專利名稱：用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)速度控制的燃料揮發(fā)度補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)，更具體地，涉及用于內(nèi)燃機(jī)的空/燃比控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景在此給出背景技術(shù)說明的目的是為了大體上介紹本公開文的環(huán)境背景。目 前署名的發(fā)明人就在該背景技術(shù)部分中描述程度所做的工作，以及該背景技術(shù) 說明中否則不再能作為遞交申請時(shí)的現(xiàn)有技術(shù)的方面，對于本公開文而言既不 應(yīng)清楚地也不應(yīng)隱含地被認(rèn)定為現(xiàn)有技術(shù)。在內(nèi)燃機(jī)(ICE)中，燃料可以被噴入進(jìn)氣歧管內(nèi)，例如每個(gè)ii料箱單口 噴射，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)單口噴射或者每仏缸多口噴射?？蛇x地或附加地，燃料可 以被直接噴入氣缸內(nèi)。然后將燃料與空氣混合以形成空~燃料混合物。燃燒空 ，燃料混合物以產(chǎn)生扭矩?？梢钥刂迫剂虾涂諝庖允拱l(fā)動(dòng)機(jī)保持化學(xué)當(dāng)量比下 的空燃比。發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用具有不同化學(xué)計(jì)量比值的燃料運(yùn)行，侈牧B汽油和酒 精的混合物。當(dāng)每種燃料在總的燃料混合物中的比例發(fā)生改變時(shí)，化學(xué)計(jì)量比 值可能會(huì)改變。可以測量燃料混合物的化學(xué)計(jì)量比值以允許基于特定的燃料混合物來優(yōu)化 發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以基于燃料混合物的化學(xué)計(jì)量比值來改變輸送至 氣缸的空氣和燃料的相對量。揮發(fā)度或者燃料以多快速度氣化的量度隨燃料的類型和發(fā)動(dòng)機(jī)的工作^^ 而改變。例如，在冷啟動(dòng)期間，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于環(huán)境^Jt下或者還沒有升溫至正 常的工作溫度時(shí)，燃料以低的速率氣化。這會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)保持預(yù)定怠速的能力。 發(fā)明內(nèi)容在一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種包括產(chǎn)生參數(shù)信號(hào)的裝置的燃料控制 系統(tǒng)。參數(shù)信號(hào)包括發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間信號(hào)以及發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)、溫度信號(hào)和大氣壓力信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)。校正模塊基于參數(shù)信號(hào)產(chǎn)生校正信號(hào)?？刂?模士央基于校正信號(hào)M調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的空 燃料混合比來補(bǔ)償當(dāng)前的燃料揮 發(fā)度。燃料噴射系統(tǒng)可以包括將燃料噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的進(jìn)氣歧管和燃燒室之一的 燃料噴射器。在氣缸的燃燒循環(huán)期間，控制模塊M燃料噴射器啟動(dòng)向進(jìn)氣歧 管鄉(xiāng)燒室內(nèi)的多次燃料噴射。在其他一些方面，提供一種燃料控制系統(tǒng)，其包括產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間信 號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間指示器。產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷模塊。產(chǎn)生溫 度信號(hào)的溫度傳感器。產(chǎn)生大氣壓力信號(hào)的大氣壓力傳感器。控第訴莫塊基于發(fā) 動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)，溫度信號(hào)，和大氣壓力信號(hào)通過調(diào)節(jié)發(fā) 動(dòng)機(jī)當(dāng)前的空 燃料混合比來補(bǔ)償當(dāng)前的燃料揮發(fā)度。在另一些方面， 一種燃半4S制方fe^括產(chǎn)生參數(shù)信號(hào)。參數(shù)信號(hào)包括發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間信號(hào)以及發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)、溫度信號(hào)和大氣壓力信號(hào)中的一個(gè)或多 個(gè)信號(hào)?；趨?shù)信號(hào)產(chǎn)生校正信號(hào)。基于校正信號(hào)產(chǎn)生合成信號(hào)。基于合成 信號(hào)M調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的空 '燃料混合比來調(diào)節(jié)當(dāng)前的怠速。其他的適用領(lǐng)翊每Mil本文中提供的說明內(nèi)容而變得顯而易見。應(yīng)該理解 說明內(nèi)容和特定實(shí)施例僅僅是為了解釋說明的目的，而不是為了限制本發(fā)明的 保護(hù)范圍。


