TW434366B - Purge fuel flow rate determination method - Google Patents

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66 66 Λ 3 Α7 Β7 五、發明說明（1 ) 決定沖洗燃料質量流速之方法 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 概略而言本發明係關於控制内燃引擎設施内部產生 的燃料蒸氣’特別係關於一種決定由引擎設施之燃料蒸氣 收集裝置沖洗出之燃料蒸氣量之方法。 目前許多國家的排放物規定要求機動車輛内燃引擎 燃料供應系統排出的蒸發排放物需控制，俾便消除或大致 減少由此種蒸氣釋放入大氣的燃料量·如此一般實務係將 燃料蒸氣收集裝置安裝於車輛吸收來自車輛於各種情況下 由燃料供應系統送出的蒸氣排放物。此種燃料蒸氣收集裝 置通常屬於活性碳類型，俗稱「碳濾清器」β此種活性碳 收集裝置係基於燃料蒸氣對活性碳之物理吸收原理操作。 線入 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 燃料蒸氣收集裝置通常儲存燃料蒸氣的能力有限， 因此於車輛操作過程需沖洗而去除某種程度的内容物。積 聚的燃料蒸氣通常係經由抽取通過燃料蒸氣收集裝置的空 氣而被沖洗入引擎的進氣歧管，沖洗後的燃料蒸氣於引擎 内部燃燒。但由燃料蒸氣收集裝置沖洗出的燃料蒸氣量對 任何指定沖洗空氣流速而言有顯著改變t通常隨燃料蒸氣 收集裝置之飽和度決定。由於對沖洗的燃料蒸氣量典型無 法於不含空氣/燃料比反饋機制的系統（俗稱開放回路系統) 測量，因此此種開放回路系統之引擎控制系統通常無法補 償引擎補充燃料速率的增高。如此造成引擎扭矩加大，結 果導致引擎空轉速度增高或車輛速度空轉增高。於嚴重情 況下，引擎的運作變成不穩定，原因為引擎汽缸内部的實 際空氣/燃料比與引擎控制系統映對的空氣/燃料比有顯著 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） 4 A7 B7 經* 濟 智 慧. 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（2 差異故》 申請人的美國專利第5245974號描述一種内燃引擎用 之燃料蒸氣控制系統，其細節併述於此以供參考。此參考 文獻揭示内燃引擎設施具有燃料蒸氣收集裝置用於由燃料 供應系統產生的蒸氣排放物中去除燃料蒸氣。引擎包括雙 重流體燃料注入系統，空氣壓縮機供給壓縮空氣至燃料注 入系統。燃料蒸氣收集裝置定期經由使用空氣壓縮機抽取 空氣通過燃料蒸氣收集裝置而沖洗去除積聚的燃料蒸氣。 然後空氣壓縮機供給空氣，現在攜帶燃料蒸氣至燃料注入 系統，隨後空氣注入引擎燃料腔室，結果導致被沖洗出的 燃料蒸氣燃燒。雖然汽缸内部的分層經由注入器添加沖洗 出的燃料時大致維持不變，但本專利案無法特別解決對有 關由燃料蒸氣收集裝置供給之燃料量瞭解不足的問題。 處理此種問題之一種提議述於申請人的國際專利申 請案第PCT/AU97/00439號，其細節也併述於此以供參考 。此參考文獻說明一種經由控制位在蒸氣收集裝置與引擎 間之流量控制閥開啟，而控制通過燃料蒸氣收集裝置之沖 洗流流速之方法。該方法依引擎操作情況決定控制流量控 制閥。但所述方法未能實際決定沖洗流中流至引擎的燃料 蒸氣量。實際使用基於實驗資料提供燃料流速估值之迭代 方法。該案也說明於引擎封閉回路作業期間決定被沖洗的 燃料蒸氣量之方法。引擎典型係於空轉時藉此方式操作。 也可於化學計算學之空氣/燃料比條件操作時於封閉回路 控制下操作引擎。但於其它引擎負載時例如於部分負載時 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]0 X 297公楚） -——II — — — — — — — 4 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -δ 線. 4 "

