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    Ein Motorsystem umfasst einen Motor, ein Kraftstoffsystem, das mit dem Motor in Verbindung steht, und eine Steuerung, die mit dem Kraftstoffsystem in Verbindung steht. Die Steuerung steuert während einer vorbestimmten Zeitdauer nach der Startphase eine erste Menge von flüssigem Kraftstoff mit einem ersten Luft/Kraftstoff-Verhältnis (A/F-Verhältnis) an den Motor und eine zweite Menge von dampfförmigem Kraftstoff mit einem zweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis (A/F-Verhältnis) an den Motor. Das Gemisch aus flüssigem und dampfförmigem Kraftstoff besitzt ein drittes Luft/Kraftstoff-Verhältnis (A/F-Verhältnis). Die Steuerung bestimmt ein verfügbares A/F-Verhältnis von dampfförmigem Kraftstoff in dem Kraftstofftank und für einen Vergleich mit einem Zielbereich des A/F-Verhältnisses durch. Die zweite Menge wird auf Null gesetzt, wenn das A/F-Verhältnis des dampfförmigen Kraftstoffs außerhalb des Zielbereichs des A/F-Verhältnisses liegt. Die Steuerung stellt die erste und zweite Menge auf Grundlage eines Vergleichs zwischen einem Abgas-A/F-Verhältnis und einem Zielabgas-A/F-Verhältnis ein.An engine system includes an engine, a fuel system in communication with the engine, and a controller in communication with the fuel system. The controller controls a first amount of liquid fuel with a first air / fuel ratio (A / F ratio) to the engine and a second amount of vapor fuel with a second air / fuel ratio (during a predetermined period of time after the starting phase. A / F ratio) to the motor. The mixture of liquid and vaporous fuel has a third air / fuel ratio (A / F ratio). The controller determines an available A / F ratio of vapor fuel in the fuel tank and for comparison with a target range of the A / F ratio. The second amount is set to zero when the A / F ratio of the vapor fuel is outside the target range of the A / F ratio. The controller adjusts the first and second quantities based on a comparison between an exhaust A / F ratio and a target exhaust A / F ratio.
    公开号:DE102004010888A1
    申请号:DE200410010888
    申请日:2004-03-05
    公开日:2004-09-16
    发明作者:Frank Troy Ament
    申请人:Motors Liquidation Co；
    IPC主号:F02D41-00
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Erfindung betrifftMotorsteuersysteme und insbesondere Motorsteuersysteme, die eineDampfanreicherung von Kraftstoff, der zu einem Motor strömt, beiKaltstartbedingungen vorsehen.The present invention relates toEngine control systems, and in particular engine control systems, the oneVapor enrichment of fuel flowing to an engineProvide cold start conditions.
    [0002] Währendder Verbrennung oxidiert ein Verbrennungsmotor Benzin und kombiniertWasserstoff (H2) und Kohlenstoff (C) mitLuft. Die Verbrennung erzeugt chemische Verbindungen, wie beispielsweise Kohlendioxid(CO2), Wasser (H2O),Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NOx), nichtverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC), Schwefeloxide (SOx)und andere Verbindungen. Bei einer anfänglichen Startperiode nach einemlangen Durchkühlenist der Motor nach einem Start immer noch "kalt",und die Verbrennung des Benzins erfolgt nur unvollständig. Einkatalytischer Wandler behandelt Abgase von dem Motor. In der Startperiodeist auch der katalytische Wandler "kalt" undarbeitet nicht optimal.During combustion, an internal combustion engine oxidizes gasoline and combines hydrogen (H 2 ) and carbon (C) with air. The combustion creates chemical compounds such as carbon dioxide (CO 2 ), water (H 2 O), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NO x ), unburned hydrocarbons (HC), sulfur oxides (SO x ) and other compounds. In an initial start-up period after a long cool-down, the engine is still "cold" after a start and the combustion of the gasoline is incomplete. A catalytic converter treats exhaust gases from the engine. In the starting period, the catalytic converter is also "cold" and does not work optimally.
    [0003] Bei einer herkömmlichen Vorgehensweise weisteine Motorsteuerung ein mageres Luft/Kraftstoff-Verhältnis (A/F-Verhältnis) anund liefert zu Kompensationszwecken eine verminderte Menge von flüssigem Kraftstoffan den Motor. Damit ist mehr Luft bezüglich der Menge von flüssigem Kraftstoff verfügbar, umdas CO und HC ausreichend zu oxidieren. Jedoch verminderte der magereZustand die Motorstabilitätund beeinflusst das Fahrverhalten des Fahrzeugs nachteilig.With a conventional approachan engine controller indicates a lean air / fuel ratio (A / F ratio)and provides a reduced amount of liquid fuel for compensation purposesto the engine. With this, more air is available in terms of the amount of liquid fuelto oxidize the CO and HC sufficiently. However, the lean decreasedCondition the engine stabilityand adversely affects the driving behavior of the vehicle.
    [0004] Bei einer anderen herkömmlichenVorgehensweise weist die Motorsteuerung ein kraftstoffreiches Gemischfür einestabile Verbrennung und ein gutes Fahrverhalten des Fahrzeugs an.Ein Sekundärluftzufuhrsystemsieht ein insgesamt mageres Abgas-A/F-Verhältnis vor. Die Sekundärluftzufuhreinrichtungführt während deranfänglichenStartperiode Luft in den Abgasstrom zu. Die zusätzlich zugeführte Luftheizt den katalytischen Konverter durch Oxidieren des überschüssigen COund HC. Der erwärmte katalytischeKonverter oxidiert CO und HC und vermindert NOx aufniedrigere Emissionsniveaus. Jedoch erhöht das Sekundärluftzufuhrsystemdie Kosten wie auch die Komplexität des Motorsteuersystems undwird nur währendeiner kurzen anfänglichenKaltstartperiode verwendet.In another conventional procedure, the engine control instructs a fuel-rich mixture for stable combustion and good driving behavior of the vehicle. A secondary air supply system provides an overall lean exhaust gas A / F ratio. The secondary air supply device feeds air into the exhaust gas stream during the initial start-up period. The additional air supplied heats the catalytic converter by oxidizing the excess CO and HC. The heated catalytic converter oxidizes CO and HC and reduces NO x to lower emission levels. However, the secondary air supply system increases the cost as well as the complexity of the engine control system and is only used during a short initial cold start period.
