Способ для двигателя (варианты)



Способ для двигателя (варианты)
Способ для двигателя (варианты)
Способ для двигателя (варианты)
Способ для двигателя (варианты)
Способ для двигателя (варианты)
Способ для двигателя (варианты)
Способ для двигателя (варианты)

Владельцы патента RU 2643569:

ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи (US)

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ регулировки состава топлива, чтобы повышать теплоустойчивость жидкого топлива, который включает в себя непосредственный впрыск первого топлива (жидкого пропана) в ДВС через направляющую-распределитель для топлива, когда температура топлива снижается ниже порогового значения; и в ответ на температуру топлива, большую, чем пороговое значение, непосредственный впрыск жидкой смеси первого топлива и второго топлива (бензина) через направляющую-распределитель для топлива. Бензин может добавляться в достаточных количествах в жидкий пропан, чтобы гарантировать, что смесь остается жидкостью при работе двигателя. Таким образом, количество бензина, введенного в пропан, может быть основано на превышении температуры топлива над пороговым значением, что, кроме того, действует, чтобы расширять рабочий диапазон первого топлива. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к системе подачи топлива и способам смешивания топлива, чтобы регулировать состав топлива в ней.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Сжиженный нефтяной газ (обычно указываемый ссылкой как пропан) может сжиматься в транспортируемую жидкость, когда используется в качестве топлива в системах двигателя. Однако чтобы гарантировать, что пропан остается жидкостью во время работы двигателя, также могут быть привлечены дополнительные меры, которые повышают сложность и стоимость в этом отношении. Например, чтобы впрыскивать жидкое топливо посредством впрыска топлива во впускной канал, направляющая-распределитель для топлива может охлаждаться посредством возврата нагретого двигателем топлива внутри направляющей-распределителя для топлива в бак для хранения топлива. Однако такая рециркуляция может приводить к нагреву бака для хранения по мере того, как возвращающаяся горячая жидкость непрерывно смешивается с более холодной жидкостью, оставшейся в баке для хранения, который, поэтому, ограничивает применимость топливной системы на пропане с жидкостным впрыском, когда работает в жаркой окружающей среде. В качестве альтернативы, чтобы впрыскивать топливо посредством непосредственного впрыска топлива, сложные устройства могут быть включены в топливную систему, чья функция состоит в том, чтобы охлаждать и повышать давление пропанового топлива наряду с удерживанием его в жидкой фазе и ниже критической точки.

Еще один подход может смешивать два топлива, имеющих разные химические составы, для улучшения тепловой характеристики топливной смеси. Например, в US 7,861,696 (опубл. 04.01.2011, МПК F02B 13/00, F02B 3/00) раскрыта многотопливная система подачи и совместного впрыска, которая смешивает вместе различные комбинации видов топлива (как жидких, так и газовых) под управлением микропроцессора некоторым образом, который улучшает использование теплосодержания видов топлива на основании эффективности и мощности сгорания, выдаваемых внутри двигателя. Однако раскрытая система также включает в себя компоненты, такие как насос циркуляции топлива, накопитель и поршневой насос прямого вытеснения для увеличения давления газообразного пропана, чтобы поддерживать его жидким внутри системы двигателя. Такие компоненты могут ухудшать характеристики при работе и, таким образом, регулирование температуры и/или давления топлива может ухудшаться соответствующим образом, приводя к потенциальным ошибкам топливоснабжения.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Авторы выявили вышеприведенные и другие проблемы у таких подходов и раскрыли в материалах настоящего описания способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

непосредственно впрыскивают жидкий пропан, без бензина, в двигатель через направляющую-распределитель для топлива в ответ на температуру топлива ниже порогового значения; и

непосредственно впрыскивают жидкую смесь пропана и бензина через направляющую-распределитель для топлива, в ответ на температуру топлива, большую, чем пороговое значение.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют состав жидкой смеси посредством того, что дозируют количество бензина, добавляемого в пропан, при этом бензин добавляют в пропан в достаточных количествах, чтобы смесь оставалась жидкостью.

В одном из вариантов предложен способ, в котором количество бензина, добавляемого в пропан, основано на превышении температуры топлива над пороговым значением.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют количество впрыскиваемого пропана на основании количества добавленного бензина для поддержания стехиометрической работы двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют дроссель на основании количества добавленного бензина для поддержания стехиометрической общей топливно-воздушной смеси, сжигаемой в цилиндрах двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором температура топлива является температурой направляющей-распределителя для топлива.

В одном из вариантов предложен способ, при котором контроллер, выполненный с возможностью добавления бензина в пропан, содержит программируемые команды в памяти для дозирования бензина, добавляемого в пропан, на основании условий работы двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором жидкую смесь пропана и бензина предварительно смешивают и хранят в отдельном топливном баке, при этом

предварительно смешанную жидкость впрыскивают в двигатель через направляющую-распределитель для топлива в ответ на температуру ниже второго порогового значения температуры, основанного на составе жидкой смеси.

