專利名稱：柴油燃料替代物檢測和校正系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動機，并且更具體地涉及發(fā)動機控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
這里提供的背景技術(shù)描述用于總體上介紹本發(fā)明的背景。當前所署名發(fā)明人的在 本背景技術(shù)部分中所描述的程度上的工作，以及本描述的在申請時可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的 各方面，既非明示也非默示地被承認為與本發(fā)明相抵觸的現(xiàn)有技術(shù)?？諝馔ㄟ^進氣歧管被吸入到發(fā)動機中。節(jié)氣門控制進入發(fā)動機的空氣流量。空氣 與一個或多個燃料噴射器提供的燃料混合，從而形成空氣/燃料混合物?？諝?燃料混合 物在發(fā)動機的一個或多個氣缸內(nèi)燃燒。在柴油發(fā)動機系統(tǒng)中，通過將燃料噴射到氣缸中來 引發(fā)燃燒。更具體地說，由壓縮產(chǎn)生的熱點燃所噴射的燃料?？諝?燃料混合物的燃燒產(chǎn)生驅(qū)動扭矩。更具體地說，驅(qū)動扭矩通過在空氣/燃 料混合物的燃燒期間發(fā)生的熱釋放和膨脹來產(chǎn)生。扭矩通過發(fā)動機的曲軸經(jīng)由傳動系傳遞 到一個或多個車輪，從而推進車輛。廢氣從氣缸排出到排氣系統(tǒng)。發(fā)動機控制模塊(ECM)基于期望的扭矩來控制發(fā)動機的扭矩輸出。期望的扭矩可 以基于駕駛員輸入，例如加速器踏板位置、制動器踏板位置、巡航控制輸入和/或其它適當 的駕駛員輸入。期望的扭矩還可以基于由諸如變速器控制系統(tǒng)、混合控制系統(tǒng)和/或底盤 控制系統(tǒng)之類的其它車輛系統(tǒng)請求的扭矩。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于車輛的燃料控制系統(tǒng)包括燃料控制模塊、熱釋放確定模塊和檢測模塊。 所述燃料控制模塊將燃料提供到柴油發(fā)動機的氣缸，以用于在所述氣缸內(nèi)燃燒。所述熱釋 放確定模塊在所述燃燒期間基于所述氣缸內(nèi)的壓力來確定熱釋放值。當所述熱釋放值小于 預定熱釋放值時，所述檢測模塊選擇性地指示所述燃料為柴油燃料替代物。所述預定熱釋 放值小于與柴油燃料相關(guān)聯(lián)的第二預定熱釋放值?！N用于車輛的燃料控制方法包括將燃料提供到柴油發(fā)動機的氣缸，以用于在 所述氣缸內(nèi)燃燒；在所述燃燒期間基于所述氣缸內(nèi)的壓力來確定熱釋放值；以及當所述熱 釋放值小于預定熱釋放值時，選擇性地指示所述燃料為柴油燃料替代物。所述預定熱釋放 值小于與柴油燃料相關(guān)聯(lián)的第二預定熱釋放值。在其它特征中，上面描述的系統(tǒng)和方法由一個或多個處理器執(zhí)行的計算機程序來 實現(xiàn)。所述計算機程序可以位于有形的計算機可讀介質(zhì)上，例如但不限于存儲器、非易失性 數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)和/或其它適當?shù)挠行未鎯橘|(zhì)。本發(fā)明進一步的適用范圍將通過下文提供的詳細描述而變得顯而易見。應(yīng)當理解 的是，該詳細描述和具體示例僅用于說明目的，而并非旨在限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明還提供如下方案
方案1、一種用于車輛的燃料控制系統(tǒng)，其包括燃料控制模塊，所述燃料控制模塊將燃料提供到柴油發(fā)動機的氣缸以便在所述氣缸內(nèi) 燃燒；
熱釋放確定模塊，所述熱釋放確定模塊在所述燃燒期間基于所述氣缸內(nèi)的壓力確定熱 釋放值；以及
檢測模塊，所述檢測模塊在所述熱釋放值小于預定熱釋放值時選擇性地指示所述燃料 為柴油燃料替代物，
其中，所述預定熱釋放值小于與柴油燃料相關(guān)聯(lián)的第二預定熱釋放值。方案2、根據(jù)方案1所述的燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，當在預定時段內(nèi)所述熱釋 放值小于所述預定熱釋放值時，所述檢測模塊指示所述燃料為所述柴油燃料替代物。方案3、根據(jù)方案1所述的燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，其還包括
燃料目標模塊，所述燃料目標模塊確定將向接收由所述柴油發(fā)動機輸出的排氣的排氣 系統(tǒng)提供的柴油燃料的目標量；