    [0005] Ein Motorsystem gemäß der vorliegenden Erfindungumfasst einen Motor, ein Kraftstoffsystem, das mit dem Motor inVerbindung steht, und eine Steuerung, die mit dem Kraftstoffsystemin Verbindung steht. Die Steuerung steuert während einer vorbestimmten Zeitdauernach dem Start eine erste Menge von flüssigem Kraftstoff mit einemersten A/F-Verhältnis anden Motor und eine zweite Menge von verdampftem Kraftstoff mit einemzweiten A/F-Verhältnisan den Motor. Der flüssigeund dampfförmigeKraftstoff sehen ein Kraftstoffgemisch mit einem dritten A/F-Verhältnis vor.An engine system according to the present inventionincludes an engine, a fuel system that is integrated with the engineConnected, and a controller that is connected to the fuel systemcommunicates. The controller controls for a predetermined period of timeafter starting a first amount of liquid fuel with afirst A / F ratiothe engine and a second amount of vaporized fuel with onesecond A / F ratioto the engine. The liquidand vaporousFuel provides a fuel mixture with a third A / F ratio.
    [0006] Bei einer Ausführungsform stellt die Steuerungdie erste und zweite Menge auf Grundlage der Temperatur des Motorsein. Die zweite Menge liegt bei Null, wenn die Motortemperatur außerhalbeines festgelegten Temperaturbereichs liegt. Die Steuerung steuertein anfänglichesA/F-Verhältnis vonflüssigemKraftstoff, der währendder Startphase an den Motor geliefert wird, und schätzt aufGrundlage dessen das dritte A/F-Verhältnis.In one embodiment, the controller providesthe first and second amount based on the temperature of the engineon. The second amount is zero when the engine temperature is outsidea defined temperature range. The controller controlsan initialA / F ratio ofliquidFuel that duringthe starting phase is delivered to the engine and estimatesBased on the third A / F ratio.
    [0007] Bei einer weiteren Ausführungsformbestimmt die Steuerung ein verfügbaresA/F-Verhältnis vondampfförmigemKraftstoff in dem Kraftstofftank und führt einen Vergleich mit einemZielbereich des A/F-Verhältnissesaus. Die zweite Menge wird auf Null gesetzt, wenn das A/F-Verhältnis desdampfförmigenKraftstoffes außerhalbdes Zielbereichs des A/F-Verhältnissesliegt.In another embodimentthe controller determines an available oneA / F ratio ofvaporousFuel in the fuel tank and makes a comparison with oneTarget area of the A / F ratioout. The second set is set to zero when the A / F ratio of thevaporousFuel outsidethe target area of the A / F ratiolies.
    [0008] Bei einer noch weiteren Ausführungsform empfängt dieSteuerung ein Abgas-A/F-Verhältnis voneinem Abgas-A/F-Verhältnis-Sensorund vergleicht das Abgas-A/F-Verhältnis mit einem Zielbereichdes A/F-Verhältnisses.Die Steuerung stellt die erste und zweite Menge ein, wenn das Abgas-A/F-Verhältnis außerhalbdes Zielbereichs des A/F-Verhältnissesliegt.In yet another embodiment, theControl an exhaust gas A / F ratio ofan exhaust gas A / F ratio sensorand compares the exhaust A / F ratio with a target areaof the A / F ratio.The controller adjusts the first and second amount when the exhaust A / F ratio is outsidethe target area of the A / F ratiolies.
    [0009] Weitere Anwendungsgebiete der vorliegendenErfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibungoffensichtlich. Es sei zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibungwie auch die spezifischen Beispiele, während sie die bevorzugte Ausführungsformder Erfindung darstellen, nur zu Veranschaulichungszwecken bestimmtund nicht dazu bestimmt sind, den Schutzumfang der Erfindung zubeschränken.Further areas of application of the presentInvention will become apparent from the detailed description that followsobviously. It should be understood that the detailed descriptionas well as the specific examples, while being the preferred embodimentof the invention, intended for illustration purposes onlyand are not intended to limit the scope of the inventionrestrict.
    [0010] Die vorliegende Erfindung ist nunnur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungenbeschrieben, in welchen:The present invention is nowonly by way of example with reference to the accompanying drawingsdescribed in which:
    [0011] 1 einFunktionsblockschaubild eines Motorsteuersystems und eines Kraftstoffsystemsist; 1 Figure 3 is a functional block diagram of an engine control system and a fuel system;
    [0012] 2 einSchaubild ist, das ein A/F-Verhältnisvon flüssigemKraftstoff und ein A/F-Verhältnis vondampfförmigemKraftstoff gemäß der vorliegendenErfindung zeigt;2 Fig. 12 is a graph showing an A / F ratio of liquid fuel and an A / F ratio of vapor fuel according to the present invention;
    [0013] 3 einFlussdiagramm ist, das Schritte eines Verfahrens zur Steuerung einerKraftstoffdampfanreicherung bei Kaltstart gemäß der vorliegenden Erfindungzeigt; und 3 FIG. 14 is a flowchart showing steps of a method for controlling fuel vapor enrichment on cold start according to the present invention; and
    [0014] 4 einFlussdiagramm ist, das Schritte des Verfahrens zur Steuerung einerKraftstoffdampfanreicherung bei Kaltstart einschließlich einerBestimmung einer Abweichung (Offset) des A/F-Verhältnisseszeigt. 4 FIG. 4 is a flowchart showing steps of the method for controlling fuel vapor enrichment on cold start, including determining a deviation (offset) of the A / F ratio.
