专利名称：运行带有燃料重整器的发动机的方法
技术领域：
本说明书涉及一种用于运行带有燃料重整器的发动机的方法。
背景技术：
燃料重整器能够被用作把多种醇燃料转换成为气态燃料(重整物)以给发动机提供燃料。例如，乙醇重整器能够把乙醇重整为一种重整气体,该重整气体包括用于在发动机内燃烧的氢气(H2)、一氧化碳(CO)、以及甲烧(CH4X发明人在这里已经认识到可以用具有不同醇含量的多种不同燃料来给具有燃料重整器的发动机提供燃料，例如，柔性燃料发动机。例如，柔性燃料发动机可以用乙醇、乙醇-汽油混合物比如E85、E50等或汽油作为燃料。在这类发动机中，当燃料中的醇含量过低时，燃料重整器的运行可能退化。例如，如果重整器从一次燃料填充到下一次燃料填充被 提供可变的醇混合物，则重整器可能输出大量的未重整的燃料。
发明内容
在一个示例方法中，上述问题能够运用一种运行发动机的方法至少部分地解决，该方法包括当燃料中的醇含量超过阈值时，把燃料重整成包括H2的气态燃料；并且当燃料的醇含量超过阈值时，不把燃料重整成包括H2的气态燃料。在另一示例方法中，上述问题能够运用一种运行具有将燃料重整为包含H2的重整物的醇重整器的发动机的方法至少部分地解决，该方法包括基于燃料的醇含量调整醇重整器的工况。以此方式，使用了燃料重整器的发动机的运行可以基于燃料的醇含量和燃料重整器运行退化被减少而被调整。应当理解到，提供上述发明内容是为了以简化形式引入在具体实施方式
中将进一步描述的方案选择。不意味着指出要求保护的主题的关键或本质特征，其范围由所附权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决上述或本公开任何部分提到的任何缺点的实施方式。
图I示出了带有燃料重整器的发动机的示意图。图2示出了用于运行带有燃料重整器的发动机的示例方法。图3示出了在再次加燃料事件期间用于运行带有燃料重整器的发动机的方法。图4示出了在再次加燃料事件之后发动机用新燃料起动过程中运行发动机的示例方法。
具体实施例方式下列描述涉及用于运行带有燃料重整器的发动机的系统和方法，图I示出了示意性的示例。燃料重整器可以被用作把醇燃料转化成气态燃料(重整物)从而给发动机供燃料。例如，乙醇重整器可以把乙醇重整成重整气体,该重整气体包括用于在发动机中燃烧的氢气(H2)、一氧化碳(CO)以及甲烧(CH4) ο可以用具有不同醇含量的多种不同燃料来给具有燃料重整器(例如，乙醇重整器)的发动机提供燃料。例如，柔性燃料发动机可以用乙醇、乙醇-汽油混合物比如E85、E50等或汽油作为燃料。在低温下，基本包括醇的燃料可能缺少足够蒸汽压力以形成可燃性混合物；因此，如果可获得，重整物可以被使用以帮助发动机冷起动。此外，当发动机以基本包含醇的燃料作为燃料时，可以在高负载状况下，例如，当发动机RPM接近1500时，可以使用重整物以抑制发动机爆震。在在发动机冷起动之后排放控制装置被充分地加热到变得催化活性之前，重整物也可以被用作减少排放物。当混合燃料发动机被加入包含大量汽油的燃料时，由于汽油可以具有用 于发动机冷起动的足够的蒸汽压力，由发动机使用的重整物的量可以被减少。然而，当燃料中的醇含量太低时，燃料重整器的运行可以退化。例如,如果重整器被供以醇混合物，则可能由重整器输出相当大量的未重整燃料。因此，当柔性发动机被供以包含大量醇的燃料时，重整器可以被起动以生成用于传送到发动机的重整物。此外，重整物的量可以在随后发动机运行期间被存储备用。当柔性燃料发动机被供以包含大量汽油的燃料时，重整器可以不被启动，或者可以产生减少量的重整物。进一步地，在这种情况下，发动机可以相应地使用减少量的重整物，并且调整其它参数，比如火花延迟，以补偿缺少的重整物或重整物减少的量。用于调整带有燃料重整器(例如，乙醇重整器)的发动机的工况的多种示例方法如图2-4所示。例如，在以不同醇含量的燃料的再次加燃料事件之后，新燃料的醇含量可以被确定，以便确定重整器是否可以被启动以生产重整物。此外，重整器的工况以及被传送到发动机的重整物的量可以基于新燃料的醇含量被调整。进一步的，燃料的醇含量的多个估值可以被使用，以诊断在发动机中以及重整器系统组件中的退化。现在请参考图1，示出多汽缸发动机10的一个汽缸的示意性视图，该多汽缸发动机可以被包括在汽车的推进系统中。