燃料校正模塊，所述燃料校正模塊確定所述目標量的校正； 調(diào)節(jié)模塊，所述調(diào)節(jié)模塊基于所述校正選擇性地增加所述目標量；以及 噴射器控制模塊，所述噴射器控制模塊將所增加的目標量的所述燃料提供到所述排氣 系統(tǒng)。方案4、根據(jù)方案3所述的燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣溫度控制模塊在 所述氣缸的排氣沖程期間將所增加的目標量的所述燃料提供到所述氣缸。方案5、根據(jù)方案3所述的燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣溫度控制模塊使 用噴射所述燃料的后燃燒燃料噴射器在柴油氧化催化劑的上游位置處將所增加的目標量 提供到所述排氣系統(tǒng)中。方案6、根據(jù)方案3所述的燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料校正模塊基于所 述熱釋放值和所述第二預定熱釋放值之差來確定所述校正。方案7、根據(jù)方案1所述的燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述柴油燃料替代物為生 物柴油燃料。方案8、一種用于車輛的燃料控制方法，其特征在于，其包括 將燃料提供到柴油發(fā)動機的氣缸以便在所述氣缸內(nèi)燃燒； 在所述燃燒期間基于所述氣缸內(nèi)的壓力來確定熱釋放值；以及
在所述熱釋放值小于預定熱釋放值時選擇性地指示所述燃料為柴油燃料替代物， 其中，所述預定熱釋放值小于與柴油燃料相關(guān)聯(lián)的第二預定熱釋放值。方案9、根據(jù)方案8所述的燃料控制方法，其特征在于，其還包括當在預定時段內(nèi) 所述熱釋放值小于所述預定熱釋放值時，指示所述燃料為所述柴油燃料替代物。方案10、根據(jù)方案8所述的燃料控制方法，其特征在于，其還包括
確定將向接收由所述柴油發(fā)動機輸出的排氣的排氣系統(tǒng)提供的柴油燃料的目標量； 確定所述目標量的校正； 基于所述校正選擇性地增加所述目標量；以及 將所增加的目標量的所述燃料提供到所述排氣系統(tǒng)。方案11、根據(jù)方案10所述的燃料控制方法，其特征在于，其還包括在所述氣缸的 排氣沖程期間將所述所增加的目標量的所述燃料提供到所述氣缸。
方案12、根據(jù)方案10所述的燃料控制方法，其特征在于，其還包括使用噴射所述 燃料的后燃燒燃料噴射器在柴油氧化催化劑的上游位置處將所述所增加的目標量提供到 所述排氣系統(tǒng)中。方案13、根據(jù)方案10所述的燃料控制方法，其特征在于，其還包括基于所述熱釋 放值和所述第二預定熱釋放值之差來確定所述校正。方案14、根據(jù)方案8所述的燃料控制方法，其特征在于，所述柴油燃料替代物為生 物柴油燃料。


通過詳細描述和附圖將會更全面地理解本發(fā)明，在附圖中 圖1是根據(jù)本發(fā)明原理的示例性柴油發(fā)動機系統(tǒng)的功能框圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的示例性燃料控制模塊的功能框圖3是根據(jù)本發(fā)明原理的示例性排氣控制模塊的功能框圖； 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明原理的檢測柴油燃料替代物的示例性方法的流程圖；以及 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明原理的控制后燃燒燃料供給的示例性方法的流程圖。
具體實施例方式下面的描述本質(zhì)上僅是示例性的并且決不是要限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。為了 清楚起見，在附圖中將使用相同的附圖標記標識相似的元件。如這里所使用的，短語A、B和 C中的至少一個應(yīng)當被解釋為使用非排他邏輯或的邏輯(A或B或C)。應(yīng)當理解的是，在不 改變本發(fā)明的原理的情況下，可以以不同的順序執(zhí)行方法內(nèi)的步驟。如這里所使用的，術(shù)語模塊指專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或多個軟 件程序或固件程序的處理器(共用的、專用的、或成組的)和存儲器、組合邏輯電路、和/或提 供所描述功能的其它適合組件。柴油內(nèi)燃發(fā)動機燃燒空氣和燃料的混合物，從而產(chǎn)生驅(qū)動扭矩。燃料可以包括傳 統(tǒng)的柴油燃料(還稱作石油柴油)和/或一種或多種柴油燃料替代物。僅舉例，柴油燃料替 代物可以包括生物柴油燃料、生物質(zhì)液化(BTL)柴油燃料、氣體液化(GTL)柴油燃料和/或 傳統(tǒng)柴油燃料的其它替代物。