CN110067666B 用于针对发动机冷起动来表征老化的燃料的系统和方法 （福特全球技术公司）

US2014297159A1,2014.10.02用于针对发动机冷起动来表征老化的燃料料蒸馏曲线来估计在发动机冷起动期间的燃料所估计的燃料蒸气压力来调整所述一个或多个燃烧参数可以减少与老化的燃料相关的发动机2使用预定的燃料蒸馏曲线基于燃料的温度来估计存储在燃料箱中的燃料的蒸气压力，2.如权利要求1所述的方法，其中所述预定的蒸馏曲线基于存储在所述燃料箱中的所述燃料的一个或多个特性选自所述多条预定3.如权利要求2所述的方法，其中存储在所述燃料箱中的所述燃料的所述一个或多个4.如权利要求3所述的方法，其中部分基于联接到所述发动机的爆震传感器的输出来5.如权利要求1所述的方法，其中使用所述预定的燃料蒸馏曲线基于所述燃料的所述温度来估计存储在所述燃料箱中的所述燃料的所述蒸气压力包括将所述燃料的所述温度和所述燃料的压力输入到参考所述预定的燃料蒸馏曲线的基于物理8.如权利要求7所述的方法，其中基于所述所估计的蒸气压力来调整所述燃烧参数包括相对于先前的设定来更新每个燃烧参数的设定并且按照每个经更新的设定来起始所述9.如权利要求1所述的方法，其中所述调整所述燃烧参数进一步基于所述所估计的蒸发动机，所述发动机包括多个气缸，每个气缸包括火花蒸发式排放系统，所述蒸发式排放系统与所述燃料系统流体连通，所发动机冷却剂温度传感器，所述发动机冷却剂温度传3控制器，所述控制器将可执行指令保持在非暂时性存储器中基于所述发动机冷却剂温度传感器的输出和发动机起动请求来确定发动机冷起动条响应于所述发动机冷起动条件的所述确定而使用基于物理学的模型来估计所述燃料基于所估计的蒸气压力和发动机关闭时间来调整发送到所述燃料喷射器和所述火花13.如权利要求10所述的系统，其中所述燃料的所述温度是由所述环境温度传感器测14.如权利要求13所述的系统，其中调整发送到所述燃料喷射器和所述火花塞的信号15.如权利要求10所述的系统，其中基于所述所估计的蒸气压力和所述发动机关闭时基于所述发动机关闭时间来确定所述所估计的燃料蒸气压随着所述所估计的蒸气压力减小而相对于先前确定的脉冲宽度来增加发送到所述燃随着所述所估计的蒸气压力减小而相对于先前确定的正时将发送到所述火花塞的所4[0002]燃料挥发性可能会影响在车辆中可能包括的发动机的起动[0003]Huber等在美国9,581,101B2中示出补偿燃料年龄的用于发动机起动期间的燃料5述或在本公开的任何部分中所述的任何缺点[0012]图3是用于在发动机冷起动期间估计燃料特性并且基于所估计的燃料特性来优化[0013]图4说明可以用于在发动机冷起动期间基于燃料挥发性来优化一个或多个燃烧参[0014]图5示出发动机关闭时间、所估计的蒸气压力的置信度与对燃烧参数的调整程度燃料喷射量之间的示例性关系。[0016]以下描述涉及用于在发动机冷起动期间减少发动机迟滞和车辆排放的系统和方基于物理学的模型(例如，在图4中示出的基于物理学的模型)来确定所述所估计的燃料蒸气压力。所述所估计的燃料蒸气压力可以用于例如根据图3的示例性方法来优化一个或多个燃烧参数。图5通过图形说明可以如何在所估计的燃料蒸气压力的置信度较高时更大程所估计的燃料温度范围随着在发动机冷起动之前所述发动机已经关闭的时间量增加而减6[0018]车辆系统100可以依据车辆推进系统所遇到的工况而利用多种不同的操作模式。马达120可以使用存储在能量存储装置150处的能量使发动机110在起动操作中转动起动，述电能可以存储在能量存储装置150处(例如)以供马达稍后使[0022]燃料系统140可以包括用于在车辆上存储燃料的一个或多个燃料箱144。举例来箱144可以被配置成存储汽油和乙醇的混合物(例如，E10、E85等)或汽油和甲醇的混合物7[0025]控制系统190可以从车辆操作者102接收操作者所请求的车辆推进系统的输出的程发动机起动接收器从具有远程起动按钮105的遥控钥匙104接收无线信号106。