[发明专利]用于补偿气体燃料喷射的系统和方法

说明书

技术领域

本描述涉及使用气体燃料操作发动机的方法和系统。本系统和方法尤其可用于将气体燃料喷射至汽缸进气口的发动机。

背景技术

可使用气体燃料作为液体燃料的替代物，操作车辆发动机。可选地，可使用液体燃料和/或气体燃料的组合，操作车辆发动机。使用气体燃料操作发动机可以以较低操作成本和车辆排放的形式为车主/驾驶员提供益处。例如，通过燃烧气体燃料起动发动机可降低发动机起动排放。此外，例如甲烷的气体燃料比例如汽油的液体燃料可具有成本优势。

另一方面，在一些条件下，使用气体燃料喷射器操作发动机可降低发动机空气-燃料控制。例如，当甲烷被喷射至发动机进气歧管或汽缸进气口同时空气被抽吸至进气歧管时，气体燃料可能造成空气从进气歧管被替换。如果无法建立单独量的空气和气体燃料，则发动机可比所需要的更贫或更富地运转。因此，为了完全利用气体燃料的益处，可期望准确地确定进入发动机汽缸的空气和气体燃料的量。

发明内容

本文发明人已认识到上述不利，并且已开发出操作发动机的方法，包括：响应于发动机进气道内的温度传感器的输出，调整引入发动机的空气量；以及响应于气体燃料膨胀后气体燃料的温度，调整引入发动机的空气量，气体燃料的温度不基于温度传感器。

通过响应于温度传感器和不基于空气温度传感器的气体燃料膨胀后的温度，调整引入汽缸的空气量，可以能够在基于单个温度传感器调整发动机空气量时改进发动机空气-燃料控制。例如，在许多气体燃料应用中，在集合管区域测量进气歧管温度以提供平均进气歧管温度。然而，通常在各个汽缸进气口处喷射气体燃料，以改善暂时性空气-燃料控制。结果，位于集合管区域的温度传感器可能无法提供汽缸入口（例如，汽缸入口端）处的空气燃料混合物的准确温度。通过结合来自上游空气温度传感器的空气温度的信息和进气道内气体燃料膨胀后的气体燃料温度的估计，可以提供更准确的空气燃料混合物温度估计。可以由气体物质的各个流确定空气燃料混合物温度：空气和气体燃料温度。以这种方式，可以能够提供更好估计的空气燃料混合物温度，以便可以更准确地确定进入汽缸的空气量。

在另一个实施方式中，操作发动机的方法包括响应于引入发动机的空气温度以及喷射至发动机进气道的气体燃料的形成温度(resultant temperature)，调整汽缸空气充气，其中形成温度是不基于空气温度的温度。

在另一个实施方式中，响应于形成进气充气温度，调整汽缸空气充气，该形成进气充气温度基于引入发动机的空气温度和气体燃料的形成温度。

在另一个实施方式中，本方法还包括响应于形成进气充气温度，调整火花正时。

在另一个实施方式中，本方法还包括响应于汽缸空气充气，调整喷射至发动机的气体燃料量。

在另一个实施方式中，通过节气门，调整汽缸空气充气。

在另一个实施方式中，操作发动机的方法包括：在第一条件期间，将第一比率的气体燃料与空气供应至汽缸；在第二条件期间，将第二比率的气体燃料与空气供应至汽缸；响应于第一比率，在第一条件期间调整汽缸空气充气；以及响应于第二比率，在第二条件期间调整汽缸空气充气。

在另一个实施方式中，在第一条件期间气体燃料与空气的第一比率大于在第二条件期间气体燃料与空气的第二比率，并且其中在第一条件期间汽缸空气充气被调整的百分比大于在第二条件期间汽缸空气充气被调整的百分比。

在另一个实施方式中，响应于不基于空气温度的形成气体燃料温度，调整在第一条件期间的汽缸空气充气。

在另一个实施方式中，也响应于被喷射的气体燃料量的形成温度和在第一条件期间进入发动机的空气温度，调整在第一条件期间的汽缸空气充气。

在另一个实施方式中，在第一条件期间，气体燃料和空气的混合物的估计温度基于第一比率。

在另一个实施方式中，在第一条件期间，通过节气门，调整汽缸空气充气。

本描述可以提供若干优势。尤其是，本途径可改进发动机空气-燃料控制。此外，本途径在不增加系统成本的情况下，可提供改进的空气-燃料控制。

当单独考虑或结合附图时，从以下具体实施方式，将更容易明白本发明的上述优势和其他优势以及特征。

应理解，提供上述发明内容以便以简化的形式介绍所选概念，其将在具体实施方式中进一步说明。这并不意味着确立了所要求保护主题的关键或必要特征，主题的范围仅由所附权利要求限定。另外，要求保护的主题不限于考虑上述的或在本公开任何部分指出的任何缺点的执行方式。

附图说明