專利名稱：用于內燃發(fā)動機的燃料性能估算的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于內燃發(fā)動機的燃料性能估算裝置和方法。
背景技術：
被稱為靈活燃料車輛(FFV)的一種車輛可以依靠酒精和汽油構成的混合燃料以及汽油運行。酒精燃料和汽油相比需要大量的燃料噴射，以便獲得給定的當量比，這是因為碳(C)原子的數(shù)量不同。因此，在公開的日本專利申請No.H05(1993)-163992(1-4頁，圖5)中所述的一種發(fā)動機系統(tǒng)被設置為利用提供在油箱中的酒精濃度傳感器來檢測酒精的濃度，或者在酒精濃度傳感器故障的情況下由空氣燃料比反饋校正系數(shù)的平均值來估算酒精的濃度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于更精確地和更快速地估算燃料性能的裝置和/或方法。
按照本發(fā)明的一個方面，提供一種用于內燃發(fā)動機的燃料性能估算裝置，包括控制器，用于確定所述內燃發(fā)動機的燃料中的成分的估算的成分濃度，所述控制器被配置用于按照所述內燃發(fā)動機的實際的空氣燃料比計算用于校正該內燃發(fā)動機的燃料供應量的空氣-燃料校正量；按照最近的成分濃度值來計算燃料性能校正量；由所述空氣-燃料比校正量和所述燃料性能校正量計算空氣-燃料比靈敏度校正量；以及，按照該空氣-燃料比靈敏度校正量來計算估算的成分濃度的新的值。
按照本發(fā)明的另一方面，提供一種燃料性能估算方法，包括按照所述內燃發(fā)動機的實際的空氣燃料比計算用于校正所述內燃發(fā)動機的燃料供應量的空氣-燃料校正量；按照最近的成分濃度值來計算燃料性能校正量；由所述空氣-燃料比校正量和所述燃料性能校正量來計算空氣-燃料比靈敏度校正量；以及，按照該空氣-燃料比靈敏度校正量計算估算的成分濃度的新的值。


圖1是表示按照本發(fā)明的第一實施例的作為燃料性能估算裝置的內燃發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖；圖2是表示按照第一實施例的燃料性能估算方法的流程圖；圖3是表示在圖2的方法中使用的估算的酒精濃度ALC和空氣-燃料比靈敏度校正總量αt的特性的曲線；圖4是表示按照本發(fā)明的第二實施例的燃料性能估算方法的流程圖；圖5是表示在圖4的方法中使用的ALC1計算映射圖的特性的曲線；圖6是表示在圖4的方法中使用的具有死區(qū)的ALC2計算映射圖的特性的曲線；圖7是代替圖6的在圖4的方法中使用的具有3個死區(qū)的ALC2計算映射圖的特性的曲線；以及圖8是表示按照本發(fā)明的第三實施例的燃料性能估算方法的流程圖。
具體實施例方式
圖1表示按照本發(fā)明的第一實施例的作為燃料性能(成分)估算裝置的發(fā)動機系統(tǒng)。在這個例子中的發(fā)動機是一種能夠使用含有酒精的燃料的發(fā)動機。
發(fā)動機主體1包括至少一個燃燒室2，吸入通路4通過吸入閥3和所述燃燒室相連，排出通路6通過排出閥5和所述燃燒室相連。
在吸入通路4中，提供有空氣濾清器7，用于檢測吸入的空氣量的空氣流量計8，用于調節(jié)吸入的空氣量的節(jié)流閥9，以及燃料噴射器11，用于在吸入的空氣中噴射燃料。
發(fā)動機控制單元(ECU)12產生燃料噴射指令信號，命令燃料噴射器11在吸入的空氣中噴射燃料，以使得按照發(fā)動機操作狀態(tài)實現(xiàn)所需的空氣-燃料比。
在排出通路6中，提供有氧氣傳感器13，用于檢測排出的氣體混合物中的氧的濃度，以及三元催化劑(three-way catalyst)14。氧氣傳感器13作為空氣-燃料比檢測裝置，用于使能廢氣的空氣-燃料比的計算。
