[发明专利]在停用喷射器的条件期间气体燃料导轨降压

说明书

技术领域

本申请涉及用于气体燃料车辆的可变喷射压力调节，其包括在停用燃料喷射器的条件期间气体燃料导轨降压。

背景技术

已经研发了可替代燃料以缓解传统燃料的价格上升，并且以便减少排气排放。例如，天然气已被认为是具有吸引力的可替代燃料。对于汽车应用来说，天然气可以被压缩，并且在高压力下作为气体被存储在汽缸中。然后压力调节器可以被用来在较低的压力下将压缩的天然气（CNG）供应至发动机燃烧室。压力调节器可以在固定的、恒定压力下提供该气体燃料至发动机，或其可以是能在变化的压力下提供气体燃料至发动机的可变压力调节器。

然而，用于气体燃料的压力调节器的一个未解决的问题是当发动机发动时其趋向于超调压力。例如，在冷启动期间，压力调节器可能未被暖机，并且因此可能不能将气体燃料压力调节至期望的压力（例如，降低来自高压燃料箱的高压气体燃料的压力）。另外，在发动机冷启动期间，可变压力调节器甚至可能在燃料导轨中具有残余的高燃料压力。在冷启动的条件期间，可能需要相对高的电压，以便克服高燃料导轨压力打开喷射器。然而，极端的冷启动可能仅具有较低的电压可用于喷射器运行。因此，虽然燃料喷射器打开可以在其他发动机工况期间用于使调节器降压，但此方式可能在冷启动条件期间不可用。在冷启动条件期间没有方式用于降压的情况下，在冷启动条件期间燃料导轨中的压力可能是不期望地高的，因为燃料导轨在高压下可能被卡住，直至足够高的电压可用于打开喷射器，从而排出一些压力。冷启动期间不期望地高的燃料导轨压力可能负面地影响燃料经济性和发动机性能。除了冷启动条件外，在燃料喷射器停用并且因此不能被用来将过多的燃料压力从压力调节器排出的其他发动机工况期间，过压可能也是一个问题。

发明内容

为了解决以上问题，发明人在此已经认识到，在燃料喷射器停用（例如，冷启动）的条件期间的压力超调可以通过除燃料喷射器打开之外的方式来减少。例如，可以通过打开将机械压力调节器的低压室与调节器的参考室连通的阀，同时打开使参考室排气到例如燃料蒸气存储滤罐、发动机曲轴箱或发动机进气歧管的阀，减少压力超调。以此方式，甚至当调节器还没有开始根据其正常的运转原理调节气体燃料压力，并且喷射器不可用于从燃料导轨中排出过多的压力时，也可以控制阀以使压力调节器的参考室减压，由此避免在燃料导轨处过多的压力。另外，在参考室将高压气体燃料排至例如燃料蒸气滤罐的燃料系统部件或排至例如进气歧管或曲轴箱的发动机部件的示例中，降压方法可以在不负面影响燃料经济性的情况下被执行，因为排出的气体燃料可以最终被送至发动机用于燃烧。当降压方法被执行时，发动机可以通过或可以不通过第二燃料（例如，液体燃料）运行。

发明人在此也已经认识到另外的优势，其可以通过使将机械压力调节器的低压室与调节器的参考室连通的阀和将参考室排气例如至车辆的另一部件或系统的阀结合而实现。将调节器的低压室与参考室连通的阀可以被控制为使气体燃料从高压室流至参考室，从而增加参考室的压力，而控制参考室排气（例如，排至燃料蒸气存储滤罐、进气歧管、曲轴箱、喷射器真空装置或真空泵真空装置）的阀可以减小参考室的压力。以此方式，调节器可以通过控制阀而将气体燃料压力调节至不同的压力，这可以将机械压力调节器从固定压力调节器有效地转换为可变压力调节器。通过使用可变压力调节器提供气体燃料至发动机，从而替代在固定的、恒定压力下提供气体燃料至发动机的压力调节器，可以实现很多优势。例如，改变气体燃料的压力增加喷射器的动态范围，并且允许不常发生的峰值燃料需求被满足，而不必使喷射器一直遭受喷射高压气体燃料的持续挑战。然而已知的可变压力调节器是昂贵的，易于不稳定，并且在冷启动的条件期间遭受压力超调，本文所描述的压力调节系统可以在燃料喷射器停用时（例如，在冷启动期间）实现燃料降压，并且在燃料喷射器激活时（例如，在冷启动之后）通过两个阀的控制在变化的压力下提供燃料至燃料导轨。有利地，阀可以是小的并且是便宜的，而系统仍可以胜过涉及使调节器与燃料导轨之间的主阀周期性循环的可变压力调节方法。