃料箱26通過燃料管線28和多個燃料噴射器32傳送到發動機22。燃料傳感器30感知箱26中的燃料值并使該燃料值與控制模塊42連通。空氣通過進氣歧管34傳送到發動機22。
電子節流控制器(ETC)36根據加速器踏板40的位置和控制模塊42執行的節流控制算法而調整被安置在進氣歧管34入口附近的節流板38。在車輛的控制操作中，控制模塊42可以使用一個指示進氣歧管34中壓力的傳感器信號44。該控制模塊42也可以使用一個指示經過節流板38而進入進氣歧管34的質量空氣流的傳感器信號46、一個指示進氣歧管34中空氣溫度的信號48和一個指示節流板38的開孔量的節流位置傳感器信號50。
發動機22包括配置成一個或多個氣缸組56的多個氣缸52。氣缸52接受從燃料噴射器32來的燃料，在那里燃料燃料而驅動曲軸58。從燃料箱26來的蒸氣被收集在活性炭存儲罐60中。罐60可以通過通風閥62而向空氣放氣。罐60可以通過清洗閥64而清洗。當蒸氣從罐60得到清洗時，它被傳送到進氣歧管34中并在發動機氣缸52中燃燒。控制模塊42控制通風閥62、清洗閥64、燃料噴射器32和點火系統54的操作。控制模塊42也與加速器踏板傳感器66連接，傳感器66感知加速器踏板40的位置而向控制模塊42發送一個代表踏板位置的信號。
催化轉換器68接受從發動機22通過排氣歧管70來的排氣。一對排氣傳感器72如氧傳感器中的每個與相應的氣缸組56聯接。氧傳感器72感知歧管70中的排氣而向控制模塊42傳送指示該排氣是貧燃料還是富燃料的信號。氧傳感器72的信號輸出被控制模塊42用作在一閉環方式中的反饋，以調節向每個氣缸組56的燃料傳送(例如通過燃料噴射器32)。應當注意到，本發明的構型也被考慮到與有單獨一組氣缸和/或單獨一個排氣歧管氧傳感器的車輛一起使用。
在某些實施方案中，傳感器72是如該技術中已知的開關型氧傳感器。控制模塊42可以利用傳感器72的反饋來將真實的空氣-燃料比驅動到通常在化學計量值附近的所需值。在控制通到發動機22的燃料輸送中，通過控制模塊42涉及到多個預先限定的發動機操作區。這些操作區例如可以根據速度和/或發動機22的負荷來限定。控制模塊42完成的控制功能可以根據車輛的哪一個操作區是當前起作用的而變化。
通到發動機22的燃料、空氣和/或再循環廢氣可以被調整，即微調，以校正離一所要空氣-燃料比的偏差。用于做此種校正的微調值可被儲存在控制模塊42的存儲器位置中，這些位置對應于與車輛20的操作區有關的多個預先限定的閉環空氣-燃料比控制小室(也稱為子區)。小的值用于提供閉環的燃料、空氣和/或再循環排氣的控制。例如，可以使用長期放大器(LTM)來提供對應于變化的發動機狀態的通往發動機的燃料指令的長期校正。LTM通常儲存在永久存儲器的存儲器檢查表中。控制模塊42按照一個長時間如長于1秒的10秒來定期地調整LTM。此種調整可以稱之為“長期查明”。
此外或替代地，可以使用短期積分電路(STI)來提供響應發動機狀態而對通到發動機22的燃料指令的短期校正。控制模塊42按照短期時間如利用小于1秒的每6.25毫秒的時間來周期地調整STI。STI可以儲存在非永久存儲器中并可根據起作用小室LTM和氧傳感器72的信號而調整。
按照本發明的一個實施方案，控制模塊42保持一個用于評價燃料成分的燃料調整存儲結構。多個閉環校正(“CLC”)小室與每個氣缸組56聯接。例如對每組56可提供八個小室。CLC小室是根據通到發動機22的質量空氣流而限定的，并可用于在各種操作狀態下記錄發動機22的總閉環燃料調整。控制模塊42儲存用于CLC小室中發動機操作區的基準閉環校正值。當如下面進一步描述的那樣指令停止清洗時，基準CLC值可以適時修正。這些基準CLC值為確定新的燃料/空氣評價提供一個基礎。
