CN101886579B

CN101886579B - 识别接受到燃料系统的燃料

Info

Publication number: CN101886579B
Application number: CN201010178472.8A
Authority: CN
Inventors: R·D·珀西富尔
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2009-05-13
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2030-05-12
Also published as: US8214129B2; US20100288367A1; DE102010017920A1; CN101886579A

Abstract

本发明公开了一种用于记录机动车辆的燃料系统中的内容物变化的方法，其中该燃料系统构造成将第一燃料和第二燃料接受在共用空间中。第一条件与接受第一燃料相关联，并且第二条件与接受第二燃料相关联。该方法包括接受燃料进入燃料系统，并且如果响应于接受燃料的条件与第一条件相匹配而与第二条件不匹配，则指示第一燃料已被接受。

Description

识别接受到燃料系统的燃料

技术领域

本申请涉及机动车辆领域，更具体地涉及机动车辆燃料系统。

背景技术

为了各种利益，机动车辆的燃料系统可以被构造成单独地或作为混合物储存多种不同的燃料。在一个示例中，如此构造的燃料系统可以安装在这样的机动车辆中，该机动车辆的发动机构造成消耗燃料A或者燃料B，或者燃料A和B的混合物。在这个示例中，发动机可以自动地适应所提供的燃料，或者发动机可能需要根据燃料进行一些调节。

在另一个示例中，车辆可以至少部分地组装自部件模块，其中一些部件模块能够适于不同的机动车辆。例如，两种机动车辆，其中一种构造成消耗燃料A，而另一种构造成消耗燃料B，这两种燃料中的每种燃料均可以包括基本相同构造的燃料系统。为了简化机动车辆的制造可以采用这种途径。

在上面提到的示例中，有益的是燃料系统检测燃料补给并进一步检测在燃料补给期间所加燃料的类型。因此，美国专利号5,542,386提供了用于机动车辆的燃料补给检测系统和方法。这种方法将基于压力的燃料补给检测与燃料性质(例如挥发性)判断相结合。燃料性质判断依赖于提供给机动车辆发动机的燃料喷射量的变化以及检测一个或更多个发动机参数(例如燃烧压力)的响应。但是，在这里发明人已经发现这种方法的各种不足之处。

例如，只有当已经确定燃料箱中的燃料在现有的发动机条件下适合于由该发动机消耗时，所描述的确定燃料性质的方法才可能是可被接受的。但是，在一些情况下，燃料箱中的燃料可能在任何情况下都不适合该发动机，或该发动机可能需要对其当前运行状态进行一些调节或适应，以便安全使用该燃料。如果，为了任何原因，燃料箱中的燃料不适合发动机，那么所描述的确定燃料性质的方法可能给出不可靠的结果，或可以引起发动机部件的损坏。

发明内容

因此，在一个实施例中，本发明提供一种用于记录(register)机动车辆的燃料系统中的内容物变化的方法。在这个实施例中，燃料系统构造成将第一燃料和第二燃料接收在共用空间中。第一条件与接受第一燃料关联，而第二条件与接收第二燃料关联。该方法包括接受燃料进入燃料系统并且如果响应于接受燃料的条件与第一条件相匹配并且与第二条件不匹配，则指示第一燃料已经被接受。

在另一个实施例中，公开了一种用于记录(register)机动车辆的燃料系统中的内容物变化的方法，该方法包括：接受燃料进入燃料系统，该燃料系统构造成将氢气和压缩的天然气接收在共用空间中；如果当燃料被接受时在共用空间中的温度增加大于阈值量，则指示压缩的天然气已经被接受，如果所述指示发生，则发生在压缩的天然气被机动车辆的发动机消耗之前；如果当该燃料被接受时在共用空间中的温度增加小于阈值量，则指示氢气已被接受，如果所述指示发生，则发生在氢气被机动车辆的发动机消耗之前；以及响应于已经被指示接受的所述燃料来调节机动车辆的起动操作参数。

另一个实施例提供了用于记录燃料系统中的内容物变化和用于基于燃料系统中的内容物来调节机动车辆的一个或更多个起动操作参数的更具体的方法。

在这里所公开的方法中，可以调节各种起动操作参数，例如燃料喷射量、喷射正时、点火正时等。以这种方式，在为发动机提供任何燃料之前，机动车辆的电子控制系统可以确定哪一种燃料或哪几种燃料存在于燃料系统中，因而能够可靠地调节起动操作参数，并且避免向发动机传输不适宜的燃料。而且，电子控制系统还可以提供两种气态燃料之间的识别并且为发动机起动提供补偿，包括用于该起动的第一燃烧事件(例如，从发动机静止)的补偿。

