用于輔助發(fā)動機的冷啟動的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于輔助發(fā)動機的冷啟動的裝置和方法，更具體地涉及一種用于在冷啟動條件期間輔助車輛發(fā)動機（101）的方法。該方法包括以下步驟：檢測至少一個發(fā)動機操作參數(shù)以確定在冷啟動條件時的發(fā)動機操作的當(dāng)前狀態(tài)；操作清除閥（105）在冷啟動條件期間供應(yīng)所需的額外空氣量；以及在冷啟動條件期間使用從碳罐（103）清潔的燃料蒸汽輔助燃料供應(yīng)。
【專利說明】
用于輔助發(fā)動機的冷啟動的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于發(fā)動機控制的裝置和方法。特別地，本發(fā)明涉及用于在冷啟動條件期間輔助發(fā)動機操作的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)今的車輛中，火花點火式發(fā)動機在冷啟動條件期間需要手動地輔助以額外的空氣和富余的燃料的混合物。通常來說，在電子燃料噴射發(fā)動機中，這是通過系統(tǒng)中的怠速致動器或者在具有電子節(jié)流控制的發(fā)動機中開啟更多的節(jié)流閥來完成的。這兩種方案都增加了系統(tǒng)成本。其它的方法是使用已知為機械操作的阻氣門(choke)的裝置。在這樣的裝置中，如果使用者沒有解除機構(gòu)，存在在燃料富余的情況下持續(xù)運行發(fā)動機的可能性，即使是在熱發(fā)動機運行條件中。這將導(dǎo)致沒有必要的燃料消耗，從而增加運行成本。
[0003]對于汽油車，由于環(huán)境溫度的上升，燃料箱中的燃料可能會蒸發(fā)。在具有電子燃料噴射系統(tǒng)的系統(tǒng)中，可能存在螺線管清除閥(purge valve)來清潔從箱中進入吸入歧管的燃料蒸汽。在當(dāng)今條件下，清除閥在預(yù)設(shè)條件下操作，以完成目標(biāo)蒸發(fā)排放的法律要求。在一些情形中，如果用于收集燃料蒸汽的碳罐不再能夠吸收更多的燃料蒸汽，清除閥將打開，使得環(huán)境空氣能夠通過碳罐并且將燃料蒸汽清潔進入發(fā)動機的空氣吸入路徑中。
[0004]JP-2012026332公開了這樣一種用于具有電子燃料噴射系統(tǒng)的車輛的蒸汽燃料清潔系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的車輛包括執(zhí)行不同功能的多個不同的閥門?？梢允褂脝蝹€閥門來實現(xiàn)多個閥門的期望結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明，車輛中的螺線管清除閥適合用于在冷啟動條件期間起輔助作用，由此消除了獨立的阻氣門或額外的電子閥的需要。
[0006]根據(jù)本發(fā)明可以預(yù)見一種用于在冷啟動條件下操作車輛發(fā)動機的方法。該方法包括以下步驟:檢測至少一個發(fā)動機操作參數(shù)以確定在冷啟動條件時的發(fā)動機操作的當(dāng)前狀態(tài);操作清除閥以供應(yīng)額外的空氣量和從碳罐清潔的燃料蒸汽輔助冷啟動。并且還確定清潔的燃料蒸汽的比例，并且修正在發(fā)動機啟動期間通過機載燃料噴射器的維持目標(biāo)化學(xué)計量比的必要的燃料量。
【附圖說明】
[0007]本發(fā)明的不同實施例參考以下附圖進行描述:
圖1示出了表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于輔助車輛中的發(fā)動機的冷啟動的裝置的不意性圖解；
圖2示出了表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的輔助車輛中的發(fā)動機的冷啟動的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0008]圖1示出了表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于輔助車輛中的發(fā)動機(101)的冷啟動的裝置(100)的示意性圖解。