    [0015] Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, dieErfindung, ihre Anwendbarkeit oder ihren Gebrauch zu beschränken. Zur Vereinfachungsind fürdie Bezeichnung gleicher bzw. ähnlicherElemente die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.The following description of the preferred embodiment is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its applicability, or its use. To simplify matters, the same reference numerals are used to designate the same or similar elements been used.
    [0016] In 1 istein Motorsystem 10 und ein Kraftstoffsystem 12 gezeigt.Eine oder mehrere Steuerungen 14 stehen mit dem Motorsystem 10,und dem Kraftstoffsystem 12 in Verbindung. Das Kraftstoffsystem 12 liefertwahlweise flüssigenund/oder dampfförmigenKraftstoff an das Motorsystem 10, wie nachfolgend detaillierterbeschrieben ist.In 1 is an engine system 10 and a fuel system 12 shown. One or more controls 14 stand with the engine system 10 , and the fuel system 12 in connection. The fuel system 12 supplies either liquid and / or vapor fuel to the engine system 10 , as described in more detail below.
    [0017] Das Motorsystem 10 umfassteinen Motor 16, einen Einlasskrümmer 18 und einenAuspuff 20. Luft und Kraftstoff werden in den Motor 16 gezogen unddarin verbrannt. Die Abgase strömendurch den Auspuff 20 und werden in einem katalytischenWandler 22 behandelt. Ein erster und zweiter O2-Sensor 24 und 26 stehenmit der Steuerung 14 in Verbindung und liefern Signale über dasAbgas-A/F-Verhältnisan die Steuerung 14. Ein Luftmengendurchsatzsensor (MAF-Sensor) 28 istin einem Lufteinlass angeordnet und liefert ein Luftmengendurchsatzsignal(MAF-Signal) auf Grundlage der Luftmenge, die in den Einlasskrümmer 18 strömt. DieSteuerung 14 verwendet das MAF-Signal, um das an den Motor 16 gelieferte A/F-Verhältnis zubestimmen. Ein Einlasskrümmertemperatursensor 29 erzeugtein Ansauglufttemperatursignal, das an die Steuerung 14 gesendetwird.The engine system 10 includes an engine 16 , an intake manifold 18 and an exhaust 20 , Air and fuel are in the engine 16 drawn and burned in it. The exhaust gases flow through the exhaust 20 and are in a catalytic converter 22 treated. A first and second O 2 sensor 24 and 26 stand with the controller 14 and deliver signals to the controller via the exhaust gas A / F ratio 14 , An air flow rate sensor (MAF sensor) 28 is located in an air intake and provides an air flow rate (MAF) signal based on the amount of air entering the intake manifold 18 flows. The control 14 uses the MAF signal to send that to the engine 16 to determine the delivered A / F ratio. An intake manifold temperature sensor 29 generates an intake air temperature signal that is sent to the controller 14 is sent.
    [0018] Das Kraftstoffsystem 12 umfassteinen Kraftstofftank 30, der flüssigen Kraftstoff wie auchKraftstoffdämpfeenthält.Von dem Kraftstofftank 30 erstreckt sich ein Kraftstoffeinlass 32 zurKraftstoffeinspeisung. Eine Kraftstoffkappe 34 schließt den Kraftstoffeinlass 32 undkann ein Belüftungsloch(nicht gezeigt) umfassen. In dem Kraftstofftank 30 isteine modulare Reservoiranordnung (MRA) 36 angeordnet, dieeine Kraftstoffpumpe 38 umfasst. Die MRA 36 umfassteine Leitung 40 fürflüssigenKraftstoff und eine Leitung 42 für dampfförmigen Kraftstoff.The fuel system 12 includes a fuel tank 30 that contains liquid fuel as well as fuel vapors. From the fuel tank 30 extends a fuel inlet 32 for fuel injection. A fuel cap 34 closes the fuel inlet 32 and may include a vent hole (not shown). In the fuel tank 30 is a modular reservoir arrangement (MRA) 36 arranged that a fuel pump 38 includes. The MRA 36 includes a line 40 for liquid fuel and a pipe 42 for vapor fuel.
    [0019] Die Kraftstoffpumpe 38 pumptflüssigen Kraftstoffdurch die Leitung 40 fürflüssigenKraftstoff an den Motor 16. Der dampfförmige Kraftstoff strömt durchdie Leitung 42 fürdampfförmigenKraftstoff in einen an Bord befindlichen Behälter 44 für Betankungsdampfrückgewinnung(ORVR-Behälter).Eine Leitung 48 fürdampfförmigenKraftstoff verbindet ein Spülmagnetventil 46 mitdem ORVR-Behälter 44.Die Steuerung 14 moduliert das Spülmagnetventil 46,um eine Strömungvon dampfförmigemKraftstoff an den Motor 16 wahlweise zuzulassen. Die Steuerung 14 moduliertein Magnetventil 50 zur Entlüftung des Behälters, umwahlweise einen Luftdurchfluss von der Atmosphäre in den ORVR-Behälter 44 zuzulassen.The fuel pump 38 pumps liquid fuel through the line 40 for liquid fuel to the engine 16 , The vapor fuel flows through the line 42 for vapor fuel in a container on board 44 for refueling steam recovery (ORVR container). A line 48 a flushing solenoid valve connects for vaporous fuel 46 with the ORVR container 44 , The control 14 modulates the purge solenoid valve 46 to a flow of vapor fuel to the engine 16 optionally allow. The control 14 modulates a solenoid valve 50 for venting the container to either allow air to flow from the atmosphere into the ORVR container 44 permit.