然而，與傳統(tǒng)的柴油燃料相比，柴油燃料替代物通常具有更低 的能量含量。僅舉例，與傳統(tǒng)的柴油燃料相比，柴油燃料替代物可能具有更低的燃燒熱?？刂颇K向柴油發(fā)動機的氣缸供給燃料，以用于燃燒?？刂颇K在燃料的燃燒期 間監(jiān)視氣缸內(nèi)的壓力，并基于氣缸壓力確定熱釋放值。本發(fā)明的控制模塊基于熱釋放值檢 測燃料是否為柴油燃料替代物。僅舉例，當在預定時段內(nèi)熱釋放值小于預定值時，控制模塊 可以確定出燃料為柴油燃料替代物。由柴油發(fā)動機內(nèi)的燃燒產(chǎn)生的排氣排放到排氣系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)包括柴油氧化催化 劑(DOC)和柴油微粒過濾器(DPF)。在一些情況下，例如對于DPF的再生，燃料還被供給到 排氣系統(tǒng)。僅舉例，燃料可以在氣缸的排氣沖程期間噴射到氣缸中，和/或在DOC的上游位 置處直接噴射到排氣系統(tǒng)中。DOC將燃料的烴氧化，烴氧化產(chǎn)生熱，并且熱通過排氣的流動 引導到DPF的下游。然而，柴油替代物的較低能量含量會妨礙DPF再生的完成。未完成的DPF再生會導致再生頻率提高(即，下一個再生事件會比再生完成時的被更快地引起)，這會降低燃料 經(jīng)濟性(因為燃料將更頻繁地供給到排氣系統(tǒng))并縮短DPF的壽命。本發(fā)明的控制模塊確定待被供給到排氣系統(tǒng)以便DPF再生的燃料的目標量。當燃 料已經(jīng)被確定為是柴油燃料替代物時，控制模塊確定目標量的燃料校正，并基于燃料校正 增加目標量?？刂颇K基于增加的目標量將燃料供給到排氣系統(tǒng)?；谠黾拥哪繕肆縼砉?給用于DPF再生的燃料可以允許DPF再生完成，而不管柴油燃料替代物的較低能量含量?，F(xiàn)在參照圖1，給出了示例性柴油發(fā)動機系統(tǒng)100的功能框圖。柴油發(fā)動機系統(tǒng) 100包括柴油發(fā)動機102，柴油發(fā)動機102燃燒空氣和燃料的混合物，從而產(chǎn)生驅(qū)動扭矩。 燃料可以包括傳統(tǒng)的柴油燃料和/或一種或多種柴油燃料替代物，例如生物柴油燃料、BTL 柴油燃料、GTL柴油燃料和/或其它柴油燃料替代物。一個或多個馬達發(fā)電機單元(未示出) 還可以與柴油發(fā)動機系統(tǒng)100 —起實施。空氣通過節(jié)氣門106被吸入到進氣歧管104中。節(jié)氣門致動器模塊108控制節(jié)氣 門106的開度，并因此控制進入發(fā)動機102的空氣流量。節(jié)氣門致動器模塊108可以包括 例如電子節(jié)氣門控制器(ETC)。來自進氣歧管104的空氣被吸入到發(fā)動機102的一個或多個氣缸中。雖然發(fā)動機 102可以包括多個氣缸，但是為了例示目的，僅示出單個代表性氣缸110。發(fā)動機102可以包 括一個或多個氣缸。來自進氣歧管104的空氣通過相關(guān)聯(lián)的進氣門112被吸入到氣缸110 中。多個一個的進氣門可以與氣缸110相關(guān)聯(lián)。發(fā)動機102可使用四沖程燃燒循環(huán)運行。下面結(jié)合氣缸110的燃燒循環(huán)描述的四 個沖程可以被稱為進氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程(還被稱為膨脹沖程)和排氣沖程。在曲軸 114的每一次旋轉(zhuǎn)期間，在氣缸110內(nèi)發(fā)生所述四個沖程中的兩個。因此，對于氣缸110來 說為了經(jīng)歷一個燃燒循環(huán)的全部四個沖程，曲軸114的兩次旋轉(zhuǎn)(S卩，720° )會是必要的。在進氣沖程期間，曲軸114朝向最下位置降低氣缸110內(nèi)的活塞(未示出)。最下位 置可以被稱為下止點(BDC)位置?；钊慕档蛯⒖諝馕氲綒飧?10中。在活塞到達BDC 位置之后，壓縮沖程開始。在壓縮沖程期間，活塞移向最高位置，并壓縮氣缸110內(nèi)的空氣。 最高位置可以被稱為上止點(TDC)位置。氣缸110內(nèi)的空氣的壓縮產(chǎn)生熱。由氣缸110內(nèi)的空氣的壓縮產(chǎn)生的熱可以在燃料被噴射到氣缸110中時引發(fā)燃料 的燃燒。發(fā)動機控制模塊(ECM) 130控制通過燃料噴射器116噴射到氣缸110中的燃料的 量(例如，質(zhì)量)。僅舉例，ECM 130可以控制將燃料噴射器116保持在完全打開位置的時間 段，其可以被稱為噴射脈沖寬度。ECM 130可以改變脈沖寬度以控制噴射到氣缸110中的燃 料的量。一個以上的燃料噴射器可以與氣缸110相關(guān)聯(lián)。ECM 130可以控制當燃料被噴射到氣缸110中時相對于例如TDC位置或BDC位置 的時間。