[0009 ]用于輔助發(fā)動機(1I)的冷啟動的裝置(100 )包括適合于從燃料箱(102)收集燃料蒸汽的碳罐(103)。清除閥(105)適于從環(huán)境中將空氣供應(yīng)到空氣吸入路徑(106)。在清除閥(105)開啟時供應(yīng)至發(fā)動機(101)的空氣流經(jīng)碳罐(103)以清潔所收集的燃料蒸汽。在冷啟動條件期間，控制單元(107)適合于操作清除閥(105)以供應(yīng)額外的空氣量和從所述碳罐
(103)清潔的形式為燃料蒸汽的額外燃料。清除閥(105)工作為阻氣門，以輔助車輛的冷啟動，由此消除了獨立的阻氣門或額外的電子閥的需要。
[0010]圖2示出了表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的輔助車輛中的發(fā)動機(101)的冷啟動的方法的流程圖。
[0011]用于輔助發(fā)動機(101)的冷啟動的方法包括以下步驟:檢測至少一個發(fā)動機操作參數(shù)(SI)以識別在冷啟動條件時的發(fā)動機操作的當(dāng)前狀態(tài)(S2 )。在發(fā)動機(1I)的冷啟動條件的檢測時，操作清除閥(105)以供應(yīng)額外的空氣量和從碳罐(103)經(jīng)過清潔的形式為燃料蒸汽的燃料(S4)。發(fā)動機操作參數(shù)選自包括以下參數(shù)的組:發(fā)動機速度信號(Pa)、點火脈沖(Pb)、吸入歧管壓力信號(P。)、節(jié)流閥位置信號(Pd)、發(fā)動機溫度(Pe)、空氣溫度(Pf)和空氣燃料比或來自含氧傳感器的氧含量(Pg)。通過檢測至少一個發(fā)動機參數(shù)并且修正空氣流和來自于清除閥的燃料蒸汽、來自于燃料噴射器的燃料量和點火定時，用于在冷啟動期間起輔助作用的閉環(huán)控制是可能的。發(fā)動機(101)的冷啟動由清除閥(105)輔助，并且不需要阻氣門或額外的電子閥。
[0012]根據(jù)本發(fā)明可以預(yù)見的是，車輛的發(fā)動機控制單元(107)(E⑶)適合于檢測至少一個發(fā)動機操作參數(shù)并根據(jù)該參數(shù)確定冷啟動時發(fā)動機操作的當(dāng)前狀態(tài);并且還操作清除閥(105)并供應(yīng)額外所需的空氣和從所述碳罐(103)清潔的形式為燃料蒸汽的燃料。
[0013]發(fā)動機(101)供應(yīng)有來自燃料箱(102)的燃料。由于環(huán)境溫度，箱中的燃料可能會蒸發(fā)。為了重新獲得蒸發(fā)的燃料，來自箱中的燃料蒸汽允許穿過碳罐(103)，燃料蒸汽在該碳罐(103)處被吸收?？諝饬鲃勇窂綇目諝膺^濾器(108)設(shè)置到碳罐(103)。清潔控制閥(105)位于碳罐(103)和吸入空氣路徑(106)之間，使得其能夠選擇性地操作使得環(huán)境空氣和蒸發(fā)的燃料蒸汽從碳罐(103)清潔進入位于發(fā)動機(101)的節(jié)流閥(104)下游的吸入空氣路徑(106)。典型地，清除閥(105)是螺線管致動的，或者在某些情形中，其可以是線性或旋轉(zhuǎn)致動器。控制單元(107)接收來自車輛中的對應(yīng)于不同發(fā)動機控制參數(shù)的各種傳感器的輸入?？刂茊卧?107 )基于這些參數(shù)識別發(fā)動機操作的當(dāng)前狀態(tài)。如果控制單元(107)識別冷啟動條件時的發(fā)動機(1I)的操作的當(dāng)前模式，那么控制單元(107 )致動由螺線管操作的清除閥(105)。在致動清除閥(105)時，來自環(huán)境的空氣和來自碳罐(103)的燃料被清潔。清潔的燃料蒸汽與空氣一起進入發(fā)動機(101)的吸入路徑。控制單元(107)繼續(xù)將清除閥
(105)保持在打開狀態(tài)或者保持在預(yù)設(shè)的樣式中，該樣式是基于工作循環(huán)的或者是線性或旋轉(zhuǎn)步驟，直至發(fā)動機(101)變熱。由此，在冷啟動條件期間所需的額外空氣被提供經(jīng)過碳罐(103)。冷啟動所需的燃料通過燃料噴射器(109)供應(yīng)并且通過從碳罐(103)清潔的燃料蒸汽加以輔助。清除閥(105)的起效和不起效通過控制單元(107)基于從點火脈沖或從歧管壓力信號計算得到的發(fā)動機速度或通過曲軸速度傳感器或其它任何方式來控制。
