用于运行燃烧液化石油气的发动机的系统和方法技术方案

技术编号:11159369 阅读:83 留言:0更新日期:2015-03-18 15:15
本发明专利技术描述了用于运行发动机的方法和系统,该发动机被供应具有低超临界温度的燃料。在一个示例中,该方法将过量的燃料供应到直接喷射燃料导轨以冷却靠近直接燃料喷射器的燃料系统的一部分。热量从直接喷射燃料导轨被吸取到燃料箱中,在该燃料箱中热量通过向发动机喷射燃料蒸汽而被排出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于改进用液化石油气运行的内燃发动机的运行的系统。该方法特别可用于一定环境条件范围内的发动机运行。
技术介绍
主要包括丙烷的液化石油气可以用作内燃发动机的燃料。具有大约96。〇的相对低的超临界温度01-11:1081。如果被升高到高于其临界温度的温度,则它可以在气态和液态之间以未知的密度提供给发动机。如果以低于其临界温度的温度被提供给发动机,则它可以以液态形式被提供给发动机燃料喷射器。离开燃料喷射器的可以离开燃料喷射器并且闪蒸化匕也)成具有速度的气态。以液态提供可能是希望的,因为液体燃料可以被直接供给汽缸,在汽缸中液体燃料蒸发并且冷却汽缸空气-燃料混合物,以使得发动机能够容许附加的火花提前并且不易于发动机爆震。然而,发动机舱温度可以达到高于的临界温度的水平。因此,可能存在在被喷射到发动机之前其状态变为超临界的情况。燃料的状态从液态变化到超临界状态可能导致发动机空燃比误差并且当向发动机喷射气体燃料时增加发动机爆震的倾向。
技术实现思路
本文的专利技术人已经认识到上面提到的缺点并且已经研发出一种用于运行发动机的方法,该方法包括:响应于燃料系统的温度低于阈值水平,以液相形式将液化石油气(1^6)直接供给到发动机的汽缸中;并且响应于该燃料系统的温度高于阈值水平,停止将 直接供给到汽缸中并且将供给到该汽缸的进气端口中。 通过从燃料箱喷射燃料蒸汽,有可能提供冷却提供给直接喷射燃料泵和燃料导轨的燃料的技术效果,以使得可能降低燃料转换为超临界或气相的可能性。例如,如果从直接喷射燃料泵泵送的燃料开始接近燃料从液态变化为气态的温度,则直接喷射燃料导轨中的一部分燃料可以回流到燃料储存箱,以排出来自直接喷射燃料导轨的热。如果在燃料回流到燃料箱之前时直接喷射燃料导轨中的压力在燃料被回流到燃料箱时被保持,则在热从直接喷射燃料导轨排出时可以保持一致的燃料喷射。从燃料导轨排出并且返回到燃料箱的热可以升高燃料箱的温度,因而产生燃料蒸汽。通过从燃料箱向发动机喷射燃料蒸汽可以减少燃料箱中的热。以这种方式,可以从燃料系统除去热以使得燃料可以以液态形式留在直接燃料喷射器处。 本专利技术可以提供若干优点。特别地,该方法可以通过使燃料以已知状态喷射来减少发动机空燃比误差。此外,该方法可以从直接喷射燃料系统排出热,从而使燃料以液态形式被喷射。还有,该方法还可以改进提供给发动机的增压方式。 根据下列单独或结合附图的【具体实施方式】,将容易明白本专利技术的上述优点和其他优点以及特征。 应当理解的是,提供上述概述是为了以简单的形式介绍概念的选择,其将在【具体实施方式】中进一步地描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征,所要求保护的主题的范围由【具体实施方式】之后的权利要求唯一地限定。而且,所要求保护的主题不限于解决上面指出的任何缺点或本专利技术的任何部分中的实施方式。 【附图说明】 通过阅读单独或参考附图的实施例的示例(本文中被称为【具体实施方式】),本文所描述的优点将被更全面地理解,在附图中: 图1是发动机的示意图; 图2是用于向发动机供给燃料的示例系统; 图3是用于运行发动机的示例方法的流程图; 图4是根据图3的方法的示例发动机运行顺序。 【具体实施方式】 本说明书涉及改进燃烧的发动机的运行。该发动机可以包括在图1所示的系统中。燃料可以通过图2所示的燃料系统供给该发动机。根据图3的方法,可以以液态或气态形式供给发动机。图3的方法可以提供如图4所示的发动机运行。 参考图1,包括多个汽缸的内燃发动机10(图1不出其中一个汽缸)由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32,其中汽缸壁32具有被定位在其中并被连接到曲轴40的活塞36。燃烧室30被示为通过相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。进气门和排气门中的每个均可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51和排气凸轮53的正时可以经由排气凸轮相位器38和进气凸轮相位器39相对于曲轴40移动。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。 直接燃料喷射器67被示为被定位以将液体燃料直接喷射到汽缸30中,对于本领域的技术人员来说这被称为进气道喷射。燃料喷射器67传送与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例的液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的燃料系统(图2)提供给燃料喷射器67。气体燃料也可以经由进气道燃料喷射器66被提供给汽缸30。