三元催化劑14可以把有害的碳氫(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)以最大的轉換效率在化學計量周圍的空氣-燃料比的窗口內轉換成害處較小的氣體。因此，ECU 12根據(jù)位于三元催化劑14的上游側的氧氣傳感器13的輸出，用反饋控制方式控制發(fā)動機的空氣-燃料比，以使得實際的空氣-燃料比周期地在空氣-燃料比窗口內擺動。
水溫度傳感器15檢測在發(fā)動機主體1中的發(fā)動機冷卻水的溫度。ECU 12和這個傳感器相連，并被設置用于接收來自這個傳感器的信息。
和普通的汽油相比，含有酒精的燃料需要大量的燃料噴射，以便獲得給定的當量比，這是因為碳(C)原子的數(shù)量所致，因此需要燃料噴射量的調節(jié)。因此，所述發(fā)動機系統(tǒng)被設置用于通過利用氧氣濃度傳感器13的輸出信號盡可能快地精確地預測燃料的酒精濃度。在這個實施例中，酒精是燃料中的一種成分，酒精濃度是由所述系統(tǒng)估算的一種成分濃度。
按照第一實施例，發(fā)動機系統(tǒng)按照圖2所示的處理估算燃料中的酒精濃度，作為一種單一的成分濃度。
步驟S1讀出根據(jù)氧氣濃度傳感器13的輸出計算的空氣-燃料比反饋系數(shù)α(作為空氣-燃料比校正量)。
步驟S2檢查空氣-燃料比學習條件是否滿足。當學習條件滿足時，處理進行到步驟S3，在步驟S3，重寫在每個操作區(qū)域的αm計算映射圖中的映射值(map value)，然后進行到步驟S4。當學習條件不滿足時，則處理不進行S3的映射重寫操作而直接進行到步驟S4。在這個實施例中，αm是空氣-燃料比學習校正系數(shù)(作為空氣-燃料比校正量)?？諝?燃料比反饋校正系數(shù)α和空氣-燃料比學習校正系數(shù)αm是用于進行反饋空氣-燃料比控制的參數(shù)。燃料噴射量按照空氣-燃料比反饋校正系數(shù)α和空氣-燃料比學習校正系數(shù)αm被校正。這個實施例可以使用各種已知的方法計算空氣-燃料比反饋校正系數(shù)α和空氣-燃料比學習校正系數(shù)αm。
步驟S4通過查找每個操作區(qū)域的當前的αm映射圖確定在每個操作區(qū)域中的αm的值。
步驟S5檢查發(fā)動機的燃料系統(tǒng)是否處于正常狀態(tài)。如果在包括氧氣傳感器13、空氣流量計8、燃料噴射器11、水溫傳感器15和過濾器凈化系統(tǒng)(未示出)的燃料系統(tǒng)中有故障，則程序從步驟S5進行到步驟S6。步驟S6把估算的酒精濃度ALC固定到一個臨時的值(40％)，以便阻止酒精濃度的不正確的估算，并使得發(fā)動機能夠重新啟動，以便在啟動之后能夠由發(fā)動機的轉動支持。
在這個例子中，在S6臨時的值是40％，這是一個處于E85燃料(酒精濃度＝85％)和E0燃料(酒精濃度＝0)之間的中間值。不過，所述臨時值不限于40％。
當在燃料系統(tǒng)中的各部件沒有故障時，程序從S5進行到S7，檢查估算允許條件是否滿足。在這個例子中，S7檢查發(fā)動機冷卻水溫、從發(fā)動機啟動經(jīng)過的時間、空氣-燃料比學習控制的進展以及添加燃料的歷史，以便確定估算允許條件是否滿足。當估算允許條件滿足時，程序從S7進行到S8。如果估算允許條件不滿足，則程序結束，不進行酒精濃度估算。
步驟S8由空氣-燃料比反饋系數(shù)α、空氣-燃料比學習校正系數(shù)αm和量ETAHOS，按照下式計算空氣-燃料比靈敏度校正總量αtαt＝α×αm’×ETAHOS (1)量ETAHOS是由當前作為ALC存儲的估算的酒精濃度ALC的先前值(最近值)確定的燃料性能校正量。在這個例子中，燃料性能校正量ETAHOS是借助于利用圖3的映射圖，根據(jù)存儲的ALC的最近值反向計算的空氣-燃料比靈敏度校正總量αt的一個先前值。
在式(1)中，αm’是在有代表性的速度負載區(qū)域內的αm值的平均值。在這個例子中，αm的平均值αm’由4個速度負載區(qū)域的αm值確定。作為有代表性的4個區(qū)域，最好選擇由發(fā)動機相對頻繁地使用的區(qū)域。
