在气体发动机中更好地使用燃料的控制策略
2019-11-22

在气体发动机中更好地使用燃料的控制策略

本发明涉及在气体发动机中更好地使用燃料的控制策略。提供一种用于操作具有能够燃烧气体燃料的发动机的汽车的燃料系统的方法,其中从至少第一燃料源和第二燃料源向发动机的直接燃料喷射器供给气体燃料,第一燃料源具有比第二燃料源高的燃料源压力,该方法包括在第一发动机需求期间,从至少第一燃料源向直接喷射器供给气体燃料;及在低于所述第一发动机需求的第二发动机需求期间,从至少第二燃料源向直接喷射器供给气体燃料。

类似地,可以改变点火正时,以允许在可变燃料箱压力下进行期望的燃烧。因此,作为替代或补充,在某些实施例中,可以基于工况和燃料箱压力确定点火正时。可选地,可以基于工况和燃料箱压力改变节气门设置,以允许燃料喷射器在其性能范围内操作。

在气体发动机中更好地使用燃料的控制策略

图10示出在具有多个气体燃料箱的燃料供给系统中供给燃料的方法的一个示例实施例的流程图。在1310中,例程选择然后操作具有最低压力或与其他燃料箱相比具有低压力非空燃料箱。非空燃料箱可以指具有允许发动机以特定性能水平操作的压力的燃料箱。在其之下即将燃料箱视为已空的压力可以取决于燃料供给系统而改变。例如,燃料喷射器的工作范围、压力调节的配置等都可以定义燃料供给系统中的非空燃料箱。在某些实施例中,非空燃料箱指具有高于10巴或处于10-40巴范围的压力的燃料箱。在某些实施例中,非空燃料箱可以具有高于导管压力的压力。

因此,在某些实施例中,为了在较宽的燃料箱和发动机工作范围上获得精确的燃料喷射控制及增加的压力回收,可以选择性地使用如可变压力调节器这样的压力调节装置、附加的燃料箱,或其他适合的压力调节装置。例如,通过提供适应于燃料箱压力和发动机负荷两者的改变的压力调节,图4中所示的示例实施例在某些配置中是有利的。

在一个示例中,在点火事件之前的压缩行程或膨胀行程中提供尽可能晚结束的喷射正时,以允许增加的能量回收。在某些实施例中,可以在压缩行程中或接近上止点处尽可能晚地开始喷射,这可以回收气体燃料的喷射压力能量。因此,在某些实施例中,燃料压力(在某些工况下高至最大燃料箱压力)可以得到回收。

接下来,例程在770测量汽缸内压力。基于汽缸内压力,例程在780通过压力与空燃比关系表确定实际捕集的燃料。然后,例程在790基于各种工况,如发动机转速、空燃比、环境条件等设置点火正时,以实现期望的燃烧。接下来,例程在810测量排气中的氧气浓度。氧气浓度可以由例如一个或多个氧传感器确定,该浓度可以指示排气空燃比。接下来,例程在820基于氧气浓度调节喷射开始正时和喷射脉冲宽度。

然而,发明人在此认识到,虽然上述方法可以选择性地使用两个具有不同压力的燃料存储箱来限制过压情况,但该系统同时会造成存储的燃料使用效率低。具体来说,取决于燃料导管压力和喷射系统,一旦燃料箱达到等于或低于喷射压力(在直接喷射的情况下可以高至50至100巴)的预定压力,燃料箱实际上被视为已空。因此,任何剩余的燃料都不能用于操作发动机和推动汽车。

背景技术

应注意,例程可以按不同于图7和图8所示的顺序执行。同时,可以在例程中省略或增加一个或多个步骤。例如,在某些实施例中,例程700可以省略步骤790和810。因此,燃烧信息是仅通过汽缸内压力传感器获得的。或者,在其他实施例中,在步骤780之后,可以基于汽缸中的实际燃料量确定点火正时,以执行期望的燃烧。然后,例程可以跳过步骤810,从而在没有排气中的氧气浓度测量值信息的情况下调节喷射开始正时和喷射脉冲宽度。