用于調(diào)整存儲(chǔ)的能量的燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及補(bǔ)償存儲(chǔ)的車(chē)輛能量的瞬時(shí)燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]車(chē)輛的燃料經(jīng)濟(jì)性可以作為長(zhǎng)期平均和/或瞬時(shí)的燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)被顯示給車(chē)輛的操作員。瞬時(shí)燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)提供實(shí)時(shí)燃料消耗數(shù)據(jù)，允許操作員為提高燃料經(jīng)濟(jì)性而調(diào)整他/她的駕駛風(fēng)格。然而，顯示的瞬時(shí)燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)由于存儲(chǔ)的動(dòng)能(kineticenergy)和勢(shì)能(potential energy)(例如，加速度為零和減速度為無(wú)窮大值)，可能有很大的變化，使得這樣的讀數(shù)對(duì)操作員無(wú)用，除非被重過(guò)濾(heavily filtered)。
[0003]調(diào)整儲(chǔ)存的能量的里程顯示的示例方法由Sim在US 2011/0276260中描述。在此，消耗的燃料的有效量通過(guò)測(cè)量燃料消耗的實(shí)際量，并且從消耗的燃料的實(shí)際量減去等效于存儲(chǔ)的能量和消耗的能量之一的燃料來(lái)確定?；谟行剂狭康牧康睦锍倘缓箫@示給車(chē)輛的操作員。
[0004]然而，本發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述方法的潛在問(wèn)題。作為示例，上面的方法利用在工廠交付之前存儲(chǔ)在車(chē)輛的存儲(chǔ)器中的擴(kuò)展板載計(jì)算和測(cè)量值。例如，等效于儲(chǔ)存的能量的燃料結(jié)合轉(zhuǎn)換系數(shù)，該轉(zhuǎn)換系數(shù)與動(dòng)態(tài)能量存儲(chǔ)效率和電能存儲(chǔ)能量效率有關(guān)。這些效率在工作臺(tái)上用由與車(chē)輛分開(kāi)的發(fā)電機(jī)提供的能量來(lái)測(cè)量，并且作為先驗(yàn)信息被存儲(chǔ)在車(chē)輛存儲(chǔ)器中。此外，高度的改變通過(guò)安裝在車(chē)輛體中的測(cè)斜儀來(lái)測(cè)量，該測(cè)斜儀可以容易產(chǎn)生基于車(chē)輛的裝載的偏移誤差。Sim的方法還涉及多個(gè)復(fù)雜和密集的計(jì)算，這些計(jì)算包括車(chē)輛質(zhì)量計(jì)算以確定存儲(chǔ)的動(dòng)能和勢(shì)能、旋轉(zhuǎn)角速度的計(jì)算以確定旋轉(zhuǎn)速度以及電池功率計(jì)算以確定存儲(chǔ)的電能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明人在此已經(jīng)識(shí)別一種至少部分地解決上述問(wèn)題的方法。在一個(gè)示例方法中，車(chē)輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法使用儲(chǔ)存的能量的轉(zhuǎn)換因子被提供。該方法包括，當(dāng)車(chē)輛在車(chē)輛速度的平方(square of vehicle speed)和車(chē)輛高度的一個(gè)或多個(gè)中經(jīng)歷充分改變時(shí)，由于存儲(chǔ)的車(chē)輛能量而估計(jì)燃料的轉(zhuǎn)換因子，并且通過(guò)所估計(jì)的轉(zhuǎn)換因子調(diào)整燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)。以這種方式，無(wú)需過(guò)度輸入的簡(jiǎn)化方法可以被用于補(bǔ)償儲(chǔ)存的能量的燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)。