本發(fā)明可以ffiil詳細(xì)的說明和附圖而得到更充分地理解，在附圖中圖1是帶有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的燃料揮發(fā)度補(bǔ)償?shù)膬?nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的功能框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的燃料揮發(fā)度補(bǔ)償系統(tǒng)的功能框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一燃料揮發(fā)度補(bǔ)償系統(tǒng)的透視亂圖4是帶有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的燃料揮發(fā)度補(bǔ)償?shù)膬?nèi)燃機(jī)的操作方法的邏輯流程圖。
具體實(shí)施方式
下面的說明內(nèi)容僅僅是對發(fā)明實(shí)質(zhì)的示范性說明而不應(yīng)以任何方式理解為 限制本發(fā)明，其應(yīng)用，或用途。為了清楚起見，相同的附圖標(biāo)記在附圖中被用 于表示相似的部件。如本文中所用，短語A， B和C中的至少一個(gè)應(yīng)該被解釋為用非排他性的邏輯"或"關(guān)系表示的邏輯(A或B或C)。應(yīng)該理解方法中的各個(gè)步驟可以按不同順序執(zhí)行而不會(huì)改變本發(fā)明的原理。如本文中所用，術(shù)語模塊表示專用集成電路(ASIC)，電子電路，執(zhí)行一 個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序的處理器(共享處理器，專用處理器，或群處理器) 和存儲(chǔ)器，組合邏輯電路，禾口/或提供上述功能的其他合適的部件。此外，如本文中所用，術(shù)語燃燒循環(huán)表示發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程重復(fù)出現(xiàn)的各個(gè) 階段。例如，在四沖程內(nèi)燃機(jī)中，單個(gè)燃燒循環(huán)可以表示并包括進(jìn)氣沖程，壓縮沖程，做功沖程和排氣沖程。這四個(gè)沖程在發(fā)動(dòng)ia運(yùn)行期間被連續(xù)地重復(fù)。另外，盡管下面的實(shí)施例主要參照例舉的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行介紹，但是本發(fā)明的 實(shí)施例也可以用于其他的內(nèi)燃機(jī)。例如，本發(fā)明的實(shí)施例可以用于壓縮點(diǎn)火， 火花點(diǎn)火，均質(zhì)火花點(diǎn)火，均質(zhì)充氣壓縮點(diǎn)火，分層火花點(diǎn)火，以及火花助燃 壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)。這些實(shí)施例也可以用于柴油機(jī)及應(yīng)用。這些實(shí)施例進(jìn)一步還 可用于汽油機(jī)或高揮發(fā)度的燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。下面參照圖1，示出了一種帶有燃料揮發(fā)度補(bǔ)償?shù)膬?nèi)燃機(jī)系統(tǒng)50的功能框 圖。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)50位于車輛52上并包括發(fā)動(dòng)機(jī)54，和燃料揮發(fā)度補(bǔ)償系統(tǒng)55， 該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括進(jìn)氣控制系統(tǒng)56，燃料噴射系統(tǒng)57,且還可以包括氣門升程 控制系統(tǒng)58和排氣系統(tǒng)59。燃料揮發(fā)度補(bǔ)償系統(tǒng)調(diào)節(jié)iSA發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的燃料的 揮發(fā)度?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)^^h氣缸的S/燃比來間接地調(diào)節(jié)揮發(fā)度。發(fā)動(dòng)機(jī)54具有氣缸60。 ^h^缸60可以具有一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣門禾口/或排氣 門。每個(gè)氣缸60還包括設(shè)置在曲軸62上的活塞。發(fā)動(dòng)機(jī)54設(shè)置有至少一部分 氣門升程控制系統(tǒng)58，還可以設(shè)置帶有點(diǎn)火電路65的點(diǎn)火系統(tǒng)64。發(fā)動(dòng)機(jī)54 包括進(jìn)氣歧管66。發(fā)動(dòng)機(jī)54燃燒空氣和燃料混合物以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。如圖所示， 發(fā)動(dòng)機(jī)54包括四個(gè)直列式配置的氣缸。盡管圖2示出了四個(gè)氣缸(N4),但是 應(yīng)該理解發(fā)動(dòng)機(jī)54可以包括更多或更少的氣缸。例如，具有2， 4， 5， 6， 8， 10， 12和16個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)都是可以接受的。還可以預(yù)見的是本發(fā)明的燃料噴 射控制能夠在V型或者其他類型的氣缸配置中實(shí)施。發(fā)動(dòng)機(jī)54的輸出端通過扭矩變換器70，變速器72，驅(qū)動(dòng)軸74和差速器 76被連接至從動(dòng)輪78。變速器72例如可以是無級(jí)變速器(CVT)或者是步進(jìn) 齒輪自動(dòng)，器。，器72由車輛控制模塊80控制。氣門升程控制系統(tǒng)58控制發(fā)動(dòng)機(jī)54的進(jìn)氣門和排氣門的可變開度升程操作。發(fā)動(dòng)機(jī)54的每一個(gè)進(jìn)氣門和排氣門都可以在2級(jí)，多級(jí)，或可'效程模式 下操作。可變氣門升程控制系統(tǒng)58基于發(fā)動(dòng)機(jī)54的不同特征和參數(shù)進(jìn)行操作。 氣門升程控制系統(tǒng)58包括進(jìn)氣門和排氣門組件(氣門頭)79，控制模塊80，以 及各種傳感器。圖1和圖2中示出了部分傳感器?？刂颇K80控制氣門組件79 的進(jìn)氣門和排氣門的升程操作?？諝鈌flil用于調(diào)節(jié)位于進(jìn)氣歧管66入口附近的節(jié)氣門92的電子節(jié)氣門控 制器(ETC) 90或者電纜驅(qū)動(dòng)式節(jié)氣門而被吸入到進(jìn)氣歧管66中。