发动机10可以至少部分地由控制系统和来自汽车驾驶员132通过输入装置130的输入控制，该控制系统包括控制器12。在这个示例中，输入装置130包括加速器踏板和踏板位置传感器134，该踏板位置传感器用于生成成比例的踏板位置信号PP。发动机10的燃烧室(即汽缸)30可以包括燃烧室壁32，在燃烧室壁内有被定位在其内的活塞36。活塞36可以被偶联到曲轴40上，以使该活塞的往复运动被转化成该曲轴的旋转运动。曲轴40可以通过中间传动系统被偶联到汽车的至少一个驱动轮上。进一步地，起动马达可以通过飞轮被偶联到曲轴40上，该飞轮使得发动机10开始运行。燃烧室30可以通过进气道42从进气歧管44接收进气，并且可以通过排气道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气道48能够通过各自的进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些示例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或多个更排气门。每个进气或排气门可以由进气凸轮51和排气凸轮53来运行。可替代地，一个或更多个进气和排气门可以由机电控制气门线圈和衔铁组件来运行。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55来决定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57来决定。进气道42可以包括节气门62，该节气门具有节流板64。在这个具体的示例中，节流板64的位置可以通过信号由控制器12来改变，该信号由包含在节气门62中的电动机或致动器来提供，这样构型通常被称为电子节气门控制(ETC)。以这种方式，节气门62可以被运行以改变提供给除其他发动机气缸中之外的燃烧室30的进气。节流板64的位置可以由从节气门位置传感器58得到的节气门位置信号TP被提供给控制器12。进气道42可以包括质量空气流量传感器120和歧管气压传感器122，用于向控制器12提供各自的信号MAF和 MAP。 被示出的燃料喷射器66直接地被偶联到燃烧室30，用于与信号FPW的脉冲宽度成比例地直接喷射燃料到其中，该信号通过电子驱动器68从控制器12中接收。以此方式，燃料喷射器66提供燃料到燃烧室30中，其被称为直接喷射。例如，该燃料喷射器可以被安装在该燃烧室的侧部内或在该燃烧室的顶部内。在一些实施例中，燃烧室30可以可替代地或附加地包括被安排在进气道44内的燃料喷射器，其配置为提供燃料进入燃烧室30上游的进气道，这被称为进气道喷射。燃料可以通过燃料系统被传送到燃料喷射器66，该燃料系统包括燃料箱91、燃料泵(未示出)、燃料管路90和燃料导轨(未示出)。所示的燃料重整器97被偶联到排气道48。燃料重整器97被配置为通过燃料管路14把由燃料箱91供给的重整燃料重整成气态燃料重整物。例如，当燃料箱91的燃料包括乙醇时，燃料重整器97可以被配置成把该燃料重整成一种包含H2、CO和CH4的气态燃料重整物。位于燃料管路14内的阀16把燃料传送转移到该重整器或该发动机。此外燃料传感器18可以被置于该燃料管路内，以确定例如再次加燃料的事件之后所使用燃料的类型。在一些示例中，燃料蒸发器可以被使用，以使供给到该燃料重整器中的燃料被汽化。因此，例如，燃料蒸发器可以设置在燃料管路14中或在与该燃料重整器相同的单元内。燃料重整器97包括催化剂72。在一些示例中，催化剂72可以包括在热传导金属支撑结构的表面的铜，例如，镀铜雷尼镍。例如，一种催化剂可以通过将铜沉积到带有高表面区域的镍海绵支撑结构上来制备。当排气热通过催化剂时，重整器97可以使用排气热以驱动乙醇的吸热脱氢反应，以促使醇重整成气态重整物燃料。例如，乙醇可以由重整器97重整成包括H2、CO和CH4的气态重整燃料。因此重整器97可以被热偶联到排气道48。例如，重整器97的催化剂72可以被热偶联到排气导管48的一部分。燃料重整器97可以包括电加热器98，用于加热经由燃料导管14从燃料箱91被供给的醇，用于燃料重整器的额外的温度控制。