專利名稱：使用扭矩和發(fā)動(dòng)機(jī)速度的燃料品質(zhì)檢測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)，尤其涉及燃料品質(zhì)(fuel quality)。
背景技術(shù)：
這里提供的背景描述是為了總體示出本公開內(nèi)容的目的。本發(fā)明人 在該背景技術(shù)部分中所作描述的內(nèi)容，以及在提交申請(qǐng)時(shí)不會(huì)以其它方 式#皮認(rèn)為現(xiàn)有技術(shù)的該描述的各方面，既不明確地也不隱含地認(rèn)為是抵 觸本公開的現(xiàn)有技術(shù)。
現(xiàn)在參考圖1,示出了車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100的功能框圖。發(fā)動(dòng)機(jī) 系統(tǒng)100包括產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)102?？諝馔ㄟ^(guò)進(jìn)氣歧管104吸入 發(fā)動(dòng)機(jī)102。節(jié)氣門106改變吸入進(jìn)氣歧管104的空氣量。節(jié)氣門106 由電子節(jié)氣門控制器(ETC) 108致動(dòng)，從而控制節(jié)氣門106的開度。 空氣與來(lái)自燃料噴射器no的燃料混合，以形成空氣燃料混合物。
空氣/燃料混合物在發(fā)動(dòng)機(jī)102的一個(gè)或多個(gè)氣缸(例如氣缸112 ) 內(nèi)燃燒。在各種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，例如發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)IOO,空氣/燃料混合物 通過(guò)火花塞114提供的火花點(diǎn)燃。燃燒產(chǎn)生的廢氣可從氣缸排出到排氣 系統(tǒng)116。排氣系統(tǒng)116包括氧氣(02)傳感器118，其輸出通過(guò)該氧 氣傳感器118的廢氣中的氧氣濃度。
駕駛員指令發(fā)動(dòng)機(jī)102起動(dòng)，然后發(fā)動(dòng)機(jī)控制才莫塊(ECM) 130激 活起動(dòng)器(未示出)來(lái)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)102。例如，駕駛員可轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙和/ 或按壓按鈕來(lái)指令發(fā)動(dòng)機(jī)102起動(dòng)。駕駛員輸入模塊132將駕駛員起動(dòng) 發(fā)動(dòng)才幾102的指令傳遞至ECM 130。
在發(fā)動(dòng)才幾102起動(dòng)之后，ECM 130調(diào)節(jié)通過(guò)節(jié)氣門106進(jìn)入發(fā)動(dòng)積j 102的氣流和通過(guò)燃料噴射器110噴射的燃料量。這樣，ECM130調(diào)節(jié) 了空氣/燃料混合物。ECM 130可調(diào)節(jié)空氣/燃料混合物以保持理想配比(化學(xué)計(jì)量)的空氣/燃料混合物。ECM 130還可基于氧氣傳感器118 的輸出調(diào)節(jié)空氣/燃料混合物。
但是，在發(fā)動(dòng)機(jī)102起動(dòng)之后，在氧氣傳感器118的溫度達(dá)到閾值 溫度以前，氧氣傳感器118的輸出可能并不可靠。當(dāng)氧氣傳感器118的 輸出不可靠時(shí)，ECM 130可以以開環(huán)模式調(diào)節(jié)空氣/燃料混合物。在開 環(huán)模式中，ECM 130在不考慮氧氣傳感器118的輸出的情況下調(diào)節(jié)空氣 /燃料混合物。
例如當(dāng)氧氣傳感器118的輸出離開標(biāo)定電壓窗之后計(jì)時(shí)器終止時(shí)， ECM130可估計(jì)氧氣傳感器118的輸出。僅作為示例，在輸出離開200 mV與600 mV之間的電壓窗時(shí)，ECM 130可估計(jì)氧氣傳感器118的豐餘 出將可靠持續(xù)二十(20)秒。在這種執(zhí)行中，在發(fā)動(dòng)機(jī)102起動(dòng)之后， ECM 130可估計(jì)氧氣傳感器118的輸出將可靠持續(xù)約三十五(35)秒。

發(fā)明內(nèi)容
一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)包括燃料品質(zhì)計(jì)算模塊和燃料供應(yīng)模塊。所述 燃料品質(zhì)計(jì)算模塊基于發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)操作參數(shù)計(jì)算提供給所述發(fā) 動(dòng)機(jī)的燃料的燃料品質(zhì)值。所述燃料供應(yīng)模塊基于所述燃料品質(zhì)值選擇 性地增加提供給所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料量。
在其它方面，當(dāng)所述燃料品質(zhì)值大于預(yù)定值時(shí)，所述燃料供應(yīng)^^莫塊 增加所述燃料量。
