CN104564370B - 用于减小寄生损失的燃料分离系统 - Google Patents

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Abstract

提供了用于从燃料混合物中分离出高辛烷值燃料的系统和方法。在一个示例中，高辛烷值燃料与低辛烷值燃料分离，并且允许高辛烷值燃料在盛放高辛烷值燃料的燃料箱中冷凝，从而由于无需使高辛烷值燃料与低辛烷值燃料二次分离而不增加发动机寄生损失。该方法可以应用于包括存储不同类型的燃料的多个燃料箱的燃料系统。

Description

用于减小寄生损失的燃料分离系统
技术领域
本文涉及用于减小可能与将燃料混合物分离成其组分燃料相关联的寄生损失的系统和方法。所述方法对于以多于一种燃料类型运行的发动机特别有用。
背景技术
发动机在不同的发动机运行状态期间可以被供给不同类型的燃料以提高发动机性能和/或燃料经济性。例如，发动机可以通过第一燃料喷射器被供给汽油并且通过第二燃料喷射器被供给乙醇。汽油可以是在发动机爆震的可能性可以减小的发动机低载时供给到发动机的唯一燃料。随着发动机负荷升高，乙醇开始以增加的量被供给至发动机。乙醇还被供给为提供至发动机的较大比例的燃料，使得发动机爆震的可能性可以减小。然而，车主可能不希望向车辆填充两种类型的燃料以获得以两种截然不同的单独的燃料运行发动机的优点。
一种通过重新填充单个燃料箱来向发动机供给两种不同类型的燃料的方式是通过选择性可渗透膜从燃料混合物中分离燃料。包括两种或更多种燃料类型的燃料混合物可以暴露于燃料分离膜的一侧。泵升高燃料混合物的压力以增加可以从燃料混合物分离或抽取的高辛烷值燃料的量。在燃料分离之后，燃料可以存储在单独的燃料箱中。然而，运行泵以分离两种燃料增加了车辆中的寄生损失，并且高辛烷值燃料和低辛烷值燃料可以通过燃料蒸气管理系统重新组合。
存储在单独的箱中的两种单独的燃料可以通过燃料系统的昼夜加热和冷却而重新组合。美国专利公开No.2008/000633描述了一种处理来自多个燃料箱的燃料箱蒸气的方式。然而，在美国专利公开No.2008/000633中描述的系统中，高辛烷值燃料的燃料蒸气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从低辛烷值燃料中分离高辛烷值燃料，从而可以通过两种不同的燃料类型获得发动机性能和燃料效率。
发明内容
发明人这里已经认识到上述缺点，并且已经研发了一种用于运行发动机的方法，该方法包括：从第一低辛烷值燃料中分离出高辛烷值燃料蒸气；将分离出的燃料蒸气存储在第一燃料蒸气存储罐中；以及限制分离出的燃料蒸气重新进入盛放第一低辛烷值燃料的第一燃料箱中而不限制分离出的燃料蒸气进入盛放高辛烷值燃料的第二燃料箱中。
通过从低辛烷值燃料混合物中分离出高辛烷值燃料并且防止高辛烷值燃料与低辛烷值燃料混合物重新组合，可以减小与从低辛烷值燃料混合物中分离高辛烷值燃料相关联的寄生损失。另外，可以通过昼夜加热从低辛烷值燃料混合物中分离高辛烷值燃料而无需在昼夜冷却期间使高辛烷值燃料与低辛烷值燃料混合物重新组合，使得高辛烷值燃料可以无限期地与低辛烷值燃料混合物分离。因此，可以使用昼夜加热和冷却来减小可能伴随分离两种类型的燃料的寄生损失。
本文可以提供诸多优点。例如，该方法可以减小降低了发动机燃料经济性的寄生发动机损失。另外，该方法可以提供燃料蒸气的更高效使用。进一步地，该方法可以应用于众多燃料系统构型。
本文的上述优点和其他优点及特征将从单独地或者结合附图来理解的下文详细描述中变得显而易见。
应当理解的是，提供上面的简述是为了以简化的形式提供将在详细的描述中进一步描述的一系列概念。其并不意在确认要求保护的主题的关键或必要特征，其中要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。另外，要求保护的主题并不局限于解决在上面提到或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
当单独地或参照附图阅读实施方式的示例时(这里称为“具体实施方式”)，将更全面地理解这里描述的优点。
图1是发动机的示意图；
图2和图3示出了示例性的车辆燃料系统；以及
图4示出了用于运行车辆的燃料系统的示例性方法。
具体实施方式
本文涉及控制车辆的燃料蒸气。燃料蒸气可以在如图1所示的发动机中使用。发动机可以被供给来自如图2和图3的燃料系统中所示的一个或多个燃料箱的燃料。组分燃料可以通过车辆燃料系统的昼夜加热和冷却与包括两种或更多种燃料的燃料混合物分离。车辆燃料系统可以布置成允许高辛烷值燃料蒸气仅仅在高辛烷值燃料箱中冷凝，从而可以减小不期望的燃料混合的可能性。图4的方法以通过车辆燃料系统的蒸发排放部减小燃料混合的可能性的方式运行车辆燃料系统。
参照图1，包括多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，其中在图1中示出了其中一个汽缸。控制器12与各种传感器和致动器之间的电连接由虚线指示。
发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其中活塞36定位在燃烧室30中并且连接于曲轴40。飞轮97和齿圈99连接于曲轴40。起动器96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推动小齿轮95与齿圈99接合。起动器96可以直接安装于发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动器96可以选择性地通过皮带或链条向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，当不与发动机曲轴接合时，起动器96处于基本状态。燃烧室30示出为通过相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。进气凸轮51和排气凸轮53可以相对于曲轴40移动。
燃料喷射器66示出为定位成将燃料直接喷射至汽缸30中，这是本领域技术人员所公知的直喷。可替代地，燃料可以喷射至进气口，这是本领域技术人员所公知的进气口喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例地输送的液体燃料。燃料通过在图2和图3中详细示出的燃料系统175输送至燃料喷射器66。此外，进气歧管44示出为与可选的电子节流阀62连通，电子节流阀62调节节流板64的位置以控制从进气道42到进气歧管44的空气流动。在一个示例中，可以使用低压直喷系统，其中燃料压力能够升高至大约20-30bar。可替代地，可以使用高压、双阶段燃料系统以产生较高的燃料压力。在一些示例中，节流阀62和节流板64可以定位在进气门52与进气歧管44之间，使得节流阀62是端口节流阀。