在其他示的电话将数据发送到服务器并且所述服务器与所述车辆通信以指定行程期间在起动之前或者在途中取代操作者102。AV控制系统191可以向控制系统190提供车辆系统100的指示和/或所请求的输出。根据来自AV控制系统191的请求，控制系统系统的部分的高级控制系统可以解译传感信息以识别适当的导航路径以及障碍物和相关[0027]能量存储装置150可以周期性地从驻留在车辆外部的电源180(例如，不是所述车使电气传输电缆182在电源180与能量存储装置150之间断开连接。控制系统190可以识别用除了由发动机110利用的燃料之外的能量源来推8块太阳能电池操作以将入射的太阳能辐射转化为电能。太阳能电池108经由充电控制器32而电联接到太阳能电池30。太阳能电池108和充电控制器32操作以供应电流以便对太阳能[0031]燃料系统140可以周期性地从驻留在车辆外部的燃料源接收燃料。作为非限制性感器来接收存储在燃料箱144中的燃料的水平的指示。可以(例如)经由车辆仪表板(例如，[0032]车辆系统100还可以包括环境温度传感器198和滚动稳定性控制传感器(例如，侧[0033]控制系统190可以使用适当的通信技术而通信地联接到其他车辆或基础设施。举车辆(V2V)、车辆对基础设施对车辆(V2I2V)和/或车辆对基础设施(V2I或V2X)技术来广播较长范围的通信(例如，WiMax)来取代V2V或V2I2V或者与V2V或V2I2V联合以将覆盖区域扩[0034]车辆系统100还可以包括车辆的操作者可以与其交互的车载导航系统132(例如，9从GPS接收的信息可以与可以经由互联网得到的信息交叉参考以确定本地天气状况、本地发动机进气系统223可以包括经由进气道242而流体地联接到进气岐管244的进气节气门将排气运送到大气。发动机排气系统225可以包括被安装在紧密联接位置的一个或多个排机系统的一些实施方案中，所述发动机系统可以还包括增压装置，例如涡轮增压器(未示器290的输出可以用于指示气缸230和在发动机110中包括的其余气缸中的异常燃烧事件。响应于在提前点火窗口中获得的爆震传感器输出高于提前点火阈值来识别提前点火。例操作模式下响应于来自在控制系统190中包括的控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞292向气缸230提供点火火花。可以基于发动机工况和驱动器扭矩需求来调整信号SA的正找表中并且针对所输入的发动机工况而输出对应的MBT正时。在其他示例中，可以相对于括联接到燃料泵234的燃料箱144，所述燃料箱向推进车辆系统100的发动机110供应燃料。本文描述的燃料系统不应受到在本文描述以及在图2中举例示出的特定燃料喷射器配置限料系统。可以经由导管231将在燃料箱144中产生的蒸气运送到燃料蒸气存储滤罐222以供吸附剂280以用于临时地捕集在燃料箱燃料加注操作期间产生的燃料蒸气(包括气化的碳过打开冲洗管线228中的可以是常闭阀的滤罐冲洗阀(CPV)212将存储在燃料蒸气存储滤罐[0041]燃料蒸气存储滤罐222可以包括缓冲器222a(或者缓冲区)，所述燃料蒸气存储滤料蒸气存储滤罐缓冲器的效果是抑制任何燃料蒸气峰从燃料箱流动到燃料蒸气存储滤罐，[0042]燃料蒸气存储滤罐222包括通风孔227，用于在存储来自燃料箱144的燃料蒸气时将气体从燃料蒸气存储滤罐222运送到大气。当经由冲洗管线228和滤罐冲洗阀212将所存穿过燃料蒸气存储滤罐的被除去了燃料蒸气的空气推出到大气(例如，在当发动机关闭时机正在运行时)，可以打开燃料蒸气存储滤罐通风阀以允许新鲜空气流除去存储在所述燃与在主燃料蒸气存储滤罐222中包括的吸附[0044]碳氢化合物(HC)传感器213可以存在于蒸发式排放系统219中以指示通风孔227中可以使用碳氢化合物传感器213来确定来自主燃料蒸气存储滤罐222的碳氢化合物蒸气的[0045]一个或多个温度传感器215可以联接到燃料蒸气存储滤罐222且/或联接在所述燃燃料蒸气存储滤罐内的温度变化来监测和估计燃料蒸气存储