В одном из дополнительных аспектов предложен способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

непосредственно впрыскивают жидкий пропан, без бензина, в двигатель через направляющую-распределитель для топлива в ответ на температуру топлива ниже порогового значения;

добавляют бензин в жидкий пропан для поддержания смеси в виде жидкости в ответ на температуру топлива, большую, чем пороговое значение, и

регулируют состав смеси на основании превышения температуры топлива над пороговым значением.

В одном из вариантов предложен способ, в котором регулирование состава жидкой смеси включает в себя этап, на котором регулируют дозирующий клапан для регулировки количества бензина, добавляемого в жидкий пропан.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют количество впрыскиваемого пропана в ответ на количество добавленного бензина для поддержания стехиометрической работы двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют дроссель на основании количества добавленного бензина для поддержания стехиометрической общей топливно-воздушной смеси, сжигаемой в цилиндрах двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором долю бензина в жидкой смеси увеличивают с увеличением превышения температуры топлива над пороговым значением.

В одном из вариантов предложен способ, в котором жидкая смесь бензина и пропана обеспечивает работу с одним или более из температуры топлива и давления топлива более высоким относительно только жидкого пропана.

В одном из вариантов предложен способ, в котором увеличение одного или более из температуры топлива и давления топлива расширяет рабочий диапазон пропана.

В одном из вариантов предложен способ, в котором состав жидкой смеси предотвращает становление жидкой смеси сверхкритической жидкостью.

В одном из вариантов предложен способ, в котором пропан подвергают циркуляции в течение некоторой продолжительности времени перед впрыском через направляющую-распределитель для топлива в ответ на запрос перезапуска двигателя при температуре топлива больше, чем пороговое значение.

В одном из дополнительных аспектов предложен способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

впрыскивают первое топливо без второго топлива в двигатель; и

впрыскивают смесь, содержащую первое топливо и второе топливо при регулировании состава топлива смеси на основании превышения температуры топлива над пороговым значением, в ответ на температуру топлива, большую, чем пороговое значение.

В одном из вариантов предложен способ, при котором дозирующий клапан во второй топливной магистрали выполнен с возможностью регулировки количества второго топлива, добавляемого в первое топливо, на основании условий работы двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, в котором стехиометрическую работу двигателя поддерживают в ответ на добавление второго топлива.

Различные варианты осуществления предлагают способ регулировки состава топлива, чтобы повышать теплоустойчивость жидкого топлива у первого топлива (в материалах настоящего описания, например, LPG) посредством ввода второго топлива (в материалах настоящего описания, например, бензина) в первое топливо в ответ на увеличенную температуру топлива. Например, смешивание двух видов топлива предоставляет топливной смеси возможность оставаться в жидкой фазе и, тем самым, предотвращать становление первого топлива сверхкритической жидкостью при работе двигателя, что представляет собой проблемы для функционирования насоса и форсунок двигателя. В материалах настоящего описания, описан один из подходов, в котором способ включает в себя непосредственный впрыск жидкого пропана в двигатель через направляющую-распределитель для топлива, когда температура топлива падает ниже порогового значения; и в ответ на температуру топлива, большую, чем пороговое значение, непосредственный впрыск жидкой смеси пропана и бензина через направляющую-распределитель для топлива. Способ дополнительно предоставляет возможность, чтобы состав жидкой смеси регулировался посредством дозирования количества бензина, добавляемого в жидкий пропан, чтобы гарантировать, что смесь остается жидкостью во время работы двигателя. Таким образом, достигается технический результат, что рабочий диапазон первого жидкого топлива может расширяться, что может предоставлять возможность, чтобы охлаждение топлива уменьшалось (или по существу устранялось в некоторых случаях), и чтобы уменьшалось повышение давления топлива.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Преимущества, описанные в материалах настоящего описания, будут полнее понятны по прочтению примера варианта осуществления, указанного в материалах настоящего описания как Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения, когда воспринимаются по отдельности или со ссылкой на чертежи, где:

фиг. 1 - схематичное изображение двигателя;

фиг. 2 показывает примерную топливную систему согласно настоящему раскрытию;

фиг. 3 схематично показывает три примерных фазовых диаграммы для иллюстрации, каким образом разные вещества и смеси могут иметь разные физические свойства, которые зависят от температуры и давления;

фиг. 4-5 показывают примерные регулировки для профиля впрыска топлива, когда второе жидкое топливо добавляется в первое жидкое топливо в ответ на увеличенные температуры топлива при высоких нагрузках двигателя;

фиг. 6 - примерная блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая, каким образом один или более исполнительных механизмов в топливной системе могут регулироваться для регулировки состава жидкой топливной смеси в ответ на увеличенную температуру топлива; и