无分电器点火系统88响应于控制器12通过火花塞92向燃烧室30提供点火火花。宽域排气氧(UEGO)传感器126示出为连接于催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。
在一个示例中，转化器70可以包括多个催化剂块。在另一个示例中，可以使用各自具有多个催化剂块的多个排放控制装置。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。
控制器12在图1中示出为常规的微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106(例如，非瞬态存储器)、随机存取存储器(RAM)108、保持活跃存储器(KAM)110、以及常规的数据总线。控制器12示出为除了前面论述过的那些信号之外还接收来自连接于发动机10的传感器的各种信号，这些信号包括：来自连接于冷却水套114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；连接于加速踏板130的位置传感器134，用于感测由驾驶员132施加的力；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；来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；从传感器120进入发动机的空气质量流的测量；当驾驶员132向制动踏板150施力时来自制动踏板位置传感器154的制动踏板位置；通过温度传感器137的环境温度的测量；以及来自传感器58的节流阀位置的测量。还可以感测(传感器未示出)大气压力以用于由控制器12处理。在本文的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴每转下产生预定数量的等间隔脉冲，能够由此确定发动机转速(RPM)。
在一些示例中，发动机可以连接于混合动力车辆中的电动马达/电池系统。另外，在一些示例中，可以使用其他发动机构型，例如柴油发动机。
在运行期间，发动机10内的每个汽缸一般经历四冲程循环：该循环包括吸气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在吸气冲程期间，通常地，排气门54关闭而进气门52打开。空气通过进气歧管44被引入到燃烧室30中，并且活塞36移动至汽缸的底部以增大燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸底部并且位于其行程结束时(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置一般被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动以压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其行程结束时并且最靠近汽缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点一般被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中称为注射的过程中，燃料被引入至燃烧室。在下文中称为点火的过程中，注入的燃料被诸如火花塞92之类的已知的点火装置点燃，导致燃烧。在膨胀冲程期间，发生膨胀的气体将活塞36往回推动至BDC。曲轴40将活塞运动转化成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧过的空气-燃料混合物释放至排气歧管48，并且活塞返回至TDC。注意，以上内容仅仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，例如以便提供正气门重叠或负气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他示例。
现在参照图2，详细地示出了示例性燃料系统175。图2的燃料系统可以向图1详细示出的发动机10供给燃料。图2的系统可以根据图4的方法来运行。燃料系统的组成部分和流体管道示出为实线，而电连接示出为虚线。
燃料系统175包括用于存储燃料蒸气的燃料蒸气存储罐202。燃料系统175包括用于存储和释放燃料蒸气的碳203。存储在燃料蒸气存储罐202中的燃料蒸气可以具有比存储在向燃料蒸气存储罐202供给燃料蒸气的一个或多个燃料箱中的液体燃料高的辛烷值。燃料蒸气存储罐202示出为包括允许空气流入和流出燃料蒸气存储罐202的大气通风口205。燃料蒸气可以通过燃料箱230、232和234供给至燃料蒸气存储罐202。尽管示出了三个燃料箱，但替代性的示例可以包括较少的或者额外的燃料箱而不偏离本文的范围或意图。燃料蒸气可以通过放气阀204被放气，其中放气阀204允许燃料蒸气存储罐202与发动机进气歧管44之间的流体连通。
发动机10包括向一个或多个直接燃料喷射器66供给燃料的第一燃料轨220。发动机10还包括向一个或多个进气口燃料喷射器67供给燃料的第二燃料轨221。燃料蒸气可以在进气歧管压力在大气压力以下时被引入至进气歧管44中。在一些示例中，发动机冷却剂或来自排气歧管48的排气可以通过热交换器275将热能传输至流体。流体可以通过导管240和泵250被引导至燃料箱230、232和234。被加热的流体可以升高燃料231、233和235的温度以增加蒸气与相应的燃料的分离速率。
在一个示例中，燃料箱230是盛放高辛烷值燃料的燃料箱。燃料箱232盛放辛烷值在存储于燃料箱230中的燃料与存储于燃料箱234中的燃料之间的中辛烷值燃料。燃料箱234盛放辛烷值低于存储在燃料箱230和232中的燃料的低辛烷值燃料。燃料箱230通过燃料泵252向燃料轨220和一个或多个直喷器66供给燃料231。燃料箱232通过燃料泵253向燃料轨220和一个或多个直喷器66供给燃料233。燃料箱234通过燃料泵254向燃料轨221和一个或多个进气口喷射器67供给燃料235。
来自燃料箱230的燃料蒸气可以通过燃料蒸气阀206从燃料箱230被引导至燃料蒸气存储罐202。来自燃料箱232的燃料蒸气可以通过燃料蒸气阀208从燃料箱232被引导至燃料蒸气存储罐202。来自燃料箱234的燃料蒸气可以通过燃料蒸气阀210从燃料箱234被引导至燃料蒸气存储罐202。
控制器12可以接收来自图1中所描述的传感器以及传感器241的输入。在一个示例中，传感器241可以是温度传感器。可替代地，传感器241可以是压力传感器。控制器12还响应于燃料系统和发动机运行状态而启用和停用燃料蒸气阀206、208和210。控制器12还响应于燃料系统和发动机运行状态而启用和停用燃料蒸气放气阀204。另外，控制器12选择性地运行泵250以增加燃料箱蒸气的产量。
