用于改进瞬态发动机运行的方法技术

本发明专利技术提出一种用燃料重整炉运行发动机的方法。在一个实施例中，提出一种通过向至少一个发动机汽缸喷射气体燃料和液体燃料来运行发动机的方法。发动机汽缸的混合物可以用EGR稀释并且响应操作者松开踏板可以相对于喷射到汽缸的液体燃料部分增加气体燃料部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于改进发动机的燃料控制的方法。该方法对控制向可以用两种燃料运行的发动机加燃料是特别有用的。
技术介绍
发动机可以在进气稀释的情况下运行以减少发动机排放物并且改善燃料经济性。进气稀释能够减少发动机泵送功和汽缸燃烧温度，因而改善发动机运行。但是，如果发动机以高水平的进气稀释运行并且存在工况的快速改变(例如，发动机负荷变化)，则发动机可能经历较差的燃烧稳定性和/或熄火，因而导致较差的操纵性并/或增加发动机排放
技术实现思路
·本文的专利技术人已经认识到上述缺点并且已经研发出一种用于在瞬态工况期间改进发动机运行的方法。本专利技术的一个实施例包括用于运行发动机的方法，其包括通过将气体燃料和液体燃料喷射到至少一个发动机汽缸中运行发动机；稀释至少一个发动机汽缸的混合物；以及响应操作者松开踏板(tip out)相对喷射到汽缸中的液体燃料的部分增加气体燃料的部分。当发动机以较高的稀释水平运行时，通过在瞬态发动机工况期间增加气体燃料的喷射，能够减少发动机熄火。而且，当能够改善在瞬态发动机工况期间的燃烧稳定性时，至少在一些状况下，发动机可以以较高的稀释水平运行以改善燃料经济性和排放物。增加燃烧稳定性能够减少燃烧稳定性差和/或发动机熄火的可能性，因而改善可操纵性并/或减少发动机排放。本专利技术可以提供若干优点。具体说，该方法可以使发动机能够以较高的进气稀释程度运行。因此，通过下面的方法可以提高发动机效率。而且在瞬态运行期间该方法可以减少发动机排放。下面单独的或结合附图的详细描述将容易明白本专利技术的上面的优点和其他优点和特征。应当明白，提供上面的概述是为了以简单的形式引进选择的构思，这种构思在详细描述中进一步描述。这并不意味着视为所主张主题的关键的或基本的特征，所主张主题的范围由详细描述之后的权利要求唯一地限定。而且，所主张的主题不限于解决上面指出的任何缺点的装置或本专利技术的任何部分。附图说明通过单独或结合附图参考本文的详细描述来阅读实施例的例子将更加充分地理解本文所描述的优点，其中图I是发动机的示意图；图2是发动机稀释程序的流程图3是用于发动机爆燃控制程序的流程图；图4是模拟的发动机运行映射的示范性曲线图；图5是通过图2和图3的方法运行发动机的感兴趣信号的模拟示范性曲线图；图6是使用重整产品(reformate)的瞬态发动机控制的流程图；图7是通过图6的方法用重整产品运行发动机的感兴趣信号的模 拟示范性曲线图；图8是使用重整产品的发动机空气-燃料控制的流程图；图9是通过图8的方法用重整产品运行发动机的与感兴趣信号相关的空气-燃料的示范性曲线图；图10是用于重整产品优先化的流程图；图11是当使用通过图10的方法优先化的重整产品时模拟的感兴趣信号的示范性曲线图。具体实施例方式本说明书涉及运行具有燃料重整炉的发动机。在一个实施例中，发动机可以构造成具有图I所示的可变阀正时和火花点火。该燃料重整炉可以使发动机能够在比较高的进气稀释(例如，较贫或具有附加的EGR)情况下以及在较高密度的汽缸混合物情况下运行。图2和图3示出可以被用于利用由燃料重整炉产生的重整产品的示范性稀释和爆燃控制程序的程序。图4和图5示出当用重整产品运行发动机时示范性的发动机运行区和感兴趣的信号。图6至图9示出当用重整产品运行发动机时示范性的程序和感兴趣的发动机空气-燃料信号。图10至图11示出当为了改进发动机运行并且节省重整产品而优先化重整产品的使用时示范性的程序和感兴趣的发动机信号。参考图1，包括多个汽缸的内燃发动机10——图I示出其中一个汽缸——由电子的发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和活塞36设置在其中的汽缸壁32，并且活塞连接于曲轴40。燃烧室30被示出通过相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。进气和排气门中的每个均可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。替代性地，一个或更多个进气和排气门可以由机电控制的气门绕组和衔铁组件操作。进气凸轮51的位置可以通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以通过排气凸轮传感器57确定。进气歧管44还被示为连接于具有与其连接的燃料喷嘴66的发动机汽缸，该燃料喷嘴66用于与来自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成正比地提供液体燃料。燃料由包括燃料箱91、燃料泵(未示出)、燃料管线(未示出)和燃料轨(未示出)的燃料系统提供给燃料喷嘴66。