CLC小室值儲存在永久存儲器中。一個CLC值是通過對一個起作用的閉環燃料控制小室使LTM和STI校正值相乘而得到的。CLC值可以用其它方式組合。例如，一個CLC值可以在另一構型中通過對一個起作用的閉環燃料控制小室增加LTM和STI校正而獲得。在現在的構型中，控制模塊42對閉環燃料控制和對燃料成分評價使用分開的結構。這些結構是分開的，因此，即使該閉環燃料控制結構在車輛系統啟動時可以再調置，該燃料成分評價結構對各點火循環仍可保持當前的。通常應當注意到，也考慮這樣的構型，其中，一個車輛控制模塊可以對閉環燃料控制和燃料成分評價兩者使用單獨一個存儲器結構。
在一個實施方案中，為了評價燃料成分，控制模塊42按照燃料/空氣(F/A)確定燃料調整中的相對變化。控制模塊42利用該燃料調整中的相對變化來評價一個重新加燃料事件后的燃料成分。在一種評價氣缸箱26中燃料成分的方法的實施方案中，檢測到一次重新加燃料的事件。在該重新加燃料的事件后的多個查明階段期間，燃料成分受到監測，直到該重新加燃料事件后消耗的燃料量超過一個標定的閾值。在每個查明階段的末尾計算一個乙醇評價。每個查明階段排定為重新加燃料事件后消耗時燃料的函數。在每個查明階段時間指令停止罐60的清洗，以防止清洗蒸氣破壞一個乙醇評價。
圖2中用標號100總的表示上述方法的一個實施方案的流程圖。方法100是相對于每個氣缸組56完成的。在步驟108中確定是否檢測到一個重新加燃料的事件。如果檢測到重新加燃料的事件，控制進行到步驟116，其中在一預定的延遲后，不能對當前起作用的閉環發動機燃料控制小室使一個LTM適時修正。LTM查明被中止了，以防止燃料混合物的變化被解釋為燃料調整中的變化。LTM查明的中止被優選地延遲到一個點，該點剛巧位于一次新的燃料混合到達發動機22之前。此種延遲減小了或消除了下列任何可能性，即一次發生在重新加燃料的時間處或其左右的燃料調整失誤可能被解釋為或偽裝成乙醇濃度的變化。當按照消耗的燃料表達時，由于對一個加燃料事件的檢測，在燃料變化到達發動機22前能始終如一地表示出混合和輸送延遲的特性。此種延遲通常為約0.2～0.25升。
在步驟116中也不適用動力富集的方式。在其它構型中，可以不執行其它或此外的操作方式，如轉換器過熱保護和/或活塞保護，如果此種不執行是以防止對發動機22的損壞的方式進行的話。雖然不執行長期查明，但如下面進一步描述的，STI被用于保持化學計量值并且也評價乙醇濃度。因此，利用該STI產生為乙醇評價階段之間的車輛20提供的燃料調整診斷。
在步驟122中確定燃料消耗是否已達到一個對應于排定的查明階段的值。如果排定了查明階段，在階段126中確定發動機操作狀態是否穩定和發動機22是否按化學計量值指令。如果為“是”，那么在步驟128中，對于該階段的期間清洗被指令中止。如果穩定狀態不可接受，那么查明被延遲。對應于一個當前操作的閉環燃料控制小室的燃料調整STI中的變化被轉換為燃料/空氣(F/A)比評價和相對的乙醇百分率變化，如下面進一步描述的。一個用于當前起作用的CLC小池的O2度量標準被適時修正，如下面進一步描述的。該F/A比評價、相對的乙醇百分率變化和/或O2度量標準可以被控制模塊42用于控制通到發動機22的燃料/空氣比。在步驟128中對當前的CLC小室的基準CLC得到適時修正。
在步驟136中確定該當前的查明階段是否為最后排定的階段。如果當前階段是最后階段，那么在步驟142中確定最后的乙醇評價和最后的O2度量標準。在步驟148中，重新啟動LTM查明和強力富集方式。如果排定額外的階段，那么控制回到步驟122。
圖3中用標號200總的表示一個乙醇查明階段的示范的模擬。“X”軸208表示一個重新加燃料事件212后消耗的燃料的升數。第一“y”軸218表示乙醇百分率。第二“y”軸222表示離標稱化學計量比為1的燃料調整位移。