在其它方面，所述燃料品質(zhì)計(jì)算模塊基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和在第 一時(shí)期內(nèi)測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)速度(RPM)的第一變化來(lái)計(jì)算所述燃料品質(zhì)值。 在其它方面，所述扭矩為所述第一時(shí)期的估計(jì)扭矩。
在其它方面，所述燃料品質(zhì)計(jì)算模塊還基于所述第 一時(shí)期的標(biāo)定扭 矩和所述第一時(shí)期的標(biāo)定RPM變化來(lái)計(jì)算所述燃料品質(zhì)值。在其它方 面，所述標(biāo)定扭矩和所述標(biāo)定RPM變化基于具有預(yù)定燃料品質(zhì)值的第 二燃料來(lái)設(shè)定。
在其它方面，當(dāng)在第二時(shí)期內(nèi)測(cè)量的第二 RPM變化小于預(yù)定RPM 變化時(shí)，所述燃料供應(yīng)^t塊減少提供給所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述燃料量，其中 所述第二時(shí)期在所述第 一時(shí)期之后。
在其它方面，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)還包括開環(huán)才莫式模塊。所述開環(huán) 模式模塊有選擇地激活和停用發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的開環(huán)模式，并且在停用開
5環(huán)模式時(shí)阻止所述燃料供應(yīng)模塊增加所述燃料量。
在其它方面，所述燃料供應(yīng)模塊基于所述燃料品質(zhì)值來(lái)確定所述燃
料的增加量，并基于所述增加量增加所述燃料量。
在其它方面，所述燃料品質(zhì)值對(duì)應(yīng)于駕駛性指標(biāo)(DI)值。 一種用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括基于發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)操作參數(shù)
計(jì)算提供給所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的燃料品質(zhì)值,以及基于所述燃料品質(zhì)值
選擇性地增加提供給所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料量。
在其它方面，當(dāng)所述燃料品質(zhì)值大于預(yù)定值時(shí)，增加所述燃料量。 在其它方面，基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和在第一時(shí)期內(nèi)測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)t
速度(RPM)的第一變化來(lái)計(jì)算所述燃料品質(zhì)值。在其它方面，所述扭
矩為所述笫 一時(shí)期的估計(jì)扭矩。
在其它方面，所述方法還包括基于所述第一時(shí)期的標(biāo)定扭矩和所述
第 一 時(shí)期的標(biāo)定RP M變化來(lái)計(jì)算所述燃料品質(zhì)值。
在其它方面，所述標(biāo)定扭矩和所述標(biāo)定RPM變化基于具有預(yù)定燃 料品質(zhì)值的第二燃料來(lái)設(shè)定。
在其它方面，所述方法還包括當(dāng)在第二時(shí)期內(nèi)測(cè)量的第二 RPM變 化小于預(yù)定RPM變化時(shí)，減少提供給所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述燃料量，其中 所述第二時(shí)期在所述第一時(shí)期之后。
在其它方面，所述方法還包括有選擇地激活和停用發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的 開環(huán)模式，以及在停用開環(huán)模式時(shí)阻止所述增加所述燃料量。
在其它方面，所述方法還包括基于所述燃料品質(zhì)值來(lái)確定增加的燃 料量，其中所述燃料量基于所述增加燃料量來(lái)增加。
在其它方面，所述燃料品質(zhì)值對(duì)應(yīng)于駕駛性指標(biāo)(DI)值。
從下文提供的詳細(xì)描述可清楚本公開適用性的其它方面。應(yīng)當(dāng)理 解，其詳細(xì)描述和具體實(shí)例僅僅是示意性目的，而不是限制本公開的范 圍。


/人其詳細(xì)描述和附圖可更加全面地理解本7>開，其中
圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的功能框圖2為根據(jù)本公開原理的示范性發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的功能框圖3為根據(jù)本公開原理的燃料品質(zhì)模塊的示范性實(shí)施方式的功能框圖；以及
圖4為示出由根據(jù)本公開原理的燃料品質(zhì)模塊執(zhí)行的示范性步驟的 流程圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)質(zhì)上，下面的描述僅僅是示意性的，而絕不是限制本發(fā)明及其應(yīng) 用或使用。為清楚起見，附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示相似的元件。 如本文所使用的，短語(yǔ)"A、 B和C中至少之一"應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是意味著使 用非排他性邏輯"或"的邏輯(A或B或C)。應(yīng)當(dāng)理解，在不改變本 公開原理的情況下，可以以不同的順序執(zhí)行方法中的步驟。
