[发明专利]燃料喷射系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于多燃料发动机的燃料喷射系统。

背景技术

使用多于一种的燃料来为发动机提供动力是已知的；例如，已知在第一模式运行时，只用柴油燃料来运行柴油发动机，或者在第二模式下运行时，使用柴油和诸如天然气或例如丙烷的LPG(液化石油气)之类的另一种燃料的混合物来运行发动机。

在我们的申请号为PCT/GB2008/003188的PCT专利申请中描述了这种多燃料发动机的例子。

当使用燃料混合物运行多燃料发动机时，需要向发动机的相关汽缸中供应正确燃料的量，从而保证发动机平滑有效地运行。

发明内容

本发明的一个总的目的是提供一种旨在满足上述需求的用于多燃料发动机的燃料喷射系统。

根据本发明的一方面，提供了一种用于控制对发动机的第一燃料和第二燃料的供应的方法，发动机在第一模式下的运行只以第一燃料为燃料，在第二模式下的运行以所述第一燃料和第二燃料的混合物为燃料，所述方法包括如下步骤：

1)计算所述发动机如果在所述第一模式下运行所需的第一燃料的质量Md；

2)由所述质量Md计算质量Md的量将提供的燃料能量Fe；

3)确定在第二模式下运行所期望的最小减少后的柴油燃料的量Fdmin；

4)计算第二燃料的量Msub，所述第二燃料的量Msub与减少后的柴油燃料的量Fdmin一起将提供等于Fe的燃料能量。

通过本发明，可以在发动机以第二模式运行期间用适当量Msub的第二燃料来替代，从而对减少后的量Md的第一燃料进行补偿，而无需进行任何发动机系统的映射(mapping)。

在本发明的实施例中，确定Fdmin的步骤包括查找存储在存储器中的将不同Fdmin与不同Fe值关联起来的数据的步骤，其关联关系是基于维持发动机安全运行所需的第一燃料的最小量通过在预先确定的条件下使用不同量的第一和第二燃料混合物进行实验而预先确定的。

因为能够使用已经存储在存储器中的数据计算Fdmin，因此不需要进行任何发动机系统的映射。这种映射过程非常耗时间。

所述方法还包括在步骤3)中确定第二模式下的运行是否可行的步骤。

就此而言，使得第二模式下的运行可行所需的Fe最小燃料能量值是通过实验预先确定的，并且被存储在存储器中。

然后将计算出的燃料能量值Fe与所述最小值比较，如果计算出的燃料能量值Fe大于或等于该最小值，则允许发动机以第二模式运行。

在本发明的实施例中，该方法还包括在步骤3)中执行减少后的第一燃料的量Fdmin的预设最小替换限制或者上限的步骤。

这一限制是需要的，因为，例如用第二燃料只替换极少量的第一燃料得到的益处将极其微小。

在本发明的实施例中，计算第二燃料的量Msub的步骤还包括如下步骤：

基于使用第一燃料的质量Md，计算发动机在所述第一模式下运行所需的空气-燃料比AFRd；

确定发动机在第二模式下运行时提供与当发动机以AFRd使用第一燃料质量Md时相同的性能所需的空气-燃料比AFRdual；

结合所述燃料能量Fdmin，计算提供所述AFRdual所需的第二燃料的量Msud。

在本发明的实施例中，所述方法还包括如下步骤：进行比较核对，以查明能量Fe是否与计算出的所需的第一和第二燃料的量提供的能量基本上相同。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于发动机的燃料喷射系统，该系统具有第一电子控制单元，所述第一电子控制单元被设置成控制多个主喷射器，所述多个主喷射器用于将第一燃料传送到所述发动机的多个汽缸，从而使得在第一模式下运行时所述发动机在所述第一电子控制单元的控制下只以第一燃料为燃料，所述燃料喷射系统被设置成运行来向第二模式下运行的发动机提供燃料，其中在第二模式下使用第一燃料和第二燃料的混合物来向发动机提供燃料，所述燃料喷射系统包括用于将第二燃料传送进入所述发动机中的多个辅助喷射器、用于控制所述多个辅助喷射器的运行的第二电子控制单元，所述第二电子控制单元可操作地连接到所述第一电子控制单元以从第一电子控制单元接收输出的多个喷射器控制信号，并且可连接到所述多个主喷射器，用于在第二模式下的运行中操作所述多个主喷射器以供应减少后的第一燃料的量Fdmin，并且控制所述多个辅助喷射器，以供应量为Msub的第二燃料，从而为发动机的每一作功冲程提供预定组合的空气-燃料比AFRdual。