在燃燒沖程期間，燃料的燃燒朝向BDC驅(qū)動活塞。燃料的燃燒驅(qū)動曲軸114的旋 轉(zhuǎn)并產(chǎn)生驅(qū)動扭矩。在活塞到達BDC位置之后，排氣沖程開始，曲軸114朝向TDC位置驅(qū)動活塞?；钊?通過相關(guān)聯(lián)的排氣門120排出燃燒的副產(chǎn)物。一個以上的排氣門可以與氣缸110相關(guān)聯(lián)。 燃燒的副產(chǎn)物從氣缸110排放到排氣系統(tǒng)122。進氣門112由進氣凸輪軸124控制，排氣門120由排氣凸輪軸1 控制。在其它 實施方案中，多個進氣凸輪軸可以控制每個氣缸的多個進氣門，和/或可以控制多個氣缸組的進氣門。類似地，多個排氣凸輪軸可以控制每個氣缸的多個排氣門，和/或可以控制多 個氣缸組的排氣門。進氣凸輪相位器1 控制進氣凸輪軸124，并因此控制進氣門112的開度(例如，升 程、正時和持續(xù)時間)。類似地，排氣凸輪相位器132控制排氣凸輪軸126，并因此控制排氣 門120的開度(例如，升程、正時和持續(xù)時間)。進氣門112和排氣門120的打開的正時可以 指定為與例如TDC位置或BDC位置相關(guān)。相位器致動器模塊133基于來自ECM 130的信號 來控制進氣凸輪相位器1 和排氣凸輪相位器132。柴油發(fā)動機系統(tǒng)100還可以包括向進氣歧管104提供加壓空氣的增壓裝置。僅舉 例，在圖1中示出的柴油發(fā)動機系統(tǒng)100包括渦輪增壓器134。渦輪增壓器134由流經(jīng)排氣 系統(tǒng)122的排氣驅(qū)動，并向進氣歧管104提供加壓空氣充氣。渦輪增壓器134可以包括可 變幾何渦輪增壓器(VGT)、可變噴嘴渦輪增壓器(VNT)或其它適當類型的渦輪增壓器。其它 發(fā)動機系統(tǒng)還可以包括一個以上的渦輪增壓器和/或其它類型的增壓裝置(例如，增壓機)。廢氣門136可以選擇性地使得排氣旁路通過渦輪增壓器134，由此減小渦輪增壓 器的輸出(或增壓)。增壓致動器模塊138可以基于來自ECM 130的信號來控制渦輪增壓器 134的增壓。增壓致動器模塊138可以通過例如控制廢氣門136的位置和/或渦輪增壓器 134自身(例如，葉片位置)來控制渦輪增壓器134的增壓。柴油發(fā)動機系統(tǒng)100還可以包括廢氣再循環(huán)(EGR)閥140，其選擇性地將廢氣再導 引回進氣歧管104。EGR致動器模塊142基于來自ECM 130的信號來控制EGR閥140的開 度?？梢哉{(diào)節(jié)EGR開度以調(diào)節(jié)一個或多個燃燒參數(shù)和/或以調(diào)節(jié)渦輪增壓器134的增壓。未被導引回進氣歧管104的排氣可以通過渦輪增壓器134/廢氣門136流至柴油 氧化催化劑(D0C)150。DOC 150選擇性地氧化穿過DOC 150的烴。排氣可以從DOC 150流 到選擇性催化還原(SCR)催化劑152。在一些實施方案中，SCR催化劑152可以與公共殼體 156內(nèi)的柴油微粒過濾器(DPF) 154 一起實施。SCR催化劑152可以吸收氨，并催化氨和氧 化氮(NOx)之間的反應(yīng)。當排氣流經(jīng)DPF巧4時，DPF巧4可以過濾來自排氣的微粒。從排氣過濾的微粒 可以隨時間累積在DPF 154內(nèi)?？梢酝ㄟ^稱為再生的過程從DPF巧4中清理(例如，燃燒) DPF 154內(nèi)的微粒?？梢詧?zhí)行DPF再生，并且微?？梢栽诖笥谌紵郎囟鹊臏囟壤?00-850°C燃燒。用 于DPF再生的熱可以由DOC 150提供。更具體地說，DOC 150的烴氧化產(chǎn)生通過排氣的流 動向下游導引到DPF IM的熱。ECM 130可以控制向DOC 150提供用于DPF再生的烴。更具體地說，噴射的燃料可 以提供用于DPF再生的烴，ECM 130可以控制為DPF再生提供的燃料的量。為DPF再生提 供的燃料可以被稱為后燃燒燃料供給，因為其是在燃燒之后噴射到氣缸110中或者進入發(fā) 動機102的下游的排氣系統(tǒng)122。僅舉例，ECM 130可以在氣缸110的排氣沖程期間經(jīng)由燃料噴射器116將燃料噴射 到氣缸110中。在排氣沖程期間噴射的燃料從氣缸110排放到排氣系統(tǒng)122，以由DOC 150