如本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)"模塊"指的是特定用途集成電路(ASIC )、 電子電路、執(zhí)行一種或多種軟件或固件程序的處理器(共享、專用或群 組的)和存儲(chǔ)器、組合邏輯電路、和/或提供所述功能的其它合適部件。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制器將提供給發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣/燃料混合物調(diào)節(jié)至接近于化 學(xué)計(jì)量混合物。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可基于氧氣傳感器的輸出調(diào)節(jié)空氣/燃料混 合物，所述氧氣傳感器測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的廢氣中的氧氣濃度。但是，在 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后，氧氣傳感器的輸出可能不可靠。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng) 之后的 一 段時(shí)間內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器獨(dú)立于氧氣傳感器的輸出而調(diào)節(jié)空氣 /燃料混合物(即，操作于開環(huán)模式)。
可以按照燃料的駕駛性指標(biāo)(DI)來(lái)測(cè)量燃料品質(zhì)。燃料的DI可 基于不同百分比的燃料汽化的溫度來(lái)確定。例如，燃料品質(zhì)隨著DI的 增大而減小。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度低時(shí)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后，具有差燃料 品質(zhì)的燃料可能無(wú)法汽化至預(yù)期程度。因此，無(wú)法如預(yù)期汽化會(huì)影響燃燒。
當(dāng)根據(jù)本公開的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器操作于開環(huán)才莫式時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器確 定燃料品質(zhì)是否差。更具體地，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度的變化和 扭矩來(lái)確定燃料品質(zhì)是否差。如果燃料品質(zhì)差，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制器增大 提供給發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料量。
現(xiàn)在參考圖2，示出了示范性發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)200的功能框圖。發(fā)動(dòng)機(jī) 系統(tǒng)200包括燃燒空氣/燃料混合物以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)102。空氣 通過(guò)節(jié)氣門106吸入進(jìn)氣歧管104。電子節(jié)氣門控制器(ETC) 108控制 節(jié)氣門106的開度。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)230通過(guò)ETC 108調(diào)節(jié)節(jié)氣門106的開度。 這樣，ECM230控制吸入進(jìn)氣歧管104的空氣量。來(lái)自進(jìn)氣歧管104的 空氣被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102的氣缸。盡管發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括多個(gè)氣缸，但為 圖示起見，只示出了示意性氣缸112。僅為示例，發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括2、 3、 4、 5、 6、 8、 10和/或12個(gè)氣缸。
ECM 230還調(diào)節(jié)燃并+噴射器110噴射的燃津牛量。例如，ECM 230 可在預(yù)定時(shí)間段產(chǎn)生脈沖。當(dāng)產(chǎn)生脈沖時(shí)，燃料噴射器110可打開。因 此，通過(guò)調(diào)節(jié)產(chǎn)生脈沖的時(shí)間長(zhǎng)度(即，脈沖寬度)可調(diào)節(jié)燃料噴射器 IIO噴射的燃料量。燃料噴射器110可在中央位置或多個(gè)位置(例如在 各氣缸的進(jìn)氣門附近)噴射燃料進(jìn)入進(jìn)氣歧管104?；蛘?，燃料噴射器 110可將燃料直接噴入氣缸。在各種實(shí)施方式中，每個(gè)氣缸設(shè)置一個(gè)燃 料噴射器。
