用于高驾驶性指标(HIDI)燃料的单气缸燃料质量修正因子 【技术领域】
本发明涉及燃料系统，更具体地涉及用于控制注入内燃机气缸中的燃料的系统和方法。
背景技术
这里提供的背景描述仅用于总体上介绍本发明的背景信息。在本背景技术部分描述的程度上，当前署名的发明人的作品以及在递交申请时不被认为是现有技术的该描述的各方面，既非明示地也非隐含地承认为本发明的现有技术。
内燃机在一个或多个气缸中压缩并点燃空气和燃料的混合物，以产生发动机动力。如果该混合物没有被点燃和/或没有完全燃烧，则不完全燃烧导致气缸点火失败。气缸点火失败可能损坏发动机部件、产生有害排放物、和/或影响燃料经济性。
当混合物稀薄时，气缸可能会点火失败。混合物可能由于各种原因而稀薄。例如，当燃料喷射器被部分堵塞和/或当燃料具有高驾驶性指标(High Drivability Index)(HIDI)时，混合物可能会变得稀薄。HIDI如下所述那样影响燃料燃烧。
燃料通常由燃料蒸馏曲线来描述其特性。燃料蒸馏曲线标绘出作为燃料温度的函数的燃料蒸发百分比。通常，在温度T下可蒸发X％的燃料。因此，量为Y的燃料可在温度T下产出比率为R的空气-燃料比率。然而，当燃料的驾驶性指标高时，需要比T大的温度以蒸发X％的具有HIDI的燃料。因此，当燃料的驾驶性指标高时，需要更多的燃料量Y以在温度T下获得比率为R的空气-燃料比率。
【发明内容】
一种系统包括燃料检测模块、点火失败检测模块和燃料控制模块。燃料检测模块检测供应给具有C个气缸的发动机的燃料何时具有高驾驶性指标(HIDI)，其中C为大于1的整数。当所述燃料具有所述HIDI时，点火失败检测模块检测所述C个气缸中的M个气缸是否点火失败，其中M为整数，并且1≤M＜C。当M小于或等于D时，燃料控制模块向所述C个气缸中的M个气缸内注入第一数量的所述燃料，其中D为小于C的整数，并且所述第一数量大于第一预定量
当M大于D时，所述燃料控制模块向所述C个气缸中的每个气缸内注入第一数量的燃料。所述燃料控制模块增加所述第一数量，直到所述第一数量等于比所述第一预定量大的第二预定量。当所述第一数量大于或等于所述第二预定量时，如果所述C个气缸中的至少一个点火失败，则所述燃料控制模块停止向所述C个气缸中的M个气缸内注入所述第一数量的燃料。
一种方法包括：检测供应给具有C个气缸的发动机的燃料何时具有高驾驶性指标(HIDI)，其中C为大于1的整数。该方法还包括当所述燃料具有所述HIDI时，检测所述C个气缸中的M个气缸是否点火失败，其中M为整数，并且1≤M＜C。该方法还包括当M小于或等于D时向所述C个气缸中的M个气缸内注入第一数量的所述燃料，其中D为小于C的整数，并且所述第一数量大于第一预定量。
该方法进一步包括当M大于D时向所述C个气缸中的每个气缸内注入第一数量的燃料。该方法进一步包括增加所述第一数量，直到所述第一数量等于第二预定量，其中所述第二预定量大于所述第一预定量。该方法进一步包括当所述第一数量大于或等于所述第二预定量并且所述C个气缸中的至少一个点火失败时，停止向所述C个气缸中的M个气缸内注入所述第一数量的燃料。
本发明进一步的应用领域将通过下文提供的详细描述而变得清楚。应该理解的是，该详细描述和特定示例仅用于说明目的，而并非用于限制本发明的范围。
【附图说明】
通过下面的详细描述和附图，将能够更全面地理解本发明，附图中：
图1为根据本发明的示例性发动机控制系统的功能框图；
图2为根据本发明的图1中的发动机控制系统的示例性发动机控制模块的功能框图；以及
图3示出由根据本发明的图2中的发动机控制模块执行的示例性步骤的流程图。
【具体实施方式】
