[发明专利]用于发动机控制的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及调整利用压缩的天然气的单燃料或双燃料车辆的发动机运行。

背景技术

已经研制出代用燃料以缓和上涨的常规燃料的价格并且用于降低排气排放。例如，天然气作为有吸引力的代用燃料已经被认识到。对于汽车应用，天然气可以被压缩并且被储存为气缸中的高压气体。于是压力调节阀可以用来以低压向发动机燃烧室供给压缩的天然气（CNG）。多种发动机系统可使用CNG燃料，其利用适合于CNG燃料的特定的物理和化学性质的多种发动机技术和喷射技术。例如，单燃料发动机系统可以构造仅仅用CNG运行，而多燃料发动机系统可以构造成用CNG以及诸如汽油或汽油混合物液体燃料的一种或多种代用燃料运行。

但是，本文的发明人已经认识到利用这种系统的潜在问题。可能存在这样的情况，例如，当CNG燃料管中燃料轨压力太高时，由于燃料管压力调节器退化引起调节器阀的内部渗漏、调节器膜片的破裂、调节器阀被卡住在打开状态、燃料箱阀被卡住在打开状态等。长时期暴露在高燃料轨压力下能够损坏燃料喷射器并且导致喷射器流减小。虽然一些调节器可以包括通风阀以实现减轻压力，但是这种通风对车辆产生排出燃料流。在所有这些情况下，燃油经济性和车辆性能下降。

本文的发明人已经认识到多种不同的状况可能导致升高的燃料管压力并且在不知道升高的燃料轨压力的原因的情况下，不能采取适当的减轻步骤。此外，由于双燃料系统可以用多种不同的运行模式运行，所以诊断CNG燃料轨压力的程序需要知道是否正在使用CNG燃料。

发明内容

在一个示例中，上面的一些问题通过运行构造成向发动机提供气体燃料的燃料系统的方法可被至少部分地解决。在一个实施例中，该方法包括，在选择的条件期间，顺序地打开燃料系统的燃料箱阀和燃料轨阀，并且根据在该顺序打开期间的燃料轨压力的变化指示该燃料系统的压力调节器的退化。以这种方式，可以较好地诊断并且因此解决燃料轨压力的升高。

例如，连接于车辆发动机的燃料系统可以构造成经由燃料轨从燃料箱提供诸如CNG的气体燃料至发动机。因此，气体燃料可以以高压储存在燃料箱中并且通过燃料箱电磁燃料箱阀提供给燃料管，从这里燃料以受控压力提供给燃料轨，所述受控压力依赖通过压力调节器的压力。压力调节器可以包括多种部件，至少包括机械的压力调节器部件和占空比控制燃料轨电磁阀。

在不使用气体燃料的状态期间，例如当可以获得并且利用第二燃料（例如汽油燃料）时，或在当发动机不运行时，可以执行诊断程序以验证在气体燃料压力的调节中所涉及的各种部件是起作用的。该诊断程序可以包括顺序地打开燃料箱阀和燃料轨阀，并且在该顺序打开的过程期间观察燃料轨压力的变化。例如，可以打开燃料箱阀并且在打开燃料轨阀之前观察燃料轨压力的变化。作为另一个示例，可以打开燃料箱阀，同时打开燃料轨阀可以调节目标（更高）压力，并且在完全打开燃料轨阀之前可以观察燃料轨压力的变化。根据观察的燃料轨压力的变化，可以确定机械调节器、燃料轨阀或燃料箱阀的退化。因此可以采取适当的缓解动作。例如，如果机械调节器退化，气体燃料轨压力可以利用燃料轨阀控制，或反之亦然。作为另一个示例，如果机械调节器和燃料轨阀两者都退化，气体燃料轨压力可以利用燃料箱阀控制。因此，如果在利用气体燃料时气体燃料轨过压情况持续存在，可以关闭燃料箱阀并且可选地，发动机运行可以临时转换至另一种可获得的燃料，以减少燃料系统部件过压引起的退化。

通过较好地识别压力调节器部件退化并且因此执行缓解动作，即使压力调节中涉及的一些部件退化，也可以较好地控制气体燃料的燃料轨压力。具体地，燃料轨过压情况被可减少。通过响应将气体燃料提供给发动机的燃料轨的过压而关闭燃料箱阀，可以减少由于燃料排出产生的燃料废气，同时也减少由于长时间暴露在升高的燃油轨压力下引起的部件的损坏。总的来说，可以改善气体燃料的利用和车辆燃料经济性。

在另一个实施例中，压力调节器是包括机械压力调节器的电子压力调节器，所述机械压力调节器连接于燃料轨阀的上游，并且其中压力调节器的退化包括机械压力调节器的退化和燃料轨阀的退化的其中一个或更多个。

在另一个实施例中，顺序打开包括打开燃料箱阀，在打开燃料箱阀之后调节燃油轨阀的打开至目标燃料轨压力，并且然后完全打开燃料轨阀。

在另一个实施例中，指示包括，响应在燃料轨阀被完全打开之后的燃料轨压力的变化，指示压力调节器的退化。

在另一个实施例中，当燃料轨压力的变化包括燃料轨压力增加超过阈值压力时，压力调节器的退化包括机械调节器的过压。