噴射的燃料與空氣混合，產(chǎn)生空氣/燃料混合物。活塞(未示出)在 氣缸112內(nèi)壓縮空氣/燃料混合物?；鸹ㄈ?14被激勵(lì)，從而點(diǎn)燃空氣/ 燃料混合物。激勵(lì)火花塞114的時(shí)間可稱為火花正時(shí)。所述火花正時(shí)可 相對(duì)于活塞的預(yù)定位置(例如活塞上止點(diǎn)(TDC))來(lái)具體規(guī)定。盡管 發(fā)動(dòng)機(jī)102描述為包括火花塞114,但是發(fā)動(dòng)機(jī)102可為任何適當(dāng)類型 的發(fā)動(dòng)機(jī)，例如壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)或混合動(dòng)力型發(fā)動(dòng)機(jī)，不包括火花塞114。
空氣/燃料混合物的燃燒向下驅(qū)動(dòng)活塞，可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)曲軸(未示 出)，從而產(chǎn)生扭矩。燃燒的副產(chǎn)物(即廢氣)從氣缸112#支排出到排 氣系統(tǒng)116。排氣系統(tǒng)116包括氧氣(02)傳感器118,其測(cè)量和輸出 通過(guò)氧氣傳感器118的廢氣中的氧氣的濃度。
通常，ECM230調(diào)節(jié)空氣/燃料混合物以保持化學(xué)計(jì)量的空氣/燃料 混合物。然后ECM 230基于氧氣傳感器118的輸出調(diào)節(jié)空氣/燃料混合 物。但是，當(dāng)氧氣傳感器118的溫度低于閾值溫度時(shí)，氧氣傳感器118 的輸出可能不可靠。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)102起動(dòng)之后，氧氣傳感器118的 溫度可能低于閾值溫度一段時(shí)間。
因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)102起動(dòng)之后，ECM230操作在開環(huán)模式中。當(dāng)操 作在開環(huán)模式中時(shí)，ECM230獨(dú)立于氧氣傳感器18的輸出來(lái)調(diào)節(jié)空氣/ 燃料混合物。但是，提供給發(fā)動(dòng)機(jī)102的燃料的品質(zhì)會(huì)影響空氣/燃料混 合物。更具體地，當(dāng)燃料品質(zhì)差時(shí)，空氣/燃料混合物會(huì)顯著地貧油(相 比化學(xué)計(jì)量混合物，燃料少)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí)，空氣/燃料混合物的貧油品質(zhì)會(huì)使燃料無(wú)法汽化且無(wú)法燃燒至預(yù)期程度。
通常，按照燃料的駕駛性指標(biāo)(DI)測(cè)量燃料的品質(zhì)。燃料的DI
可基于不同百分比的燃料汽化所處的溫度來(lái)確定。僅為示例，燃料的
DI可使用下式確定
DI= 1.5*T10 + 3.0*T50 + T90
其中丁10為10%的燃料汽化時(shí)的溫度(。F) ， 丁50為50%燃料汽化 時(shí)的溫度(° F) , 丁9()為90%燃料汽化時(shí)的溫度(。F)。僅為示例， 燃料品質(zhì)隨著DI升高而降低。換句話說(shuō)，差品質(zhì)燃料比高品質(zhì)燃料具 有更高的DI。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí)，差品質(zhì)燃料可能無(wú)法汽化至預(yù)期程度。
例如，如上所述，當(dāng)ECM 230才喿作在開環(huán)才莫式中時(shí)，發(fā)動(dòng)才幾溫度 可能低。因此，如果燃料品質(zhì)差的話，那么在開環(huán)^^莫式期間，噴射的燃 料可能無(wú)法汽化至預(yù)期程度。沒(méi)有汽化的燃料可以只是部分地燃燒或未 燃燒。不完全燃燒或未燃燒會(huì)影響排放，引起發(fā)動(dòng)機(jī)102停轉(zhuǎn)和/或引起 車輛中可察覺到的振動(dòng)。
質(zhì)模塊250。燃料品質(zhì)模塊250基于燃料品質(zhì)值確定燃料的品質(zhì)是否差。 如果是，那么燃料品質(zhì)模塊250增加提供給發(fā)動(dòng)機(jī)102的燃料量。
現(xiàn)在參考圖3,示出了燃料品質(zhì)模塊250的示范性實(shí)施方式的功能 框圖。燃料品質(zhì)才莫塊250包括在發(fā)動(dòng)機(jī)102起動(dòng)之后激活開環(huán)模式的開 環(huán)模式模塊302。開環(huán)模式模塊302還在氧氣傳感器118的輸出可能不 可靠時(shí)停用開環(huán)模式。開環(huán)模式模塊302產(chǎn)生表明是否激活開環(huán)模式的 開環(huán)信號(hào)。
燃料品質(zhì)模塊250還包括估計(jì)扭矩模塊304、發(fā)動(dòng)機(jī)速度(RPM)模 塊306和增量RPM一莫塊308。估計(jì)扭矩纟莫塊304確定估計(jì)的扭矩值。估計(jì) 扭矩值可表示在當(dāng)前操作條件下發(fā)動(dòng)機(jī)102能夠產(chǎn)生的扭矩的估計(jì)量。