五、發明說明（ ’需要於開放回路控制下操作引鼙 ㈣Ml Μ無法直接決定燃 因此較佳衫於大半但非㈣W運轉條件下流至 引擎的沖洗流内部之實際燃料量。 牢記此點，本發明之—目的係提供H少於最佳 _作條件下決定由燃料蒸氣控制系統至内燃引擎之沖 洗燃料質量流速之改良方法。 …根據本發明提供-種決定沖洗燃料質量流速由燃料 蒸氣控制线至内燃引擎之方法，該引擎具有—壓縮機用 以輸送沖洗氣體由燃料蒸氣控制系統至引擎，該方法包括 決定沖洗氣體通過壓縮機之溫度升高情況； 决疋沖洗氣體呈溫度升高之函數之比熱比；以及 決疋冲洗燃料質量流速呈沖洗氣體之比熱比之函數 -----r ^------一(衣--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳燃料蒸軋控制系統包括空氣/燃料分離裝置用以 收集引擎内部產生的燃料蒸氣。較佳壓縮機係設置成可輸 送沖洗氣體由空氣/燃料分離裝置至引擎。但預期壓縮機 可輸送於引擎内部或任何位置產生或存在的引擎沖洗氣體 或燃料蒸氣。 因沖洗燃料質量流速係呈其通過壓縮機時沖洗氣體 溫度升高之函數測定，故沖洗燃料質量流速之測定與引擎 作業條件無關。因此沖洗燃料質量流速可於大半而非全部 引擎負載及速度條件下決定。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】〇 x 297公釐〉 線 6 五、發明說明（4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 沖洗氣體之比熱比隨沖洗氣體之沖洗燃料濃度決定 。進一步沖洗燃料之比熱比與空氣之比熱比顯著有別。例 如空氣之比熱比為約1.4，典型沖洗燃料物種如c3h9、c4hi〇 及具有比熱比為丨⑽至丨丨丨。通常氣體分子量愈高則 比熱比值愈低。 因此隨著沖洗氣體内部之沖洗燃料或燃料蒸氣濃度 的增高’沖洗氣體之比熱比下降β因此藉由監視通過壓縮 機之氣趙之絕熱溫度升高變化，可決定沖洗燃料質量流速 °換言之，當壓縮機由純然輸送空氣至引擎轉成輸送空氣 及沖洗燃料二者時，通過壓縮機的氣體之比熱比改變。 大半正位移壓縮機提供通過壓縮機氣體之粗略絕熱 壓縮。但由於壓縮機内部的熱量損失，故於實際操作條件 下未曾提供真正絕熱壓縮’通常實際壓縮機既非提供絕熱 也非提供恆溫壓縮。但可使用多變壓縮方程式模式化： Τ出=Τ進 X—-1) 此處

Tjij為壓縮機排放溫度； τ進為壓縮機入口溫度； 經· 濟 邨· 智 慧, 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 PR為跨越壓縮機的壓力比；以及 η為多變指數。 使用空氣作為輸送流體之正位移壓縮機之多變指數 典型為1.3。若壓縮機為理想且提供絕熱壓縮，則n=cp/Cv( 沖洗氣體之比熱比）對空氣而言等於1.4。差異反映出堡縮 機非完美而有損失的事實。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 43^366 Λ7 B7 五、發明說明（5 ) 對於有可變組成通過其中之氣體而言前述方程式可 修改如後： T出=T進 xPRk(T /r -1» 此處 r為混合物之比熱比（cp/cv)。 k值反映出其為真實處理因此許可發生損失的事實。 k值可對特定壓縮機決定。因此通過壓縮機之沖洗氣體之 比熱比可由下式決定： WPRk((Cp/Cv)/(Cp/Cv-l)) 因跨越壓縮機之壓力比通常為恆定，故沖洗氣體之 比熱比可藉由量測壓縮機排放溫度決定。此種溫度例如可 由位在壓縮機排放埠口下游的溫度感測器如熱敏電阻量測 。於申請人之引擎設施中，進氣溫度通常係於進氣口或進 氣歧管量測供引擎控制之用。壓縮機入口溫度主要設定為 等於進氣歧管的空氣溫度，介於進氣歧管與壓縮機入口間 空氣溫度之升高皆減至最低。但也預期又一溫度感測器可 恰設置於壓縮機進氣口上游俾便獲得更高準確度。 平均排放溫度係由來自溫度感測器的電子濾波信號 決定。