在一個實施方案中，車輛20的速度和燃料箱26的燃料值受到監測而檢測一次重新加燃料的事件。在檢測到車輛20的重新加燃料事件212時，根據燃料消耗208如通過從老燃料到新燃料混合物而排定多個查明階段如圖3中所示的六個階段228。階段228包括多個過渡階級234和一個或多個最終階段238(其中之一示于圖3中)。可以排定更多的或更少的階段，取決于車輛燃料容量。也可排定各階段來盡可能減小接連的乙醇評價之間的尖銳的過渡。
在每個階段228期間，在一CLC小室值中的變化(具體地說，在一與穩定的LTM組合的燃料調整STI中的變化)被轉換為乙醇百分率。線244表示燃料箱26中的實際的乙醇百分率。線248表示原先箱中燃料內乙醇沒有任何變化時燃料箱26中將檢測到的乙醇百分率。線252表示被發動機22“看到”的乙醇的百分率。線256表示如果空轉時被發動機22“看到”的乙醇的百分率。線260表示離基準CLC值的查明偏移，即離化學計量值1的燃料調整移動。線266表示通過對CLC查明偏移260求積分和通過查找表將結果轉換成乙醇百分率而評價的被傳送到發動機22的乙醇百分率。
在每個階段228期間，例如通過速率和/或空氣壓力的變化來監測發動機穩定性，以保證一個乙醇評價不是在瞬時狀態期間作出的。此外，根據氧傳感器72信號對每組56確定一個O2度量期限，如下面進一步描述的。在最后階段238期間，作出最好的乙醇評價。應用于最后階段238的發動機穩定狀態可以比應用于瞬時階段234的穩定狀態更有限制性。
應當注意，在當前的實施方案中，燃料調整中的相對變化用于評價化學計量的燃料-空氣(F/A)比中的相對變化，并因此用于評價乙醇濃度中的相對變化。線性計算可用于根據F/A比來確定乙醇濃度。因此，一個F/A比(例如)比一個A/F比更簡單地用來確定乙醇濃度。控制模塊42使用CLC來確定一個F/A比。對于一個給定的發動機操作區域，總閉環校正(即如上所述的燃料調整STI和LTM的組合)中的百分率變化直接對應于化學計量的F/A比中的百分率變化。
可以以下述示范方式確定一個評價的F/A比。一個當前的CLC值被相應的基準CLC值除而得到一個代表百分率濃度的系數。該系數和化學計量的燃料/空氣比(F/A)的當前值的乘積產生一個化學計量的燃料/空氣比(F/A)的新值。上述討論總結如下(F/A)_新＝(CLC_當前/CLC_基準)*(F/A)_當前當發動機22如氧傳感器72所指示的那樣在化學計量值處或其附近操作時，如此處描述所確定的燃料調整值通常是最有用的。在穩定態條件下，傳感器72符合一致地圍繞該化學計量點接通或斷開，從而產生一個類似正弦波的信號。如果發動機22受到一種擾動如節流變化、負荷變化和/或轉距變化，那么傳感器可以從其穩定態信號偏離。
控制模塊42保持一個從發動機組氧傳感器72的信號衍生的O2度量標準。O2度量計用于定量地確定一個程度，在該程度下閉環燃料/空氣比控制器將通到發動機22的空氣和燃料保持在化學計量值附近。O2度量計的數值增大由傳感器72指示對穩定態的偏離。如前所述，控制模塊42監測發動機的穩定性，以保證在瞬時狀態期間沒有進行乙醇評價。此外還確定，在階段228期間進行燃料/空氣比評價之前O2度量標準是否低于一預定的最高值。O2度量標準具有毫伏的單位，并且當傳感器72在理想狀態下重復地接通和斷開時達到最小值如約250～300mV。
對每一組56以下述方式達到一個O2度量標準。確定一個閉環燃料控制限制循環的通斷頻率。該限制循環的頻率是按照氣缸組的氧傳感器72的信號而確定的。如下面進一步描述的，閉環燃料調整值可以根據氣缸組氧傳感器72的循環事件的信號而濾波。最近的多個(如最近四個)氧傳感器循環的運行確定用于獲得一個時期。該時期被轉換而獲得一個頻率。