僅為示例，操作條件可包括空氣質(zhì)量流量(MAF )、進(jìn)氣溫度(IAT )、 油溫(OT)、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)、火花正時(shí)和/或任何適當(dāng)?shù)?操作條件。在各種實(shí)施方式中，估計(jì)的扭矩值還可基于發(fā)動(dòng)機(jī)102的特 性來(lái)確定，例如發(fā)動(dòng)才幾摩〗察和/或任何其它適當(dāng)?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)特性。MAF信 號(hào)由MAF傳感器252提供，該傳感器測(cè)量吸入進(jìn)氣歧管104的空氣的 質(zhì)量流速。
火花正時(shí)可設(shè)定為預(yù)定火花正時(shí)，例如發(fā)動(dòng)4幾102能產(chǎn)生最大扭矩量的最小火花正時(shí)(提前)(MBT火花正時(shí))。在其它實(shí)施方式中，火 花正時(shí)可相對(duì)于MBT火花正時(shí)延遲。在這類實(shí)施方式中，估計(jì)扭矩才莫 塊304可基于因延遲火花正時(shí)而引起的扭矩降低來(lái)減小估計(jì)的扭矩值。 該估計(jì)的扭矩值還可基于進(jìn)氣和排氣凸輪相位位置和/或與氣缸112關(guān) 聯(lián)的進(jìn)氣和排氣門(未示出)的位置來(lái)確定。在題為"Torque Estimator for Engine RPM and Torque Control " 的共同受讓的美國(guó)專利 No.6,704,638中可找到扭矩估計(jì)的進(jìn)一步描述，該專利的整體內(nèi)容通過(guò) 參考包含于本文。
RPM才莫塊306基于RPM傳感器254的RPM信號(hào)來(lái)確定RPM值。 RPM傳感器254基于如曲軸(未示出)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生RPM信號(hào)。RPM才莫 塊306確定發(fā)動(dòng)才幾102的各氣缸的RPM值J又為示例，一個(gè)氣缸的RPM 值可為在預(yù)定時(shí)間(即，活塞位置)測(cè)量的RPM。該正時(shí)可相對(duì)于氣缸 內(nèi)的點(diǎn)火(燃燒)事件的發(fā)生來(lái)規(guī)定，例如在點(diǎn)火事件之后的預(yù)定時(shí)間。 RPM 一莫塊306將RPM值提供給增量RPM 一莫塊308。
增量RPM模塊308基于RPM模塊306提供的兩個(gè)RPM值以及這 兩個(gè)RPM值之間的時(shí)期來(lái)確定增量RPM ( ARPM)值。Y又為示例，△ RPM值可使用下式確定
其中RPM!為第一氣缸的RPM值，RPMz為第二氣缸的RPM值，t為 RPM!與RPM2之間的時(shí)期。應(yīng)當(dāng)注意，在RPM!之后提供RPM2。發(fā)動(dòng) 才幾102的氣缸內(nèi)的燃燒可以以預(yù)定順序啟動(dòng)。該順序可稱為點(diǎn)火順序。 在各種實(shí)施方式中，在點(diǎn)火順序中，第二氣缸可為緊接在第一氣缸后面 的氣缸。
燃料品質(zhì)模塊250還包括標(biāo)定扭矩模塊310和標(biāo)定增量RPM模塊 312。標(biāo)定扭矩才莫塊310確定標(biāo)定的4丑矩值(torquecAL)。標(biāo)定4丑矩值 對(duì)應(yīng)于當(dāng)燃燒具有已知燃料品質(zhì)的燃料時(shí)在類似操作條件下發(fā)動(dòng)機(jī)102 能夠產(chǎn)生的扭矩量。僅為示例，燃料可為已知的最低可接受品質(zhì)。
標(biāo)定扭矩模塊310可基于MAF、 IAT、 ECT、火花正時(shí)和/或任何適 當(dāng)?shù)牟僮鳁l件來(lái)確定標(biāo)定扭矩值。另外，標(biāo)定扭矩值可基于發(fā)動(dòng)機(jī)102 的特性來(lái)確定，例如發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦和/或任何其它適當(dāng)?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)特性。標(biāo)定增量RPM模塊312確定標(biāo)定△ RPM值(△ RPMcal )。標(biāo)定△ RPM值可對(duì)應(yīng)于最大可允許ARPM。例如，標(biāo)定ARPM值可設(shè)定為當(dāng) 燃燒已知品質(zhì)的燃料時(shí)可經(jīng)歷的最大ARPM。如上所述，例如該燃并十可 為具有最小可接受燃料品質(zhì)的燃料。換句話說(shuō)，標(biāo)定ARPM值可對(duì)應(yīng)于 在兩個(gè)點(diǎn)火事件之間的時(shí)期內(nèi)的最大ARPM，所述兩個(gè)點(diǎn)火事件是當(dāng)已 知品質(zhì)的燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)102中燃燒時(shí)可能發(fā)生的兩個(gè)點(diǎn)火事件。
扭矩比模塊314接收估計(jì)扭矩模塊304的估計(jì)扭矩值和標(biāo)定扭矩才莫 塊310的標(biāo)定扭矩值。扭矩比才莫塊314基于估計(jì)扭矩值和標(biāo)定扭矩值確 定扭矩比。僅為示例，扭矩比可使用下式確定
扭矩比=糾城值 標(biāo)定扭矩值
換句話說(shuō)，扭矩比可等于發(fā)動(dòng)機(jī)102能夠產(chǎn)生的估計(jì)扭矩量除以發(fā) 動(dòng)機(jī)102燃燒已知品質(zhì)的燃料時(shí)能夠產(chǎn)生的扭矩量。
