[發明專利]用于靈活燃料內燃機的控制系統

有效

• 申請號: 201480063865.0
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN105765203B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: R·貝澤梅克;B·M·錢伯斯;M·E·鄧恩
• 申請（專利權）人: 西港電力公司
• 主分類號: F02D41/30
• 分類號: F02D41/30;F02M43/00
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 郝文博;郗名悅

在用于加有傳統燃料和替代燃料的發動機的以前的控制系統中，傳統燃料控制器控制對兩種燃料的燃料供應。這需要對傳統燃料控制器和替代燃料控制器兩者進行大量修改。一種用于發動機的控制系統包括：第一控制單元，其被編程來產生第一脈沖寬度以啟動第一燃料噴射器來引入第一燃料；第二控制單元，其被編程來產生第二脈沖寬度以啟動第二燃料噴射器來引入第二燃料；和通信線路，其在所述第一控制單元和所述第二控制單元之間。所述第一控制單元確定由所述第一燃料噴射器和所述第二燃料噴射器引入的總燃料能源量。所述第二控制單元確定來自所述第一燃料的所述總燃料能源量的第一部分和來自所述第二燃料的所述總燃料能源量的第二部分。

發明領域

本申請涉及一種用于靈活燃料內燃機的控制系統，且更具體地涉及一種控制被構造為使用多種燃料來運行的內燃機中的燃料噴射的技術。

發明背景

靈活燃料內燃機加有一種或多種燃料。這些發動機可在雙燃料模式下運行，其中發動機同時加有兩種不同燃料。替代地或額外地，這些發動機可在雙燃料模式下運行，其中發動機被構造為加有兩種不同燃料，但是每次僅由這些燃料中的一個來運行。

加有液態燃料(汽油、柴油、乙醇等)的傳統發動機包括發動機控制單元(ECU)中的控制系統(OEM控制系統)，其監測和控制發動機運行并引入液態燃料。監測各種發動機參數的傳感器將信號提供至這些OEM控制系統，這些信號被輸入至控制發動機性能的算法中。該算法輸出信號以控制各種啟動器和燃料噴射器來將一些發動機參數保持在預定閾值內。OEM控制系統已經發展了幾十年且包括先進的控制技術。這些發動機適于替代地或額外地加有氣態燃料(天然氣、液化天然氣、液化丙烷氣等)，從而在雙燃料和/或兩種燃料模式下運行。

氣態燃料控制系統管理氣態燃料傳輸至燃料噴射器并命令這些燃料噴射器以在特定時間將預定數量的氣態燃料引入進氣系統和/或燃燒室中。監測氣態燃料供應系統的各種參數的傳感器將代表這些參數的信號提供至氣態燃料控制系統，并與其它發動機參數一起被輸入至控制發動機性能的算法中并輸出信號以控制各種啟動器和燃料噴射器以將一些發動機參數保持在預定閾值內。氣態燃料控制系統包括先進技術，該先進技術用于控制氣態燃料的燃燒，使得所需的功率和速度得到滿足且排放保持為低于預定閾值。

Matthews等人于2013年7月30日發布的美國專利號US8,498,799('799專利)公開了一種用于在被構造為控制使用不同燃料來運行的發動機中的燃料噴射的技術。發動機控制模塊(ECM)控制發動機且也計算第一燃料的第一燃料質量和第二燃料的第二燃料質量。第一燃料質量通過由發動機控制模塊命令的第一燃料噴射系統引入。第二燃料質量通過由第二控制模塊命令的第二燃料噴射系統引入。第二控制模塊命令燃料噴射器和第二燃料噴射系統中的其它組件。雖然第二控制模塊可基于從第一控制模塊接收的第二燃料質量確定用于啟動燃料噴射器的脈沖寬度，但是第二控制模塊不包括用于確定被引入的數量的第二燃料或第二燃料由第二燃料噴射系統引入的時間的任何算法。

Guido等人于2013年4月25日發布的美國專利公開號US2013/0103286('286專利)公開了一種經由多個燃料通道向發動機供給燃料的技術?？刂破鲝鸟罱又涟l動機的各種傳感器接收信號(代表傳統發動機參數)并命令第二燃料噴射器。輔助控制器通過通信總線(使用它來啟動第一燃料噴射器)從控制器接收脈沖寬度信息。第一燃料噴射器和第二燃料噴射器可供應有相同類型的燃料或不同類型的燃料。輔助控制器從用于監測由第一燃料噴射器引入的燃料的溫度和壓力傳感器接收信號，且可將信號提供至燃料計。控制器將噴射器脈沖寬度、噴射器開啟時間的開始和/或噴射器開啟時間的停止廣播至采用該信息來啟動第一燃料噴射器的輔助控制器。

'799的第二控制模塊和'286的輔助控制器可啟動多燃料發動機中的氣態燃料噴射器。然而，這些控制器中的任何都不包括確定氣態燃料的數量和該數量由氣態燃料噴射器引入的時間的氣態燃料控制系統。