如上面討論的，利用燃料調整中的相對變化來計算乙醇濃度中的相對變化以及因而計算一個化學計量的燃料/空氣比。因此為燃料調整值(例如STI)提供合適的濾波是有利的。在當前的實施方案中，此種濾波是動態的。例如，可以使用一個是發動機22的閉環操作頻率的倍數的濾波器轉角頻率。通常可以利用例如12～18倍的倍增器。因此，如果發動機22在8Hz的閉環頻率處操作，那么濾波器轉角頻率將(例如)是144Hz。如下面進一步描述的，粗的閉環校正是利用O2度量標準的濾波系數濾波的第一級，從而獲得一個代表性的平均值。一個STI信號的主頻率分量是閉環燃料控制的頻率，它是氧傳感器72的頻率。因此，所用的濾波器轉角頻率是閉環燃料控制頻率的倍數。
濾波也用于產生O2度量標準。在一種構型中，該O2度量標準可以通過從氧傳感器72的信號導出的積分值來計算。在一優選的構型中，一個第一級滯后濾波器用于氧傳感器72的信號來提供O2度量標準。當對該濾波器選擇足夠低的轉角頻率時，該濾波器以一種類似于數值積分的方式來完成。在該構型中，用于提供O2度量標準的頻率是用于濾波的燃料調整值的同一頻率，也即發動機22的閉環操作頻率的倍數。
在階段228的結尾處或其附近，一個暫時的燃料/空氣比評價(如下面進一步描述的受到上限和下限的限制)被指定為對應于該特定階段228的燃料/空氣比評價的最終值。當該階段為過渡階段234時，對應于階段234的最終值可以用作控制通到發動機22的燃料的當前的化學計量的燃料/空氣比。當該階段為最終階段238時，該對應于階段238的最終值被儲存而用于當所有最終階段結束時計算一個最終的乙醇評價。
在一種構型中，試驗完成最多五個最終階段。如果在此種試驗中的兩個“好的”最終階段，那么根據從兩次“好的”試驗得到的數據能做出一個最終的評價，從而完成該評價。否則，就完成五個階段而得到一個最終評價。一個階段可以根據下述條件而被確定為“好的”在該階段期間消耗的燃料超過一個標定值，清洗工作循環小于一個標定值，不存在發動機超速狀態，對該最終階段評價已滿足了發動機穩定性判據，當前的操作小室對一標定的時間值已經穩定，對一標定的時間值在任一發動機組上均未發生閉環重新安置，以及對兩個發動機組的O2度量標準均未超過一標定值。通常，當檢測到一個重新加燃料的事件的時候和其后，一個乙醇評價被稱為“正在進行中”。當該最終的各階級完成時和/或該評價結束時，該乙醇評價被稱為“完成”，因為該被評價的乙醇百分率不再變化。
在每個階段228期間，發動機22的穩定性通過監測發動機RPM的變化和歧管空氣壓力(MAP)的變化而受到監測。根據作為控制穩定性的另一度量的氧傳感器72的穩定性而計算O2度量標準。在對應于O2度量標準中的一個最小值的每個階段期間作出的一個評價被保持用于閉環燃料控制和其它或額外的車輛控制功能中。
基準CLC值被定期地適時修正，因而能精確地確定燃料調整中的相對變化。當一個CLC小室的值被適時修正時，在該特定時間的O2度量標準的對應值被保存在一個陣列中。因此每個CLC小室有CLC值(如1.043)和一對應的捕集的O2度量標準(如324mV)兩者。當時間過去時，所有捕集的O2度量標準以一可標定的速率增量(例如)1mV。當一特定的捕集的O2度量標準降級到一個超過一可標定的閾值的點時，就排定對相應的小室適時修正。例如，如果車輛20進入一個給定的CLC操作小室，就進行檢驗而確定相應的捕集的O2度量標準是否超過該閾值。如果是，就要求指令清洗斷開而允許CLC適時修正。
此外，提供一個長存的變量(計時器)來追蹤一個發動機22已經操作的時間量。當發動機正在操作時該計時器增量，而當發動機不操作時該計時器減量(但不小于零)。將該計時器與一標定值比較，以確定是否允許適時修正基準CLC值。以這種方式，當發動機22處于冷卻狀態時就不會進行CLC的適時修正，從而防止乙醇評價的長期“漂移”。CLC查明也受禁止，直到一個代表斷開清洗閥64的轉換的延遲已經終了。該延遲可以按照消耗的燃料而被追蹤。