進行烴氧化。僅舉另一例，燃料可以在DOC 150的上游的位置處直接噴射到排氣系統(tǒng)122中。僅 舉例，后燃燒燃料噴射器160可以位于DOC 150的進口附近。ECM 130可以控制由后燃燒燃料噴射器160噴射的用于DPF再生的燃料的量。ECM 130基于駕駛員輸入和其它輸入調(diào)節(jié)發(fā)動機102的扭矩輸出。駕駛員輸入可 以包括例如加速器踏板位置、制動器踏板位置、巡航控制輸入和/或其它適當?shù)鸟{駛員輸 入。駕駛員輸入模塊162可以將駕駛員輸入提供到ECM 130。其它輸入(未示出)可以包括 來自例如一個或多個傳感器和/或諸如變速器控制模塊、混合控制模塊和底盤控制模塊的 一個或多個車輛控制模塊(未示出)的輸入。ECM 130接收來自曲軸傳感器164的曲軸位置信號。曲軸傳感器164基于曲軸114 的位置產(chǎn)生曲軸位置信號。僅舉例，曲軸傳感器164可以包括可變磁阻(VR)傳感器或其它 適當類型的曲軸傳感器。曲軸位置信號可以包括脈沖串。脈沖串的每個脈沖可以在隨曲 軸114旋轉(zhuǎn)的N個齒的輪(未示出)的齒穿過VR傳感器時產(chǎn)生。因此，每個脈沖對應(yīng)于曲軸 114的角旋轉(zhuǎn)，量等于360°除以N個齒。N個齒的輪還可以包括一個或多個缺失的齒的間 隙，該間隙可以用作為曲軸114的一個完整旋轉(zhuǎn)的指示標記。曲軸位置信號可以用于確定曲軸114以每分鐘轉(zhuǎn)(rpm)的旋轉(zhuǎn)速度(S卩，發(fā)動機速 度)。僅舉例，可以基于脈沖串的脈沖之間的時間段來確定發(fā)動機速度。ECM 130還接收來 自氣缸壓力傳感器166的氣缸壓力信號。氣缸壓力傳感器166測量氣缸110內(nèi)的壓力，并 相應(yīng)地產(chǎn)生氣缸壓力信號。在具有一個以上的氣缸的一些發(fā)動機系統(tǒng)中，可提供僅僅單個氣缸壓力傳感器 166。在其它發(fā)動機系統(tǒng)中，可以提供如同氣缸壓力傳感器166的一個或多個氣缸壓力傳感 器。僅舉例，可以為每個氣缸提供一個氣缸壓力傳感器。ECM 130還可以接收來自其它傳 感器例如發(fā)動機冷卻劑溫度傳感器、歧管絕對壓力(MAP)傳感器、質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感 器、節(jié)氣門位置傳感器、進氣空氣溫度(IAT)傳感器和/或其它適當傳感器的信號。本發(fā)明的ECM 130包括燃料控制模塊170，后者向氣缸110提供用于燃燒的燃料。 燃料控制模塊170監(jiān)測在燃料的燃燒期間測量到的氣缸壓力，并基于氣缸壓力確定燃料的 熱釋放值。燃料控制模塊170基于熱釋放值和柴油燃料替代物的預定熱釋放值的比較來確 定燃料是否為柴油燃料替代物(例如，生物柴油)。當燃料為柴油燃料替代物時，可以增加為 DPF再生提供的后噴射燃料的量，以補償柴油燃料替代物的較低的能量含量?，F(xiàn)在參照圖2，給出了燃料控制模塊170的示例性實施方案的功能框圖。燃料控制 模塊170可以包括目標扭矩模塊202、燃料確定模塊204和噴射器控制模塊206。燃料控制 模塊170還可以包括熱釋放確定模塊210、檢測模塊212和計時器模塊214。目標扭矩模塊202可以確定目標發(fā)動機扭矩，并將目標發(fā)動機扭矩提供給燃料確 定模塊204。目標扭矩模塊202可以基于駕駛員輸入、由各種車輛系統(tǒng)請求的扭矩、運行參 數(shù)和/或其它適當?shù)膮?shù)來確定目標發(fā)動機扭矩。燃料確定模塊204可以基于目標發(fā)動機扭矩來確定用于在氣缸110內(nèi)燃燒的燃料 的目標量(例如，質(zhì)量)。燃料確定模塊204可以例如根據(jù)由目標發(fā)動機扭矩索引的目標燃 料量的映射來確定目標量的燃料。噴射器控制模塊206將目標量的燃料提供到氣缸110，以用于在氣缸110內(nèi)燃燒。 換言之，噴射器控制模塊206控制燃料噴射器116的開度，從而將目標量的燃料提供到氣缸 110。噴射器控制模塊206可以通過控制例如將燃料噴射器116保持在完全打開位置的時間段(即，燃料噴射脈沖寬度)來控制所提供的燃料的量。噴射器控制模塊206可以基于曲 軸位置確定何時將燃料提供到氣缸110以便燃燒。熱釋放確定模塊210可以在燃料的燃燒期間監(jiān)測由氣缸壓力傳感器166測量的氣 缸壓力。熱釋放確定模塊210可以在燃燒期間基于當曲軸114位于一個或多個曲軸位置時 的氣缸壓力來確定熱釋放值。僅舉例，熱釋放確定模塊210可以在燃燒期間確定每個曲軸位置的熱釋放速率。 熱釋放確定模塊210可以基于曲軸位置、曲軸位置處的氣缸壓力、燃料開始燃燒時(其中， 氣缸110處于預定點火順序)的曲軸位置以及其它適當?shù)膮?shù)來確定對于給定曲軸位置的 熱釋放速率。熱釋放速率的單位可以為例如J/曲軸角度(CAD)。熱釋放確定模塊210可以另外地或可選地確定所燃燒的燃料的總熱釋放。僅舉 例，熱釋放確定模塊210可以將每個熱釋放速率分別乘以預定的CAD (例如，1 CAD)來確定 熱釋放，單位為J。熱釋放確定模塊210可以確定熱釋放的最大值和最小值，并可以基于最 大熱釋放和最小熱釋放之差來確定總熱釋放。熱釋放確定模塊210可以另外地或可選地將在燃燒期間所燃燒的燃料的平均熱 釋放速率確定為熱釋放速率的平均值。