图I的发动机10被构造成使得燃料直接喷射到发动机汽缸中，对于本领域的技术人员来说这就是通常所说的直接喷射。替代性地，液体燃料可以被进气道喷射。从响应控制器12的驱动器68供给燃料喷嘴66操作电流。此外，进气歧管44被示为经由可选电子节气门62与进气系统集气室12连通。节流板64控制通过电子节气门62的空气流。在一个实施例中，可以利用低压直接喷射系统，其中燃料压力可以升高到大约20-30bar (巴)。替代性地，可以利用高压双级燃料系统，以产生较高的燃料压力。气体燃料可以通过燃料喷嘴89喷射到进气歧管44中。在另一个实施例中，气体燃料可以直接喷射到汽缸30中。气体燃料可以通过泵96和止回阀82从储箱93供给燃料喷嘴89。泵96对从储箱93内的燃料重整炉97供给的气体燃料加压。当泵96的输出低于储箱93的压力时，止回阀82限制气体燃料从储箱93流向燃料重整炉97的流动。燃料重整炉97包括催化剂72并且还可以包括可选的电加热器98，以用于重整从燃料箱91供给的醇。燃料箱91可以构造成保持醇或汽油和醇的混合物。在一些实施例中，在进入燃料重整炉97之前醇可以从汽油/醇混合物分离。燃料重整炉97被示为连接于催化剂70和排气歧管48下游的排气系统。但是，燃料重整炉97可以连接于排气歧管48并且设置在催化剂70的上游。燃料重整炉97可以利用排气热来驱动由燃料箱91供给的醇的吸热的脱氢作用并且促进燃料重整。无分配器点火系统88响应控制器12通过火花塞92为燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示为在催化剂转化器70的上游连接于排气歧管48。替代性地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。在一个例子中转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一个例子中，可以用每个具有多个催化剂砖的多个排放物控制装置。在一个例子中转化器70可以是三元催化器。 在图I中控制器12被示为是常规的微型计算机，包括微处理器单元(CPU) 102、输入/输出端口(I/o) 104、只读存储器(ROM) 106、随机存取存储器(RAM) 108、保活存储器(KAM)IlO和常规的数据总线。控制器12被示为接收来自连接于发动机10的各种信号，除了上面提到的那些信号之外，还包括来自连接于冷却剂套114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);连接于加速器踏板130用于感测由脚132施加的力的位置传感器134 ；来自连接于进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量；来自检测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自压力传感器85的燃料重整炉容器压力的测量；来自温度传感器87的燃料重整炉容器温度的测量；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置测量。还可以感测(未示出传感器)大气压力以便由控制器12处理。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.08 US 12/756,7841.一种用于运行发动机的方法，包括 通过向至少一个发动机汽缸喷射气体燃料和液体燃料来运行发动机； 稀释至少一个发动机汽缸的混合物；以及 响应瞬态状况相对于喷射到汽缸的液体燃料部分来增加气体燃料部分。2.根据权利要求I所述的方法，其中所述气体燃料由汽化醇和/或H2、CO和CH4组成。3.根据权利要求I所述的方法，其中所述气体燃料部分被喷射给进气歧管并且其中所述混合物用EGR、凸轮轴相位或其他可变气门致动器中的一者或更多者来稀释。4.根据权利要求I所述的方法，其中所述瞬态状况是操作者松开踏板。5.根据权利要求I所述的方法，其中所述气体燃料部分被直接喷射到发动机汽缸中。6.根据权利要求I所述的方法，其中在增加所述气体燃料部分之前所述液体燃料部分多于所述气体燃料部分。7.根据权利要求I所述的方法，其中在增加所述气体燃料部分之前所述液体燃料部分少于所述气体燃料部分。8.根据权利要求I所述的方法，其中响应相对于喷射到所述汽缸的所述液体燃料部分增加所述气体燃料部分来调节火花提前。9.一种用于运行发动机的方法，包括 通过向至少一个发动机汽缸喷射气体燃料和液体燃料来运行发动机； 用一定量的EGR来稀释至少一个发动机汽缸的混合物； 响应操作者松开踏板，相对于喷射到所述至少一个汽缸的液体燃料部分增加气体燃料部分；以及 响应所述至少一个发动机汽缸的混合物的稀释的减少，相对于喷射到所述至少一个汽缸的所述气体燃料部分增加所述液体燃料部分。10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·苏尼拉，T·G·莱昂内，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：
国别省市：