在一个示例中，图2的系统根据图4的方法通过存储在控制器12的非瞬态存储器中的可执行指令而运行。当发动机10在运行时，来自燃料箱230、232和234的燃料蒸气可以通过打开燃料蒸气阀206、208和210而被存储在燃料蒸气存储罐202中。燃料蒸气阀206、208和210可以响应于燃料箱230、232和234内的温度超过基于存储在相应的燃料箱中的燃料类型的各个阈值温度而打开。可替代地，燃料蒸气阀206、208和210可以响应于燃料箱230、232和234内的压力超过基于存储在相应的燃料箱中的燃料类型的各个阈值压力而打开。
当燃料箱230、232和234中的温度和/或压力升高时，来自燃料箱230、232和234的燃料蒸气将空气推出大气通风口205之外，并且由碳203存储。如果发动机10在蒸气被引导至燃料蒸气存储罐202的同时运行，则燃料蒸气放气阀204可以打开，使得燃料蒸气被吸入到发动机10中并在发动机10中燃烧。如果发动机10不在运行或者如果燃料蒸气放气阀204关闭，则燃料蒸气阀206、208和210可以在燃料箱230、232和234中的温度和/或压力升高时打开，使得燃料蒸气可以存储在燃料蒸气存储罐202中。
另一方面，如果在燃料箱230、232和234中的温度和/或压力降低的同时发动机10不在运行或者如果燃料蒸气放气阀204关闭，则燃料蒸气阀208和210可以关闭，使得存储在燃料蒸气存储罐202中的燃料蒸气可以释放到燃料箱230。这样，已经从燃料233和235中分离出的高辛烷值燃料蒸气可以冷凝并且存储在燃料箱230中。来自燃料233和235的燃料蒸气可以具有比燃料233和235高的辛烷值。因此，可以通过燃料系统中的昼夜温度变化产生的高辛烷值燃料蒸气可以被回收并存储至盛放高辛烷值燃料的燃料箱，使得在燃料系统加热和冷却期间高辛烷值燃料组分保持与低辛烷值燃料分离。在存储高辛烷值燃料的燃料箱230中冷凝的高辛烷值燃料蒸气还可以通过一个或多个燃料喷射器66被喷射至发动机10。
另外，燃料蒸气可以仅从燃料箱230、232和234进入燃料蒸气存储罐202。燃料蒸气可以离开燃料蒸气存储罐202并且通过放气阀204和发动机真空而仅仅流动至发动机，或者在蒸气阀206打开时通过燃料箱230中的燃料的昼夜冷却而流动至燃料箱230。来自燃料蒸气存储罐202的燃料蒸气通过关闭蒸气阀208和210被防止在昼夜冷却期间进入燃料箱232和234。关闭蒸气阀208和210还防止了来自燃料箱232的燃料蒸气在燃料系统中的燃料的昼夜冷却期间进入燃料箱234以及从燃料箱234进入燃料箱232。
现在参照图3，详细地示出了替代的示例性燃料系统175。图3的燃料系统可以向图1中详细示出的发动机10供给燃料。图3的系统可以根据图4的方法来运行。燃料系统的组成部分和允许流体连通的流体管道示出为实线，而电连接示出为虚线。图3所示的具有与图2所示的装置和组成部分相同的数字标号的燃料系统装置和组成部分与图2是等同的并且如图2所描述地那样运行。例如，燃料箱230存储比燃料箱232和234高的辛烷值的燃料。因此，为了简洁起见，省略了在图2中描绘过的系统组成部分的描述。
在本示例中，燃料系统175包括三个燃料蒸气存储罐302、306和316；然而，如果燃料箱的数量如图2的系统中所提到的那样增加或减少，那么燃料蒸气存储罐的数量可以增加或减少。每个燃料蒸气存储罐包括用于存储燃料蒸气的碳303。第一燃料蒸气存储罐302包括大气通风口305。另外，燃料蒸气存储罐306和316包括相应的大气通风口307和317。第二燃料蒸气存储罐306可以在燃料蒸气阀310打开时通过导管384与燃料箱230流体连通。第三燃料蒸气存储罐316也可以在燃料蒸气阀320打开时通过导管383与燃料箱230流体连通。在燃料箱232中产生的燃料蒸气可以在燃料蒸气阀312处于打开状态时通过导管381被引导至燃料蒸气存储罐306，以允许燃料箱232与燃料蒸气存储罐306之间的流体连通。类似地，在燃料箱234中产生的燃料蒸气可以在燃料蒸气阀322处于打开状态时通过导管382被引导至燃料蒸气存储罐316，以允许燃料箱234与燃料蒸气存储罐316之间的流体连通。第一燃料蒸气存储罐302示出为通过导管388与燃料箱230直接流体连通。
燃料蒸气存储罐302可以通过打开排气阀(purge valve)304而排出(purge)燃料蒸气以允许燃料蒸气存储罐302通过导管385与发动机进气歧管44之间的流体连通。类似地，燃料蒸气存储罐306可以通过打开排气阀308而排出燃料蒸气以允许燃料蒸气存储罐306通过导管386与发动机进气歧管44之间的流体连通。类似地，燃料蒸气存储罐316可以通过打开排气阀318而排出燃料蒸气以允许燃料蒸气存储罐316通过导管387与发动机进气歧管44之间的流体连通。
在一个示例中，图3的系统根据图4的方法通过存储在控制器12的非瞬态存储器中的可执行指令而运行。当发动机10在运行时，来自燃料箱230的燃料蒸气可以存储在燃料蒸气存储罐302中。来自燃料箱232的燃料蒸气可以存储在燃料蒸气存储罐306中，并且来自燃料箱234的燃料蒸气可以存储在燃料蒸气存储罐316中。当发动机在燃料蒸气不被发动机接受的条件下(例如，在减速燃料切断期间)运行时，燃料蒸气可以存储在燃料蒸气存储罐302、306和316中。当燃料蒸气可以被发动机燃烧时，蒸气排气阀304、308和/或318可以打开以允许燃料蒸气从相应的燃料蒸气存储罐302、306和316流动至发动机进气歧管44。
在一个示例中，来自燃料蒸气存储罐302、306和316中的一个或多个的燃料蒸气可以被允许仅仅在高辛烷值燃料响应于发动机转速和负荷条件或当发动机爆震被确定为存在时而被供给至发动机的状态期间流动至发动机10。然而，如果确定罐302、306和316中的一个或多个已经存储了多于预定阈值的碳氢化合物存储容量(例如，罐的碳氢化合物存储容量的85％)，那么与阈值碳氢化合物存储容量下的燃料蒸气存储罐对应的排气阀可以打开以允许燃料蒸气存储罐被排气。例如，如果燃料蒸气存储罐306被确定为已经存储了高于预定阈值的碳氢化合物存储容量的碳氢化合物量，则蒸气排气阀308可以打开以减小燃料蒸气存储罐306中存储的燃料蒸气的量。另外，蒸气排气阀308可以在发动机转速和负荷处于高辛烷值燃料被供给至发动机的范围内打开以抑制发动机爆震的可能性。
如果发动机10关闭(例如，不旋转)或者未在接受燃料蒸气，并且如果燃料箱232中的温度和/或压力正在升高，则燃料蒸气阀312可以打开以允许燃料蒸气离开燃料箱232并且进入燃料蒸气存储罐306，从而降低燃料系统蒸气压力。类似地，如果发动机10关闭或者未在接受燃料蒸气，并且如果燃料箱234中的温度和/或压力正在升高，则燃料蒸气阀322可以打开以允许燃料蒸气离开燃料箱234并且进入燃料蒸气存储罐316，从而降低燃料系统蒸气压力。升高燃料箱230中的燃料温度和/或压力导致来自燃料箱230的燃料蒸气进入燃料蒸气存储罐302，这是因为没有排气阀沿着导管388设置。燃料蒸气阀310、320、312和322可以独立地或者同时地操作。类似地，排气阀304、308和318可以独立地或者同时地操作。
