内燃机燃料性能的估计制造技术

本发明专利技术公开了一种内燃机的燃料特性估计装置，其包括一个控制器，以确定一种成分例如燃料中的酒精的估计成分浓度。该控制器根据成分浓度的变化量和前面储存的估计成分浓度值来计算估计成分浓度的新值。通过使用由前面的成分浓度值所确定的转换函数，该控制器通过修正燃料喷射量的空气燃料比修正量来计算成分浓度的变化量，该空气燃料比修正量是由实际空气燃料比所计算的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内燃机燃料性能估计装置及方法。
技术介绍
一种已知为灵活燃料车辆(FFV)的车辆可以用酒精和汽油的混合燃料及汽油运转。酒精燃料需要根据燃料中酒精的浓度对燃料喷射量进行调节，这是因为C(碳)原子的数量与普通汽油燃料的碳原子的数量不同。因此，在日本专利申请公开号H05(1993)-163992的公开文本中所披露的一种发动机系统，其配置有一个设在油箱中的酒精浓度传感器以感应酒精浓度，并在酒精浓度传感器发生故障的情况下，根据空气燃料比反馈修正系数的平均值来估计酒精浓度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供燃料特性估计装置和/或方法、和/或用来更精确和快速地估计燃料特性的发动机控制系统/方法。 根据本专利技术的一个方面，一种用于内燃机的燃料特性估计装置，该燃料特性估计装置包括一个控制器，该控制器确定内燃机的燃料中的酒精的估计成分浓度，将该控制器如此构成，根据内燃机的实际的空气燃料比，计算用于修正内燃机的燃料供应量的空气燃料比修正量；由前面储存的酒精估计成分浓度值和空气燃料比修正量来计算酒精成分浓度变化量；以及根据酒精成分浓度的变化量和前面储存的酒精估计成分浓度值计算酒精估计成分浓度的一个新值；通过使用由前面存储的酒精估计成分浓度值所确定的转换函数，所设置的控制器根据空气燃料比修正量来确定酒精成分浓度的变化量。 根据本专利技术的另一方面，一种燃料特性估计方法，该方法确定用于内燃机的燃料中的酒精的估计成分浓度，该燃料特性估计方法包括根据酒精成分浓度变化量和前面储存的酒精估计成分浓度值，计算酒精估计成分浓度的新值；以及由前面储存的酒精估计成分浓度值和由内燃机的实际的空气燃料比所计算出的用于修正内燃机的燃料供应量的空气燃料比修正量，来计算酒精成分浓度的变化量；通过使用由前面存储的酒精估计成分浓度值所确定的转换函数，由空气燃料比修正量来确定酒精成分浓度的变化量。 附图说明 图1为一个示出了一个发动机系统的示意性图，该系统作为根据本专利技术的一种实施例的燃料特性估计装置或包括作为该装置的部分。 图2为一个流程图，该流程图示出了根据该实施例的燃料特性估计过程。 图3为一个曲线图，示出了由图1的发动机系统所使用的用于计算酒精浓度变化量DALC的图形。 图4为一个曲线图，示出了由图1的发动机系统所使用的用于计算酒精浓度ALC2的图形。 具体实施方式 图1示出了一种发动机系统，该系统作为根据本专利技术的一种实施例的燃料特性(成分)估计装置或包括用作该装置的部分。在该例子中的发动机是一种能使用含有酒精燃料的类型的发动机。 发动机主体1包括至少一个燃烧室2，一个进气管4通过进气阀3连接在燃烧室2上，以及一个排气管6通过排气阀5连接在燃烧室2上。 在进气管4中，设有一个空气滤清器7、一个用来感应进入气体容量的气流计8、一个用来控制进入气体容量的节流阀9、以及在进入气体中喷射燃料的燃料喷射器11。 根据发动机的运转状态，发动机控制单元(ECU)12产生燃料喷射指令的信号，并控制燃料喷射器11向进入气体中喷射燃料，以实现所需的空气燃料比。 在排气管6中，设有一个用来感应排出的气体混合物中氧气浓度的氧气传感器13、和一个三元催化剂14。氧气传感器13用作能够对排出的空气燃料比进行计算的空气燃料比感应装置。 三元催化剂14能够围绕理想配比的空气燃料比的窗口值以最大的转换效率将碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮的氧化物(NOX)的有害的排出物转换为危害较小的气体。因此，ECU12以反馈控制模式控制着发动机的空气燃料比，该反馈控制模式以安装在三元催化剂14的上游端的氧气传感器13的输出为基础，使得实际的空气燃料比在空气燃料比高效带(window)之内摆动。 水温传感器15感应发动机主体1中的发动机冷却水的温度。将ECU12与该传感器相连接，并将其设置成接收来自该传感器的信息。 由于C(碳)原子的数量与普通的汽油相比，含有酒精的燃料需要较大的燃料喷射量以实现给定的当量比，从而需要进行燃料喷射量的调节。因此，通过利用氧气浓度传感器13的输出信号，所设置的发动机系统能够尽可能快地准确预测燃料的酒精浓度。在该实施例中，酒精是燃料中的一种成分，酒精浓度是由该系统所估计的成分浓度。 根据该实施例，发动机系统估计燃料中的酒精浓度，作为遵循如图2所示的过程的一个单一的成分浓度。 