下面的描述本质上仅为示例性地，而并非用于限制本发明、其应用或用途。为了清楚起见，附图中将使用相同的附图标记来标识相似的元件。如这里所使用的那样，短语：A、B和C中的至少一个应该解释为采用非排他性的逻辑“或”的逻辑(A或B或C)的含义。应该理解的是，在不改变本发明的原理的情况下，方法中的步骤可以不同的顺序执行。
如这里所使用的那样，术语“模块”指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或成组的)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。
通过选择性地仅向点火失败的气缸中注入额外的燃料，可防止由空气和燃料混合物的稀薄导致的气缸点火失败。选择性地仅向点火失败的气缸中注入额外的燃料而不向运行良好的气缸中注入额外的燃料能够提高内燃机的寿命、改善排放和/或提高燃料经济性。
现在参见图1，其中示出了示例性发动机控制系统100的功能框图。发动机控制系统100包括发动机102、进气模块(IM)104、节气门106、气缸108、燃料系统110、点火系统112、活塞114、发动机控制模块116，以及传感器120。
空气通过节气门106被吸入进气模块104且被分布到发动机102的气缸108中。燃料系统110将燃料注入气缸108中。空气与燃料在气缸108中混合，从而形成空气/燃料混合物，该混合物被压缩并被点火系统112点燃以驱动活塞114。活塞114驱动发动机102的曲轴(未示出)以提供驱动扭矩输出。
发动机控制模块116基于由一个或多个传感器120检测到的各种工作参数来控制发动机控制系统100的工作。这些工作参数可包括例如湿度、温度和/或气压。传感器120基于工作参数产生一个或多个信号。发动机控制模块116基于传感器120产生的信号来控制发动机102和燃料系统110。
现在参见图2，其中示出了示例性发动机控制模块116的功能框图。发动机控制模块116包括高驾驶性指标(HIDI)燃料检测模块202、点火失败检测模块204和燃料控制模块206。HIDI燃料检测模块检测供应到发动机102的燃料是否具有HIDI。当燃料具有HIDI时，点火失败检测模块204检测点火失败的气缸。当点火失败的气缸被检测到时，燃料控制模块206选择性地仅向点火失败的气缸中注入额外的燃料。
当发动机102被发动(cranked on)时，HIDI燃料检测模块202确定燃料的驾驶性指标。HIDI燃料检测模块202从发动机102接收发动机状态信号和发动机扭矩信号。当发动机102被发动时，一个或多个传感器120可产生发动机状态信号和发动机扭矩信号。另外，当发动机102被发动时，HIDI燃料检测模块202从一个传感器120接收发动机速度信号。发动机速度信号可指示以每分钟转数(RPM)为单位的发动机速度。
发动机状态信号包括当发动机102被起动(即当发动机102被发动时)时接收到的发动机起动信号。一个或多个传感器120可产生该发动机起动信号。该发动机起动信号可持续预定时间段。例如，该预定时间段可为1-5分钟。该预定时间段可基于各种环境参数确定。例如，环境参数可包括户外湿度和户外温度。当发动机状态信号包括发动机起动信号时，启用HIDI燃料检测模块202。
当被启用时，HIDI燃料检测模块202基于RPM和发动机扭矩信号确定燃料是否具有HIDI。仅作为示例而言，当增量RPM比率(deltaRPM ratio)和发动机扭矩比率的乘积大于预定值时，HIDI燃料检测模块202可确定燃料具有HIDI。当燃料具有HIDI时，HIDI燃料检测模块202使点火失败检测模块204被启用。