    [0020] Anhand der 2 und 3 wirdein Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffdampfanreicherung bei Kaltstartdetaillierter beschrieben. Allgemein wird dampfförmiger Kraftstoff dazu verwendet,während desKaltstarts des Motors 16 das A/F-Gemisch zu ergänzen undanzureichern. Der dampfförmigeKraftstoff in dem Kraftstofftank 30 hält zwischen Motorkaltstartsein vorhersagbares A/F-Verhältnisaufrecht. Das A/F-Verhältnis desKraftstoffs kann auf Grundlage der Temperatur und einer Dampfdruckbewertung desKraftstoffes nach Reid (RVP-Bewertung) geschätzt werden. Beispielsweisewird der RVP-Wert des Kraftstoffes während eines geregelten Motorbetriebsim stabilen Zustand auf Grundlage eines Kohlenwasserstoffspüldurchflussund der Temperatur des Kraftstofftankes 30 geschätzt.Based on 2 and 3 describes a method for controlling fuel vapor enrichment on cold start in more detail. Generally, vapor fuel is used during the cold start of the engine 16 to supplement and enrich the A / F mixture. The vapor fuel in the fuel tank 30 maintains a predictable A / F ratio between engine cold starts. The A / F ratio of the fuel can be estimated based on the temperature and a vapor pressure rating of the fuel according to Reid (RVP rating). For example, the RVP value of the fuel becomes stable during a regulated engine operation based on a hydrocarbon purge flow and the temperature of the fuel tank 30 estimated.
    [0021] Der dampfförmige Kraftstoff ist typischerweisesehr fett. Daher kann eine relativ kleine Menge von dampfförmigem Kraftstoffeinen großenAnteil des Kraftstoffes vorsehen, der erforderlich ist, um den Motor 16 zukompensieren. Der dampfförmige Kraftstoffliegt in dem Kraftstofftank 30 bei atmosphärischemDruck vor. Gewöhnlichist eine ausreichende Menge von dampfförmigem Kraftstoff verfügbar, um Drosselklappenstellungenfür Vollleistung(engl. throttle crowds) und Vollgasmanöver (engl. step-in maneuvers)handhaben zu können.Wie in 2 graphisch gezeigtist, kann Kraftstoffdampf mit einem A/F-Verhältnis in dem festgelegten Bereichvon etwa 2 bis etwa 3 in Verbindung mit flüssigem Kraftstoff mit einemA/F-Verhältnisvon bis zu 18 oder 20 geliefert werden, um ein Zielabgas-A/F-Verhältnis vonetwa 15,5 zu erreichen.The vapor fuel is typically very rich. Therefore, a relatively small amount of vapor fuel can provide a large proportion of the fuel required to run the engine 16 to compensate. The vapor fuel is in the fuel tank 30 at atmospheric pressure. A sufficient amount of vapor fuel is usually available to handle throttle crowds and step-in maneuvers. As in 2 As shown graphically, fuel vapor with an A / F ratio in the specified range of about 2 to about 3 in conjunction with liquid fuel with an A / F ratio up to 18 or 20 can be provided to achieve a target exhaust A / F ratio to reach about 15.5.
    [0022] Wie in 3 detailliertgezeigt ist, bestimmt die Steuerung 14, nachdem bei Schritt 100 der Schlüssel betätigt wurde,die Menge von flüssigem Kraftstoff,die währenddes Anlassens des Motors erforderlich ist (d.h. anfänglicheZündung).Bei Schritt 102 werden gegenwärtig verfügbare Parameter, die die Motorkühltemperatur(Tcool), Umgebungslufttemperatur (Tamb) und Kraftstofftemperatur (Tfuel)umfassen, gemessen. Bei Schritt 104 wird der Motor angelassenund läuftanfänglichund verbrennt den flüssigenKraftstoff mit einem anfänglichenA/F-Verhältnis. BeiSchritt 106 wird die Einlasskrümmertemperatur (TIM)gemessen und mit einem vorbestimmten Temperaturbereich verglichen.Wenn TIM aus dem Temperaturbereich herausfällt, betreibtdie Steuerung 14 den Motor bei Schritt 108 nurunter Verwendung von flüssigemKraftstoff. Wenn TIM in den Temperaturbereichhinein fällt,leitet die Steuerung 14 eine Dampfanreicherungsbetriebsartein. Bei einer Ausführungsformliegt der vorbestimmte Temperaturbereich zwischen etwa –1,1°C (30°F) und 29,4°C (85°F), obwohl auchandere Temperaturwerte verwendet werden können.As in 3 the controller determines 14 after step 100 the key was actuated, the amount of liquid fuel required during engine cranking (ie, initial ignition). At step 102 currently available parameters, including engine cooling temperature (T cool ), ambient air temperature (T amb ) and fuel temperature (T fuel ), are measured. At step 104 the engine is started and initially runs and burns the liquid fuel with an initial A / F ratio. At step 106 the intake manifold temperature (T IM ) is measured and compared to a predetermined temperature range. If T IM falls outside the temperature range, the control operates 14 the motor at step 108 only using liquid fuel. If T IM falls within the temperature range, the control unit conducts 14 a steam enrichment mode. In one embodiment, the predetermined temperature range is between about -1.1 ° C (30 ° F) and 29.4 ° C (85 ° F), although other temperature values can be used.
    [0023] Alternativ dazu wird bei Schritt106 die Ansaugventiltemperatur geschätzt und mit einem Schwellenwertverglichen. Die Ansaugventiltemperatur wird auf Grundlage der Motorkühlmitteltemperatur,der Motordrehzahl, dem Absolutladedruck (MAP) und einem Äquivalenzverhältnis geschätzt. Das Äquivalenzverhältnis istdefiniert als das stöchiometrischeA/F-Verhältnisgeteilt durch das tatsächliche A/F-Verhältnis. EinVorhersagemodell fürdie Ansaugventiltemperatur ist gegeben in "Intake-Valve Temperature and the FactorsAffecting it", Alkidas A.C.,SAE Paper 971729, 1997, das hier ausdrücklich durch Bezugnahme eingeschlossenist. Wenn die Ansaugventiltemperatur größer als der Schwellenwert ist,betätigtdie Steuerung 14 den Motor bei Schritt 108 nurunter Verwendung von flüssigem Kraftstoff.Wenn die Ansaugventiltemperatur kleiner als der Schwellenwert ist,leitet die Steuerung 14 die Dampfanreicherungsbetriebsartein. Die Schwellentemperatur ist mit 120°C vorgegeben, jedoch sei angemerkt,dass der spezifische Wert der Schwellentemperatur variieren kann.Alternatively, at step 106, the intake valve temperature is estimated and compared to a threshold. Intake valve temperature is estimated based on engine coolant temperature, engine speed, absolute boost pressure (MAP), and an equivalence ratio. The equivalence ratio is defined as the stoichiometric A / F ratio divided by the actual A / F ratio. A prediction model for the intake valve temperature is given in "Intake-Valve Temperature and the Factors Affecting it", Alkidas AC, SAE Paper 971729, 1997, which is expressly incorporated herein by reference. If the intake valve temperature is greater than the thresholds the control operates 14 the motor at step 108 only using liquid fuel. If the intake valve temperature is less than the threshold, the controller directs 14 the steam enrichment mode. The threshold temperature is set at 120 ° C, but it should be noted that the specific value of the threshold temperature can vary.