[0014]車輛的發(fā)動機控制單元(107)適合于檢測至少一個發(fā)動機操作參數(shù)并確定冷啟動條件時發(fā)動機操作的當(dāng)前狀態(tài)。ECU(107)確定在冷啟動期間所需的空氣和燃料的量。ECU還適合于控制清除閥(105)并供應(yīng)發(fā)動機(101)冷啟動期間所需的額外空氣并使用從所述碳罐(103)清潔的燃料蒸汽輔助燃料供應(yīng)。它還基于從碳罐(103)供應(yīng)給發(fā)動機(101)的燃料蒸汽的量來調(diào)整將被噴射的燃料。
[0015]本發(fā)明的裝置(100)消除了在冷啟動條件期間供應(yīng)額外的空氣和燃料的獨立的阻氣門或額外的電子閥的需要，從而減少了成本。清除閥(105)在冷啟動期間用作阻氣門并供應(yīng)所需的額外的空氣量。從碳罐清潔的燃料蒸汽通過噴射器(109)輔助燃料供應(yīng)，以使得能夠冷啟動。這改進了發(fā)動機的燃料效率(101)。由于清除閥(105)是通過螺線管操作的，所公開的裝置(100)在冷啟動條件下提供了對燃料消耗的改進的控制。
【主權(quán)項】
1.一種用于輔助發(fā)動機(101)的冷啟動的方法，所述方法包括以下步驟: 檢測至少一個發(fā)動機操作參數(shù)(SI); 由所述至少一個發(fā)動機操作參數(shù)確定在冷啟動條件下的發(fā)動機操作的當(dāng)前狀態(tài)(S2); 操作清除閥(105)供應(yīng)在冷啟動條件期間所需的額外空氣量(S3);以及 使用從碳罐(103)清潔的燃料蒸汽輔助燃料供應(yīng)以用于冷啟動(S4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，用于使所述清除閥(105)起效或不起效的所述發(fā)動機(1I )的操作參數(shù)選自包括以下參數(shù)的組:發(fā)動機速度信號(Pa)、點火脈沖(Pb )、吸入歧管壓力信號(P。)、節(jié)流閥位置信號(Pd)和發(fā)動機溫度(Pe)、空氣溫度(Pf)和空氣燃料比或來自含氧傳感器的氧含量(Pg)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述發(fā)動機(101)的所述冷啟動是通過所述清除閥(105)而輔助的。4.一種車輛的發(fā)動機控制單元(107)，所述發(fā)動機控制單元(107)適合于檢測至少一個發(fā)動機操作參數(shù)并從所述參數(shù)確定冷啟動時發(fā)動機操作的當(dāng)前狀態(tài);所述發(fā)動機控制單元還適合于控制清除閥(105)并供應(yīng)發(fā)動機(101)冷啟動所需的額外空氣并使用從所述碳罐清潔(103)的燃料蒸汽輔助燃料供應(yīng)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機控制單元(107)，其中，所述發(fā)動機操作參數(shù)選自包括以下參數(shù)的組:發(fā)動機速度信號(Pa)、點火脈沖(Pb)、吸入歧管壓力信號(P。)、節(jié)流閥位置信號(Pd)和發(fā)動機溫度(Pe)、空氣溫度(Pf)和空氣燃料比或來自含氧傳感器的氧含量(Pg)。6.—種用于輔助發(fā)動機(101)的冷啟動的裝置(100)，所述裝置(100)包括: 碳罐(103)，所述碳罐(103)適合于從燃料箱(102)收集燃料蒸汽； 清除閥(105)，所述清除閥(105)適合于將空氣供應(yīng)至所述空氣吸入路徑(106)，所述空氣適合于流經(jīng)所述碳罐(103)以清潔收集的燃料蒸汽;及 控制單元(107)，所述控制單元(107)適合于在冷啟動條件期間操作所述清除閥(105)，以供應(yīng)所需的額外的空氣并使用從所述碳罐(103)清潔的燃料蒸汽輔助燃料供應(yīng)。7.—種根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置(100)，其中，所述清除閥(105)用作阻氣門。
【文檔編號】F02N19/00GK106014749SQ201610175033
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】R.普拉德普, P.雷德姆雷迪, V.卡魯派亞
【申請人】羅伯特·博世有限公司, 博世有限公司