[发明专利]冷起动时的燃料预热

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2006年9月1日提交的美国临时申请N0.60/842,108为优先权。上述申请公开的内容在此结合作为参考。

技术领域

本发明涉及一种内燃机，并且尤其涉及内燃机冷起动时预热燃料。

背景技术

本部分内容仅仅提供与本发明相关的背景技术信息并且可以不构成现有技术。

燃烧过程中，内燃机氧化汽油并且使氢(H₂)和碳(C)与空气相结合。燃烧生成化合物，例如二氧化碳(CO₂)、水(H₂O)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_x)、未燃碳氢化合物(HC)、硫氧化物(SO_x)和其它一些化合物。在长时间停机后的初始起动时，发动机处于“冷态”并且可能阻碍燃料汽化、充气点火和/或燃料的完全燃烧。催化转化器用来处理发动机排放的尾气。在起动期间，催化转化器也处于“冷态”并且不能最理想地工作，这样产生了不能接受的高排放。

一种常用的方法中，发动机控制器命令稀空/燃(A/F)比并且供给减少量的液态燃料到发动机中以提供补偿。相对于液体燃料的量，提供了更充足的空气，以充分地氧化CO和HC。然而，稀的条件降低了燃料蒸发和燃烧稳定性，对车辆的驾驶性带来不利影响。

另一种常用的方法中，为了稳定的燃烧和良好的车辆驾驶性，发动机控制器命令浓燃料混合物。辅助空气喷射系统提供了总体上稀的排气A/F比。在初始起动阶段，辅助空气喷射器将空气喷射到排气流中。增加喷射的空气通过氧化过量的CO和HC对催化转换器加热。被加热的催化转化器氧化CO和HC并且还原NO_x以降低排放水平。然而，辅助空气喷射系统增加了成本和发动机控制系统的复杂性并且仅仅在很短的初始冷起动期间使用。

另一种常用的方法中，诸如电阻加热器和/或管式加热器的外部装置可以插入到发动机舱中，以在起动前加热发动机。这种方式的明显不足之处包括附加设备的成本以及在发动机起动周期之间安装和拆卸设备所需的时间，以及由这些设备消耗的能量。例如，在巴西使用补充燃料系统。附加燃料导轨加热器也用来促进燃料的蒸发。

发明内容

因此，本发明公开了一种在内燃机中预热燃料的方法。该方法包括：在内燃机的燃料喷射器的螺线管线圈中引发电流；以及在开始内燃机的燃烧周期之前，使用由所述电流产生的热来加热所述燃料喷射器内的燃料。

尤其在冷起动期间，通过预热燃料，增加了燃料的蒸汽压力以与可点火的燃料空气混合物所需的燃料分压相匹配，这样允许点火并且更完全的燃烧由此改善排放。因为本发明利用在内燃机中已经可利用的装置来预热燃料，因此不需要额外的成本和内燃机内额外的空间。

其他特征中，该方法还包括监控温度并且当所述温度低于阈值温度时执行引发步骤。所述温度是指发动机的温度。可替换地，所述温度是环境温度。

其它特征中，燃料被加热预定时间段。

仍然其它的特征中，所述电流低于阈值电流。所述阈值电流不足以开始燃料喷射器的致动。

从这里提供的说明中可应用的其它方面将会变得明显。应当理解，说明书和具体实施例只是起示意性的目的并且并不旨在限制本发明的范围。

附图说明

在此说明的附图仅仅是起示意性的目的并且并不旨在以任何方式限制本发明的范围。

图1示例性的内燃机功能框图；

图2是图1的示例性的发动机中使用的示例性的燃料喷射器的横截面图；和

图3是示出由本发明的燃料预热控制执行的示例性的步骤的流程图。

具体实施方式

以下优选实施例的说明实质上仅仅是示例性的并且并不旨在限制本发明，其应用或使用。为了简明，附图中使用相同的附图标记以表示相同的部件。如在此使用的，术语模块是指专用集成电路(ASIC)，电子电路，处理器(共享的、专用的或者集群的)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器，组合逻辑电路或达到所说明的功能的其他部件。