[发明专利]用于灵活燃料内燃机的控制系统

说明书

在用于加有传统燃料和替代燃料的发动机的以前的控制系统中，传统燃料控制器控制对两种燃料的燃料供应。这需要对传统燃料控制器和替代燃料控制器两者进行大量修改。一种用于发动机的控制系统包括：第一控制单元，其被编程来产生第一脉冲宽度以启动第一燃料喷射器来引入第一燃料；第二控制单元，其被编程来产生第二脉冲宽度以启动第二燃料喷射器来引入第二燃料；和通信线路，其在所述第一控制单元和所述第二控制单元之间。所述第一控制单元确定由所述第一燃料喷射器和所述第二燃料喷射器引入的总燃料能源量。所述第二控制单元确定来自所述第一燃料的所述总燃料能源量的第一部分和来自所述第二燃料的所述总燃料能源量的第二部分。

发明领域

本申请涉及一种用于灵活燃料内燃机的控制系统，且更具体地涉及一种控制被构造为使用多种燃料来运行的内燃机中的燃料喷射的技术。

发明背景

灵活燃料内燃机加有一种或多种燃料。这些发动机可在双燃料模式下运行，其中发动机同时加有两种不同燃料。替代地或额外地，这些发动机可在双燃料模式下运行，其中发动机被构造为加有两种不同燃料，但是每次仅由这些燃料中的一个来运行。

加有液态燃料(汽油、柴油、乙醇等)的传统发动机包括发动机控制单元(ECU)中的控制系统(OEM控制系统)，其监测和控制发动机运行并引入液态燃料。监测各种发动机参数的传感器将信号提供至这些OEM控制系统，这些信号被输入至控制发动机性能的算法中。该算法输出信号以控制各种启动器和燃料喷射器来将一些发动机参数保持在预定阈值内。OEM控制系统已经发展了几十年且包括先进的控制技术。这些发动机适于替代地或额外地加有气态燃料(天然气、液化天然气、液化丙烷气等)，从而在双燃料和/或两种燃料模式下运行。

气态燃料控制系统管理气态燃料传输至燃料喷射器并命令这些燃料喷射器以在特定时间将预定数量的气态燃料引入进气系统和/或燃烧室中。监测气态燃料供应系统的各种参数的传感器将代表这些参数的信号提供至气态燃料控制系统，并与其它发动机参数一起被输入至控制发动机性能的算法中并输出信号以控制各种启动器和燃料喷射器以将一些发动机参数保持在预定阈值内。气态燃料控制系统包括先进技术，该先进技术用于控制气态燃料的燃烧，使得所需的功率和速度得到满足且排放保持为低于预定阈值。

Matthews等人于2013年7月30日发布的美国专利号US8,498,799('799专利)公开了一种用于在被构造为控制使用不同燃料来运行的发动机中的燃料喷射的技术。发动机控制模块(ECM)控制发动机且也计算第一燃料的第一燃料质量和第二燃料的第二燃料质量。第一燃料质量通过由发动机控制模块命令的第一燃料喷射系统引入。第二燃料质量通过由第二控制模块命令的第二燃料喷射系统引入。第二控制模块命令燃料喷射器和第二燃料喷射系统中的其它组件。虽然第二控制模块可基于从第一控制模块接收的第二燃料质量确定用于启动燃料喷射器的脉冲宽度，但是第二控制模块不包括用于确定被引入的数量的第二燃料或第二燃料由第二燃料喷射系统引入的时间的任何算法。

Guido等人于2013年4月25日发布的美国专利公开号US2013/0103286('286专利)公开了一种经由多个燃料通道向发动机供给燃料的技术。控制器从耦接至发动机的各种传感器接收信号(代表传统发动机参数)并命令第二燃料喷射器。辅助控制器通过通信总线(使用它来启动第一燃料喷射器)从控制器接收脉冲宽度信息。第一燃料喷射器和第二燃料喷射器可供应有相同类型的燃料或不同类型的燃料。辅助控制器从用于监测由第一燃料喷射器引入的燃料的温度和压力传感器接收信号，且可将信号提供至燃料计。控制器将喷射器脉冲宽度、喷射器开启时间的开始和/或喷射器开启时间的停止广播至采用该信息来启动第一燃料喷射器的辅助控制器。

'799的第二控制模块和'286的辅助控制器可启动多燃料发动机中的气态燃料喷射器。然而，这些控制器中的任何都不包括确定气态燃料的数量和该数量由气态燃料喷射器引入的时间的气态燃料控制系统。