另外，溫度感測器可置於充分遠離壓縮機排放埠口 。也較佳溫度感測器具有相對低動態響應俾便防止進一步 阻尼來自感測器的信號。 如前述，由於熱損失至壓縮機組件及壓縮機之壓縮 腔室周圍殼體，故壓縮機無法產生真正絕熱壓縮過程。例 如以活塞壓縮機為例，熱損失可能發生於汽缸壁、壓縮機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 >=297公釐） ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 乂 农！----訂·！ 一-----線·I, 經濟部智故財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（6 ) 頭及壓縮機活塞。因此根據本發明方法包括補憤裝置經由 li視引擎冷媒溫度及添加補償因數至前述測定而考慮前述 熱損失的影響。舉例言之’進行校正時之名目值與目前引 擎作業條件之實際值間之冷媒溫度差異可經測量且單純添 加作為補償值。 每一壓縮機週期之熱損失典型也與壓縮機運轉速度 成反比。為達此目的，方法進一步包括映射或計算於不同 壓縮機速度的熱損失。例如可對壓縮機設施進行一系列實 驗’由此發展出經驗關係來反映隨壓縮機速度之變化6也 需注意壓縮機速度對跨越壓縮機的溫度升高有直接影響， 因此也需適當補償因數來考慮壓縮機速度的改變。此種補 償因數可映射或有適當演算法可決定。要言之，最簡單辦 法係具有查表用之映射表，其提供壓縮機速度之補償值， 此乃隨壓縮機速度改變之每一壓縮機週期自動許可的熱損 失。 如前述，壓縮機進氣入口速度可假定為等於引擎進 氣空氣速度。若入口溫度改變顯著，則進氣溫度之非線性 補償可以進一步計算形式提供或經由含括於引擎ECU提供 的補償值查表映射表提供。 例如由於環磨耗、閥漏氣等造成壓縮機性能劣化， 壓縮機溫度可能隨時間改變。如此造成沖洗燃料質量流速 測定的準確率遞減。此外，若壓縮機進氣流有限制，則壓 力比將改變。可能來自於例如空氣過濾器污穢。 當引擎於封閉回路燃料控制下操作（亦即典型空轉或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]0 X 297公釐） ------1!ί -裝 if—!— — 訂-- ---I '線 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 9 4 A7 B7 五、發明說明（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 於化學計算燃燒條件）時，每週期之沖洗至引擎之燃料可 藉其它手段量測》例如揭示於申請人之美國專利第5806304 號之系統，其内容併述於此以供參考。為達此項目的，本 發明之方法包括比較於封閉回路燃料控制期間測得之沖洗 燃料質量流速，與藉本發明方法測定之沖洗燃料質量流速 。如此可使測定方法檢查準確度且視需要調整或適應。例 如此種辦法可用於許可補償由於燃料等級不同（例如ULP 相對於PULP相對於Super，不同的RVP)造成的燃料蒸氣組 成略為差異*來自精練製品的變化（典型相當小），以及產 生蒸氣條件改變。由於此等變化造成的熱容比之實際變化 並非極顯著（例如至多約5%)，但若有所需為了獲得更高準 確度時需將此點列入考慮。此種比較常式例如也考慮由於 壓縮機進氣限制或壓縮機機械劣化造成的影響。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於某些情況下或與特定引擎應用有關，根據本發明 方法可連同其它已知沖洗燃料質量流速測定裝置共同用來 計算跨越引擎操作全區的沖洗燃料質量流速。例如於封閉 回路燃料控制作業下，前文所述之任一種方法皆可用來計 算沖洗燃料質量流速，而對於部分負載作業（亦即通常為 開放回路燃料控制），可使用本發明方法來測定沖洗燃料 質量流速。 根據本發明之方法具有優於已知之沖洗燃料質量流 速控制方法之顯著實用優點。