另一方面，如果当燃料箱230、232和234中的温度和/或压力降低时发动机未在运行或者未在接受燃料蒸气，则燃料蒸气阀312和322可以关闭。另外，燃料蒸气阀310和320可以打开，使得存储在燃料蒸气存储罐306和316中的燃料蒸气可以释放到燃料箱230。打开蒸气阀310和关闭蒸气阀312允许空气在燃料系统冷却减小了燃料系统中的蒸气量时通过大气通风口307被吸入到燃料蒸气存储罐中。类似地，打开蒸气阀320和关闭蒸气阀322允许空气在燃料系统冷却减小了燃料系统中的蒸气量时通过大气通风口317被吸入到燃料蒸气存储罐中。
通过这种方式，已经从燃料233和燃料235中分离出的高辛烷值燃料蒸气可以冷凝并存储在燃料箱230中。来自燃料233和235的燃料蒸气可以具有比燃料233或235高的辛烷值。因此，可以通过燃料系统中的昼夜温度变化产生的高辛烷值燃料蒸气可以被回收并存储在盛放高辛烷值燃料的燃料箱中，使得高辛烷值燃料组分在燃料系统加热和冷却期间保持与低辛烷值燃料分离。在存储高辛烷值燃料的燃料箱230中冷凝的高辛烷值燃料蒸气还可以通过燃料泵202和一个或多个燃料喷射器66被注射到发动机10中。
另外，燃料蒸气可以仅从燃料箱230、232和234进入燃料蒸气存储罐302。燃料蒸气可以离开燃料蒸气存储罐302并且通过放气阀304和发动机真空而仅仅流动至发动机，或者通过燃料箱230中的燃料的昼夜冷却而流动至燃料箱230。来自燃料蒸气存储罐302的燃料蒸气通过关闭蒸气阀312和322被防止在昼夜冷却期间进入燃料箱232和234。关闭蒸气阀312和322还防止了来自燃料箱232的燃料蒸气在燃料系统中的燃料的昼夜冷却期间进入燃料箱234以及从燃料箱234进入燃料箱232。类似地，在昼夜冷却期间关闭蒸气阀312防止了燃料蒸气穿过燃料蒸气存储罐306进入燃料箱232。在昼夜冷却期间关闭蒸气阀322防止了燃料蒸气穿过燃料蒸气存储罐316进入燃料箱234。
在一些示例中，燃料蒸气阀310可以被止回阀替代，该止回阀限制或防止燃料蒸气从燃料箱230向燃料蒸气存储罐306的流动并且允许燃料蒸气从燃料蒸气存储罐306流向燃料箱230。类似地，燃料蒸气阀320可以被止回阀替代，该止回阀限制或防止燃料蒸气从燃料箱230向燃料蒸气存储罐316的流动并且允许燃料蒸气从燃料蒸气存储罐316流向燃料箱230。也可以使用止回阀或主动控制阀(未示出)来允许大气进入燃料箱232和234中并且因此防止昼夜冷却期间燃料箱中的过度真空。
现在参照图4，示出了用于运行车辆的燃料系统的方法。图4的方法可以存储作为如图1所示的系统的控制器的非瞬态存储器中的可执行指令。图4的方法可以应用于图2和图3所示的示例性燃料系统以及其他燃料系统。
在402中，方法400判断发动机是否停止。在一个示例中，如果发动机转速为零，则可以判定发动机停止。如果方法400判定发动机停止，则回答为“是”，并且方法400前进到412。否则，回答为“否”并且方法400前进到406。
在406中，方法400判断是否存在将燃料蒸气从燃料蒸气存储罐中排出的条件。燃料系统可以包括如图2和图3所示的两个或更多个燃料箱和一个或多个燃料蒸气存储罐。在一个示例中，当发动机正在燃烧空气-燃料混合物(例如，一个或多个汽缸被启用)并且当存储在燃料蒸气存储罐中的燃料蒸气的量超过燃料的阈值水平时，方法400可以判断是否存在从燃料罐排出燃料蒸气的条件。可替代地，或者附加地，当一个或多个燃料箱中的温度和/或压力大于阈值温度或压力时，当进气歧管中的压力在阈值以下等时，可以判定存在排出燃料蒸气的条件。如果方法400判定存在从燃料蒸气存储罐中排出燃料蒸气的条件，则回答为“是”，并且方法400前进到408。否则，回答为“否”并且方法400前进到410。
在410中，方法400关闭燃料系统排气阀(例如，图2的排气阀204和图3的排气阀304、308和318)。燃料系统排气阀可以关闭以减小将燃料蒸气吸入到未在燃烧空气-燃料混合物的发动机中的可能性，或者在发动机在排气阀至少部分地打开时可能没有如所期望地那样运行的情况下，燃料系统排气阀可以关闭。在燃料系统排气阀关闭之后，方法400前进以退出。
在408中，方法400根据当前的发动机转速和负荷下的发动机燃料辛烷要求而打开燃料蒸气排气阀。另外，如果燃料系统具有多于一个排气阀(例如，图3)，则少于全部的燃料排气阀的多个燃料排气阀可以响应于发动机在当前的发动机转速和负荷下运行的同时使用的高辛烷值燃料的量而打开。例如，如果发动机在当前的发动机转速和负荷下仅仅使用少量的高辛烷值燃料以限制发动机爆震的可能性，则可以打开三个燃料排气阀中的仅仅一个。如果发动机在当前的运行状态下不使用高辛烷值燃料，则燃料蒸气排气阀不打开，除非其中一个燃料系统燃料箱中的燃料压力和/或温度大于阈值压力或温度。然而，如果发动机在当前的运行状态下使用较大量的高辛烷值燃料，则所有的燃料蒸气排气阀都可以打开，从而向发动机添加燃料并且减小发动机爆震的可能性。这样，可以为使用高辛烷值燃料可能更有益的发动机运行状态(例如，较高的发动机转速和负荷)保存高辛烷值燃料蒸气。发动机辛烷值要求可以随发动机负荷增加和/或发动机转速降低而增加。在燃料蒸气排气阀响应于发动机转速和负荷状态而打开和关闭之后，方法400前进以退出。
在412中，方法400判断燃料系统燃料箱中的一个或多个中的温度和/或压力(例如，燃料蒸气温度或燃料蒸气压力)是否正在升高。燃料系统内的温度和/或压力可以通过传感器来测量，或者可以被估测。如果方法400判定一个或多个燃料箱中的温度和/或压力正在升高，则回答为“是”，并且方法400前进到414。否则，方法400前进到416。
可替代地，方法400可以在412响应于有少量的高辛烷值燃料或少量的燃料蒸气存储在燃料蒸气存储罐中而升高一个或多个燃料箱中的温度和/或燃料压力。可以通过使经由发动机排气或发动机冷却剂被加热的流体循环至一个或多个燃料箱而升高燃料箱温度。如果燃料箱加热被启用，则方法400前进到414。否则，方法400前进到416。
