[發(fā)明專利]燃料組合物和老化估計(jì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010105851.8
• 申請(qǐng)日: 2020-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN111594325A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭尼·基萬;戈皮錢德拉·蘇尼拉;克里斯多夫·保羅·格魯格拉;馬克·米恩哈特;羅斯·戴卡斯特拉·普西福爾;穆罕納德·哈基姆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): F02D19/08
• 分類號(hào): F02D19/08;F02D41/00;F02D41/38
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛

本公開提供了“燃料組合物和老化估計(jì)”。提供用于估計(jì)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料中的乙醇含量、燃料中的水含量以及所述燃料的使用期的方法和系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，一種方法可包括：基于如在燃料噴射或泵沖程之后估計(jì)的壓力脈動(dòng)的共振頻率(f)、燃料軌壓力變化(δp)和所述燃料軌中的壓力脈動(dòng)的阻尼系數(shù)(α)來估計(jì)燃料乙醇含量、水含量或燃料使用期。一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)可基于所估計(jì)燃料乙醇含量、水含量和燃料使用期來調(diào)整。

技術(shù)領(lǐng)域

本描述總體涉及用于估計(jì)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料中的乙醇含量和燃料的使用期的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

靈活燃料車輛(FFV)是常規(guī)汽油驅(qū)動(dòng)的車輛的替代方案并且包括用以燃燒汽油和二次燃料的混合物的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，所述二次燃料諸如乙醇、甲醇、丙醇或其他醇類和辛烷值改進(jìn)劑。摻入乙醇的燃料共混物由于從生物質(zhì)中衍生乙醇而特別受歡迎，其中各種原料可從農(nóng)業(yè)獲得。靈活燃料發(fā)動(dòng)機(jī)可適于燒著0-100％乙醇燃料混合物，從而與汽油相比減少油井到車輪碳足跡。在混合動(dòng)力車輛中，由于僅使用馬達(dá)扭矩就可長時(shí)期推進(jìn)車輛，因此燃料在燃料箱中可保持未使用。老化可導(dǎo)致燃料組合物的變化。例如，為了確定發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室處的合適的空燃比，PCM可利用燃料組合物的估計(jì)值或測量值(例如，乙醇百分比)和燃料使用期來確定有待噴射的燃料量。

提供各種方法來估計(jì)靈活燃料中的乙醇含量。例如，在U.S.7,523,723中，Marriott等人公開一種用于基于燃料軌壓力特性來確定燃料中的乙醇含量的方法。可根據(jù)燃料軌壓力來確定燃料的有效體積模量和壓力擾動(dòng)特征(pressure perturbationsignature)，并且可基于燃料的有效體積模量和壓力擾動(dòng)特征中的一者或多者來估計(jì)燃料乙醇含量。

然而，本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到以上方法的潛在缺點(diǎn)。作為一個(gè)示例，Marriott等人未公開一種用于確定由乙醇吸收的水含量或燃料箱中的燃料的使用期的方法。由于已經(jīng)長時(shí)間閑置的燃料中的乙醇會(huì)吸收水，因此可能會(huì)發(fā)生相分離，從而使燃料對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無效。在汽油燃料中，較輕且較易揮發(fā)的部分(具有較少碳原子的分子，例如，C₃和C₄)可能會(huì)蒸發(fā)掉，從而留下具有較高濃度的較重、較不易揮發(fā)的部分的老化的汽油燃料。在混合動(dòng)力車輛中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)可能不會(huì)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，因此燃料老化可能會(huì)很顯著。較輕和較重部分的濃度可能會(huì)影響經(jīng)噴射供燃燒的所需燃料量。專用傳感器可用于燃料組合物或使用期確定，但添加單獨(dú)組分可能會(huì)增加制造成本。

發(fā)明內(nèi)容

本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，可通過一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法來解決上述問題，所述方法包括：基于所述所估計(jì)燃料使用期來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，所述燃料使用期基于在燃料噴射之后的燃料軌中的壓力脈動(dòng)的共振頻率、燃料軌壓力變化和壓力脈動(dòng)的阻尼系數(shù)中的至少兩者來估計(jì)。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)可基于所述燃料中的所述所估計(jì)乙醇含量和水含量來進(jìn)一步調(diào)整，所述乙醇含量和所述水含量基于在燃料噴射之后的壓力脈動(dòng)的共振頻率、燃料軌壓力變化和燃料軌中的壓力脈動(dòng)的阻尼系數(shù)來估計(jì)。以此方式，通過監(jiān)視如由現(xiàn)有傳感器估計(jì)的燃料特性，可估計(jì)燃料乙醇含量、燃料水含量和燃料老化。

在一個(gè)示例中，可緊接在燃料再加注事件之后實(shí)行燃料乙醇含量測量，并且可周期性地實(shí)行燃料老化和水含量估計(jì)。在另一示例中，可周期性地實(shí)行燃料老化估計(jì)。在燃料泵的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，可經(jīng)由燃料軌壓力傳感器來估計(jì)燃料軌壓力。可在燃料噴射或泵沖程之后估計(jì)脈動(dòng)頻率、壓力變化和壓力脈動(dòng)的阻尼系數(shù)。在缺乏燃料軌溫度傳感器時(shí)，在靈活燃料車輛中，可根據(jù)脈動(dòng)頻率、壓力變化和壓力脈動(dòng)的阻尼系數(shù)的函數(shù)來估計(jì)燃料乙醇含量。而且，可根據(jù)脈動(dòng)頻率、壓力變化和壓力脈動(dòng)的阻尼系數(shù)的不同函數(shù)來估計(jì)燃料中的水含量。在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，也可根據(jù)脈動(dòng)頻率、壓力變化和壓力脈動(dòng)的阻尼系數(shù)中的兩者或更多者的函數(shù)來估計(jì)燃料老化，所述燃料老化為汽油較輕和較重部分濃度的函數(shù)。可基于所述所估計(jì)燃料乙醇含量、燃料水含量和燃料使用期來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)(包括火花正時(shí)和燃料噴射量)。如果燃料水含量高于閾值，則可通知操作員使用/更換燃料箱中的燃料。