专利名称：发动机控制方法和系统的制作方法
技术领域：
本申请涉及响应燃料年龄，调整车辆(诸如混合动力车辆)中的发动机燃料喷射。
背景技术：
联邦排放法规要求在加油泵出售的燃料(诸如汽油燃料)再形成，以降低车辆排放物中有毒和形成臭氧的化合物的含量。例如，为了降低挥发性有机化合物(VOC)的排放，可在夏季月份期间，要求南部区域(例如，被分类在ASTM B类下的区域)出售的燃料与北部区域(例如，被分类在ASTM C类下的区域)出售的燃料相比，具有较低雷德蒸汽压(RVP)。特别地，两种类型的区域之间的气候差异可要求汽油挥发性的相应差异，以实现相同的排放效果。常规汽油发动机车辆和混合动力电动车辆(HEV)通常在相对短的时间段内消耗燃料。因此，这种车辆通常以专门在该季节下用于该区域的正确燃料级别运行。然而，随着插电式HEV (PHEV)的出现，在这种情况下，人员可保持对车辆充电，并且主要以电动模式运行 车辆，所以，车辆可能对于该季节以错误的燃料级别运行。例如，在夏季期间，由于在冬季月份频繁充电并且使用的汽油较少，PHEV可在燃料箱中具有冬季级别的燃料。同样地，在冬季期间，由于夏季月份频繁充电并且使用的汽油较少，PHEV可在燃料箱中具有夏季级别的燃料。由于夏季级别和冬季级别燃料之间的差异，诸如挥发性差异，所以当在夏季使用冬季级别燃料时，可不利地影响车辆排放，而当在冬季使用夏季级别燃料时，可影响发动机冷起动。总的来说，降级车辆的性能和排放。
发明内容
因而，在一个例子中，可通过一种运行车辆的方法至少部分解决上述一些问题，该车辆包括发动机和马达，该方法包含基于相对于车辆运行季节的车辆燃料箱中的燃料季节级别而调整发动机燃料喷射量。通过该方式，如果燃料箱中可用燃料的季节级别不符合当前车辆运行季节期间所要求的燃料级别，就可应用燃料喷射校正，以对季节燃料级别的差异进行补偿。在一个示例中，在运行发动机模式的PHEV之前，可通过发动机控制器确定燃料年龄。可基于一个或更多以下条件确定燃料年龄，即最后一次补充燃料之后行驶的距离、最后一次补充燃料后消耗的燃料量、燃料箱水平以及来自电动车辆的实时时钟或辅助系统(例如，导航系统)的季节信息。基于燃料年龄和当前日期、或车辆运行的所在季节，就能够推断燃料的季节级别(例如，可确定燃料是否为夏季级别或冬季级别)。因此，可使用燃料校正因子调整将被喷射到发动机中的燃料量，其可补偿储存在燃料箱中的挥发性化合物组分和合成燃料挥发性相对于当前年或季节时间要求的燃料的差异。除了燃料喷射量，可使用燃料校正因子调整一个或更多其他发动机运行参数，诸如发动机增压、气门正时、节气门调整等
坐寸ο通过该方式，通过补偿燃料箱中当前可用的燃料相对于当前出售(以及要求的)的燃料之间的差异，就可使夏季期间使用冬季级别燃料的排气排放更接近于使用夏季级别燃料的排气排放。另外，可提高冬季月份期间使用夏季级别燃料的发动机冷起动。同样地，可提高车辆性能和排放。在另一示例中，一种运行包括发动机和马达的车辆的方法包含在第一条件期间，当估计燃料年龄高于阈值时，运行发动机同时喷射第一、较大量燃料；并且在第二条件期间，当估计燃料年龄高于阈值时，运行发动机，同时喷射第二、较少量燃料；其中，在第一条件期间，喷射的燃料具有第一季节级别，并且其中在第二条件期间，喷射的燃料具有第二、不同季节级别，在另一示例中，在第一条件期间，喷射的燃料为夏季级别而车辆在冬季运行，并且其中在第二条件期间，喷射的燃料为冬季级别而车辆在夏季运行。在另一示例中，基于车辆运行的季节调整阈值，该阈值在夏季期间提高而在冬季期间降低。 在另一示例中，基于以下一个或更多条件估计燃料年龄，即被联接至发动机的燃料箱的燃料水平、最近燃料箱补充事件后行驶的距离、最近燃料箱补充事件后消耗的燃料量、时钟时间、来自车辆的辅助系统的季节信息、以及冷起动燃料的测量效率。在另一示例中，使用来自发动机运行和发达运行至少其中之一的能量推进车辆，还包含，响应估计的燃料年龄高于阈值，提高相对于马达运行的发动机运行，以推进车辆。在另一示例中，车辆系统包含发动机；电动马达；用于向发动机提供燃料的燃料箱，该燃料箱包括燃料水平传感器；辅助系统，其包括时钟；控制系统，其具有计算机可读指令，这些指令用于基于估计的燃料年龄推断燃料的季节级别；以及基于相对于车辆运行的估计季节的燃料的季节级别调整发动机燃料喷射量。在另一示例中，控制系统包括基于以下一个或更多条件估计燃料年龄的代码，所述条件包括燃料水平传感器的输出、辅助系统的时钟估计的实时时钟时间、基于里程表输出的最后一次燃料箱补充事件后行驶的距离、以及基于燃料使用传感器的输出自最后一次燃料箱补充事件后消耗的燃料量。在另一示例中，控制系统包括如下代码，其用于基于辅助系统的时钟估计的实时时钟时间而估计车辆运行的季节。在另一示例中，调整包括当冬季车辆运行期间喷射夏季级别燃料时，提高燃料喷射量；以及，当夏季车辆运行期间喷射冬季级别燃料时，降低燃料喷射量。在另一示例中，系统还包含，响应估计的燃料年龄高于阈值，增加发动机运行并且减少电动马达运行。应理解，提供上述发明内容，以便通过简化形式引入将在具体实施方式
