专利名称：用于发动机和燃料系统维护的系统和方法
技术领域：
本发明涉及发动机控制系统，更具体涉及在混合动力车辆中用于发动机和燃料 系统维护的系统和方法。
背景技术：
在此提供的背景说明是为了总体上介绍本发明背景的目的。当前所署名发明人 的操作(在背景技术部分描述的程度上)和本描述中否则不足以作为申请时的现有技术的 各方面，既不明显地也非隐含地被承认为与本发明相抵触的现有技术。混合动力车辆可包括内燃机和电动马达。电动马达可由蓄电池系统提供动力。 例如，电动马达可用来在低速下推进车辆，发动机可在高速下推进车辆。可选地，电动 马达可用于推进车辆，直到蓄电池系统内的电能耗尽。在蓄电池系统内的电能耗尽之 后，发动机可用来推进车辆(即，并联混合动力车辆)或者为蓄电池系统再充电(即，串 联混合动力车辆)。里程扩展型电动车辆(E-REV)是混合动力车辆的一种示例，其可以使用电动马 达进行推进(类似于电动车辆，或EV)，直到蓄电池系统内的电能耗尽。在蓄电池系统 内的电能耗尽之后，E-REV可启动内燃机以便为发电机供给动力，发电机为电动马达供 应电流并且/或者为蓄电池系统再充电。换言之，与传统的EV相比，E-REV可获得扩 展里程(在蓄电池系统耗尽之后使用发动机时)。然而，E-REV还可在再充电操作之间 单独作为EV操作一定距离而无需启动发动机。E-REV可随后从墙上电源插座(例如车 主车库内)接收电能而为蓄电池系统再充电。
发明内容
用于车辆的控制系统包括时间确定模块、燃料使用期(fuel age)确定模块和发动 机控制模块。时间确定模块确定发动机关闭时间，其中发动机关闭时间是指发动机处于 关闭状态的时间量。燃料使用期确定模块确定发动机的燃料系统内的燃料使用期。当发 动机关闭时间大于预定时间阈值和燃料使用期大于预定使用期阈值中的一个发生时，发 动机控制模块启动发动机。一种方法包括确定发动机关闭时间，其中发动机关闭时间是指发动机处于关 闭状态的时间量；确定发动机燃料系统内的燃料使用期；以及当发动机关闭时间大于预 定时间阈值和燃料使用期大于预定使用期阈值中的一个发生时，启动发动机。方案1、一种用于车辆的控制系统，包括确定发动机关闭时间的时间确定模块，其中发动机关闭时间是指发动机处于关闭的时间量；确定发动机燃料系统内的燃料使用期的燃料使用期确定模块；以及发动机控制模块，当发动机关闭时间大于预定时间阈值和燃料使用期大于预定 使用期阈值中的一个发生时，所述发动机控制模块启动发动机。方案2、如方案1所述的控制系统，其中，发动机控制模块在启动发动机后将发 动机停止预定期间。方案3、如方案2所述的控制系统，其中，当发动机流体温度在预定期间内大于 预定温度阈值时，发动机控制模块停止发动机。方案4、如方案3所述的控制系统，其中，当发动机流体温度在一定期间内大于 或等于期望操作温度时，发动机关闭时间设置为零。方案5、如方案4所述的控制系统，其中，发动机流体温度是发动机冷却剂温度 和发动机油温度中的一种。方案6、如方案1所述的控制系统，其中，燃料使用期确定模块基于从前一次加 燃料事件以来的时间量确定燃料使用期。方案7、如方案6所述的控制系统，其中，燃料使用期确定模块基于燃料的乙醇 含量确定燃料使用期。方案8、如方案1所述的控制系统，其中，燃料使用期确定模块在加燃料事件发 生时减少燃料使用期。方案9、如方案1所述的控制系统，还包括驾驶员请求产生模块，所述驾驶员请求产生模块产生车辆驾驶员请求以允许发 动机启动。方案10、如方案9所述的控制系统，其中，当发动机关闭时间大于预定时间阈 值和燃料使用期大于预定使用期阈值中的一个发生时驾驶员请求产生模块产生请求。方案11、如方案10所述的控制系统，还包括驾驶员接口模块，所述驾驶员接口模块向驾驶员发送请求，并且接收来自驾驶 员的对请求的响应。方案12、如方案11所述的控制系统，其中，发动机控制模块在驾驶员响应确认 请求时启动发动机。方案13、如方案1所述的控制系统，其中，当在发动机维护请求启动之前存 在低燃料延迟时，预定时间阈值增加，并且其中，当发动机关闭时间等于预定时间阈值 时，如果车辆关闭且驾驶员随后在X天后启动车辆并且缺省条件已经满足，则预定时间 阈值增加X天，其中X大于或等于零。方案14、如方案1所述的控制系统，其中，当在燃料维护请求启动之前存在低 燃料延迟时，预定使用期阈值增加，其中，当燃料使用期等于预定使用期阈值时，如果 车辆关闭且驾驶员随后在X天后启动车辆并且缺省条件已经满足，则预定使用期阈值增 加X天，并且其中，当发动机维护请求在燃料维护请求的可标定期间内启动时，预定使 用期阈值降低到等于当前燃料使用期。方案15、如方案1所述的控制系统，其中，当前维护操作的完成百分比被确 定，并且以可视方式显示给车辆驾驶员，其中完成百分比基于以下的其中之一确定