фиг. 7 - примерная блок-схема последовательности операций способа иллюстрации, каким образом состав топлива может регулироваться на основании условий двигателя.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее описание относится к вариантам осуществления топливной системы для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства. Фиг. 1 приводит схематичной чертеж системы двигателя наряду с тем, что фиг. 2 дает примерную топливную систему согласно настоящему раскрытию. На фиг. 3, фазовые диаграммы для двух примерных жидкости предусмотрены, чтобы показать, каким образом каждое вещество может демонстрировать разные физические свойства, на основании преобладающих давления и температуры. На них, примерные смеси двух веществ также показаны для иллюстрации, как фазовая диаграмма может смещаться на основании состава смеси в них, что дополнительно используется с выгодой в системе, для подачи по существу во всех условиях жидкого топлива в систему двигателя. Для иллюстрации примерных способов, фиг. 4-5 показывают примерные профили впрыска топлива, когда второе жидкое топливо добавляется в первое жидкое топливо в ответ на увеличенные температуры топлива при высоких нагрузках двигателя. Затем, фиг. 6 и 7 показывают примерные блок-схемы последовательности операций способа, которые могут использоваться совместно и с системами по фиг. 1-2, чтобы проиллюстрировать, как регулировки в пределах раскрытой системы могут производиться для дополнительной регулировки состава топлива в ней. Ради простоты, общие номера ссылок используются на всем протяжении Подробного описания, чтобы указывать ссылкой на подобные элементы.

Со ссылкой на фиг. 1, двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий множество цилиндров, один цилиндр которого показан на фиг. 1, управляется электронным контроллером 12 двигателя. Двигатель 10 включает в себя камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным в них и присоединенным к коленчатому валу 40. Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответствующий впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной клапан и выпускной клапан может приводиться в действие кулачком 51 впускного клапана и кулачком 53 выпускного клапана. В качестве альтернативы, один или более из впускных и выпускных клапанов могут приводиться в действие узлом катушки и якоря клапана с электромеханическим управлением. Положение кулачка 51 впускного клапана может определяться датчиком 55 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 53 выпускного клапана может определяться датчиком 57 кулачка выпускного клапана.

Жидкостная топливная форсунка 80 непосредственного впрыска показана расположенной для впрыска жидкого топлива непосредственно в камеру 30 сгорания, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. В качестве альтернативы, жидкое топливо может впрыскиваться во впускное отверстие через топливную форсунку 81 впрыска во впускной канал, которая расположена, чтобы впрыскивать жидкое топливо во впускной коллектор 44, что известно специалистам в данной области техники как впрыск во впускной канал. Жидкостная топливная форсунка 80 непосредственного впрыска подает жидкое топливо пропорционально продолжительности времени импульса из контроллера 12. В некоторых вариантах осуществления, как топливная форсунка 80 непосредственного впрыска, так и топливная форсунка 81 впрыска во впускной канал могут выдавать жидкое топливо в двигатель 10. Однако жидкое топливо может подаваться только через топливную форсунку 80 непосредственного впрыска без газовой топливной форсунки 81 впрыска во впускной канал в других примерах. Дополнительно, топливо может подаваться только через топливную форсунку 81 впрыска во впускной канал без топливной форсунки 80 непосредственного впрыска в кроме того других примерах. Для простоты, в материалах настоящего описания, двигатель 10 непосредственно впрыскивает топливо через топливную форсунку 80 непосредственного впрыска. Фиг. 2 дополнительно иллюстрирует, что топливная форсунка 80 может принимать жидкое топливо через направляющую-распределитель 90 для топлива, которое подается жидкостной топливной системой 200, которая включает в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива. Температура топлива в направляющей-распределителе 90 для топлива считывается посредством датчика 61 температуры, который, в некоторых случаях, также или в качестве альтернативы, может быть датчиком давления.

Впускной коллектор 44 показан сообщающимся с возможным электронным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для регулирования потока воздуха из воздухозаборника 42 во впускной коллектор 44. Электронный дроссель 62 показан расположенным между впускным коллектором 44 и воздухозаборником 42.

Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на действие контроллера 12. Универсальный датчик 126 кислорода выхлопных газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 выхлопных газов. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.

Каталитический нейтрализатор 70 выхлопных газов может включать в себя многочисленные блоки нейтрализатора в одном из примеров. В еще одном примере, могут использоваться многочисленные устройства снижения токсичности выхлопных газов, каждое с многочисленными брикетами. Каталитический нейтрализатор 70 выхлопных газов, в одном из примеров, может быть каталитическим нейтрализатором трехкомпонентного типа.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве традиционного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру хладагента двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; датчика 134 положения, присоединенного к педали 130 акселератора для считывания силы, приложенной ступней 132; измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 122 давления, присоединенного к впускному коллектору 44; датчика положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 120; и измерение положения дросселя с датчика 58. Барометрическое давление также может считываться (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В одном из примеров настоящего описания, датчик 118 положения двигателя вырабатывает заданное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которому может определяться скорость вращения двигателя (RPM, в оборотах в минуту).

В некоторых вариантах осуществления, двигатель может быть присоединен к системе электродвигателя/аккумуляторной батареи в транспортном средстве с гибридным приводом. Транспортное средство с гибридным приводом может иметь параллельную конфигурацию, последовательную конфигурацию, либо их варианты или комбинации. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, могут применяться другие конфигурации двигателя, например, дизельный двигатель.