該平均值可以基于在燃燒期間熱釋放速率的總和與 在確定該總和時使用的熱釋放速率的數(shù)量的商來確定。熱釋放確定模塊210可以另外地或可選地基于平均熱釋放速率和燃燒發(fā)生期間 的CAD的數(shù)量來確定所燃燒的燃料的熱釋放參數(shù)。僅舉例，熱釋放確定模塊210可以基于 平均熱釋放和CAD的數(shù)量的乘積來確定熱釋放參數(shù)(例如，J)。熱釋放確定模塊210可以另外地或可選地基于所燃燒的燃料的量以及熱釋放參 數(shù)和總熱釋放兩者中的一者來確定所燃燒的燃料的熱值。僅舉例，熱釋放確定模塊210可 以基于熱釋放參數(shù)與所燃燒的燃料的量的商或者總熱釋放與所燃燒的燃料的量的商來確 定熱值(例如，J/g)。在各種實施方案中，預定的CAD時的熱釋放速率、總熱釋放、平均熱釋 放速率、熱釋放參數(shù)或熱值可以用作為熱釋放值。檢測模塊212接收來自熱釋放確定模塊210的熱釋放值，并可以基于熱釋放值來 確定燃料是否為柴油燃料替代物。換言之，檢測模塊212確定燃料是否為傳統(tǒng)的柴油燃料 (即，石油柴油)或柴油燃料的替代物。當熱釋放值小于與柴油燃料替代物相關(guān)聯(lián)的預定熱釋放值時，檢測模塊212選擇 性地確定燃料為柴油燃料替代物。該預定熱釋放值小于與柴油燃料相關(guān)聯(lián)的另一預定熱釋 放值。僅舉例，當熱釋放值為熱值時，預定熱釋放值可以為大約45，000J/g。當熱釋放值小于預定熱釋放值時，檢測模塊212可以增加計時器模塊214中的計 時器。在例如車輛起動(例如，接通)后的第一時間內(nèi)使計時器增量之前，檢測模塊212還可 以將計時器重設(shè)為預定的重設(shè)值。檢測模塊212可以監(jiān)測計時器，并可在計時器大于預定時段時確定燃料為柴油燃 料替代物。以這種方式，檢測模塊212可以在預定時段內(nèi)熱釋放值小于預定熱釋放值時確 定燃料為柴油燃料替代物。僅舉例，所述預定時段可以為大約30秒。檢測模塊212產(chǎn)生指示燃料是否為柴油燃料替代物的柴油替代物信號。僅舉例， 當燃料為柴油替代物燃料時，檢測模塊212可以將柴油替代物信號設(shè)為活動狀態(tài)(例如， 5V)。否則，柴油替代物信號可以保持在不活動狀態(tài)(例如，0V)。
在各種實施方案中，例如在沒有后燃燒燃料噴射器160的車輛系統(tǒng)中，燃料控制 模塊170還可以包括再生模塊220、后燃燒燃料目標模塊222、校正模塊2M和調(diào)節(jié)模塊 226。在其它實施方案中，例如在具有后燃燒燃料噴射器160的一些車輛系統(tǒng)中，再生模塊 220、后燃燒燃料目標模塊222、校正模塊2M和調(diào)節(jié)模塊2 可以在如在圖3的示例性實施 例中所示的排氣控制模塊四0內(nèi)實施。再生模塊220可以確定DPF 154的再生事件的目標溫度。僅舉例，該目標溫度可以 為預定溫度，并且對于在提供柴油燃料時的再生事件，該預定溫度可以為大約600-850°C。再生模塊220可以基于例如DPF 154內(nèi)的微粒的量(例如，質(zhì)量)來確定何時引發(fā) 再生事件。DPF巧4內(nèi)的微粒的量可以被稱為加載。僅舉例，當DPF巧4內(nèi)的微粒的量大于 預定的量時，再生模塊220可以引發(fā)再生事件。后燃燒燃料目標模塊222基于目標溫度確定用于后燃燒噴射的燃料(目標后燃燒 燃料)的目標量(例如，質(zhì)量)。僅舉例，后燃燒燃料目標模塊222可以基于由目標溫度索引 的目標量的映射來確定目標量。然而，當燃料為柴油燃料替代物時，如果僅噴射了目標量的后燃燒燃料，則柴油燃 料替代物的較低能量含量會阻礙達到目標溫度。另外，由柴油燃料替代物的燃燒產(chǎn)生的微 粒物質(zhì)會在比由柴油燃料的燃燒產(chǎn)生的微粒物質(zhì)的燃燒溫度更高的溫度下燃燒。校正模塊2M接收柴油替代物信號，并確定后燃燒燃料校正。校正模塊2M可以 基于燃料的熱釋放值和與柴油燃料相關(guān)聯(lián)的預定熱釋放值之差來確定后燃燒燃料校正。僅舉例，后燃燒燃料校正可以包括大于或等于1.0的值。當燃料為柴油燃料時， 后燃燒燃料校正可以為大約1.0，當燃料為柴油燃料替代物時，后燃燒燃料校正可以大于 1.0。僅舉例，后燃燒燃料校正可以隨著燃料的熱釋放值和與柴油燃料相關(guān)聯(lián)的預定熱釋放 值之差的增大而增大。在其它實施方案中，當燃料為柴油燃料替代物時，后燃燒燃料校正可 以包括大于1.0的預定校正。校正模塊2M還可以確定目標溫度的溫度校正。校正模塊2M可以基于燃料的熱 釋放值和與柴油燃料相關(guān)聯(lián)的預定熱釋放值之差來確定溫度校正。僅舉例，溫度校正可以是大于或等于1. 0的值。當燃料為柴油燃料時，溫度校正可 以為大約1.0，當燃料為柴油燃料替代物時，溫度校正可以大于1. 