特別就申請人之國際專利申 請案第PCT/AU97/00439號而言，本發明方法可免除流量 控制閥以及用來控制及驅動控制閥的關聯系統的需求。如 卜紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵〇 x 297公爱 10 五、發明說明（8 ) 此可顯著降低成本β本發明方法為比較低成本系統，原因 在於其主要仰賴於壓縮機出口的低成本熱敏電阻作為主要 額外硬體。此外，因沖洗燃料質量流速係連續測定，故無 需如前述國際申請案所述方法般嘗試預測此種質董流速D 換言之’根據本發明之沖洗燃料質量流速測定方法主要對 所有引擎操作條件提供封閉回路燃料蒸氣沖洗的作業。 本發明方法特別適用於四行程引擎，其具有燃料蒸 氣控制系統包括空氣/燃料分開裝置及壓縮機用於輸送沖 洗氣媸由該分離裝置至引擎。但該方法也可用於具有類似 的燃料蒸氣控制系統之二行程引擎。 方便地’壓縮機構成引擎之雙重流體燃料注入系統 之一部分，其中經量測量之燃料被輸送至壓縮機供給的氣 體典型為空氣夹帶輸送至引擎。此種雙重流體燃料注入系 統例如揭示於申請人之美國專利第4934329號，其内容併 述於此以供參考B方便地燃料注入系統之配置為空氣中夾 帶的燃料直接輸送至引擎的燃燒室。因此，藉壓縮機輸送 至引擎的任何沖洗燃料或氣體將直接輸送至引擎燃燒室。 經' 濟， 部- 智 慧- 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 方便地，燃料注入系統包括空氣壓力調節裝置用於 傾洩壓縮機輸送的過量空氣，該方法可能充分複雜而補償 任何再度循環經壓縮機的燃料空氣。例如空氣壓力調節器 可配置成於某些運轉條件下藉壓縮機輸送過量空氣返回引 擎進氣口或壓縮機進氣口。如此，若於此運轉條件下，定 量燃料蒸氣待沖洗通過壓縮機，則部分燃料蒸氣將連同壓 縮機輸送的空氣一起輸送至引擎，而部分燃料蒸氣將不變 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<2]0 X 297公釐） 11 4 34^ 6 6^ A7 ___B7___ 五、發明說明（9 ) 土藉空氣壓力調節器送回的過量空氣一起循環。但典型可 測疋由燃料注入系統輸送注入器輸送至引擎的空氣容積， 同等可決定實際輸送至引擎的空氣及燃料蒸氣混合物容積 。因此可測定由空氣壓力調節器調節返回引擎進氣口或壓 縮機入口之空氣及燃料蒸氣容積。如此本發明方法可配置 成基於循環燃料蒸氣（例如空氣壓力調節補償因數）補償， 因而維持沖洗燃料質量流速測定的準確度。 於某些應用方面’燃料注入系統可配置成許可節流 空氣壓縮機的進氣俾便改良整體系統效率。但壓縮機進氣 的節流對改變跨越壓縮機的壓力比有影響（亦即PR不必為 值定）。方便地，系統可補償此種可變PR值，故可準確測 定沖洗燃料質量流速。例如適當補償因數可藉計算方法或 量測方法決定。 為了藉測量做補償’適當壓力感測器可設置於壓縮 機入口來決定節流空氣壓力。換言之，量測使用的特定節 流裝置下游的空氣壓力（例如於壓縮機入口通道的適當蝶 形閥）。另一空氣壓力感測器可設置於壓縮機出口下游， 比較各感測器的讀值可決定因特定節流程度造成跨越壓縮 機的壓力比。另外，非設置第二空氣壓力感測器於壓縮機 出口下游’若壓縮機下游之空氣壓力係調節至預定值（例 如滿意操作燃料注入系統所需值），則第一感測器之讀值 可比較此固定值’俾便決定外加特定節流程度時跨越壓縮 機之壓力比。 為了透過計算方法做補償，壓縮機入口節流程度與 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]0 X 297公t ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^-----II I --------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Ϊ2 五、發明說明（l〇 ) A7 B7 經· 濟· 部· 智 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 跨越壓縮機壓力比間之關係可於引擎最初計算點映射。