中进一步描述的概念选择。无意确定所要求的权利要求的关键或本质特征，其范围由详细说明后的权利要求唯一限定。此外，要求的主题不限于解决以上或本公开任何部分中提到任何缺点的实施方式。
图I示出示例车辆系统。图2示出示例内燃发动机。
图3示出图解基于燃料年龄调整发动机运行的程序的高级流程图。图4示出确定储存在图I的车辆系统中的燃料的燃料年龄和/或季节级别的示例方法。
具体实施例方式以下说明涉及运行混合动力电动汽车的系统和方法，诸如图I中的插电式混合动力电动汽车。基于燃料箱中可用的燃料的燃料年龄和季节级别，相对于车辆运行的季节/日期，可调整发动机的运行。特别地，在车辆运行的发动机工作模式期间，可配置控制器以执行程序，诸如图3-图4中所示的程序，以估计燃料年龄和季节级别。如果燃料的季节级别不相应于车辆运行的季节，就可使用校正因子调整燃料喷射量，以补偿基于季节的燃料组分和排放差异。通过该方式，可在冬季使用夏季级别燃料，并且可在夏季使用冬季级别燃料，而不影响车辆排放或发动机性能。图I示出示例车辆推进系统100。车辆推进系统100包括燃料燃烧发动机10和马 达20。作为非限制示例，发动机10包含内燃发动机，并且马达20包含电动马达。可配置马达20以利用或消耗与发动机10不同的能量源。例如，发动机10可消耗液体燃料(例如，汽油)以产生发动机输出，而马达20可消耗电能以产生马达输出。因此，具有推进系统100的车辆可被称为混合动力电动车辆(HEV)。具体地，本文以插电式混合动力电动车辆(PHEV)描述推进系统100。取决于车辆工况，车辆推进系统100可在各种不同模式下运行。这些模式中的一些可使得发动机10能够被保持在关闭状态(或停用状态)，在该状态中停止发动机的燃料燃烧。例如，在选择工况下，马达20可通过驱动轮30推进车辆而发动机10被停用。在其他工况期间，可停用发动机10而运行马达20，以通过再生制动向能量存储装置50充电。其中，马达20可接收来自驱动轮30的车轮扭矩，并且将车辆的动能转化为用于存储在能量存储装置50的电能。因而，在一些实施例中，马达20可提供发电机功能。然而，在其它实施例中，专用能量转化装置，本文为发电机60可代替接收来自驱动轮30的车轮扭矩，并且将车辆的动能转化为用于存储在能量存储装置50的电能。在其它工况期间，可通过燃烧来自燃料系统40的燃料而运行发动机10。例如，可运行发动机10，以通过驱动轮30推进车辆，同时停用马达20。在其它工况期间，可运行发动机10和马达20两者，以通过驱动轮30推进车辆。可将这样的构造称为并联式车辆推进系统，其中发动机和马达都可选择性地推进车辆。注意，在一些实施例中，马达20可通过第一组驱动轮推进车辆，并且发动机10可通过第二组驱动轮推进车辆。在其它实施例中，可将车辆推进系统100配置为串联式车辆推进系统，因而发动机不直接推进驱动轮。而是可运行发动机10以对马达20提供动力，这可进而通过驱动轮30推进车辆。例如，在选择工况期间，发动机10可驱动发电机60，这可继而向一个或更多马达20或能量存储装置50提供电能。作为另一示例，可运行发动机10，以驱动马达20，这可继而提供发电机功能，以将发动机输出转化为电能，其中，可将电能存储在能量存储装置50中，用于随后由马达使用。可配置车辆推进系统，以取决于工况而在上述两种或更多运行模式之间转换。燃料系统40可包括一个或更多燃料储存箱44，用于车辆中储存燃料，并且用于向发动机10提供燃料。例如，燃料箱44可储存一种或更多种液体燃料，包括但不限于汽油；柴油以及醇类燃料。在一些示例中，燃料可作为两种或更多不同燃料的混合物而储存在车辆中。例如，可配置燃料箱44以储存汽油和乙醇的混合物(例如，E10、E85等等)，或者汽油和甲醇的混合物(例如，M10、M85等等)，因而可将这些燃料或燃料混合物传送至发动机10。可向发动机10提供其它合适的燃料或燃料混合物，其中可将其在发动机燃烧以产生发动机输出。可利用发动机输出通过马达20或发电机60推进车辆和/或向能量存储装置50再次充电。因此，基于燃料组分，储存在燃料箱44中并且在发动机10中使用的燃料可具有变化的挥发性。许多参数，包括燃料挥发性，影响车辆排放。影响车辆排放的其他参数和燃料添加剂包括燃料的雷德蒸气压、燃料氧、苯和芳香族成分，以及硫、T90(或E300)、石蜡和Τ50(或Ε200)的存在。为了控制挥发性有机化合物(VOC)的排放，EPA已要求燃料RVP和氧规范。例如，要求高臭氧(或夏季)季节(也就是从6月I日至9月15日)出售的燃料具有这样的RVP，其在南方地区不超过7. 2psi (也即是说夏季的VOC控制区域1，或ASTM B类)，以及北方地区不超过8. Ipsi (也即是说夏季的VOC控制区域2，或ASTM C类)。为了实现相同的排放效果，两个区域的气候差异要求燃料(即汽油)挥发性的相应差异。