步驟S9借助于使用圖3所示的映射圖，根據(jù)在S8計算的空氣-燃料比靈敏度校正總量αt來計算估算的酒精濃度ALC的新的值。在S9計算的估算的酒精濃度ALC的新的值代替最近的值被存儲在ECU 12的存儲部分中，直到在S9的ALC的下一次計算。
在圖3所示的例子中，估算的酒精濃度ALC隨著空氣-燃料比靈敏度校正總量αt連續(xù)地改變，以便按照由氧氣傳感器13的輸出計算的實際的空氣-燃料比與目標空氣-燃料比的偏差實現(xiàn)燃料噴射量的校正，以把實際的空氣-燃料比控制在化學計量的比值上或者控制在該化學計量的比值附近。在其中空氣-燃料比相對于化學計量的空氣-燃料比處于貧乏(lean)一側的區(qū)域(αt≥100％)內，其酒精濃度ALC基本上和空氣-燃料比靈敏度校正總量αt成比例地線性增加，如圖3所示。在其中空氣-燃料比相對于化學計量的空氣-燃料比處于豐富(rich)一側的區(qū)域(αt＜100％)內，估算的酒精濃度ALC等于0％。在圖3的例子中，當αt＝100％時，ALC是0％，當αt＝140％時，ALC是85％。
示例的燃料性能估算裝置至少包括相應于圖3的步驟驟S1-S4的空氣-燃料比校正量計算裝置；相應于S5的燃料系統(tǒng)元件故障檢測裝置；相應于S6的臨時成分濃度估算裝置；相應于S8的燃料性能校正量計算裝置；相應于S8的空氣-燃料比靈敏度校正總量計算裝置；以及相應于S9的非臨時成分濃度估算裝置。
這樣構成的燃料性能估算系統(tǒng)根據(jù)估算的成分濃度ALC的先前值、空氣-燃料比反饋系數(shù)α和空氣-燃料比學習校正系數(shù)αm，利用燃料性能校正量ETAHOS，確定燃料中的成分例如酒精的估算的成分濃度的新的值。因此，這種估算系統(tǒng)可以快速減少估算的成分濃度距離實際濃度的誤差，因而能夠實現(xiàn)成分濃度的精確的估算，以便進行精確的燃燒控制，從而把排氣性能和可驅動性的劣化減至最小。按照這個實施例的成分濃度的快速估算使得能夠產生一種快速響應的控制作用，例如使得操作停止的作用，以便把發(fā)動機性能的劣化減至最小。
在一個燃料系統(tǒng)元件故障的情況下，估算系統(tǒng)便把估算的成分濃度ALC固定在一個預定(臨時)值(40％)，借以阻止不正確的估算。通過利用被設置在一個能夠啟動發(fā)動機的值的臨時的濃度值，估算系統(tǒng)可以阻止車輛因為酒精濃度ALC的估算誤差而成為不能啟動的。在這個例子中，通過使用在E85燃料的酒精濃度值85％和E0燃料的酒精濃度值0％之間的中值(40％)的臨時值，使得即使實際燃料是E85或E0，車輛也可以被啟動。
空氣-燃料比校正量包括空氣-燃料比反饋校正系數(shù)α。因此，估算系統(tǒng)可以檢測由于在添加燃料之后燃料的抽送和在管道輸送中的燃料輸送延遲而引起的濃度改變和過渡狀態(tài)。
此外，空氣-燃料比校正量包括空氣-燃料比學習校正系數(shù)αm。因此，估算系統(tǒng)可以減少在長時間使用相同酒精濃度的燃料時的誤差。
在所示的實施例中，從空氣-燃料比反饋校正系數(shù)α和空氣-燃料比學習校正系數(shù)αm’兩者來計算空氣-燃料比靈敏度校正總量。不過，也可以按照下面公式(2)或公式(3)選擇地使用α或αm’αt＝α×ETAHOS (2)αt＝αm’×ETAHOS (3)只包括α的公式(2)是通過把上述公式(1)中的αm’設置為1獲得的。只包括αm’的公式(3)是通過把α設置為1獲得的。
圖4，5，6和7表示本發(fā)明的第二實施例。按照第二實施例作為燃料性能估算裝置的發(fā)動機系統(tǒng)的結構和圖1所示的發(fā)動機系統(tǒng)的結構基本相同。圖4表示由按照第二實施例的系統(tǒng)進行的燃料性能估算處理。
圖4中的步驟S1-S4以及S7-S9基本上分別和圖2的S1-S4以及S7-S9相同。在圖4的例子中，圖2的步驟S5和S6被取消了。
