專利名稱：液體燃料檢測系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及檢測系統并特別涉及液體燃料檢測系統。
背景技術：
內燃機在氣缸中燃燒空氣/燃料(A/F)混合物來驅動活塞和 提供驅動扭矩。空氣經由節氣門送入氣缸和進氣歧管。燃料噴射系統從 燃料箱供給燃料從而提供期望的A/F混合物到氣缸里。為了防止汽油蒸 汽的釋放，車輛也典型地包括蒸汽排放系統，該系統包括從燃料箱中吸 收燃料蒸汽的過濾器，過濾器排氣閥和放氣閥。過濾器排氣閥允許空氣 進入過濾器。放氣閥從過濾器到進氣系統提供空氣和汽化燃料的混合 物。閉環控制系統基于系統輸出的反饋調節系統輸入。通過監控 排氣中的氧氣量，閉環燃料控制系統控制輸送到發動機的燃料。基于氧 氣傳感器的輸出，發動機控制模塊調節燃料輸送來匹配比較理想的A/F 比(14.7: 1 )。通過監控發動機怠速時的速度變化，閉環速度控制系統 控制發動機吸入氣流和點火進程。在一些環境下，液體燃料而不是燃料蒸汽出現在過濾器中。 當液體燃料出現在過濾器中的時候，控制燃料系統是 一 個艱難的任務。 過濾器中的液體燃料能產生高發動機排放，令人不快的怠速波動，穩定 的節氣門波動或者發動機停轉。如果發生這些問題，車輛也可能中斷蒸 汽排放需求。

發明內容
因此，為在閉環下操作的發動機提供燃料蒸汽的車輛燃料蒸 汽系統的液體燃料檢測系統包括氧氣傳感器，該傳感器基于發動機排氣 里的氧氣水平產生氧氣信號。發動機速度傳感器基于發動機速度產生速 度信號。而且控制模塊接收氧氣信號和速度信號，基于氧氣信號決定燃 料控制因素，基于長期的燃料控制因素改變決定長期的調節量，而且基 于燃料控制因素、速度信號和長期的調節量，探測在燃料蒸汽系統中存
在的液體燃料。在另一個特征里，當在選定的時間段內燃料控制調節量低于 最小值的時候，控制模塊探測存在的液體燃料。在另一個特征里，當速度信號和燃料控制因素顯示發動機不 穩定的時候，控制模塊探測在燃料蒸汽系統中存在的液體燃料。在其它特征里，當遇到發動機怠速情況的時候，控制模塊探 測在燃料蒸汽系統中存在的液體燃料。如果節氣門位置小于最小節氣門 位置值和車輛速度小于車輛最小速度值的時候會發生發動機怠速的情 況。仍然在其它特征里，當在預定的時間段內探測出液體燃料存 在的時候，控制模塊設置一個液體燃料通知編碼，而且當在預定的時間 段內探測出液體燃料存在的時候，控制模塊發送車外通訊信號。
里成為顯然的。當本發明的優選實施;列被描述時，應當理i詳細的描述 和特定的例于意圖是僅是描述，而不是限制發明范圍。


依據詳細的描述和附隨的圖，本發明將變得更容易理解，其
中圖1是依據本發明的發動機控制系統和燃料系統功能塊框
圖；圖2是一個流程圖，描述了探測燃料蒸汽系統中存在液體燃 料的方法；圖3是一個流程圖，描迷了沖企查發動機怠速狀態的方法；
圖4是一個流程圖，描述了檢查發動機穩定狀態的方法；
圖5是一個流程圖，描述了檢查長期調節量低狀態的方法。
具體實施例方式下面的對于優選實施例描述在本質上僅僅是示例的而且決 不打算限制本發明，和它的應用或使用。為了清晰的目的，同樣附圖標 記將會在圖中使用來標記類似的元件。如在這里所使用的，術語模塊表 示執行一個或者更多的軟件或者硬件程序的特定用途集成電路
(ASIC)，電子電路，處理器(共享、專用、群)和存儲器，組合邏輯
