[发明专利]用于操作发动机的方法

说明书

公开了一种用于操作发动机的方法。发动机包括被配置成将空气供应给发动机的进气管道、被配置成将空气供应给进气管道的主空气供应单元和被配置成将空气选择性地供应给进气管道的副空气供应单元。方法公开了选择性地控制空气从副空气供应单元到进气管道的供应，使得空燃比在发动机负荷增加期间维持在第一阈值与第二阈值之间。

技术领域

本发明涉及发动机领域。特别地，本发明涉及在发动机负荷增加期间操作燃烧均质空气燃料混合物的发动机的系统和方法。

背景技术

内燃机在操作期间往往会经历负荷的突然增加。发动机控制器可在这种瞬时负荷期间增加供应给发动机的燃料量，以保持发动机速度。然而，对于燃烧均质空气燃料混合物的气体燃料发动机而言，供应给发动机的燃料的增加速率由供应给燃烧的空气的增加速率进行限制，并因此由发动机的进气歧管气压的增加速率进行限制。具有涡轮增压器的发动机可通过控制压缩机来增加进气歧管气压。然而，压缩机通常由于增加压缩机的速度所需的固有时间而花费一定的时间来增加气压。这可能导致功率滞后，直到气流增加到必需的水平。

一种用于快速增加进气歧管气压的途径是通过使用额外的空气存储单元来提供额外的压缩空气。这减少了在负荷的突然增加期间增加发动机功率所需的时间。然而，引入发动机中的额外压缩空气可引起较贫的空燃比，这可能会导致发动机中出现不点火或不当燃烧的现象。

美国第4,864,991号专利公开了一种用于控制气体燃料发动机的空气-气体比的方法。该方法描述了当发动机负荷突然增加时，增加气体的供应并减少空气的供应以获得富空气-气体混合物。

发明内容

根据一个方面，公开了一种用于操作发动机的方法。该发动机包括被配置成将空气供应给发动机的进气管道、被配置成将空气供应给进气管道的主空气供应单元和被配置成将空气选择性地供应给进气管道的副空气供应单元。该方法公开了选择性地控制空气从副空气供应单元到进气管道的供应，使得空燃比在发动机负荷增加期间维持在第一阈值与第二阈值之间。

根据另一方面，公开了一种发动机。发动机包括被配置成将空气供应给进气管道的主空气供应单元和被配置成将空气选择性地供应给进气管道的副空气供应单元。发动机进一步包括控制器，其被配置成用于在增加的发动机负荷期间增加燃料供应。控制器被进一步配置成用于选择性地控制进气管道中来自副空气供应单元的空气供应，使得空燃比在发动机负荷增加期间维持在第一阈值与第二阈值之间。

附图说明

图1示出了根据实施例的发动机。

图2示出了根据实施例的可选发动机。

图3示出了根据实施例的用于操作发动机的方法。

图4示出了根据实施例的用于操作可选发动机的方法。

具体实施方式

参照图1，示出了包括主空气供应单元102和副空气供应单元104的发动机100的实施例。发动机100可以是汽油发动机、气体发动机(在图1中所示)或双燃料发动机。气体发动机可使用天然气、丙烷气体、甲烷气体或任何其它适合用于气体发动机的气体燃料。发动机100可以是单缸或多缸发动机。发动机100可通过燃烧均质增压空气燃料混合物来进行操作。虽然发动机100可以是燃烧诸如天然气的气体发动机，但本发明可应用于任何发动机(其在燃烧室中通过奥托循环来燃烧任何类型的作为基本均质的空气燃料混合物的燃料)。

如图1所示，主空气供应单元102是具有压缩机106和涡轮机108的涡轮增压器。压缩机106由涡轮机108驱动，并将压缩空气提供给进气管道110。涡轮机108由废气驱动。在另一实施例中，主空气供应单元102可以是增压器.进一步地，可构想的是，主空气供应单元102可以是任何其它被配置成永久地供应空气以用于发动机100的操作的空气源。