CN104110314B - 双燃料共轨瞬变压力控制及使用其的发动机 - Google Patents

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Abstract

公开一种双燃料共轨瞬变压力控制及使用其的发动机。具体地,压燃发动机从共轨燃料喷射器加燃料,共轨燃料喷射器主要喷射天然气燃料,天然气燃料通过液体柴油燃料的少量先导喷射压燃。在快速负载损失瞬变之前和之后,基于发动机速度和负载控制液体轨压力和气体轨压力朝向相应压力。在瞬变过程中,相对于气体轨压力控制液体轨压力,以便在瞬变过程中保持液体轨压力大于气体压力,以避免气体燃料移入***的液体燃料侧。

Description

双燃料共轨瞬变压力控制及使用其的发动机
技术领域
本发明整体涉及双燃料压燃发动机,更具体地,涉及一种在负载损失瞬变过程中的共轨压力控制策略。
背景技术
天然气逐渐成为用于为内燃机加燃料的有吸引力的替代。在一个具体例子中,压燃发动机主要利用直接喷射到每个发动机气缸中的源自气体燃料共轨的天然气和来自液体燃料共轨的液体柴油燃料加燃料。两种燃料从同一燃料喷射器喷射,并且通过压燃液体柴油燃料的少量先导喷射来点燃相对大充量的气体燃料。当两种燃料从单个燃料喷射器喷射时,存在气体燃料移入液体侧的可能性,反之亦然,这会导致对燃料***的适当操作的不利影响。共有的美国专利申请公开No.2012/0285417示出这种双燃料***的例子。在典型的操作过程中,液体燃料压力保持大于气体燃料压力,以抑制气体燃料移入燃料***的液体燃料侧。液体燃料共轨中的压力能够由于液体燃料的相对不可压缩性而快速变化。但是,改变气体燃料共轨中的压力由于气体燃料的高度可压缩特性而大不相同。在保持抑制气体燃料移入燃料***的液体燃料侧的压差的同时,在负载损失瞬变过程中减小气体燃料共轨中的压力而不将大量气体通至大气是困难的。
本发明指向上述问题中的一个或多个。
发明内容
一方面,一种操作发动机的方法包括将气体燃料和液体燃料分别从燃料喷射器的气体喷嘴出口组和液体喷嘴出口组直接喷射到发动机气缸中。喷射的液体燃料被压燃以便又点燃气体燃料。通过保持液体轨压力大于气体轨压力来抑制在燃料喷射器内气体燃料移入液体燃料。迁移抑制步骤包括在瞬变之前和之后执行第一轨压力控制算法,并且在瞬变过程中执行第二轨压力控制算法。瞬变是通过从第一速度和负载的高燃料需求状态变化为第二速度和负载的低燃料需求状态开始的。
另一方面,一种发动机包括发动机壳体,发动机壳体限定多个气缸,多个对应的活塞在多个气缸内往复运动以限定大于14:1的压缩比。气体燃料共轨和液体燃料共轨流体地连接到多个燃料喷射器中的每个,每个燃料喷射器包括定位用于直接喷射到气缸之一中的气体喷嘴出口组和液体喷嘴出口组。用于抑制在燃料喷射器内气体燃料移入液体燃料的机构包括电子控制器,电子控制器能够在瞬变之前和之后执行第一轨压力控制算法以保持液体轨压力大于气体轨压力,并且在瞬变过程中执行第二轨压力控制算法以保持液体轨压力大于气体轨压力。瞬变包括从第一速度和负载的高燃料需求状态变化为第二速度和负载的低燃料需求状态。
附图说明
图1是根据本发明的另一方面的发动机的示意图;
图2是图1中所示发动机的一部分的立体图;
图3是经过图2中所示发动机的一部分的剖视立体图;
图4是用于向单独的燃料喷射器供给气体燃料和液体燃料的同心套筒组件的侧剖视图;
图5是用于图2-5的发动机的燃料喷射器的前剖视图;
图6是图5的燃料喷射器的控制部分的放大剖视图;
图7是在快速负载损失瞬变事件之前、过程中和之后的液体轨压力和气体轨压力与时间的曲线图;以及
图8是示出在瞬变之前和之后使用的第一轨压力控制算法和在瞬变过程中使用的第二轨压力控制算法的逻辑流程图。
具体实施方式