此外,进气歧管44被示为与可选的电子节气门62连通,该节气门62调节节流板64的位置以控制从进气口 42到进气歧管44的空气流。 在将空气供给进气歧管之前,涡轮增压器压缩机162压缩来自进气口 42的空气。涡轮增压器压缩机162通过被提供给涡轮164的发动机排气能量来旋转。轴161将涡轮增压器压缩机162机械地连接于涡轮164。废气门72可以被选择地打开和关闭以控制压缩机162的速度。当压缩机162达到上限压缩机速度时,废气门72允许排气绕过涡轮164。 无分电器点火系统88响应于控制器12来通过火花塞92为燃烧室30提供点火火花。通用或宽域排气氧(服⑶)传感器126被示为在催化转化器70的上游连接到排气歧管48。可替换地,双态排气氧传感器可以代替服⑶传感器126。 在一个示例中,转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一示例中,可以用每个均具有多块催化剂砖的多个排放物控制装置。在一个示例中,转化器70可以是三元型催化剂。 在图1中控制器12被示为传统的微计算机,其包括:微处理器单元102、输入/输出端口 104、只读存储器106、随机存取存储器108、保活存储器(匕印11^6110和常规的数据总线。控制器12被示为接收来自连接于发动机10的传感器的各种信号,除了上面提到的那些信号之外,还包括:来自连接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(£¢:1);连接于加速器踏板130的位置传感器134,其用于检测由脚132施加的力;来自连接于进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(嫩?)的测量值;来自检测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器;来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值;以及来自传感器58的节气门位置的测量值。也可以检测大气压力(传感器未示出)以便由控制器12处理。在本说明书的优选方面,发动机位置传感器118对于曲轴的每一转产生预定数量的等间隔脉冲,根据该脉冲能够确定发动机转速(1--)。 在一些示例中,在混合动力车辆中,发动机可以被连接到电动马达/蓄电池系统。该混合动力车辆可以具有并联结构、串联结构、或其变化或组合。而且,在一些示例中,可以采用其他的发动机结构,例如,V型或I型结构发动机。 在运行期间,发动机10内的每个汽缸通常进行四冲程循环:该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间,一般而言,排气门54关闭而进气门52打开。空气经由进气歧管44被引进到燃烧室30,并且活塞36运动到汽缸底部以便增大燃烧室30内的容积。活塞36接近汽缸底部并且在其冲程的末尾(例如,当燃烧室30处在其最大容积时)的位置通常被本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行发动机的方法,包括:响应于燃料系统的温度低于阈值水平,将液相的液化石油气即LPG直接供应到发动机的汽缸中;以及响应于所述燃料系统的温度高于所述阈值水平,停止将LPG直接供应到所述汽缸中并且将LPG供应到所述汽缸的进气端口中。

【技术特征摘要】
2013.08.19 US 13/970,5191.一种用于运行发动机的方法,包括: 响应于燃料系统的温度低于阈值水平,将液相的液化石油气即LPG直接供应到发动机的汽缸中;以及 响应于所述燃料系统的温度高于所述阈值水平,停止将LPG直接供应到所述汽缸中并且将LPG供应到所述汽缸的进气端口中。2.根据权利要求1所述方法,其中所述燃料系统的温度是直接喷射器燃料导轨处的燃料温度,并且其中只有当所述温度低于所述阈值时通过直接喷射供应所述LPG。3.根据权利要求1所述方法,其中被供应到所述进气端口的所述LPG以气相提供。4.根据权利要求3所述方法,其进一步包括响应于供应到所述进气端口的所述LPG的压力来调节进气道燃料喷射器的打开时间。5.根据权利要求1所述方法,其进一步包括当将液相的LPG直接供应到所述汽缸中时增加所述发动机的增压极限。6.根据权利要求5所述方法,其进一步包括当将LPG供应到所述汽缸的所述进气端口中时降低所述发动机的所述增压极限。7.根据权利要求1所述方法,其中所述燃料系统的温度是燃料箱中的燃料的温度。8.一种用于运行发动机的方法,包括: 响应于燃料导轨中的液化石油气温度即LPG温度低于阈值温度,在不将LPG吹扫到燃料箱的情况下通过所述燃料导轨将液相的LPG直接供应到发动机的汽缸中;和 响应于所述燃料导轨中的所述LPG高于所述阈值温度而将所述LPG从所述燃料导轨吹扫到所述燃料箱;以及 响应于燃料系统的温度而激活进气道燃料喷射器并且通过所述进气道燃料喷射器将气相的经吹扫的LPG的至少一部分喷射到所述发动机。9.根据权利要求8所述方法,其中所述燃料系统中的温度是所述燃料导轨中的所述LPG温度...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·D·皮尔西弗
申请(专利权)人:福特环球技术公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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