可以基于加 i^沓板94的位置和由控制模塊80執(zhí)行的節(jié)氣門控制算法進(jìn)行所述調(diào)節(jié)。節(jié)氣 門92調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)車輪78的輸出扭矩。加速踏板傳感器96基于加速踏板94的位 置產(chǎn)生踏板位置信號(hào)并輸出至控制模塊80。制動(dòng)踏板98的位置由制動(dòng)踏板傳感 器或開關(guān)歸檢測，該傳感器或開關(guān)產(chǎn)生律慟踏板位置信號(hào)并輸出至控制模塊 80?？諝鈴倪M(jìn)氣歧管66被引入氣缸60并在其中壓縮。燃料lil燃料噴射電路 67被噴入氣缸60，然后由點(diǎn)火系統(tǒng)64產(chǎn)生的火花點(diǎn)燃?xì)飧?0內(nèi)的空氣/燃料混 ，。廢氣從氣缸60排入排氣系統(tǒng)59內(nèi)。在某些隋況下，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)80可以 包括渦輪增壓器，其使用排氣驅(qū)動(dòng)式渦輪來驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)壓縮進(jìn)入進(jìn) 氣歧管66的空氣。被壓縮的空氣可以在進(jìn)AiS氣歧管66之前先經(jīng)過空氣^4卩 器。燃料噴射系統(tǒng)57包括帶有燃料噴射器的燃料噴射電路67，該燃料噴射器 可以與每個(gè)氣缸60和/皿氣歧管66相關(guān)聯(lián)。燃料軌在從例如燃料泵或燃料罐 接收燃料之后將燃料提供給^^燃料噴射器。控制模塊80控制燃料噴射器的操 作，包括噴入每個(gè)氣缸60禾口/或進(jìn)氣歧管66內(nèi)及在其^^燃燒循環(huán)中噴射的燃 料的量和正時(shí)。燃料噴射正時(shí)可以與曲軸位置相關(guān)。點(diǎn)火系統(tǒng)64可以包括火花塞或者用于在每個(gè)氣缸60內(nèi)點(diǎn)燃空，燃料混合 物的其他點(diǎn)火裝置。點(diǎn)火系統(tǒng)64還可以包括控偉訴莫塊80。控制模塊80例如可 以相對于曲軸位置控制點(diǎn)火正時(shí)。排氣系統(tǒng)59可以包括排氣歧管和/或排氣管路，例如管路110和過濾系統(tǒng) 112。排氣歧管和管路引導(dǎo)排氣離開氣缸60 iSA過濾系統(tǒng)112?？蛇x地，EGR 閥將一部分排氣積盾環(huán)送回進(jìn)氣歧管66內(nèi)。 一部分排氣可以被弓l入渦輪增壓器 以驅(qū)動(dòng)渦輪。渦輪有助于壓縮從進(jìn)氣歧管66接收的新鮮空氣?；旌系呐艢鈿饬鲝臏u輪增壓器流ilit濾系統(tǒng)112。如圖所示用于柴油機(jī)實(shí)施例的過濾系統(tǒng)112，可以包括催化轉(zhuǎn)化器或氧化 催化劑(OC) "4和加熱元件116,以及顆粒物過濾器，液體還原齊孫統(tǒng)禾n/或 其他的排氣過濾系統(tǒng)裝置。加熱元件U6可以被用于在發(fā)動(dòng)機(jī)54啟動(dòng)期間加熱 氧化催化劑]14并可以由控制模塊80控制。液體還原劑可以包括尿素，氨水， 或者一些其他的液體還原劑。液體還原劑被噴入到排氣流內(nèi)與NOx反應(yīng)以生成 水蒸汽(H20)和N2 (氮?dú)?。排氣系統(tǒng)，例如在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中的排氣系統(tǒng)， 可以包括三元催化劑(TWC)以氧化碳?xì)浠衔?HC)， 一氧化碳(CO)禾口減 少NOx。氣門升程控制系統(tǒng)58進(jìn)一步包括發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器118和排氣溫度傳感器 120。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器118可以檢測發(fā)動(dòng)機(jī)54的油溫或7賴卩劑^M或者一些 其他的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度。排氣^l變傳感器120可以檢測氧化催化劑114的、，或者 排氣系統(tǒng)59中的一些其他部件的溫度。發(fā)動(dòng)機(jī)54和排氣系統(tǒng)59的溫度可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣工作參數(shù)和/或其他的溫度信號(hào)被間接確定或估算?？蛇x地，發(fā) 動(dòng)機(jī)54和排氣系統(tǒng)59的溫度可以由發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣溫度傳感器118， 120直接確定。其他統(tǒng)一用附圖標(biāo)記122表示并由控制模i央80使用的傳 輸入包括發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)124,，皿信號(hào)126,電源信號(hào)128，油壓信號(hào)130，和氣缸識(shí) 別信號(hào)134。傳感器輸入信號(hào)124-134分另抽發(fā)動(dòng)機(jī)繊傳感器136，糊速度 傳感器138，電源傳感器140，油壓傳感器142，和氣缸識(shí)別傳感器146產(chǎn)生。 一些其他的傳感器輸入可以包括進(jìn)氣歧管壓力信號(hào)，節(jié)氣門位置信號(hào)，變速器 信號(hào)，和歧管空氣溫度信號(hào)。氣門升程控制系統(tǒng)58還可以包括一個(gè)或多個(gè)正時(shí)傳 148。盡管正時(shí)傳 感器148被圖示為曲軸位置傳感器，但是正時(shí)傳感器也可以是凸輪軸位置傳感 器， 器傳感器，或一些其他的正時(shí)傳感器。正時(shí)傳感器產(chǎn)生指示一個(gè)或多 個(gè)活塞和/或曲軸的位置的正時(shí)信號(hào)。氣門升程控制系統(tǒng)58包括通過油泵從儲(chǔ)油器接收機(jī)油的進(jìn)氣門淋氣門組 件。機(jī)油在被氣門組i權(quán)收之前先要進(jìn)行過濾。車輛控制模塊80控制氣門組件 的進(jìn)氣門和排氣門的升程操作。氣門組件包括進(jìn)氣門和排氣門，該進(jìn)氣門和排氣門具有打開和關(guān)閉狀態(tài)并Mil—根或多根凸輪軸致動(dòng)?？梢园▽Ｓ玫倪M(jìn)氣凸輪軸和專用的排氣凸輪軸。在另一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)氣門和排氣門共用公共凸輪軸。