例如，被供给到重整器的热的量可以通过提升加热器的功率来被提高，例如，提高通过加热器的电流或升高加热器的电阻。在一些示例中，为了从重整器弓I导走排气，重整器旁通导管20可以被定位在排气导管内，例如，控制重整器催化剂的温度。重整器旁通导管20可以包括重整器97的上游的旁通阀22，以控制与重整器97热接触的排气的量。由重整器产生的气态燃料通过气态燃料喷射器89可以被喷射到进气歧管44。在其它示例中，气态燃料可以被直接喷射到汽缸30中。气态燃料可以从重整物存储箱93通过泵96和止回阀82被供给到气态燃料喷射器89。泵96给从燃料重整器97被供给到存储箱93中的气态燃料加压。当泵96的输出处于低于存储箱93的压力时，止回阀82限制从存储箱93到燃料重整器97的气态燃料流。在一些示例中，替代重整物存储箱或除重整物存储箱外，气态燃料可以被供给到例如在HEV车辆中的燃料电池。如果燃料重整器97被供给以包含醇的混合物燃料，不是醇的燃料部分可以不被重整，因此可以在存储箱中冷凝。因此，存储箱93可以包括排出管路17，排出管路被偶联到燃料管路90，以引导冷凝物从重整物存储箱93到燃料供给管路90。因此，止回阀13可以被定位在排放管路17和燃料管路90交叉的上游，以便防止冷凝物回流至燃料箱。在一些示例中，从重整物存储箱93获得的冷凝物可以返回到燃料箱91。排出管路17也可以包括排出控制阀(未示出)。发动机10的燃烧室30或一个或更多个其他燃烧室可以在压缩点火模式(带或不带点火火花)下被运行。无分电器式点火系统88响应控制器12通过火花塞92向燃烧室30提供了点火火花。排气传感器126被示出偶联到重整器97上游的排气道48上。传感器126可以是任何用于提供排气空气燃料比的指示的适合的传感器，比如线性氧传感器或UEGO (通用或 宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO、HEGO (被加热的EGO)、NOx, HC或CO传感器。排气再循环系统(EGR)73可以被偶联到重整器97下游的排气道48。该EGR系统可以包括沿着该EGR导管76布置的EGR阀74和EGR冷却器75。燃料重整器97可以通过EGR系统73帮助冷却再循环到该发动机的排气。排放控制装置70被偶联到重整器97的下游的该排气道上。在一些示例中，排放控制装置70可以位于重整器97的上游。在一个示例中，排放控制装置70能够包括多个催化剂砖。在另一示例中，能够使用多个排放控制装置，每个均带有多个砖。在一些示例中，排放控制装置70可以是一种三元催化剂。在其他的示例中，示例排放控制装置70可以包括柴油氧化催化剂(D0C)、选择性催化还原催化剂(SCR)以及柴油微粒过滤器(DPF)中的一种或更多种。在通过排放控制装置70后，排气被导向尾管77。控制器12如图I中所示为常见的微处理器，其包括微处理器单元102、输入/输出端口 104、只读存储器106、随机存取存储器108、保活存储器110以及常规数据总线。示出的控制器12从被偶联到发动机10的传感器接收各种信号，除以前讨论的信号之外还包括从被偶联到冷却套114的温度传感器112得到的发动机冷却剂温度(ECT);被偶联到加速踏板130的位置传感器134，用于感应由足部132施加的力；从被偶联到进气歧管44上的压力传感器122得到的发动机歧管压力的测量(MAP);从感应曲轴40位置的霍尔效应传感器118得到的发动机位置传感器；从压力传感器85得到的燃料重整器箱的压力的测量；从温度传感器87得到的燃料重整器箱的温度的测量；从传感器120得到的进入该发动机的空气质量的测量；以及从传感器58得到的节气门位置的测量。大气压也可以被感测(传感器未不出)以便由控制器12来处理。在一些不例中，发动机位置传感器118在曲轴的每此循环产生预定数量的等间隔脉冲，由此能够确定发动机转速(RPM)。在一些示例中，发动机可以被偶联到混合动力汽车的电动机/电池系统。该混合动力汽车可以具有并联的构造、串联的构造或者变型或它们的组合。尽管图I仅仅示出了多汽缸发动机中的一个汽缸，每个汽缸可以类似地包括它自己的一套的进气/排气门、燃料喷射器、火花塞等。此外，尽管图I示出了自然吸气的发动机，在一些示例中，发动机10可以为增压发动机。