当被启用时，点火失败检测模块204确定气缸108中的任何一个是否点火失败。2006年3月28日递交的名称为“用于内燃机的基于活塞速度的点火失败检测装置”的共同转让的美国专利申请11/390,974公开了用于检测点火失败的气缸的系统和方法。该申请的全部内容通过引用并入本文。
点火失败检测模块204检测点火失败的气缸108(下文称作点火失败气缸)的数量。例如，点火失败检测模块204可对气缸108中任一个气缸的点火失败次数进行计数(即点火失败数目)。当点火失败气缸中的任一个气缸的点火失败数目大于0时(即当气缸点火失败时)，点火失败检测模块204针对每个点火失败气缸产生控制信号。点火失败检测模块204可在发动机循环预定次数(例如100个发动机循环)之后重置点火失败气缸的点火失败数目。
燃料控制模块206从点火失败检测模块204接收信息和控制信号，这些信息包括点火失败气缸的数量、点火失败气缸的点火失败数目。根据这些信息和控制信号，燃料控制模块206确定点火失败气缸的数量是否大于或等于预定数量。当点火失败气缸的数量大于预定数量时，燃料控制模块206确定气缸108中的大部分气缸都点火失败。
当气缸108中的大部分气缸都点火失败时，燃料控制模块206产生第一燃料控制信号。当燃料系统110接收到第一燃料控制信号时，燃料系统110补充(注入更多的燃料)所有气缸108。当点火失败气缸的数量小于预定值时，燃料控制模块206产生第二燃料控制信号。当燃料系统110接收到第二燃料控制信号时，燃料系统110仅补充点火失败的气缸108。
当气缸108中的大部分气缸都点火失败时，燃料系统110向所有气缸108中补充或注入预定量的燃料。当气缸108中的少数气缸点火失败时，燃料系统110仅向点火失败的气缸108(点火失败气缸)中补充或注入预定量的燃料。
当燃料系统110补充所有气缸或仅补充点火失败气缸时，燃料控制模块206确定用于补充气缸所需的补充总量(即燃料的累积量或总量)。最大补充量为可用于补充气缸的燃料的预定最大量。当总补充量大于或等于该最大补充量时，点火失败检测模块204确定被补充的气缸中的任一个是否仍然点火失败。如果尽管达到最大补充量但被补充的气缸中的任一个仍点火失败，燃料控制模块206中止补充气缸。该补充被中止是因为该补充无法阻止、校正和/或减少点火失败。
现在参见图3，其中示出了由发动机控制模块116执行的示例性步骤的流程图。控制在步骤302中开始。在步骤304中，控制确定发动机是否正在运行。在步骤306中，如果步骤304的结果为否，则控制结束。如果步骤306的结果为是，则控制进行到步骤308。
在步骤308中，控制确定RPM和发动机扭矩。在步骤312中，控制基于RPM和发动机扭矩确定燃料质量。在步骤314中，控制确定燃料是否具有HIDI。如果步骤314的结果为否，则控制在步骤306处结束。如果步骤314的结果为是，则控制进行到步骤316。
在步骤316中，控制确定点火失败的气缸数量。在步骤320中，控制确定总补充量。在步骤322中，控制确定总补充量是否大于或等于最大补充量，以及点火失败的气缸数量是否正在减少。如果步骤322的结果为是，则控制在步骤306处结束。如果步骤322的结果为否，控制进行到步骤324。
在步骤324中，控制确定点火失败的气缸数量是否大于或等于预定数量。如果步骤324的结果为否，则控制进行到步骤326。如果步骤324的结果为是，则控制进行到步骤328。在步骤326中，控制仅补充点火失败气缸。在步骤328中，控制补充所有气缸108。在步骤326或328结束后，控制返回到步骤316。
通过前面的描述本领域技术人员能够认识到，本发明的广义教导可通过各种方式实现。因此，尽管本发明包括具体示例，但本发明的真实范围不应被限制于此，因为在研究了附图、说明书和所附权利要求书之后，其它变型对于本领域技术操作者而言将变得清楚。