在處于打開狀態(tài)時(shí)，進(jìn) 氣門和排氣門可以以不同的升程模式操作，其中一部分升程模式已經(jīng)在前文中 提到過。氣門組件還包括氣門升程模式調(diào)節(jié)裝置。升程模式調(diào)節(jié)裝置可以包括 油壓控制閥，例如氣門升程控制電磁閥，提升銷，杠桿，搖臂，彈簧，鎖定機(jī) 構(gòu)，挺桿等。氣門升程控制系統(tǒng)58可以包括油溫傳感器和/或油壓傳感器?？刂颇央基 于從f驢和壓力傳繊接收的'鵬和壓力信號(hào)給油壓控制閥發(fā)送信號(hào)。下面參照圖2，示出了燃料揮發(fā)補(bǔ)償系統(tǒng)150的功能框圖。燃料揮發(fā)補(bǔ)償 系統(tǒng)150包括車輛控制模決152。燃料揮發(fā)補(bǔ)償系統(tǒng)150還包括，傳感器154， 發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器和模塊156，空氣相關(guān)傳感器158，和壓力傳感器160。
控制 模塊152控制進(jìn)，噴射控制系統(tǒng)162，燃料噴射系統(tǒng)164，還可以控制進(jìn)氣門和 排氣門166的升程和正時(shí)。、,傳感器154包括進(jìn)氣溫度傳感器168，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度傳感器170 ， 發(fā)動(dòng)機(jī)油溫傳感器172，環(huán)境溫度傳感器174，還可以包括其他的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳 麟。進(jìn)氣 鵬傳繊168可以產(chǎn)生進(jìn)氣溫度(IAT)信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑^Jt 傳感器170可以產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)油溫傳感器172 可以產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)油溫(ToL )信號(hào)。環(huán)境溫度傳感器174可以產(chǎn)生環(huán)境溫度(AMB ) 信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)傳li^和模塊156包括氣缸空氣量估算模塊180，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩 傳感器或模塊182，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷模塊184，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間指示器186，發(fā)動(dòng)機(jī) 車鍵傳感器188。氣缸空氣估算模塊180確定發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的空氣狀態(tài)?？諝鉅?態(tài)可以包括例如流率和氣缸內(nèi)空氣質(zhì)量。氣缸空氣估算模塊180基于空氣傳感 器158產(chǎn)生的空氣相關(guān)信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩來確定空氣狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭 矩可以被直接或間接地觀懂或估算。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩可以用一個(gè)或多個(gè)傳繊， 例如驅(qū)動(dòng)軸扭矩傳感器，應(yīng)變片，或者其他的扭矩傳^l直接測量。發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出扭矩可以基于發(fā)動(dòng)^l的工作參數(shù)(其中一些工作參數(shù)已在本文中公開)例如 利用查找表而間接地估算。發(fā)動(dòng)機(jī)車鍵傳感器188，例如凸輪軸，曲軸，飛輪或 變速制專自，產(chǎn)生表示發(fā)動(dòng)機(jī)車鍵RPM的車鍵信號(hào)。車輛控制模塊152育巨夠 根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。注意發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)的工作參數(shù)間接地估算。空氣傳感器158包括空氣流量傳感器190，節(jié)氣門位置傳感器192，進(jìn)氣壓 力傳感器194,還可以包括其他的空氣相關(guān)傳殿象。空氣流量傳感器190可以是 監(jiān)澳嗵過節(jié)氣門的空氣流動(dòng)速率的空氣流量(MAF)傳感器。節(jié)氣門位置傳感 器192響應(yīng)于節(jié)氣門的位置并產(chǎn)生節(jié)氣門位置信號(hào)TPS。進(jìn)氣壓力傳感器194 產(chǎn)生歧管絕對壓力(MAP)信號(hào)。壓力傳感器160可以響應(yīng)于大氣壓力并可以產(chǎn)生大氣壓力BARO信號(hào)。 下面參照圖3，示出了另一燃料揮發(fā)度補(bǔ)償系統(tǒng)200的透視圖。燃料揮發(fā) 度辛M嘗系統(tǒng)200可以包括車輛控制模塊或者是其一部分， 控制模塊例如是 ^K控制模i央80和152中的一個(gè)。燃料揮發(fā)度補(bǔ)償系統(tǒng)200包括校正模塊202 和組合器204，其可以是單個(gè)控偉訴莫塊的一部分或者可以包括如圖所示的單獨(dú)的 敝模塊。校正模塊202可以包括查找表和/劍難力邏輯規(guī)則。每張表格可以包括預(yù)設(shè) 的，測量的，和存儲(chǔ)在校正?！姥?02 ^t應(yīng)的內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。模糊邏輯規(guī)則允 許通過使用少量的內(nèi)存進(jìn)行非線性補(bǔ)償和控制。在使用表格時(shí)，校正模塊202 查詢相關(guān)的輸入，供被組合器204合成的校正信號(hào)。在使用模糊邏輯時(shí)，校 正模塊202將相關(guān)的輸入應(yīng)用于預(yù)定的規(guī)則集合并產(chǎn)生輸出至組合器204的校 正信號(hào)。查找表和模糊邏輯也可以結(jié)合使用。