因此，EPA选择·高臭氧季节为6月I日一9月15日，因为该时期期间出现最严重臭氧破坏。因为具有较高RVP的燃料比具有低RVP的燃料更易于蒸发，通过要求夏季期间燃料具有低RVP，所以能够提高夏季级别燃料的VOC排放，并且能够降低臭氧破坏。燃料箱44可包括燃料水平传感器46，用于向控制系统(或控制器)12发送关于燃料箱中燃料水平的信号。如所示，燃料水平传感器46可包含被连接至可变电阻器的浮子。可替换地，可使用其它类型的燃料水平传感器。储存在燃料箱44的燃料水平(例如，通过燃料水平传感器识别)可被通信至车辆驾驶员，例如通过52所示的燃料表或指示灯进行。燃料系统40可从外部燃料源周期性地接收燃料。例如，响应燃料箱中的燃料水平降低至阈值以下，可作出燃料箱补充请求，并且车辆驾驶员可停止车辆进行补充。可通过补给燃料管48将燃料从燃料分配装置70将其泵入燃料箱，补给燃料管48从位于车辆的外部车身上的补给燃料门62形成通道。如本文所述，发动机10可被周期性地设置为停用状态(或发动机关闭模式)，其中明显降低或停止发动机的燃料燃烧。当发动机10被停用更长时间时，发动机可花费更长时间耗尽储存在燃料箱44的燃料。因此，燃料箱补充事件之间可间隔更长的时间。例如，可在冬季以冬季级别燃料补充燃料箱44，但是由于冬季月份频繁充电以及较少使用燃料，所以燃料箱中即使在夏季也可存在冬季级别燃料。同样地，可在夏季以夏季级别燃料补充燃料箱，但是由于夏季月份频繁充电以及较少使用燃料，所以燃料箱中即使在冬季也可存在夏季级别燃料。由于上述讨论的夏季级别和冬季级别燃料之间的挥发性差异，当在夏季使用冬季级别燃料时，可由于释放臭氧形成VOC增加而影响车辆排放。冬季使用的夏季级别燃料也可引起相同的挥发性差异进而影响发动机冷起动。如本文参考图3-图4所述，可配置控制系统，以在发动机运行之前，确定燃料箱中可用的燃料年龄。可基于以下条件估计燃料年龄，即燃料水平(燃料水平传感器46确定)、最后一次加燃料后的总行驶距离(例如，里程表54所示)、和/或最后一次加燃料后消耗的总燃料(例如，燃料使用传感器所示)。在其它实施例中，可基于来自被联接至控制系统12的实时时钟56的季节信息而估计燃料年龄。可配置时钟56，以提供时间的实时估计，并且因此提供季节信息(例如，处于夏季或是冬季)。此外，可基于来自车辆的辅助系统64的季节信息而估计燃料年龄。辅助系统可例如为车辆导航系统(诸如GPS)，或娱乐系统(例如，收音机、DVD播放器、立体音响系统等等)。在辅助系统为车辆导航系统的一个示例中，可通过无线通信在车辆的控制系统12和全球定位卫星之间传输位置和时间数据。在一个不例中，燃料表52、里程表54、时钟56和辅助系统64可被联接至车辆仪表板上的信息中心(未示出)。信息中心可包括指示灯和/或文字式显示器，其中向驾驶员显示该信息，诸如请求驾驶员输入以补充燃料箱或起动发动机的信息。控制系统12可与以下一个或更多装置通信，即发动机10、马达20、燃料系统40、能量储存装置50、以及发电机60。特别地，控制系统12可接收来自以下一个或更多装置的反馈，即发动机10、马达20、燃料系统40、能量储存装置50、以及发电机60，并且响应地对其一个或更多发送控制信号。控制系统12也可从车辆驾驶员130接收驾驶员要求的车辆推进系统的输出的指示。例如，控制系统12可从踏板位置传感器134接收反馈，踏板位置传感器134与踏板132通信。踏板132可示意性地涉及加速器踏板(如图所示)或制动器踏板。 能量存储装置50可包括一个或更多电池和/或电容器。可配置能量存储装置50以储存可被提供给位于车辆上的其他电负荷(不是马达)的电能，包括座舱加热和空调系统(例如，HVAC系统)、发动机起动系统(例如，起动马达)、前灯、座舱音频和视频系统等等。能量存储装置50可周期性地从不位于车辆内的外部电源80接收电能。作为非限制性示例，车辆推进系统100可被配置为插电式混合动力电动车辆(HEV)，由此电能可被从电源80通过电能传输电缆82而提供给能量存储装置50。在从电源80对能量存储装置50的再充电操作期间，电传输电缆82可电耦合能量存储装置50和电源80。在运行车辆推进系统以推进车辆时，电传输电缆82可在电源80和能量存储装置50之间断开连接。控制系统12可估计和/或控制存储在能量存储装置的电能量，本文称为荷电状态(S0C)。在其他实施例中，电传输电缆82可省略，其中，可从电源80在能量存储装置50无线接收电能。例如，能量存储装置50可通过以下一种或更多方式从电源80接收电能，即电磁感应、无线电波、以及电磁谐振。因此，应明白，可使用任何合适的方法从外部电源80向能量存储装置50再充电。通过该方式，马达20可利用不同于发动机10所利用的燃料的其他能量源而推进车辆。如图2所示，控制器12可基于相应于本文一个或更多程序的编程指令或代码，响应处理输入数据，从各种传感器接收输入数据，处理输入数据以及触发各种致动器。