然 後此資訊用來形成適當査表，故於引擎作業期間，引擎控 制系統可使用查表決定透過節流裝置外加的任何節流程度 之對應PR值。 如此經由此等方法之任一種方法，可對壓縮機入口 之某種節流程度算出PR值，而此PR值可用來準確決定沖 洗燃料質量流速。 圖式之簡單說明 進一步參照附圖說明本發明，附圖顯示使用根據本 發明方法之燃料蒸氣控制系統之可能配置。 附圖中： 第1圖為根據本發明之燃料蒸氣控制系統之略圖； 第2圖為線圖顯示於沖洗氣體混合物之烴類百分比計 算值呈輸送氣體溫度之函數； 第3圖為線圖顯示沖洗氣體烴流量計算值呈氣趙溫度 升高之函數； 第4圖為基於實際試驗結果之線圖，顯示沖洗氣體流 之丙烷含量呈壓縮機氣體輪送溫度及壓縮機速度之函數； 以及 第5圖為基於實際試驗結果之線圖，顯示沖洗氣體之 丙烷含董呈跨越壓縮機之溫度升高及壓縮機速度之函數。 發明之詳細說明 第1圖顯示之燃料蒸氣控制系統及本發明方法可用於 四行程引擎。但此種方法也同等適用於二行程引擎》

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-e_ _ --線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】〇χ297公釐） 13 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4.3^^ ~ A7 _____ B7 五、發明說明（11 ) 系統包括空氣/燃料分離器10ο分離器10典型包含活 性碳之過濾介質。分離器10之輸入側典型透過導管13與引 擎（圖中未顯示）之燃料槽12内部蒸氣空間11連通。止回間 14位於導營13，設定為當燃料槽12之燃料蒸氣壓力高於分 離器10壓力達預定量時止回閥開啟且由燃料槽12排放燃料 蒸氣流至分離器10。又一止回閥17透過導管13與燃料槽12 之蒸氣空間連通’且設定為若燃料槽12虔力降至低於大氣 壓時開啟。 空氣導入通道15由空氣箱16伸展至引擎。節流閥8位 於空氣導入通道15位在空氣箱16下游而以習知方式控制空 氣流至引擎之空氣導入系統。 供給燃料至引擎之雙重流體燃料注入系統包括一燃 料軌24，及一空氣軌21分別供給燃料及壓縮氣體至注入器 22用以將空氣夾帶的燃料注入引擎各個汽缸。燃料槽丨2透 過燃料管線6連通燃料軌24 »燃料幫浦5沿燃料管線6系送 燃料至燃料軌24，以及燃料軌24内部的燃料壓力可藉以正 常方式相對於燃料軌24設置的燃料壓力調節器（囷令未顯 示）調節。 加壓氣體藉壓縮機20輸送至空氣執21，壓縮機抽取 二乳通過連結至空氣箱16之空氣供給導管25。空氣調節器 23以正常方式控制空氣軌21之空氣屋力β如前述，空氣調 節器23可設置成於某些運轉條件下藉壓縮機2〇輸送過量空 氣返回壓縮機20上游空氣導管25之一點，或輸送至引擎空 氣導入系統上游之空氣導入通道15。 本纸張尺度適用t國國家標準<CNS)A4規格⑵CM 297公楚) —---- -14 - <請先閱讀背面之泫意事項再填寫本頁) 衣 ---- - 訂 --------線·{ A7 B7 經· 濟 部· 智 慧. 財 產 局 消 費 合 作 杜 印 製 五、發明說明（丨2 ) 分離器10出口端透過導管28連通空氣供給導管25 β 藉由閥30,壓縮機也抽取空氣通過蒸氣分離器1〇。換言之 當閥30開啟時，壓縮機2〇可由引擎空氣箱16抽氣及經由導 管28通過分離器1〇，如此沖洗累積於分離器1〇的任何燃料 蒸氣。 本發明方法使用於壓縮機2〇壓縮沖洗氣體或燃料蒸 氣造成的溫度升高，藉此決定流至引擎之沖洗燃料質量流 速°原因在於空氣與燃料蒸氣之比熱比有顯著差異。換言 之因壓縮機20之壓力比為已知，故可決定燃料蒸氣對通過 壓縮機20之空氣比。以下各種不同類型氣體之比熱比列舉 如後： 氣體類型 _ Cp/cv 單原子氣體（亦即Ar，Ne, Kr) 1.67 一原子氣髏（N2, 02,空氣….） 