将会理解，提供上述概要从而以简单的方式介绍选择的概念，这些概念在随后的具体实施方式中进一步描述。这不意味着表征要求保护的主题的关键或实质特征、要求保护的主题的范围由权利要求限定。而且，要求保护的主题不限于解决上述或本公开中任何部分中提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示意地示出了根据本发明构造成记录响应于燃料补给的内容物变化的第一示例性燃料系统。

图2示意地示出了根据本发明构造成记录响应于燃料补给的内容物变化的第二示例性燃料系统。

图3示出了根据本发明用于记录机动车辆的燃料系统中的内容物变化的示例性方法。

图4-图8示出了根据本发明用于识别哪种燃料已被接受机动车辆的燃料系统的示例性方法。

图9示出了根据本发明用于基于被接受燃料系统的燃料来调节机动车辆的起动操作参数的示例性方法。

具体实施方式

图1示意地示出了构造成记录响应于燃料补给的内容物变化的第一示例性燃料系统10的各个方面。该燃料系统可以安装在机动车辆(附图中未示出)中。该燃料系统包括燃料箱12，该燃料箱可以构造成储存压缩的气体形式的多种不同燃料。在一个实施例中，燃料箱可以适于储存压力超过5000磅/平方英寸(p.s.i)的氢气。在这个和其他实施例中，燃料箱还可以适于储存压力超过3600p.s.i的压缩的天然气(CNG)。燃料箱可以构造成同时或顺序地储存多种不同燃料在相同的内部空腔中。而且，一个或更多个传感器可以设置在燃料箱中或燃料箱上，从而至少能够估算包含在其中的燃料量。因此，图1示出了燃料箱压力传感器14和燃料箱温度传感器16，每个传感器连接于所述燃料箱。燃料箱压力传感器可以是响应于包含在所述燃料箱内的气体压力的任何传感器，所述压力为相对于大气测量的相对压力或相对于真空测量的绝对压力。燃料箱温度传感器可以是响应于燃料箱内部气体温度的任何传感器。

如图1所示，燃料箱压力传感器14和燃料箱温度传感器16可操作地连接于电子控制系统18，该电子控制系统18可以是燃料系统或安装该燃料系统的机动车辆中的任何电子控制系统。该电子控制系统可以构造成在第一组运行条件期间以低水平作用，并且在第二组运行条件期间以高水平作用。例如，低水平作用可以提供对输入到电子控制系统的一个或多个传感器输入的基本监控和阈值比较。高水平作用除了提供各种高水平计算、与其他系统部件的相互作用以及进行决策之外，还可以提供低水平作用。在一些实施例中，低水平作用可以比高水平作用消耗更少的机动车辆电池(未示出)的电力。在一些实施例中，当发动机启动时，电子控制系统18可以保持在高水平作用，而当发动机关闭时，电子控制系统18可以返回到低水平作用。而且，当一个或更多个传感器输入指示机动车辆正在燃料补给时，电子控制系统可以激励至高水平作用。为了提供低水平和高水平作用，电子控制系统可以包括多个子系统，其中一个或更多个子系统在低水平作用期间保持停止，但是在高水平作用期间变为运行。

如图1所示，电子控制系统18包括存储器20。存储器20可以是任何非易失性电子存储器。该存储器可以适于有效地存储与电子控制系统操作有关的任何数据。这些数据可以包括，例如燃料箱12中存在的燃料计数(tally)。该计数可以基于在电子控制系统中进行的计算和判断由该电子控制系统写入该存储器中，这将在下面详细描述。

图1还示出第一燃料口22和第二燃料口24。该第一和第二燃料口中的每一个可以构造成接受燃料进入燃料系统10中。因此，第一和第二燃料口中的每个可以包括可切换地连接于燃料系统外部的燃料供给管路的一个或更多个定位器和/或配件。行业标准可以确定定位器或配件的类型(即，构造、尺寸和/或其材料)，通过所述定位器/配件可以向机动车辆燃料系统供给特定类型的燃料。因此，第一燃料口22可以构造成与提供第一类型燃料的行业标准第一供给管路22’相匹配，而第二燃料口24可以构造成与提供第二类型燃料的行业标准第二供给管路24’相匹配。而且，在一些示例中，第一燃料口的定位器和/或配件可以与提供第二类型燃料和/或其他燃料的供给管路不相容，而第二燃料口的定位器/配件可以与提供第一燃料和/或其他燃料的供给管路不相容。以这种方式，可以减少意外地经由第一和第二燃料口接受不合适的燃料进入燃料系统的风险。

行业标准可以进一步确定分别由第一供给管路22’和第二供给管路24’供给的第一和第二燃料的可接受的压力范围。在一个实施例中，氢气可以大约5000p.s.i的压力由第一供给管路供给，而CNG可以大约3600p.s.i的压力由第二供给管路供给。但是，应当理解这里所述的压力仅仅是示例性的，其他合适的压力和压力范围也是可以预期的。

