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CN101307737A - 快速燃料调整诊断系统及方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于诊断车辆燃料系统的快速燃料调整诊断系统及方法。该系统通常包括修正项模块,其基于第一燃料修正值和第二燃料修正值估计燃料修正项,其中所述第一燃料修正值基于第一周期,所述第二燃料修正值基于第二周期,并且其中所述第一周期比所述第二周期长。诊断模块基于所述燃料修正项诊断所述车辆燃料系统。

Description

快速燃料调整诊断系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及用于诊断车辆燃料系统的方法和系统。
背景技术
[0002]这一部分的内容仅仅是提供与本公开相关的背景技术,并不构成现有技术。
[0003]内燃机在气缸内燃烧空气/燃料(A/F)混合物,以驱动活塞和提供驱动扭矩。空气通过节气门和进气歧管输入气缸。燃料喷射系统从燃料箱供给燃料,以基于所需A/F混合物给气缸提供燃料。为防止燃料蒸汽的泄漏,车辆可包括蒸汽排放系统,其包括从燃料箱吸收燃料蒸汽的碳罐(canister)、碳罐通气阀和排气阀。碳罐通气阀允许空气流入碳罐。排气阀将空气与蒸发燃料的混合物从碳罐供给到进气系统。
[0004]燃料诊断系统监测输送到发动机的燃料。可基于测量的空气/燃料比和指令的空气/燃料比估计燃料修正值。如果估计的燃料修正值在特定的预定阈值之外,那么可记录诊断故障代码。当多个估计的修正值在特定的预定阈值之外时,会引起发动机故障指示灯(Service Engine Soon light)点亮。因此,恰当地诊断燃料输送可起到保障的作用。
[0005]另外,为诊断燃料输送,暂时控制排气阀,使得防止空气与蒸发的燃料进入进气系统。如果频繁或者长期进行这种燃料系统的插入式中断,那么会影响燃料经济性和/或排放。
发明内容
[0006]因此,提供了一种用于诊断车辆燃料系统的控制系统。该系统通常包括修正项模块,其基于第一燃料修正值和第二燃料修正值估计燃料修正项,其中所述第一燃料修正值基于第一周期,所述第二燃料修正值基于第二周期,并且其中所述第一周期比所述第二周期长。诊断模块基于所述燃料修正项诊断所述车辆燃料系统。
[0007]在其它方面,提供了一种诊断车辆燃料系统的方法。该方法包括:基于第一燃料修正值和第二燃料修正值估计燃料修正项,其中所述第一燃料修正值基于第一周期,所述第二燃料修正值基于第二周期,并且其中所述第一周期比所述第二周期长;基于稳定性阈值监测所述燃料修正项的变化;以及基于对燃料修正项的监测诊断所述车辆燃料系统。
[0008]根据下文中所提供的描述,可清楚本发明实用性的其它方面。应当理解,所述描述和具体实施例仅仅是示意性目的,而不是限制本公开的范围。
附图说明
[0009]本文所示的附图仅仅是示意性目的,而不是以任何方式限制本公开的范围。
[0010]图1为示出包括根据本发明各方面的快速燃料调整诊断系统的示范性车辆的功能框图;
[0011]图2为示出根据本发明各方面的示范性快速燃料调整诊断系统的数据流程图;
[0012]图3为示出可由根据本发明各方面的快速燃料调整诊断系统执行的示范性快速燃料调整诊断方法的流程图;
具体实施方式
[0013]实质上,下列优选实施例的描述仅仅是示意性的,而绝不是限制本发明及其应用或使用。应当理解,在全部附图中使用相同的附图标记来表示同样或相同的元件和特征。如本文所使用的,术语模块指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或硬件程序的处理器(共享、专用或群组的)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其它合适部件。
[0014]参考图1,车辆10包括发动机系统12和燃料系统14。一个或多个控制模块16与发动机系统12和燃料系统14相连。燃料系统14有选择地向发动机系统12供给液体和/或燃料蒸汽,如下面所进一步描述的。
[0015]发动机系统12包括发动机18、燃料喷射系统20、进气歧管22和排气歧管24。空气通过节气门26被吸入进气歧管22。节气门26调节流入进气歧管22的空气量。进气歧管22内的空气被分配到气缸28内。空气与燃料混合,并且空气/燃料(A/F)混合物在发动机18的气缸28内燃烧。虽然只示出了两个气缸28,但是应当理解,发动机18可包括任意数量的气缸28,包括但不限于1、3、4、5、6、8、10和12个气缸。燃料喷射系统20包括将液体燃料喷射到气缸28内的液体喷射器。燃烧的废气流过排气歧管24,并在催化转化器30内进行处理。废气含氧传感器32(例如,宽量程A/F比传感器)感测废气中的氧气水平,并将废气A/F比信号发送到控制模块16。