圖4中的步驟S9是通過使用圖5所示的ALC1計算映射圖，以圖2和圖3的S9相同的方式，根據(jù)在S8計算的空氣-燃料比靈敏度校正總量αt來確定第一估算的酒精濃度ALC1的一個新的值。在S9計算的估算的酒精濃度ALC1的新的值代替ALC1的最近的值被保存在ECU 12的存儲部分中，直到在S9的ALC1的下一次計算。
在圖5所示的例子中，在其中空氣-燃料比相對于化學計量的空氣-燃料比處于貧乏一側的區(qū)域(αt≥100％)內，估算的酒精濃度ALC1隨空氣-燃料比靈敏度校正總量αt線性地增加，和圖3一樣。在其中空氣-燃料比相對于化學計量的空氣-燃料比處于豐富一側的區(qū)域(αt＜100％)內，估算的酒精濃度ALC1恒等于0％。在圖5的例子中，當αt＝100％時，第一估算的酒精濃度ALC1是0％(E0)；當αt＝140％時，ALC1是85％。
步驟S28跟隨著S9，如圖4所示。步驟S28通過使用圖6所示的ALC2計算映射圖，根據(jù)在S9計算的第一估算的酒精濃度ALC1計算第二估算的酒精濃度ALC2的一個新的值。在S28計算的第二估算的酒精濃度ALC2的新的值作為ALC 2被存儲在EUC 12的存儲部分中，直到在S 28對ALC2的下一次計算。步驟S28相應于用于估算第二成分濃度ALC2，或者用于計算第二估算的成分濃度ALC2的裝置。
圖6的ALC2的計算映射圖是用于從ALC1計算ALC2的一個特性圖，并且這個ALC2的特性圖具有相對于ALC1的至少一個死區(qū)。換句話說，ALC2計算映射圖具有死區(qū)，其中第二酒精濃度ALC2基本上是恒定的，而和空氣-燃料比靈敏度校正總量的變化無關。所述死區(qū)被提供在貧乏側的空氣-燃料比靈敏度校正總量的一個預定的區(qū)域中，在所述貧乏側，廢氣的空氣-燃料比相對于化學計量的空氣-燃料比是貧乏的。在圖6所示的例子中，在從0％到30％的第一估算的酒精濃度ALC1的區(qū)域內，第二估算的酒精濃度ALC2恒等于0％，在從65％到85％的第一估算的酒精濃度ALC1的區(qū)域中，ALC2恒等于85％。
設置圖6的這個特性圖用于當使用汽油(具有0％的酒精濃度的E0燃料)時或者當使用標準的混合燃料(汽油-酒精混合燃料)例如具有85％的酒精濃度的E85燃料時，提供穩(wěn)定的控制值(控制常數(shù))。上述的控制值(控制常數(shù))包括關于點火定時的控制常數(shù)、關于燃料的壁流的校正的常數(shù)、關于冷卻環(huán)境的常數(shù)以及關于λ控制的三點調節(jié)(ternarypoint adjustment)或空氣-燃料比控制中的目標空氣-燃料比的常數(shù)中的至少一個控制常數(shù)。當這些量被改變時，排放控制的可重復性變差。這個問題可以通過死區(qū)的設置來解決。
這個例子的ALC2計算映射圖包括在E0燃料的酒精濃度上或附近的死區(qū)和在E85的酒精濃度上或附近的死區(qū)，兩者都可以在市場上得到。因此，估算的結果(ALC2)在空氣-燃料比靈敏度校正量αt的有限范圍內穩(wěn)定地相應于市場上可得到的燃料的酒精濃度。
通過計算多個估算的酒精濃度例如ALC1和ALC2，估算系統(tǒng)可以提供適用于各個不同燃燒參數(shù)的估算結果。第一估算的酒精濃度ALC1可用作需要根據(jù)燃料中的酒精濃度進行精確調節(jié)的燃燒參數(shù)。第二估算的酒精濃度ALC2可用作例如下述的燃燒參數(shù)壁流校正量，冷卻增量(cold enrichment quantity)，目標空氣-燃料比和點火定時，市場上可得到的燃料的要求的穩(wěn)態(tài)性能，或者保證估算的濃度相對于實際濃度的偏差。
按照第二實施例這樣構成的燃料性能估算系統(tǒng)如第一實施例那樣，通過利用基于估算的成分濃度ALC1的先前值的燃料性能校正量ETAHOS、空氣-燃料比反饋系數(shù)α、以及空氣-燃料學習校正系數(shù)αm，確定燃料中的成分例如酒精的第一估算的成分濃度ALC1的新的值。因此，這種估算系統(tǒng)可以快速減少估算的成分濃度與實際濃度之間的誤差，因而能夠實現(xiàn)成分濃度的精確的估算，以便進行精確的燃燒控制，從而把排氣性能和可驅動性的劣化減至最小。