继续参考图1，第一燃料口22和第二燃料口24中的每一个均可以包括开启以接受一种或更多种燃料进入的挡板和提供该燃料的供给管路。而且，每个挡板可以包括响应于该挡板是否处于打开(breeched)状态的打开传感器。在一个示例中，打开传感器可以包括开关，当挡板被打开时所述开关开启电路或光路，并且当挡板不被打开时所述开关关闭该电路。因此，图1示出了第一挡板26和第一打开传感器28，它们中的每一个均连接于第一燃料口22。图1还示出了第二挡板30和第二打开传感器32，它们中的每一个均连接于第二燃料口24。所述第一和第二打开传感器可以经由合适的电缆和/或光缆而可操作地连接于电子控制系统18。

图1示出了连接在第一燃料口22和第一挡板26之间的第一燃料温度传感器34以及连接在第二燃料口24和第二挡板30之间的第二燃料温度传感器36。第一和第二燃料温度传感器中的每一个可以是响应于燃料系统10的燃料口和其相应的挡板之间流动的气体温度的任何传感器。如图1所示，第一和第二燃料温度传感器中的每一个可操作地连接于电子控制系统18。

上述示例性构造能够实现用于记录机动车辆的燃料系统中的内容物变化的多种方法，所述方法将在本公开之后的内容中说明。但是，当某些其他机动车辆传感器也连接于电子控制系统18时，这些方法可以是精选的。因此，图1示出了可操作地连接于电子控制系统18的一组机动车辆传感器38。该组机动车辆传感器可以包括响应于机动车辆发动机或排气系统(附图中未示出)的操作条件的任何传感器。该组机动车辆传感器可以包括，例如冷却剂温度传感器、进气质量流率传感器、排气流氧气或空气燃料比传感器、或其任意组合。在一个实施例中，存在于燃料箱12中的每种燃料量的计数在机动车辆的特定操作条件期间可以是精确的。例如，给定由电子控制系统已知的或者由已知为响应于进气质量流率传感器的节气门位置确定的进气速率，该电子控制系统可以构造成连续地调节燃料喷射速率，以使得排气流空气燃料比传感器的输出保持接近化学计量比。根据这样提供的进气速率和燃料喷射速率的比率，电子控制系统可以评估和再评估燃料的每单位体积还原能力，并且因此识别供给到发动机的燃料混合物，如果该混合物最多包含两种组分的话。

图1示出了将燃料箱12连接于燃料压力调节器42的燃料导管40。燃料压力调节器经由燃料管道46连接于燃料喷嘴44。燃料压力调节器可以是构造成调节供给到燃料管道和一个或更多个燃料喷嘴的燃料压力的任意装置。在所示的实施例中，从燃料导管40到燃料喷嘴44的燃料系统10的区段构造成响应于来自电子控制系统18的控制信号是可燃料取代的(purgable)。正如在后面进一步描述的，在燃料补给期间接受的燃料使燃料箱中的成分改变得非常明显以致一个或更多个操作参数的变化被许可(例如成分的变化大于阈值量)的情况下，这个特征可以用来扫除来自燃料系统的所示区段的未知的燃料或未充分获知的燃料成分。由于气体燃料的受压性质，通过打开通道使气体燃料能够流动到储罐，未知的或未充分获知的燃料的成分可以被导向吸附剂储罐，包括在发动机关机状态期间，例如在燃料补给期间。当燃料系统的所示区段的燃料取代进行时，燃料被接受吸附剂储罐48，在吸附剂储罐中燃料被吸附在高表面积吸附材料内。在电子控制系统的指令下，由于新鲜空气通过该吸附剂储罐被吸入，燃料随后可以被取代(例如在发动机启动之后，例如在高载荷状态期间)并从该吸附剂储罐进入进气歧管50中。根据储存在吸附剂储罐48中的燃料的量，该燃料取代可以在多个燃料取代循环上实施，或可以在单个燃料取代操作中完成。

图2示意性地示出了构造成记录响应于燃料补给的内容物变化的另一个示例性燃料系统52的各方面。可以与燃料系统10的各部件基本相同的燃料系统52的各部件以相同的方式标识并且不再描述。但是，应当指出，在本发明的不同实施例中以相同方式标识的各部件可以至少部分地不同。

图2示出了可滑动地连接于轴承56的燃料门54。该燃料门可以构造成在轴承上的至少两个位置之间滑动：与第一燃料口22对准的第一位置和与第二燃料口24对准的第二位置。图2示出了可操作地连接于电子控制系统18的位置传感器58。该位置传感器可以是响应于燃料门的位置的任何传感器。该位置传感器可以包括例如电开关或光开关。

显然上面所示的构造使各种方法能记录机动车辆的燃料系统中的内容物的变化。一些这样的方法在下面以示例的方式进行描述。但是，应当理解，示例性的方法也可以通过其他构造实现。