滤罐对燃料蒸气的吸收和解件216可以包括微波能量的来源或者可以包括联接到热空气或热水的来源的燃料蒸气存储加热燃料蒸气存储滤罐222内的空气且/或直接加热位于燃料蒸气存储滤罐222内的吸附[0046]由于车辆系统100在一些条件期间是由发动机系统208供应动力并且在其他条件出沿着导管231定位的FTIV236，但在替代性实施方案中，可以将FTIV236安装在燃料箱[0047]在一些示例中，一个或多个压力传感器可以联接到燃料系统140和蒸发式排放系144以用于测量燃料箱144的压力的燃料箱压力换能器(FTPT)，并且第二压力传感器238可压力和蒸发式系统压力。在其他示例中，可以省略第一压力传感器217和第二压力传感器[0049]控制系统190示出为从多个传感器16(在本文描述了所述多个传感器的各种示例)接收信息并且将控制信号发送到多个致动器81(在本文描述了所述多个致动器的各种示[0050]如上文参考图1所描述，控制系统190可以进一步从车载GPS接收关于车辆的位置信网络来接收信息。从GPS接收的信息可以与可以经由互联网得到的信息交叉参考以确定[0051]控制系统190的控制器12可以被配置成常规的微型计算机，常规的微型计算机包时可以使发动机停止旋转并且可以停用电气推进装置(如果存在))之后使所述控制器置于[0053]接下来，图3示出用于基于所估计的燃料特性来调整在发动机冷起动期间的一个图1和图2的燃料箱144)中。随着燃料老化(例如，燃料已经存储在燃料箱中的持续时间增加)，燃料的挥发性可能会减小，从而导致在冷起动期间的发动机迟滞并且增加的车辆排的燃料更低的燃料挥发性。此外，商业燃料经销商可以提供包括汽油和乙醇的混合物(例性并且相应地调整燃烧参数以减少冷起动期间的发动机迟滞和车辆排放，如下文所描述。用于实行方法300和本文包括的方法的其余部分的指令可以由控制器基于存储在所述控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(例如，在上文参考图1和图2所描述压力传感器250))接收到的信号来执行。所述控制器可以根据在下文描述的方法来采用发[0054]方法300开始于301并且包括估计和/或测量工况。工况可以包括(但不限于)车辆提供燃料和火花以起始燃烧的情况下从零转速转动起动至非零转速)时可以响应于在长期可以基于在先前的发动机关闭时的发动机温度和环境温度中的一者或多者来调整第一阈器226)测量的排气中的氧气的浓度和发送到发动机的燃料喷射器的控制信号的脉冲宽度温度值可以用作所估计的燃料温度值。替代地，可以基于例如经由燃料箱温度传感器(例[0060]估计和/或测量燃料特性可以还包括基于所估计的燃料温度和所估计的燃料箱压不活动持续时间与预期时间量进行比较以(例如)使用概率模型来确定置信度。举例来说，[0065]作为另一示例，可以基于随发动机不活动持续时间而变的逻辑规则来确定置信活动持续时间与第二阈值持续时间或燃料温度达到环境温度的预期时出针对所述输入燃料特性经过优化以减少冷起动期间的发动机迟滞的一个或多个燃烧参在先前的发动机冷起动期间确定的经过调整的燃料喷射正时(例如，在先前的执行期间根具有与经过调整的燃料喷射量相对应的脉冲宽度的控制[0069]优化一个或多个燃烧参数可以包括在发动机包括进气道燃料喷射器和直接燃料加，可以增加针对给定燃料类型相对于先前的分数设定来调整经由PFI相对于DI喷射的燃的经由PFI相对于DI喷射的燃料的经过调整的分数(例如，在先前的执行期间根据方法300喷射的燃料的分数相对应的第二(不同)脉冲宽度的第二控机冷起动期间确定的经过调整的所命令的AFR(例如，在先前的执行期间根据方法300所确定空气充气来调整燃料喷射量以便实现所命令的AFR，并且进一步基于来自排气氧传感器器中的先前更新的设定，例如在先前的发动机冷起动期间确定的经过调整的火花正时(例照经过调整的火花正时来致动联接到每个发动机气缸的火喷射正时(和经过调整的PFI相对于DI的燃料分数)提供燃料的经过调整的质量以实现经过调整的所命令的AFR，并且可以例如通过发送在上文确定的控制信号而按照经过调整的火花正时提供火花。