图2示出了用于运行带有燃料重整器的发动机的示例方法200，重整器把包含醇的燃料重整成气态燃料重整物，例如，把包含乙醇的燃料重整成包含H2、CO和CH4的气态燃料重整物的乙醇重整器。在202，方法200包括再次加燃料事件的识别。再次加燃料事件可以包括提高燃料箱内包含的燃料的量和/或在燃料箱中燃料类型的任何改变，例如，箱中燃料的乙醇浓度的改变。识别再次加燃料事件可以通过各种方法来进行，并且可以基于一个或更多个传感器或触发器和/或一个或更多个发动机工况进行。在一些示例中，再次加燃料事件的识别可以基于在燃料箱中的传感器，例如压力传感器或燃料表。例如，在燃料箱的燃料的压力的变化超过阈值可以指示燃料被添加到燃料箱中。在其它示例中，再次加燃料事件的识别可以基于被偶联到燃料箱盖的传感器。例如，被偶联到燃料箱盖的传感器可以被用来识别燃料箱盖是否被移除。燃料箱盖的移除可以指示燃料被添加到箱中了。
在另外的其它示例中，再次加燃料事件的识别可以基于在发动机运行期间被供给到发动机的空气/燃料比的改变，例如基于被偶联到发动机的空气/燃料传感器。例如，在发动机运行期间空气/燃料比改变阈值量，可以指示再次加燃料事件已经发生。如另一示例，在发动机的第一运行期间的第一空气/燃料比可以与第二运行期间的第二空气/燃料比相比较，其中第二运行跟随在第一运行之后。例如，发动机可以被停止，那么燃料可以被加入到燃料箱，并且然后发动机被重新起动。如果第一空气/燃料比不同于第二空气/燃料比超过阈值，那么再次加燃料事件可以被指示。如果再次加燃料事件发生在发动机和燃料重整器都运行时，那么由于新燃料的添力口，新燃料的醇含量可以是未知的。如上面描述的，如果燃料的醇浓度过低，乙醇重整器可能不能高效地运行。因此当发动机在运行时，如果再次加燃料发生，重整器可以被停止。例如，如下文图3描述的，示出了在当发动机处于运行时，再次加燃料事件期间，运行发动机的方法。当发动机没有处于运行时，如果再次加燃料事件在方法200的步骤202中被识别，那么由于发动机的第一起动紧随再次加燃料事件之后，所以在燃料箱中的燃料的醇浓度可以是未知的。然而，由于发动机的第一起动紧随再次加燃料事件之后，燃料管路可以包括来自再次加燃料事件之前的发动机运行的燃料。因此，在燃料管路中的燃料的醇浓度可以是未知的，直到燃料管路再次加满新燃料。在一些示例中，来自再次加燃料事件之前的发动机运行的燃料的燃料类型，例如醇浓度，可以在控制器12中被存储。从再次加燃料事件之前的发动机运行留在燃料管路中的燃料可以被使用，以帮助跟再次加燃料事件之后的发动机的第一起动。例如，在再次加燃料事件之前的发动机运行期间，如果发动机使用包含大量汽油的燃料，包含大量汽油的燃料仍可以在燃料管路中并且可以帮助发动机起动。然而，在再次加燃料事件之前的发动机运行期间，如果发动机被加入包含大量醇的燃料，那么在重整物存储箱和/或重整物管路中可以获得重整物，以帮助发动机起动。在一些示例中，当发动机被加入乙醇燃料时，阈值量的重整物可以被保持在存储箱内，以帮助随后的发动机起动。下文描述的图4，示出了在用新燃料再次加燃料事件之后发动机起动期间，用于运行发动机的示例方法。
在200中再次加燃料事件被识别之后，方法200进行到204。在204，燃料的醇含量被确定。醇含量可以通过各种方法以及可以基于各种传感器和/或工况被确定和/或估
笪在一些示例中，在燃料箱中的燃料的醇浓度可以基于各种发动机或排气/燃料传感器的读数通过一个或更多个模型计算被确定。例如，箱中的燃料的醇浓度可以基于燃料供给管路内的燃料传感器(例如，传感器18)或在燃料箱中的传感器(例如，压力传感器)的响应被估算。在另一示例中，在箱中的燃料的醇浓度可以基于在汽车排放装置中的一个或更多个空气/燃料传感器(例如，传感器126)的响应被估算。在又一示例中，发动机操作员可以例如通过车载界面指示燃料箱中的燃料类型。在一些示例中，确定燃料的醇浓度可以基于多个估值，例如，取多次测量的平均值。如果多个估值中的第一估值与在多个估值中的其它估值显著不同，例如，如果第一估值与其它估值的偏离超过阈值，那么用于确定第一估值的组件可能是有故障的。在这种情况下，指示可以被发送到发动机控制者以警示发动机的操作员。通过比较以下更详细描述的燃料类型的不同估值，监测各种系统组件。