当前维护操作的当前运行时间、基于发动机流体温度的可标定时间、以及补偿 时间，其中，当发动机流体温度达到期望操作温度时，可标定时间达到零，且补偿时间 被触发并且开始倒计时；以及当前维护操作的当前运行时间、以及当运行时间达到限值并且发动机流体温度 传感器产生故障中的一个发生时的最大运行时间限值。方案16、如方案15所述的控制系统，其中，当前维护操作的进度和完成百分比 基于发动机循环数量确定。方案17、如方案15所述的控制系统，其中，补偿时间在冷启动操作过程中增加 可标定量，其中，可标定量是基于发动机流体温度并且存储在查询表内的多个值中的一 个。方案18、如方案17所述的控制系统，其中，发动机流体温度是发动机冷却剂温 度和发动机油温度中的一个，并且发动机流体温度传感器是发动机冷却剂温度传感器和 发动机油温度传感器中的一个。方案19、如方案1所述的控制系统，还包括如下至少一个第一故障保护模块，当发动机冷却剂温度传感器和发动机油温度传感器中的一 个产生故障时，该第一故障保护模块运行发动机维护，直至经过最大标定时间；第二故障保护模块，当燃料水平传感器产生故障时，该第二故障保护模块通过 忽略低燃料水平、将燃料使用期正常地增加并且不检测加燃料事件来在燃料水平故障情 况下运行发动机或燃料维护；第三故障保护模块，当燃料成分传感器产生故障时，该第三故障保护模块将缺 省燃料老化率命令为对应于纯乙醇的最大燃料老化率；以及第四故障保护模块，当非易失性存储器(NVM)产生故障时，该第四故障保护模 块将燃料使用期和发动机关闭时间设定为标定值，从而如果车辆处于需要发动机维护和 燃料维护中的至少一个的预定期间内，时间不从零开始累积。方案20、一种方法，包括确定发动机关闭时间，其中，发动机关闭时间是指发动机处于关闭的时间量；确定发动机燃料系统内的燃料使用期；以及当发动机关闭时间大于预定时间阈值和燃料使用期大于预定使用期阈值中的一 个发生时，启动发动机。方案21、如方案20所述的方法，还包括在启动发动机后，将发动机停止预定期间。方案22、如方案21所述的方法，还包括当发动机流体温度在预定期间内大于预定温度阈值时，停止发动机。方案23、如方案22所述的方法，还包括当发动机流体温度在一定期间内大于或等于期望操作温度时，将发动机关闭时 间设置为零。方案24、如方案23所述的方法，其中发动机流体温度是发动机冷却剂温度和发 动机油温度中的一种。方案25、如方案20所述的方法，还包括
基于从前一次加燃料事件以来的时间量确定燃料使用期。方案26、如方案20所述的方法，还包括基于燃料的乙醇含量确定燃料使用期。方案27、如方案20所述的方法，还包括在加燃料事件发生时减少燃料使用期。方案28、如方案20所述的方法，还包括产生车辆驾驶员请求以允许发动机启动。方案29、如方案28所述的方法，还包括当发动机关闭时间大于预定时间阈值和燃料使用期大于预定使用期阈值中的一 个发生时产生请求。方案30、如方案29所述的方法，还包括向驾驶员发送请求，以及接收来自驾驶员的对请求的响应。方案31、如方案30所述的方法，还包括在驾驶员响应确认请求时启动发动机。方案32、如方案20所述的方法，还包括当在发动机维护请求启动之前存在低燃料延迟时，增加预定时间阈值；以及当发动机关闭时间等于预定时间阈值时，如果车辆关闭且驾驶员随后在X天后 启动车辆并且缺省条件已经满足，则预定时间阈值增加X天，其中X大于或等于零。