模糊邏輯可以包括產(chǎn)生合成輸出 結(jié)果的tf-then語句，其由 控制模塊152解釋以將空/燃比調(diào)節(jié)得更稀或者更 濃。這種調(diào)節(jié)可以被用于在冷啟動(dòng)期間調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速。冷啟動(dòng)是指在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑溫度減去環(huán)境溫度小于一定閾值例如12'C 時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和初始點(diǎn)火以及運(yùn)行。這種冷啟動(dòng)可能會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑溫 度高于環(huán)境溫度時(shí)發(fā)生。校正模塊202包括發(fā)動(dòng)機(jī)$鍵和運(yùn)行時(shí)間模塊206，負(fù)荷和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí) 間模塊208 ，溫度模塊210和壓力模塊212。發(fā)動(dòng)機(jī)$鍵和運(yùn)行時(shí)間模塊206接 收發(fā)動(dòng)機(jī)lf3I信號(hào)RPM和負(fù)荷信號(hào)LOAD。負(fù)荷信號(hào)可以基于空氣流量信號(hào)， 節(jié)氣門位置信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩信號(hào)，氣缸空氣狀態(tài)信號(hào)，和/或其他的負(fù)荷 相關(guān)信號(hào)而產(chǎn)生。負(fù)荷和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間模塊208接收負(fù)荷信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行 時(shí)間信號(hào)。溫度模塊210接收進(jìn)氣溫度信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)y賴卩劑溫度信號(hào)和/或其他 的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信號(hào)。壓力模塊212接收壓力信號(hào)BARO。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和運(yùn)行時(shí)間?！姥?06產(chǎn)生速度校正信號(hào)。負(fù)荷和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí) 間模塊208產(chǎn)生負(fù)荷校正信號(hào)。^Jt模塊210產(chǎn)生溫度校正信號(hào)。壓力模塊212 產(chǎn)生壓力校正信號(hào)。上述校正信號(hào)可以被稱為誤Mj言號(hào)。校正信號(hào)可以被提供至組合器204以產(chǎn)生空/燃比調(diào)節(jié)信號(hào)，怠速調(diào)節(jié)信號(hào)， 禾口/^^禾稱發(fā)度調(diào)節(jié)信號(hào)。作為示例，組合器204可以包括加法器或乘法器用 于使校正信號(hào)相力口和/或相乘。下面參照圖4，示出了說明一種帶有燃料揮發(fā)補(bǔ)償?shù)膬?nèi)燃機(jī)的操作方法的 邏輯流程圖。盡管下面的步驟主要是參照圖2-3中的實(shí)施例進(jìn)行介紹的，但是這 些步驟也可以用于本發(fā)明的其他實(shí)施例。在步驟220中，裝置產(chǎn)生表示當(dāng)前燃糾軍發(fā)度狀態(tài)的參數(shù)信號(hào)。裝置可以 包括任何上述的傳感器，模塊和指示器。參數(shù)信號(hào)可以包括上述傳感器，模塊 禾口指示器產(chǎn)生的任何信號(hào)。下面參照步驟220A-F介紹一種示例性的實(shí)施例。在步驟220A中，發(fā)動(dòng)機(jī),傳litl^i塊產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)車^I信號(hào)。在步驟 220B中，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷模i央產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)。在步驟220C中，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行 時(shí)附旨示器產(chǎn)生發(fā)動(dòng)豐腿行時(shí)間信號(hào)。發(fā)動(dòng)l版行時(shí)間信號(hào)可以約等于當(dāng)前的 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間和發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間之間的時(shí)間長度。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間可以與發(fā) 動(dòng)機(jī)的初始點(diǎn)火，發(fā)動(dòng)機(jī)的初始啟動(dòng)，鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)事件和/或預(yù)定時(shí)間相關(guān)。在步驟220D中，產(chǎn)生進(jìn)氣溫度j言號(hào)。在步驟220E中，產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑 ^Jt信號(hào)。在步驟220F中，產(chǎn)生壓力信號(hào)，例如大氣壓力信號(hào)BARO。大氣壓 力可以基于在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)期間可檢測到的歧管絕對壓力進(jìn)行檢測或估算。步驟 220A-F可以在相同的時(shí)間周期內(nèi)被同時(shí)地，順序地，或者按預(yù)定次/m行。在步驟222中，校正模塊基于，參數(shù)信號(hào)產(chǎn)生校正信號(hào)。校正信號(hào)可以 包括誤差信息。步驟222A-222D作為一個(gè)示例性實(shí)施例的一部分被示出。