专利名称：车辆加油错误诊断和减轻的系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种机动车辆的错误诊断和减轻，尤其涉及加油错误诊断和减轻。
背景技术：
在加油站陈列出售不同组分的机动车辆燃料。具体地，包含乙醇和汽油的燃料混 合物用得越来越多，其中一些可使用在常规的汽油发动机中，而另外一些仅可用于特 定配置的发动机中。例如，E85为用于所谓的柔性燃料车辆(配置以运行于大范围变 化的燃料混合物的车辆)的合适的燃料。只要采用合适的均勾分布的混合物，其他混 合物例如E10可使用在常规的汽油发动机中。
然而， 一些燃料分配器依赖于在燃料输送期间的飞溅混合以均质化燃料混合物。 该方法不能保证均匀性并且会导致分层燃料被供应至加油站。因此，供应至客户燃料 箱的混合物会实质上不同于所希望的组分。而且，作为燃料组分重复蒸发和浓缩的结 果，良好均质化的燃料混合物在长期静置后会出现分层。这些因素可导致不适当的富 醇燃料混合物被供应至没有特殊配置和/或控制的用于富醇混合物的汽油发动机。
此外，简单的人为错误(乘车人员或加油站服务员可能错误地将例如E85抽至非 柔性燃料车辆中)可导致车辆燃料箱错加油。错加油后果可包括劣化运转例如停转、 起动困难和怠速不稳。此外，错加油的机动车辆可发出错误地诊断该问题的故障代码 (MIL代码)。错误的诊断可引起无缺陷的昂贵的部件例如催化剂、燃料喷射器、燃 料泵、排气氧传感器等的维修或替换。另外，可对不能抵抗高浓度醇的燃料系统或发 动机部件造成伤害。
最后，随着基于醇的燃料和以醇为燃料的车辆变得较以往更普通，可出现不利问 题可能会错误地给设计以运行于高含量醇燃料的车辆加汽油。
发明内容
本发明的发明人已经认识到上面的问题并且已经设计多种解决方案。例如，提供 一种指示不正确的燃料加至车辆中的方法。在该方法中，如果燃料中的醇比例在期望 的比例范围之外则驱动指示器。在一些例子中，该范围相应于非柔性燃料车辆建议的 范围，或相应于对于低含量醇的燃料的期望范围(其在体积上可为0至15%)。该指示 器可包括诊断代码或仪表板灯。此外，可结合减轻措施驱动该指示器，该减轻措施涉 及例如调节燃料喷射器脉冲宽度或点火火花正时。
应该明白的是上面的发明内容是提供以简单的形式引入一系列概念，其将在具体 实施方式中进一步描述。其并不意味确定请求保护的主题的主要的或关键特征，请示 保护的主题范围由符合具体实施方式
的权利要求书唯一界定。此外，请示保护的主题不限于解决上面或本说明书任何部分提到的任何缺点的实施例。
图l显示了依照本发明的车辆部件的示例性结构。
图2通过流程图说明了依照本发明的用于加油错误诊断和减轻的示例性算法。
图3显示了带有示例性固定加油指示器的车辆的用户手册的示意图。
图4显示了带有示例性固定加油指示器的车辆的加油口的示意图。
具体实施例方式
图1显示了依照本发明的车辆部件的示例性结构。图1显示了具有进气门104、 火花点火装置106、燃料喷射器108、排气门IIO和曲轴转角传感器112的汽缸102。 汽缸102可为车辆的发动机中的多个汽缸中一个。在这个例子中，至少一些燃料经过 燃料喷射器108进入汽缸102中。空气经过进气门104进入汽缸102中。在一些实施 例中，燃料可经过进气门以及燃料喷射器进入汽缸中。因此，图l中所示的部件的结 构意图为使得可以进行直接喷射以及直接喷射与进气道喷射的任意组合。
图1也显示了空燃比传感器114、燃料箱116、再加注传感器118、燃料组分传 感器120和控制器122。再加注传感器118为安装在车辆内并且配置以生成指示燃料 何时加至车辆的燃料箱的输出信号的装置。燃料组分传感器120为安装在车辆的燃料 系统中并配置以生成为燃料的醇含量(即燃料中的醇的比例或相对量)的函数的输出 信号的装置。注意的是燃料中的醇的比例可表示为体积百分比或重量百分比，如果燃 料中的醇的组分或分布已知则此二者可互相转换。可包括在机动车辆混合燃料中的醇 包括甲醇、乙醇、异丙醇等。在这个例子中，再加注传感器118和燃料组分传感器 120封装于燃料箱116内，但是在其他实施例中，他们可位于燃料系统内的任何地方。 具体地，燃料组分传感器120可位于邻近将燃料从燃料箱116引导至车辆的燃料泵的 管道处或位于其内部。这样，燃料组分传感器可配置以明确地反映进入燃料泵内的燃 料的醇含量(如果醇非均匀地分布在燃料系统内)。