[0006]例如，當(dāng)車(chē)輛行駛在穩(wěn)定狀態(tài)駕駛情況下時(shí)，例如，在巡航情況期間，以每加侖(MPG)英里的燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)可以被計(jì)算。穩(wěn)定狀態(tài)駕駛情況可以包括當(dāng)車(chē)輛速度的平方和車(chē)輛高度之一的變化低于相應(yīng)的閾值時(shí)的情況。期間當(dāng)車(chē)輛在車(chē)輛速度的平方和車(chē)輛高度的一個(gè)或兩個(gè)中經(jīng)歷充分增加的情況下，轉(zhuǎn)換因子可以基于在穩(wěn)定狀態(tài)駕駛情況中計(jì)算出的燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)來(lái)確定。因此，當(dāng)能量作為動(dòng)能和勢(shì)能的一個(gè)或兩個(gè)被添加到車(chē)輛系統(tǒng)時(shí)，轉(zhuǎn)換因子可以被確定。轉(zhuǎn)換因子由于存儲(chǔ)的車(chē)輛能量可以基于估計(jì)的燃料流，該存儲(chǔ)的車(chē)輛能量通過(guò)從現(xiàn)有的燃料流速率中減去在穩(wěn)定狀態(tài)駕駛情況期間的燃料流速率來(lái)計(jì)算。正因如此，在當(dāng)能量被添加到系統(tǒng)的情況期間的過(guò)量的燃料流和穩(wěn)定狀態(tài)的燃料流之間的差可以被用來(lái)確定車(chē)輛存儲(chǔ)的能量的轉(zhuǎn)換因子。轉(zhuǎn)換因子可以由于存儲(chǔ)的車(chē)輛的能量而與燃料流成正比(directly proport1nal)，并且與車(chē)輛速度的平方的變化和車(chē)輛高度的變化之一成反比(inversely proport1nal)。車(chē)輛高度的變化可以通過(guò)測(cè)斜儀來(lái)測(cè)量并且被校正由于車(chē)輛裝載問(wèn)題引起的偏移誤差。轉(zhuǎn)換因子隨后可以被用于補(bǔ)償儲(chǔ)存的能量中的變化的測(cè)量的燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)。
[0007]以這種方式，轉(zhuǎn)換系數(shù)可以基于燃料流、車(chē)輛高度的變化以及車(chē)輛速度的平方變化來(lái)獲知，每次特定條件被滿足并且可以存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中。同樣地，當(dāng)某些條件得到滿足并且存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器時(shí)，穩(wěn)定狀態(tài)駕駛情況期間的燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)可以被計(jì)算。控制器可以被配置為當(dāng)執(zhí)行進(jìn)一步的計(jì)算時(shí)使用這些讀數(shù)的每個(gè)的滾動(dòng)平均(rollingaverage)。燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)的校正可以通過(guò)隨車(chē)輛被駕駛而循環(huán)地獲得并且適應(yīng)轉(zhuǎn)換因子來(lái)穩(wěn)步提高。因此，工作臺(tái)上效率的費(fèi)力計(jì)算、燃料能量的先驗(yàn)知識(shí)以及車(chē)輛質(zhì)量的板上計(jì)算可以通過(guò)獲得所描述的轉(zhuǎn)換因子來(lái)減少?？傮w而言，用于補(bǔ)償儲(chǔ)存的能量的瞬時(shí)燃料經(jīng)濟(jì)性的簡(jiǎn)單方法被提供，該方法可以用于隨發(fā)動(dòng)機(jī)的效率波動(dòng)以及所遇到的車(chē)輛質(zhì)量改變而使用不同燃料的車(chē)輛中。
[0008]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上提供了概要，以便以簡(jiǎn)化的形式介紹概念的選擇，這些概念進(jìn)一步被詳細(xì)描述。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，所要求保護(hù)的主題的范圍由權(quán)利要求書(shū)唯一地限定。此外，所要求保護(hù)的主題并不限于解決以上或者本公開(kāi)的任何部分提到的缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1示出發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。
[0010]圖2示出車(chē)輛儀表盤(pán)的示意圖。
[0011]圖3是以周期的間隔顯示燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)的程序的示例流程圖。
[0012]圖4A和圖4B根據(jù)本公開(kāi)示出計(jì)算補(bǔ)償?shù)娜剂辖?jīng)濟(jì)性讀數(shù)的例示程序。
[0013]圖5為用于計(jì)算基于進(jìn)入條件被滿足的存儲(chǔ)的車(chē)輛能量的轉(zhuǎn)換因子的示例流程圖。
[0014]圖6根據(jù)本公開(kāi)示出用于確定穩(wěn)定狀態(tài)燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)的示例流程圖。
[0015]圖7是燃料經(jīng)濟(jì)性或者里程與穩(wěn)定狀態(tài)車(chē)輛速度之間的示例關(guān)系。