最佳發動機組的選擇在一種構型中，這樣選擇一個最終的乙醇評價，使得能促進此種評價的長期精確性以及接近標稱的發動機的燃料調整值(在沒有真正的燃料調整失誤的情況下)。在車輛20中，在根據與氣缸組56之一相關的燃料調整數據的乙醇評價和根據與另一氣缸組56相關的燃料調整數據的乙醇評價之間可能往往產生一個小的差異。此種差異可能(例如)有按照燃料調整的約3％的最大值(即約6～8％的乙醇)。這種差異是正常的，通常是由于在多種外部干擾的存在下車輛20中固有的噪聲而產生的。
為了處理此種差異，可以在具有多個氣缸組的車輛內選擇最佳的組。當能夠選擇最佳的組時，就檢驗發動機22的平均燃料調整。如果該平均燃料調整大于標稱值，那么就采用兩個乙醇評價(一個與組56之一有關，另一與另一組56有關)中的較高值。同樣，如果該平均燃料調整低于標稱值，那么就采用兩個乙醇評價中的較低值。應當理解，此種對兩組56的評價是有效評價，而任何一個均可采用。但是，當能夠選擇最佳的組時，就選擇這樣一個評價，就是該評價被確定為對于保持乙醇評價的長期精準度和同時保持燃料調整的穩定性是更有利的。在一種具有單獨一組氣缸和單獨一個預先催化劑氧傳感器的車輛中的實施方案中，可以從多個最終階段的每一個中的乙醇評價中選擇被確定為最有利于促進評價的長期精確度和燃料調整的穩定性的乙醇評價。
不工作區邏輯電路當對一當前的查明階段228作出最終的燃料/空氣評價時，可以使用邏輯電路通過如下的限制評價來盡可能減小查明誤差。假定大多數車輛或者使用汽油或者使用E85(即85％乙醇和15％汽油的混合物)。因此，大多數燃料箱中的燃料成分傾向于這兩種組合之一而不會堅持于一個中間百分率如E40。一種加速乙醇評價的方法的流程圖在圖4中總的用標號300表示。在步驟330中，確定在重新加燃料事件之前燃料箱26中已有的燃料(“老燃料”)是不是汽油(例如在E00和E10之間)。如果該老燃料不是汽油，那么控制進到步驟350。如果該老燃料是汽油，那么在步驟336中確定在該重新加燃料的事件后燃料調整值中的觀察到的百分率變化是否超過一個預定的噪聲閾值(如燃料調整的+/-3.5％)。如果燃料調整值在該噪聲閾值之內，那么在步驟340中就假定在該重新加燃料事件期間E05被加到箱26中。如果燃料調整值不在該噪聲閾值之內，那么在步驟344中就假定在該重新加燃料事件期間E85被加到箱26中。
在步驟350中確定，該老燃料是不是E85。如果老燃料不是E85，那么控制進到步驟360。如果老燃料是E85，那么在步驟354中確定在該重新加燃料事件之后在燃料調整值中觀測到的百分率變化是否超過一個預定的噪聲閾值(如燃料調整的+/-3.5％)。如果燃料調整值在該噪聲閾值之內，那么在步驟356中就假定在重新加燃料事件期間E72被加到箱26中。如果燃料調整值不在該噪聲閾值之內，那么在步驟358中就假定在重新加燃料事件期間汽油被加到箱26中。
在步驟360中使用一個當前的查明的評價。也就是，如果能夠選擇最佳的選擇，那么就如前所述地將一個當前的評價調置到等于該最佳的燃料/空氣評價。否則，可以將該當前的評價調置到一個平均的燃料/空氣評價。
評價結束時的早期邏輯電路(Estimate end early logic)在一種實施方案中，在完成乙醇評價之前要確定乙醇評價是否應當結束。這種確定是根據過渡的或最終的燃料/空氣評價和先前儲存的燃料/空氣評價之間的百分離差異而作為出的。在下述條件下一個評價可能提早結束這兩個評價之間的絕對百分率差異小于一個標定值(作為該查明階段的函數)，該乙醇評價現時在進行中，該先前的評價處在一不工作區而在過渡或最終階段期間計算出至少一個新的評價。當該評價提早結束時，該先前儲存的化學計量的燃料/空氣比被保持。