При работе, каждый цилиндр в двигателе 10 типично подвергается четырехтактному циклу: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. В течение такта впуска, обычно, выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. Воздух вовлекается в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, поршень 36 перемещается к дну цилиндра, чтобы увеличивать объем внутри камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наибольшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой как нижняя мертвая точка (НМТ, BDC). Во время такта сжатия, впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается к головке блока цилиндров, чтобы сжимать воздух внутри камеры 30 сгорания. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наименьшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники в качестве верхней мертвой точки (ВМТ, TDC). В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. Во время такта расширения, расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, во время такта выпуска, выпускной клапан 54 открывается, чтобы выпускать подвергнутую сгоранию топливно-воздушную смесь в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Отметим, что вышеприведенное показано просто в качестве примера, и что установки момента открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов могут меняться так, чтобы давать положительные или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана, или различные другие примеры.

Фиг. 2 показывает примерную топливную систему 200, присоединенную к двигателю 10, подробнее. Как отмечено выше, двигатель 10 может содержать одну или более камер сгорания для выполнения реакций сгорания, которые приводят в действие двигатель, внутри блока 240 цилиндров двигателя. Каждая камера сгорания может быть выполнена с возможностью принимать впрыск жидкого топлива через направляющую-распределитель 90 для топлива и жидкостную топливную форсунку 80 непосредственного впрыска, присоединенную к ней. Хотя система непосредственного впрыска описана в материалах настоящего описания, в некоторых вариантах осуществления, двигатель 10, также или в качестве альтернативы, включает в себя одну или более форсунок, сконфигурированных для впрыска топлива во впускной канал. В предусмотренных примерах, первое топливо является жидким пропаном (или LPG), а второе топливо является бензином. Следует принимать во внимание, что в последующих примерах, применение 1:1 топлива и воздуха в цилиндре используется для изображения по существу стехиометрической смеси сгорания. Любое дополнительное топливо, включенное в смесь сверх соотношения 1:1 (лямбда), может изображать смесь сгорания, которая богаче, чем стехиометрия, причем, обогащение увеличивается с увеличением количество дополнительного топлива. Однако, в альтернативных примерах, соотношение воздух:топливо может быть иным на основании требуемого топливно-воздушного соотношения каждой смеси.

С обращением к топливной системе 200, одна из примерных конфигураций предусмотрена, чтобы проиллюстрировать, как второе жидкое топливо (в материалах настоящего описания, бензин) может добавляться в первое жидкое топливо (в материалах настоящего описания, LPG) в ответ на температуру топлива (или двигателя) выше порогового значения при работе двигателя.

Поэтому, топливная система 200 содержит первый бак 202 для хранения топлива для хранения первого топлива, чтобы питать систему двигателя, и второй бак 204 для хранения топлива для хранения второго топлива, чтобы добавлять в первое топливо для предотвращения становления первого топлива сверхкритической жидкостью. Хотя второе топливо дает средство для предотвращения становления первого топлива сверхкритическим, в некоторых случаях, первое топливо (в материалах настоящего описания, LPG) может подвергаться циркуляции в течение некоторой продолжительности времени посредством возврата топлива из направляющей-распределителя 90 для топлива в первый бак 202 для хранения топлива через обратную магистраль 219 перед впрыском через направляющую-распределитель для топлива в ответ на запрос запуска двигателя, в то время как температура больше, чем пороговое значение.

Первый бак 202 для хранения топлива включает в себя подъемный насос 210 для подъема уровня жидкого топлива через первую топливную магистраль 212. Как описано в материалах настоящего описания, подъемный топливный насос работает для создания давления или всасывания в баке для хранения, которое повышает уровень топлива. Это способствует насосу 218 высокого давления с приводом от двигателя доводить топливо вплоть до необходимого давления впрыска. Как описано в материалах настоящего описания, первое топливо (или LPG) может впрыскиваться в двигатель 10, когда температура топлива падает ниже порогового значения температуры. В качестве альтернативы, когда температура топлива повышается или поднимается выше порогового значения температуры, другими словами, в жарких условиях работы, второе топливо (или бензин), хранимое во втором баке для хранения топлива, может добавляться в LPG и, тем самым, обогащать топливную смесь. По существу, второй бак 204 для хранения топлива также включает в себя второй подъемный насос 220 для подъема уровня второго жидкого топлива через вторую топливную магистраль 222. В целом, давление подъемного насоса (или LPG) первого подъемного насоса, которое зависит от температуры в баке, является существенно более высоким, чем давление подъемного насоса (или бензина) второго подъемного насоса 220. Например, давление LPG может находиться в диапазоне от почти нулевого давления (например, по существу нуля фунтов на квадратный дюйм) при более низких температурах до 325 фунтов на квадратный дюйм при самых высоких расчетных температурах бака. Таким образом, подкачивающий насос для бензина может использоваться для ввода бензина во вход насоса высокого давления, где присутствует LPG. По этой причине, подкачивающий насос 224 включен в состав для увеличения давления топлива внутри второй топливной магистрали перед тем, как бензин объединяется с LPG посредством дозирующего клапана 226, который является клапаном, выполненным с возможностью для регулировки количества бензина, добавляемого в LPG, на основании температуры топлива и/или условий работы двигателя. Как описано выше, при объединении второго топлива с первым топливом, когда температура топлива больше, чем пороговое значение температуры, получающаяся в результате жидкая смесь также может течь через общую направляющую-распределитель 216 для топлива для впрыска в двигатель 10. Способ, таким образом, дополнительно содержит регулирование состава жидкой смеси посредством дозирования количества второго топлива (например, бензина), добавляемого в первое топливо (например, LPG), при этом количество добавляемого второго топлива основано на превышении температуры топлива над пороговым значением. Например при температуре топлива повышается выше порогового значения температуры, дозирующий клапан 226 может открываться на основании изменения температуры, чтобы увеличивать количество бензина, добавляемого в LPG. По существу, доля бензина в жидкой смеси может возрастать с увеличением превышения температуры топлива над пороговым значением. Наоборот при температуре топлива понижается выше порогового значения температуры, дозирующий клапан 226 может закрываться на основании изменения температуры, чтобы уменьшать количество бензина, добавляемого в LPG.