空氣-燃料比校正量包括空氣-燃料比反饋校正系數(shù)α，如第一實施例那樣。因此，這種估算系統(tǒng)能夠檢測由于在燃料噴射之后的燃料抽送以及在燃料的管道輸送中的燃料輸送延遲而引起的濃度改變和過渡狀態(tài)。此外，空氣-燃料比校正量包括空氣-燃料比學習校正系數(shù)αm，如第一實施例那樣。因此，這種估算系統(tǒng)能夠減少當長時間使用相同的酒精濃度的燃料時的誤差。同樣，在第二實施例中，可以選擇地使用α或者αm’，如公式(2)或(3)所示。
在圖6的例子中，ALC2的計算映射圖包括兩個死區(qū)。替代地，使用具有如圖7所示的3個死區(qū)的ALC2計算映射圖。在圖7的例子中，在0％-30％的ALC1的區(qū)域內，第二估算的酒精濃度ALC2被設置為恒等于0％；在35％-45％的ALC1區(qū)域內，恒等于40％，在65％-85％的ALC1區(qū)域內，恒等于85％。
圖8表示本發(fā)明的第三實施例。按照第三實施例的作為燃料性能估算裝置的發(fā)動機系統(tǒng)的結構和圖1所示的發(fā)動機系統(tǒng)的結構基本相同。圖8表示由按照第三實施例的系統(tǒng)進行的燃料性能估算處理。
圖8中的步驟S1-S4以及S7-S9基本上分別和圖1以及圖4的S1-S4以及S7-S9相同。步驟S28基本上和圖4的S28相同。在圖8中，對圖4的處理添加了步驟S31-S33。
在步驟S1根據(jù)氧氣濃度傳感器13的輸出計算空氣-燃料比反饋系數(shù)α或者確定計算的空氣-燃料比反饋系數(shù)。步驟S2檢查空氣-燃料比學習條件是否滿足。步驟S3在αm計算映射圖中重寫映射值。當學習條件不滿足時，處理直接進行到S4。步驟S4確定空氣-燃料比學習校正系數(shù)αm，如在前面的實施例中那樣?？諝?燃料比反饋校正系數(shù)α和空氣-燃料比學習校正系數(shù)αm是用于進行空氣-燃料比反饋控制的空氣-燃料比校正量。
在步驟S4之后，步驟S7檢查正常估算允許條件是否滿足。在這個例子中，檢查是否存在影響廢氣的空氣-燃料比的干擾。步驟S7檢查發(fā)動機冷卻水溫、從發(fā)動機啟動經(jīng)過的時間、空氣-燃料比學習控制的進展以及添加燃料的歷史，以便確定估算允許條件是否滿足。此外，這個例子的步驟S7檢查漏出的氣體的量是否小于或等于一個預定值。當估算允許條件滿足時，程序從步驟S7進行到S8。如果估算允許條件不滿足，則程序從S7進行步驟S31。
步驟S8按照式(1)根據(jù)空氣-燃料比反饋系數(shù)α，空氣-燃料比學習校正系數(shù)αm和燃料性能校正量ETAHOS來計算空氣-燃料比靈敏度校正總量αt，和前面的實施例一樣。步驟S9通過使用圖5所示的ALC1計算映射圖，由在步驟S8計算的空氣-燃料比靈敏度校正總量αt計算第一估算的酒精濃度ALC1的一個新的值，和前面的實施例一樣。在本例中，第一估算的酒精濃度ALC1用于校正基本燃料噴射量(由檢測到的發(fā)動機速度和檢測到的吸入空氣量計算)。
在步驟S9之后，步驟S28通過使用圖6所示的ALC2計算映射圖，由在步驟S9計算的第一估算的酒精濃度ALC1計算第二估算的酒精濃度ALC2的一個新的值，和前面的實施例一樣。
當正常允許條件不滿足時，程序從S7進行到相應于第二允許條件鑒別裝置的步驟S31。步驟S31檢查在S1計算的空氣-燃料比反饋校正系數(shù)α是否在一個允許的范圍內，所述范圍在本例中是85％-125％。當空氣-燃料比反饋校正系數(shù)α在所述范圍(85％-125％)之外時，處理進行到步驟S32。當空氣-燃料比反饋校正系數(shù)α大于或等于85％(0.85)并小于或等于125％(1.25)時，則處理結束，而不進行酒精濃度的估算。在這種情況下，正常允許條件被這樣設置，即，使得當空氣-燃料比反饋校正系數(shù)α在85％-125％的范圍之外時，所述正常允許條件不被滿足。