图3示出了用于记录机动车辆的燃料系统中的内容物变化的示例性方法60，其中燃料系统构造成将第一和第二燃料接收在诸如燃料箱等共用空间中。在该示例性方法和相关方法中，第一条件与接收第一燃料相关联，而第二条件与接收第二燃料相关联。

所示的方法包括各种计算、比较和进行决策的动作，这些动作可以通过燃料系统(例如上面所述的燃料系统10或52)的电子控制装置执行，或通过其中安装有燃料系统的机动车辆的电子控制装置执行。该方法还包括各种测量和/或感测动作，这些动作可以通过设置在燃料系统中的一个或更多个传感器(例如，压力传感器、温度传感器、打开传感器等)执行，正如在上面的示例性结构中所描述的，这些传感器可操作地连接于电子控制系统。

方法60开始于步骤62，在步骤62，燃料经由燃料口被接受燃料系统。被接受的燃料可以由电子控制系统检测，电子控制系统询问可操作地连接于该电子控制系统的一个或更多个传感器。示例性的一系列询问步骤在步骤64开始，在步骤64，测量燃料箱压力(P)，并前进到步骤66，在步骤66计算燃料箱压力变化率(dP/dt)。燃料箱压力可以经由如上述构造中所示的燃料箱压力传感器测量，并且燃料箱压力变化率可以经由电子控制系统计算。任何适合的模拟微分电路或数字算法可以用在电子控制系统中，以用于计算燃料箱压力变化率。

方法60前进到步骤68，在步骤68计算在燃料系统中的一个或更多个位置处的温度变化率(dT_i/dt)。温度变化率可以经由设置在燃料系统中的一个或更多个温度传感器计算，如上面的示例性构造所示，这些温度传感器可操作地连接于电子控制系统。任何合适的模拟微分电路或数字算法均可以用在电子控制系统中，以用于计算一个或更多个温度变化率。

方法60前进到步骤70，在步骤70判断该燃料系统中的一个或更多个燃料口挡板是否被打开(breeched)。一个或更多个燃料口挡板的打开可以通过电子控制系统来确定，该电子控制系统询问如上面示例性构造所示设置在燃料系统的燃料口处的一个或更多个打开传感器。

方法60前进到步骤72，在步骤72判断燃料箱压力变化率是否超过预定的阈值。如果燃料箱压力变化率未超过预定的阈值，则方法前进到步骤74，在步骤74判断在燃料系统中的一个或更多个位置处的温度变化率是否已超过对应的预定阈值。如果温度变化率未超过在燃料系统中一个或更多个位置中的任意位置处的对应的预定阈值，则方法前进到步骤76，在步骤76判断燃料系统中的一个或更多个燃料口挡板中的任何一个是否被打开。在这个示例中，步骤72、74或76处肯定的评价可以向电子控制系统发出燃料已被接受燃料系统的报警。因此，如果一个或更多个燃料口挡板中的任何一个被打开，或者如果在燃料系统中的一个或更多个位置处的温度变化率已超过对应的预定阈值，或者如果燃料箱压力变化率超过预定的阈值，则所述方法前进到步骤78，在步骤78指示燃料系统正在补给燃料，并且前进到步骤80，在步骤80，电子控制系统在高水平作用下运行。

根据电子控制系统预先存在的状态，在步骤80发生的动作可以包括保持该电子控制系统处于预先存在的高水平作用，或激发电子控制系统进入高水平作用。在这个示例中，高水平作用可以使电子控制系统能监控(或更加主动的监控)响应于接受燃料进入燃料系统中的一个或更多个条件，例如温度或压力变化，并且因而确定哪种燃料被接受。以这种方式，响应于燃料的接受的一个或更多个条件可以响应于燃料被接受燃料系统中的指示而被监控。

然后方法60前进到步骤82，在步骤82，从两种或更多种不同燃料中识别被接受燃料系统的燃料。燃料的识别可以基于响应于接受的燃料的一个或更多个条件与和接收第一燃料相关联的条件的匹配，或基于响应于接受的燃料的一个或更多个条件与和接收第二燃料相关联的条件的匹配。例如，如果响应于接受的燃料的条件与和接收第一燃料相关联的第一条件相匹配并且不与接收诸如压缩天然气等第二燃料相关联的第二条件相匹配，则可以指示例如氢气等第一燃料已被接受燃料系统。在一些实施例中，所述方法可以进一步包括：如果响应于接受的燃料的条件和第二条件相匹配并且不与第一条件相匹配，则指示第二燃料已被接受。图4—8提供用于识别接受燃料系统中的燃料的更具体的示例性方法。