[0016]圖8示出計(jì)算來(lái)自測(cè)斜儀的讀數(shù)的偏移誤差的程序的示例流程圖。
[0017]圖9示出描繪當(dāng)存儲(chǔ)的能量的轉(zhuǎn)換因子和穩(wěn)定狀態(tài)燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)可以被獲得時(shí)的駕駛情況的示例車(chē)輛操作。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下描述涉及用于顯示發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng))的燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)的系統(tǒng)和方法，燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)被補(bǔ)償存儲(chǔ)的車(chē)輛能量。燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)可以在儀表盤(pán)諸如圖2的示例儀表盤(pán)上顯示給車(chē)輛的操作員。車(chē)輛的控制器可以在補(bǔ)償存儲(chǔ)的車(chē)輛能量之后(圖4)，以周期的間隔顯示燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)(圖3)。存儲(chǔ)的車(chē)輛能量可以包括由于車(chē)輛速率的變化引起的動(dòng)能和由于車(chē)輛高度的變化引起的勢(shì)能。車(chē)輛高度變化可以使用測(cè)斜儀的讀數(shù)來(lái)測(cè)量，該測(cè)斜儀的讀數(shù)可以被校正偏移誤差(圖8)。存儲(chǔ)的車(chē)輛能量的補(bǔ)償可以通過(guò)使用在添加到儲(chǔ)存的能量的駕駛情況期間所計(jì)算的轉(zhuǎn)換因子來(lái)執(zhí)行(圖5)。進(jìn)一步，轉(zhuǎn)換因子可以基于在穩(wěn)定狀態(tài)駕駛情況期間所確定的穩(wěn)定狀態(tài)燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)來(lái)確定(圖6)。如圖7所示，燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)可以在穩(wěn)定狀態(tài)車(chē)輛速度的一定范圍內(nèi)具有較小變化。瞬間燃料經(jīng)濟(jì)性讀數(shù)的改進(jìn)的示例在圖9的示例操作中被示出。
[0019]圖1是示出多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)汽缸的示意圖，該多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)可以被包括在汽車(chē)的推進(jìn)系統(tǒng)中。發(fā)動(dòng)機(jī)10可以至少部分地由包括控制器12的控制系統(tǒng)并且通過(guò)經(jīng)由輸入裝置130的來(lái)自車(chē)輛操作員132的輸入來(lái)控制。在這個(gè)示例中，輸入裝置130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生與踏板位置成正比的信號(hào)PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室30 (也稱為汽缸30)可以包括燃燒室壁32和位于燃燒室內(nèi)的活塞36?；钊?6可以聯(lián)接到曲軸40，以使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可以經(jīng)由中間變速系統(tǒng)50被聯(lián)接到車(chē)輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪(未示出)。進(jìn)一步，起動(dòng)機(jī)馬達(dá)可以經(jīng)由飛輪(未示出)聯(lián)接到曲軸40，以使能發(fā)動(dòng)機(jī)10的啟動(dòng)操作。
[0020]燃燒室30可以經(jīng)由進(jìn)氣通路42接收來(lái)自進(jìn)氣歧管44的進(jìn)氣，并且可以經(jīng)由排氣歧管48排出燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48可以有選擇地經(jīng)由相應(yīng)的進(jìn)氣門(mén)52和排氣門(mén)54與燃燒室30相通。在某些實(shí)施例中，燃燒室30可包括兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣門(mén)和/或兩個(gè)或多個(gè)排氣門(mén)。