在此关于图3-图4描述示例控制程序。图2示出内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例实施例。发动机10可接收来自包括控制器12的控制系统的控制参数以及通过输入装置132接收来自车辆驾驶员130的输入。在该示例中，输入装置132包括加速器踏板和踏板位置传感器134，踏板位置传感器134用于产生成比例的踏板位置信号PP。发动机10的汽缸(本文也称“燃烧室”)14可包括燃烧室壁136，其具有其中定位的活塞138。活塞138可被联接至曲轴140，以便活塞的往复运动被转换为曲轴的旋转运动。曲轴140可被通过变速系统而联接至乘用车辆的至少一个驱动轮。此外，起动马达可被通过飞轮而联接至曲轴140，以能够进行发动机10的起动操作。汽缸14能够通过一系列进气空气通道142、144和146接收进气空气。除了汽缸14，进气空气通道146还能够与发动机10的其他汽缸相通。在一些实施例中，一个或更多进气通道可包括增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图2示出发动机10配置有涡轮增压器，其包括被布置在进气通道142和144之间的压缩机174，以及沿排气通道148布置的排气涡轮机176。压缩机174可至少由排气涡轮机176通过轴180提供动力，其中增压装置被配置为涡轮增压器。然而，在其他示例中，诸如发动机10具有机械增压器的情况下，可任选省略排气涡轮机176，其中，压缩机174可由来自马达或发动机的机械输入提供动力。可沿发动机的进气通道提供包括节流板164的节气门162，用于改变向发动机汽缸提供的进气空气的流速和/或压力。例如，如图2所示，可将节气门162布置在压缩机174的下游，或者可替换地将其布置在压缩机174的上游。除了汽缸14，排气通道148还能够从发动机10的其他汽缸接收排气。示出排气传感器128被联接至排放控制装置178上游的排气通道148。传感器128可从如下各种合适的传感器中选择，所述传感器为用于提供排气空气/燃料比的指示，诸如线性氧传感器或UEGO (通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO (如图所示)、HEGO (加热EG0)，例如N0X、HC、或CO传感器。排放控制装置178可为三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控 制装置，或其组合。可通过位于排气通道148中的一个或更多温度传感器(未示出)估计排气温度。可替换地，可基于发动机工况，诸如速度、负荷、空气-燃料比(AFR)、火花延迟等等推断排气温度。发动机10的每个汽缸都包括一个或更多进气门和一个或更多排气门。例如，示出发动机14包括位于汽缸14的上部区域的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些实施例中，发动机10的每个汽缸，包括汽缸14，都可包括位于汽缸的上部区域的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。进气门150可由控制器12经过凸轮致动系统151的凸轮致动而控制。类似地，排气门156可由控制器12经过凸轮致动系统153控制。凸轮致动系统151和153每个都可包括一个或更多凸轮，并且可利用可由控制器12操作从而改变气门运行的凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或更多。进气门150和排气门156的位置可分别由位置传感器155和157确定。在可替换实施例中，可由电动气门致动系统控制进气门和/或排气门。例如，汽缸14可替换地包括经电动气门致动系统控制的进气门，以及经包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。在其他实施例中，可通过公共气门致动器或致动系统，或可变气门正时致动器或致动系统控制进气和排气门。汽缸14能够具有压缩比，其为当活塞138处于底部中心到顶部中心的容积比。常规地，压缩比范围为9:1至10:1。然而，在使用不同燃料的一些示例中，可提高压缩比。当使用较高汽化潜焓的较高辛烷燃料时可发生压缩比提高。如果由于其对发动机爆震的影响而使用直接喷射时也可提高压缩比。在一些实施例中，发动机10的每个汽缸都可包括用于开始燃烧的火花塞192。点火系统190能够在选择运行模式下，响应来自控制器12的火花提前角信号SA，通过火花塞192向燃烧室14提供点火火花。然而，在一些实施例中，可省略点火火花192，诸如在一些柴油发动机的情况下，发动机10可通过自动点火或燃料喷射而开始燃烧。
