[發(fā)明專利]在停用噴射器的條件期間氣體燃料導(dǎo)軌降壓

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310431793.8
• 申請日: 2013-09-22
• 公開（公告）號: CN103670861A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·D·普斯夫
• 申請（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號: F02M61/16
• 分類號: F02M61/16
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及用于氣體燃料車輛的可變噴射壓力調(diào)節(jié)，其包括在停用燃料噴射器的條件期間氣體燃料導(dǎo)軌降壓。

背景技術(shù)

已經(jīng)研發(fā)了可替代燃料以緩解傳統(tǒng)燃料的價(jià)格上升，并且以便減少排氣排放。例如，天然氣已被認(rèn)為是具有吸引力的可替代燃料。對于汽車應(yīng)用來說，天然氣可以被壓縮，并且在高壓力下作為氣體被存儲在汽缸中。然后壓力調(diào)節(jié)器可以被用來在較低的壓力下將壓縮的天然氣（CNG）供應(yīng)至發(fā)動機(jī)燃燒室。壓力調(diào)節(jié)器可以在固定的、恒定壓力下提供該氣體燃料至發(fā)動機(jī)，或其可以是能在變化的壓力下提供氣體燃料至發(fā)動機(jī)的可變壓力調(diào)節(jié)器。

然而，用于氣體燃料的壓力調(diào)節(jié)器的一個未解決的問題是當(dāng)發(fā)動機(jī)發(fā)動時其趨向于超調(diào)壓力。例如，在冷啟動期間，壓力調(diào)節(jié)器可能未被暖機(jī)，并且因此可能不能將氣體燃料壓力調(diào)節(jié)至期望的壓力（例如，降低來自高壓燃料箱的高壓氣體燃料的壓力）。另外，在發(fā)動機(jī)冷啟動期間，可變壓力調(diào)節(jié)器甚至可能在燃料導(dǎo)軌中具有殘余的高燃料壓力。在冷啟動的條件期間，可能需要相對高的電壓，以便克服高燃料導(dǎo)軌壓力打開噴射器。然而，極端的冷啟動可能僅具有較低的電壓可用于噴射器運(yùn)行。因此，雖然燃料噴射器打開可以在其他發(fā)動機(jī)工況期間用于使調(diào)節(jié)器降壓，但此方式可能在冷啟動條件期間不可用。在冷啟動條件期間沒有方式用于降壓的情況下，在冷啟動條件期間燃料導(dǎo)軌中的壓力可能是不期望地高的，因?yàn)槿剂蠈?dǎo)軌在高壓下可能被卡住，直至足夠高的電壓可用于打開噴射器，從而排出一些壓力。冷啟動期間不期望地高的燃料導(dǎo)軌壓力可能負(fù)面地影響燃料經(jīng)濟(jì)性和發(fā)動機(jī)性能。除了冷啟動條件外，在燃料噴射器停用并且因此不能被用來將過多的燃料壓力從壓力調(diào)節(jié)器排出的其他發(fā)動機(jī)工況期間，過壓可能也是一個問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上問題，發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識到，在燃料噴射器停用（例如，冷啟動）的條件期間的壓力超調(diào)可以通過除燃料噴射器打開之外的方式來減少。例如，可以通過打開將機(jī)械壓力調(diào)節(jié)器的低壓室與調(diào)節(jié)器的參考室連通的閥，同時打開使參考室排氣到例如燃料蒸氣存儲濾罐、發(fā)動機(jī)曲軸箱或發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管的閥，減少壓力超調(diào)。以此方式，甚至當(dāng)調(diào)節(jié)器還沒有開始根據(jù)其正常的運(yùn)轉(zhuǎn)原理調(diào)節(jié)氣體燃料壓力，并且噴射器不可用于從燃料導(dǎo)軌中排出過多的壓力時，也可以控制閥以使壓力調(diào)節(jié)器的參考室減壓，由此避免在燃料導(dǎo)軌處過多的壓力。另外，在參考室將高壓氣體燃料排至例如燃料蒸氣濾罐的燃料系統(tǒng)部件或排至例如進(jìn)氣歧管或曲軸箱的發(fā)動機(jī)部件的示例中，降壓方法可以在不負(fù)面影響燃料經(jīng)濟(jì)性的情況下被執(zhí)行，因?yàn)榕懦龅臍怏w燃料可以最終被送至發(fā)動機(jī)用于燃燒。當(dāng)降壓方法被執(zhí)行時，發(fā)動機(jī)可以通過或可以不通過第二燃料（例如，液體燃料）運(yùn)行。

發(fā)明人在此也已經(jīng)認(rèn)識到另外的優(yōu)勢，其可以通過使將機(jī)械壓力調(diào)節(jié)器的低壓室與調(diào)節(jié)器的參考室連通的閥和將參考室排氣例如至車輛的另一部件或系統(tǒng)的閥結(jié)合而實(shí)現(xiàn)。將調(diào)節(jié)器的低壓室與參考室連通的閥可以被控制為使氣體燃料從高壓室流至參考室，從而增加參考室的壓力，而控制參考室排氣（例如，排至燃料蒸氣存儲濾罐、進(jìn)氣歧管、曲軸箱、噴射器真空裝置或真空泵真空裝置）的閥可以減小參考室的壓力。以此方式，調(diào)節(jié)器可以通過控制閥而將氣體燃料壓力調(diào)節(jié)至不同的壓力，這可以將機(jī)械壓力調(diào)節(jié)器從固定壓力調(diào)節(jié)器有效地轉(zhuǎn)換為可變壓力調(diào)節(jié)器。通過使用可變壓力調(diào)節(jié)器提供氣體燃料至發(fā)動機(jī)，從而替代在固定的、恒定壓力下提供氣體燃料至發(fā)動機(jī)的壓力調(diào)節(jié)器，可以實(shí)現(xiàn)很多優(yōu)勢。例如，改變氣體燃料的壓力增加噴射器的動態(tài)范圍，并且允許不常發(fā)生的峰值燃料需求被滿足，而不必使噴射器一直遭受噴射高壓氣體燃料的持續(xù)挑戰(zhàn)。然而已知的可變壓力調(diào)節(jié)器是昂貴的，易于不穩(wěn)定，并且在冷啟動的條件期間遭受壓力超調(diào)，本文所描述的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以在燃料噴射器停用時（例如，在冷啟動期間）實(shí)現(xiàn)燃料降壓，并且在燃料噴射器激活時（例如，在冷啟動之后）通過兩個閥的控制在變化的壓力下提供燃料至燃料導(dǎo)軌。有利地，閥可以是小的并且是便宜的，而系統(tǒng)仍可以勝過涉及使調(diào)節(jié)器與燃料導(dǎo)軌之間的主閥周期性循環(huán)的可變壓力調(diào)節(jié)方法。