方案33、如方案20所述的方法，还包括当在燃料维护请求启动之前存在低燃料延迟时，增加预定使用期阈值；当燃料使用期等于预定使用期阈值时，如果车辆关闭且驾驶员随后在X天后启 动车辆并且缺省条件已经满足，则预定使用期阈值增加X天；以及当发动机维护请求在燃料维护请求的可标定期间内启动时，将预定使用期阈值 降低到等于当前燃料使用期。方案34、如方案20所述的方法，还包括确定当前维护操作的完成百分比，并且将该完成百分比以可视方式显示给车辆 驾驶员，其中，还基于以下的其中之一来确定当前维护操作的完成百分比当前维护操作的当前运行时间、基于发动机流体温度的可标定时间、以及补偿 时间，其中，当发动机流体温度达到期望操作温度时，可标定时间达到零，且补偿时间 被触发并且开始倒计时；以及当前维护操作的当前运行时间、以及当运行时间达到限值并且发动机流体温度 传感器产生故障中的一个发生时的最大运行时间限值。方案35、如方案34所述的方法，其中，当前维护操作的进度和完成百分比基于 发动机循环数量确定。方案36、如方案34所述的方法，还包括在冷启动操作过程中补偿时间增加可标定量，其中，可标定量是基于发动机流 体温度并且存储在查询表内的多个值中的一个。方案37、如方案36所述的方法，其中，发动机流体温度是冷却剂温度和发动机油温度中的一个，并且其中，发动机流体温度传感器是发动机冷却剂温度传感器和发动 机油温度传感器中的一个。方案38、如方案20所述的方法，还包括如下至少一个当发动机冷却剂传感器和发动机油传感器中的一个产生故障时，运行发动机维 护，直至经过最大标定时间；当燃料水平传感器产生故障时，通过忽略低燃料水平、将燃料使用期正常地增 加并且不检测加燃料事件来在燃料水平故障情况下运行发动机或燃料维护；当燃料成分传感器产生故障时，将缺省燃料老化率命令为对应于纯乙醇的最大 燃料老化率；以及当非易失性存储器(NVM)产生故障时，将燃料使用期和发动机关闭时间设定为 标定值，从而如果车辆处于需要发动机维护和燃料维护中的至少一个的预定期间内，时 间不从零开始累积。由下文所提供的详细描述，本发明的其他应用领域将变得更清楚。应当理解， 这些详细描述和特定示例仅仅是用来解释而不是用来限制本发明的范围。
通过详细描述和附图将更完整地理解本发明，其中图1是根据本发明的示例性混合动力发动机系统的功能性框图；图2是根据本发明的示例性控制模块的功能性框图；图3是根据本发明的用于发动机和燃料系统维护的示例性方法的流程图；图4A是根据本发明用于确定是否需要发动机维护的示例性方法的流程图；以及图4B是根据本发明用于确定是否需要燃料系统维护的示例性方法的流程图。
具体实施例方式下面的描述在本质上仅仅是示例性的，决不是用来限制本发明、其应用或者用 途。为清楚起见，在附图中将使用相同的附图标记标示类似的元件。如在此所使用的， 短语A、B和C的至少一个应当理解为意味着使用非排他逻辑或的一种逻辑(A或B或 C)。应当理解的是，方法内的步骤可以以不同顺序执行而不改变本发明的原理。如在此所使用的，术语模块指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个 或更多软件或固件程序的处理器(共享的、专用的、或组)和存储器、组合逻辑电路、和 /或提供所述功能的其他合适的部件。里程扩展型电动车辆(E-REV)使用电动马达进行推进(类似于电动车辆，或 EV),直到蓄电池系统内的电能耗尽。随后，E-REV可启动内燃机以便为发电机供给动 力，发电机为电动马达供应电流并且/或者为蓄电池系统再充电。然而，E-REV的蓄 电池系统也可通过将E-REV插入墙上电源插座(例如车主的车库内)来被定期再充电。 因此，E-REV可在延长的时间期间(例如数周)内操作而无需启动发动机。换言之，仅 仅作为示例，PHEV可在每晚被再充电之前每天行驶较短距离(例如来回操作时的数英 里)。因此，发动机可在延长的时间期间内关闭(即停机)。当发动机停机延长的时间期间时，对发动机的润滑会减少。例如，发动机润滑剂(例如油)可蒸发、氧化、热分解或变稠(例如油泥)。发动机减少的润滑在发动机运 行时会增加在多种发动机部件之间的摩擦。增加的摩擦会损坏多种发动机部件。而且， 减少的润滑会阻止发动机启动。另外，当发动机停机延长的时间期间时，在燃料系统内 会发生燃料风化。