類似地，增量RPM比模塊316接收增量RPM模塊308的ARPM 值和標(biāo)定增量RPM才莫塊312的標(biāo)定ARPM值。增量RPM比才莫塊316 基于△ RPM值和標(biāo)定△ RPM值確定△ RPM比。僅為示例，△ RPM比可 使用下式確定
一"， ARPM值
ARPM比=-
標(biāo)定ARPM^直
換句話it, ARPM比可等于一l爻時(shí)間內(nèi)測(cè)量的RPM變4t除以在燃 燒已知品質(zhì)的燃料時(shí)的時(shí)期期間發(fā)生的最大可允許RPM變化。
燃料品質(zhì)計(jì)算才莫塊318基于扭矩比和A RPM比計(jì)算燃料品質(zhì)值。燃 料品質(zhì)值可表示提供給發(fā)動(dòng)機(jī)102的燃料的品質(zhì)。僅為示例，燃料品質(zhì) 值可為扭矩比與ARPM比的乘積。燃料品質(zhì)計(jì)算模塊318將燃料品質(zhì)值 提供給燃料品質(zhì)指示模塊320。
燃料品質(zhì)指示模塊320基于開環(huán)模式模塊320的開環(huán)信號(hào)確定是否 激活開環(huán)模式。當(dāng)激活開環(huán)模式時(shí)，燃料品質(zhì)指示^f莫塊320基于燃料品 質(zhì)值與預(yù)定值的比較確定提供給發(fā)動(dòng)機(jī)102的燃料的品質(zhì)是否差。
例如，當(dāng)燃料品質(zhì)值大于預(yù)定值時(shí)，燃料品質(zhì)指示模塊320可確定
ii燃料品質(zhì)差。預(yù)定值可基于已知差品質(zhì)的燃料的最小值來(lái)設(shè)定?？蛇x地， 預(yù)定值可基于已知可接受(即，不差)品質(zhì)的燃料的最大值來(lái)設(shè)定。僅
為示例，預(yù)定值可為一(l.O)。燃料品質(zhì)指示模塊320基于所述比較產(chǎn)
生表示燃料品質(zhì)是否差的燃料品質(zhì)信號(hào)。
燃料供應(yīng)模塊322控制提供給發(fā)動(dòng)機(jī)102的燃料量。燃料供應(yīng)模塊 322還接收燃料品質(zhì)信號(hào)，并且在燃料品質(zhì)差時(shí)增大提供給發(fā)動(dòng)機(jī)102 的燃料量。燃料供應(yīng)模塊322還接收燃料品質(zhì)值，并可基于燃料品質(zhì)值 增大提供的燃料量。
例如，燃料供應(yīng)才莫塊322可包括具有通過(guò)燃料品質(zhì)值編入索引的燃 料增大映射的查尋表。例如，燃料量可隨著燃料品質(zhì)值的增加(在預(yù)定 值之上)而增加。但是，可限制燃料供應(yīng)才莫塊322可在一段時(shí)間內(nèi)增加 的燃料量。例如該限制可設(shè)定為防止過(guò)度燃料供應(yīng)，并使可察覺到的振 動(dòng)最小。
燃料供應(yīng)纟莫塊322還可接收ARPM值，并增大提供給發(fā)動(dòng)機(jī)102 的燃料量，直到第二時(shí)期期間的ARPM值達(dá)到穩(wěn)定值為止。僅為示例， 該穩(wěn)定值可為預(yù)定值，例如O.O。增加燃料直到ARPM值達(dá)到穩(wěn)定值為 止可防止發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)和/或使車輛振動(dòng)最小。
在ARPM值達(dá)到穩(wěn)定值之后，燃料供應(yīng)^t塊322可減少提供給發(fā)動(dòng) 機(jī)102的燃料量。僅為示例，燃料供應(yīng)才莫塊322可減少提供給發(fā)動(dòng)機(jī)102 的燃料量，直到第三時(shí)期期間的ARPM值達(dá)到最大值為止。在各種實(shí)施 方式中，所述最大值可等于標(biāo)定ARPM值。
現(xiàn)在參考圖4,示出了描述燃料品質(zhì)^t塊250執(zhí)行的示范性步驟的 流程圖?？刂崎_始于步驟402,其中控制激活開環(huán)模式。當(dāng)在開環(huán)模式 中時(shí)，控制獨(dú)立于氧氣傳感器118的輸出來(lái)調(diào)節(jié)空氣/燃料混合物?？刂?可在發(fā)動(dòng)機(jī)102起動(dòng)之后的預(yù)定時(shí)間激活開環(huán)沖莫式。控制繼續(xù)至步驟 404,其中控制確定開環(huán)模式是否被激活。如果是，那么控制繼續(xù)至步 驟406;如果否，那么控制結(jié)束。
在步驟406中，控制確定估計(jì)扭矩值。所述估計(jì)扭矩值可表示發(fā)動(dòng) 機(jī)102在當(dāng)前操作條件下能夠產(chǎn)生的扭矩。僅為示例，控制可基于MAF 、 IAT、 ECT、火花正時(shí)和/或任何其它適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件來(lái)確定估計(jì)扭矩值。
另外，所述估計(jì)扭矩值可基于發(fā)動(dòng)機(jī)102的特性來(lái)確定，例如發(fā)動(dòng) 機(jī)摩擦和/或任何其它適當(dāng)?shù)奶匦?。然后控制繼續(xù)至步驟408,其中控制確定ARPM值。ARPM值為在一段時(shí)間內(nèi)測(cè)量的RPM的變化。僅為示 例，所述一段時(shí)間可通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)102的兩個(gè)氣缸內(nèi)的點(diǎn)火事件來(lái)限定。