控制器122配置以接收来自曲轴转角传感器112、空燃比传感器114、再加注传 感器118和燃料组分传感器120的输入信号。控制器122进一步配置以将控制信号提 供至火花点火装置106和燃料喷射器108。图1也显示了控制器122进一步配置以将 控制信号提供至高醇指示器124和低醇指示器H6。高醇指示器l24和低醇指示器l26 配置以接收来自控制器122的控制信号并且当燃料中的醇含量在期望范围之外时提 醒车辆的驾驶员。在一些实施例中，指示器中的一个或多个可为视觉指示器，例如车 辆仪表板上的发光信号。在一些实施例中，指示器中的一个或两个可为听觉指示器。 在其他实施例中，指示器中的一个或两个可包括在车辆的车载诊断系统内设定诊断代 码。该代码可指示车辆错加油的方式，例如醇含量太高或太低，并且可被现有技术已
知类型的通用诊断代码读取器读取。
最后，图1显示了固定的加油指示器128,其指示在车辆燃料中期望的醇比例的范围。在这个例子中，固定的加油指示器128为位于或接近燃料加注口盖130的以文 字含蓄地指示范围的标签。其他这样的例子可包括"仅无铅汽油"或"仅汽油/E10" 以指示期望范围的乙醇为体积0至10%。在另一些例子中，可更明确地说明醇的期望 比例的范围，例如"最大15%的醇"。作为车辆为非柔性燃料的车辆的指示器可包括 这些例子中的任何一个。在其他实施例中，固定的加油指示器128可与车辆分离但是 作为文字包括在车辆的用户手册中。在一些实施例中由固定的加油指示器128传达的 信息可与用于销售待售的车辆的语言一致。因此，包括图1中所示的部件的车辆和本 文包括的固定的加油指示器可作为"仅汽油"车辆或"非柔性燃料"车辆销售。
应该明白地是图1完全为示意性的。包括在本文中的部件可包含图中未显示的重 要结构。显示的结构以简单的形式呈现。例如，火花点火装置106不仅可包括如图所 示的火花塞还包括将电压提供至火花塞的无分电火花点火系统。同样地，控制器122 可包含多个遍布车辆的互联电子装置。进一步地应该明白图1意图为非限制性的。例 如，车辆发动机可包含具有额外的燃料喷射器和额外的传感器的额外的汽缸。控制器 122也可配置以接收来自额外的传感器的输入信号并且将控制信号提供至所述额外的 燃料喷射器。
图2通过流程图说明了依照本发明可由控制器122执行加油诊断和减轻的示例算 法。在描述该算法时，釆用与图1的部件相延续的附图标记。在202处，控制器122 确定是否发生燃料箱116的再加注。在作出该确定时，控制器122可依赖于来自再加 注传感器118的输入信号。在204处，控制器122确定燃料组分传感器例如燃料组分 传感120是否安装在车辆的燃料系统中。如果燃料组分传感器已经安装，则在206处， 控制器122读取来自燃料组分传感器的输出信号以确定燃料中的醇含量。
如果未安装燃料组分传感器，则在208处，控制器122执行醇确定算法以确定燃 料中的醇含量。在一个例子中，醇确定算法可包括控制器122测定经过燃料喷射器 108的燃料量和经过进气门104的空气量，并且接收来自空燃比传感器114的输入信 号。这些步骤可重复地执行，在每一次重复时调节一个或多个测定量以维持空燃比传 感器于化学计量状况。如本领域已知，控制器122可使用测定量以计算燃料中的氧含 量，其可用于估算基本上由碳氢化合物和醇组成的燃料混合物中的醇含量。
无论通过读取传感器确定还是通过执行如上面描述的醇确定算法确定，在210处 将燃料中的醇含量与阈值A 和Al比較，其中A > A"如果燃料中的醇含量为在Au 和At之间，其指示为在车辆的期望的范围之内。如果燃料中的醇含量高于A ，则在 212处，控制器122激活高醇指示器124。如果燃料中的醇含量低于Au则在2"处， 控制器122激活低醇指示器126。注意的是在一些实施例中体积百分比Au-O, A^O, A = 100 °/。和= 100 %这样的条件均是允许的。
图2中说明的示例算法进一步包含用高醇指示器124或低醇指示器126的驱动来 调节一个或多个发动机运转参数。这样，控制器122可配置以在燃料系统中的醇比例 为不期望地高或低时采取减轻措施。在216处，控制器l"基于燃料中的醇含量调节 燃料喷射器108的燃料输送脉冲的脉冲宽度。如果燃料中的醇含量高于Ah和/或低于
6AJ』可调节脉冲宽度。在一些例子中，控制器122可配置以增加燃料中的醇含量来增 加喷射器脉冲宽度并且降低燃料中的醇含量来降低喷射器脉冲宽度。
在218处，控制器122基于燃料中的醇含量调节火花点火装置106的正时。如果 燃料中的醇含量高于AH和/或低于怂则可调节该正时。在一些例子中，控制器122可 配置为随着燃料中的醇含量的增加提前来自火花点火装置106的火花并且随着燃料 中的醇含量的降低延迟来自火花点火装置106的火花。