在414中，方法400打开蒸气阀。特别地，与温度和/或压力正在升高的燃料箱流体连通或相关联的蒸气阀打开。与温度和/或压力未在升高的燃料箱流体连通或相关联的蒸气阀打开可以保留在关闭状态。例如，对于图2的系统，如果燃料箱232中的温度正在升高，则燃料蒸气阀208可以打开，而当燃料箱230和234中的燃料温度和/或压力未在升高时，燃料蒸气阀206和210可以保持关闭。类似地，对于图3的系统，如果燃料箱232中的温度正在升高，则燃料蒸气阀312可以打开，以允许燃料蒸气进入燃料蒸气存储罐306中，而燃料蒸气阀310、322和320保持关闭。另一方面，如果燃料箱230、232和234中的温度和/或压力正在升高，则燃料蒸气阀312和322可以打开，而燃料蒸气阀310和320处于关闭状态，使得来自燃料箱230的燃料蒸气不进入燃料蒸气存储罐306和316。因此，可以命令燃料蒸发阀根据与相应的燃料蒸气阀相关联的燃料箱中的温度和/或压力是否正在升高而打开。另外，在燃料系统温度升高的同时打开蒸发阀312允许燃料蒸气从燃料箱232流动至燃料蒸气存储罐306而不会使来自燃料箱230和234或燃料蒸气存储罐316和302的燃料进入燃料箱232。类似地，在燃料系统温度升高的同时打开蒸发阀322允许燃料蒸气从燃料箱234流动至燃料蒸气存储罐316而不会使来自燃料箱230和232或燃料蒸气存储罐302和306的燃料进入燃料箱234。在与温度和/或压力正在升高的燃料箱相关联的燃料蒸气阀打开之后，方法400前进以退出。
在416中，方法400判断燃料系统的一个或多个燃料箱中的温度和/或压力是否正在降低。燃料系统中的每个燃料箱内的温度和/或压力可以被推断或者通过传感器来测量。如果燃料系统中的一个或多个燃料箱内的温度和/或压力被判定为正在降低，则回答为“是”，并且方法400前进到418。否则，回答为“否”，并且方法400前进到422。
在418中，方法400打开位于与燃料系统中的其他燃料箱相比存储高辛烷值燃料的燃料箱与存储来自存储高辛烷值燃料的燃料箱的燃料蒸气的燃料蒸气存储罐之间的导管中的蒸气阀。在没有蒸气阀沿着位于存储高辛烷值燃料的燃料箱与存储来自存储高辛烷值燃料的燃料箱的燃料蒸气的燃料蒸气存储罐之间的导管被设置的系统中，在418中没有沿着位于存储高辛烷值燃料的燃料箱与存储来自存储高辛烷值燃料的燃料箱的燃料蒸气的燃料蒸气存储罐之间的导管的蒸气阀打开。
例如，蒸气阀206在图2所示的燃料系统中打开，这是因为蒸发阀沿着允许燃料箱230与燃料蒸气存储罐202之间的流体连通的导管设置。由于没有蒸气阀示出为沿着允许燃料箱230与燃料蒸气存储罐302之间的流体连通的导管388，所以对于图3所示的系统，在418中没有沿着位于存储高辛烷值燃料的燃料箱与存储来自存储高辛烷值燃料的燃料箱的燃料蒸气的燃料蒸气存储罐之间的导管的蒸气阀打开。然而，允许燃料蒸气从存储来自盛放低辛烷值燃料的燃料箱的燃料蒸气的燃料蒸气存储罐进入存储高辛烷值燃料的燃料箱的蒸气阀打开。例如，当一个或多个燃料箱中的温度和/或压力降低时，蒸气阀310和320可以打开。特别地，当燃料箱230中的温度和/或压力正在降低时，蒸气阀310和320可以打开，并且蒸气阀312和322可以关闭。通过打开允许燃料蒸气存储罐与存储高辛烷值燃料的燃料箱之间的流体连通的蒸气阀，可以将来自存储低辛烷值燃料的燃料箱的高辛烷值燃料组分输送至存储高辛烷值燃料的燃料箱(例如，从燃料箱232和234输送至燃料箱230)。燃料蒸气可以在存储高辛烷值燃料的燃料箱内冷凝成液体燃料。通过这种方式，组分燃料可以以具有减小的寄生损失的方式被分离。
在420中，方法400关闭用于燃料系统中盛放低辛烷值燃料的燃料箱的蒸气阀。例如，在图2的燃料系统中，蒸气阀208和210关闭以减小高辛烷值燃料蒸气向盛放低辛烷值燃料的燃料箱输送的可能性。在图3的燃料系统中，方法400关闭蒸气阀312和322以减小高辛烷值燃料蒸气向盛放低辛烷值燃料的燃料箱输送的可能性。在其他示例中，止回阀可以代替图2的系统中的蒸气阀208和210。类似地，如果需要的话，止回阀可以代替图3的系统中的蒸气阀312和322。在蒸气阀位置被调节之后，方法400前进以退出。
在422中，在从燃料箱中的温度和/或压力已经升高或降低开始已经过去了预定量的时间之后，方法400关闭蒸气阀。通过关闭蒸气阀，可以限制当燃料系统中的状态静止不变时燃料箱与燃料蒸气存储罐之间的流体连通。
通过这种方式，方法400允许当发动机停止时燃料系统阀的工作状态被调节，使得燃料分离可以发生而不会在每天发生的昼夜加热和冷却期间高辛烷值燃料与低辛烷值燃料重新组合。另外，方法400可以使用发动机废热来增加高辛烷值燃料蒸气的生产。一旦高辛烷值燃料组分被分离并存储在燃料蒸气存储罐中，高辛烷值燃料组分便保持与存储在燃料箱中的低辛烷值燃料分离。存储在燃料蒸气存储罐中的高辛烷值燃料蒸气可以在被注射到发动机中之前在盛放高辛烷值燃料的燃料箱中冷凝。
因此，图4的方法提供了对发动机的操作，包括：从第一低辛烷值燃料中分离出燃料蒸气；将分离出的燃料蒸气存储在第一燃料蒸气存储罐中；以及限制分离出的燃料蒸气进入盛放第一低辛烷值燃料的第二燃料箱中而不限制分离出的燃料蒸气进入盛放高辛烷值燃料的第一燃料箱中。该方法还包括：从第二低辛烷值燃料中分离出燃料蒸气；将从第二低辛烷值燃料中分离出的燃料蒸气存储在第一燃料蒸气存储罐中；以及限制从第二低辛烷值燃料中分离出的燃料蒸气进入盛放第二低辛烷值燃料的第三燃料箱中和盛放第一低辛烷值燃料的第二燃料箱中而不限制从第二低辛烷值燃料中分离出的燃料蒸气进入盛放高辛烷值燃料的第一燃料箱中。
在一个示例中，该方法还包括：从第二低辛烷值燃料中分离出燃料蒸气；将从第二低辛烷值燃料中分离出的燃料蒸气存储在第二燃料蒸气存储罐中；以及限制从第二低辛烷值燃料中分离出的燃料蒸气进入盛放第二低辛烷值燃料的第三燃料箱中和盛放第一低辛烷值燃料的第二燃料箱中而不限制从第二低辛烷值燃料中分离出的燃料蒸气进入盛放高辛烷值燃料的第一燃料箱中。该方法还包括将来自第一燃料蒸气存储罐和第二燃料蒸气存储罐的燃料蒸气输送至第一燃料箱。该方法包括响应于环境温度的升高发生燃料蒸气与低辛烷值燃料的分离。该方法包括环境温度的升高使燃料箱温度升高。该方法还包括使分离出的燃料蒸气在第一燃料箱内冷凝成液体燃料以及将液体燃料注射到发动机中。
图4的方法还提供对发动机的操作，包括：通过昼夜加热从第一低辛烷值燃料中分离出燃料蒸气；将分离出的燃料蒸气存储在第一燃料蒸气存储罐中；以及响应于昼夜冷却而限制分离出的燃料蒸气进入盛放第一低辛烷值燃料的第二燃料箱中而不限制分离出的燃料蒸气进入盛放高辛烷值燃料的第一燃料箱中。该方法包括燃料蒸气仅仅通过第二燃料箱进入第一燃料蒸气存储罐以及燃料蒸气离开第一燃料蒸气存储罐并仅仅流向发动机或第一燃料箱。该方法包括进入第二燃料蒸气存储罐的燃料蒸气仅仅通过第三燃料箱进入以及燃料蒸气离开第二燃料蒸气存储罐并仅仅流向发动机或第一燃料箱。
在一些示例中，该方法还包括将来自第三燃料箱的燃料蒸气存储在第一燃料蒸气存储罐中。该方法还包括限制来自第三燃料箱的燃料蒸气进入第二燃料箱。该方法还包括限制第一燃料蒸气存储罐中的燃料蒸气进入第三燃料箱。该方法包括在昼夜加热期间不使发动机运转。
图4的方法还提供对发动机的操作，包括：从低辛烷值燃料中分离出燃料蒸气；将分离出的燃料蒸气存储在第一燃料蒸气存储罐中；限制分离出的燃料蒸气进入盛放低辛烷值燃料的第二燃料箱中而不限制分离出的燃料蒸气进入盛放高辛烷值燃料的第一燃料箱中；以及响应于发动机燃料辛烷值要求排出分离出的燃料蒸气。该方法包括使发动机燃料辛烷值要求基于发动机转速和负荷。该方法包括发动机燃料辛烷值要求响应于发动机负荷的增加而提高。