步驟 222A,包括基于發(fā)動(dòng)機(jī)繊信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速和運(yùn)行時(shí)間校正信 號(hào)?？梢栽谝欢谓o定的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或怠速與預(yù)定的怠速 進(jìn)行比較。冷啟動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨燃料揮發(fā)度和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間而變化?？梢?使用模糊邏輯表通過給出轉(zhuǎn)速和運(yùn)行時(shí)間校正信號(hào)來補(bǔ)償燃料揮發(fā)度的變化。 該模糊邏輯表可以基于已知的不同燃糾軍發(fā)度下的轉(zhuǎn)速和運(yùn)行時(shí)間值得到。作 為示例，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高或過低時(shí)，在步驟226中控制減少或增加燃料量以 補(bǔ)償燃料揮發(fā)度的當(dāng)前狀態(tài)。步驟222B，包括基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間信號(hào)產(chǎn)生負(fù)荷校正 信號(hào)。負(fù)荷校正信號(hào)可以基于氣缸空氣量或者每個(gè)氣缸在每個(gè)循環(huán)中所消耗的 空氣量?？梢栽谝欢谓o定的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，將當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷與預(yù)定的 發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷進(jìn)行比較。與步驟222B相關(guān)的模糊邏輯表可以基于己知的不同燃料 揮發(fā)度下的負(fù)荷和運(yùn)行時(shí)間值得到。步驟222C，包括基于進(jìn)氣，信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)7賴卩劑，信號(hào)產(chǎn)生a^校正 信號(hào)。與步驟222C相關(guān)的模糊邏輯表可以基于已知的不同燃料揮發(fā)度下的纟驢 值得到。步驟222D,包括基于大氣壓力信號(hào)產(chǎn)生壓力校正信號(hào)。與步驟222D相關(guān) 的模糊邏輯表可以基于已知的不同燃料揮發(fā)度下的壓力值得到。用于壓力模塊 的相關(guān)壓力表可以基于影響冷啟動(dòng)燃燒性質(zhì)的壓力值提供校正系數(shù)。作為示例， 當(dāng)壓力低時(shí)，燃料揮發(fā)度可能高，因此可以相應(yīng)地產(chǎn)生校正系數(shù)。校正信號(hào)可以由轉(zhuǎn)速和運(yùn)行時(shí)間模塊，負(fù)荷模塊，溫度模塊，和壓力模塊 產(chǎn)生。這些模塊可以在相關(guān)的表格、模型中存儲(chǔ)和/或查詢值，禾口/或i頓模糊邏 輯，以產(chǎn)生校正信號(hào)。當(dāng)使用表格時(shí)，存儲(chǔ)在表格中的數(shù)值可以包括在發(fā)動(dòng)機(jī) 測試期間確定的預(yù)定值。模糊邏輯規(guī)則和關(guān)系函數(shù)可以被用于近似連續(xù)函數(shù)。 每次應(yīng)用的規(guī)則數(shù)量可以變化。模糊邏輯包括對非線性函數(shù)的插值算法?？梢?亍OT if-then語句來實(shí)現(xiàn)模糊邏輯規(guī)則。在步驟224中，組合器基于校正信號(hào)產(chǎn)生S/燃比調(diào)節(jié)信號(hào)。校正信號(hào)被合 成以產(chǎn)生S/燃比調(diào)節(jié)信號(hào)，用于將發(fā)動(dòng)機(jī)保持在具有最低排放輸出的化學(xué)計(jì)量 比附腿行。組合器可以包括加法器，乘法器，禾口/或其他邏輯裝置。窮燃比調(diào) 節(jié)信號(hào)可以被稱作燃料揮發(fā)度調(diào)節(jié)信號(hào)。通過調(diào)節(jié)S/燃比來補(bǔ)償燃料揮發(fā)度的 改變。在步驟226中，控制?！姥牖赹/燃比調(diào)節(jié)信號(hào)，M31調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的空 ，燃料混合比來補(bǔ)償當(dāng)前的燃料揮發(fā)度，以提供怠速?？刂颇K基于S/燃比調(diào) 節(jié)信號(hào)提供更濃或更稀的燃料。當(dāng)燃料揮發(fā)度由于例如燃料，S/燃比，溫度， 工作條件，壓力等的改變而變化時(shí)，控制模塊針對這些改變進(jìn)行調(diào)節(jié)以提供平 滑和準(zhǔn)確的怠速。可以在冷啟動(dòng)期間或其他的工作溫度期間提供怠速。可以基 于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間或其他的發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)怠 速?？刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的測量值或?qū)嶋H值以使其平滑地且準(zhǔn)確地與選定的或預(yù)定的車鍵一致。上述的步驟用于表/于說明性的示例；這些步驟可以根據(jù)應(yīng)用場合在重疊的 時(shí)間周期內(nèi)或以不同的)l,被順序地，同步地，同時(shí)地，連續(xù)地執(zhí)行。本文中公開的實(shí)施例在使用不同揮發(fā)度值的燃料時(shí)動(dòng)態(tài)地控制冷啟動(dòng)的發(fā) 動(dòng)機(jī)怠速。通過分析各種發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)和環(huán)境溫度狀態(tài)，控制算法可以使用模糊 邏輯來控第撥動(dòng)機(jī)怠速和排放輸出。高度，負(fù)荷和大范圍溫度變化的影響被監(jiān) 控。這些實(shí)施例提供了冷啟動(dòng)的怠速性質(zhì)和排放控制。發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速的精確 控制是以燃料揮發(fā)度以及發(fā)動(dòng)機(jī)和環(huán)衞，的狀態(tài)為基礎(chǔ)的?，F(xiàn)在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過上述的說明能夠理解本發(fā)明的廣泛教導(dǎo)可以 用多種形式實(shí)施。因此，盡管已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的特定實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了說 明，但是本發(fā)明的實(shí)際保護(hù)范圍不應(yīng)該受此限制，因?yàn)楸绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在 研究了附圖，說明書和隨后的權(quán)利要求之后，其他的各種修改都將是顯而易見 的。