更具体地，燃料系统(燃料管线)内的燃料会凝固(即更粘稠)。燃 料系统内凝固的燃料会阻止发动机启动。另外，短时间内运行发动机而达不到理想操作温度会导致发动机油掺杂燃料和/ 或水。具体地，当包括燃烧副产物的气体漏出活塞环并且与曲轴箱内的发动机油混合时 污染物会与燃料混合。当发动机热(即在理想操作温度或之上)时，这些污染物不会在 油内累积，因为它们通过曲轴箱强制通风(PCV)系统被驱除。然而，当发动机冷(即处 于理想操作温度之下)时，燃料会由于较慢的蒸发速度而变浓，并且变浓的燃料(即较低 的A/F比)导致较高的油污染机会。因此，提供一种用于发动机和燃料维护的系统和方法。更具体地，该系统和方 法监测发动机关闭时间和燃料使用期以确定发动机是否需要启动。在一个实施方式中， 该系统和方法可基于从加燃料事件起的时间量和/或燃料的乙醇含量来确定燃料使用 期。当燃料箱内的燃料水平增加超过预定阈值时，该系统和方法会检测和记录加燃料事 件。例如，燃料水平传感器可测量燃料箱内的燃料水平。该系统和方法可向驾驶员发出请求，驾驶员可通过允许或不允许发动机启动来 作出响应。当驾驶员同意请求时(即，允许发动机开始操作)，发动机可运行，直至发动 机流体的温度在预定期间内大于预定温度。例如，发动机流体可以是发动机冷却剂或发 动机油。另外，该系统和方法可在接收到初始请求之后超过预定期间驾驶员忽略或不同 意请求后启动发动机。另外，当燃料箱内的燃料水平低于预定水平时，该系统和方法可 不启动发动机(即使当请求被同意或者强制进行启动操作时也是如此)。类似地，该系 统和方法可在燃料箱内的燃料水平减少到低于预定水平时停止发动机(即在启动操作之 后)。现在参考图1，图中示出了车辆的示例性混合动力发动机系统100。仅仅作为示 例，车辆可以是PHEV或者里程扩展型电动车(E-REV)。混合动力发动机系统100可包 括内燃机104、电动马达108和蓄电池系统112。例如，发动机104 (通过发电机144)和 /或蓄电池系统112可为电动马达108供应电流以驱动电动马达108并且推进车辆。发动机104可通过可由节气门120调节的入口 116将空气吸入进气岐管124。进 气岐管124内的空气被分配到多个气缸128。然而，虽然示出了六个气缸，但是发动机 104可包括其他数量的气缸。分配到每个气缸128的空气可与燃料混合以产生空气/燃料 (A/F)混合物。燃料可通过燃料系统131和多个燃料喷射器136供应到发动机104。例如，燃料 系统131可包括燃料箱132、燃料水平传感器133、燃料成分传感器134和燃料泵135。 燃料箱132存储将由发动机104使用的燃料。燃料水平传感器133可测量燃料箱132内 的燃料量。燃料成分传感器134可测量燃料箱132内的燃料的乙醇含量。燃料泵135可 将加压燃料从燃料箱132供应到燃料喷射器136。在一个实施方式中，燃料喷射器136可 将燃料分别喷射到气缸128的进气口(即进气口燃料喷射)。可选地，如图所示，每个气 缸128可包括将燃料直接喷射到气缸128内的燃料喷射器136 (即，直接燃料喷射)。
控制模块160还可包括在各个燃料系统传感器故障时的多个失效保护装置。首 先，例如，如果发动机冷却剂传感器141和发动机油传感器142中的一个产生故障，那 么控制模块160可运行发动机维护，直至与达到期望操作温度所花费的时间相比经过了 最大标定时间(例如，T。。。lant+T。ffJ为止。另外，例如，如果燃料水平传感器133产生 故障，则控制模块160可在燃料水平故障的情况下运行发动机或者燃料维护，由此控制 模块160可绕开(即忽略)低燃料水平并且将燃料使用期正常地增加(但加燃料不会被检 测)。此外，例如，如果燃料成分传感器134 (未示出)产生故障，那么控制模块可将缺 省燃料老化率命令为100%乙醇，有效地导致最大燃料老化率。最后，例如，如果非易失 性存储器(NVM)产生故障，控制模块160可将燃料使用期和发动机关闭时间设定为标定 值，从而如果车辆非常接近于需要发动机和/或燃料维护，则时间不会从零开始累积。气缸128内的A/F混合物可通过活塞(未示出)压缩并且通过火花塞140点火。 