在一些示例中，该方法包括仅在基于发动机转速和负荷而将高辛烷值燃料供给到发动机时排出分离出的燃料蒸气。该方法包括当基于发动机转速和负荷而仅将辛烷值燃料供给到发动机时不排出分离出的燃料蒸气。该方法还包括从高辛烷值燃料中分离出燃料蒸气以及将来自高辛烷值燃料的燃料蒸气和来自第一低辛烷值燃料的燃料蒸气供给至发动机。
本领域普通技术人员将认识到，图4中描绘的方法可以代表诸如事件驱动、中断驱动、多任务处理、多线程之类任何多个处理策略中的一个或多个。因此，图示的各种步骤或功能可以以图示的顺序来执行，并行地执行，或者在一些情况下可以省略。同样，处理顺序并不一定是实现本文描述的目的、特征和优点所需要的，而是为了便于图示和描述而提供的。尽管没有明确示出，但本领域普通技术人员将认识到，图示的步骤或功能中的一个或多个可以根据使用的特定策略而重复地执行。另外，所描述的动作、操作、方法和/或功能可以通过图形方式表示要被编程在发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码。
说明书到此结束。本领域技术人员在审阅了本文之后将注意到不偏离本文的精神和范围的很多改动和变化。例如，以天然气、汽油、柴油或替代燃料配置运行的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可以有利地使用本文。

Claims (20)

1.一种用于运行发动机的方法，包括：
从第一低辛烷值燃料中分离高辛烷值燃料蒸气；
将所述分离的燃料蒸气经由第二燃料蒸气存储罐的碳存储；
限制所述分离的燃料蒸气进入盛放第一低辛烷值燃料的第二燃料箱中而不限制所述分离的燃料蒸气进入盛放高辛烷值燃料的第一燃料箱中；以及
仅通过第三燃料箱将燃料蒸气供给至第三燃料蒸气存储罐的碳，将燃料蒸气从所述第三燃料蒸气存储罐的碳仅释放至所述发动机或者所述第一燃料箱，以及将来自所述第三燃料蒸气存储罐和所述第二燃料蒸气存储罐的燃料蒸气存储在第一燃料蒸气存储罐的碳中。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：仅在基于发动机转速和负荷而将低辛烷值燃料经由燃料喷射器供给到所述发动机时，不从所述第二燃料蒸气存储罐的碳排出燃料蒸气。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：限制来自所述第三燃料蒸气存储罐的碳的燃料蒸气进入第三燃料箱中，而不限制来自所述第三燃料蒸气存储罐的碳的燃料蒸气进入盛放高辛烷值燃料的第一燃料箱中。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：将来自所述第二燃料蒸气存储罐和所述第三燃料蒸气存储罐的燃料蒸气输送至所述第一燃料箱。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于燃料温度的升高而发生高辛烷值燃料蒸气与第一低辛烷值燃料的分离。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，燃料温度的升高是由于从发动机排气传输的热量。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：使分离的燃料蒸气在第一燃料箱内冷凝成液体燃料以及将所述液体燃料喷射到发动机中。
8.一种用于运行发动机的方法，包括：
通过燃料温度变化从第一低辛烷值燃料中分离燃料蒸气；
将所述分离的燃料蒸气经由碳存储在第二燃料蒸气存储罐中；
响应于燃料蒸气冷却而限制所述分离的燃料蒸气进入盛放所述第一低辛烷值燃料的第二燃料箱中而不限制所述分离的燃料蒸气进入盛放高辛烷值燃料的第一燃料箱中；以及
将来自盛放第二低辛烷值燃料的第三燃料箱的燃料蒸气存储在第三燃料蒸气存储罐的碳中，并且将来自第三和第二燃料蒸气存储罐的燃料存储在第一燃料蒸气存储罐的碳中。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，燃料蒸气仅仅通过所述第二燃料箱进入所述第二燃料蒸气存储罐，并且所述燃料蒸气离开所述第二燃料蒸气存储罐并仅仅流向所述发动机或所述第一燃料箱。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，进入所述第三燃料蒸气存储罐的燃料蒸气仅仅通过所述第三燃料箱进入，并且所述燃料蒸气离开所述第三燃料蒸气存储罐并仅仅流向所述发动机或所述第一燃料箱。
11.根据权利要求8所述的方法，还包括：将来自所述第三燃料箱的燃料蒸气存储在所述第二燃料蒸气存储罐中。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：限制来自第三燃料箱的燃料蒸气进入所述第二燃料箱。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：限制第二燃料蒸气存储罐中的燃料蒸气进入所述第三燃料箱。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述发动机未在运转，并且所述燃料温度变化是由于昼夜加热和冷却。
15.根据权利要求8所述的方法，其中，所述燃料温度变化是由于来自发动机冷却剂的受控热传递。
16.一种用于运行发动机的方法，包括：
从低辛烷值燃料中分离燃料蒸气；
将所述分离的燃料蒸气存储在第一燃料蒸气存储罐的碳中；以及
限制所述分离的燃料蒸气进入盛放低辛烷值燃料的第二燃料箱中而不限制所述分离的燃料蒸气进入盛放高辛烷值燃料的第一燃料箱中；以及
响应于发动机燃料辛烷值要求排出所述分离的燃料蒸气，并且其中，仅在基于发动机转速和负荷而将低辛烷值燃料经由燃料喷射器供给到所述发动机时，不从所述第一燃料蒸气存储罐的碳排出所述分离的燃料蒸气，并且还包括：从高辛烷值燃料中分离燃料蒸气、将来自所述高辛烷值燃料的燃料蒸气存储在第二燃料蒸气存储罐的碳中、以及将来自所述第二燃料蒸气存储罐的碳的燃料蒸气和来自所述第一燃料蒸气存储罐的碳的燃料蒸气供给至所述发动机。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述发动机燃料辛烷值要求基于发动机转速和负荷。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述发动机燃料辛烷值要求响应于发动机负荷的增加而提高。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，仅在基于发动机转速和负荷而将高辛烷值燃料供给到所述发动机时从所述第一燃料蒸气存储罐的碳排出分离的燃料蒸气。
