CN106014749A - 用于辅助发动机的冷启动的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于辅助发动机的冷启动的装置和方法，更具体地涉及一种用于在冷启动条件期间辅助车辆发动机（101）的方法。该方法包括以下步骤：检测至少一个发动机操作参数以确定在冷启动条件时的发动机操作的当前状态；操作清除阀（105）在冷启动条件期间供应所需的额外空气量；以及在冷启动条件期间使用从碳罐（103）清洁的燃料蒸汽辅助燃料供应。

Description

用于辅助发动机的冷启动的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于发动机控制的装置和方法。特别地，本发明涉及用于在冷启动条件期间辅助发动机操作的装置和方法。

背景技术

在当今的车辆中，火花点火式发动机在冷启动条件期间需要手动地辅助以额外的空气和富余的燃料的混合物。通常来说，在电子燃料喷射发动机中，这是通过系统中的怠速致动器或者在具有电子节流控制的发动机中开启更多的节流阀来完成的。这两种方案都增加了系统成本。其它的方法是使用已知为机械操作的阻气门（choke）的装置。在这样的装置中，如果使用者没有解除机构，存在在燃料富余的情况下持续运行发动机的可能性，即使是在热发动机运行条件中。这将导致没有必要的燃料消耗，从而增加运行成本。

对于汽油车，由于环境温度的上升，燃料箱中的燃料可能会蒸发。在具有电子燃料喷射系统的系统中，可能存在螺线管清除阀（purge valve）来清洁从箱中进入吸入歧管的燃料蒸汽。在当今条件下，清除阀在预设条件下操作，以完成目标蒸发排放的法律要求。在一些情形中，如果用于收集燃料蒸汽的碳罐不再能够吸收更多的燃料蒸汽，清除阀将打开，使得环境空气能够通过碳罐并且将燃料蒸汽清洁进入发动机的空气吸入路径中。

JP-2012026332公开了这样一种用于具有电子燃料喷射系统的车辆的蒸汽燃料清洁系统。

发明内容

本发明的车辆包括执行不同功能的多个不同的阀门。可以使用单个阀门来实现多个阀门的期望结果。根据本发明，车辆中的螺线管清除阀适合用于在冷启动条件期间起辅助作用，由此消除了独立的阻气门或额外的电子阀的需要。

根据本发明可以预见一种用于在冷启动条件下操作车辆发动机的方法。该方法包括以下步骤：检测至少一个发动机操作参数以确定在冷启动条件时的发动机操作的当前状态；操作清除阀以供应额外的空气量和从碳罐清洁的燃料蒸汽辅助冷启动。并且还确定清洁的燃料蒸汽的比例，并且修正在发动机启动期间通过机载燃料喷射器的维持目标化学计量比的必要的燃料量。

附图说明

本发明的不同实施例参考以下附图进行描述：

图1示出了表示根据本发明的一个实施例的用于辅助车辆中的发动机的冷启动的装置的示意性图解；

图2示出了表示根据本发明的一个实施例的辅助车辆中的发动机的冷启动的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了表示根据本发明的一个实施例的用于辅助车辆中的发动机（101）的冷启动的装置（100）的示意性图解。

用于辅助发动机（101）的冷启动的装置（100）包括适合于从燃料箱（102）收集燃料蒸汽的碳罐（103）。清除阀（105）适于从环境中将空气供应到空气吸入路径（106）。在清除阀（105）开启时供应至发动机（101）的空气流经碳罐（103）以清洁所收集的燃料蒸汽。在冷启动条件期间，控制单元（107）适合于操作清除阀（105）以供应额外的空气量和从所述碳罐（103）清洁的形式为燃料蒸汽的额外燃料。清除阀（105）工作为阻气门，以辅助车辆的冷启动，由此消除了独立的阻气门或额外的电子阀的需要。

图2示出了表示根据本发明的一个实施例的辅助车辆中的发动机（101）的冷启动的方法的流程图。

用于辅助发动机（101）的冷启动的方法包括以下步骤：检测至少一个发动机操作参数（S1）以识别在冷启动条件时的发动机操作的当前状态（S2）。在发动机（101）的冷启动条件的检测时，操作清除阀（105）以供应额外的空气量和从碳罐（103）经过清洁的形式为燃料蒸汽的燃料（S4）。发动机操作参数选自包括以下参数的组：发动机速度信号（P_a）、点火脉冲（P_b）、吸入歧管压力信号（P_c）、节流阀位置信号（P_d）、发动机温度（P_e）、空气温度（P_f）和空气燃料比或来自含氧传感器的氧含量（P_g）。通过检测至少一个发动机参数并且修正空气流和来自于清除阀的燃料蒸汽、来自于燃料喷射器的燃料量和点火定时，用于在冷启动期间起辅助作用的闭环控制是可能的。发动机（101）的冷启动由清除阀（105）辅助，并且不需要阻气门或额外的电子阀。

根据本发明可以预见的是，车辆的发动机控制单元（107）（ECU）适合于检测至少一个发动机操作参数并根据该参数确定冷启动时发动机操作的当前状态；并且还操作清除阀（105）并供应额外所需的空气和从所述碳罐（103）清洁的形式为燃料蒸汽的燃料。