電路和/或其它提供描迷功能的合適的組成。參考圖l,車輛10包括發動機系統12和燃料系統14。 一個 或者更多控制模塊16與發動機和燃料系統12、 14通信。下文將會更進 一步詳細描述燃料系統14選擇性地供給液體和/或燃料蒸汽到發動機系 統12。發動機系統12包括發動機18,燃料噴射系統20，進氣歧管22, 排放歧管24。空氣通過節氣門26進入進氣歧管22。節氣門26調節流 入進氣歧管22的空氣量。進氣歧管22里的空氣分配進入氣缸28。空氣 與燃料混合，空氣/燃料混合物在發動機18的氣缸28里燃燒。盡管雙氣 缸28被描述，應當理解發動機18可以包括更多或者更少的氣缸28，氣 缸包括但是不限制于l、 3、 4、 5、 6、 8、 10和12個氣缸。燃料噴射系 統20包括噴射液體進入氣缸28的液體噴嘴。排氣流經排氣歧管24,并由催化式排氣凈化器30處理。第 一和第二氧氣排放傳感器32和34(例如大量程的A/F比率傳感器)發送排 放A/F比率信號到控制模塊16。空氣流量(M AF)傳感器36定位在空 氣進口里，而且基于進入發動機系統12的空氣流量發送MAF信號到控 制模塊16。發動機速度傳感器38檢測發動機速度和發送發動機速度信 號到控制模塊16。節氣門位置傳感器40檢測節氣門26的位置而且發送 節氣門位置信號到控制模塊16。控制模塊16基于氧氣傳感器信號和節氣門位置控制供給到 發動機的燃料和空氣。這種形式的燃料控制也被稱為閉環燃料控制。通 過指令理想的燃料輸送量來匹配空氣流量，閉環燃料控制被用來維持空 氣/燃料混合物處于或接近理想化學空氣/燃料比，該比例對汽油來說該 理想比率是14.7:1。在發動機怠速操作的時候，發動機控制可能指令不 同的空氣流量補償發動機速度改變。當A/F比率比理想A/F比率的時候，發動機系統12在貧乏 的狀態(也就是低燃料)下操作。當A/F比率比理想A/F比率低的時候， 發動機系統12在充足的狀態下操作。燃料控制因素幫助決定是否A/F 比在理想狀態里，即，高于最小值和低于最大值。示例的燃料控制因素 包括短期積分量(integrator) ( STI)，該積分量基于氧氣傳感器信號 輸入信號提供燃料濃度快速顯示。例如，如果信號指示空氣/燃料比高于
特定參考值，STI提高一檔，如果信號指示空氣/燃料比低于特定參考 值，STI降低一檔。燃料控制調節量(modifier)監測燃料控制因素在長 期上的變化。示例的燃料控制調節量包括長期的調節量(LTM) 。 LTM 監控STI并且使用積分量產生它的輸出。燃料系統14包括燃料箱42,所述燃料箱42包含液體燃料和 燃料蒸汽。燃料進口 44從燃料箱42延伸，以使箱體裝滿。燃料蓋46 蓋住燃料進口 44并且帶放氣孔(沒有顯示)。模塊貯存器組件(MRA) 48布置在燃料箱42里并且帶燃料泵50。 MRA48包括液體燃料管52和 燃料蒸汽管54。燃料泵50通過液體燃料管52泵送液體燃料到發動機18的 燃料噴射系統20。燃料蒸汽系統包括燃料蒸汽管54和過濾器56。燃料 蒸汽通過燃料蒸汽管54流入過濾器56。燃料蒸汽管線58連接放氣閥60 和過濾器56。控制模塊16調節放氣閥60以選擇性地使燃料蒸汽流到發 動機18的進氣系統。控制模塊16調節過濾器排氣閥62以選擇性地使 空氣從大氣流到過濾器56。參考圖l和圖2,由控制模塊執行以探測在燃料蒸汽系統里的 液體燃料的步驟將會更詳細的描述。當發動機系統12在閉環燃料控制 下操作時，連續執行下述方法。在步驟100,控制器檢測怠速狀態來確 定是否車輛IO在怠速狀態下操作。