Чтобы давать возможность таких регулировок, контроллер 12, который показан присоединенным к датчикам 230 и исполнительным механизмам 232, может регулировать один или более из потоков топлива посредством регулировки подъемного насоса (например, посредством регулировки давления из первого подъемного насоса 210 и/или второго подъемного насоса 220) или подкачивающего насоса (например, посредством регулировки подкачивающего насоса 224). Дополнительно, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью регулировать дозирующий клапан 226 на основании условий работы двигателя и, тем самым, регулировать количество второго топлива, вводимого в первое топливо. В материалах настоящего описания, температура топлива может быть температурой топлива, измеренной или оцененной в любом месте внутри топливной системы или системы двигателя. Например, в одном случае, температура топлива может быть температурой направляющей-распределителя для топлива, которая измеряется датчиком 61 температуры. Таким образом, топливная система 200, которая присоединена к системе 10 двигателя, может быть выполнена с возможностью добавления второе топливо в первое топливо, чтобы предотвращать становление первого топлива сверхкритической жидкостью, поскольку функционирование топливного насоса и/или топливных форсунок может компрометироваться, а потому, становиться сильно неэффективным в ответ. Топливная система в материалах настоящего описания может иметь другие преимущества, поскольку добавление второго топлива, кроме того, предоставляет температуре и давлению топлива возможность возможность эксплуатироваться более высокими, чем допустимо, по сравнению с только первым топливом. Таким образом, рабочий диапазон топлива может расширяться описанными способами.

Что касается физических свойств видов топлива, фиг. 3 схематично показывает примерные фазовые диаграммы для иллюстрации, как разные вещества проявляют разные физические свойства на основании давления и температуры. Как показано на ней, фиг. 3 включает в себя фазовые кривые для двух веществ и примерной смеси двух веществ, чтобы проиллюстрировать, как физические свойства могут меняться некоторым образом, который зависит от состава топливной смеси. Другими словами, примерная фазовая диаграмма, которая изображает, что смесь может регулироваться на основании состава в ней (например, отношения количества частиц растворенного вещества к количеству частиц растворителя в растворе), а не на типе присутствующих химических групп. Слева или выше кривой существует жидкость. Справа или ниже кривой существует пар. При давлении или температуре выше точки, жидкость является сверхкритической. Второе топливо может показывать или не показывать сверхкритические температуру или давление в пределах интересующего диапазона температур. Конечно, другие вещества могут иметь отличные физические свойства и, поэтому, демонстрировать иные кривые по сравнению с показанными кривыми.

Чтобы второе топливо было действенным в предотвращении становления первого топлива сверхкритической жидкостью при увеличенных температурах и/или давлениях, фазовый переход первого топлива по существу может находиться в пределах жидкой области выше фазового перехода второго топлива. По существу, второе топливо может оставаться сохраняющейся жидкостью в условиях, при которых первое топливо подвергается фазовому переходу между жидкой и газовой фазами, например, в ответ на увеличенную температуру. Или, в качестве альтернативы, второе топливо может оставаться сохраняющейся жидкостью, в то время как первое топливо подвергается фазовому переходу в сверхкритическую жидкость посредством того, что возрастают как давление, так и температура, как иногда случается внутри топливной системы транспортного средства.

Для простоты, график 300 схематично показывает фазовую диаграмму давления и температуры для первого топлива (например, LPG), второго топлива (например, бензина) и примерной смеси двух видов топлива (например, 85% LPG, 15% бензина). На фигуре, температура показана по абсциссе, и температура возрастает слева направо, а давление показано по ординате, и давление возрастает снизу вверх.