當85％≤α≤125％因而步驟S31的答案是YES時，發(fā)動機系統(tǒng)使用第一和第二估算的酒精濃度ALC1和ALC2進行發(fā)動機控制而不更新ALC1和ALC2。
步驟S32如步驟S8一樣按照式(1)，由根據(jù)空氣-燃料比反饋系數(shù)α、空氣-燃料比學習校正系數(shù)αm和一個量ETAHOS來計算空氣-燃料比靈敏度校正總量αt。
步驟S33通過使用圖5所示的ALC1計算映射圖，根據(jù)在步驟S32計算的空氣-燃料比靈敏度校正總量αt來計算第一估算的酒精濃度ALC1的一個新的值。在步驟S33計算的第一估算的酒精濃度ALC1的新的值代替最近的值被存儲在ECU 12的存儲器部分中。在這種情況下，估算系統(tǒng)只更新第一估算的酒精濃度ALC1。第二估算的酒精濃度ALC2不被更新，而在存儲部分中保持不變。
在這個例子中，在步驟S33獲得的第一估算的酒精濃度ALC1用于校正基本燃料噴射量。在S9獲得的第一估算的酒精濃度ALC1被保存在存儲部分中，直到由S9或S33的下一個操作計算ALC1的新的值。在S28獲得的第二估算的酒精濃度ALC2被保存在存儲部分中，直到由S28的下一個操作計算ALC2的新的值。
按照第三實施例的估算系統(tǒng)，當S7的正常允許條件被滿足時，計算并更新第一和第二估算的酒精濃度ALC1和ALC2；當在步驟S31所述估算允許時，只計算和更新第一估算的酒精濃度ALC1。當S7的正常允許條件不被滿足時，即使S31的允許條件滿足，也不更新第二估算的酒精濃度ALC2。
例如，恰在補充燃料之后，在ECU 12中存儲的估算的酒精濃度大大偏離油箱中的實際的酒精濃度。在這種情況下，因為存在對估算的干擾，第三實施例的估算系統(tǒng)即使在S7的正常允許條件不被滿足時，也計算和更新第一估算的酒精濃度ALC1。因此，發(fā)動機系統(tǒng)可以利用第一估算的酒精濃度ALC1精確地校正基本燃料噴射量。該發(fā)動機系統(tǒng)可以避免在空氣-燃料比反饋控制中控制量的不足；并通過防止在燃燒室內的過貧乏狀態(tài)和過豐富狀態(tài)來防止驅動性能和排氣性能的變劣。
在S31-S33的程序部分中不更新第二估算的酒精濃度ALC2。借助于用這種方式只在可靠的條件下更新第二估算的酒精濃度ALC2，該估算系統(tǒng)可以提供足以實現(xiàn)ALC2的預期目的的ALC2的適當?shù)闹怠?br> 按照本發(fā)明的一個方面的燃料性能估算裝置包括成分濃度估算控制器，用于進行以下操作計算空氣-燃料校正量，所述校正量用于按照發(fā)動機的實際的空氣-燃料比來校正發(fā)動機的燃料噴射量；按照成分濃度的最近值計算燃料性能校正量；根據(jù)該空氣-燃料比校正量和該燃料性能校正量來計算空氣-燃料比靈敏度校正量；以及按照所述空氣-燃料比靈敏度校正量來計算估算的成分濃度的新的值。
按照本發(fā)明的另一個方面的燃料性能估算裝置包括空氣-燃料比傳感器，用于檢測發(fā)動機的實際廢氣的空氣-燃料比；以及一個控制器，用于按照由所述實際廢氣空氣-燃料比確定發(fā)動機的燃料中的成分的估算的成分濃度，所述控制器被配置用于確定的控制參數(shù)來確定具有死區(qū)的估算的成分濃度，以便保持所述估算的成分濃度基本恒定，而不管在控制參數(shù)的預定范圍內該控制參數(shù)的變化。
按照本發(fā)明的另一方面的燃料性能估算裝置包括空氣-燃料比傳感器，用于檢測發(fā)動機的實際廢氣的空氣-燃料比；以及一個控制器，用于進行以下操作按照所述實際廢氣空氣-燃料比來確定發(fā)動機的燃料中的成分的估算的成分濃度，所述控制器被配置用于計算空氣-燃料校正量，所述校正量用于按照發(fā)動機的實際空氣-燃料比校正該發(fā)動機的燃料供應量；檢查所述空氣-燃料比校正量是否在一個預定范圍之外；以及當所述空氣-燃料比校正量在所述預定范圍之外時，確定所述估算的成分的數(shù)量。
