用于減小寄生損失的燃料分離系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文涉及用于減小可能與將燃料混合物分離成其組分燃料相關(guān)聯(lián)的寄生損失的系統(tǒng)和方法。所述方法對(duì)于以多于一種燃料類型運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)特別有用。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)期間可以被供給不同類型的燃料以提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能和/或燃料經(jīng)濟(jì)性。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過第一燃料噴射器被供給汽油并且通過第二燃料噴射器被供給乙醇。汽油可以是在發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的可能性可以減小的發(fā)動(dòng)機(jī)低載時(shí)供給到發(fā)動(dòng)機(jī)的唯一燃料。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷升高，乙醇開始以增加的量被供給至發(fā)動(dòng)機(jī)。乙醇還被供給為提供至發(fā)動(dòng)機(jī)的較大比例的燃料，使得發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的可能性可以減小。然而，車主可能不希望向車輛填充兩種類型的燃料以獲得以兩種截然不同的單獨(dú)的燃料運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。
[0003]一種通過重新填充單個(gè)燃料箱來向發(fā)動(dòng)機(jī)供給兩種不同類型的燃料的方式是通過選擇性可滲透膜從燃料混合物中分離燃料。包括兩種或更多種燃料類型的燃料混合物可以暴露于燃料分離膜的一側(cè)。泵升高燃料混合物的壓力以增加可以從燃料混合物分離或抽取的高辛烷值燃料的量。在燃料分離之后，燃料可以存儲(chǔ)在單獨(dú)的燃料箱中。然而，運(yùn)行泵以分離兩種燃料增加了車輛中的寄生損失，并且高辛烷值燃料和低辛烷值燃料可以通過燃料蒸氣管理系統(tǒng)重新組合。
[0004]存儲(chǔ)在單獨(dú)的箱中的兩種單獨(dú)的燃料可以通過燃料系統(tǒng)的晝夜加熱和冷卻而重新組合。美國(guó)專利公開N0.2008/000633描述了一種處理來自多個(gè)燃料箱的燃料箱蒸氣的方式。然而，在美國(guó)專利公開N0.2008/000633中描述的系統(tǒng)中，高辛烷值燃料的燃料蒸氣可能在盛放低辛烷值燃料的燃料箱中冷凝。因此，可能需要附加的寄生能量以再次從低辛烷值燃料中分離高辛烷值燃料，從而可以通過兩種不同的燃料類型獲得發(fā)動(dòng)機(jī)性能和燃料效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明人這里已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述缺點(diǎn)，并且已經(jīng)研發(fā)了一種用于運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，該方法包括:從第一低辛烷值燃料中分離出高辛烷值燃料蒸氣；將分離出的燃料蒸氣存儲(chǔ)在第一燃料蒸氣存儲(chǔ)罐中；以及限制分離出的燃料蒸氣重新進(jìn)入盛放第一低辛烷值燃料的第一燃料箱中而不限制分離出的燃料蒸氣進(jìn)入盛放高辛烷值燃料的第二燃料箱中。
[0006]通過從低辛烷值燃料混合物中分離出高辛烷值燃料并且防止高辛烷值燃料與低辛烷值燃料混合物重新組合，可以減小與從低辛烷值燃料混合物中分離高辛烷值燃料相關(guān)聯(lián)的寄生損失。另外，可以通過晝夜加熱從低辛烷值燃料混合物中分離高辛烷值燃料而無需在晝夜冷卻期間使高辛烷值燃料與低辛烷值燃料混合物重新組合，使得高辛烷值燃料可以無限期地與低辛烷值燃料混合物分離。因此，可以使用晝夜加熱和冷卻來減小可能伴隨分離兩種類型的燃料的寄生損失。
[0007]本文可以提供諸多優(yōu)點(diǎn)。例如，該方法可以減小降低了發(fā)動(dòng)機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性的寄生發(fā)動(dòng)機(jī)損失。另外，該方法可以提供燃料蒸氣的更高效使用。進(jìn)一步地，該方法可以應(yīng)用于眾多燃料系統(tǒng)構(gòu)型。
[0008]本文的上述優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)及特征將從單獨(dú)地或者結(jié)合附圖來理解的下文詳細(xì)描述中變得顯而易見。
[0009]應(yīng)當(dāng)理解的是，提供上面的簡(jiǎn)述是為了以簡(jiǎn)化的形式提供將在詳細(xì)的描述中進(jìn)一步描述的一系列概念。其并不意在確認(rèn)要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，其中要求保護(hù)的主題的范圍由所附權(quán)利要求唯一地限定。另外，要求保護(hù)的主題并不局限于解決在上面提到或在本公開的任何部分中提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0010]當(dāng)單獨(dú)地或參照附圖閱讀實(shí)施方式的示例時(shí)(這里稱為“【具體實(shí)施方式】”)，將更全面地理解這里描述的優(yōu)點(diǎn)。
[0011]圖1是發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖；
[0012]圖2和圖3示出了示例性的車輛燃料系統(tǒng)；以及
[0013]圖4示出了用于運(yùn)行車輛的燃料系統(tǒng)的示例性方法。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本文涉及控制車輛的燃料蒸氣。燃料蒸氣可以在如圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)中使用。發(fā)動(dòng)機(jī)可以被供給來自如圖2和圖3的燃料系統(tǒng)中所示的一個(gè)或多個(gè)燃料箱的燃料。組分燃料可以通過車輛燃料系統(tǒng)的晝夜加熱和冷卻與包括兩種或更多種燃料的燃料混合物分離。車輛燃料系統(tǒng)可以布置成允許高辛烷值燃料蒸氣僅僅在高辛烷值燃料箱中冷凝，從而可以減小不期望的燃料混合的可能性。圖4的方法以通過車輛燃料系統(tǒng)的蒸發(fā)排放部減小燃料混合的可能性的方式運(yùn)行車輛燃料系統(tǒng)。