Что касается первого топлива, первый переход 302 разделяет жидкую и газовые фазы изолированных химических веществ. Поэтому, область графика 300 слева от (или выше) первого перехода 302 представляет собой область, в которой первое топливо существует в жидкой фазе. Наоборот, область справа от (или ниже) первого перехода 302 представляет собой область, в которой первое топливо существует в газовой фазе. Точки вдоль самой линии представляют фазовый переход между жидкой и газовой фазами, при котором присутствуют обе фазы. Точка в конце первого перехода 302 является первой критической точкой 304 (например, Pc=42,5 бар, Tc=96,6°C для LPG), за пределами которой вещество является сверхкритической жидкостью. Поэтому, при температурах выше критической точки, вещество может становиться сверхкритической жидкостью и проявлять подобные жидкости и подобные газу свойства, так что отдельные жидкая и газовая фазы прекращают существование. Например, сверхкритическая жидкость может распространяться внутри сплошных тел подобно газу, но также растворять материалы подобно жидкости. Когда топливо становится сверхкритическим, работа механических частей внутри топливной системы (например, нагнетательного насоса) также становится проблематичным. Поэтому, способ согласно настоящему раскрытию предоставляет возможность для добавления второго топлива в первое топливо, чтобы расширять рабочий диапазон топливной системы, предотвращая становление первого топлива сверхкритической жидкостью.

Подобным образом, второй переход 312 разделяет жидкую и газовую фазы второго вещества. По существу, область графика 300 слева от (и выше) второго перехода 312 представляет собой область, в которой второе топливо существует в виде жидкости наряду с тем, что область справа от (и ниже) представляет собой область, где второе топливо существует в качестве газообразного вещества. Как описано выше, второй переход 312, поэтому, представляет собой фазовый переход между жидкой и газовой фазой для второго вещества. Вторая критическая точка 314 показана на конце второй кривой перехода и представляет собой давление и температуру, выше которых вещество становится сверхкритической жидкостью (например, Pc=24,9 бар, Tc=296,8°C для бензина). Для простоты, первый переход 302 лежит по существу полностью слева от второго перехода 312, при этом жидкой фазы второго вещества. Тем самым, первое вещество подвергается фазовому переходу из жидкой в газовую фазу наряду с тем, что второе вещество остается жидкостью.

Третий переход 322 дополнительно показан, чтобы проиллюстрировать, каким образом смешивание двух веществ друг с другом изменяет физические свойства первого вещества по сравнению с изолированным первым веществом. В этом отношении, третий переход 322 лежит справа от первого перехода 302 и указывает, что смесь двух веществ может испаряться при более высоких температурах, чем одно первое вещество. Более того, третья критическая точка 324 также может изменяться, так что смесь становится сверхкритической жидкостью при более высоких температурах. Таким образом, добавление второго вещества в первое вещество вызывает сдвиг 330 кривой, чье точное расположение относительно изолированного вещества зависит от состава смеси. Как описано, топливная система в материалах настоящего описания может регулировать состав топливной смеси, чтобы дополнительно регулировать положение кривой перехода посредством сдвига 330 кривой и, тем самым, предотвращать становление первого топлива сверхкритической жидкостью при работе двигателя.

Далее, с обращением к фиг. 4, многомерная характеристика 400 изображает примерную регулировку впрыска топлива в многотопливной системе двигателя в ответ на увеличенные температуры топлива. Как показано на ней, когда топливо достигает пороговой температуры, доля бензина в топливе увеличивается, чтобы повышать температуру, при которой топливо может действовать, не становясь сверхкритическим. Тем самым, произведенные регулировки дают рабочему диапазону первого топлива возможность расширяться смешиванием с частью второго топлива. Однако, поскольку LPG и бензин имеют разные плотности жидкости и энергии, и поскольку пропан разбавляется бензином при объединении двух видов топлива, в некоторых случаях, впрыск топлива может регулироваться, чтобы учитывать изменение объединенного общего топливно-воздушного соотношения и/или объединенной плотности.

Как изображено в этом отношении, показанный профиль впрыска топлива может использоваться во время условий высокой нагрузки двигателя в ответ на температуры топлива выше пороговой температуры. В частности, добавляется некоторое количество второго топлива, основанное на разности между увеличенной температурой топлива и пороговой температурой, чтобы формировать смесь сгорания в цилиндре, которая богаче, чем стехиометрия. Например, второе жидкое топливо может добавляться в первое жидкое топливо для создания жидкой смеси, чтобы предотвращать становление первого жидкого топлива сверхкритической жидкостью. Однако, в некоторых случаях, второе топливо может добавляться в первое топливо на основании превышения температуры топлива над пороговым значением, или второе жидкое топливо также может добавляться для обеспечения эффекта охлаждения, который понижает температуру топлива и, тем самым, предохраняет жидкую смесь от достижения критической точки. Таким образом, в изображенном примере, первое топливо впрыскивается для удовлетворения потребности в крутящем моменте двигателя, в то время как второе топливо впрыскивается для предотвращения становления первого топлива сверхкритической жидкостью.