乙醇查明的限制在一個實施方案中，一個可以通過一次燃料調整診斷而被標志出來的燃料和/或空氣系統失誤作為一個用于評價燃料成分的乙醇百分率而從被查明中被防止。在一個重新加燃料事件后，根據最初的和最后的乙醇濃度、在重新加燃料時加入燃料的乙醇濃度以及最初和最終的燃料體積而確定對乙醇百分率評價的最大和最小限度。根據下述關系式(“混合計算”)來確定評價限度xe3=xe1V1+xe2(V3-V1)V3]]>xe3＝xe1(V1/V3)+xe2(V3/V3-V1/V3)xe3＝xe1k+xe2(1-k)式中k=V1V3,]]>而其中xe1代表最初乙醇濃度，xe2代表所加燃料的乙醇濃度，xe3代表最終乙醇濃度，V1代表最初燃料體積，V3代表最終燃料體積。比值k在0和1之間變化。在k＝0時，可以指一個大的重新加燃料事件，其中對乙醇變化的潛在沖擊是強的，而最終的乙醇濃度占優勢的是xe2。在k＝1時，可以指一個中等的重新加燃料事件，其中對乙醇變化的潛在沖擊是弱的，而最終的乙醇濃度占優勢的是xe1。
在一個實施方案中，根據低估k而確定乙醇百分率評價的最大和最小限度，從而計算可以預期的乙醇最大潛在變化。例如，在圖5中總的用標號400表示按照本發明的一個實施方案確定的一個查明限度的曲線圖。X軸402代表時間而Y軸代表乙醇百分率。上述混合計算的輸出提供一個作為最終乙醇濃度的值，假定加入E85和假定加入E05。在消耗的燃料中的兩個點(即起動和結束消耗的燃料的兩個點)之間計算線性限度。這些線性限度用作乙醇百分率的邊界。例如，最小百分率乙醇查明限度的下邊界408示于乙醇評價418的下方。圖中也示出最小百分率乙醇查明限度的內邊界424、最大百分率乙醇查明限度的內邊界428和最大百分率乙醇查明限度的上邊界432。應當注意，這些邊界對于消耗的燃料是線性的，但對于時間是非線性的。乙醇評價416由邊界408、424、428和432包圍。STI的己驅動一個在這些邊界的外面的乙醇評價的任何部分遇到燃料調整診斷。以這種方式，可以防止將一個燃料或空氣系統的失誤排他地認為是一個乙醇評價。
上述系統和方法的實施方案可以由于不需要硬件燃料乙醇含量傳感器及其相關的接線和連接元件而減小車輛的制造和保證費用。此外，上述O2度量計和燃料調整值的動態濾波能夠不僅精確地評價燃料成分，而且能精度提高地完成閉環燃料控制、火花控制、系統診斷和其它車輛功能。
該技術的專業人員現在能夠從上列描述理解，本發明的廣泛的說明內容可以用各種形式來實施。因此，雖然本發明是聯系其特定的例子而說明的，但本發明的實際范圍應當不受限制，因為實施本發明的專業人員在研究本發明的附圖、說明書和下述權利要求書之后將會清楚其它的修改內容。
權利要求
1.一種評價車輛燃料箱中燃料成分的方法，所述方法包括如下步驟檢測一個重新加燃料事件；在該重新加燃料事件后在多個階段期間監測燃料消耗；相對于這些階段確定多個燃料調整偏移值；以及利用這些燃料調整偏移值來評價燃料成分的變化。
2.權利要求1的方法，其特征在于還包括根據該重新加燃料事件之后所消耗的燃料量來排定所述階段之一。
3.權利要求1的方法，其特征在于還包括監測車輛發動機轉速和燃料高度變化來檢測該重新加燃料事件。
4.權利要求1的方法，其特征在于還包括根據車輛的排氣傳感器的頻率而在一頻率處對燃料調整偏移值進行濾波。
5.權利要求4的方法，其特征在于，該濾波頻率是排氣傳感器頻率的倍數。
6.權利要求1的方法，其特征在于還包括確定一個燃料成分評價上的多個限度，所述確定步驟是根據下述關系而完成的xe3＝xe1k+xe2(1-k) 式中k=V1V2,]]>其中xe1代表最初的燃料濃度，xe2代表加入燃料的濃度，xe3代表最終的燃料濃度，V1代表最初的燃料體積，而V3代表最終的燃料體積。
7.一種評價車輛燃料箱中燃料成分的方法，所述方法包括如下步驟檢測一個重新加燃料事件；以及相對于該重新加燃料后消耗的燃料量評價燃料成分的變化，所述評價步驟是用一個燃料調整偏移值來完成的；所述評價步驟實行一次或多次，直到所述評價的燃料成分變化接近或達到一個穩定值。