图4示出了用于识别已被接受机动车辆的燃料系统的燃料的第一示例性方法84。在这个示例中，响应于接受燃料进入的条件是燃料已进入后在燃料系统中产生的最大燃料压力。该方法开始于步骤86，在步骤86燃料箱中的压力P与第一燃料的行业标准供给压力P₁进行比较，在一个示例中，所述第一燃料是氢气。如果压力大于或等于第一燃料的行业标准供给压力，则在步骤88，指示第一燃料被接受。否则，所述方法前进到步骤90，在步骤90，压力与第二燃料的行业标准供给压力P₂进行比较，在一个示例中，所述第二燃料是CNG。如果压力大于或等于第二燃料的行业标准供给压力，则在步骤92确定第二燃料被接受燃料系统。否则，该方法前进到步骤94，在步骤94电子控制系统指示故障。该故障可以意味着，例如燃料补给未完成，或者未识别出接受燃料系统的燃料特征。这个动作之后，或者在步骤88或92的指示之后，该方法返回。

图5示出了用于识别哪种燃料已被接受机动车辆的燃料系统的第二示例性方法96。这个方法基于各种预期的气体燃料的热容量比(c_p/c_υ)的差异：例如在开氏绝对温度298度下甲烷的热容量比为1.299，双原子氢的热容量比为1.409。在这个示例中，响应于接受的燃料的条件包括在燃料系统的第一燃料口处的温度变化和在燃料系统的第二燃料口处的温度变化中的一者或两者。该方法开始于步骤98，在步骤98判断第一燃料口处的温度变化率dT₁/dt是否超过预定的阈值R₁。如果温度变化率超过预定的阈值，则所述方法前进到步骤100，在步骤100判断第二燃料口处的温度变化率dT₂/dt是否超过预定的阈值R₂。如果温度变化率超过预定的阈值，则在步骤102指示故障。该故障可以意味着，例如未识别出接受燃料系统的燃料特征。但是，如果温度变化率仅仅超过第一燃料口的预定的阈值，则在步骤104指示第一燃料被接受燃料系统。

如果在步骤98判断出在第一补给口的温度变化率未超过预定的阈值，则方法前进到步骤106，在步骤106判断第二燃料口的温度变化率dT₂/dt是否超过预定的阈值R₂。如果该温度变化率超过预定的阈值，则在步骤108指示第二燃料被接受燃料系统。在步骤102、104或108的指示之后，该方法返回。在这个示例和其他示例中，可以基于接受燃料箱的燃料的初始温度和最初存在于燃料箱中的燃料的初始温度计算预定的阈值R₁和R₂。

图6示出了用于识别哪种燃料已被接受机动车辆的燃料系统的第三示例性方法110。在这个示例中，响应于接受的燃料的条件包括燃料系统的第一燃料口或第二燃料口是否被打开。该方法开始于步骤112，在步骤112判断第一燃料口的挡板是否被打开。如果确定第一燃料口的挡板被打开，则在步骤114，指示第一燃料被接受燃料系统。否则，该方法前进到步骤116，在步骤116判断第二燃料口的挡板是否被打开。如果确定第二燃料口的挡板被打开，则在步骤118，指示第二燃料被接受燃料系统。否则，该方法前进到步骤120，在步骤120电子控制系统指示故障。所述故障可能意味着例如未识别出接受燃料系统的燃料。这个动作之后，或者在步骤114或118的指示之后，该方法返回。

图7示出了用于识别哪种燃料已被接受机动车辆的燃料系统的第四示例性方法122。在这个示例中，响应于接受的燃料的条件是燃料门的位置。该方法开始于步骤124，在步骤124判断该燃料系统的燃料门是否与第一燃料口对准。如果确定该燃料门与第一燃料口对准，则在步骤126，指示第一燃料被接受燃料系统。否则，所述方法前进到步骤128，在步骤128判断该燃料系统的燃料门是否与第二燃料口对准。如果确定该燃料门与第二燃料口对准，则在步骤130，判断出第二燃料被接受燃料系统。否则，所述方法前进到步骤132。在步骤132电子控制系统指示故障。所述故障可能意味着例如未识别出接受燃料系统的燃料。这个动作之后，或者在步骤126或130的指示之后，该方法返回。

图8示出了用于识别哪种燃料已被接受机动车辆的燃料系统的第五示例性方法134。在这个示例中，响应于接受的燃料的条件包括作为在燃料系统中的例如燃料箱等任何可充填空间中压力变化的函数的温度变化。该方法开始于步骤136，在步骤136记录作为压力的函数的燃料箱温度的进展记录T(P)。通过以规则间距的时间间隔反复地读取燃料箱压力传感器和燃料箱温度传感器，机动车辆的电子控制系统可以记录作为压力函数的燃料箱温度进展记录并且将进展记录写入存储器中。然后该方法前进到步骤138，在步骤138判断作为压力函数的燃料箱温度的进展记录是否与被接受燃料系统中的第一燃料一致。该判断可以基于燃料箱中预测的温度增量，该预测的温度增量是由于添加的燃料和在燃料补给之前已存在于燃料箱中的成分的绝热压缩引起的。如果确定T(P)与被接受燃料系统中的第一燃料一致，则在步骤140指示第一燃料被接受该燃料系统。否则，该方法前进到步骤142，在步骤142判断作为压力函数的燃料箱温度的进展记录是否与被接受燃料系统中的第二燃料一致。该判断可以基于燃料箱中预测的温度增量，如上所述该预测的温度增量是由于绝热的压缩引起的。如果确定作为压力函数的燃料箱温度的进展记录与被接受燃料系统中的第二燃料一致，则在步骤144指示第二燃料被接受该燃料系统。否则，该方法前进到步骤146，在步骤146电子控制系统指示故障。该故障可能意味着，例如未识别出接受燃料系统的燃料。这个动作之后，或者在步骤138或142的指示之后，该方法返回。