在步驟110,控制器檢測發動機特征 確定不穩定。在步驟120，如果滿足怠速狀態，發動機操作狀態指示不 穩定，在步驟130，控制器檢測LTM低狀態在。當在選定的期間內LTM 值維持低狀態時，L丁M低狀態出現。在步驟120，如果怠速狀態沒有慢 速或者發動機操作指示狀態穩定，控制器返回到步驟100處檢測怠速狀 態。如果LTM低狀態在140被滿足，則在步驟150，液體燃料被認為存 在于燃料蒸汽當中。如果LTM低狀態沒有滿足，控制器返回到步驟100 處^r測怠速狀態。 —旦控制器在燃料蒸汽系統中檢測到液體燃料，控制器可在
步驟16o設定通知編碼,并且在步驟no發送通知信號。信號可以是能夠
通過連接到車輛的維修工具重新得到的診斷編碼的形式，點亮可被操作 者看到的指示燈的信號形式，和/或傳播到遠端服務技術人員的診斷編碼 的形式。可選擇地(沒有顯示)，在設定通知信號或者發送通知信號之 前，控制器可等待直到在特定的時間段內在連續的時間量或者選定的時
間量上燃料在蒸汽系統中被檢測到。現在參考圖3,在圖2中的方框100中提及的檢測怠速操作狀 態的方法將會被更詳細的討論。控制器評估是否節氣門位置信號比最小 值小。最小值是可以被選擇的。在步驟200如果節氣門位置小于最小值， 在步驟210控制器評估車輛速度。在步驟210，如果車速小于最小車速 值，則在步驟220怠速狀態被認可發生,并且怠速狀態出現標記被設定為 真。在步驟200如果節氣門位置大于或者等于最小值，或者在步驟210 車輛速度高于或者等于最大值,在步驟230急速狀態被認為沒有滿足，怠
速狀態出現標記設定為々1.現在參考圖4,在圖2中的步驟方框110中提及的檢測發動機 穩定性的方法將會被更詳細的討論。在步驟300控制器評估發動機速 度。在步驟300如果在選定的時間量上發動機速度偏離期望的發動機速 度，則在步驟310控制器計算STI。如果在選定的時間量上STI偏離選 定的值(即100%)選定的量，則發動機被認可是不穩定的，并且在步 驟320發動機不穩定的標記被設定為真。在步驟300如果發動機穩定并 且在步驟310STI穩定，則在步驟330發動才幾不穩定標記被設定為書I。現在參考圖5,在圖2中的步驟方框UO中提及的^r測LTM 低狀態的方法將會被更詳細的討論。在步驟390計算器被初始化為零。 在步驟400如果LTM小于或者等于選定的最小值,則在步驟410計算器 增值。在步驟420如果計算器值大于極限值,則在步驟430LTM低狀態被 設定為真。在步驟420如果計算器值小于或者等于極限值，在步驟400 控制器返回評估LTM。在步驟400如果LTM高于選定性的最小值，則 在步驟440LTM低狀態標記被設定為々支。本發明相關領域技術人員從前述描述的本發明的主要技術 現在能意識到，本發明的大量的技術可以以各種形式被實踐。因此，盡 管這些發明已經參考其特定示例被描述，然而本發明中的真實范圍不應 該被限制，因為通過研究圖、說明書和所附的權利要求，其它修改對本 領域技術人員將會是顯然的。
權利要求
1.一種用于為在閉環下操作的發動機提供燃料蒸汽的車輛燃料蒸汽系統的液體燃料檢測系統，包括氧氣傳感器，基于發動機排氣里的氧氣水平產生氧氣信號；發動機速度傳感器，基于發動機速度產生速度信號；以及控制模塊，接收所述氧氣信號和所述速度信號，基于所述氧氣信號決定燃料控制因素，基于長期的所述燃料控制因素改變決定長期的調節量，而且基于燃料控制因素、速度信號和長期的調節量，探測在燃料蒸汽系統中液體燃料的存在。