0。僅舉例，溫度校正可以 隨著燃料的熱釋放值和柴油燃料的預定熱釋放值之差的增大而增大。校正模塊2M可以將溫度校正提供到再生模塊220，并可以將后燃燒燃料校正提 供到調(diào)節(jié)模塊226。在各種實施方案中，再生模塊220可以在將目標溫度輸出到后燃燒燃料 目標模塊222之前調(diào)節(jié)目標溫度。僅舉例，再生模塊220可以通過將目標溫度乘以溫度校 正來調(diào)節(jié)目標溫度。以這種方式，當檢測到柴油燃料替代物時，再生模塊220可以增加目標 溫度。在各種實施方案中，再生模塊220還可以基于溫度校正來降低較低的目標溫度。調(diào)節(jié)模塊2 可以基于目標量和后燃燒燃料校正來確定用于后燃燒燃料供給的 燃料的調(diào)節(jié)后的目標量(例如，質(zhì)量)。僅舉例，調(diào)節(jié)模塊2 可以基于目標量和后燃燒燃料 校正的乘積來確定調(diào)節(jié)后的目標量。以這種方式，調(diào)節(jié)模塊2 在檢測到柴油燃料替代物 時增加目標量以補償柴油燃料替代物的較低能量含量。調(diào)節(jié)模塊2 將調(diào)節(jié)后的目標量提供到噴射器控制模塊206。當提供的燃料將從 氣缸110排出到排氣系統(tǒng)122時，噴射器控制模塊206基于調(diào)節(jié)后的目標量選擇性地將燃料提供到氣缸110。僅舉例，噴射器控制模塊206可以在氣缸110的排氣沖程期間提供燃 料。以這種方式，噴射器控制模塊206基于調(diào)節(jié)后的目標量提供用于DPF再生的燃料。現(xiàn)在參照圖3，給出了排氣控制模塊四0的示例性實施方案的功能框圖。在包括 后燃燒燃料噴射器160的車輛中，調(diào)節(jié)模塊2 可以將調(diào)節(jié)后的目標量提供到后燃燒噴射 器控制模塊302。后燃燒噴射器控制模塊302基于調(diào)節(jié)后的目標量經(jīng)由后燃燒燃料噴射器 160將燃料提供到排氣系統(tǒng)(更具體地說，提供到DOC 150)。盡管在圖2和圖3中示出了校正模塊224，但是在圖2中確定的后燃燒燃料校正可 以與在圖3中確定的后燃燒燃料校正不同。該不同可以歸因于與在不同位置處噴射后燃燒 燃料相關(guān)的物理現(xiàn)象。換言之，當將后燃燒燃料噴射到氣缸110中并排出到排氣系統(tǒng)122 時的后燃燒燃料校正會與當將后燃燒燃料直接噴射到DOC 150上游的排氣系統(tǒng)122中時的 后燃燒燃料校正不同?，F(xiàn)在參照圖4，給出了示出示例性方法400的流程圖。控制可以開始于402，在402 中，控制將燃料提供到氣缸110，以用于燃燒。在406中，控制在燃燒期間監(jiān)測由氣缸壓力傳 感器166測量的氣缸壓力。在410中，控制確定所提供的燃料的熱釋放值。在412中，控制確定熱釋放值是否 小于與柴油燃料替代物相關(guān)聯(lián)的預定值。如果是，控制在414中使計時器增量，并前進到 418 ；如果否，則控制結(jié)束。柴油燃料替代物的預定值小于與柴油燃料相關(guān)聯(lián)的預定熱釋放值。在418中，控制確定計時器是否大于預定時段。如果是，則控制在422中指示所提 供的燃料為柴油燃料替代物并且控制可結(jié)束；如果否，則控制可以結(jié)束。僅舉例，預定時段 可以為大約30s。以這種方式，當至少在預定時段內(nèi)熱釋放值小于與柴油燃料替代物相關(guān)聯(lián) 的預定值時，控制可以確定所提供的燃料為柴油燃料替代物。現(xiàn)在參照圖5，給出了示出示例性方法500的流程圖?？刂瓶梢蚤_始于502，在502 中，控制確定用于后燃燒燃料供給的目標量。僅舉例，控制可以基于用于DPF再生的目標溫 度來確定目標量。在506中，控制確定是否已經(jīng)檢測到柴油燃料替代物。如果是，則控制前進到510 ； 如果否，則控制在514中提供目標后燃燒燃料量，并且控制結(jié)束。以這種方式，當未檢測到 柴油燃料替代物時，控制提供目標后燃燒燃料量?？刂圃?10中確定后燃燒燃料校正?？刂瓶梢曰跓後尫胖蹬c柴油燃料的預定熱 釋放值之差來確定后燃燒燃料校正。僅舉例，后燃燒燃料校正可以隨著燃料的熱釋放值與 柴油燃料的預定熱釋放值之差的增大而增大(大于1.0)?？刂圃?18中基于后燃燒燃料校正來增加目標后燃燒量。僅舉例，控制可以通過 將目標后燃燒量乘以后燃燒燃料校正來增加目標后燃燒量?？刂圃?22中提供增加后的目 標后燃燒量，并且控制結(jié)束。以這種方式，控制提供了比控制在燃料為柴油燃料的情況下將 提供的燃料更多的燃料，以補償柴油燃料替代物的較低能量含量。現(xiàn)在本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)以上描述認識到本發(fā)明的廣義教導可以以各種形 式實施。