最初参照图1-4,双燃料发动机20包括限定多个发动机气缸22的发动机壳体21。虽然在图1中不可见,发动机20可以以本领域熟知的方式支撑在机器主体上。活塞23在每个气缸22中往复运动,以限定大于14:1的压缩比,这通常与适合于压燃喷射的液体柴油燃料的压缩比相关联。在图示的实施方式中,发动机20包括二十个发动机气缸22。但是,本领域技术人员将理解,具有任意数量的气缸的发动机也落入本发明的指定范围内。双燃料共轨***29确切地包括定位用于直接喷射到多个发动机气缸22的每个中的一个燃料喷射器30。双燃料共轨***29包括分别流体地连接到每个燃料喷射器30的气体燃料入口101和液体燃料入口102的气体燃料共轨40和液体燃料共轨41。双燃料共轨***29包括气体供给和压力控制装置43,其将气体燃料供给到气体燃料共轨40并控制气体燃料共轨40中的压力。气体供给和压力控制装置43可以包括加压低温液化天然气罐31,其出口流体地连接到可变输送低温泵36,并且还可以包括换热器32、贮存器33、气体过滤器34和控制气体燃料共轨40中的气体燃料的压力的燃料调节模块35。液体供给和压力控制装置44可以包括柴油燃料罐37、燃料过滤器38和向液体燃料共轨41供给液体燃料并且控制液体燃料共轨41中的压力的电子控制的高压燃料泵39。截止阀45可以定位成使气体燃料共轨40与气体燃料供给和压力控制装置43的供给部分(即,贮存器33和低温泵36)隔离。电子控制器50可以与截止阀45、液体供给和压力控制装置44、气体供给和压力控制装置43以及每个燃料喷射器30控制通信。压力传感器47和48可以分别将液体和气体燃料压力通信至电子控制器50。
虽然不是必须的,气体燃料共轨40和液体燃料供给41可以由与液体燃料管线52和气体燃料管线53串联相连的多个菊链块51组成。可以利用包括定位在外部套筒56内的内部套筒55的同轴套筒组件54将液体燃料和气体燃料供给到单独的燃料喷射器30。液体燃料通过内部套筒55供给到燃料喷射器30,并且气体燃料在内部套筒55和外部套筒54之间的空间中供给到燃料喷射器30。每个块51可以利用负载调节夹具57来推同轴套筒组件54,使得内部套筒55和外部套筒56落座在每个燃料喷射器30的共同的锥形座27上。
另外参照图5和6,图示用在发动机20中的示例性燃料喷射器30。燃料喷射器30包括喷射器主体100,其限定均通过共同的锥形座27(图4)打开的用于气体燃料的气体燃料入口101和用于液体燃料的液体燃料入口102。气体燃料入口101经由在图5的剖视图中不可见的通道流体地连接到布置在喷射器主体100内的气体喷嘴室114。类似地,液体燃料入口102经由在图5的剖视图中不可见的通道流体地连接到液体喷嘴室115。在所示实施方式中,液体喷嘴室115通过与气体单向阀构件110相关联的单向引导区域118而与气体喷嘴室114分离。虽然存在其他位置,诸如同轴套筒54接触喷射器主体100的共同的锥形座27的位置,在单向引导区域118中存在的引导间隙中可能出现一种燃料移入另一种燃料。如在背景技术中讨论的,通过保持液体燃料共轨41中的液体燃料压力高于气体燃料共轨40中的压力,能够抑制来自气体喷嘴室114的气体燃料移入液体喷嘴室115。例如,在额定条件下,液体燃料轨41可能保持在大约40MPa,而气体燃料共轨可能保持在大约35MPa。怠速时,相应的液体轨压力和气体轨压力可能分别保持在25和20MPa。该压差可以抑制气体燃料移入液体燃料,但可以允许少量液体燃料沿着引导区域118从液体喷嘴室115移到气体喷嘴室114。该少量泄漏对于润滑与气体单向阀构件110相关联的单向引导区域118和座108可能是有益的。
喷射器主体100限定气体喷嘴出口组103、液体喷嘴出口组104和排放出口105。第一控制室106和第二控制室107布置在喷射器主体100内。气体单向阀构件110具有暴露于第一控制室106中的流体压力的闭合液压表面112。气体单向阀构件110可以在如图所示与第一喷嘴座108接触以使气体燃料入口101与气体喷嘴出口组103流体地阻隔的闭合位置和不与第一喷嘴座108接触以将气体燃料入口101流体地连接至气体喷嘴出口组103的打开位置之间运动。第一控制室106可以部分地由第一套管111限定。