1.40 二原子氣體（h2o_.·) 1-31 典型CVP蒸氣物種(c3hr, c4h10, c5h12, C8Hu…） 1.06-1.11 通常氣體分子量愈高則cp/cv值愈低。對重質氣體而 言<^/(：¥值趨近於1。 抽取自蒸氣分離器10之沖洗氣體典型主要為較輕物 種’丁烷、戊烷及己烷典型占混合物至約90%(隨汽油等 級及溫度而定）。較高分子量氣體（其亦存在）比較較輕氣 體具有遠較低的質量分量，因而對混合物的總熱容影響顯 著較低。如此可謂沖洗氣體混合物具有Cp/Cv值約1.1。 第2圖顯示沖洗氣體混合物之烴百分比與壓縮機輸送 本紙張足度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公爱） I t ---- ^ -----I--^------1!^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 15

五、發明說明（I3 ) 氣體溫度間之理論關係。線圊係基於下列參數決定： 壓縮機2 0之大小為每次注入約5毫克空氣至引擎；以 及 架設燃料蒸氣控制系統輸送空轉時燃料需求至多為 約 50%。 對典型4汽缸直接注入式4行程引擎容積约1.5至2升而 2.5[毫克/週期]\ 850[1*1)111]\2[事件/轉]=4,25[克/分鐘] 烴流量 如此當燃料蒸氣控制系統為活性（亦即閥30開啟時）， 由燃料蒸氣及通過壓縮機20之空氣質量於空轉時至多為約 50:50混合物〇設存在有此種烴含量，顯然可知混合物之 cp/cv有顯著改變。 典型對目前處理的例如第1圖之雙重流體燃料注入系 統而言’空氣系統調整至750 kPa(絕對）壓力。若假定壓 縮機入口之進氣壓力為1 〇〇 kPa，則就定義而言壓縮機壓 力比降為7.5:1。則於氣體混合物通過壓縮機20時因壓縮 造成的溫度升高獲得： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

^1 1« I T 出=T 進 xPR(Cp/Cv/{Cp/Cv-l})k 因丁*為絕對溫度，故10或20t之少許溫度變化不會 造成結果的重大改變。如此對溫度升高的主要影響為沖洗 氣體的比熱比。對前述條件，此種關係呈燃料蒸氣存在之 質量分量之函數作圖顯示於第2圖。使用入口溫度293 K及 壓力比PR為7.5。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） 16 A7 B? 五、發明說明（Μ ) 值得注意者為混合物之Cp/Cv值顯著改變，其乃改變 壓縮機20輸送氣體溫度的直接結果。顯然當混合物由1〇〇% (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 空氣改變至50:50燃料蒸氣/空氣混合物時，溫度降低約17〇 °C。 現在參照第3圖’顯然於無沖洗燃料（CVP)烴流量至2 5 毫克/週期範圍，溫度對質量流量的變化相當敏感。於此 範圍的平均增益為每一週期每毫克7〇乞^當烴比趨近於 100%時’混合物之熱容漸近朝向沖洗燃料蒸氣之熱容趨 近，因此溫度變化遞減。 實際溫度升高可藉假定壓縮機進氣溫度等於引擎進 氣溫度而監控。壓縮機輸送空氣可經熱敏電阻等嵌合於壓 縮機排氣口下游的裝置監控。平均溫度係由以電子方式濾 波溫度信號或經由設置感測器距壓縮機排氣口一段合理距 離測定。若感測器不具高動態響應，則任_種情況下皆無 需進一步阻尼信號。 若入口溫度變化顯著，而非單純檢視跨越壓縮機2〇 的溫度升高’可提供進氣溫度的非線性補償（演算法或映 射表）。進一步該方法可適應，因而可補償壓縮機20之特 經濟部智"財產局員工消費合作社印製 徵改變。 如前文說明’壓縮機20並非產生真正絕熱壓縮過程 ，由壓縮腔室有些熱損失至周圍環境。損失將隨汽缸壁、 頭及活塞溫度決定◊又每一週期的熱損失將與壓縮機速度 成反比。