[发明专利]多燃料发动机的燃料系统

说明书

技术领域

本发明涉及内燃发动机的燃料输送系统和操作燃料输送系统的方法。

背景技术

多种燃料输送系统可以用来提供期望的燃料量到发动机以用于燃烧。一些燃料输送系统使用进 气道燃料喷射器以输送燃料到发动机的每个汽缸。其他的燃料输送系统使用直接燃料喷射器以直接 输送燃料到发动机的每个汽缸。还描述其他的发动机对每个汽缸使用进气道燃料喷射器和直接燃料 喷射器两者以输送不同的燃料类型到发动机。

在题目为“Calculatiohs of Knock Suppression in Highly Turbocharged Gasoline/Ethanol Engines Using Direct Ethanol Injection”(“使用直接乙醇喷射的高涡轮增压的汽油/乙醇发动 机中的爆震抑制计算”)和“Direct Injection Ethanol Boosted Gasoline Engine：Biofuel Leveraging for Cost Effective Reduction of Oil Dependence and CO₂ Emissions”(“直接喷 射乙醇增压的汽油发动机：生物燃料用于有成本效益地减少燃油依赖和CO₂排放”)的Heywood(海 伍德)等人的文章中描述了一个示例。具体地，Heywood等人的文章描述了直接喷射乙醇到汽缸中 以改进进气冷却效果，同时依赖进气道喷射汽油提供整个行驶循环中燃烧的大部分燃料。

在一个具体的示例中，若乙醇燃料在汽油燃料之前耗尽，在较高的增压水平下发动机会经历增 加的爆震。因此，当发动机以进气道喷射的汽油燃料操作时可以减少增压水平。

本发明人在此已认识到该方法的几个问题。例如，这种方法导致可用的增压明显减少及因此发 动机输出扭矩明显减少。具体地，因为当乙醇耗尽时发动机依赖进气道燃料喷射的汽油，不仅是乙 醇的增加的蒸发热带来的进气冷却效果受到损失，而且直接喷射的进气冷却效果也受到损失。

发明内容

为解决这些和其他的问题，本发明人在此提供控制内燃发动机输送期望的发动机输出的方法。 该方法包括：响应于在第二燃料存储箱中的燃料量从第一燃料存储箱选择性地传输燃料到第二燃料 存储箱以在第二燃料存储箱中产生混合燃料；通过进气道喷射从第一燃料存储箱输送燃料到发动机； 通过直接喷射从第二燃料存储箱输送混合燃料到发动机；通过增压装置增压供应到发动机的进气； 及当混合燃料的特性改变时调节所述增压的水平。

以此方式，即使主要的直接喷射燃料(例如乙醇)在贮存在车辆上的其他燃料之前耗尽时，也 有燃料(虽然可能具有较低的蒸发热)可用于直接喷射。以此方式，有可能至少获得直接喷射的进 气冷却效果，因此发动机可以比使用进气道喷射的汽油以更大的增压量操作。因此，即使增压一定 程度减少时，可以降低增压量的减少。

此外，当在系统中两个或多个燃料存储箱之间传输燃料时，有可能补偿由于燃料传输发生所造 成的燃料成分或燃料混合物的成分的变化。在一个示例中，燃料传输可以产生比初始可用于直接燃 料喷射器的燃料或燃料混合物具有更低的爆震抑制能力的两种或多种燃料或燃料混合物的混合物。 然而，因为通过直接燃料喷射器的燃料输送可以由燃料的传输保持，即使传输的燃料比原来的燃料 具有更低的爆震抑制能力，也可以实现较大的爆震抑制。

换言之，本发明人在此认识到即使可用于直接喷射器的燃料具有减少的蒸发潜热，燃料的直接喷 射也可以比进气道喷射提供更大的进气冷却效果。此外，响应于燃料传输产生的燃料混合物的结果 成分，可以选择地调节通过增压装置如涡轮增压器或机械增压器提供到发动机的增压水平，从而进 一步减少或消除发动机爆震。

附图说明

图1示意性地描述内燃发动机的汽缸的示例实施例；

图2示意性地描述用于图1的发动机的燃料输送系统；

图3-图5描述由控制系统执行的示例流程；

图6和图7描述由控制系统维护的示例关系的图表；

图8提供用于本文描述的燃料输送系统中的一个或多个由控制系统执行的示例流程；

图9-图12示意性地描述图2的燃料输送系统的具体的示例实施例；