在一些实施例中，发动机10的每个汽缸都可配置有用于对其提供燃料的一个或更多燃料喷射器。作为非限制性示例，示出汽缸14包括一个燃料喷射器166。示出燃料喷射器166被直接联接至汽缸14，用于与经电子驱动器168从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地直接向其中喷射燃料。通过该方式，燃料喷射器166向燃烧汽缸14提供已知的直接燃料喷射(下文也称为“DI”)。虽然图2示出喷射器166为侧向喷射器，但是其也可位于活塞的顶部，诸如靠近火花塞的位置。当以醇基燃料运行发动机时，由于一些醇基燃料的较低挥发性，该位置可提高混合和燃烧。可替换地，喷射器可位于顶部或靠近进气门以改进混合。可将燃料从包括燃料箱、燃料泵和燃料管的高压燃料系统8传送至燃料喷射器166。可替换地，可将燃料在较低压力下以单级燃料泵传送，在该情况下，在压缩冲程期间，直射燃料喷射的时间可比使用高压燃料系统更受限。此外，虽然未示出，但是燃料箱可具有向控制器12提供信号的压力换能器。应明白，在可替换实施例中，喷射器166可为将燃料提供到汽缸14上游的进口端口的进气道喷射器。如上所述，图2仅示出多发动机汽缸的一个汽缸。因此，每个汽缸都可类似地包括其自身一套进气/排气门、燃料喷射器、火花塞等等。
燃料系统8中的燃料箱可支持具有不同燃料品质的燃料，诸如不同的燃料组分。这些差异可包括不同的醇含量、不同的辛烷、不同的蒸发热、不同的燃料混合、不同的燃料挥发性、和/或其组合。图2中示出控制器12为微型计算机，其包括微处理器单元(CPU) 106、输入/输出端口(I/O) 108、用于可执行程序和校准值的电子存储媒介，在该具体示例中示出为只读存储器芯片(ROM) 110、随机存取存储器(RAM) 112、保活存储器(KAM) 114以及数据总线。可通过代表可由处理器106执行的指令的计算机可读数据对存储媒介只读存储器110编程，用于执行下述方法和程序，以及预期但是未具体列出的其他变体。除了上述讨论的那些信号，控制器12还可从联接至发动机10的传感器接收各种信号，包括来自质量空气流量传感器122的引入质量空气流量(MAF)的测量值；来自被联接至冷却套管118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT);来自于被联接至曲轴140的霍尔效应传感器120 (或其他类型)的表面点火感测信号(PIP);来自节气门位置传感器的节气门位置(TP);以及来自传感器124的歧管绝对压力信号(MAP)，来自EGO传感器128的汽缸AFR，以及来自爆震传感器和曲轴加速传感器的异常燃烧。发动机速度信号RPM可由控制器12从信号PIP产生。可使用来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP，从而提供进气歧管中的真空或压力指示。基于一个或更多上述传感器的输入，控制器12可调整一个或更多致动器，诸如燃料喷射器166、节气门162、火花塞192、进气/排气门以及凸轮等等。控制器可基于其中相应于一个或更多程序编程的指令或代码，响应处理的输入数据，而接收来自各种传感器的输入数据、处理输入数据、并且触发致动器。本文关于图3-图4描述示例控制程序。现在参考图3，示出示例程序300，其基于相对于车辆运行的日期/季节的车辆燃料箱中可用的燃料年龄和季节级别，调整插电式混合电动车辆的运行，包括燃料喷射量。通过补偿可用燃料的季节级别和车辆运行时间(或季节)期间要求的燃料季节级别之间的差异，就能够提高车辆排放和性能。在302，可估计和/或推断车辆工况。例如，控制系统可接收来自如上所述，关联车辆推进系统组件的一个或更多传感器的传感器反馈。估计的工况可包括，例如车辆驾驶员要求的输出(或扭矩)的指示、燃料箱的燃料水平或燃料量、发动机燃料使用率、车载能量储存装置的荷电状态(SOC)、包括湿度和温度的环境条件、发动机冷却液温度、气候控制要求(例如，空调或加热要求)等等。在304，基于估计车辆工况，可确定车辆运行模式。具体地，控制系统可确定是否在以下模式运行车辆，即发动机关闭模式(其中，使用来自电动马达的能量推进车辆)，或发动机启用模式(其中，仅使用来自发动机运行的能量推进车辆，或者使用来自发动机和马达两者运行的能量推进车辆)。作为一个示例，如果车载能量存储装置的荷电状态(SOC)低于阈值S0C，则控制系统可仅运行发动机以推进车辆。在另一示例中，如果车载能量存储装置的荷电状态(SOC)高于阈值S0C，则控制系统可仅运行马达以推进车辆。在另一示例中，当驾驶员要求扭矩高于第一、较低阈值但是低于第二、较高阈值时，则控制系统可仅运行发动机以推进车辆，而如果驾驶员要求扭矩小于第一、较低阈值，则控制系统就可仅运行马达以推进车辆。相比来说，如果驾驶员要求扭矩高于第二、较高阈值，则控制系统就可运行发动机和马达两者，以推进车辆。在其他实施例中，当在304判断车辆运行模式时，控制系统可利用上述参数、以及其他车辆运行参数(例如，制冷/加热要求)的组合。