液体单向阀构件120具有暴露于第二控制室107中的流体压力的闭合液压表面121。液体单向阀构件120可以在如图所示与第二喷嘴座113接触以使液体燃料入口102与液体喷嘴出口组104流体地阻隔的闭合位置和不与第二喷嘴座113接触以将液体燃料入口102流体地连接至液体喷嘴出口组104的打开位置之间运动。第二控制室107可以部分地由第二套管122限定。因此,通过气体单向阀构件110的运动有利于气体燃料经过气体喷嘴出口组103的喷射,同时通过液体单向阀构件120的运动有利于液体燃料经过液体喷嘴出口组104的喷射。
第一控制阀构件130定位在喷射器主体100中,并且可以沿着共同的中心线125在第一控制室106与排放出口105被流体地阻隔的与第一阀座150接触的第一位置和第一控制室106流体地连接到排放出口105的第二位置之间运动。当第一控制室106流体地连接到排放出口105时,第一控制室106中的压力下降,释放闭合液压表面112上的压力以允许气体单向阀构件110提升,以利于气体燃料经过气体喷嘴出口组103的喷射。第二控制阀构件135定位在喷射器主体100中,并且可以沿着共同的中心线125在第二控制室107与排放出口105被流体地阻隔的与第二阀座155接触的第一位置和第二控制室107流体地连接至排放出口105的第二位置之间运动。当第二控制室107流体地连接到排放出口105时,作用在闭合液压表面121上的流体压力被释放以允许液体单向阀构件120提升至打开位置,以利于液体柴油燃料经过液体喷嘴出口组104的喷射。
在图示的实施方式中,第一控制阀构件130和第二控制阀构件135通过共同的中心线125相交。对应的控制阀构件130、135可以通过分别包括第一线圈147和第二线圈148的第一电子致动器和第二电子致动器运动到它们的相应第一位置和第二位置之一。控制阀构件130、135可以通过共享的偏置弹簧146被偏置到它们的相应第一位置。第一电枢141可以附接到与第一控制阀构件130接触的推动器145。第二电枢142可以被可操作地联接以借助于推动器143使第二控制阀构件135运动。共享的定子144容纳第一线圈147和第二线圈148并且使第一电枢141与第二电枢142分离。
在图示的实施方式中,第一控制室106可以总是经由F孔口160和Z孔口161流体地连接到液体燃料入口102中的高压。对应的F孔口160和Z孔口161的上游端可以经由在剖视图中不可见的通道流体地连接到液体燃料入口102。第一控制室106经由所谓的A孔口163流体地连接到控制通道133。因此,当第一控制阀构件130提升离开第一阀座150时,第二燃料入口102通过彼此流体地平行的Z-A径路116和F径路117变为流体地连接到排出出口105。
第二控制室107可以总是经由F孔口170和Z孔口171流体地连接到液体燃料入口102中的高压。对应的F孔口170和Z孔口171的上游端可以经由在剖视图中不可见的通道流体地连接到液体燃料入口102。第二控制室107经由所谓的A孔口173流体地连接到控制通道134。因此,当第二控制阀构件135运动离开第二阀座155时,第二燃料入口102通过彼此流体地平行的Z-A径路126和F径路127变为流体地连接到排出出口105。
本领域技术人员将理解,图示的实施方式利用液体柴油燃料来控制气体单向阀构件110和液体单向阀构件120的运动,以利于分别控制气体燃料喷射事件和液体柴油燃料喷射事件。
除包括用于在各种速度和负载下以双燃料模式操作发动机20的各种控制算法的电子控制器50之外,本发明还教导装备具有用于抑制在燃料喷射器30内气体燃料移入液体燃料的机构的电子控制器。该机构包括被构造成执行第一轨压力控制算法以在瞬变之前和之后保持液体轨压力大于气体轨压力并且执行第二轨压力控制算法以在瞬变过程中保持液体轨压力大于气体轨压力的电子控制器50。虽然本领域技术人员将理解存在许多不同的发动机瞬变,根据本发明的瞬变包括从第一速度和负载的高燃料需求状态变化至第二速度和负载的低燃料需求状态。