權(quán)利要求
1、一種燃料控制系統(tǒng)，包括產(chǎn)生包括發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)、溫度信號(hào)和大氣壓力信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)以及發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間信號(hào)在內(nèi)的多個(gè)參數(shù)信號(hào)的多個(gè)裝置；基于所述多個(gè)參數(shù)信號(hào)產(chǎn)生校正信號(hào)的校正模塊；以及基于所述校正信號(hào)通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的空/燃混合比來補(bǔ)償當(dāng)前的燃料揮發(fā)度的控制模塊。
2、 如權(quán)利要求1所述的燃料控制系統(tǒng)，包括 產(chǎn)生所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間信號(hào)的發(fā)動(dòng)豐iU^亍時(shí)間指示器；禾口 產(chǎn)生所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷模塊。
3、 如權(quán)利要求2所述的燃料控制系統(tǒng)，還包括產(chǎn)生空氣流量信號(hào)的空氣流 量傳麟，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷模塊基于所述空氣流量信號(hào)產(chǎn)生所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)。
4、 如權(quán)禾腰求2所述的燃料控制系統(tǒng)，還包括產(chǎn)生節(jié)氣門位置信號(hào)的節(jié)氣 門位置傳感器，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷模塊基于所述節(jié)氣門位置信號(hào)產(chǎn)生所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)。
5、 如權(quán)利要求2所述的燃料控制系統(tǒng)，還包括產(chǎn)生氣缸空氣信號(hào)的氣缸空 氣估算模塊，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷模塊基于所述氣缸空氣信號(hào)產(chǎn)生所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)。
6、 如權(quán)利要求5所述的燃料控制系統(tǒng)，其中所述氣缸空氣信號(hào)包括氣缸空 氣流量和氣缸空氣質(zhì)量中的至少一個(gè)。
7、 如權(quán)利要求1所述的燃料控制系統(tǒng)，其中所述控制模塊通過衝旬所述多 個(gè)參數(shù)信號(hào)的表格來產(chǎn)生所述校正信號(hào)，且其中基于所述校正信號(hào)調(diào)節(jié)所述S/燃比。
8、 如權(quán)利要求1所述的燃料控審係統(tǒng)，其中所述控制模土央通艦所述多個(gè) 參數(shù)信號(hào)的模糊邏輯處理來產(chǎn)生所述校正信號(hào)，且其中基于所述校正信號(hào)調(diào)節(jié)所述^/燃比。
9、 如權(quán)利要求1所述的燃料控制系統(tǒng)，還包括產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的發(fā)動(dòng) 機(jī)車繊專麟，其中所述控制模塊基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)調(diào)節(jié)所述當(dāng)前的空，燃料混 合比。
10、 如權(quán)利要求1所述的燃料控制系統(tǒng)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間信號(hào)基 于與發(fā)動(dòng)機(jī)的初始點(diǎn)火，發(fā)動(dòng)機(jī)的初始啟動(dòng)，鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)事件和預(yù)定時(shí)間中的至 少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的啟動(dòng)時(shí)間確定。
11、 如權(quán)禾腰求1所述的燃料控制系統(tǒng)，包括基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間信號(hào)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)產(chǎn)生第一校正信號(hào)的 第--校正模塊；基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間信號(hào)產(chǎn)生第二校正信號(hào)的第二校正模塊；禾B基于所述第一和第二校正信號(hào)產(chǎn)生合成信號(hào)的組合器，其中所述控制模塊基于所述合成信號(hào)通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的空，燃料混 合比來補(bǔ)償當(dāng)前的燃料揮發(fā)度。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料控制系統(tǒng)，其中所述控諱訴莫塊育^I多在所述 溫度信號(hào)低于預(yù)定溫度時(shí)進(jìn)行所述S/燃比調(diào)節(jié)。