本申請基于2003年2月13日申請的2003-34444號在先日本專利申請；2003年2月13日申請的2003-34445號在先日本專利申請；以及2003年5月25日申請的2003-81804號在先日本專利申請。這些日本專利申請的全文被包括在此作為參考。
雖然上面參照一些實施例對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。根據(jù)上面的教導，本領域技術人員可以對上述的實施例作出許多改變和改型。本發(fā)明的范圍參照下面的權利要求被限定。
權利要求
1.一種用于內燃發(fā)動機的燃料性能估算裝置，所述燃料性能估算裝置包括控制器，用于確定所述發(fā)動機的燃料中的成分的估算的成分濃度，所述控制器被配置用于按照所述發(fā)動機的實際的空氣燃料比計算用于校正該發(fā)動機的燃料供應量的空氣-燃料校正量；按照最近的成分濃度值計算燃料性能校正量；根據(jù)空氣-燃料比校正量和燃料性能校正量來計算空氣-燃料比靈敏度校正量；以及按照所述空氣-燃料比靈敏度校正量來計算估算的成分濃度的新的值。
2.如權利要求1所述的燃料性能估算裝置，其中，所述空氣-燃料校正量包括按照由空氣-燃料比傳感器檢測的實際空氣-燃料比計算的空氣-燃料比反饋校正系數(shù)。
3.如權利要求1所述的燃料性能估算裝置，其中，所述空氣-燃料校正量包括按照所述實際空氣-燃料比計算的空氣-燃料比學習校正量。
4.如權利要求1所述的燃料性能估算裝置，其中，所述控制器被配置用于檢測發(fā)動機的燃料系統(tǒng)的故障，并且當檢測到該燃料系統(tǒng)的故障時，把估算的成分濃度設置在一個臨時的固定值。
5.如權利要求1所述的燃料性能估算裝置，其中，所述控制器被配置用于當所述實際空氣-燃料比相對于化學計量的比處于貧乏一側時，與所述空氣-燃料比靈敏度校正量成比例地增加所述估算的成分濃度。
6.如權利要求1所述的燃料性能估算裝置，其中，所述控制器被配置用于保持所述估算的成分濃度基本恒定，而不管于空氣-燃料比靈敏度校正量在實際空氣-燃料比相對于化學計量比處于貧乏一側上的一個預定范圍內，該空氣-燃料比靈敏度校正量如何變化。
7.如權利要求6所述的燃料性能估算裝置，其中，所述控制器被配置用于確定具有死區(qū)的估算的成分濃度，以便保持所述估算的成分濃度基本恒定，而不管空氣-燃料比靈敏度校正量在與市場上可得到的混合燃料一致的預定范圍內如何變化。
8.如權利要求6所述的燃料性能估算裝置，其中，所述控制器被配置用于進行以下操作按照空氣-燃料比靈敏度校正量確定一個第一成分濃度和一個第二成分濃度作為所述估算的成分濃度；和所述空氣-燃料比靈敏度校正量成比例地增加所述第一成分濃度；以及確定具有死區(qū)的第二成分濃度，以便保持所述第二成分濃度基本恒定，而不管所述空氣-燃料比靈敏度校正量在所述空氣-燃料比靈敏度校正量的所述預定范圍內如何變化。
9.如權利要求8所述的燃料性能估算裝置，其中，所述控制器被配置用于使用所述第一成分濃度來控制發(fā)動機的第一燃燒參數(shù)，以及使用所述第二成分濃度來控制發(fā)動機的第二燃燒參數(shù)。
10.如權利要求9所述的燃料性能估算裝置，其中，所述第二燃燒參數(shù)是壁流校正、冷機增量、目標空氣-燃料比和點火定時中的一個。
11.如權利要求9所述的燃料性能估算裝置，其中，所述第一燃燒參數(shù)是發(fā)動機的基本燃料噴射量。
12.如權利要求1所述的燃料性能估算裝置，其中，所述控制器被配置用于檢查所述空氣-燃料比校正量是否在一個預定范圍之外；以及用于當該空氣-燃料比校正量在所述預定范圍之外時確定估算的成分的量。