在一个具体例子中,根据本发明的瞬变可能包括从液体轨压力和气体轨压力分别被控制朝向40MPa和35MPa的额定发动机条件转变至对应的液体燃料压力和气体燃料压力被控制为25和20MPa的空载条件。这些相应的目标压力可以是总的发动机设计的一部分并且以现有技术中熟知的方式基于发动机速度和负载存储在电子控制器50可用的查找表中。一般而言,液体燃料共轨41或气体燃料共轨40中的压力通常要求喷射事件,以便减小压力。液体燃料的几乎不可压缩特性使得即使仅利用小体积的喷射燃料也能快速降低压力。但是,气体燃料的可压缩特性对于类似的压降可能要求显著更大体积的燃料喷射。
第一轨压力控制算法可以被构造成在瞬变之前基于第一发动机速度和负载控制液体轨压力朝向第一预定目标压力,并且控制气体轨压力朝向低于第一预定目标压力的第一气体压力。第一轨压力控制算法还被构造成在瞬变之后基于第二发动机速度和负载控制液体轨压力朝向第二预定目标压力,并且控制气体轨压力朝向低于第二预定目标压力的第二气体压力。第二轨压力控制算法被构造成在瞬变过程中控制液体轨压力朝向等于气体轨压力加偏置压力的瞬变目标压力,并且控制气体轨压力朝向第二气体压力。
本领域技术人员将理解,降低液体轨压力或气体轨压力可以包括减小或暂时停止分别从液体供给和压力控制装置44和气体供给和压力控制装置43的输出。在一些情况中,根据所选择的硬件,低温泵以及可能的贮存器33可以响应于气体燃料共轨40的暂时停止再供给而减缓。因此,本发明还可能教导被构造成在瞬变过程中关闭截止阀45的第二压力控制算法。这种策略能够快速地停止气体燃料到气体燃料共轨40的再供给,允许更快速的压力减小。截止阀45可以接近瞬变结束而再打开。
根据本发明可以采用的另一种策略将是在瞬变过程中在不到所有的发动机气缸中喷射燃料。换句话说,气缸关断策略能够导致在给定的发动机循环中成比例的更多燃料被配给气体燃料而非液体燃料,假设在几乎所有发动机操作条件下以最小的可控液体喷射量或接近最小的可控液体喷射量进行喷射是期望的。如果利用气缸关断策略,电子控制器50将可能循环经过启用和停用气缸22的不同组。第二压力控制算法被优选地构造成在作为用于减小压力的策略的一部分的瞬变过程中避免来自气体燃料共轨的气体通至大气。但是,在本发明的较不优选的型式中,第二压力控制算法可能包括通至大气的一些气体,而不背离本发明。
现在参照图7,在有和没有本发明的压力控制教导的情况下,在瞬变之前、过程中和之后,相应的气体轨压力和液体轨压力与时间的关系被标绘。点线示出利用已知的典型轨压力控制技术,液体轨压力能够快速地降至新的低目标压力。但是,粗实线示出利用传统控制策略并且截止阀45打开或不包括截止阀45,气体轨压力响应于期望的压降较慢。这些压力描绘能够导致重叠区域83,在该重叠区域83的过程中,气体轨压力在瞬变过程中简单地超过液体轨压力,可能导致在燃料喷射器30内气体燃料经过单向引导区域118不期望地移入液体燃料。如之前讨论的,在预瞬变期间80过程中,并且在后瞬变时间82过程中,相应的气体轨压力和液体轨压力基于发动机速度和负载被控制为预定目标压力。在瞬变81过程中,液体轨压力(细实线)可以通过驱动液体轨压力朝向等于瞬时气体轨压力加在瞬变81过程中的ΔP的压力而被相对于气体轨压力控制,以避免出现重叠区域83。粗虚线示出截止阀45的闭合能够潜在地加速根据本发明的瞬变事件81的持续时间,但不是必需的。
工业实用性
本发明广泛地应用于利用两种不同流体的共轨以将气体燃料和液体燃料输送至与每个发动机气缸相关联的单个燃料喷射器的任何发动机。本发明可特别地应用于作为瞬变压力控制策略的一部分的用于控制共轨中的压力的策略。最后,本发明涉及在瞬变过程中的液体轨压力控制策略,其对使天然气通至大气以便转换经过快速负载损失瞬变的需求的依赖减小并且可能消除。