    [0024] In der Dampfanreicherungsbetriebsartwird bei Schritt 112 das A/F-Verhältnis des dampfförmigen Kraftstoffesin dem Kraftstofftank geschätzt.Bei Schritt 114 wird das gegenwärtige A/F-Verhältnis für flüssigen Kraftstoffbestimmt und das Ziel-A/F-Verhältnisfür dampfförmigen Kraftstoffberechnet. Bei Schritt 116 wird das A/F-Verhältnis für dampfförmigen Kraftstoffmit dem Ziel-A/F-Verhältnisdes dampfförmigenKraftstoffs verglichen. Wenn das A/F-Verhältnis des dampfförmigen Kraftstoffesnicht ausreichend ist (d.h. größer alsdas Ziel-A/F-Verhältnisfür dampfförmigen Kraftstoffist), fährtdie Steuerung mit Schritt 108 fort. Wenn das A/F-Verhältnis für dampfförmigen Kraftstoffausreichend ist (d.h. kleiner als das Ziel-A/F-Verhältnis für dampfförmigen Kraftstoffist), fährtdie Steuerung mit Schritt 118 fort. Bei Schritt 118 wirddie Einschaltdauer fürdas Spülmagnetventil 46 berechnet,um einen geeigneten Durchsatz von dampfförmigem Kraftstoff in den Motor 16 zuerreichen. Bei Schritt 120 betätigt die Steuerung 14 das Dampfsteuerventilmit der berechneten Einschaltdauer.In the steam enrichment mode, step 112 estimate the A / F ratio of the vapor fuel in the fuel tank. At step 114 the current A / F ratio for liquid fuel is determined and the target A / F ratio for vapor fuel is calculated. At step 116 the A / F ratio for vapor fuel is compared with the target A / F ratio for the vapor fuel. If the vapor fuel A / F ratio is insufficient (ie, greater than the target vapor fuel A / F ratio), control passes to step 108 continued. If the A / F ratio for vapor fuel is sufficient (ie less than the target A / F ratio for vapor fuel), control goes to step 118 continued. At step 118 becomes the duty cycle for the purge solenoid valve 46 calculated to an appropriate flow rate of vapor fuel in the engine 16 to reach. At step 120 operates the control 14 the steam control valve with the calculated duty cycle.
    [0025] Bei Schritt 122 bestimmtdie Steuerung 14, ob der erste O2-Sensor bereit ist,eine Messung des Abgas-A/F-Verhältnisseszu liefern. Wenn der O2-Sensor nicht bereitist, kehrt die Steuerung zu Schritt 106 zurück. Wennder erste O2-Sensor bereit ist, fährt dieSteuerung 14 mit Schritt 124 fort, bei dem eingemessenes Abgas-A/F-Verhältnismit dem Zielabgas-A/F-Verhältnisverglichen wird. Wenn das Abgas-A/F-Verhältnis gleich dem Zielabgas-A/F-Verhältnis ist,kehrt die Steuerung zu Schritt 106 zurück. Wenn jedoch das Abgas-A/F-Verhältnis nichtgleich dem Zielabgas-A/F-Verhältnisist, fährtdie Steuerung mit Schritt 126 fort. Bei Schritt 126 wirddie Lieferung von dampfförmigemKraftstoff bei Schritt 118 unter Verwendung der Einschaltdauerdes Spülmagnetventilseingestellt.At step 122 determines the control 14 whether the first O 2 sensor is ready to provide a measurement of the exhaust gas A / F ratio. If the O 2 sensor is not ready, control returns to step 106 back. The controller moves when the first O 2 sensor is ready 14 with step 124 in which a measured exhaust gas A / F ratio is compared with the target exhaust gas A / F ratio. If the exhaust A / F ratio is equal to the target exhaust A / F ratio, control returns to step 106 back. However, if the exhaust A / F ratio is not equal to the target exhaust A / F ratio, control goes to step 126 continued. At step 126 the delivery of vapor fuel at step 118 using the duty cycle of the purge solenoid.
    [0026] Die Steuerung durchläuft kontinuierlichdie Dampfanreicherungsbetriebsart, bis TIM eineTemperatur außerhalbdes festgelegten Bereiches erreicht hat. Ein Ende der Startperiodetritt auf, wenn TIM eine ausreichend hoheTemperatur ist, und die Steuerung läuft zu Schritt 108, um einenNormalbetrieb des Motors einzuleiten.The controller continuously goes through the steam enrichment mode until T IM has reached a temperature outside the specified range. An end of the start period occurs when T IM is a sufficiently high temperature and control passes to step 108 to initiate normal operation of the engine.
