[发明专利]冷启动燃料控制系统

说明书

本申请是申请号为201110087100.9、申请日为2011年3月4日、发明 名称为“冷启动燃料控制系统”的中国发明专利申请的分案申请。

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2010年3月5日提交的第61/311,092号美国临时专利 申请的权益，该申请的全部教导和公开内容通过引用结合到本文中。

技术领域

本发明一般地涉及燃料控制系统，特别地涉及可配置成改善燃烧发动 机的冷启动的燃料控制系统，本发明更特别地涉及使用液化石油气(LPG) 的燃烧发动机。

背景技术

用于车辆应用中的液化石油气(LPG)通常以饱和液体状态存储在罐 或瓶中，并且燃料被当作液体送入燃料控制系统。被送到系统的液体的压 力直接取决于罐内燃料的温度和燃料的成分。

如果罐压力低于系统额定设定点(例如，在额定操作期间供应到燃料 喷射器的压力)，燃料喷射器上游的压力调节器将处于非激活状态。这是因 为压力已经低于压力调节器被配置成使燃料压力下降的额定设定点。如此 一来，液体燃料将被引入喷射器，并且发动机将由于燃烧室内过度富含燃 料的燃料-空气混合物而不能启动。这是由这种事实造成的：绝大多数LPG 燃料的液体浓度为蒸气浓度的大约150-200倍。

当大量的丁烷存在于燃料中、环境温度冷、燃料冷、发动机冷、和/或 使用高压喷射系统时，这通常就是个问题。如此一来，当车辆在寒冷的冬 季月份被保留在室外时，这就成为了特殊的问题。

传统解决此问题的方法是将燃料系统压力额定设定点调至罐内燃料的 蒸气压力之下。这可通过手动地调节燃料压力设置而在现有系统上实现。 然而，如果系统使用该手动调节方法，如此做可需要系统硬件的其他改变 以增加燃料流量(即增加附加喷射器到系统、更大的喷射器、其他附加硬 件)，进而避免对系统性能产生不利影响，比如来自缩减压力引起的限制燃 料流、来自更低系统压力的瞬时响应、更差的燃料控制、密封系统能力的 丧失等引起的最大发动机功率的减少。

本发明的实施方式提供了一种系统，该系统避免调节燃料系统压力额 定设定点的需要，以在燃料压力低于系统标准条件下运行时的压力额定设 定点时启动内燃机的冷启动。

发明内容

考虑到上文，本发明的实施方式提供了一种新的、改进的液化石油气 (LPG)燃料控制系统，以控制从LPG罐供给发动机的燃料，其克服了现 有技术现存的一个或多个问题。该系统提供了改进的冷启动操作，以避免 在LPG流过下游喷射器之前因未能蒸发LPG而引起大量流入发动机。

本发明的实施方式将通过限制液体燃料的流动而允许系统自动地补偿 不同的混合燃料，以在冷启动期间不依赖于额定燃料压力设置的情况下获 得预定燃料压力设定点。这种实施方式也允许系统适于改变条件以便优化 系统性能，比如增加因系统的温度增加而引起的燃料流动以及特别是流过 其中的燃料。其他喷射系统将需要系统压力设置的手动改变以及可能的其 他硬件配置，以获得在整个燃料运行范围内的期望系统性能。

在一个实施方式中，系统在冷启动操作期间使用流体地位于压力调节 器上游的冷启动燃料控制阀，以调节液态LPG到下游系统特别是喷射器的 供给，以调节液态LPG的压力，从而允许LPG蒸发。

在更具体的实施方式中，系统可包括与冷启动燃料控制阀串联或并联 连接的燃料锁止阀。燃料锁止阀通常由仅处于全开或全闭位置之间的系统 电子控制器所控制。在更具体的实施方式中，燃料锁止阀包括具有第一流 动面积的第一孔，并且冷启动燃料控制阀包括具有第二流动面积的第二孔， 该第二流动面积小于第一流动面积。甚至更具体的实施方式具有由第一孔 直径限定的第一流动面积，该第一孔直径是限定第二流动面积的第二孔直 径的大约2至6倍大。

在一个实施方式中，第一流动面积由大约0.2到0.3英寸的第一直径限 定，第二流动面积由大约0.05到0.1英寸的第二直径限定。