前者的影像可藉監視引擎冷媒溫度考慮，補償因 數可添加至引擎電子控制單元（ECU)校正決定沖洗燃料質 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） 17 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 434366« A7 _ ____ B7 五、發明說明（15 ) 量流速。同理，速度的影響可藉ECU映射或計算。 第4及5圖為實驗性作圖，驗證來自壓縮機20之輸送 溫度與被壓縮氣體烴含量之關係。一系列作圖提供於線圖 ’顯示壓縮機速度對壓縮機20排放溫度的影響。如第4圖 可知’平均輸送溫度隨壓縮機速度的增高而提高。但輸送 溫度與烴含量間之一般關係，隨烴含量的增高而輸送溫度 的降低保持不變。

第5圖顯示因燃料蒸氣壓縮造成跨越壓縮機2〇之溫度 升高比較僅因空氣壓縮造成之溫度升高，丙烷含量增高可 明顯導致溫度差增加。此外，壓縮機速度增高也比較壓縮 機20於較低速運轉時對相等丙烷含量造成較大的溫差D 本發明方法提供基於壓縮機20輸送氣體之絕熱溫度 升高’測定供給燃料注入系統之沖洗氣體質量流速之簡單 可靠的方法。此外’此種方法可用於大半即使非全部引擎 條件下’而不彳堇用於引擎進行封閉回路添加燃料控制。換 言之，該方法可於全部引擎操作條件下有效提供封閉回路 燃料蒸氣之沖洗控制。 進一步該方法可調適因而考慮可能出現的任何變化 ’以防影響沖洗燃料質量流速測定的準確度。例如如前文 說明，補償可鑑於壓縮機熱損失、壓縮機速度變化、壓縮 機排放溫度變化或進氣口溫度變化進行，或另外就藉相關 燃料 >主入系統進行的任何空氣壓力調節造成循環通過壓縮 機的任何沖洗氣體進行補償。同理，該方法可配置成補償 例如經由節流空氣壓縮機之進氣產生的PR值之任何變化 本紙張尺度翻中國國家標準（CNS)A4規格⑵G x 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) { '衣---- ----訂---------線+ 18 A? ----—— B7________ 五、發明說明（π ) 。如前述’此等補償可藉量測或計算因改變壓縮機進氣節 流程度造成壓縮機壓力比改變達成β 前文說明僅供舉例說明之用，業界人士需瞭解可未 悖離本發明做出多種修改及變化。 ’’ 元件標號對照 I -----------I ! J 訂 -- - ----•線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智緣財產局員工消費合作社印製 5...燃料幫浦 17··，止回閥 6…燃料管線 2(>···壓縮機 8...節流閥 21··.空氣軌 10..·空氣/燃料分離器 22*..注入器 11…蒸氣空間 23·..空氣調節器 12..·燃料槽 24··.燃料軌 13…導管 2S••‘供氣導管 14··.止回閥 28···導管 15...空氣導引通道 3〇·.‘閥 16…空氣箱 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 * 297公釐） 19

Claims (1)

1. Λ- B、 C- if. ’年f月卜乂 f 嫩 申請專利範圍 第SSI刪4號專利中請“請專利範圍修正本 修正日期：89年〇9月 I. 一種決定由一燃料蒸氣控制系统至一内燃引擎之沖洗 燃料質量流迷之方法，該引擎具有-壓縮機用以輸送 沖洗氣體由燃料蒸氣控制系統至引擎，該方法包括：. 決定通過壓縮機沖洗氣體溫度之升高： 決疋沖洗氣體呈溫度升高之函數之比熱比；以及 決定沖洗燃料質量流速呈沖洗氣體之比熱比之函數。 2.如申請專利範圍第】項之方法，其中該燃料蒸氣控制系 統包括一空氣/燃料分離裝置用以收集引擎内部產生的 洛氣，壓縮機輸送沖洗氣體由空氣/燃料分離裝置至引 擎。 . 3‘如中請專利範U第2項之方法，其中該沖洗氣體之比熱 比係藉下式測定： C/C (G/C-1) ' / 此處 T *為壓縮機排放溫度； T進為壓縮機入口溫度； PR為跨越壓縮機的壓力比： CP/CV為沖洗氣體之比熱比：以及 k為壓縮機常數= 4.