    [0027] Wie in 4 gezeigtist, kann das A/F-Verhältnisvon Kraftstofftankdampf, das bei Schritt 112 berechnetwird, nachgestellt oder korrigiert werden. Bei Schritt 123 wirdeine Abweichung (engl. "offset") als die Differenzzwischen dem Abgas-A/F-Verhältnis unddem Zielabgas-A/F-Verhältnis berechnet.Die Abweichung wird im Speicher bei Schritt 125 aktualisiert,wenn die Steuerung die Dampfanreicherungsbetriebsart durchläuft. Beidem nächstenKaltstart des Fahrzeugs berücksichtigtdie Berechnung des A/F-Verhältnissesvon Kraftstofftankdampf bei Schritt 112 den in dem Speichergespeicherten Abweichungswert. Dies erlaubt eine genauere Steuerung derA/F-Verhältnisse.Der Abweichungswert kann mit der RVP-Schätzung verglichen werden, umdie Schätzungdes Dampf-A/F-Verhältnissesweiter zu verbessern.As in 4 is shown, the A / F ratio of fuel tank vapor generated at step 112 is calculated, adjusted or corrected. At step 123 an offset is calculated as the difference between the exhaust A / F ratio and the target exhaust A / F ratio. The deviation is in memory at step 125 Updated when the controller goes through the steam enrichment mode. The next time the vehicle is cold started, the calculation of the A / F ratio of fuel tank vapor at step takes into account 112 the deviation value stored in the memory. This allows more precise control of the A / F ratios. The deviation value can be compared to the RVP estimate to further improve the estimate of the steam A / F ratio.
    [0028] Das Verfahren zur Steuerung einerKraftstoffdampfarireicherung bei Kaltstart der vorliegenden Erfindungverringert den währenddes Kaltstarts und dem Aufwärmenerforderlichen flüssigenKraftstoff erheblich. Ferner werden HC-Emissionen verringert undder Motor kann geringfügig ärmer alsdas stöchiometrischeA/F-Verhältnisarbeiten, um eine schnelle O2-Erwärmung desKatalysators zu ermöglichen.Zusätzlichkann die Steuerstrategie der vorliegenden Erfindung leicht in einemherkömmlichenMotorsystem mit minimaler Ausstattungsänderung implementiert werden.The method of controlling a cold start fuel vapor enrichment of the present invention significantly reduces the liquid fuel required during cold start and warm up. Further, HC emissions are reduced and the engine can slightly ratio F work poorer than the stoichiometric A / to rapid O 2 -Erwärmung to allow the catalyst. In addition, the control strategy of the present invention can be easily implemented in a conventional engine system with minimal equipment change.
    [0029] FürFachleute ist es aus der vorhergehenden Beschreibung offensichtlich,dass die breiten Lehren der vorliegenden Erfindung in einer Vielzahlvon Arten implementiert werden können.Daher ist, währenddiese Erfindung in Verbindung mit bestimmten Beispielen beschrieben wordenist, der Schutzumfang der Erfindung nicht darauf beschränkt, daandere Abwandlungen fürFachleute bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung undder folgenden Ansprücheoffensichtlich werden.ForIt will be apparent to those skilled in the art from the foregoing descriptionthat the broad teachings of the present invention come in a varietyof types can be implemented.Therefore, whilethis invention has been described in connection with certain examplesis, the scope of the invention is not limited toother variations forSpecialists in studying drawings, description andof the following claimsbecome obvious.
    [0030] Zusammengefasst umfasst ein Motorsystem einenMotor, ein Kraftstoffsystem, das mit dem Motor in Verbindung steht,und eine Steuerung, die mit dem Kraftstoffsystem in Verbindung steht.Die Steuerung steuert währendeiner vorbestimmten Zeitdauer nach der Startphase eine erste Mengevon flüssigemKraftstoff mit einem ersten Luft/Kraftstoff-Verhältnis (A/F-Verhältnis) anden Motor und eine zweite Menge von dampfförmigem Kraftstoff mit einemzweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis(A/F-Verhältnis)an den Motor. Das Gemisch aus flüssigemund dampfförmigem Kraftstoffbesitzt ein drittes Luft/Kraftstoff-Verhältnis (A/F-Verhältnis).Die Steuerung bestimmt ein verfügbaresA/F-Verhältnisvon dampfförmigemKraftstoff in dem Kraftstofftank und führt einen Vergleich mit einemZielbereich des A/F-Verhältnissesdurch. Die zweite Menge wird auf Null gesetzt, wenn das A/F-Verhältnis desdampfförmigenKraftstoffs außerhalbdes Zielbereichs des A/F-Verhältnissesliegt. Die Steuerung stellt die erste und zweite Menge auf Grundlageeines Vergleichs zwischen einem Abgas-A/F-Verhältnis und einem Zielabgas-A/F-Verhältnis ein.In summary, an engine system includes oneEngine, a fuel system related to the engine,and a controller connected to the fuel system.The controller controls duringa predetermined amount of time after the start phaseof liquidFuel with a first air / fuel ratio (A / F ratio) onthe engine and a second amount of vapor fuel with onesecond air / fuel ratio(A / F ratio)to the engine. The mixture of liquidand vapor fuelhas a third air / fuel ratio (A / F ratio).The controller determines an available oneA / F-ratioof vaporousFuel in the fuel tank and makes a comparison with oneTarget area of the A / F ratioby. The second set is set to zero when the A / F ratio of thevaporousFuel outsidethe target area of the A / F ratiolies. The controller bases the first and second quantitiesa comparison between an exhaust gas A / F ratio and a target exhaust gas A / F ratio.
    权利要求:
    Claims (28)
    [1]
    Motorsystem mit: einem Motor; einemKraftstoffsystem, das mit dem Motor in Verbindung steht; und einerSteuerung, die mit dem Kraftstoffsystem in Verbindung steht unddie eine erste Menge an flüssigem Kraftstoffmit einem ersten Luft/Kraftstoff-Verhältnis (A/F-Verhältnis) anden Motor und eine zweite Menge an dampfförmigem Kraftstoff mit einemzweiten Luft/Kraftstoff-Verhältnis(A/F-Verhältnis)an den Motor steuert, um währendeiner vorbestimmten Periode nach dem Start ein Kraftstoffgemischmit einem dritten Luft/Kraftstoff-Verhältnis (A/F-Verhältnis)vorzusehen.Engine system with: one engine; a fuel system in communication with the engine; and a controller that is in communication with the fuel system and that supplies a first amount of liquid fuel with a first air / fuel ratio (A / F ratio) to the engine and a second amount of vapor fuel with a second air / fuel Ratio (A / F ratio) controls to the engine to provide a fuel mixture with a third air / fuel ratio (A / F ratio) during a predetermined period after the start.
