[发明专利]操作具有重整燃料的发动机

说明书

技术领域

本申请涉及控制和管理包括燃料重整装置的发动机系统，并且涉及燃料重整装置。

背景技术

重整装置可以将例如汽油、柴油、乙醇等的液体燃料转化成重整油气体，以使得重整油气体能够被发动机燃烧以改善燃烧稳定性、抗爆震性能和热值。此外，改良的燃料可以被用来清除或减少排气后处理装置容纳的或储存的成分。在一个示例中，重整油系统可以包括缓冲罐、冷却器、蒸发器、储存容器和气体喷射器以促进车辆发动机使用重整油。

发明内容

本发明的发明人意识到发动机和重整燃料系统可能产生的各种问题。例如，当重整燃料系统中组件的数量和复杂性增加时，发动机可能需要在带有重整燃料的条件和没有重整燃料的条件下运作。在被设计成利用重整燃料气体的发动机中，这些模式可能不同于常规发动机的那些模式。在一个示例中，重整燃料的低供应可能导致发动机点火不良。在进一步的示例中，重整燃料系统组件的退化可能导致增加排放物或低效的发动机燃烧。因此，本描述提供用于操作利用描述的重整燃料气体燃料的发动机的方法和系统。在一个示例中，操作发动机的方法包括：响应于燃料重整装置的退化，限制到所述发动机的重整燃料流；与所述限制重整燃料流成比例地减小发动机组成；以及增加传递到所述发动机的液体燃料的数量以保持所述限制重整燃料流之前的所述发动机的发动机扭矩和空燃比。

上面方法的一个优点在于重整燃料系统退化的后果可以通过在检测到退化之后限制使用重整燃料系统来减小。例如，如果重整燃料系统提供小于阈值数量的重整燃料，则重整装置操作能够被限制以使得较少的能量通过操作重整装置而被消耗，并且以使得发动机不继续操作，类似更大量的重整燃料是可用的。此外，通过调节被供应到发动机的液体燃料以及发动机要素(engine constituent)(如，充量稀释和/或增压)，合理的发动机性能可以被保持。以此方式，发动机操作可以被保持在合理的水平。

根据另一个方面，提供用于发动机的方法。该方法包含第一模式和第二模式，第一模式包括在第一速度和负荷下操作发动机、喷射气体重整燃料到所述发动机、喷射第一数量的液体燃料到所述发动机以及燃烧包含所述气体重整燃料和液体燃料的空气-燃料混合物；第二模式包括在大体上所述第一速度和负荷下操作所述发动机、重整燃料系统的退化、限制喷射所述气体重整燃料、喷射大于所述第一数量的第二数量的所述液体燃料以及燃烧至少包含所述液体燃料的第二空气-燃料混合物。

在一个实施例中，第二模式进一步包含停止从燃料箱到燃料重整装置的液体燃料流。

在另一个实施例中，第二模式中的所述退化包括被连接至重整装置的温度传感器，所述传感器指示大于第二温度阈值的温度。

在另一个实施例中，所述退化包括被连接至缓冲罐的压力传感器，所述传感器指示大于第二压力阈值的压力。

在另一个实施例中，所述退化包括被连接至液体燃料箱的燃料成分传感器，所述传感器指示在成分阈值以下的燃料成分。

在另一个实施例中，该方法进一步包含第三模式，第三模式包括所述发动机中汽缸的点火不良和将被传递到所述发动机的气体重整燃料的数量增加到在所述第一模式中喷射的第一数量以上。

在另一个实施例中，该方法进一步包括第三模式，第三模式包括所述发动机中汽缸的点火不良和将被传递到所述发动机的气体重整燃料的数量增加到在所述第一模式中喷射的第一数量以上，其中所述点火不良通过稀的或浓的空燃比或通过发动机转速的变化或通过曲轴加速度的变化指示。

根据另一个方面，提供用于操作带有燃料重整装置的发动机的系统。该系统包含燃料重整装置；与所述燃料重整装置相通的压力传感器；与所述燃料重整装置相通的温度传感器；与所述燃料重整装置相通的燃料成分传感器；和控制器，该控制器带有指令以在所述燃料重整装置的第一退化条件期间逐渐减少从所述燃料重整装置到所述发动机的重整燃料流，在所述燃料重整装置的第二退化条件期间立即停止从所述燃料重整装置到所述发动机的重整燃料流，以及在所述燃料重整装置的所述第一和第二退化条件期间与减小的到所述发动机的重整燃料流的数量成比例地减小发动机要素。

在一个实施例中，该系统进一步包含用于在所述燃料重整装置退化期间在驾驶员节气门松加速器踏板期间减少重整燃料流的指令。

将被理解的是，提供以上概述以简化的形式介绍在随后的具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这并不意味着指定要求保护的主题的关键特征或重要特征，要求保护主题的范围通过随附于说明书的权利要求确定。此外，要求保护的主题不限于解决上面或在此公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。

附图说明