在306，可证实发动机启用模式。也就是说，可确认燃料被喷射到发动机中并且在 其中燃烧，以推进车辆。因此，如果车辆在发动机关闭模式运行，程序可终止。在308，可估计和/或推断燃料箱中可用的燃料的燃料年龄和季节级别。如本文参考图4所述，可基于以下一个或更多条件估计燃料年龄和/或季节信息，所述条件为联接至发动机的燃料箱中的燃料水平、最近一次燃料箱补充事件后行驶的距离、最近一次燃料箱补充事件后消耗的燃料量、来自车辆中所包括(或车辆辅助系统诸如导航系统中所包括的)的时钟(或时钟设置)的时钟时间和/或季节信息。在一个示例中，可基于燃料的估计年龄而推断燃料的季节级另O。例如，基于燃料年龄，可确定可用的燃料是夏季级别燃料或是冬季级别燃料。在其他示例中，诸如当燃料箱中的燃料来自未知或不确定来源，可基于测量的燃料冷起动燃烧的效率而估计燃料的有效季节级别。在310，可基于例如车辆的时钟、时钟设置、或日历设置而估计车辆运行的季节。在一个例子中，车辆可包括经配置而显示实时时钟时间(例如，车辆驾驶员可见的车辆仪表板或信息中心)和/或日历日期。基于实时时钟时间或日历设置，可确定车辆运行的当前日期或季节。在另一示例中，车辆可包括具有时钟设置的辅助系统，诸如导航系统(例如，车载GPS)或娱乐系统(例如，无线电、立体音响系统等等)的时钟设置。辅助系统也可具有日历设置。基于车辆辅助系统的时钟设置(和/或日历设置)，可确定车辆运行的当前日期或季节。在312，可确定燃料箱中的燃料是否为夏季级别燃料。如果确定燃料为夏季级别燃料(在312)，然后在316，就可确定车辆是否在夏季期间运行。在一个示例中，夏季可包括六月至九月之间的时间，然而，在可替换示例中，可通过车辆的地理位置(例如，北半球、南半球、地理纬度等等)定义夏季。例如，车辆的辅助系统可包括用于确定车辆的地理位置(例如，纬度)的位置设置，并且可配置控制系统，以基于确定的地理位置为估计燃料年龄目的而定义“夏季”和/或“冬季”。如果燃料为夏季级别燃料，并且车辆在夏季运行，然后在320，可运行发动机，而不调整燃料喷射量进行补偿季节燃料级别差异。即，可通过控制器，仅基于发动机和车辆工况而确定发动机燃料喷射量，而不用基于季节燃料级别的校正因子调整燃料喷射量。如果在312未确认夏季级别燃料，然后在314，确定燃料箱中的燃料是否为冬季级别燃料。如果确定燃料为冬季级别燃料(在314)，然后在318，确定车辆是否在冬季期间运行。如果燃料为冬季级别燃料，并且车辆在冬季期间运行，与在夏季期间使用夏季级别燃料一样，在320，可运行发动机，而不调整燃料喷射量进行补偿季节燃料级别差异。即，可通过控制器，仅基于发动机和车辆工况而确定发动机燃料喷射量，而不用基于季节燃料级别的校正因子调整燃料喷射量。相比来说，如果燃料为夏季级别燃料，并且车辆在冬季运行，或者如果燃料为冬季级别燃料，并且车辆在夏季运行，然后在322，可调整发动机燃料喷射量，以补偿季节燃料级别差异。因此，调整可基于是否在冬季使用夏季级别燃料或者是否在夏季使用冬季级别燃料而改变。至少由于季节级别燃料之间的挥发性差异，能够使得在夏季使用冬季级别燃料降级车辆排气排放，同时使得在冬季使用夏季级别燃料影响冷起动期间的发动机起动能力。在一个示例中，当燃料为夏季级别，并且车辆在冬季运行时，调整可包括提高燃料喷射量。在另一示例中，当燃料为冬季级别，并且车辆在夏季运行时，调整可包括降低燃料喷射量。如关于图4所述，基于估计燃料年龄和/或季节级别，可确定合适的燃料校正因子，并·且可使用所确定的燃料校正因子计算调整燃料喷射量。这样，通过基于是否在冬季车辆运行期间将夏季级别燃料喷射到发动机中，或者是否在夏季车辆运行期间将冬季级别燃料喷射到发动机中调整燃料喷射量，可更好地补偿燃料中的季节差异，以提高车辆排放和起动能力。应明白，除了燃料喷射量，可使用校正因子调整一个或更多发动机运行参数，诸如发动机增压、气门正时、节气门调整等等。可替换地，可基于调整的燃料喷射量而调整一个或更多发动机运行参数。除了调整燃料喷射量，在324，程序还可基于相对于车辆运行季节的燃料季节级别相对于马达运行调整发动机运行，以推进车辆。例如，程序可包括响应以下条件而相对于马达运行增加发动机运行，以推进车辆，所述条件即响应车辆在冬季运行期间燃料箱中为夏季级别燃料，以及车辆在夏季运行期间燃料箱中为冬季级别燃料的其中之一。即，当推进插电式混合动力电动汽车时，可增加发动机运行，同时降低马达运行。本文中，通过响应以前燃料(即，不正确的季节级别燃料)的存在而增加发动机运行和燃料使用，就能够降低由于燃料箱中延长存储事件造成的燃料降级。另外，可加速后来的燃料箱补充事件，在该燃料箱补充事件中以车辆运行的当前时间所要求的季节级别燃料补充燃料箱。虽然上述程序示出响应如从估计燃料年龄推断的燃料的夏用或冬季级别而调整燃料喷射量和使用，但是在可替换实施例中，可将估计燃料年龄与阈值比较。例如，在第一条件期间，当估计燃料年龄高于阈值时，程序可包括运行发动机，同时喷射第一、更大量燃料。