Многомерная характеристика 400 схематично изображает нагрузку двигателя на графике 402 и температуру топлива на графике 410. В показанном примере, температура 410 топлива в целом копирует нагрузку 402 двигателя, но задерживается при сопоставлении, чтобы предоставлять возможность для переноса тепла, который происходит между двигателем 10 и топливной системой 200, которые могут быть пространственно отдалены друг от друга в некоторых случаях. Пороговое значение 412 отражает температуру топлива, выше которой второе жидкое топливо добавляется в первое топливо, чтобы предохранять его от становления сверхкритической жидкостью. Например, в качестве одного из примеров, пороговым значением 412 могут быть 96,6°C. Поэтому, ниже 96,6°C, LPG впрыскивается в двигатель. Однако, выше 96,6°C, при которых LPG становится сверхкритической жидкостью в некоторых условиях, отдельных жидкой или газовой фазы может не быть в наличии, что делает впрыск топлива в двигатель проблематичным. По существу, бензин добавляется в LPG при температурах выше 96,6°C, чтобы создавать жидкую смесь, которая предотвращает становление LPG или топливной смеси сверхкритической жидкостью. В пределах многомерной характеристики 400, график 420 изображает топливоснабжение первым жидким топливом (в материалах настоящего описания, LPG) у двигателя 10, наряду с тем, что график 422 показывает, что второе жидкое топливо (в материалах настоящего описания, бензин) вводится в действие, в то время как температура 410 топлива находится выше порогового значения 412. График 430 дополнительно показывает всасываемый заряд воздуха, подаваемый в цилиндр, а изменения топливно-воздушного соотношения (AFR) сгорания в цилиндре изображены на графике 442 относительно стехиометрического AFR 440.

До t1, двигатель может быть работающим только на первом жидком топливе, в материалах настоящего описания, LPG (график 420), впрыскиваемом в цилиндр для удовлетворения требований крутящего момента двигателя (показанных на графике 402). Впрыскиваемое количество LPG может регулироваться, чтобы быть пропорциональным количеству заряда всасываемого воздуха, принятого в цилиндре (график 430), чтобы эксплуатировать цилиндр с общим топливно-воздушным соотношением сгорания (график 442), которое находится по существу на или около стехиометрии (пунктирная линия 440). В дополнение, контроллер двигателя может впрыскивать первое количество LPG в цилиндр двигателя на основании количества всасываемого воздуха, принятого в цилиндре, чтобы обеспечивать стехиометрическое топливно-воздушное соотношение сгорания.

До t1, нагрузка двигателя может возрастать, и наряду с тем, что LPG используется для удовлетворения нагрузки двигателя, температура топлива может постепенно повышаться (график 410) до тех пор, пока, в t1, температура топлива не находится выше пороговой температуры 412. В ответ на увеличенные температуры топлива, наряду с сохранением впрыска LPG и наряду с поддержанием установки момента зажигания на установке пикового крутящего момента, контроллер двигателя может повышать впрыск второго жидкого топлива, в материалах настоящего описания, бензина, для предотвращения становления первого топлива сверхкритической жидкостью (график 422). Например, контроллер может добавлять второе количество бензина в цилиндр между t1 и t2. В материалах настоящего описания, второе количество бензина, введенного в подачу топлива, основано на увеличенной температуре топлива выше порогового значения, и введенное количество может увеличиваться с увеличением разность между температурой выхлопных газов и пороговой температурой. По добавлению бензина в поток топлива LPG, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью учитывать изменение плотности топлива (например, на основании плотности комбинации топлива) и топливно-воздушное соотношение в стратегии впрыска топлива. Поэтому, несмотря на то, что чистая энергия сгорания (например, в джоулях) впрыскиваемого топлива может не изменяться радикально, фактический объем впрыскиваемого топлива может изменяться существенно. В качестве одного из примеров, объем бензина, который приблизительно на 25% меньше, чем объем LPG, может впрыскиваться в двигатель 10. Таким образом, если бы смесь 50/50 бензина и LPG должна была впрыскиваться через общую топливную магистраль 216 и направляющую-распределитель 90 для топлива, объем топлива, уменьшенный приблизительно на 12,5%, может впрыскиваться в двигатель 10 по сравнению с впрыском 100% топлива LPG. Более того, в некоторых примерах, следует принимать во внимание, что количество первого топлива, LPG, может не регулироваться в ответ на увеличенную температуру топлива, но может поддерживаться на величине, которая обеспечивает стехиометрическое соотношение с зарядом воздуха в цилиндре. Однако, в других примерах, количество второго газового топлива может регулироваться в ответ на увеличенную температуру топлива количеством топлива, добавляемым в дополнение к первой величине впрыска топлива, чтобы обеспечивать (суммарное) более богатое, чем стехиометрическое соотношение (совокупного топлива) с зарядом воздуха в цилиндре. Посредством увеличения впрыска бензина наряду с поддержанием впрыска LPG, жидкая топливная смесь может использоваться для удовлетворения требования мощности двигателя. В одном из примеров, комбинация 100% LPG с 0-15% бензина может использоваться наряду с поддержанием установки момента зажигания на MBT. Хотя способы в материалах настоящего описания описывают добавление второго топлива в первое топливо, чтобы регулировать состав на основании рабочего состояния двигателя, в другом варианте осуществления, жидкая смесь пропана и бензина может предварительно смешиваться и храниться в отдельном топливном баке. Затем, предварительно смешанный состав жидкой смеси может устанавливать второе пороговое значение температуры на основании состава жидкой смеси, при этом предварительно смешанный жидкий раствор впрыскивается в двигатель через направляющую-распределитель для топлива, в то время как температура падает ниже второго порогового значения температуры.