2. 如權利要求1所述的液體燃料檢測系統，其中，當所述燃料控制 調節量在選定的時段內低于最小值時，所述控制模塊探測液體燃料存 在。
3. 如權利要求1所述的液體燃料檢測系統，其中，當所述速度信號和所述燃料控制因素指示發動機不穩定的時候，所述控制模塊檢測在所 述燃料蒸汽系統中液體燃料的存在。
4. 如權利要求1所述的液體燃料檢測系統,其中，當滿足發動機怠 速條件的時候，所述控制模塊檢測在所述燃料蒸汽系統中液體燃料的存 在。
5. 如權利要求4所述的液體燃料檢測系統,其中，如果節氣門位置 小于最小節氣門位置值并且車輛速度小于最小車輛速度值，則所述發動 才幾怠速一犬態^皮滿足。
6. 如權利要求5所述的液體燃料檢測系統,其中，所述最小節氣門 位置值和所述最小車輛速度值是可選擇的。
7. 如權利要求1所述的液體燃料檢測系統，其中，當在選定的時間 量上探測出液體燃料的存在時，所述控制模塊設定液體燃料通知編碼。
8. 如權利要求1所述的液體燃料檢測系統,其中，當在選定的時間 量上探測出液體燃料的存在時，所述控制模塊發送一個車外的通訊信
9. 如權利要求8所述的液體燃料檢測系統,其中，所述控制模塊發 送車外的通訊信號到連接到車輛的維修工具。
10. 如權利要求8所述的液體燃料檢測系統,其中，所述控制模塊發 送的車外通訊信號點亮可被所述車輛操作者看到的指示燈。
11. 如權利要求8所述的液體燃料檢測系統，其中，所述控制模塊 發送通訊信號到遠端技術服務人員。
12. —種檢測在閉環中操作的發動機的燃料蒸汽系統中液體燃料存 在的方法> 包括接收發動機速度信號； 接收氧氣傳感器信號； 從所述氧氣傳感器信號確定氧氣水平； 從所述氧氣水平確定短期積分量； 從所述短期積分量確定長期調節量；基于所述短期積分量和所述發動機速度檢測發動機不穩定性； 當所述長期調節量在可選定的時間量上低于最小值的時候，基于所 述發動機的不穩定，在所述的燃料蒸汽系統中檢測液體燃料的存在。
13. 如權利要求12所述的方法，進一步包括設定通知編碼和發送包 括所述通知編碼的通知信號。
14. 如權利要求13所述的方法,其中， 一旦在選定的時間量上所述 液體燃料的存在被探測出，將會執行所述設定通知編碼的步驟和發送通 知信號的步驟。
15. 如權利要求13所述的方法，進一步包括基于通知編碼，點亮操 作者可見的指示燈。
16. 如權利要求12所述的方法，進一步包括確定是否怠速條件被滿 足，和其中一旦怠速條件被滿足，所述;f全測步驟被執行。
17. 如權利要求16所述的方法，其中，所述確定怠速條件是否被滿 足的步驟包括評估節氣門位置和車輛速度。
全文摘要
為在閉環下操作的發動機提供燃料蒸汽的車輛燃料蒸汽系統的液體燃料檢測系統包括氧氣傳感器，該傳感器基于發動機排氣里的氧氣水平產生氧氣信號。發動機速度傳感器基于發動機速度產生速度信號。而且控制模塊接收氧氣信號和速度信號，基于氧氣信號決定燃料控制因素，基于長期的燃料控制因素改變決定長期的調節量，而且基于燃料控制因素、速度信號和長期的調節量，探測在燃料蒸汽系統中存在的液體燃料。
文檔編號F02D41/22GK101182814SQ20071018703
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月19日 優先權日2006年11月17日
發明者K·D·麥克萊因, W·王 申請人:通用汽車環球科技運作公司