相比来说，在第二条件期间，当估计燃料年龄高于阈值时，程序可包括运行发动机，同时喷射第二、更少量燃料。本文中，在第一条件期间，喷射的燃料可为第一季节级别，而在第二条件期间，喷射的燃料可为第二、不同季节级别。在一个示例中，在第一条件期间，喷射的燃料为夏季级别，并且车辆在冬季运行。在另一示例中，在第二条件期间，喷射的燃料为冬季级别，并且车辆在夏季运行。可基于车辆运行的季节或时间而调整阈值，相对于该阈值评定估计燃料年龄。例如，阈值可在夏季期间(或一年中的第一月份组期间)增大，并且在冬季期间(或一年中的第二、不同月份组期间)缩小。通过基于车辆运行的当前时间/月份而调整阈值，可更好地补偿季节燃料级别差异。另外，由于能够使用来自发动机运行和马达运行至少其中之一的能量推进插电式混合动力车辆，所以控制系统可响应估计燃料年龄高于阈值而进一步相对于马达运行增加发动机运行，以推进车辆。因而，当燃料箱中当前可用燃料不对应当前出售(以及所要求的)的燃料时，控制器可增加发动机运行和燃料使用，以加快清空燃料箱，以便可通过正确的季节级别的燃料补充燃料箱。另外，也能够避免由于在燃料箱中长期存放引起的燃料降级。现在参考图4，示出示意性方法400，其用于估计车辆，诸如插电式混合动力电动车辆燃料箱中可用燃料的燃料年龄和季节级别，其中，由于频繁向车载能量存储装置充电和较多使用电动马达推进车辆，所以燃料使用可较少。控制器(或控制系统)402可配置有计算机可读指令和算法，所述计算机可读指令和算法用于估计车辆燃料箱中可用燃料的燃料年龄和季节级别。基于估计的燃料年龄和季节级别，可确定燃料校正因子。如先前在图3中所示，如果在发动机运行期间，可用燃料的季节级别不匹配要求的季节级别，就可通过燃料校正因子调整燃料喷射量。 在一个示例中，在404，基于燃料箱最后一次补充后行驶的距离，估计燃料的燃料年龄和/或季节级别。可通过例如车辆的里程表确定行驶的距离。控制器可监控车辆每天行驶的距离(例如，车辆每天行驶的实际距离，或在预定持续时间内平均的车辆平均行驶距离)，并且基于行驶距离计算燃料年龄。在另一示例中，在406，基于从最后一次补充燃料箱后消耗的燃料量而估计燃料的燃料年龄和/或季节级别。可通过例如车辆的燃料使用传感器确定消耗的燃料量。控制器可监控车辆每天消耗的燃料随车辆每天行驶的距离(例如，实际距离或平均距离)的变化，并且基于消耗的总燃料随行驶的距离的变化而计算燃料年龄。在另一示例中，在408，基于被联接至燃料箱的燃料水平传感器的燃料水平输出而估计燃料的燃料年龄和/或季节级别。控制器可监控车辆每天行驶的燃料箱中的燃料水平随车辆每天行驶的距离(例如，实际距离或平均距离)的变化，并且基于燃料水平随行驶距离的变化而计算燃料年龄。在另一实施例中，在410，基于车辆中所包括的实时时钟的输出估计燃料的季节级别。例如，车辆可包括配置用于显示实时时钟时间或时钟设置的实时时钟(例如，车辆驾驶员可见的车辆仪表板或信息中心上)。时钟时间还可结合时钟的日历时间。基于实时时钟的输出，可确定关于车辆运行的当前日期或季节的信息。例如，控制器可监控最后补充燃料箱的时钟时间和日期，以确定燃料年龄。作为进一步示例，车辆可包括辅助系统，并且基于辅助系统的时钟设置而估计燃料的燃料年龄和/或季节级别。辅助系统可包括，例如导航系统(例如GPS)、娱乐系统(例如无线电、立体音响系统等等)、通信系统(例如，手机系统)、或其它智能系统。辅助系统可具有时钟设置和/或日历设置。基于车辆辅助系统的时钟设置和/或日历设置，可确定车辆运行的当前日期或季节。例如，控制器可监控最后补充燃料箱的时间(时钟设置上)和日期(日历设置上)，以确定燃料年龄。可使用其他方法，以确定燃料年龄。另外，可使用上述方法的任何组合来估计燃料年龄。基于燃料年龄，可推断燃料的季节级别。例如，如果在夏季月份期间(例如，六月和九月之间)补充燃料箱，控制器就可推断燃料箱中为夏季级别燃料。可基于相对于车辆运行的季节/时间的估计燃料年龄和季节级别通过控制器计算燃料校正因子。因此，可仅在如果可用燃料的季节级别不匹配车辆运行的季节时需要校正因子。例如，如果燃料为夏季级另IJ，并且车辆在冬季运行，当要求冬季级别燃料 时，可确定第一燃料校正因子。作为另一个示例，如果燃料为冬季级别燃料，并且车辆在夏季运行时，当要求夏季级别燃料时，可确定第二、不同的燃料校正因子。通过基于相对于发动机运行的当前时间的燃料的季节级别而改变燃料校正因子，就可补偿季节级别燃料之间的差异。在进一步示例中，如414所示，诸如当燃料箱中的燃料来自未知或不确定来源时，可基于测量的燃料冷起动燃烧的效率而估计燃料的有效季节级别以及相应的有效季节级别燃料校正因子。在发动机速度上升期间，可基于来自曲轴操作的估计发动机扭矩和/或速度而确定冷起动燃烧的测量效率。例如，能够将预期发动机速度上升曲线(例如，自停止对于从起动的第一燃烧事件的给定燃烧事件数目的预期速度)与实际速度测量值相比较，并且其中的差异可提供燃料有效季节级别的指示。