气体燃料通过相应的同轴套筒组件54从气体燃料共轨40供给至多个燃料喷射器30中的每个。类似地,来自液体燃料共轨41的液体燃料通过同一相应的同轴套筒组件54供给至多个燃料喷射器30中的每个。当在操作中时,气体燃料响应于从电子控制器50通信至燃料喷射器30的气体燃料喷射信号从每个燃料喷射器30喷射到发动机气缸22中。特别地,气体燃料喷射事件通过激励上部电致动器(上部线圈147)以使电枢141和第一控制阀构件130向下运动以与第一阀座150脱离接触而开始。这将控制室106流体地连接至排出出口105,以减小作用在闭合液压表面112上的压力。接着,气体燃料单向阀构件110提升至与第一喷嘴座108脱离接触,以开始从气体喷嘴出口组103喷出气体燃料。喷射事件通过对上部电致动器去激励以允许电枢141和控制阀构件130在弹簧146的作用下向上运动回到接触以闭合第一阀座150而结束。当这发生时,控制室106中作用在闭合液压表面112上的压力突然上升,以向下推气体单向阀构件110回到与座108接触,以结束气体燃料喷射事件。
同样,来自燃料喷射器30的液体燃料响应于来自电子控制器50的液体燃料喷射信号从同一燃料喷射器30直接喷入发动机气缸22。特别地,液体燃料喷射事件通过激励下部线圈148以使电枢142向上沿着共同的中心线125运动而开始。这导致推动器143使第二控制阀构件135运动以与第二阀座155脱离接触。这又释放控制室107中的压力,允许液体单向阀构件120提升至与第二喷嘴座113脱离接触,以开始从液体喷嘴出口组104离开的液体燃料喷射事件。为了结束液体喷射事件,下部电致动器(下部线圈148)被去激励。当这完成时,共享的偏置弹簧146推动电枢142和第二控制阀构件135向上回到与第二阀座155接触,以闭合控制室107和排出出口105之间的流体连接。当这完成时,作用在闭合液压表面121上的压力快速地上升,导致液体单向阀构件120向下运动回到与第二喷嘴座113接触,以结束液体燃料喷射事件。液体喷射事件和天然气喷射事件通过将相应的控制室107、106经过流体地平行的对应F孔口160、170和Z孔口161、171流体地连接至液体燃料共轨22而结束。
由于其高压缩比(大于14:1),喷射的液体燃料将在相应的发动机气缸22中的每个中压燃。喷射的气体燃料响应于液体燃料的压燃在发动机气缸的相应的一个中点燃。
本发明还教导较高的气体燃料与液体燃料之比可以通过利用气体燃料和液体燃料在发动机循环中在不到所有的发动机气缸22中喷射的气缸关断策略而在给定发动机循环中喷射。如果可能仅一半的气缸被启用,那么成比例的更多的气体燃料可以被喷射并燃烧。如果利用该选择,电子控制器50可以针对现有技术中熟知的原因在每个发动机循环中循环经过启用和停用气缸22的不同组合。
现在参照图8,根据本发明的示例性流程图包括第一轨压力控制算法60和第二轨压力控制算法70。该逻辑在椭圆形框61处开始,并且进行到框62,在该处,基于发动机速度和负载确定目标液体轨压力(TLRP)。在框63处,液体轨压力被控制朝向目标液体轨压力。这可以通过利用压力传感器47感测液体燃料共轨41中的压力并且将该信息通信至电子控制器50而以传统的方式完成。接着,电子控制器50可以利用闭环控制算法来调节来自高压泵39的输出,以驱动液体轨压力朝向目标液体轨压力。在框64处,目标气体轨压力被确定为比目标轨压力低一些ΔP,其可以在可能5MPa的数量级。接下来,在框65处,气体轨压力被控制朝向目标气体轨压力。该步骤可以基于通过感测气体燃料共轨40中的压力的压力传感器48通信至电子控制器50的压力信息来执行。换句话说,气体轨压力也可以利用通过电子控制器50执行的适当算法以闭环方式被控制,或者可以至少部分机械地简单响应于液体燃料共轨41中的压力来控制。在框66处,电子控制器50生成液体喷射控制信号和气体喷射控制信号,以将液体燃料和气体燃料喷射到每个发动机气缸22中。在询问67处,该逻辑确定快速负载损失瞬变是否已经开始。例如,如果发动机20在大型采矿卡车中被用于推进,那么以满负载到达山顶可以通过发动机从高燃料需求第一速度和负载变化为低燃料需求第二速度和负载而导致快速负载损失瞬变事件。如果查询67答复为否定,那么逻辑回环至框62并且继续根据第一压力控制算法60控制液体燃料共轨41和气体燃料共轨40中的液体轨压力和气体轨压力。