当特定的燃料被接受燃料系统时，上面所示的方法可以参考对应于给定的压力增量的阈值温度增量来执行。例如，在构造成接受氢气和压缩的天然气进入的燃料系统中，该压缩的天然气可以比相同压力增量的氢气释放更多的热量。因此，一个特定的实施例可以包括(在步骤136)在燃料压力增加100p.s.i之后测量燃料箱中的温度增量，并且如果燃料箱中的温度增加大于阈值量，则指示(在步骤140)压缩的天然气已被接受。在诸如这个示例的示例中，阈值不必是固定的阈值，而是可以根据各种系统参数来调节，即根据燃料补给前燃料箱中的压力和温度、环境温度等。

图4-8中所示的任意方法可以与其他方法无关地单独执行，以提供燃料种类的指示。但是，在其他实施例中，为了增加可靠性，任何这种方法均可以与另一个方法结合并配合。例如对于方法84，存在这样的可能性，即如果氢气以小于预期的5000p.s.i的供给压力供给，则氢气将会被误认为是压缩天然气(CNG)。因此，方法84可以与一种或更多种例如方法134等其他方法配合。在这样的实施例中，各种组成方法的指示可以经由简单的或模糊逻辑处理以得到合成的指示，这种合成的指示具有比任何单个的组成方法更高的可靠性。

现在回到图3，方法60前进到步骤148，在步骤148，反应储存在燃料箱中的各种燃料量的燃料计数被更新。该计数可以基于设置在燃料系统中的一个或更多个传感器的响应以及在步骤82提供的指示而被更新。例如，在燃料系统中的第一燃料量的计数可以基于在燃料补给期间记录的燃料压力的增量以及第一燃料已被接受的指示而更新。

然后方法60前进到步骤150，在步骤150机动车辆的起动操作参数可以基于哪种燃料被接受燃料系统而调节。在与本发明一致的各种实施例中，被调节的具体的操作参数可以变化。例如，起动操作参数可以包括燃料喷射量、燃料喷射压力、燃料喷射正时和/或机动车辆发动机的点火正时。由于根据燃料系统中的燃料的成分，这些和其他操作参数的合适的起动值可以不同，因此电子控制单元可以构造成基于储存的计数来提供合适的起动值。在一个示例中，当燃料包括氢气时，燃料喷射正时可以提前，并且当燃料包括压缩天然气时，燃料喷射正时可以延迟。

在内燃发动机中，CNG可以进行化学计量比。由于用于部件保护的燃料富集对气体燃料的有效性可能比对液体燃料的有效性低，火花点火正时可以相对于汽油提前以应对较低的火焰速度。相反，氢气可以变稀薄以经由降低的燃烧温度控制氮氧化物(NO_X)排放物。在这里，由于氢气的快速火焰速度和反应性，火花点火正时可以相对于汽油延迟。而且，与汽油或CNG相比，在涡轮增压发动机系统或机械增压(supercharged)发动机系统中氢气可能需要更高水平的助力，以补偿它的低能量密度。

图9示出了用于基于哪种燃料被接受燃料系统来调节机动车辆的起动操作参数的一种具体的示例性方法152。该方法开始于步骤154，在步骤154，判断第一燃料是否被接受燃料系统。如果确定第一燃料被允许进入燃料系统，则所述方法前进到步骤156，在步骤156燃料喷射正时对于第一燃料是合适的。但是，如果确定第一燃料不被接受燃料系统，则所述方法前进到步骤158，在步骤158判断第二燃料是否被接受燃料系统。如果确定第二燃料被允许进入燃料系统，则所述方法前进到步骤160，在步骤160燃料喷射正时对于第二燃料是合适的。但是，如果确定第二燃料不被接受燃料系统，则生成故障，该故障可以指示，例如电子控制系统不能基于被接受燃料系统的燃料的特征来设置燃料喷射正时。在这个动作之后，或在步骤156或160的燃料喷射设置之后，该方法返回。