控制繼續(xù)至步驟410,其中控制確定標(biāo)定扭矩值(torqueCAL)。所 述標(biāo)定扭矩值可表示發(fā)動(dòng)機(jī)102在燃燒已知品質(zhì)燃料時(shí)的操作條件下能 夠產(chǎn)生的扭矩量。僅為示例，該燃料的品質(zhì)可為已知的最低可接受(即， 不差)品質(zhì)。標(biāo)定扭矩模塊310可基于MAF、 IAT、 ECT、火花正時(shí)和/ 或任何其它適當(dāng)操作條件來(lái)確定標(biāo)定扭矩值。標(biāo)定扭矩值還可基于發(fā)動(dòng) 機(jī)102的特性來(lái)確定，例如發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦和/或任何其它適當(dāng)?shù)奶匦浴?br> 控制繼續(xù)至步驟412,其中控制確定標(biāo)定ARPM值(ARPMcal)。 所述標(biāo)定ARPM值可表示最大可允許ARPM。例如，標(biāo)定ARPM值可 設(shè)定為燃燒已知品質(zhì)的燃料時(shí)可經(jīng)歷的最大ARPM。換句話說(shuō)，標(biāo)定A RPM值可對(duì)應(yīng)于在發(fā)動(dòng)才幾102內(nèi)燃燒已知品質(zhì)的燃料時(shí)發(fā)生的兩個(gè)點(diǎn) 火事件之間的時(shí)期內(nèi)的最大△ RPM。
然后控制繼續(xù)至步驟414,其中控制計(jì)算燃料品質(zhì)值。僅為示例， 燃料品質(zhì)值可使用下式計(jì)算
然后控制繼續(xù)至步驟416,其中控制確定燃料品質(zhì)值是否大于預(yù)定 值。如果是，那么控制繼續(xù)至步驟418;如果否，那么控制轉(zhuǎn)至步驟420。 僅為示例，該預(yù)定值可對(duì)應(yīng)于差品質(zhì)燃料的最小值。作為另一種選擇， 所述預(yù)定值可對(duì)應(yīng)于可接受品質(zhì)(即，不差)燃料的最大值。在各種實(shí) 施方式中，所述預(yù)定值可為一 (1.0)。
在步驟418中，控制指示燃料品質(zhì)差。然后控制繼續(xù)至步驟422, 其中控制增加提供給發(fā)動(dòng)機(jī)102的燃料量。在各種實(shí)施方式中，控制可 基于燃料品質(zhì)值增加提供給發(fā)動(dòng)機(jī)102的燃料。然后控制返回至步驟 404。在步驟420中，控制指示燃料品質(zhì)不差，并且控制返回至步驟404。
現(xiàn)在本領(lǐng)域的技術(shù)人員從前面的描述可理解，本發(fā)明廣泛的教導(dǎo)可以 多種形式來(lái)實(shí)施。因此，盡管本公開包括特定的實(shí)例，但是由于通過(guò)對(duì)附 圖、說(shuō)明書和所附權(quán)利要求的研究，其它修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員也是顯 而易見的，所以本發(fā)明的實(shí)際范圍不應(yīng)當(dāng)被限制于這些特定實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括燃料品質(zhì)計(jì)算模塊，其基于發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)操作參數(shù)計(jì)算提供給所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的燃料品質(zhì)值；以及燃料供應(yīng)模塊，其基于所述燃料品質(zhì)值選擇性地增加提供給所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料量。
2. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中當(dāng)所述燃料品質(zhì)值大 于預(yù)定值時(shí)，所述燃料供應(yīng)模塊增加所述燃料量。
3. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述燃料品質(zhì)計(jì)算模塊基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和在第一時(shí)期內(nèi)測(cè)量的發(fā)動(dòng)才幾速度的第一變化即RPM的第一變化，來(lái)計(jì)算所述燃料品質(zhì)值。
4. 如權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述扭矩為所述第一 時(shí)期的估計(jì):扭矩。
5. 如權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述燃料品質(zhì)計(jì)算模 塊還基于所述第一時(shí)期的標(biāo)定扭矩和所述第一時(shí)期的標(biāo)定RPM變化來(lái) 計(jì)算所述燃料品質(zhì)值。
6. 如權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述標(biāo)定扭矩和所述 標(biāo)定RPM變化基于具有預(yù)定燃料品質(zhì)值的第二燃料來(lái)設(shè)定。
7. 如權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中當(dāng)在第二時(shí)期內(nèi)測(cè)量 的第二RPM變化小于預(yù)定RPM變化時(shí)，所述燃料供應(yīng)才莫塊減少提供給所 述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述燃料量，并且其中所述第二時(shí)期在所述第 一時(shí)期之后。
8. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，還包括開環(huán)模式模塊，其 有選擇地激活和停用發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的開環(huán)^t式，并且在停用開環(huán);漢式時(shí) 阻止所述燃料供應(yīng)^t塊增加所述燃料量。
9. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述燃料供應(yīng)模塊基 于所述燃料品質(zhì)值來(lái)確定所述燃料的增加量，并基于所述增加量增加所 述燃料量。
10. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述燃料品質(zhì)值對(duì) 應(yīng)于駕駛性指標(biāo)值，即DI值。
11. 一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括基于發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)操作參數(shù)計(jì)算提供給所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的燃料品質(zhì)值；以及基于所述燃料品質(zhì)值選擇性地增加提供給所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料量。
12. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中當(dāng)所述燃料品質(zhì)值大于預(yù)定值 時(shí)，增加所述燃料量。
13. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和在第 一時(shí)期內(nèi)測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)速度的第一變化即RPM的第一變化，來(lái)計(jì)算所述 燃料品質(zhì)值。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述扭矩為所述第一時(shí)期的估 計(jì)扭矩。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括基于所述第一時(shí)期的標(biāo)定扭 矩和所述第一時(shí)期的標(biāo)定RPM變化來(lái)計(jì)算所述燃料品質(zhì)值。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述標(biāo)定扭矩和所述標(biāo)定RPM 變化基于具有預(yù)定燃料品質(zhì)值的第二燃料來(lái)設(shè)定。
17. 如權(quán)利要求13所述的方法，還包括當(dāng)在第二時(shí)期內(nèi)測(cè)量的第二 RPM變化小于預(yù)定RPM變化時(shí)，減少提供給所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述燃料量， 并且其中所述第二時(shí)期在所述第 一時(shí)期之后。
18. 如權(quán)利要求ll所述的方法，還包括 有選擇地激活和停用發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的開環(huán)模式；以及 在停用所述開環(huán)才莫式時(shí)阻止所述增加所述燃料量。
19. 如權(quán)利要求ll所述的方法，還包括基于所述燃料品質(zhì)值來(lái)確定 增加的燃料量，其中所述燃料量基于所述增加的燃料量來(lái)增加。
20. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述燃料品質(zhì)值對(duì)應(yīng)于駕駛性 指標(biāo)值，即DI值。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用扭矩和發(fā)動(dòng)機(jī)速度的燃料品質(zhì)檢測(cè)。一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)包括燃料品質(zhì)計(jì)算模塊和燃料供應(yīng)模塊。所述燃料品質(zhì)計(jì)算模塊基于發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)操作參數(shù)計(jì)算提供給所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的燃料品質(zhì)值。所述燃料供應(yīng)模塊基于所述燃料品質(zhì)值增加提供給所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料量。
文檔編號(hào)F02D41/04GK101560923SQ20091013275
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者D·L·迪布爾, J·T·施巴塔, K·J·巴斯勒普, M·B·富爾內(nèi)斯 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司