一旦醇浓度值的稳定估值已经被确定了，可以决定运行重整器。如上面描述的，当被供给的燃料具有不足够的醇浓度时，例如，当被供给的汽油/乙醇混合物包含低乙醇百分比时，燃料重整器可能不能高效地运行。当被供给的汽油/乙醇混合物包含低乙醇百分比时，燃料中相当大的一部分不会被燃料重整器重整，并且可以在燃料重整器和/或重整物存储箱中形成冷凝物。因此在一些示例中，如果燃料的醇含量是不足的，例如，小于阈值，则重整器可以不被运行。在206，方法200包括与阈值比较燃料的醇含量，以确定燃料的醇浓度是否足以起动燃料重整器以产生重整物。阈值可以取决于各种发动机和燃料重整器的运行参数和状况。
在一些示例中，阈值可以取决于能够在不同的工况下适应于发动机和燃料重整器的冷凝物的量。例如，当被供给的燃料包含低醇含量时，燃料重整器可以被运行。带有低醇含量的燃料的相当大的部分可以不被燃料重整器重整，并且可以在重整物存储箱和/或重整物燃料管路中形成冷凝物。在一些示例中，重整物存储箱可以包括排出装置，例如，排出管路17，以运送冷凝物到燃料管路(例如，燃料管路90)或运送回燃料箱。因此，在一些示例中，阈值可以取决于燃料管路的长度、重整物存储箱的尺寸、存储箱的温度和/或压力等。阈值也可以取决于重整器催化剂的一个或更多个特性，例如重整器催化剂的尺寸、重整器催化剂的使用时间等。例如，带有较大表面积的重整器催化剂可以重整较大量的醇燃料，因此能够适用于带有较低醇含量的燃料以达到可接受的水平的重整物产物。在这种情况下，例如，在催化剂上增加催化部位可以允许阈值的减小。作为另一示例，退化的催化剂可以重整较小量的醇燃料，因此仅仅可以适用于较高醇含量的燃料，以达到可接受的水平的重整物产物。在这种情况下，例如，重整器催化剂的使用时间的增加可以导致阈值的增加。在206，如果乙醇含量没有超过阈值，那么重整器不被启动并且方法200进行到208。
在208，方法200包括确定发动机上是否存储有足够的重整物，例如，在重整物存储箱93中。被存储的重整物的量可以基于存储箱中的一个或更多个传感器被确定，例如压力传感器85和/或温度传感器87。例如，被存储的重整物的阈值量可以被保持在重整物存储箱中，用于在再次加燃料事件之后的发动机起动期间使用。如果被存储在发动机上的重整物是足够的，则方法200进行到210。在210，方法200包括在发动机运行期间节约地使用被存储的重整物。因此，方法可以包括基于被发送到重整器的燃料的醇含量调整传送到发动机的重整物。例如，被存储的重整物可以以与发动机爆震成比例的量(但是以相对于当重整物被存储的较大量和/或较大乙醇含量来说的较低比例)被传送到发动机，结合火花延迟和/或空气充气质量限制，以减少发动机爆震。通过比较，在更多重整物被存储/可获得或燃料具有更高的醇含量的其它状况下，重整物可以被传送到发动机以减轻爆震，而不需要火花延迟或需要相对较小的火花延时。此外，由于在这个情况下，发动机被加入了具有低醇含量的燃料，发动机可以在不使用重整气的情况下可以进行再次起动。如上面描述的，在一些示例中，被存储的重整物的量可以保持在阈值以上。例如，在发动机不使用重整物情况无法运行的情况下，重整物的阈值量可以被保持，以例如当发动机温度低于阈值时帮助冷起动。 在208，如果发动机上没有存储足够的重整物，方法200进行到212。在212，发动机以从燃料箱提供的燃料运行。例如，燃料可以包括大量汽油或减少发动机爆震的辛烷值足够高的其它燃料。然而，各种发动机运行参数可以取决于燃料类型被调整，例如，火花延时、压缩比、空气充气、EGR的量等。在206如果燃料的醇含量大于阈值，方法200进行到214。在214，方法200包括启动重整器以产生重整物。启动重整器可以包括调整发动机和/或重整器的一种或更多种工况。例如启动重整器可以包括例如通过阀16向重整器提供燃料流、(例如通过旁通导管)20增加与重整器热接触的排气的量，以便重整器的温度升高以激活重整器催化剂、起动燃料重整器泵96等。在216，方法200包括基于燃料的醇含量调整重整器的工况。例如，甲醇可以在大约300摄氏度以高转换率被重整成H2、CO、C02。乙醇可以在低于300摄氏度的温度以高转换率被重整成H2、CO、CO2, CH4。因此，在一些示例中，重整器催化剂的温度可以基于在燃料箱中出现的醇类型被调整。