A/F混合物的燃烧驱动活塞以可旋转方式转动曲轴(未示出)。发动机冷却剂温度传感 器141测量发动机冷却剂的温度。发动机油温度传感器142测量发动机油的温度。可选 地，发动机冷却剂温度传感器141和发动机油温度传感器142可总体上称为“发动机流体 温度传感器”，并且相应的发动机冷却剂温度和发动机油温度可总体上称为“发动机流 体温度”。换言之，可使用发动机冷却剂温度或者发动机油温度。旋转的曲轴产生的驱动扭矩驱动发电机144。发电机144产生可供应到电动马达 108和/或蓄电池系统112的电流。更具体地，例如，在电荷维持模式，发电机144可维 持蓄电池系统112内的预定电荷量，而在电荷耗尽模式，发电机144可在蓄电池系统112 内的电荷耗尽后向电动马达108供给电流。在一个实施方式中，电动马达108可通过变 速器(未示出)连接到车辆传动系统。燃烧产生的废气可从气缸128排到废气岐管148。 废气可随后由废气处理系统152处理。例如，废气处理系统152可包括催化转化器。控制模块160调节混合动力发动机系统100的操作。更具体地，控制模块160 可与蓄电池系统112、电动马达108、节气门120、燃料系统、燃料喷射器36、火花塞140 和发电机144中的至少一个进行通信并且/或者对它们进行控制。例如，控制模块160 可通过经由节气门120控制空气流、经由燃料系统131和燃料喷射器136控制燃料供给、 经由火花塞140控制火花以及经由变速器(未示出)控制传动比来控制发动机104的扭矩 输出。可选地或者另外地，例如，控制模块可通过控制蓄电池系统112、电动马达108和 发电机144中的至少一个来控制电动马达的扭矩输出。在一个实施方式中，控制模块160 可实施根据本发明用于发动机和燃料系统维护的系统和方法。现在参考图2，图中更详细地示出了控制模块160。控制模块160可包括时间确 定模块200、燃料使用期确定模块204、驾驶员请求产生模块208和发动机控制模块216。 控制模块160还可通过驾驶员接口模块212与车辆的驾驶员通讯。虽然示出驾驶员接口 模块212作为控制模块160的外部模块，但是驾驶员接口模块212也可以设置为控制模块 160的一部分。另外，虽然示出时间确定模块200和燃料使用期确定模块204作为发动机 104的控制模块160的一部分，但是时间确定模块200可部分设置在控制模块160内并且 部分设置在另一模块内，例如设置在车辆信息和控制模块(VICM)内。时间确定模块200确定发动机关闭时间。更具体地，发动机关闭时间可指示发 动机104停机(即关闭)的时间量。换言之，例如，发动机关闭时间可包括当电动马达108推进车辆并且发动机104关闭时的期间和/或当电动马达108和发动机104均关闭 (即，车辆进入车库)时的期间。例如，时间确定模块200可基于发动机停机事件和发 动机启动事件之间的期间确定发动机关闭时间(即计时)。换言之，当发动机没有启动 时，发动机关闭时间可包括当前时间和前一次发动机启动操作时间之间的差(例如，toFF
=((Tpresent—tprevious)+toff_previous)。例如，可使用自由的运行计时(t)，由此(Tpresent—tprevious)可等
于从上一次启动以来的时间。发动机关闭时间还可以基于各种操作条件重新设定。例 如，发动机关闭时间可在发动机运行(发动机维护操作之外)并且发动机流体温度(例如 Tcoolant)超过预定温度(Tra)的时间大于预定期间时重新设置。换言之，在高流体温度下 操作发动机可等效于发动机维护操作，由此发动机关闭时间可重新设定。燃料使用期确定模块204确定发动机104燃料箱132内的燃料使用期。更具体 地，燃料使用期可基于从前一次加燃料事件以来的时间量和/或者燃料的乙醇含量。例 如，从前一次加燃料事件以来的时间量可基于来自燃料水平传感器133的测量值确定。 换言之，当燃料箱132内的燃料量保持恒定或者减少(即不增加)时，燃料使用期可增 加。然而，当燃料箱132内的燃料量增加时，燃料使用期可降低(即，加燃料事 件)。在一个实施方式中，燃料使用期确定模块204可基于不同燃料供给的不同使用期来 确定燃料使用期。仅仅作为示例，当燃料箱内的燃料有十天之久并且燃料水平为70%并 且发生了将燃料箱填充到其容量的加燃料事件(即增加了燃料水平)，则燃料使用期可以 是七天(例如[10天X 70 % ]+