[0016]燃料系统14包括含有液体燃料和燃料蒸汽的燃料箱42。燃料进口44从燃料箱42伸出,以便能够填充燃料。燃料盖46封闭燃料进口44,其可包括排气孔(未示出)。燃料箱42内设有标准容器组件(MRA)48,包括燃料泵50。MRA 48包括液体燃料管路52。燃料泵50将液体燃料通过液体燃料管路52泵送至发动机18的燃料喷射系统20。
[0017]在各实施例中,燃料系统14可包括燃料蒸汽系统。燃料蒸汽系统包括燃料蒸汽管路54和碳罐56。燃料蒸汽通过燃料蒸汽管路54流入碳罐56。燃料蒸汽管路58将排气阀(purge valve)34连接到碳罐56。控制模块16调节排气阀34,以有选择地使燃料蒸汽能够流入发动机18的进气系统。控制模块16调节碳罐通气阀62,以有选择地使空气能够从大气流入碳罐56。
[0018]控制模块16基于氧气传感器32的信号和节气门26的位置来控制提供给发动机18的燃料和空气。这种燃料控制的形式也称为闭环燃料控制。闭环燃料控制用于通过将所需燃料输送控制为与空气流相匹配,从而将A/F混合物保持在化学计量A/F比或与化学计量A/F比接近。化学计量比定义为理想A/F比(例如,对于汽油来说是14.7比1)。
[0019]控制模块16估计有助于将A/F比保持在化学计量A/F比的理想范围(即,大于最小值且小于最大值)内的燃料控制修正项。示范性的燃料控制修正项(correction term)包括基于氧气传感器32的输入信号提供燃料修正的快速指示的短期修正(STC)。例如,如果信号表示A/F比大于特定的参考值,那么STC增大一阶。相反,如果信号表示A/F比小于特定的参考值,那么STC减小一阶。长期修正(LTC)表示在长期内燃料控制因素的变化。例如,LTC监测STC,并使用积分来产生输出。
[0020]根据本公开的快速燃料诊断方法和系统,控制模块16监测长期修正和短期修正的组合,以起用或停用燃料系统14的诊断。组合修正提供了更快的响应,因此允许控制模块16更快地且相对不频繁地诊断燃料系统14,从而改善燃料系统14的插入式中断的数量。
[0021]现在参考图2,数据流程图示出了可嵌在控制模块16内的快速燃料调整诊断系统的各种实施例。根据本公开的快速燃料调整诊断系统的各种实施例可包括嵌在控制模块16内的任意数量的子模块。应当理解,所示子模块可以被组合的和/或进一步分隔以类似地诊断燃料系统14。快速燃料调整诊断系统的输入可从车辆10(图1)感测,从车辆10(图1)内的其它控制模块(未示出)接收,和/或通过控制模块16内的其它子模块(未示出)确定。在各实施例中,图2的控制模块16包括修正项模块70、稳定性评价模块72和诊断模块74。
[0022]修正项模块70接收输入的可如上述确定的长期修正76和短期修正78。修正项模块70组合长期修正76与短期修正78,以形成组合修正项80。特别地,修正项模块70计算长期修正76与短期修正78的和,并从该和中减去预定的常量(例如,1)以形成组合修正项80。在各实施例中,修正项模块70对组合修正项80应用滤波。该滤波可包括但不限于指数权重滑动平均滤波法。
[0023]稳定性评价模块72接收输入的组合修正项80。然后,稳定性评价模块72监测用于稳定性或最小变化(即,小于稳定性阈值的变化)的组合修正项80。在各实施例中,对于给定的发动机负载,稳定性评价模块72可将当前的组合项与前一组合项进行比较。一旦组合修正项80是稳定的,那么稳定性评价模块72就将稳定性状态82设定为表示稳定(即,稳定性状态=TRUE)。否则,稳定性评价模块72将稳定性状态82设定为表示不稳定(即,稳定性状态=FALSE)。
[0024]诊断模块74接收输入的稳定性状态82。基于稳定性状态82,诊断模块74能够诊断燃料系统14(图1)。在各方面,一旦稳定性状态82表示稳定,那么诊断模块74就通过将指令的燃料与所需的燃料做比较来诊断燃料系统14(图1)。该所需燃料可基于具体发动机负载状况81的开环燃料值来确定。基于上述诊断,诊断模块74设定表明燃料系统14(图1)中是否存在故障的故障状态84。
[0025]应当理解,一旦故障状态84设定为表明燃料系统14(图1)中存在故障,那么可执行另外的步骤来通知其它系统和用户存在故障。在各实施例中,基于故障状态84设定诊断代码。诊断代码可由维修工具获得,或者通过电信系统发送到远程位置。在各其它实施例中,基于故障状态84点亮指示灯。在各其它实施例中,基于故障状态84产生声音警报信号。
[0026]现在参考图3,流程图示出了可由图2中根据本公开各方面的快速燃料调整诊断系统执行的示范性快速燃料调整诊断方法。应当理解,在不改变本方法实质的情形下,可改变示例的快速燃料调整诊断方法的步骤的执行顺序。可在控制模块操作期间周期性地执行该示范性方法,或者基于特定事件按预定时间执行所述方法。