例如，重整器催化剂的温度可以通过升高与重整器热接触的排气的量来被调整，例如通过旁通导管20，和/或通过升高由加热器98供给到重整器的热量被调整。此外，升高重整器催化剂的温度可以增加重整物生产率。但是，高温可以使重整器和/或各种系统组件中的催化剂材料退化。因此，基于燃料的醇含量调整重整器的工况包括响应于燃料的醇含量的降低升高重整器的温度。温度可以被升高但是保持在阈值温度以下，这里阈值温度是重整器催化剂可以开始退化的温度。例如，如果重整器被以有第一醇含量的第一燃料运行，例如E65，那么重整器可以以第一温度运行。如果重整器被以有小于第一醇含量的第二醇含量的第二燃料运行，例如E50，那么重整器可以以第二温度运行，这里第二温度大于第一温度。为了提供足够的重整物用于传送到发动机和/或随后的发动机运行，温度的升高至少部分地补偿燃料中的醇含量的降低。类似地，升高提供给重整器的燃料的流速可以增加重整物生产率。因此，基于燃料的醇含量调整重整器的工况可以包括响应于燃料的醇含量的减少增加提供给重整器的燃料的流速，例如，通过阀16。例如，如果重整器以有第一醇含量的第一燃料运行，例如，E65,那么燃料可以以第一流速喷射到重整器中。如果重整器以有小于第一醇含量的第二醇含量的第二燃料运行，例如，E50，那么燃料可以被以第二流速喷射到重整器中，这里第二流速是大于第一流速的。为了提供足够的重整物用于传送到发动机和/或随后的发动机运行，被提供到重整器的燃料的流速的升高可以至少部分地补偿燃料中醇含量的减小。由不同方法和/或系统组件确定的燃料的醇含量的不同估值，可以被用于监测各种发动机和重整器系统组件。例如，在方法200的步骤204中确定的燃料的醇含量的估值可以为第一估值。这个第一估值可以与重整器被起动后的燃料的醇含量的其他估值相比较，以便监测发动机和重整器系统的组件。例如在218中，方法200包括基于重整器的输出，确定燃料的醇含量的第二估值。基于重整器的输出的醇含量的估值可以包括比较由重整器输出的冷凝物(例如，未重整的燃料)的体积与供给重整器的燃料的体积。在一些示例中，当燃料处于液态形式，可以例如 通过在燃料管路中的传感器18确定进入到重整器的燃料的量。例如，在重整物存储箱中或重整物燃料管路中的压力和/或温度改变可以用于确定重整器的输出。在220，方法200包括比较燃料醇含量的第一估值与第二估值，以监测或诊断系统组件。如果第二估值显著不同于第一估值，例如，不同的程度达到阈值，那么例如可以从排气/燃料传感器和闭环燃料系统的响应得到第三估值。这些不同估值的比较可以被用来确定燃料系统传感器或重整器或在空气/燃料计量系统中是否存在故障。此外，例如通过比较不同估值鉴别的退化可以报告给发动机诊断系统，以便可以执行缓解动作。在一些示例中，如果这种退化被识别并且通过一个或更多个诊断编码被报告，则重整器可以被停用。图3示出了当发动机运行时再次加燃料事件期间的用于运行发动机的方法300。在302，方法300包括当发动机运转时确定是否发生再次加燃料。例如，可以使用如参考方法200中的步骤202所述的一个或更多个方法识别再次加燃料事件。从一个或更多个发动机传感器得到的信号可以被发送到发动机控制器，以确定当发动机运转时是否加燃料。如果发动机运转时再次加燃料发生，则方法300进行到304。在304，方法300包括停止重整器(如果重整器在再次加燃料事件期间处于运行状态)直到新燃料类型被建立。停止重整器可以包括调整发动机和/或重整器的一个或更多个工况。例如，当发动机运转时停止重整器可以包括以下方法中的一种或更多种例如通过阀16停止到重整器的燃料流、通过旁通导管20从重整器转移走排气以便重整器的温度降低从而使重整器催化剂失效、停止燃料重整器泵96、关闭电加热器98等。一旦燃料类型被建立，可以取决于被识别的燃料类型起动燃料重整器。上面详细描述了确定燃料类型，例如燃料的醇含量。图4示出了在使用新燃料再次加燃料事件之后的发动机起动期间，运行发动机的示例方法400。在402，方法400包括识别在再次加燃料事件之后的发动机起动是否是发动机的第一起动。如果在402中的答案是肯定的，则方法400进行到404。在404，方法400包括如果可获得，那么以燃料管路中的燃料和/或被存储的重整物运行发动机。