[发明专利]蒸汽净化辛烷值分离系统

说明书

本发明涉及蒸汽净化辛烷值分离系统。一种用于控制以多种燃料供应的发动机的方法，其中蒸汽净化流从多个蒸汽存储设备至发动机，所述蒸汽存储设备中的每一个被耦接至各自的、但相同数目的多个燃料箱，该蒸汽净化流被控制为具有与从多个燃料箱中的所述各自一个输送至发动机的液体燃料的比例一样的相同比例的净化的总蒸汽。该方法包括：当耦接至具有最高辛烷值的燃料的燃料箱的蒸汽存储罐的燃料蒸汽没有被净化时，增加所有燃料箱中的包含具有最高辛烷值等级的燃料的多个燃料箱中的一个的燃料的输送。另外，该方法还包括响应于排气氧传感器的反馈控制以调节从所述多个燃料箱输送至发动机的所述燃料，以维持发动机空燃比在化学计量比附近。

技术领域

本公开的领域涉及用于车辆的燃料蒸汽存储和蒸汽净化(purge)控制。

背景技术

正在开发以多种燃料运转的发动机。该发动机可以在包括汽油/乙醇、汽油/压缩天然气(CNG)、柴油/汽油或柴油/乙醇的混合物下运转。这些燃料中的每一种可以存储在车载车辆上的单独燃料箱中。

出于改善车辆性能和燃料经济性的目的，同样已经提出分离燃料，即燃料已经被混合成单一燃料混合物。可被分离成其独立成分燃料的一种燃料混合物是汽油\乙醇燃料混合物(如E10(90％汽油和10％乙醇)、E20或E85)。此外，在车载车辆上汽油可以分离成低辛烷值成分汽油和高辛烷值成分汽油。分离的燃料或燃料成分可存储在车载车辆上的单独燃料箱内。

美国专利申请2008/0006333 A1和2010/0229966 A1描述了燃料系统，其包括用于存储不同类型燃料的多个燃料箱。来自多个燃料箱的燃料蒸汽路由至单一燃料蒸汽存储罐，以限制空气中的排放。然而，由于存储在多个燃料箱中的燃料之间的差异，当更宽范围的燃料蒸汽可被存储在燃料蒸汽存储罐中时会更难控制带有这种系统的发动机空燃比。此外，发明人在此已经认识到，来自一个箱的燃料蒸汽可被再吸收进燃料系统中的其它燃料箱。将分离的燃料成分再吸收进燃料箱可能改变多个燃料箱中的每一个的燃料特性。如果再吸收将要发生，从燃料箱再分离燃料可能导致能量消耗增加，或发动机可能使用混合燃料的运行效率较低，该混合燃料包括来自不同燃料箱的燃料。

发明内容

发明人在此已经认识到，具有不同特性的燃料可存储在单独的燃料箱中以利用不同燃料的可取特性。一个重要的特性在于：该燃料将产生蒸汽，且每种蒸汽具有独特的特性，包括但不限于，辛烷值或空燃比。通过使单独的燃料蒸汽存储罐与每个燃料箱流体连通，每个燃料蒸汽存储罐还可包含具有独特的特性的燃料蒸汽，包括但不限于，辛烷值或空燃比。此外，在燃料蒸汽存储罐中存储的燃料的燃料蒸汽特性可与保持在燃料箱中的燃料蒸汽的特性相同，其中燃料箱与燃料蒸汽存储罐流体连通。因此，发明人已想出发动机运转和净化控制，以利用不同燃料箱和不同燃料蒸汽存储罐的不同燃料蒸汽特性的优势。

在本文描述的一个例子中，发明人已提供控制从多个燃料蒸汽存储设备至发动机的多个蒸汽净化流，其中燃料蒸汽存储设备与各自的、但相同数目的多个燃料箱流体连通；多个蒸汽净化流中的每一个被控制为与从各自的燃料箱供应至发动机的总液体燃料的液体燃料的比例一样的相同比例的净化的总燃料蒸汽。无论是作为液体和蒸汽，这种新颖类型的控制允许每种燃料的独特特性得到充分的利用。例如，高辛烷值汽相燃料可以以与目前正被喷射到发动机的高辛烷值液相燃料成比例被净化至发动机内。否则，在单一的罐中，通过将来自每个燃料箱的蒸汽混和在一起，如现有方法中所示，高辛烷值汽相燃料的优势可能无法实现。此外，由于总化学计量燃料比保持不变，通过净化与使用的类似液相燃料成比例的燃料蒸汽，发动机空燃比扰动可以减小。以此方式，燃料特性可被利用以益于发动机运转。此外，在多种燃料类型的燃料蒸汽净化期间，发动机空燃比控制可被改善。

在另一例子中，一种用于控制以多种燃料供给的发动机的方法包括：响应于包括喷射至发动机的液体燃料量的多个燃料馏分(fractions)，从多个燃料蒸汽存储罐调节多个净化流。