[0021]進(jìn)氣門(mén)52可以經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器152由控制器12來(lái)操作。類(lèi)似地，排氣門(mén)54可以經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器154由控制器12來(lái)驅(qū)動(dòng)。在某些情況下，控制器12可以改變提供給驅(qū)動(dòng)器152和154的信號(hào)，以控制相應(yīng)的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的打開(kāi)和閉合。進(jìn)氣門(mén)52和排氣門(mén)54的位置可以通過(guò)相應(yīng)的氣門(mén)位置傳感器(未示出)來(lái)確定。氣門(mén)驅(qū)動(dòng)器可以是電動(dòng)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)型或凸輪驅(qū)動(dòng)型或者它們的組合。進(jìn)氣門(mén)正時(shí)和排氣門(mén)正時(shí)可以同時(shí)被控制，或者任何可能的可變進(jìn)氣凸輪正時(shí)、可變排氣凸輪正時(shí)、雙獨(dú)立可變凸輪正時(shí)或固定凸輪正時(shí)可以被使用。每個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)凸輪，并且可以利用可以由控制器12操作的凸輪輪廓轉(zhuǎn)換(CPS)、可變凸輪正時(shí)(VCT)、可變氣門(mén)正時(shí)(VVT)和/或可變氣門(mén)升程(VVL)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)，以改變氣門(mén)操作。例如，汽缸30可以替換地包括經(jīng)由電動(dòng)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)控制的進(jìn)氣門(mén)和經(jīng)由包括CPS和/或VCT的凸輪驅(qū)動(dòng)控制的排氣門(mén)。在其他實(shí)施例中，進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)可以通過(guò)共同的氣門(mén)驅(qū)動(dòng)器或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，或可變氣門(mén)正時(shí)驅(qū)動(dòng)器或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)控制。
[0022]所示出的燃料噴射器66直接聯(lián)接至燃燒室30，用于與經(jīng)由電子驅(qū)動(dòng)器69的接收自控制器12的信號(hào)FPW的脈沖寬度成比例地將燃料直接噴射到燃燒室。以這種方式，燃料噴射器66提供了所熟知的燃料的直接噴射進(jìn)入燃燒室30。燃料噴射器可以被安裝在例如燃燒室的側(cè)面或者燃燒室的頂部。燃料可以通過(guò)燃料系統(tǒng)(未示出)被傳輸?shù)饺剂蠂娚淦?6，該燃料系統(tǒng)包括燃料箱、燃料栗以及燃料軌。在某些實(shí)施例中，燃燒室30可以替代地或附加地包括布置在進(jìn)氣歧管44中的燃料噴射器，該燃料噴射器被配置成提供所熟知的燃料的進(jìn)氣道噴射進(jìn)入燃燒室30上游的進(jìn)氣道。
[0023]進(jìn)氣道42可以包括具有節(jié)流板61的節(jié)流閥64。在特定的示例中，節(jié)流板61的位置可以經(jīng)由被提供給電動(dòng)馬達(dá)和包括有節(jié)氣門(mén)64的或驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)的由控制器12號(hào)來(lái)改變。以這種方式，節(jié)流閥64可以被操作以改變提供到在其他發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸之間的燃燒室30的進(jìn)氣。節(jié)流板61的位置可以通過(guò)節(jié)流閥位置信號(hào)TP被提供給控制器12。進(jìn)氣通道42可以包括用于向控制器12分別提供相應(yīng)信號(hào)MAF、BP以及MAP的質(zhì)量空氣流量傳感器120、大氣壓力傳感器128以及歧管空氣壓力傳感器124。
[0024]點(diǎn)火系統(tǒng)88在選擇操作模式時(shí)，可以響應(yīng)于來(lái)自控制器12的點(diǎn)火提前信號(hào)SA，經(jīng)由火花塞92將點(diǎn)火火花提供到燃燒室30。雖然火花點(diǎn)火部件被示出，但是在某些實(shí)施例中，可以以具有或不具有點(diǎn)火火花的壓縮點(diǎn)火模式操作燃燒室30或發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)或多種其他燃燒室。
[0025]所示出的排氣傳感器126被聯(lián)接到排放控制裝置70的排氣歧管48上游。傳感器126可以是用于提供排氣的空燃比的指示的任何適合