[发明专利]燃料喷射系统的控制方法

说明书

本发明一般是指内燃机的双液体燃料喷射系统，尤其是指控制这种双液体燃料喷射系统的方法。

申请人已经开发了用于内燃机的双液体燃料喷射系统，其中把计量的燃料夹带在压缩空气中喷射到内燃机的燃烧室内。在申请人的美国专利号4934329中描述了这种系统的一个例子，其细节引入这里作为参考。这种系统需要一个如空气压缩机的压缩气源作适当的工作。压缩气体供应到燃料喷射系统的输送或空气喷射器，燃料喷射系统把燃料送入内燃机。通常，单独的燃料供应装置把计量的燃料供应到每个输送喷射器，当输送喷射器打开时压缩空气把燃料夹带和输送到内燃机。这种由空气辅助的燃料喷射已表明有助于改进在内燃机燃烧室内燃料的喷溅形式和分布，从而得到如改进热辐射、节省燃料和内燃机工作稳定等的好处。

但是，如果有空气压缩机的机械故障，或者在空气压缩机和双液体燃料喷射系统的输送喷射器之间有断开或明显的泄漏，则可能会损失双液体燃料喷射系统所依靠的气体供应。这种对输送喷射器供应压缩气体的损失将妨碍双液体燃料喷射系统的正常工作，造成不令人满意的内燃机工作，或者实际上因此使内燃机不能工作。也就是说，在每个输送喷射器上将没有或仅有不足量的压缩气体来夹带和输送燃料到内燃机的燃烧室中。

因此本发明的目的是：如果压缩气体对输送喷射器的供应中断，提供一种操作双液体燃料喷射系统的方法。

由此，提供了一种方法来控制至少具有一个缸体的内燃机双液体燃料喷射系统，燃料喷射系统至少具有一个输送喷射器和一个压缩气体供应装置，用于把气体供应到至少一个输送喷射器中，方法包括：

确定供应到至少一个输送喷射器的压缩气体是否已经减少到低于所需的供应水平；

如果压缩气体供应低于上述所需的供应水平，当上述相关缸体内的降压使得上述缸体内压力低于输送喷射器上游的压力时，打开至少一个输送喷射器；以及

输送燃料到输送喷射器，使得由于通过输送喷射器上存在的压差把燃料吸入缸体中。

术语“缸体降压”是指这样的状态：缸体内的压力低于参照压力，此时是低于输送喷射器上游的压力。

输送喷射器可把燃料直接喷射到上述相关的缸体中。在多缸体内燃机的情形中，每个缸体可设有一个相关的上述输送喷射器。

合适的是，压缩气体供应装置包括一个空气压缩机和空气供应装置，用于把空气压缩机的输出与燃料喷射系统的输送喷射器连通。压缩气体供应与空气压缩机的断开通常构成了压缩气体对至少一个输送喷射器供应的减少。或者是，由于在连通压缩机与输送喷射器的空气供应装置内的破坏、断开或泄漏而引起减少。

本发明的方法可控制输送喷射器打开的持续时间。作为替代或添加的方式，可控制输送喷射器打开的开始时刻。

最好是，当缸体承受吸气冲程时，产生内燃机上述缸体的上述输送喷射器的打开开始时刻和打开持续时间。最好是，至少在输送喷射器打开期间把燃料输送到输送喷射器中。

合适的是，通过一个电磁线圈来起动输送喷射器，使得即使压缩气体供应已经中断或减少，仍可操作输送喷射器来提供与内燃机缸体的连通。在燃料喷射系统的领域中已经熟知了这种电磁控制。但应注意到，按照本发明也可采用其它适当形式的输送喷射器。

本发明依靠了当打开输送喷射器时在缸体内存在较低的压力。容易理解到，当缸体内活塞在其吸气冲程中移到下死点时，在缸体内产生真空。在吸气冲程中缸体内引入的真空有助于在输送喷射器保持打开时把保持在或供应到输送喷射器的燃料吸入缸体。这是因为通过打开的输送喷射器产生一个压差，能够把液体的纯质量流从输送喷射器送入缸体。这保证了把足够的燃料吸入缸体，以支持缸体中下一个燃烧过程。

与输送喷射器打开的定时有关，因而与通过打开输送喷射器的压差水平有关，可从输送喷射器上游吸入足够的空气，仍可提供所希望的燃料雾化和夹带水平。也就是说，可通过已损坏的空气压缩机或空气供应装置吸入空气，并通过输送喷射器协助计量的燃料按正常方式送入缸体。当然这与输送喷射器上游的损坏或泄漏形式有关，但可采取措施来保证在这种情形下能通过输送喷射器吸入空气。例如，可从内燃机的另一个缸体吸入空气，该缸体的输送喷射器也被控制成打开状态。