[0027]在一个实例中,可在100开始该方法。在110计算组合修正项80。在各方面,基于下面的公式计算组合修正项80:
CCT=LTC+STC-1            (1)
其中CCT表示组合修正项80,LTC表示长期修正76,STC表示短期修正78。在各方面,在120向组合修正项80应用滤波。然后在130估计滤波后的组合修正项80。在130,如果组合修正项80对于给定的发动机负载是稳定的,那么在140诊断燃料系统14(图1)。当在130组合修正项80稳定时,在140继续诊断,直到在150完成诊断为止。如果在130组合修正项80对于给定的发动机负载变得或者保持不稳定,或者在150完成诊断,那么在160结束诊断功能,从而终止对燃料系统14(图1)的插入式中断,该方法可在170结束。
[0028]本领域的技术人员从前面的描述应当理解,可以以多种形式执行本发明广泛的教导。因此,尽管根据其特定实施例描述了本发明,但是通过对附图、说明书和所附权利要求的研究,其它修改对于技术人员也是显而易见的,所以本发明的实际范围不应因此受到限制。

Claims (18)

1.一种用于诊断车辆的燃料系统的控制系统,包括:
修正项模块,其基于第一燃料修正值和第二燃料修正值估计燃料修正项,其中所述第一燃料修正值基于第一周期,所述第二燃料修正值基于第二周期,并且其中所述第一周期比所述第二周期长;以及
诊断模块,其基于所述燃料修正项诊断所述车辆的燃料系统。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述修正项模块通过计算所述第一燃料修正值与所述第二燃料修正值的总和来估计所述燃料修正项。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于:所述修正项模块通过从所述第一燃料修正值与所述第二燃料修正值的总和中减去常量来估计所述燃料修正项。
4.如权利要求1所述的系统,还包括稳定性评价模块,其针对所述燃料修正项的变化是否小于稳定性阈值对所述燃料修正项进行监测,并且其中当所述变化小于所述稳定性阈值时,所述诊断模块诊断所述燃料系统。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于:所述修正项模块对所述燃料修正项应用滤波器,并且其中所述稳定性评价模块监测滤波后的燃料修正项的变化。
6.如权利要求4所述的系统,其特征在于:所述稳定性评价模块通过将当前燃料修正项与前一燃料修正项进行比较来监测所述燃料修正项的变化。
7.如权利要求4所述的系统,其特征在于:所述稳定性评价模块基于发动机负载监测所述燃料修正项的变化。
8.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述诊断模块基于所命令的燃料和所需的燃料来诊断所述车辆的燃料系统。
9.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述诊断模块基于发动机负载诊断所述车辆的燃料系统。
10.一种诊断车辆的燃料系统的方法,包括:
基于第一燃料修正值和第二燃料修正值估计燃料修正项,其中所述第一燃料修正值基于第一周期,所述第二燃料修正值基于第二周期,并且其中所述第一周期比所述第二周期长;
基于稳定性阈值监测所述燃料修正项的变化;以及
基于对燃料修正项的监测诊断所述车辆的燃料系统。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于:所述估计还包括通过计算所述第一燃料修正值与所述第二燃料修正值的总和来计算所述燃料修正项。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于:所述估计还包括通过从所述第一燃料修正值与所述第二燃料修正值的总和中减去常量来计算所述燃料修正项。
13.如权利要求10所述的方法,还包括对所述燃料修正项应用滤波器,并且其特征在于:所述监测包括监测滤波后的燃料修正项的变化。
14.如权利要求10所述的方法,其特征在于:监测所述燃料修正项的变化包括通过将当前燃料修正项与前一燃料修正项进行比较来监测所述燃料修正项。
15.如权利要求10所述的方法,其特征在于:监测所述燃料修正项的变化包括基于发动机负载监测所述燃料修正项。
16.如权利要求10所述的方法,其特征在于:所述诊断包括一旦所述燃料修正项的变化小于所述稳定性阈值就诊断所述燃料系统。
17.如权利要求10所述的方法,其特征在于:所述诊断包括基于所命令的燃料和所需的燃料诊断所述车辆的燃料系统。
18.如权利要求10所述的方法,其特征在于:所述诊断包括基于发动机负载诊断所述车辆的燃料系统。
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