在燃料管路中的燃料可以是紧随再次加燃料事件之前的发动机运行留下的。因此，在燃料管路中的燃料的醇含量可以是未知的，直到燃料管路被新的燃料再次加满为止。例如，在燃料管路中的燃料的醇含量可以被存储在控制器的存储组件中。例如，紧随再次加燃料事件之前的发动机运行期间使用的燃料如果包含大量乙醇，那么在紧随再次加燃料事件之前的发动机运行过程中，重整器可能已经生成重整物，并且重整物可以被留在重整物燃料管路或被存储在重整物存储箱中。因此从之前发动机运行留下的重整物可以被用于帮助发动机起动，例如，以减少排放并且如果温度低于阈值温度帮助起动。在另一示例中，在紧随再次加燃料事件之前的发动机运行的过程中所使用的燃料如果包含大量汽油，那么紧随再次加燃料事件之前的发动机运行中，重整器可以被停用以产生重整物。因此，在一些示例中，没有重整物可以被获得以帮助发动机起动，但是在发 动机管路中的燃料可以包括足够量的汽油以帮助起动。在其它示例中，来自以包含大量醇的燃料运行的先前发动机运行中的阈值量的重整物可以被存储在重整物存储箱中。在这种情况下，除了在燃料管路中的燃料之外，重整物可以被用于帮助发动机起动。在402，如果再次加燃料事件之后的发动机起动不是紧随再次加燃料事件之后的第一起动，则方法400进行到406。在406，方法400包括确定发动机起动是否是再次加燃料事件之后的第二次或随后的起动。再次加燃料事件之后的第二起动可以包括不是紧随再次加燃料事件之后的任何发动机起动。在第二次发动机起动期间，在燃料管路中的燃料可以以在再次加燃料事件期间提供的新燃料被加满。步骤406也可以包括确定在燃料箱中的当前燃料类型是否是已知的。在406，如果在箱中的当前的燃料类型是已知的，则方法400进行到408。在408，在再次加燃料事件之后的第二起动期间，箱中燃料的醇含量可以是已知的。如果醇含量是已知的，那么重整物可以是可获得的并且可以被使用以帮助第二起动。但是，如果不能获得重整物，那么从燃料箱得到的燃料在第二起动期间可以被使用。但是，被喷射到发动机的燃料的量可以基于燃料箱中的燃料的醇含量和发动机的温度被调整。例如，如果在燃料箱中的燃料大量包括醇，如果发动机的温度低于阈值温度，那么被喷射到发动机的燃料的量在第二起动期间可以被增加。在406，如果在再次加燃料事件之后的第二起动的箱中的当前的燃料类型是未知的，则方法400进行到410。在410，在再次加燃料事件之后的第二起动或随后起动期间，在箱中的燃料的醇含量可以是未知的。在这种情况下，可能希望使用类型已知的燃料起动和/或运行发动机。由于在这个示例中，在箱中的燃料的醇含量是未知的，所以重整物(如果可获得)可以被使用以帮助此第二起动。一旦发动机被起动，从燃料箱中得到的燃料可以被逐渐地引入到发动机同时燃料箱中的燃料类型被确定。然而，在一些示例中，例如，如果发动机使用先前发动机运行期间的汽油，则重整物可能不能被获得。在这种情况下，在使用来自燃料箱燃料的第二起动期间，发动机可以被运行。请注意这里包括的示例系统和方法能够用于各种发动机和/或车辆系统配置。这里描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或更多个，比如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，图示各种动作、操作或功能能够依照所示顺序、并行或在某些情况下省略执行。同样地，处理的顺序不是实现这里描述的示例性实施例的特征和优点的必备要求，只是为了提供更清楚的图示和描述。取决于使用的特定的策略，一个或更多个图示动作或功能可以被重复地进行。进一步地，所描述的动作可以图形地表示编码，该编码可被编成到发动机控制系统的计算机可读存储媒介中。应当理解到这里所披露的配置和程序本质上是示例性的，并且具体的实施例不应被限制性地理解，因为可能存在多种变化。例如，上述技术能够应用到V-6、I-4、I-6、V_12、对置4缸和其他发动机类型中。本发明所披露的主题包括各种系统和配置以及这里公开的其他特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。所附权利要求具体指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。权利要求中可能提到“一”元件或“第一”元件类似用语。这种权利要求应当被理解是包括合并了一个或更多个这种元素，既不要求也不排除两个或两个以上这种元素。所披露特征、功 能、元素和/或性能的其他组合和子组合可以通过修改本发明权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新权利要求来要求保护。这样的权利要求，无论是比原始权利要求的范围更宽、更窄、相同或不同，都被视为包括在本公开的主题内。