8.權利要求7的方法，其特征在于，所述評價步驟包括利用相對于一基準值的燃料/空氣比的變化來確定一個乙醇百分率變化。
9.權利要求7的方法，其特征在于還包括安排多個要在其內完成所述評價步驟的階段；完成在一個或多個階段中的所述評價步驟；以及在完成所有階段中的所述評價步驟之前結束所述評價步驟。
10.權利要求7的方法，其特征在于還包括凍結一個閉環燃料控制長期倍增器；以及當該長期倍增器凍結時利用一短期積分器來控制燃料調整。
11.權利要求7的方法，其特征在于還包括根據車輛的排氣傳感器的信號來確定一個O2度量標準；以及至少部分地根據該O2度量標準來完成所述評價步驟。
12.權利要求11的方法，其特征在于還包括利用一個具有隨該排氣傳感器的頻率而變化的頻率的濾波器來對所述燃料調整偏移值進行濾波。
13.一種用于評價有一發動機的車輛的燃料箱中燃料成分的系統，所述系統包括用于檢測一個重新加燃料事件的機構；用于在該重新加燃料事件后根據燃料消耗量排定多個階段的機構；用于在這些階段期間監測燃料消耗的機構；用于確定燃料調整以控制發動機的燃料-空氣比的機構；以及用于利用該燃料調整評價相對于這些階段之一的燃料成分變化的機構。
14.權利要求13的系統，其特征在于還包括用于加速該評價機構的機構；其中所述加速機構使所述評價機構評價作為兩種預定的燃料成分之一的該燃料成分變化。
15.權利要求13的系統，其特征在于，所述用于確定燃料調整的機構包括用于測量車輛的閉環燃料控制系統控制空氣和燃料接近化學當量程度的機構。
16.權利要求13的系統，其特征在于，所述評價機構根據至少一個先前的評價而相對于少于所有排定的階段來進行評價。
17.一種用于評價有一發動機的車輛的燃料箱中燃料成分的系統，所述系統包括一個控制模塊，該模塊檢測一個重新加燃料事件；以及利用一個燃料調整偏移值在該重新加燃料事件之后相對于所消耗的燃料量來評價燃料成分的變化，其中所述控制模塊評價該變化直到該評價的變化接近或達到一個穩定值。
18.權利要求17的系統，其特征在于，該車輛包括多個氣缸組，每個氣缸組聯接一個相應的排氣傳感器，其中所述控制模塊對每個氣缸組利用一燃料調整偏移值來評價該變化。
19.權利要求17的系統，其特征在于，所述控制模塊根據保持該評價的長期精確度來選擇該組氣缸的燃料調整偏移值中的一個。
20.一種以化學計量值保持對車輛發動機燃料的閉環控制的方法，所述方法包括如下步驟確定多個燃料調整偏移值；利用一個有一根據該車輛的排氣傳感器的頻率而變化的頻率的濾波器來對這些燃料調整偏移值進行濾波；以及根據該排氣傳感器的頻率利用一個O2度量標準來評價這些濾波的燃料調整偏移值。
21.權利要求20的方法，其特征在于，還包括在一個重新加燃料事件后監測多個階段中的燃料消耗；相對于這些階段確定這些燃料調整偏移值；以及利用這些燃料調整偏移值來評價燃料成分變化。
22.權利要求21的方法，其特征在于，這些燃料調整偏移值包括一個穩定的長期倍增器和一個短期的積分器。
全文摘要
一種評價車輛的燃料箱中燃料成分的方法。檢測一個重新加燃料的事件。在該重新加燃料事件后在多個階段期間監測燃料消耗。相對于這些階段確定多個燃料調整偏移值。利用這些燃料調整偏移值來評價一個燃料成分變化。該方法不需要硬件燃料成分傳感器，同時提供燃料調整值的動態濾波。
文檔編號G01N31/12GK1936579SQ20061015436
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月22日 優先權日2005年9月22日
發明者M·D·卡爾, J·R·杜爾佐, C·R·格拉漢, R·B·杰斯, I·J·馬塞溫, O·馬休斯, J·A·塞爾, M·J·斯維斯特卡, J·R·費爾德約 申請人:通用汽車環球科技運作公司
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