[发明专利]用于产生点火助剂液滴的反馈受控系统

说明书

公开了一种发动机系统。该发动机系统可具有包括至少一个汽缸的发动机。该发动机系统还可具有配置为供应用于发动机中的燃烧的燃料的第一源。该发动机系统可具有配置为供应用于发动机中的燃烧的点火助剂材料的第二源。该发动机系统还可具有配置为产生点火助剂材料的液滴的液滴产生器。此外，该发动机系统可包括控制器。该控制器可配置为确定发动机参数。该控制器还可配置为基于发动机参数确定液滴的数量。进一步地，该控制器可配置为基于发动机参数确定液滴的液滴尺寸。此外，该控制器可配置为调节液滴产生器来产生该数量的具有该液滴尺寸的液滴。

技术领域

本发明总体涉及一种反馈受控系统，并且更具体地涉及一种用于产生点火助剂液滴的反馈受控系统。

背景技术

内燃机产生作为发动机内燃料燃烧的副产物的排气。发动机排气尤其是包含未燃尽燃料、诸如烟尘之类的颗粒物质以及诸如一氧化碳和氮氧化物之类的气体。为了遵守监管排放控制要求，期望减少发动机排气中的未燃尽燃料、烟尘以及其它气体的量。由于液体燃料(例如，柴油燃料)的上升成本并且为了遵守排放控制要求，发动机制造商已开发了双燃料发动机和/或气态燃料发动机。

在这些发动机中，使用较低成本的燃料、例如气态燃料连同或者不连同液体燃料一起有助于改进发动机的成本效率。使用气态燃料来完全地或部分地替代诸如汽油或柴油燃料之类的传统液体燃料也可有助于降低排气中的烟尘和/或其他不期望气体的量。为了遵守日益严格的排放控制要求，这些发动机可在稀薄空气-燃料比下操作，该稀薄空气-燃料比会阻碍燃料在燃烧室内完全地燃烧。

燃料的不完全燃烧可导致形成非期望量的未燃烧烃和NOx。另外，任何依然是未燃烧的并从燃烧室逸出的燃料并没有参与到燃烧中，从而降低了发动机的热效率。所逸出的未燃烧燃料也增加了由发动机产生的不希望的排放物的总量。虽然未燃烧的燃料和NOx可在一个或多个后处理装置中从排气中去除，但是实现这些装置增加了操作发动机的成本。因此，理想的是减少离开燃烧室的排气中的未燃烧燃料和NOx的量。

在于2014年7月22日发布的Kim等人的美国专利第8,783,229B2号(“'229专利”)中公开了一种用于改进燃料在燃烧室中的燃烧的技术。'229专利公开了一种气体燃料内燃机，其包括气体燃料输送机构和分布式点火促进机构。点火促进机构包括配置为提供点火促进材料(诸如发动机润滑油)的液珠的液珠提供装置。'229专利说明了在操作期间，通过进气通道的气体将液珠从液珠提供装置移走并将点火促进材料运送到汽缸中。点燃分布在汽缸内的点火促进材料，有助于确保气体燃料在燃烧室中的燃烧。'229专利公开的是：'229专利的系统是依靠进气来移动点火促进材料并使其分布在燃烧室中，而不是试图将点火促进材料注入到进气通道中。

尽管'229专利公开了使用润滑油液珠来促进气体燃料在燃烧室中的燃烧，但是仍可以对所公开的方法进一步加以改进。特别地，'229专利的方法没有对与进气一起进入燃烧室的润滑油的液滴的数量或油滴的液滴尺寸进行控制。润滑油添加得过少或者润滑油在燃烧室内未充分地分布都可能不足以使得燃料在燃烧室中燃烧。润滑油添加得过多可能会增加润滑油的消耗，并且还可能由于燃烧室中燃烧了过量的润滑油而使得颗粒物质的产生增多。

本发明的发动机系统解决了上述一个或多个问题和/或本领域中的其它问题。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种发动机系统。该发动机系统可包括发动机。该发动机可包括至少一个汽缸。该发动机系统还可包括配置为供给用于在发动机中燃烧的燃料的第一源。该发动机系统可包括配置为供给用于在发动机中燃烧的点火助剂材料的第二源。该发动机系统还可包括配置为产生点火助剂材料的液滴的液滴产生器。进一步地，该发动机系统可包括控制器。该控制器可配置为确定发动机参数。该控制器还可配置为基于发动机参数确定液滴的数量。此外，该控制器可配置为基于发动机参数确定液滴的液滴尺寸。该控制器还可配置为控制液滴产生器来产生确定数量的具有确定的液滴尺寸的液滴。