在219处，控制器122基于燃料中的醇含量通过调节其他车辆参数来釆取进一步 减轻措施。如果燃料中的醇含量高于夂 和/或低于Ajij可采取进一步减轻措施。进一 步减轻措施的例子包括作为醇含量的函数修改节气门位置如何随扭矩请求改变，或者 作为醇含量的函数改变涡轮增压器的压縮比。由于醇燃料相对于汽油的低能量密度这 些调节是有利的。
在这个例子中，仅当燃料中的醇含量高于Ah和/或低于A,时执行在216处调节喷 射器脉冲宽度、在218处调节火花正时以及在219处调节其他参数。在其他实施例中， 不管醇含量是否在车辆的期望范围之外，可作为燃料中所述含量的函数执行步骤216 至219。
继续参阅图2,在220处，控制器122将燃料中的醇含量与阈值AHH和Aa作比较， 其中A > A , Au《A"且A肌〉ALL。在一个例子中，这些值的范围包括在该区间 之外车辆不能进行可接受的运转的醇含量区间。在其他例子中，它们的范围可包括不 会对车辆产生严重伤害的区间。如果燃料中的醇含量高于A训或低于Au,则在222处， 控制器122向车辆的驾驶员指示燃料中的醇含量在可矫正的运转范围之外。在一个例 子中，该指示可包括加强高醇指示器124或低醇指示器126的输出，例如通过使得面 板灯闪烁、听觉指示器响声更大等。
最后，在224处，控制器122重设再加注传感器118这样可暂停对燃料中的醇含 量的评估直至下一次加注。因此，在这个例子中，每次再加注事件仅发生一次评估燃 料中的醇含量、更新指示器状态以及采取减轻措施。然而，预想了其它在整个加油周 期重复地执行步骤204至222的实施例。
图3和图4用来说明依照本发明的固定的加油指示器的示例布置。因此，图3显 示了带有如用户手册中说明的固定的加油指示器1"车辆的用户手册300的示意图。 图4显示了带有如与燃料加注口盖130并列的标签的固定的加油指示器128的车辆的 加油口 400的示意图。
应该明白的是这里描述的系统和方法本质为示例性的，并且这些具体实施例或例 子不认为是限制的意义，因为可预想多种变形例。因此，本发明包括这里所公开的多 种系统和方法以及他们的任何一个和所有等同物的所有新颖的和非显而易见的组合。
权利要求
1.一种指示不正确的燃料加注至车辆中的方法，所述方法包含如果所述燃料中的醇比例在第一范围之外则驱动第一指示器；其中所述第一范围为车辆的期望范围。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于所述第一范围相应于非柔性燃料车 辆建议的范围。
3. 如权利要求l所述的方法，其特征在于所述第一范围为对于低醇含量燃料 的期望范围。
4. 如权利要求l所述的方法，其特征在于所述第一指示器包括发光的仪表板 信号。
5. 如权利要求l所述的方法，其特征在于所述第一指示器包括诊断代码读取 器可读取的诊断代码。
6. —种用于非柔性燃料车辆的系统，所述系统包含 燃料系统；用于所述车辆的指示所述车辆为非柔性燃料车辆的第一指示器； 如果所述燃料系统中的醇比例高于第一阈值则驱动所述车辆中的第二指示器的 控制系统；其特征在于所述第一阈值相应于所述第一指示器中确定的范围之外的醇比例。
7. 如权利要求6所述的系统，其特征在于所述第一指示器包括燃料加注口盖 标签。
8. —种用于非柔性燃料车辆的系统，所述系统包含 燃料系统；用于所述车辆的指示所述车辆为非柔性燃料车辆的第一指示器；如果所述燃料系统中的醇比例高于第一阔值则在车辆中驱动第二指示器并且采 取减轻措施的控制系统。
9. 如权利要求8所述的系统，其特征在于所述第二指示器包括诊断代码和发 光的仪表板信号中至少一个。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于所述减轻措施包括调节燃料喷射脉 冲宽度和点火火花正时中至少一个。
全文摘要
本发明涉及车辆加油错误诊断和减轻的系统和方法，提供一种指示不正确的燃料加至车辆中的方法。如果燃料中的醇比例在期望的比例范围之外则驱动指示器。在一些例子中，该范围相应于非柔性燃料车辆建议的范围，或相应于对于低含量醇的燃料的正常范围(其在体积上可为0至15％)。该指示器可包括诊断代码或仪表板灯。此外，可结合减轻措施驱动该指示器，该减轻措施可涉及例如调节燃料喷射器脉冲宽度或点火火花正时。
文档编号B60S5/02GK101549681SQ200910004489
公开日2009年10月7日 申请日期2009年3月12日 优先权日2008年4月4日
发明者拉尔夫·韦恩·坎宁安, 马克·威廉·彼得斯 申请人:福特环球技术公司