)。此外，例如，燃料的乙醇含量可增加燃料的老化率。换言之，由于粘性，向燃 料中增加乙醇没有立即改变燃料使用期，但是其确实影响了燃料的老化率。由此，当确 定燃料使用期时，系统和方法可针对燃料的乙醇含量进行补偿。例如，燃料的乙醇含量 可使用燃料成分传感器134进行测量。驾驶员请求产生模块208产生启动发动机104的请求。更具体地，驾驶员请求 产生模块208可在发动机关闭时间大于发动机关闭时间阈值(OFFth)和燃料使用期大于燃 料使用期阈值(AGEth)中的一个发生时产生驾驶员请求。在一个实施方式中，驾驶员请 求产生模块208可在发动机关闭时间大于发动机关闭时间阈值OFFth和燃料使用期大于燃 料使用期阈值AGEth均发生时产生驾驶员请求。发动机关闭时间阈值OFFth还可基于各种操作条件进行调节。更具体地，发动 机关闭时间阈值OFFth可在启动发动机维护请求之前存在低燃料延迟时进行调节。换言 之，低燃料延迟可将发动机维护请求阻止标定的时间量以给予驾驶员较长的机会来再填 充燃料箱。例如，驾驶员还可在所需的发动机维护操作之前发出加燃料的警告消息。另 外地或者可选地，发动机关闭时间阈值OFFth可在如果当发动机关闭时间等于发动机关 闭时间阈值OFFth时车辆关闭时调节，并且驾驶员随后在缺省条件已经满足之后的数天 (例如X天)之时启动车辆。由此，发动机关闭时间阈值OFFth可调节X天(即OFFth = OFFth+X)。换言之，延长发动机关闭时间阈值OFFth可防止在不首先警告驾驶员的情 况下启动发动机维护操作。燃料使用期阈值AGEth也可以基于各种操作条件调节。更具体地，燃料使用期 阈值AGEth可在燃料维护请求启动之前存在低燃料延迟时调节。换言之，低燃料延迟可将燃料维护请求阻止标定的时间量以给予驾驶员较长的机会来再填充燃料箱。另外地或 者可选地，燃料使用期阈值AGEra可在如果当燃料使用期等于燃料使用期阈值AGEth时 车辆关闭时调节，并且驾驶员随后在缺省条件已经满足之后的数天(例如X天)之时发动 车辆。由此，燃料使用期阈值AGEth可调节X天(即AGEra = AGEth+X)。换言之， 延长燃料使用期阈值AGEth可防止在不首先警告驾驶员的情况下启动燃料维护操作。另 外地或者可选地，燃料使用期阈值AGEra可在发动机维护请求在可标定的燃料维护请求 期间内启动时调节。燃料使用期阈值AGEth可降低到等于当前燃料使用期以给予燃料维 护请求优先级。换言之，燃料维护请求相对于发动机维护请求具有优先级，因为燃料维 护操作通常时间更长(例如，直至燃料用完)。而且，发动机维护操作可在燃料维护操作 期间完成，因为燃料维护操作通常时间更长。驾驶员请求产生模块208还可产生多于一个的驾驶员请求。例如，驾驶员请求 产生模块208可在发动机关闭时间和燃料使用期中的一个分别达到相应的阈值OFFra和 AGEra时周期性地产生驾驶员请求。换言之，这些重复的请求可包括很快会需要发动机 启动操作的警告。驾驶员接口模块212在车辆驾驶员和控制模块160之间通讯。更具体地，驾驶 员接口模块212将启动发动机104的请求发送给驾驶员。例如，给驾驶员的请求可以是 可视的并且/或者是可听到的。驾驶员可随后借助于经由驾驶员接口模块212向控制模 块160发送响应而响应请求。更具体地，驾驶员可使用驾驶员接口模块212产生驾驶员 响应。例如，驾驶员可使用按钮、触摸板或者触摸屏产生驾驶员响应。发动机控制模块216控制发动机104的启动和停用。更具体地，发动机控制模 块216可在驾驶员响应确认启动发动机104的请求时启动发动机104。例如，发动机控 制模块216可产生由点火控制器(未示出)接收的发动机启动信号。可选地，发动机控 制模块104可在驾驶员忽略或者不同意启动发动机104的请求时不启动发动机104。然 而，发动机控制模块216可在驾驶员请求被忽略/不同意(由计表示)了超过预定 期间(tTH)之后启动发动机104(不管驾驶员响应如何)。