13、 一種燃料控制系統(tǒng)，包括 產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間指示器； 產(chǎn)生所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷模塊； 產(chǎn)生 M信號(hào)的、,傳感器； 產(chǎn)生大氣壓力信號(hào)的大氣壓力傳感器；和基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間信號(hào)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)，所述溫度信號(hào)，和 所述大氣壓力信號(hào)，通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的空/燃混合比來補(bǔ)償當(dāng)前的燃料揮發(fā) 度的控制模塊。
14、 如權(quán)禾頓求13所述的燃半被制系統(tǒng)，其中所淑鵬傳感器產(chǎn)生進(jìn)氣溫 度信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)7賴卩劑、驗(yàn)信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)，且其中所述控制模塊基于所述進(jìn)氣溫度信號(hào)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度信號(hào)中 的所述至少-一個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)所述當(dāng)前的空氣/燃料混合比。
15、 如權(quán)利要求13所述的燃料控制系統(tǒng)，其中所述控制模塊ffiii對所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間信號(hào)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)，所述^^信號(hào)，和所述大氣壓力信 號(hào)進(jìn)行模糊邏輯處理來產(chǎn)生校正信號(hào)，且其中基于所述校正信號(hào)調(diào)節(jié)所述s/燃比。
16、 一種燃料控制方法，包括產(chǎn)生包括發(fā)動(dòng)l腿行時(shí)間信號(hào)以及發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)、溫度信號(hào)和大氣壓力 信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)在內(nèi)的多個(gè)參數(shù)信號(hào)； 基于所述多個(gè)參數(shù)信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)校正信號(hào)； 基于所述多個(gè)校正信號(hào)產(chǎn)生合成信號(hào)；和基于所述合成信號(hào)通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的空/燃混合比來調(diào)節(jié)當(dāng)前的怠速 車鍵。
17、 如權(quán)利要求16所述的燃料控制方法，包括 產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī) g信號(hào)，其中所述控制模塊基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)調(diào)節(jié)所述當(dāng)前的^/燃混合比。
18、 如權(quán)利要求16所述的燃茅被制方法，包括ilil查詢所述多個(gè)參數(shù)信號(hào)的表格來產(chǎn)生所述多個(gè)校正信號(hào)，其中基于所述多個(gè)校正信號(hào)調(diào)節(jié)所述s/燃比。
19、 如權(quán)利要求16所述的燃料控制方法，包括iiai對所述多個(gè)參數(shù)信號(hào)進(jìn)行模糊邏輯處理來產(chǎn)生所述多個(gè)校正信號(hào)；和 基于所述多個(gè)校正信號(hào)調(diào)節(jié)所述S/燃比。
20、 如權(quán)利要求16所述的燃料控制方法，包括產(chǎn)生進(jìn)氣、皿信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻齊l媼度信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)， 其中所述控制模塊基于所述進(jìn)氣溫度信號(hào)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度信號(hào)中 的所述至少一個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)所述當(dāng)前的空y燃混合比。
全文摘要
一種包括產(chǎn)生參數(shù)信號(hào)的裝置的燃料控制系統(tǒng)。參數(shù)信號(hào)包括發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)，溫度信號(hào)和大氣壓力信號(hào)中的至少一個(gè)以及發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間信號(hào)。校正模塊基于參數(shù)信號(hào)產(chǎn)生校正信號(hào)?？刂颇K基于校正信號(hào)通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的空氣/燃料混合比來補(bǔ)償當(dāng)前的燃料揮發(fā)度。
文檔編號(hào)F02D41/04GK101403343SQ20081017698
公開日2009年4月8日 申請日期2008年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月1日
發(fā)明者K·D·麥萊恩, W·王 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司