[0015]參照?qǐng)D1，包括多個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10由電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12控制，其中在圖1中示出了其中一個(gè)汽缸?？刂破?2與各種傳感器和致動(dòng)器之間的電連接由虛線指示。
[0016]發(fā)動(dòng)機(jī)10包括燃燒室30和汽缸壁32，其中活塞36定位在燃燒室30中并且連接于曲軸40。飛輪97和齒圈99連接于曲軸40。起動(dòng)器96包括小齒輪軸98和小齒輪95。小齒輪軸98可以選擇性地推動(dòng)小齒輪95與齒圈99接合。起動(dòng)器96可以直接安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)的前部或發(fā)動(dòng)機(jī)的后部。在一些示例中，起動(dòng)器96可以選擇性地通過皮帶或鏈條向曲軸40供應(yīng)扭矩。在一個(gè)示例中，當(dāng)不與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸接合時(shí)，起動(dòng)器96處于基本狀態(tài)。燃燒室30示出為通過相應(yīng)的進(jìn)氣門52和排氣門54與進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48連通。每個(gè)進(jìn)氣門和排氣門可以由進(jìn)氣凸輪51和排氣凸輪53操作。進(jìn)氣凸輪51的位置可以由進(jìn)氣凸輪傳感器55確定。排氣凸輪53的位置可以由排氣凸輪傳感器57確定。進(jìn)氣凸輪51和排氣凸輪53可以相對(duì)于曲軸40移動(dòng)。
[0017]燃料噴射器66示出為定位成將燃料直接噴射至汽缸30中，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的直噴?？商娲?，燃料可以噴射至進(jìn)氣口，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的進(jìn)氣口噴射。燃料噴射器66與來自控制器12的信號(hào)的脈沖寬度成比例地輸送的液體燃料。燃料通過在圖2和圖3中詳細(xì)示出的燃料系統(tǒng)175輸送至燃料噴射器66。此外，進(jìn)氣歧管44示出為與可選的電子節(jié)流閥62連通，電子節(jié)流閥62調(diào)節(jié)節(jié)流板64的位置以控制從進(jìn)氣道42到進(jìn)氣歧管44的空氣流動(dòng)。在一個(gè)示例中，可以使用低壓直噴系統(tǒng)，其中燃料壓力能夠升高至大約20-30bar?？商娲?，可以使用高壓、雙階段燃料系統(tǒng)以產(chǎn)生較高的燃料壓力。在一些示例中，節(jié)流閥62和節(jié)流板64可以定位在進(jìn)氣門52與進(jìn)氣歧管44之間，使得節(jié)流閥62是端口節(jié)流閥。
[0018]無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)88響應(yīng)于控制器12通過火花塞92向燃燒室30提供點(diǎn)火火花。寬域排氣氧(UEGO)傳感器126示出為連接于催化轉(zhuǎn)化器70上游的排氣歧管48?？商娲?，雙態(tài)排氣氧傳感器可以替代UEGO傳感器126。
[0019]在一個(gè)示例中，轉(zhuǎn)化器70可以包括多個(gè)催化劑塊。在另一個(gè)示例中，可以使用各自具有多個(gè)催化劑塊的多個(gè)排放控制裝置。在一個(gè)示例中，轉(zhuǎn)化器70可以是三元型催化劑。
[0020]控制器12在圖1中示出為常規(guī)的微型計(jì)算機(jī)，其包括:微處理器單元(CPU) 102、輸入/輸出端口(I/o) 104、只讀存儲(chǔ)器(ROM) 106 (例如，非瞬態(tài)存儲(chǔ)器)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 108、保持活躍存儲(chǔ)器(KAM) 110、以及常規(guī)的數(shù)據(jù)總線?？刂破?2示出為除了前面論述過的那些信號(hào)之外還接收來自連接于發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器的各種信號(hào)，這些信號(hào)包括:來自連接于冷卻水套114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT);連接于加速踏板130的位置傳感器134，用于感測(cè)由駕駛員132施加的力；來自連接于進(jìn)氣歧管44的壓力傳感器122的發(fā)動(dòng)機(jī)歧管壓力(MAP)的測(cè)量；來自感測(cè)曲軸40的位置的霍爾效應(yīng)傳感器118的發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器；從傳感器120進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣質(zhì)量流的測(cè)量；當(dāng)駕駛員132向制動(dòng)踏板150施力時(shí)來自制動(dòng)踏板位置傳感器154的制動(dòng)踏板位置；通過溫度傳感器137的環(huán)境溫度的測(cè)量；以及來自傳感器58的節(jié)流閥位置的測(cè)量。還可以感測(cè)(傳感器未示出)大氣壓力以用于由控制器12處理。在本文的優(yōu)選方面，發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器118在曲軸每轉(zhuǎn)下產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等間隔脈沖，能夠由此確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)。
[0021]在一些示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可以連接于混合動(dòng)力車輛中的電動(dòng)馬達(dá)/電池系統(tǒng)。另外，在一些示