20.根据权利要求16所述的方法，还包括从第三燃料蒸气存储罐的碳将燃料蒸气供给至所述发动机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7314033B2 (en) 2004-11-18 2008-01-01 Massachusetts Institute Of Technology Fuel management system for variable ethanol octane enhancement of gasoline engines
US20080060627A1 (en) * 2004-11-18 2008-03-13 Massachusetts Institute Of Technology Optimized fuel management system for direct injection ethanol enhancement of gasoline engines
US20150114370A1 (en) 2013-10-24 2015-04-30 Ford Global Technologies, Llc Fuel separation via fuel vapor management systems
US10087860B2 (en) * 2015-08-04 2018-10-02 Ford Global Technologies, Llc Engine cold-start control
US9816467B2 (en) * 2016-02-16 2017-11-14 Saudi Arabian Oil Company Adjusting a fuel on-board a vehicle
US9957903B2 (en) 2016-02-16 2018-05-01 Saudi Arabian Oil Company Adjusting a fuel on-board a vehicle
US9873435B2 (en) 2016-05-04 2018-01-23 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
US9925975B2 (en) 2016-05-04 2018-03-27 Ford Global Technologies, Llc Method and system for hybrid vehicle control
US9776624B1 (en) 2016-05-04 2017-10-03 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
US10060362B2 (en) 2016-05-04 2018-08-28 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
US9944276B2 (en) 2016-05-04 2018-04-17 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
US10145316B2 (en) 2016-05-04 2018-12-04 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
US10697412B2 (en) * 2018-02-14 2020-06-30 Saudi Arabian Oil Company Onboard fuel separation for octane-on-demand using membrane distillation
GB2579201B (en) * 2018-11-23 2020-12-09 Caterpillar Sarl A method of monitoring the brake performance of a machine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101103188A (zh) * 2004-11-18 2008-01-09 麻省理工学院 汽油发动机的可变乙醇辛烷值增加
CN101960124A (zh) * 2007-12-27 2011-01-26 埃克森美孚研究工程公司 用于装备有多个不同等级燃料的油箱的车辆的燃料管理
CN104371768A (zh) * 2014-11-13 2015-02-25 山东华亚环保科技有限公司 一种高清洁醇类汽油及其制备方法
CN104421018A (zh) * 2013-08-22 2015-03-18 福特环球技术公司 辛烷分离系统和操作方法

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3254620A (en) 1964-04-06 1966-06-07 Triangle Inc Fuel barge
SU731020A1 (ru) 1977-12-05 1980-04-30 Новосибирский Филиал Центрального Технико-Конструкторского Бюро Министерства Речного Флота Рсфср Установка дл получени водотопливной эмульсии
SU848725A1 (ru) 1978-11-01 1981-07-23 Автоколонна N1786 Московскогоуправления Пассажирского Abtotpahc-Порта Система питани дл двигател ВНуТРЕННЕгО СгОРАНи
US4391716A (en) 1981-12-22 1983-07-05 American Filtrona Corporation Preferential wicking system
US5237978A (en) 1992-09-28 1993-08-24 Caterpillar Inc. Apparatus for multi-fuel system of an engine
JPH0719124A (ja) 1993-06-16 1995-01-20 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料供給装置
GB9925718D0 (en) 1999-10-30 2000-08-23 British Aerospace Improvements relating to flammable liquid storage