    [2]
    Motorsystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerungdie erste und zweite Menge auf Grundlage der Temperatur des Motorseinstellt.The engine system of claim 1, wherein the controllerthe first and second amount based on the temperature of the engineestablished.
    [3]
    Motorsystem nach Anspruch 2, wobei die zweite MengeNull beträgt,wenn die Motortemperatur außerhalbeines festgelegten Temperaturbereiches liegt.The engine system of claim 2, wherein the second setIs zero,if the engine temperature is outsidea specified temperature range.
    [4]
    Motorsystem nach Anspruch 2, wobei die Motortemperatureine Einlasskrümrnertemperaturist.The engine system of claim 2, wherein the engine temperaturean intake manifold temperatureis.
    [5]
    Motorsystem nach Anspruch 2, wobei die Motortemperatureine Einlassventiltemperatur ist.The engine system of claim 2, wherein the engine temperatureis an intake valve temperature.
    [6]
    Motorsystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerungein anfänglichesA/F-Verhältnisvon flüssigemKraftstoff, der an den Motor währendder Startphase geliefert wird, steuert und das dritte A/F-Verhältnis aufGrundlage dessen schätzt.The engine system of claim 1, wherein the controlleran initialA / F-ratioof liquidFuel supplied to the engine duringthe start phase is delivered, controls and the third A / F ratioBased on that estimates.
    [7]
    Motorsystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerungein verfügbaresA/F-Verhältnisvon dampfförmigemKraftstoff in dem Kraftstofftank bestimmt, einen Vergleich mit einemZielbereich des A/F-Verhältnissesausführt,und wobei die zweite Menge auf Null gesetzt wird, wenn das A/F-Verhältnis desdampfförmigemKraftstoffes außerhalbdes Zielbereichs des A/F-Verhältnissesliegt.The engine system of claim 1, wherein the controlleran availableA / F-ratioof vaporousFuel in the fuel tank determines a comparison with oneTarget area of the A / F ratioexecuting,and wherein the second set is set to zero when the A / F ratio of thevaporousFuel outsidethe target area of the A / F ratiolies.
    [8]
    Motorsystem nach Anspruch 6, wobei die Steuerungdas verfügbareA/F-Verhältnisauf Grundlage einer Abweichung des A/F-Verhältnisses einstellt.The engine system of claim 6, wherein the controllerthe availableA / F-ratiobased on a deviation of the A / F ratio.
    [9]
    Motorsystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerungein Abgas-A/F-Verhältnisvon einem Sensor fürAbgas-A/F-Verhältnisempfängt,das Abgas-A/F-Verhältnismit einem Zielbereich des A/F-Verhältnisses vergleicht und dieerste und zweite Menge einstellt, wenn das Abgas-A/F-Verhältnis außerhalbdes Zielbereichs des A/F-Verhältnissesliegt.The engine system of claim 1, wherein the controlleran exhaust gas A / F ratiofrom a sensor forExhaust A / F ratioreceivesthe exhaust gas A / F ratiocompares with a target area of the A / F ratio and thefirst and second amount sets when the exhaust gas A / F ratio is outsidethe target area of the A / F ratiolies.
    [10]
    Motorsystem nach Anspruch 8, wobei die Steuerungeine Abweichung des A/F-Verhältnisses aufGrundlage des Abgas-A/F-Verhältnissesund des Ziel-A/F-Verhältnissesberechnet.The engine system of claim 8, wherein the controllera deviation of the A / F ratioBasis of the exhaust gas A / F ratioand the target A / F ratiocalculated.
    [11]
    Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors umfassend,dass: flüssigerKraftstoff mit einem ersten A/F-Verhältnis während der Startphase an denMotor geliefert wird; flüssigerKraftstoff mit einem zweiten A/F-Verhältnis und dampfförmiger Kraftstoffmit einem dritten A/F-Verhältnisfür einevorbestimmte Zeitdauer nach der Startphase an den Motor geliefertwird; und die vorbestimmte Zeitdauer auf Grundlage einer Temperaturdes Motors bestimmt wird.Method for operating an internal combustion engine comprisingthat:liquidFuel with a first A / F ratio during the start-up phaseEngine is delivered;liquidSecond A / F ratio fuel and vapor fuelwith a third A / F ratiofor onepredetermined period of time after the start phase supplied to the enginebecomes; andthe predetermined period of time based on a temperatureof the engine is determined.
    [12]
    Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Temperatureine Einlasskrümmertemperaturist.The method of claim 11, wherein the temperaturean intake manifold temperatureis.
    [13]
    Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Temperatureine Einlassventiltemperatur ist.The method of claim 11, wherein the temperatureis an intake valve temperature.
    [14]
    Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend, dassdas dritte A/F-Verhältnisauf Grundlage des ersten A/F-Verhältnisses berechnet wird.The method of claim 11, further comprising thatthe third A / F ratiois calculated based on the first A / F ratio.
    [15]
    Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend, dassein verfügbaresA/F-Verhältnisvon dampfförmigemKraftstoff in einem Kraftstofftank bestimmt wird; und das verfügbare A/F-Verhältnis mit einemZielbereich des A/F-Verhältnissesverglichen wird, wobei die dritte Menge Null ist, wenn das verfügbare A/F-Verhältnis außerhalbdes Zielbereichs des A/F-Verhältnissesliegt.The method of claim 11, further comprising thatan availableA / F-ratioof vaporousDetermining fuel in a fuel tank; and the available A / F ratio with aTarget area of the A / F ratiois compared, the third quantity being zero if the available A / F ratio is outsidethe target area of the A / F ratiolies.
    [16]
    Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend, dassdas verfügbareA/F-Verhältnisauf Grundlage einer Abweichung des A/F-Verhältnisses eingestellt wird.16. The method of claim 15, further comprising:the availableA / F-ratiois set based on a deviation of the A / F ratio.