通过使用针对燃料挥发性经过优化的一个或多个燃烧参数来起动发动在车辆控制系统中包括的控制器的存储器中并且根据例程(例如，图3的方法300)进行存燃料箱压力(燃料箱压力可以被估计成等于气压)输入到基于物理学的模型402中。基于物示例中，所述多条燃料蒸馏曲线404可以包括在不同压力下确定的单独的蒸馏曲线。替代燃料蒸馏曲线404中的要参考的一者或多者。可以通过自从燃料重新填充事件以来的持续时间以及所添加的新的燃料相对于在重新填充事件时剩余的燃料的分数来估计燃料年龄。举例来说，例如可以通过控制器将新的燃料的分数和剩余燃料的分数(以及剩余燃料的所估计的年龄)输入到查找表、算法或模型中并且输出加权平均年龄而在燃料重新填充事件从燃料重新填充事件以来的持续时间来更新所估计的燃发百分比并且水平轴线可以表示温度。基于物理学的模型402相对于一条或多条所识别的较小并且可以随着燃料年龄增加而包括更大分数的所述燃料)相对于轻馏分碳氢化合物(更具挥发性并且可以随着燃料年龄增加而包括更小分数的所述燃料)的蒸[0077]一旦使用多条蒸馏曲线404确定燃料蒸气压力，便可以直接使用所述燃料蒸气压力来确定校正因子，随后从基于物理学的模型402输出所述校正因子并且将所述校正因子可以基于发动机关闭时间和燃料箱压力和燃料温度基于所述发动机关闭时间是准确的概[0079]图500示出发动机关闭时间与燃料蒸气压力估计的置信度之间的关系的示例性曲线图502。水平轴线表示发动机关闭时间，其中发动机关闭时间沿着水平轴线从左到右增发动机关闭时间可以是关于图3的316所描述的[0080]图510示出燃料蒸气压力估计的置信度与对燃烧参数作出的调整的程度之间的关动机关闭时间t1对应于小于最大置信度的置信度c1。小于阈值发动机关闭时间(虚线504)减曲线的逆曲线，所述逆曲线可以与曲线图604一起用于确定给定发动机关闭时间下的所对应于燃料蒸气压力614b的温度范围δ2的上界，并且点线606b指示对应于燃料蒸气压力压力范围α1，因为实际的燃料蒸气压力等于从环境温度估计的燃料蒸气压力的置信度增[0086]接下来参见图620，示例曲线图621示出燃料蒸气压力与燃料喷射量之间的关线614a和616a指示)分别对应于燃料喷射量624a和626a。所估计的燃料蒸气压力范围α2的之间的差大于燃料喷射量626b和624b之间的差。为了减轻发动机冷起动期间的发动机迟保守的燃料喷射量。举例来说，可以针对所估计的燃料蒸气压力范围α1选择燃料喷射量[0087]以此方式，基于物理学的模型可以高度准确地确定老化的燃料的蒸气压力(以及[0088]在发动机起动期间基于所估计的燃料蒸气压力来调整一个或多个燃烧参数的技料的温度和所述燃料的压力输入到参考所述预定的燃料蒸馏曲线的基于物理学的模型中。燃烧参数包括以下各者中的一者或多者：来自所述直接喷射器和/或所述进气道喷射器的个燃烧参数的设定并且按照每个经更新的设定来起始所述发动机模型来估计存储在所述燃料箱中的燃料的挥发性包括基于存储在所述燃料箱中的所述燃储在所述燃料箱中的所述燃料的所述挥发性还包括基于当前燃料温度和当前燃料箱压力所述所估计的燃料挥发性的所述所确定的置信度随着所述发动机不活动持续时间增加而所确定的置信度增加而更大程度地将所述喷射正时提前并且随着所述所确定的置信度减将所述喷射正时延迟并且随着所述所确定的置信度减小而更小程度地将所述喷射正时延机关闭时间来调整发送到所述燃料喷射器和所述火花塞的信号的脉冲宽度和/或正时。在冲宽度和/或正时包括针对所述蒸气压力值范围选择最保守的调整。在任一或所有前述示述所估计的蒸气压力和所述发动机关闭时间来调整发送到所述燃料喷射器和所述火花塞的信号的脉冲宽度和/或正时还包括：基于所述发动机关闭时间来确定所述所估计的燃料动机操作模式之前，经由预定的燃料蒸馏曲线来估计存储在燃料箱中的燃料的蒸气压力；包括按照所述经过调整的燃烧参数来起动所[0093]应