US6972093B2 (en) * 2003-01-30 2005-12-06 Exxonmobil Research And Engineering Company Onboard fuel separation apparatus for an automobile
JP4244786B2 (ja) * 2003-11-07 2009-03-25 トヨタ自動車株式会社 車載用燃料分離装置
JP2006257907A (ja) 2005-03-15 2006-09-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動システム
EP1904328A1 (de) * 2005-06-17 2008-04-02 Exess Engineering GMBH Einrichtung zur abscheidung von benzindämpfen
US7395786B2 (en) 2005-11-30 2008-07-08 Ford Global Technologies, Llc Warm up strategy for ethanol direct injection plus gasoline port fuel injection
US7647916B2 (en) 2005-11-30 2010-01-19 Ford Global Technologies, Llc Engine with two port fuel injectors
US7302933B2 (en) 2005-11-30 2007-12-04 Ford Global Technologies Llc System and method for engine with fuel vapor purging
US7293552B2 (en) 2005-11-30 2007-11-13 Ford Global Technologies Llc Purge system for ethanol direct injection plus gas port fuel injection
US7877189B2 (en) 2005-11-30 2011-01-25 Ford Global Technologies, Llc Fuel mass control for ethanol direct injection plus gasoline port fuel injection
US7331334B2 (en) 2006-02-15 2008-02-19 Ford Global Technologies Llc System and method for purging fuel vapors using exhaust gas
US7389751B2 (en) 2006-03-17 2008-06-24 Ford Global Technology, Llc Control for knock suppression fluid separator in a motor vehicle
US20080006333A1 (en) * 2006-06-27 2008-01-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Structure of a fuel tank for a multi-fuel system
US7424910B2 (en) 2006-06-30 2008-09-16 Baker Hughes Incorporated Downhole abrading tools having a hydrostatic chamber and uses therefor
US8118009B2 (en) * 2007-12-12 2012-02-21 Ford Global Technologies, Llc On-board fuel vapor separation for multi-fuel vehicle
US8550058B2 (en) 2007-12-21 2013-10-08 Ford Global Technologies, Llc Fuel rail assembly including fuel separation membrane
US8141356B2 (en) 2008-01-16 2012-03-27 Ford Global Technologies, Llc Ethanol separation using air from turbo compressor
US7845315B2 (en) 2008-05-08 2010-12-07 Ford Global Technologies, Llc On-board water addition for fuel separation system
US8127745B2 (en) 2010-07-29 2012-03-06 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling fuel usage
JP5638586B2 (ja) * 2012-06-18 2014-12-10 本田技研工業株式会社 燃料供給装置
JP5502153B2 (ja) * 2012-07-09 2014-05-28 本田技研工業株式会社 燃料供給装置
JP2014037786A (ja) * 2012-08-13 2014-02-27 Honda Motor Co Ltd 燃料供給装置
US20150114370A1 (en) * 2013-10-24 2015-04-30 Ford Global Technologies, Llc Fuel separation via fuel vapor management systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101103188A (zh) * 2004-11-18 2008-01-09 麻省理工学院 汽油发动机的可变乙醇辛烷值增加
CN101960124A (zh) * 2007-12-27 2011-01-26 埃克森美孚研究工程公司 用于装备有多个不同等级燃料的油箱的车辆的燃料管理
CN104421018A (zh) * 2013-08-22 2015-03-18 福特环球技术公司 辛烷分离系统和操作方法
CN104371768A (zh) * 2014-11-13 2015-02-25 山东华亚环保科技有限公司 一种高清洁醇类汽油及其制备方法

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Publication number Publication date
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