在方法150或其他方法返回以信号表示燃料箱中的燃料成分不被充分获知的故障条件的情况下，可以执行各种补救模式。在一个示例中，电子控制系统可以系统地不同的比率为发动机提供燃料和空气以认识燃料成分。

现在返回到图3，方法60之后前进到步骤163，在步骤163判断在步骤78指示的燃料补给事件对燃料系统中的燃料成分的改变是否已大于阈值量，从而能够产生一个或更多个瞬态控制问题。如果确定该成分的变化已大于阈值量，则在步骤164，在电子控制系统中设置燃料取代标识，该燃料取代标识将命令电子控制系统进行从压力调节器到燃料喷嘴的燃料系统的燃料取代，这将在下面进一步描述。

在步骤164之后，或者如果在步骤163确定燃料补给事件对燃料系统中的燃料成分的改变未大于阈值量，或者如果在步骤76判断燃料系统的燃料口挡板未被打开，则所述方法60前进到步骤166，在步骤166判断机动车辆的发动机是否处于起动。如果机动车辆的发动机已经起动，则所述方法前进到步骤168，在步骤168，燃料计数被改进(refined)。电子控制系统可以基于已知的进气量、已知的燃料喷射量和排气流空气燃料比传感器的响应以闭环方式改进燃料计数。例如，通过节气门位置确定的给定的一些进气速率，电子控制系统可以构造成连续地调节燃料喷射速率，使得排气流空气燃料比保持为接近化学计量比。如果该混合物包括至少两种组分，根据如此提供的进气速率和燃料喷射速率的比率，电子控制系统可以评估并再评估燃料的每单位体积还原能力，并且因此识别提供给发动机的燃料混合物。以这种方式，计数可以基于机动车辆的发动机系统的化学计量比条件下的燃料喷射量和空气流动量来改进。

之后方法60前进到步骤170，在步骤170，如果设置了前面提到的燃料取代标识，则从压力调节器到燃料系统的燃料喷嘴中预先存在的燃料被取代到燃料系统吸附剂中。燃料取代的部件可以包括燃料供给导管、燃料压力调节器、燃料管道以及一个或更多个燃料喷嘴。这种动作可以限制燃料成分不确定性以及当燃料成分改变出现在燃料喷嘴时的相关控制困难。这种补救在气体燃料系统中可以是更加有利的并且更加实用，与液体燃料系统相反，在气体燃料系统中在从燃料箱到喷嘴的转移中储存能量是很小的能量。而且，在气体燃料系统中，在燃料箱中成分变化和在喷嘴处的对应变化之间的时间延滞比较短。在一些实施例中，在这个期间另一种燃料(例如，液体燃料)可以供给到发动机。

应当理解，前面的示例仅仅提供许多可预期的实施例中的一个，其中接受燃料系统的燃料在该燃料被机动车辆的发动机消耗之前并且在燃料系统中的燃料的任何燃烧性质被显示之前被识别。在这样的示例中，在除了接受的燃料已被独立地识别后的时间以外的时间内，存在于燃料系统中的燃料的一种或更多种燃烧性质均可以用来改进燃料计数。同样，在任何燃料被发动机消耗之前或燃料的任何燃烧性质显示之前，前述示例提供对起动操作参数的调节。

现在返回到图3，如果在步骤166确定发动机已关闭，则在步骤172，该电子控制系统以低水平作用运行。根据电子控制系统的预先存在的状态，在步骤172采取的动作可以包括将该电子控制系统保持在预先存在的低水平作用或将该电子控制系统稳定为低水平作用。在步骤168或172之后，方法60返回。

应当理解，这里所公开的示例性控制和估算程序可以与各种系统构造一起使用。这些程序可以表示一个或更多个不同的处理策略，例如匀速驱动、中断驱动、多任务、多攻丝等。因此，公开的处理步骤(操作、作用和/或动作)可以表示在电子控制系统中编程为计算机可读存储介质的代码。应当理解，这里所描述的和/或所示出的一些处理步骤可以在一些实施例中被省去而不脱离本发明的范围。同样，并非总是需要所示的处理步骤的顺序来实现预期的结果，所述顺序是为了容易说明和描述而提供。一个或更多个所示动作、作用或操作可以根据所用的具体策略被重复执行。

最后，应当理解，这里描述的物件、系统和方法本质上是说明性的，并且这些具体的实施例或示例不被视为限制意味，因为许多变化是预期的。因此，本发明包括这里所公开的各种系统和方法的所有的新颖的和非显而易见的组合以及子组合，及其任意和全部的等价物。

Claims

1.一种用于记录机动车辆的燃料系统中的内容物变化的方法，该方法包括：

接受燃料进入所述燃料系统，该燃料系统构造成将第一燃料和第二燃料接受在共用空间中，其中第一条件与接受所述第一燃料相关联，并且第二条件与接受所述第二燃料相关联；

如果响应于接受所述燃料进入的条件与所述第一条件相匹配并且与所述第二条件不匹配，则指示所述第一燃料已被接受，如果所述指示产生，则所述指示产生在所述第一燃料被机动车辆的发动机消耗之前；以及