步骤S1读出由氧气浓度传感器13的输出所计算的空气燃料比反馈系数α(作为空气燃料比修正量)。 步骤S2检查是否满足空气燃料比控制(learning)条件。当满足控制条件时，该过程进行到步骤S3，在S3上每个操作区间的αm计算图形中重写一个图形的值，然后该过程进行到步骤S4。当不满足该控制条件时，该过程直接进行到S4，而不执行S3的图形的重写操作。在该例子中，αm是空气燃料比控制修正系统(作为空气燃料比修正量)。空气燃料比反馈修正系数α和空气燃料比控制(learning)修正系数αm是用于反馈空气燃料比控制的参数。根据空气燃料比反馈修正系数α和空气燃料比控制修正系数αm来修正燃料喷射量。该实施例可以使用计算空气燃料比反馈修正系数α和空气燃料比控制修正系数αm的各种已知方法。 步骤S4通过在当前用于每个操作区域的αm图形中查找而确定在每个操作区域中的αm值。 步骤S5检查是否满足估计允许条件。在该例子中，步骤S5检查发动机冷却水的温度、从发动机启动所用的时间、空气燃料比获得控制的进程和补充燃料的历史，以确定是否满足估计允许条件。当满足估计允许条件时，程序从S5进行到S6。如果不满足估计允许条件，程序结束，不执行酒精浓度估计。 步骤S6将前面估计酒精浓度ALCz(前面所估计的成分浓度的值)设置为等于当前储存在ECU12中的第二个估计酒精浓度ALC2。亦即，ALCz＝ALC2通过使用图3中所示的转换函数的一种形式，步骤S7根据典型的速度负载区域中的αm值的平均αm′来计算酒精浓度变化(或变化量)DALC，该转换函数由步骤S6中所计算的估计酒精浓度ALC来确定。在该例子中，平均αm′根据四个速度负载区域的αm值来确定。需要选择被发动机使用相对较多的区域作为典型的四个区域。 在图3的例子中，酒精浓度变化量DALC的特性曲线相对于αm′是连续的。根据当前储存在ECU12中的第二估计酒精浓度ALC2改变该特性曲线。根据ALC改变该特性曲线，这是因为用于空气燃料比控制的基本燃料喷射量包括以ALC为基础的修正值。在图3的例子中，特性线L1是对于ALC＝0％(燃料的酒精浓度为0％)的转换函数的一种形式；特性线L2是对于ALC＝85％(燃料的酒精浓度为85％)的转换函数的一种形式；特性线L3是对于ALC＝40％(酒精浓度为40％)的转换函数的一种形式。 在这种转换函数中，斜率随着酒精浓度的增加而增加。在直角坐标系统中，该坐标系统具有表示酒精浓度变化量DALC的垂直轴、表示αm′的水平轴、和位于(αm′，DALC)＝(1，0)处的原点，斜率随着酒精浓度的增加而增加。在图3的例子中，θ1＜θ3＜θ2，此处θ1为特性线L1的斜率；θ2为特性线L2的斜率；θ3为特性线L3的斜率。虽然图3只是示出了三种特性线(转换函数的三种形式)，但是该例子还使用多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的燃料特性估计装置，该燃料特性估计装置包括：一个控制器，该控制器确定发动机的燃料中的一种成分的估计成分浓度，将该控制器如此构成，根据发动机的实际的空气燃料比，计算用于修正发动机的燃料供应量的空气燃料比修正量；　 　由前面储存的估计成分浓度值和空气燃料比修正量来计算成分浓度变化量；以及根据成分浓度的变化量和前面储存的估计成分浓度值计算估计成分浓度的一个新值；通过使用由前面的成分浓度值所确定的转换函数，所设置的控制器根据空气燃料比修 正量来确定成分浓度的变化量。

【技术特征摘要】
JP 2003-4-7 102419/2003来限定。权利要求1.一种用于内燃机的燃料特性估计装置，该燃料特性估计装置包括一个控制器，该控制器确定内燃机的燃料中的酒精的估计成分浓度，将该控制器如此构成，根据内燃机的实际的空气燃料比，计算用于修正内燃机的燃料供应量的空气燃料比修正量；由前面储存的酒精估计成分浓度值和空气燃料比修正量来计算酒精成分浓度变化量；以及根据酒精成分浓度的变化量和前面储存的酒精估计成分浓度值计算酒精估计成分浓度的一个新值；通过使用由前面存储的酒精估计成分浓度值所确定的转换函数，所设置的控制器根据空气燃料比修正量来确定酒精成分浓度的变化量。2.如权利要求1所述的燃料特性估计装置，其特征在于，转换函数是在作为自变量的空气燃料比修正量和作为因变量的酒精成分浓度变化量之间的关系，根据前面存储的酒精估计成分浓度值，所设置的控制器确定转换函数的一种形式，并通过使用由前面存储的酒精估计成分浓度值所确定的转换函数的形式，由空气燃料比修正量来确定酒精成分浓度的变化量。3.如权利要求2所述的燃料特性估计装置，其特征在于，所设置的控制器通过插值法由两组已知自变量和因变量的值来确定因变量的值。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：安倍和彦，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]