13.如權利要求12所述的燃料性能估算裝置，其中，所述控制器被配置用于進行以下操作檢查發(fā)動機的操作狀態(tài)，以便確定第一允許條件是否滿足；當空氣-燃料比校正量在所述預定范圍之外時，用于確定第二允許條件滿足；以及當?shù)谝辉试S條件不滿足并且同時第二允許條件不滿足時，用于制止計算估算的成分濃度的新的值。
14.如權利要求13所述的燃料性能估算裝置，其中，所述控制器被配置用于按照空氣-燃料比靈敏度校正量確定一個第一成分濃度和一個第二成分濃度作為估算的成分濃度；所述控制器還被配置用于當所述第一允許條件滿足時，確定所述第一和第二成分濃度的新的值，以及用于當?shù)谝辉试S條件不滿足而第二允許條件滿足時，確定第一成分濃度的新的值而不確定第二成分濃度的新的值。
15.如權利要求14所述的燃料性能估算裝置，其中，所述控制器被配置用于和空氣-燃料比靈敏度校正量成比例地增加第一成分濃度；以及用于確定具有死區(qū)的第二成分濃度，以便保持該第二成分濃度基本恒定，而不管于空氣-燃料比靈敏度校正量在實際空氣-燃料比相對于化學計量比處于貧乏一側上的一個預定范圍內，該空氣-燃料比靈敏度校正量如何變化。
16.如權利要求12所述的燃料性能估算裝置，其中，所述控制器被配置用于斷定當存在對發(fā)動機的廢氣的空氣-燃料比施加影響的干擾時第一允許條件不滿足，并且其中所述控制器被配置用于當泄露的氣體的量大于或等于一個預定的值時斷定所述干擾存在。
17.如權利要求12所述的燃料性能估算裝置，其中，所述控制器被配置用于檢查空氣-燃料比校正量是否在所述預定范圍之外，所述預定范圍被限制在大于1的上限和小于1的下限之間。
18.如權利要求1所述的燃料性能估算裝置，其中，所述發(fā)動機的燃料的成分是酒精。
19.一種燃料性能估算方法，用于確定內燃發(fā)動機的燃料中的成分的估算的成分濃度，所述燃料性能估算方法包括按照所述發(fā)動機的實際的空氣燃料比來計算用于校正所述發(fā)動機的燃料供應量的空氣-燃料校正量；按照最近的成分濃度值計算燃料性能校正量；根據(jù)空氣-燃料比校正量和燃料性能校正量計算空氣-燃料比靈敏度校正量；以及按照所述空氣-燃料比靈敏度校正量來計算估算的成分濃度的新的值。
20.一種用于內燃發(fā)動機的燃料性能估算裝置，所述燃料性能估算裝置包括空氣-燃料比傳感器，用于檢測發(fā)動機實際的廢氣的空氣-燃料比；以及一個控制器，用于按照由所述實際的廢氣的空氣-燃料比所確定的控制參數(shù)來確定發(fā)動機的燃料中的成分的估算的成分濃度，所述控制器被配置用于確定具有死區(qū)的估算的成分濃度，以便保持所述估算的成分濃度基本恒定，而不管在所述控制參數(shù)的一個預定范圍內該控制參數(shù)如何變化。
21.一種用于內燃發(fā)動機的燃料性能估算裝置，該燃料性能估算裝置包括空氣-燃料比傳感器，用于檢測發(fā)動機實際的廢氣的空氣-燃料比；以及一個控制器，用于按照所述實際的廢氣的空氣-燃料比來確定發(fā)動機的燃料中的成分的估算的成分濃度，所述控制器被配置用于進行以下操作計算空氣-燃料校正量，所述校正量用于按照發(fā)動機的實際空氣-燃料比來校正發(fā)動機的燃料供應量；檢查所述空氣-燃料比校正量是否在一個預定范圍之外；以及，當所述空氣-燃料比校正量在所述預定范圍之外時，確定所述估算的成分的量。
全文摘要
一種用于內燃發(fā)動機的燃料性能估算裝置，包括控制器，用于確定燃料中的成分的估算的成分濃度，所述控制器按照所述內燃發(fā)動機的實際的空氣燃料比計算空氣－燃料校正量；以及根據(jù)所述空氣－燃料比校正量和由成分濃度的最近的值計算的燃料性能校正量來計算空氣－燃料比靈敏度校正量。然后所述控制器按照所述空氣－燃料比靈敏度校正量來確定估算的成分濃度的新的值。
文檔編號F02D41/14GK1526931SQ20041000494
公開日2004年9月8日 申請日期2004年2月13日 優(yōu)先權日2003年2月13日
發(fā)明者安倍和 , 安倍和彥, 中澤孝志, 志, 永石初雄, 雄 申請人:日產自動車株式會社