因此，雖然本發(fā)明包括具體示例，但是，本發(fā)明的真正范圍不應(yīng)局限于此，因為在研 究附圖、說明書和以下權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上其他修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得顯而 易見。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的燃料控制系統(tǒng)，其包括燃料控制模塊，所述燃料控制模塊將燃料提供到柴油發(fā)動機的氣缸以便在所述氣缸內(nèi) 燃燒；熱釋放確定模塊，所述熱釋放確定模塊在所述燃燒期間基于所述氣缸內(nèi)的壓力確定熱 釋放值；以及檢測模塊，所述檢測模塊在所述熱釋放值小于預定熱釋放值時選擇性地指示所述燃料 為柴油燃料替代物，其中，所述預定熱釋放值小于與柴油燃料相關(guān)聯(lián)的第二預定熱釋放值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，當在預定時段內(nèi)所述熱釋放值 小于所述預定熱釋放值時，所述檢測模塊指示所述燃料為所述柴油燃料替代物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，其還包括燃料目標模塊，所述燃料目標模塊確定將向接收由所述柴油發(fā)動機輸出的排氣的排氣 系統(tǒng)提供的柴油燃料的目標量；燃料校正模塊，所述燃料校正模塊確定所述目標量的校正； 調(diào)節(jié)模塊，所述調(diào)節(jié)模塊基于所述校正選擇性地增加所述目標量；以及 噴射器控制模塊，所述噴射器控制模塊將所增加的目標量的所述燃料提供到所述排氣 系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣溫度控制模塊在所述 氣缸的排氣沖程期間將所增加的目標量的所述燃料提供到所述氣缸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣溫度控制模塊使用噴 射所述燃料的后燃燒燃料噴射器在柴油氧化催化劑的上游位置處將所增加的目標量提供 到所述排氣系統(tǒng)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料校正模塊基于所述熱 釋放值和所述第二預定熱釋放值之差來確定所述校正。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述柴油燃料替代物為生物柴 油燃料。
8.一種用于車輛的燃料控制方法，其特征在于，其包括 將燃料提供到柴油發(fā)動機的氣缸以便在所述氣缸內(nèi)燃燒； 在所述燃燒期間基于所述氣缸內(nèi)的壓力來確定熱釋放值；以及在所述熱釋放值小于預定熱釋放值時選擇性地指示所述燃料為柴油燃料替代物， 其中，所述預定熱釋放值小于與柴油燃料相關(guān)聯(lián)的第二預定熱釋放值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料控制方法，其特征在于，其還包括當在預定時段內(nèi)所 述熱釋放值小于所述預定熱釋放值時，指示所述燃料為所述柴油燃料替代物。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料控制方法，其特征在于，其還包括確定將向接收由所述柴油發(fā)動機輸出的排氣的排氣系統(tǒng)提供的柴油燃料的目標量； 確定所述目標量的校正； 基于所述校正選擇性地增加所述目標量；以及 將所增加的目標量的所述燃料提供到所述排氣系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及柴油燃料替代物檢測和校正系統(tǒng)和方法。一種用于車輛的燃料控制系統(tǒng)包括燃料控制模塊、熱釋放確定模塊和檢測模塊。所述燃料控制模塊將燃料提供到柴油發(fā)動機的氣缸，以用于在所述氣缸內(nèi)燃燒。所述熱釋放確定模塊在所述燃燒期間基于所述氣缸內(nèi)的壓力來確定熱釋放值。當所述熱釋放值小于預定熱釋放值時，所述檢測模塊選擇性地指示所述燃料為柴油燃料替代物。所述預定熱釋放值小于與柴油燃料相關(guān)聯(lián)的第二預定熱釋放值。
文檔編號F01N3/025GK102128097SQ20111002033
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者S·芬克 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司