如果询问67为肯定,指示快速负载损失瞬变,那么逻辑行进到框71以执行根据本发明的第二轨压力控制算法70。在框71处,基于新的较低发动机速度和负载确定目标液体轨压力。接下来,在框72处,通过从目标液体轨压力减去压差ΔP(例如,5MPa)来确定目标气体轨压力。接下来,在框73处,气体轨压力被控制朝向目标气体轨压力。该步骤可以或不可以包括关闭截止阀45,并且可以包括气缸关断策略以将更多的燃料喷射从液体燃料配给气体燃料,以便满足新的较低发动机速度和负载加燃料需求。在任何事件中,该步骤主要包括在瞬变81(图7)过程中尽可能多地喷射气体燃料,以便从气体燃料共轨移除气体,同时满足发动机的加燃料需求,以驱动气体轨压力朝向新的较低目标气体轨压力。在框74处,液体轨压力被控制朝向气体轨压力加ΔP(例如,5MPa)。该步骤认识到液体轨压力可能无法像液体***起反作用一样快地基于新的较低发动机速度和负载朝向新的目标液体轨压力降低。替代地,步骤74保持液体轨压力比通过压力传感器48通信至电子控制器50的瞬时气体轨压力大一些偏置压力ΔP。在框75处,电子控制器50将液体喷射控制信号和气体喷射控制信号通信至燃料喷射器30,以喷射液体燃料和气体燃料。如之前所述,该步骤可以包括气缸关断策略,但可能将引起在启用气缸中喷射最小的可控液体喷射,其中,最小的可控喷射量与那时的液体轨压力相关。在极限情况中,贮存的最小液体燃料喷射量可以几乎或完全满足瞬时发动机加燃料需求,引起在瞬变81过程中在一个或多个发动机循环中仅液体燃料被暂时喷射。在询问76处,逻辑询问当前气体轨压力是否接近新的较低目标气体轨压力。如果否,逻辑回环至框71并且继续指示瞬变81尚未完成的第二轨压力控制算法70的执行。如果询问76答复为肯定,瞬变81接近完成并且现在可以向上回环到框62并且开始执行指示瞬变现在结束的第一轨压力控制算法60。换句话说,并且参照图7,***现在已到达后瞬变阶段82。
由于液体轨压力在瞬变81过程中是相对于气体轨压力控制的,液体轨压力能够保持大于气体轨压力,甚至面对在瞬变81过程中通过发动机20的不确定加燃料需求。该策略应当避免如图7中所示的重叠区域83的情况,在该处,气体轨压力可以简单地超过液体轨压力,导致在单独的燃料喷射器30内气体燃料可能移入液体燃料。另外,通过在快速负载损失瞬变过程中利用分离的第二轨压力控制逻辑,双燃料共轨***29能够在瞬变之前、过程中和之后响应于发动机20的加燃料要求,而不需要任何气体燃料从气体燃料共轨40通至大气,以便实现其中的压力的降低。不过,本发明认识到,很少的情况会要求气体燃料一些通至大气,以便实现气体燃料共轨中的压降,并且天然气通至大气被本发明的范围包含,但是用于实现气体燃料共轨40中的压降的至少可期望的策略。
应当理解,上述说明仅意欲示意目的,并且不意欲以任何方式限制本发明的范围。因此,本领域技术人员将理解,通过研读附图、说明书和权利要求书能够获得本发明的其它方面。

Claims (10)

1.一种操作发动机的方法,包括以下步骤:
将气体燃料和液体燃料分别从燃料喷射器的气体喷嘴出口组和液体喷嘴出口组直接喷射到发动机气缸中;
其特征在于,所述方法还包括以下步骤:
使喷射的液体燃料压燃以点燃气体燃料;
通过保持液体轨压力大于气体轨压力来抑制在燃料喷射器内气体燃料移入液体燃料;
所述抑制步骤包括在瞬变之前和之后执行第一轨压力控制算法,并且在瞬变过程中执行第二轨压力控制算法;