发动机（101）供应有来自燃料箱（102）的燃料。由于环境温度，箱中的燃料可能会蒸发。为了重新获得蒸发的燃料，来自箱中的燃料蒸汽允许穿过碳罐（103），燃料蒸汽在该碳罐（103）处被吸收。空气流动路径从空气过滤器（108）设置到碳罐（103）。清洁控制阀（105）位于碳罐（103）和吸入空气路径（106）之间，使得其能够选择性地操作使得环境空气和蒸发的燃料蒸汽从碳罐（103）清洁进入位于发动机（101）的节流阀（104）下游的吸入空气路径（106）。典型地，清除阀（105）是螺线管致动的，或者在某些情形中，其可以是线性或旋转致动器。控制单元（107）接收来自车辆中的对应于不同发动机控制参数的各种传感器的输入。控制单元（107）基于这些参数识别发动机操作的当前状态。如果控制单元（107）识别冷启动条件时的发动机（101）的操作的当前模式，那么控制单元（107）致动由螺线管操作的清除阀（105）。在致动清除阀（105）时，来自环境的空气和来自碳罐（103）的燃料被清洁。清洁的燃料蒸汽与空气一起进入发动机（101）的吸入路径。控制单元（107）继续将清除阀（105）保持在打开状态或者保持在预设的样式中，该样式是基于工作循环的或者是线性或旋转步骤，直至发动机（101）变热。由此，在冷启动条件期间所需的额外空气被提供经过碳罐（103）。冷启动所需的燃料通过燃料喷射器（109）供应并且通过从碳罐（103）清洁的燃料蒸汽加以辅助。清除阀（105）的起效和不起效通过控制单元（107）基于从点火脉冲或从歧管压力信号计算得到的发动机速度或通过曲轴速度传感器或其它任何方式来控制。

车辆的发动机控制单元（107）适合于检测至少一个发动机操作参数并确定冷启动条件时发动机操作的当前状态。ECU（107）确定在冷启动期间所需的空气和燃料的量。ECU还适合于控制清除阀（105）并供应发动机（101）冷启动期间所需的额外空气并使用从所述碳罐（103）清洁的燃料蒸汽辅助燃料供应。它还基于从碳罐（103）供应给发动机（101）的燃料蒸汽的量来调整将被喷射的燃料。

本发明的装置（100）消除了在冷启动条件期间供应额外的空气和燃料的独立的阻气门或额外的电子阀的需要，从而减少了成本。清除阀（105）在冷启动期间用作阻气门并供应所需的额外的空气量。从碳罐清洁的燃料蒸汽通过喷射器（109）辅助燃料供应，以使得能够冷启动。这改进了发动机的燃料效率（101）。由于清除阀（105）是通过螺线管操作的，所公开的装置（100）在冷启动条件下提供了对燃料消耗的改进的控制。

Claims (7)

1.一种用于辅助发动机（101）的冷启动的方法，所述方法包括以下步骤：

检测至少一个发动机操作参数（S1）；

由所述至少一个发动机操作参数确定在冷启动条件下的发动机操作的当前状态（S2）；

操作清除阀（105）供应在冷启动条件期间所需的额外空气量（S3）；以及

使用从碳罐（103）清洁的燃料蒸汽辅助燃料供应以用于冷启动（S4）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，用于使所述清除阀（105）起效或不起效的所述发动机（101）的操作参数选自包括以下参数的组：发动机速度信号（P_a）、点火脉冲（P_b）、吸入歧管压力信号（P_c）、节流阀位置信号（P_d）和发动机温度（P_e）、空气温度（P_f）和空气燃料比或来自含氧传感器的氧含量（P_g）。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发动机（101）的所述冷启动是通过所述清除阀（105）而辅助的。

4.一种车辆的发动机控制单元（107），所述发动机控制单元（107）适合于检测至少一个发动机操作参数并从所述参数确定冷启动时发动机操作的当前状态；所述发动机控制单元还适合于控制清除阀（105）并供应发动机（101）冷启动所需的额外空气并使用从所述碳罐清洁（103）的燃料蒸汽辅助燃料供应。

5.根据权利要求4所述的发动机控制单元（107），其中，所述发动机操作参数选自包括以下参数的组：发动机速度信号（P_a）、点火脉冲（P_b）、吸入歧管压力信号（P_c）、节流阀位置信号（P_d）和发动机温度（P_e）、空气温度（P_f）和空气燃料比或来自含氧传感器的氧含量（P_g）。

6.一种用于辅助发动机（101）的冷启动的装置（100），所述装置（100）包括：

碳罐（103），所述碳罐（103）适合于从燃料箱（102）收集燃料蒸汽；

清除阀（105），所述清除阀（105）适合于将空气供应至所述空气吸入路径（106），所述空气适合于流经所述碳罐（103）以清洁收集的燃料蒸汽；及

控制单元（107），所述控制单元（107）适合于在冷启动条件期间操作所述清除阀（105），以供应所需的额外的空气并使用从所述碳罐（103）清洁的燃料蒸汽辅助燃料供应。

7.一种根据权利要求5所述的装置（100），其中，所述清除阀（105）用作阻气门。