[发明专利]用可替换燃料控制燃料流的方法

说明书

技术领域

本发明涉及发动机控制领域，并且特别涉及一种用可替换燃料控制发动机的燃料流的方法。

背景技术

在一些内燃发动机应用中，当液态丙烷被用于燃烧时，液态丙烷喷射能够提供一些潜在的优势。作为一个示例，液态丙烷喷射提供减少的排气量(air displacement)，这允许增加的空气质量/气团(air mass)进入发动机汽缸，导致相对于气态丙烷喷射增加的容积效率。此外，在一些情况下，液态丙烷可能更容易获得并适于在家补给燃料，例如在农村地区。另外，在一些情况下，液态丙烷可以提供对汽油的更便宜替换。

用于内燃发动机的典型液态喷射丙烷燃料系统经由燃料泵从增压的燃料箱供应液态丙烷到燃料歧管。

然而，发明人已经意识到这些液态丙烷燃料系统的几个潜在问题。例如，液态喷射丙烷系统中的液态丙烷可能被暴露于高温(例如由于发动机操作)，这可能使液态丙烷的压力增加到超出液体到气体的相变压力或临界点，在该临界点处液态丙烷和气态丙烷不再完全清晰可辨。在这一压力下，气态丙烷不进入燃料泵，并且燃料泵不能泵取丙烷到燃料歧管用于喷射。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种用于控制车辆中的燃料流的方法解决。该方法可以包括从燃料箱引导液态燃料到燃料泵，并响应于燃料泵的温度大于阈值，引导至少一些液态燃料到被热连接到燃料泵的膨胀部分，在此液态燃料蒸发成气态燃料以由此冷却燃料泵。

通过引导液态丙烷到膨胀部分，液态丙烷能够从液体变成气体，引起温度下降(如，218°K)，该温度下降能够被热传递到燃料泵以冷却燃料泵。换言之，丙烷能够被用作冷却剂以冷却燃料泵，以使得液态丙烷未达到液体到气体的相变压力。以此方式，燃料泵温度能够被控制以便阻止气态丙烷进入燃料泵并阻止燃料泵操作。

根据另一个方面，提供一种用于控制车辆中的燃料流的系统。该系统包括：燃料箱；第一燃料泵，其可操作以从燃料箱泵取液态燃料；燃料回流管，其被布置在燃料泵的上游和燃料箱的下游；膨胀部分，其位于回流管中并被热连接到燃料泵；第一阀门，其被布置在膨胀部分与燃料泵之间，该第一阀门响应于燃料泵的温度大于阈值而打开，以引导至少一些液态燃料到膨胀部分，在此液态燃料蒸发成气态燃料以由此冷却燃料泵。

在一个实施例中，第一阀门是电磁阀，该系统进一步包括：控制器，其响应于燃料泵的温度大于阈值而打开电磁阀，以及燃料蒸汽罐；蒸发管，其在膨胀部分与燃料箱之间的某位置被布置在燃料蒸汽罐与回流管之间；第二阀门，其位于膨胀部分与燃料蒸汽罐之间；第三阀门，其位于燃料箱与蒸发管之间；并且该控制器打开第二阀并关闭第三阀以引导气态燃料到燃料蒸汽罐。

在另一个实施例中，第一阀门是响应于燃料泵的温度大于阈值而打开的调温阀。

在另一个实施例中，该阈值低于与液态燃料经历相变成为气体的压力对应的温度。

在另一个实施例中，该液态燃料包括液态丙烷。

根据另一个方面，提供一种用于控制车辆中的燃料流的系统。该系统包括：第一燃料箱，其用于储存第一类型燃料；第一低压燃料泵，其从第一燃料箱泵取液态燃料；第二燃料箱，其用于储存第二类型燃料；第二低压燃料泵，其从第二燃料箱泵取液态燃料；高压燃料泵，其被布置在第一低压燃料泵和第二低压燃料泵的下游；第一阀门，其被布置在第一低压燃料泵与第二低压燃料泵之间并在高压燃料泵的上游；燃料回流管，其被布置在第一燃料箱与高压燃料管上游和第一低压燃料泵下游的某位置之间；膨胀部分，其位于回流管中并被热连接到高压燃料泵；第二阀门，其被布置在膨胀部分与高压燃料泵之间；以及控制器，其用于在第一模式下调节第一阀门以将从第一低压燃料泵泵取的第一类型燃料引导到高压燃料泵，并响应于高压燃料泵的温度大于阈值而打开第二阀门以引导至少一些液态燃料到膨胀部分以蒸发成气体燃料，以便由此冷却高压燃料泵，并用于在第二模式下调节第一阀门以从第二低压燃料泵引导第二类型燃料到高压燃料泵。

在一个实施例中，该系统进一步包括：燃料蒸汽罐；蒸发管，其在膨胀部分与第一燃料箱之间的某位置被布置在燃料蒸汽罐与回流管之间；第三阀门，其位于膨胀部分与燃料蒸汽罐之间；第四阀门，其位于第一燃料箱与蒸发管之间；并且控制器打开第三阀门并关闭第四阀门以引导气态燃料到燃料蒸汽罐。