[发明专利]用于多燃料发动机的燃料系统

说明书

背景技术

多种燃料系统可用于将所需量的燃料输送至发动机以用于燃烧。一种类型的燃料系统包括用于每个发动机缸的进气口燃料喷射器(port fuelinjector)和直喷式喷射器。该进气口喷射器可在发动机启动期间操作从而改善燃料汽化并且降低发动机排放。该直喷式喷射器可在更高的载荷状态期间操作从而改善发动机性能。另外，在一些状态下可以对进气口喷射器和直喷式喷射器二者进行操作，从而平衡两种类型的燃料输送的优势。

直喷式燃料系统可包括燃料轨上游的高压燃料泵从而提升通过直喷式喷射器输送至发动机缸的燃料的压力。但是，当高压燃料泵关闭时，诸如当不需要直接喷射燃料时，泵的耐久性会受到影响。具体地说，在高压泵没有操作的同时，泵的润滑和冷却可能被降低，由此导致泵变劣。

已经研发多种方案来减少高压泵的变劣。在一种方案中，如Faix等的US 6,230,688所示，恒定量的燃料润滑流从连接至燃料箱的低压泵的输送流分支离开，输送至高压泵。

但是，发明人在这里已经发现使用这种方案的潜在问题。举一个例子，当燃料箱变空或者燃料箱中的燃料量下降低于一阈值时，可能就不再存在恒定的润滑流。因此，高压泵可能变劣。尤其地，在连接至直喷式系统的燃料箱小于连接至进气口喷射系统的燃料箱的双燃料系统中，燃料箱可能会在更多的时间变空，导致高压泵频繁地禁用。如此，这会降低高压泵的可靠性。

发明内容

因此，在一项实例中，上述问题可以至少部分地通过操作发动机燃料系统的方法而处理。在一项实施例中，该方法包括将第一类型燃料唯一地经由第一燃料泵从第一燃料箱供给至第二燃料泵以及进气口燃料喷射器组，第二燃料泵的输出与直喷式喷射器组连通；以及将第一类型燃料从第二燃料泵出口供给至进气口燃料喷射器组。

在一项实例中，发动机可包括双燃料系统，具有存储第一燃料类型(诸如，汽油)的第一燃料箱和存储第二燃料类型(诸如类似于E85的酒精混合物)的第二燃料箱。与发动机的缸组连通的第一组进气口喷射器可配置以将燃料进气口喷射入所述缸组。同样与所述缸组连通的第二组直喷式喷射器可配置以将燃料直接喷入所述缸组。与第一燃料箱连通的第一低压泵可操作为沿着第一燃料通道将第一燃料类型输送至第一组进气口喷射器的第一共用轨。类似地，与第二燃料箱连通的第二低压泵可操作为沿着第二燃料通道将第二燃料类型输送至第二组直喷式喷射器的第二共用轨。在一项实例中，低压燃料泵可采用电动的方式驱动。

该燃料系统也可包括高压燃料泵，高压泵的输出与第一和第二组喷射器连通，可以沿着第二燃料通道设置。在一项实例中，高压燃料泵可以采用机械的方式驱动。该高压燃料泵可经由第二共用轨与第二组直喷式喷射器连通，还可经由电磁阀和第一共用轨与第一组进气口喷射器连通。在选定的发动机操作状态期间，诸如当要求燃料(第一或第二燃料类型)进行直接喷射时，除了与该燃料类型对应的低压泵之外该高压泵也可操作从而提升输送至第二共用轨并且穿过直喷式喷射器的燃料的压力，由此将高压直接喷射的燃料输送进入所述缸组。

该燃料系统还可包括将第一燃料通道连接至高压泵上游的第二燃料通道的第一旁路通道，以及将第一燃料通道连接至高压泵下游的第二燃料通道的第二旁路通道。该第二旁路通道可包括电磁阀，诸如电性控制的电磁阀，当该阀打开时，将第一燃料通道连接至位于高压泵下游的第二燃料通道。因此，当打开时，该高压泵的输出能够经由电磁阀而与第一组进气口喷射器连通。相比较地，当关闭时，该高压泵能够与第二组直喷式喷射器连通。

根据发动机操作状态，可以对连接至第一燃料箱和第二燃料箱的低压泵其中的一个或多个的操作以及高压泵的操作进行调节，同时也调节电磁阀的打开，由此经由第一和/或第二组喷射器提供燃料至缸组，同时能够实现高压泵的充分冷却和/或润滑。

例如，根据发动机操作状态，以及第一燃料箱和第二燃料箱的每个中存在的燃料的量，第一量的第一燃料类型可以被进气口喷射进入所述缸中。因此，第一低压泵可被操作来仅经由第一燃料泵将第一燃料供给至进气口喷射器组。在另一实例中，根据操作状态，第二量的第二燃料类型可直接喷射进入所述缸。因此，第二低压泵可被操作从而供给第二燃料至高压泵，该高压泵可操作来提升所接收到的第二燃料的压力。该较高压的燃料然后可以从高压泵的出口供给至第二组直喷式喷射器。如此，当实现直接喷射时，通过高压泵的流或燃料实现对高压泵的充分冷却和润滑。