[發明專利]發動機及其控制方法

有效

• 申請號: 201010229220.3
• 申請日: 2010-07-12
• 公開（公告）號: CN101963113A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: J·N·阿勒瑞;R·D·普斯夫
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02M21/02
• 分類號: F02M21/02;F02D19/06;F02D41/40
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

【技術領域】

本發明涉及一種發動機的系統及其控制方法，尤其涉及用于將氣體和/或液體燃料輸送至內燃發動機的燃料噴射系統的方法和裝置。

【背景技術】

內燃發動機能夠以多于一種燃料類型運轉，例如汽油和壓縮天然氣(CNG)。多燃料發動機可利用每種燃料類型的優點以改善排放、里程、動力等。由于不同燃料的價格隨著時間不同有所變化，多燃料發動機也可以較低成本運轉。一種以液體和氣體燃料運轉的多燃料發動機為每種燃料提供了獨立組噴射硬件。這樣，能夠為每種燃料類型提供精確的噴射控制，并且容易地處理不同燃料類型間的切換。

然而，發明人已經認識到盡管由于重疊的硬件設立在不同燃料類型之間切換是相對簡單的，但是該種切換會花費較長時間生效。在一個極端情況下，在從一種燃料類型切換至另一種燃料類型期間一些發動機停止燃燒及發動機旋轉。在切換期間可運轉其它發動機，但是會經歷較差的排放以及增加失火的風險。這些困難會阻礙發動機充分利用每種燃料的特性，因為切換的成本會超過切換帶來的節省。

【發明內容】

一種解決上述問題的方法包括安裝在車輛中的發動機帶有將氣體燃料和液體燃料輸送至汽缸的燃料噴射器，使得燃料噴射器進口至少部分面向路面。燃料噴射器的指向能夠使得快速地從液體燃料切換至氣體燃料，因為氣體燃料能夠上升至噴射器并且可優先地噴射。例如，可甚至在完全清除燃料導軌中的液體燃料之前開始燃料噴射器的氣體燃料噴射。這樣，能夠以較少的燃料噴射硬件切換燃料，并且進一步改善切換期間的燃燒性。同樣，當發動機遇到變化的工況時能夠開始更多的切換。當發動機安裝在車輛內時尤為如此，因為當車輛加速、減速以及遇到不同地形時發動機可能在許多工況間循環。

而且，解決上述問題的補充方法包括控制帶有燃料輸送系統的發動機的方法，該燃料輸送系統輸送液體燃料至汽缸的第一直接燃料噴射器并且輸送氣體燃料至汽缸的第二燃料噴射器。該方法包括輸送液體燃料至汽缸的第一直接噴射器；在第一狀況期間選擇性地輸送液體燃料至汽缸的第二噴射器；在第二狀況期間選擇性地輸送氣體燃料至汽缸的第二噴射器，第二狀況不同于所述第一狀況；及當將第二噴射器從液體燃料切換至氣體燃料時以及當將第二噴射器從氣體燃料切換至液體燃料時調節第一噴射器的噴射。

這樣，通過調節第一噴射器的運轉，能夠補償第二噴射器內的燃料類型的切換。例如，當將第二噴射器從液體燃料切換至氣體燃料時，可停止第二噴射器的噴射并且增加第一噴射器的噴射以使得在進入切換時維持由發動機產生的動力大小。通過停止輸送液體燃料、開始輸送氣體燃料、并且以第二第二噴射器的少量噴射為第二燃料噴射器排出液體燃料來使燃料輸送系統從液體燃料切換至氣體燃料。通過減少第一噴射器的噴射、重新開始第二噴射器的噴射、并且使用高壓氣體燃料以推動液體燃料通過浮閥并且穿過液體燃料系統內的減壓閥來完全排出燃料導軌的液體燃料來完成該切換。

如另一示例，當將第二噴射器從氣體燃料切換至液體燃料時，可停止第二噴射器的噴射并且可增加第一噴射器的噴射以使得在進入切換時維持由發動機產生的動力大小。通過停止輸送氣體燃料、開始輸送液體燃料并且由排出第二噴射器的少量氣體燃料，將供應第二噴射器的燃料輸送系統從氣體燃料切換至液體燃料。在重新開始第二噴射器的噴射時，通過減少第一噴射器的噴射來完成該切換。

應理解上面的概述提供用于以簡化的形式引入將在詳細描述中進一步描述的選擇的概念。不意味著確認所保護的本發明主題的關鍵的或實質的特征，本實用新型的范圍將由本申請的權利要求唯一地界定。此外，所保護的主題不限于克服上文或本公開的任何部分中所述的任何缺點的實施方式。

【附圖說明】

圖1描繪了車輛系統內的內燃發動機的一個汽缸的示例實施例。

圖2顯示了包括用于輸送液體燃料和氣體燃料的單燃料導軌的燃料輸送系統。

圖3顯示了包括液體燃料導軌和氣體燃料導軌的燃料輸送系統。

圖4顯示了依照本發明在選擇的狀況下用于在第一噴射器上調節液體燃料噴射速度并且選擇性地將液體燃料和氣體燃料中的一種輸送至第二噴射器的高級流程圖。

圖5顯示了用于將燃料輸送系統從液體燃料切換至氣體燃料以及從氣體燃料切換至液體燃料的高級流程圖。

【具體實施方式】