响应于接受所述燃料进入而测量在所述共用空间中的燃料压力增量，基于该燃料压力增量和所述第一燃料已被接受的指示来更新所述燃料系统中的所述第一燃料量的计数。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括如果响应于接受所述燃料进入的条件与所述第二条件相匹配并且与所述第一条件不匹配，则指示所述第二燃料已被接受。

3.根据权利要求1所述的方法，其中响应于接受所述燃料进入的条件被监控以响应于所述燃料的接受。

4.根据权利要求1所述的方法，其中响应于接受所述燃料进入的条件包括作为所述共用空间中压力变化的函数的温度变化，其中所述第一条件包括第一温度变化，并且所述第二条件包括第二温度变化，并且其中对于相同的压力变化，所述第二温度变化大于所述第一温度变化。

5.根据权利要求1所述的方法，其中响应于接受所述燃料进入的条件包括燃料门的位置，其中在所述第一条件下该燃料门与第一燃料口对准，而在所述第二条件下该燃料门与第二燃料口对准。

6.根据权利要求1所述的方法，其中响应于接受所述燃料进入的条件包括所述燃料系统的第一燃料口或第二燃料口是否被打开，其中在所述第一条件下所述第一燃料口被打开，而在所述第二条件下所述第二燃料口被打开。

7.根据权利要求1所述的方法，其中响应于接受所述燃料进入的条件包括在所述燃料系统的第一燃料口的温度变化和在所述燃料系统的第二燃料口的温度变化中的一者或两者，其中所述第一条件包括在所述第一燃料口的超阈值温度变化，而所述第二条件包括在所述第二燃料口的超阈值温度变化。

8.根据权利要求1所述的方法，其中响应于接受所述燃料进入的条件包括在共用空间中的燃料压力，其中所述第一条件包括在该共用空间中的第一供给压力，而所述第二条件包括在该共用空间中的高于所述第一供给压力的第二供给压力。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括基于在机动车辆的发动机系统的化学计量比条件下的燃料喷射量和空气流动量来改进所述计数。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一燃料包括氢气，并且所述第二燃料包括压缩天然气。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于指示所述第一燃料已被接受，调节所述机动车辆的起动操作参数，其中所述起动操作参数是燃料喷射量、燃料喷射压力、燃料喷射正时以及机动车辆的发动机点火正时中的一个或更多个；和显示接受所述燃料系统中的所述燃料的燃烧性质，其中所述起动操作参数在所述燃烧性质被显示之前调节。

12.一种记录机动车辆的燃料系统中的内容物变化的方法，该方法包括：

接受燃料进入所述燃料系统，该燃料系统构造成将第一燃料和第二燃料接受在共用空间中，其中第一条件与接受所述第一燃料相关联，而第二条件与接受所述第二燃料相关联；

如果响应于接受所述燃料进入的条件与所述第一条件相匹配而与所述第二条件不匹配，则指示所述第一燃料已被接受，如果所述指示产生，则所述指示产生在所述第一燃料被机动车辆的发动机消耗之前；

响应于接受所述燃料进入而测量在所述共用空间中的燃料压力增量，基于该燃料压力增量和所述第一燃料已被接受的指示来更新所述燃料系统中的所述第一燃料量的计数；并且

响应于所述第一燃料已被接受的指示，调节该机动车辆的起动操作参数。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述起动操作参数是燃料喷射量、燃料喷射压力、燃料喷射正时以及机动车辆的发动机点火正时中的一个或更多个，所述方法还包括显示接受所述燃料系统的燃料的燃烧性质，其中所述起动操作参数在所述燃烧性质被显示之前被调节，并且响应于所述燃料系统中的燃料的变化成分，将来自燃料供给导管、燃料压力调节器、燃料管道和燃料喷嘴中的一个或更多个预先存在的燃料被取代到燃料系统吸附剂中。

14.一种用于记录机动车辆的燃料系统中的内容物变化的方法，该方法包括：

接受燃料进入所述燃料系统，该燃料系统构造成将氢气和压缩天然气接受在共用空间中；

当所述燃料被接受时，如果在所述共用空间中的温度的增量大于阈值量，则第一指示压缩天然气已被接受，如果所述第一指示产生，则所述第一指示产生在压缩天然气被机动车辆的发动机消耗之前；

当所述燃料被接受时，如果在所述共用空间中的温度增量小于阈值量，则第二指示氢气已被接受，如果所述第二指示产生，则所述第二指示产生在氢气被机动车辆的发动机消耗之前；以及

响应于所述燃料中的哪一种被指示已接受，调节机动车辆的起动操作参数。