换言之，控制模块160可不经 驾驶员同意的情况下启动发动机104(即强制启动)。然而，发动机控制模块216可在燃 料箱132内的燃料量少于低燃料水平阈值时不启动发动机104(不管产生的请求和驾驶员 响应如何)。然而，发动机控制模块216可在发动机流体温度大于预定温度阈值Tth超过预定 期间之后停止发动机104。例如，发动机流体温度可以是发动机冷却剂温度或者发动机油 温度(例如，分别通过发动机冷却剂温度传感器141和发动机油温度传感器142测量)。 另外，例如发动机控制模块216可通过产生发动机停止信号而停止发动机104。发动机 控制模块216还可在燃料箱132内的燃料量下降低于低燃料水平阈值时停止发动机104。 换言之，发动机控制模块216可停止发动机104以防止燃料箱132耗尽(如果蓄电池系统 112也消耗完电能，由此可能将驾驶员搁浅)。然而，在预定期间已经过去之后，发动机 控制模块216还可允许发动机104运行，直至燃料箱132耗尽，在此之后，蓄电池系统 112和电动马达108可用来以“降低动力”模式推进车辆，直至加燃料事件发生。在发 生加燃料事件之后，发动机控制模块216可再次启动发动机104，直至发动机流体温度在 预定期间内大于预定温度阈值TTH。
现在参考图3，用于操作根据本发明包括发动机和燃料系统维护的发动机系统的 方法始于300。在300，控制模块160确定车辆的推进系统是否已经启动。更具体地， 控制模块160检测指示推进系统活动的信号的上升边缘。如果为真，控制可前进到304。 如果为假，控制可前进到312。在304，控制模块160计算发动机关闭时间和发动机关闭时间阈值OFFth之间的 差(tdl)。在308，控制模块160计算燃料使用期和燃料使用期阈值AGETH2间的差(td2)。 控制可随后返回300。在312，控制模块160确定推进系统是否活动。换言之，控制模块160检测指示 推进系统活动的信号是否恒定(即，不是上升或下级边缘)。如果为真，控制可前进到 316。如果为假，控制可前进到348。在316，控制模块160确定是否需要发动机维护。在320，控制模块160确定是 否需要燃料系统维护。换言之，如果需要发动机维护和/或燃料系统维护，那么可产生 请求。316和320还在图4A和4B中分别更详细示出，并且在下面将更详细描述。在324，控制模块160确定是否请求维护燃料系统。如果为真，控制可前进到 332。如果为假，控制可前进到328。在328，控制模块160确定是否需要发动机维护。 如果为真，控制可前进到332。如果为假，控制可前进到344。换言之，燃料系统维护 操作相对于发动机维护操作具有优先级，因为燃料系统维护操作更长(并且还易于同时 满足发动机维护操作)。在332，控制模块160向车辆驾驶员发送启动发动机104的请求。在336，控制 模块160确定驾驶员是否接受请求。然而，如果前一次维护循环被中断，控制模块160还 可自动继续，或者，在驾驶员忽略了请求预定期间时，控制模块160可强制启动操作。 例如，当前一次维护循环未完成时，可设定中断标志(并且存储在NVM中)。由此，如 果驾驶员接受请求，如果控制模块160由于前一次未完成维护循环而自动继续，或者如 果控制模块160强制接受请求，控制可前进到340。如果为假，控制可返回300。在340，控制模块160可发送发动机运行请求并且启动发动机104。在344，控 制模块160可不产生请求。换言之，即可不需要发动机维护也不需要燃料系统维护。控 制可随后返回300。在348，控制模块160确定车辆的推进系统是否已经停用。更具体地，控制模块 160检测指示推进系统活动的信号的下降边缘(即过渡到不活动)。如果为真，控制可前 进到352。如果为假，控制可返回300。在352，控制模块160可确定发动机维护或者燃料系统维护操作的状态。换言 之，控制模块160可判断在前一次循环中操作是否中断。例如，如果操作中断，控制模 块160可设定中断标志。控制可随后返回300。现在参考图4A，图中更详细示出了 316。然而，图4A示出了用于确定是否需 要发动机维护的方法。该方法始于400。