这样，通过相对于车辆运行的当前时间(和位置)要求的季节燃料，基于燃料的燃料年龄和燃料的季节级别而调整发动机燃料喷射量，可在夏季期间使用冬季级别燃料，而不影响排气排放。同时，可在冬季期间使用夏季级别燃料，而不影响发动机冷起动期间的发动机起动能力。总的来说，即使在使用的燃料的季节级别不相应于要求的季节级别时，也可改善车辆性能和排放。注意，本文所包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统构造一起使用。本文公开的具体程序可代表一个或更多任何数目的处理策略，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。同样地，可以示出的顺序、并列或在一些情况下省略执行示出的各种动作、操作或功能。同样地，处理的顺序不是实现本文所述的示例实施例的特征和优点所必须的，而是为了易于例证和说明而提供。取决于使用的特殊策略，可重复执行一个或更多示出的动作或功能。此外，所述的动作可图示表示将被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储媒介中的代码。应明白，在此公开的构造和方法本质上为例示性的，并且不将这些特定实施例视为限制性意义，因为可能有许多变体。例如，上述技术能够应用于V-6、L-4、L-6、V-12、对置4以及其他发动机类型。本公开的主旨包括在此公开的各种系统和构造，以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖和非新颖组合和子组合。以下权利要求特别指出被视为新颖和非新颖的某些组合和子组合。这些权利要求可涉及“一个”元件或“第一”元件或其等效物。应将该权利要求理解为包括一个或更多该元件的结合，而不需要或排除两个或更多该元件。可通过本权利要求的更正或通过本或相关申请中的新权利要求的提出，而要求公开特征、功能、元件、和/或性质的其他组合和子组合。该权利要求，无论是比原始权利要求的保护范围相比，更宽、更窄、相等或不同，都应将其视为被包含在本公开的主旨之内。
权利要求
1.一种运行包括发动机和马达的车辆的方法，包含 基于所述车辆燃料箱中的燃料相对于车辆运行季节的季节级别而调整发动机燃料喷射量。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述车辆包括实时时钟，并且所述燃料的所述季节级别基于所述实时时钟的输出而被估计，所述车辆为插电式混合动力车辆。
3.根据权利要求I所述的方法，其中，所述车辆包括辅助系统，并且其中，所述燃料的所述季节级别基于所述辅助系统的时钟设置被估计。
4.根据权利要求I所述的方法，其中，所述燃料的所述季节级别基于最后一次补充所述燃料箱后行驶的距离和最后一次补充所述燃料箱后消耗的燃料量中的一项或更多项而被估计。
5.根据权利要求I所述的方法，其中，所述燃料箱包括燃料水平传感器，并且其中，所述燃料的所述季节级别基于所述燃料水平传感器的燃料水平输出被估计。
6.根据权利要求I所述的方法，其中，所述燃料的所述季节级别基于所述燃料的冷起动燃烧效率被估计，其中，从发动机速度和发动机扭矩其中之一或更多推断所述冷起动燃烧效率。
7.根据权利要求I所述的方法，其中，所述调整包括， 当所述燃料为夏季级别，并且所述车辆在冬季运行时，提高所述燃料喷射量；以及 当所述燃料为冬季级别，并且所述车辆在夏季运行时，降低所述燃料喷射量。
8.根据权利要求I所述的方法，还包含，基于所述燃料相对于所述车辆运行的所述季节的所述季节级别而相对于马达运行调整发动机运行，从而推进所述车辆。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述调整包括，响应车辆在冬季运行期间所述燃料箱中为夏季级别燃料以及车辆在夏季运行期间所述燃料箱中为冬季级别燃料的其中之一，相对于马达运行增加发动机运行，从而推进所述车辆。
10.一种运行包括发动机和马达的车辆的方法，包含 在第一条件期间，当估计燃料年龄高于阈值时，运行所述发动机，同时喷射第一、较大量燃料；以及 在第二条件期间，当估计燃料年龄高于阈值时，运行所述发动机，同时喷射第二、较少量燃料。
全文摘要
提供响应车辆的燃料箱中可用燃料的季节级别，而调整插电式混合动力电动汽车运行的方法和系统。如果所述燃料箱中的燃料季节级别不对应于在所述发动机运行期间要求的燃料季节级别，则调整燃料喷射量，以补偿燃料季节级别之间的差异。
文档编号F02D41/30GK102900554SQ20121026235
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月26日 优先权日2011年7月27日
发明者F·U·塞德, V·R·纳尔帕, M·A·博伊斯奇, D·R·马丁, M·L·邝 申请人:福特环球技术公司