    [17]
    Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend, dassein Ventil in Verbindung mit einer Lieferung von dampfförmigem Kraftstoffgesteuert wird, um den dampfförmigenKraftstoff zu regeln.The method of claim 11, further comprising thata valve in connection with a supply of vapor fuelis controlled to the vaporousRegulate fuel.
    [18]
    Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend, dass: einAbgas-A/F-Verhältnismit einem Ziel-A/F-Verhältnisverglichen wird, und ein Durchsatz des flüssigen Kraftstoffes und des dampfförmigen Kraftstoffeseingestellt wird, wenn das Abgas-A/F-Verhältnis nicht gleich dem Ziel-A/F-Verhältnis ist.The method of claim 11, further comprising:onExhaust A / F ratiowith a target A / F ratiois compared, anda flow rate of the liquid fuel and the vapor fuelis set when the exhaust gas A / F ratio is not equal to the target A / F ratio.
    [19]
    Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend,dass eine Abweichung des A/F-Verhältnisses auf Grundlage desAbgas-A/F-Verhältnissesund des Ziel-A/F-Verhältnissesbestimmt wird; die Abweichung des A/F-Verhältnisses gespeichert wird;und das dritte A/F-Verhältnisauf Grundlage der Abweichung des A/F-Verhältnisseseingestellt wird.Method according to claim 18,further comprisingthat a deviation of the A / F ratio based on theExhaust A / F ratioand the target A / F ratiois determined;the deviation of the A / F ratio is stored;and the third A / F ratiobased on the deviation of the A / F ratiois set.
    [20]
    Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors,umfassend, dass: bestimmt wird, ob eine Temperatur des Motorsinnerhalb eines festgelegten Bereichs liegt; ein erstes A/F-Verhältnis derersten Lieferung von flüssigemKraftstoff bestimmt wird; ein zweites A/F-Verhältnis einerzweiten Lieferung von dampfförmigemKraftstoff auf Grundlage des ersten A/F-Verhältnisses bestimmt wird; und dieerste Lieferung von flüssigemKraftstoff und die zweite Lieferung von dampfförmigem Kraftstoff während einervorbestimmten Zeitdauer nach dem Start an den Motor geliefert wird.A method of operating an internal combustion engine comprising: determining whether a temperature of the engine is within a specified range; determining a first A / F ratio of the first delivery of liquid fuel; determine a second A / F ratio of a second supply of vapor fuel based on the first A / F ratio; and the first supply of liquid fuel and the second supply of vapor fuel are supplied to the engine for a predetermined period of time after starting.
    [21]
    Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Temperatureine Einlasskrümmertemperaturist.21. The method of claim 20, wherein the temperaturean intake manifold temperatureis.
    [22]
    Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Temperatureine Einlaßventiltemperaturist.21. The method of claim 20, wherein the temperaturean intake valve temperatureis.
    [23]
    Verfahren nach Anspruch 20, ferner umfassend, dass: eindrittes A/F-Verhältniseiner dritten Lieferung von flüssigemKraftstoff bestimmt wird, der an den Motor während der Startphase geliefertwird; und das zweite A/F-Verhältnis auf Grundlage des dritten A/F-Verhältnissesberechnet wird.21. The method of claim 20, further comprising:onthird A / F ratioa third delivery of liquidFuel is determined which is delivered to the engine during the starting phasebecomes; andthe second A / F ratio based on the third A / F ratiois calculated.
    [24]
    Verfahren nach Anspruch 20, ferner umfassend, dassein verfügbaresA/F-Verhältnisvon dampfförmigemKraftstoff in einem Kraftstofftank bestimmt wird; und das verfügbare A/F-Verhältnis mit einemZielbereich des A/F-Verhältnissesverglichen wird, wobei die zweite Lieferung Null ist, wenn das verfügbare A/F-Verhältnis außerhalbdes Zielbereichs des A/F-Verhältnissesliegt.21. The method of claim 20, further comprising:an availableA / F-ratioof vaporousDetermining fuel in a fuel tank; and the available A / F ratio with aTarget area of the A / F ratiois compared, with the second delivery being zero if the available A / F ratio is outsidethe target area of the A / F ratiolies.
    [25]
    Verfahren nach Anspruch 24, ferner umfassend, dassdas verfügbareA/F-Verhältnisauf Grundlage einer Abweichung des A/F-Verhältnisses eingestellt wird.The method of claim 24, further comprising thatthe availableA / F-ratiois set based on a deviation of the A / F ratio.
    [26]
    Verfahren nach Anspruch 20, ferner umfassend, dassein Ventil in Verbindung mit einer Lieferung von dampfförmigem Kraftstoffgesteuert wird, um die zweite Lieferung von dampfförmigem Kraftstoffzu regulieren.21. The method of claim 20, further comprising:a valve in connection with a supply of vapor fuelis controlled to the second supply of vapor fuelto regulate.
    [27]
    Verfahren nach Anspruch 20, ferner umfassend, dass: einAbgas-A/F-Verhältnismit einem Ziel-A/F-Verhältnisverglichen wird; und die erste Lieferung und die zweite Lieferungeingestellt werden, wenn das Abgas-A/F-Verhältnis nicht gleich dem Ziel-A/F-Verhältnis ist.21. The method of claim 20, further comprising:onExhaust A / F ratiowith a target A / F ratiois compared; andthe first delivery and the second deliverycan be set if the exhaust gas A / F ratio is not equal to the target A / F ratio.
    [28]
    Verfahren nach Anspruch 27, ferner umfassend, dass: eineAbweichung des A/F-Verhältnissesbasierend auf dem Abgas-A/F-Verhältnis unddem Ziel-A/F-Verhältnisbestimmt wird; die Abweichung des A/F-Verhältnisses gespeichert wird;und das dritte A/F-Verhältnisauf Grundlage der Abweichung des A/F-Verhältnisseseingestellt wird.The method of claim 27, further comprising:aDeviation of the A / F ratiobased on the exhaust gas A / F ratio andthe target A / F ratiois determined;the deviation of the A / F ratio is stored;andthe third A / F ratiobased on the deviation of the A / F ratiois set.
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