通过从第一速度和负载的高燃料需求状态变化为第二速度和负载的低燃料需求状态来开始瞬变。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,第一轨压力控制算法的执行包括:
在瞬变之前,基于第一发动机速度和负载控制液体轨压力朝向第一预定目标压力,并且控制气体轨压力朝向低于第一预定压力的第一气体压力;以及
在瞬变之后,基于第二发动机速度和负载控制液体轨压力朝向第二预定目标压力,并且控制气体轨压力朝向低于第二预定压力的第二气体压力;并且
第二轨压力控制算法的执行包括:
在瞬变过程中,控制液体轨压力朝向等于气体轨压力加偏置压力的瞬变目标压力,并且控制气体轨压力朝向第二气体压力。
3.根据权利要求1所述的方法,包括在瞬变过程中关闭流体地定位在气体燃料轨和气体燃料供给***之间的截止阀的步骤。
4.根据权利要求1所述的方法,包括在瞬变过程中在至少一个发动机循环中将气体燃料和液体燃料喷射至不到所有的多个发动机气缸中的步骤,
其中,第一轨压力控制算法的执行包括:
在瞬变之前,基于第一发动机速度和负载控制液体轨压力朝向第一预定目标压力,并且控制气体轨压力朝向低于第一预定压力的第一气体压力;以及
在瞬变之后,基于第二发动机速度和负载控制液体轨压力朝向第二预定目标压力,并且控制气体轨压力朝向低于第二预定压力的第二气体压力;并且
第二轨压力控制算法的执行包括:
在瞬变过程中,控制液体轨压力朝向等于气体轨压力加偏置压力的瞬变目标压力,并且控制气体轨压力朝向第二气体压力。
5.一种发动机,包括:
发动机壳体,其限定多个气缸,多个对应的活塞在所述多个气缸内往复运动以限定大于14:1的压缩比;
流体地连接到多个燃料喷射器中的每个的气体燃料共轨和液体燃料共轨,每个燃料喷射器包括定位用于直接喷射到气缸之一中的气体喷嘴出口组和液体喷嘴出口组;
包括电子控制器的机构,电子控制器能够在瞬变之前和之后执行第一轨压力控制算法以保持液体轨压力大于气体轨压力,并且在瞬变过程中执行第二轨压力控制算法以保持液体轨压力大于气体轨压力,用于抑制在燃料喷射器内气体燃料移入液体燃料;
其中,瞬变包括从第一速度和负载的高燃料需求状态变化为第二速度和负载的低燃料需求状态。
6.根据权利要求5所述的发动机,其中,第一轨压力控制算法能够在瞬变之前基于第一发动机速度和负载控制液体轨压力朝向第一预定目标压力,并且控制气体轨压力朝向低于第一预定目标压力的第一气体压力;并且
能够在瞬变之后基于第二发动机速度和负载控制液体轨压力朝向第二预定目标压力,并且控制气体轨压力朝向低于第二预定压力的第二气体压力;以及
第二轨压力控制算法能够在瞬变过程中控制液体轨压力朝向等于气体轨压力加偏置压力的瞬变目标压力,并且控制气体轨压力朝向第二气体压力。
7.根据权利要求5所述的发动机,包括流体地定位在气体燃料轨和气体燃料供给***之间的截止阀;
其中,第二压力控制算法能够在瞬变过程中关闭截止阀。
8.根据权利要求5所述的发动机,其中,第二压力控制算法能够在瞬变过程中在至少一个发动机循环中将气体燃料和液体燃料喷射至不到所有的多个发动机气缸中。
9.根据权利要求5所述的发动机,其中,第二压力控制算法能够在瞬变过程中避免气体从气体燃料轨通至大气。
10.根据权利要求9所述的发动机,其中,第一轨压力控制算法能够在瞬变之前基于第一发动机速度和负载控制液体轨压力朝向第一预定目标压力,并且控制气体轨压力朝向低于第一预定压力的第一气体压力;并且
能够在瞬变之后基于第二发动机速度和负载控制液体轨压力朝向第二预定目标压力,并且控制气体轨压力朝向低于第二预定压力的第二气体压力;以及
第二轨压力控制算法能够在瞬变过程中控制液体轨压力朝向等于气体轨压力加偏置压力的瞬变目标压力,并且控制气体轨压力朝向第二气体压力。
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