如申請專利範圍第3項之方法’其包括提供—補償因數 來考慮經由監視引擎之冷媒溫度以及増加補償因數至 本纸張又度適用中舀0家標準（CNS)A·!規格（2Κ) X 297公坌） --讀先圮-背面之;i音}事項再填耳本頁j 訂：------線， 經-部智莛財產局員工消費合作社印製 A" D; 濟 智 財 產 局 消 費 合 社 印 if 六、申請專利範圍 決定而考慮壓縮機熱損失的影響β 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該補償因數為預定 名目值之冷媒溫度與於目前引擎作業條件之實際冷媒 溫度間之差異，增加該差值作為補償因數。 6. 如申請專利範圍第3至5項中任一項之方法，其包括提 供一壓縮機速度補偾因數而呈壓縮機速度之函數’考 量壓縮機熱損失變化的影響。 7·如申請專利範圍第3至5項中任一項之方法，其包括提 供一排放溫度補償因數而呈壓縮機速度之函數，考虏 壓縮機排放溫度的變化。 8. 如申請專利範圍第3至5項中任一項之方法，其中該壓 縮機入口溫度係調整為等於引擎進氣σ的空氣溫度。 9. 如申請專利制第㈣之方法，其包括提供進氣^度之 非線性補償因數而考慮入口溫度變化。 !〇.如申請專利範圍第！項之方法，其包括比㈣發於封閉 回路燃料控制下㈣時之沖洗燃肖質量；流速與測得之 沖洗燃料質量流速，以及視需要調整測定方法。 11. 如申請專利㈣第4項之方法，其中該壓縮機排放溫度 係藉位於壓縮機排放部分下游之溫度感測器測量。 12. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該壓縮機係設置成 可供給壓縮空氣至一雙重流體燃料注入系統。 13. 如申請專利範圍第丨項之方法，其包括提供一空氣愿力 調節補償因數而考慮壓縮機輸送的任何可 進氣口之沖洗氣趙。 其 L_______-2- 本纸張尺度適用中®國家標準（CNJS)/V1規格X 297公餐 Γ4气 ^-ΐΐΓδίί >αφ?事項再填寫本IC -(*1111. 訂. -線· 六 經-%智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 14_如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包括一壓力比 補償因數而考慮跨越壓縮機之壓力比之任何變化。 15.如申請專利範圍第14項之方法，其中該等跨越壓縮機 之壓力比的改變係由於壓縮機入口的節流所致。 16·如申請專利範圍第15項之方法’其中該壓力比補償因 數係經由比較壓縮機入口壓力與壓縮機下游壓力決 定。 17.如申請專利範圍第1 5項之方法，其中該壓力比補償因 數係經由比較特定節流程度與映射查表決定。 如申請專利範圍第丨項之方法，其中該沖洗氣體之比熱 比係藉下式測定： Τ'出xpr4-,£：/c ^ (〇/ C. — 1) 此處 T出為壓縮機排放溫度； T 為壓縮機入口溫度； 以及 <請先^^背面之':1意事項再填驾本頁) PR為跨越壓縮機的壓力比 CP/CV為沖洗氣體之比熱比 k為壓縮機常數。 19. 如申請專利範圍第6項之方法，甘—j 其包括提供一排放溫， 補償因數而呈壓縮機速度之τ X疋ώ數，考慮壓縮機排放i 度的變化。 20. 如申請專利範圍第4項之方法，好1 其包括提供一空氣壓. 調節補償因數而考慮壓縮機铪… ^ 輸达的任何可能循環回； 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)A·!規柊（210 X —--- 六、申請專利範圍 進氣口之沖洗氣體β 21.如申請專利範圍第4項之方法，其進一步包括一壓力比 補償因數而考慮跨越壓縮機之壓力比之任何變化。 (請先哭讀背面之注意事項再填寫本頁) -經-於智赵吋產局員工消費合作社印製 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公坌）