权利要求
1.一种用于运行具有醇重整器的发动机的方法，该醇重整器将燃料重整成包括H2的重整物，该方法包括 基于燃料的醇含量来调整该醇重整器的工况。
2.如权利要求I所述的方法，其中基于燃料的醇含量调整该醇重整器的工况包括随着降低醇含量而升高该重整器的温度。
3.如权利要求2所述的方法，其中该醇重整器的温度是通过增加与该重整器热接触的排气的量来升高的。
4.如权利要求2所述的方法，其中该醇重整器的温度是通过提高与该重整器耦合的加热器的功率来升高的。
5.如权利要求I所述的方法，其中基于燃料的醇含量调整该醇重整器的工况包括随着降低醇含量来提高供给该重整器的燃料的流速，该方法进一步包括基于燃料的醇含量来调整重整物到该发动机的传送。
6.如权利要求I所述的方法，其中燃料的醇含量基于在燃料供给管路内的传感器。
7.如权利要求I所述的方法，其中燃料的醇含量基于在该发动机的排气内的传感器。
8.如权利要求I所述的方法，其中燃料的醇含量基于由该重整器输出的重整物的量。
9.如权利要求I所述的方法，进一步包括通过对燃料的醇含量的第一估值与燃料的醇含量的第二估值进行比较来监测一个或更多个发动机组件。
10.一种用于运行具有醇重整器的发动机的方法，该重整器将燃料重整成包括H2的重整物，该方法包括 启动该重整器以便基于燃料的醇含量来生成重整物；并且 基于燃料的醇含量来调整该醇重整器的工况。
11.如权利要求10所述的方法，其中起动该重整器以便基于该燃料的醇含量来生成重整物跟随在再次加燃料事件之后，其中该再次加燃料事件包括向该发动机再次加注燃料，并且其中燃料的醇含量随再次加注而改变。
12.如权利要求10所述的方法，进一步包括在紧随再次加燃料事件的发动机起动过程中，如果能够获得来自先前发动机运行的重整物，则使用来自先前发动机运行的重整来运行该发动机。
13.如权利要求10所述的方法，进一步包括如果在该发动机正在运转时发生再次加燃料事件则将停用该重整器，并且基于燃料的醇含量调整重整物到该发动机的传送，包括当燃料的醇含量高时增加传送到该发动机的重整物的相对的量，并且当燃料的醇含量低时降低传送到该发动机的重整物的相对的量。
14.如权利要求10所述的方法，其中启动该重整器包括向重整器提供燃料，并且基于燃料的醇含量来调整该醇重整器的工况包括随着降低醇含量来提高供给该重整器的燃料的流速。
15.如权利要求10所述的方法，其中基于燃料的醇含量调整该醇重整器的工况包括随着降低醇含量来升高该重整器的温度。
16.如权利要求10所述的方法，进一步包括，如果该重整器输出了未重整的燃料，则将该未重整的燃料传送到该发动机的燃料喷射系统。
17.如权利要求10所述的方法，进一步包括，如果该重整器输出了未重整的燃料，则将该未重整的燃料传送到燃料箱。
18.一种用于运行发动机的方法，该方法包括 当燃料的醇含量超过阈值时将该燃料重整成为包括H2的重整物；并且 当燃料的醇含量低于该阈值时不将该燃料重整成为包括H2的重整物。
19.如权利要求18所述的方法，进一步包括当燃料的醇含量超过该阈值时存储一部分重整物。
20.如权利要求19所述的方法，进一步包括如果能够获得重整物的话，就使用该重整物运行该发动机。
全文摘要
本文提供了用于运行带有燃料重整器的柔性燃料发动机的方法，该燃料重整器将燃料重整成气态燃料重整物。该燃料重整器的运行参数和重整物到发动机的传送可以基于该燃料的醇含量来进行调整。
文档编号F02B43/12GK102844545SQ201180017714
公开日2012年12月26日 申请日期2011年4月4日 优先权日2010年4月8日
发明者J·M·科恩斯, T·G·里昂, M·H·谢尔比 申请人:福特环球技术公司