在400，控制模块160确定燃料水平是否小于 预定阈值(“低燃料”)以及当前发动机维护操作是否小于预定完成百分比(TH1)15换 言之，如果在发动机维护操作中达到低燃料状况，控制模块160可等待当前发动机维护 操作完成。如果两者均为真，控制可前进到404。否则，控制可前进到412。在404，控制模块160不发送用于发动机维护的请求。在408，控制模块160可判断燃料水平是否已经低于预定阈值(“低燃料时间”)超过预定期间(TH2)。如果为 真，控制可前进到412。如果为假，控制可返回400。在412，控制模块160可判断当前发动机维护操作是否未完成。如果为真，控制 可前进到416。如果为假，控制可前进到420。在416，控制模块160发送继续消息以通 知驾驶员随后发动机维护操作。在420，控制模块160确定发动机关闭时间和发动机关闭 时间阈值OFFth之间的差tdl是否大于或等于零。换言之，控制模块160确定发动机关闭 时间是否已经超过发动机关闭时间阈值OFFth。如果为真，控制可前进到424。如果为 假，控制可前进到422。在422，控制模块160可不向车辆驾驶员发送请求，因为发动机 关闭时间还没有超过发动机关闭时间阈值OFFth。控制可随后返回400。在424，控制模块160可产生发动机维护请求。可选地，如果驾驶员忽略了先前 请求，控制模块160可强制发动机维护操作。在428，控制模块160确定发动机运行请求 是否产生、燃料维护是否不活动以及发动机104是否运行。如果所有的均为真，控制可 前进到432。否则，控制可返回400。在432，控制模块160确定当前发动机维护操作的完成百分比。例如，完成百分 比可由下式计算
权利要求
1.一种用于车辆的控制系统，包括确定发动机关闭时间的时间确定模块，其中发动机关闭时间是指发动机处于关闭的 时间量；确定发动机燃料系统内的燃料使用期的燃料使用期确定模块；以及发动机控制模块，当发动机关闭时间大于预定时间阈值和燃料使用期大于预定使用 期阈值中的一个发生时，所述发动机控制模块启动发动机。
2.如权利要求1所述的控制系统，其中，发动机控制模块在启动发动机后将发动机停 止预定期间。
3.如权利要求2所述的控制系统，其中，当发动机流体温度在预定期间内大于预定温 度阈值时，发动机控制模块停止发动机。
4.如权利要求3所述的控制系统，其中，当发动机流体温度在一定期间内大于或等于 期望操作温度时，发动机关闭时间设置为零。
5.如权利要求4所述的控制系统，其中，发动机流体温度是发动机冷却剂温度和发动 机油温度中的一种。
6.如权利要求1所述的控制系统，其中，燃料使用期确定模块基于从前一次加燃料事 件以来的时间量确定燃料使用期。
7.如权利要求6所述的控制系统，其中，燃料使用期确定模块基于燃料的乙醇含量确 定燃料使用期。
8.如权利要求1所述的控制系统，其中，燃料使用期确定模块在加燃料事件发生时减 少燃料使用期。
9.如权利要求1所述的控制系统，还包括驾驶员请求产生模块，所述驾驶员请求产生模块产生车辆驾驶员请求以允许发动机 启动。
10.—种方法，包括确定发动机关闭时间，其中，发动机关闭时间是指发动机处于关闭的时间量；确定发动机燃料系统内的燃料使用期；以及当发动机关闭时间大于预定时间阈值和燃料使用期大于预定使用期阈值中的一个发 生时，启动发动机。
全文摘要
本发明涉及一种用于发动机和燃料系统维护的系统和方法。用于车辆的控制系统包括时间确定模块、燃料使用期确定模块和发动机控制模块。时间确定模块确定发动机关闭时间，其中发动机关闭时间是指发动机处于关闭状态的时间量。燃料使用期确定模块确定发动机的燃料系统内的燃料使用期。当发动机关闭时间大于预定时间阈值和燃料使用期大于预定使用期阈值中的一个发生时发动机控制模块启动发动机。
文档编号F02D43/00GK102022213SQ20101028605
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月16日 优先权日2009年9月16日
发明者C·J·萨萨里迪斯, J·P·布兰查德, J·S·特雷特, M·A·特利, S·J·奇诺维思, T·K·阿萨夫 申请人:通用汽车环球科技运作公司