Между t1 и t2, жидкий бензин используется для предотвращения становления LPG сверхкритической жидкостью до тех пор, пока в t2 температура топлива не падает ниже пороговой температуры 512. Соответственно, в t2, впрыск бензина может прекращаться, и может продолжаться впрыск LPG. Следует принимать во внимание, что, несмотря на то, что изображенный пример показывает постоянный профиль обогащения между t1 и t2, в альтернативных вариантах осуществления, профиль обогащения, используемый между t1 и t2, например, может меняться на основании изменения температуры топлива. Профиль обогащения может инициироваться количеством второго топлива, регулируемым на основании начальной разности между температурой топлива и пороговой температурой. Затем, по мере того, как топливо остывает, количество впрыскиваемого бензина может постепенно уменьшаться по мере того, как постепенно уменьшается разность между температурой топлива и пороговой температурой. Это может давать в результате профиль обогащения, который постепенно убывает между t1 и t2.

В одном из примеров, контроллер с машиночитаемыми командами может быть выполнен с возможностью регулировать количество впрыскиваемого топлива посредством впрыска переменного соотношения первого топлива и второго топлива. Например, в ответ на увеличенные температуры топлива, контроллер может обогащать топливную смесь посредством избирательного увеличения впрыска второго топлива наряду с поддержанием впрыска первого топлива и, к тому же, наряду с сохранением установки момента искрового зажигания на MBT, обогащение является основанным на увеличенной температуре топлива. Обогащение дополнительно может включать в себя увеличение степени обогащения по мере того, как температура топлива превышает пороговую температуру до тех пор, пока не достигнута пороговая степень обогащения. Кроме того, впрыскиваемое количество второго топлива может быть основано на одном или более из предела воспламеняемости второго топлива, октанового числа второго топлива и содержания спирта второго топлива. Более того, в одном из вариантов осуществления, система непосредственного впрыска может быть сконструирована, чтобы выпрыскивать объем топлива на основании условий работы двигателя. Таким образом, контроллер может быть запрограммирован, чтобы умножать плотности топлива (или плотности энергии) на основанное на массе топливно-воздушное соотношение для определения объема топлива для впрыска.

Кратко, фиг. 5 изображает многомерную характеристику 500 примерной регулировки впрыска топлива в многотопливной системе двигателя в ответ на увеличенные температуры топлива. Для простоты, воспроизведены графики нагрузки двигателя и температуры топлива, описанные выше со ссылкой на фиг. 4, наряду с тем, что описаны дополнительные регулировки, которые поддерживают стехиометрическую работу двигателя. Например, многомерная характеристика 500 на фиг. 5 показывает, что в t1 подача LPG может уменьшаться согласованно с вводом бензина в подачу топлива. По существу, контроллер 12 может включать в себя команды для регулировки состава жидкой смеси на основании одного или более потоков топлива. Комбинация пониженной подачи топлива LPG на графике 520 с вторым топливом 422, в то время как температура находится выше порогового значения, предоставляет возможность для по существу постоянного топливно-воздушного соотношения 540 относительно стехиометрической работы (например, пунктирной линии). Тем самым, комбинация двух впрыскиваемых видов топлива смешивается, чтобы иметь в распоряжении состав для обеспечения энергии сгорания наряду с тем, что второе топливо действует для предотвращения становления первого топлива сверхкритической жидкостью в ответ на высокие температуры топлива. Таким образом, система двигателя, имеющая возможности, описанные в материалах настоящего описания, может быть выполнена с возможностью поддерживать стехиометрическую работу в течение эпизодов обращения с горячим топливом.

С обращением к управлению по способам, фиг. 6 показывает примерную блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ 600 для регулировки одного или более исполнительных механизмов в топливной системе, чтобы регулировать подачу топлива в двигателе 10.

На этапе 602, способ 600 включает в себя определение условий работы двигателя транспортного средства. Например, езда по гористой местности может требовать высокой нагрузки двигателя. В ответ, большие количества тепла могут вырабатываться в пределах двигателя, что, кроме того, порождает увеличенную температуру топлива. Поэтому, на этапе 604, способ 600 включает в себя контроль температуры в пределах топливной системы для определения, находится ли температура топлива выше порогового значения. В некоторых случаях, температура топлива может быть температурой направляющей-распределителя для топлива, температурой топлива в топливной магистрали и/или оцененной температурой на основании одного или более условий работы двигателя (например, температуры двигателя).

Когда температура топлива падает ниже порогового значения температуры, на этапе 606, топливная система выполнена с возможностью впрыскивать первое топливо (например, LPG) на основании условий работы двигателя. Например, на фиг. 2, LPG хранилось в первом баке 202 для хранения топлива и подавалось через первую топливную магистраль 212 и общую направляющую-распределитель 216 для топлива в направляющую-распределитель 90 для топлива и дальше в двигатель 10. Однако, поскольку нагрузка двигателя может непрерывно изменяться в некоторых условиях вождения, на этапе 610, способ 600 включает в себя регулировку одного или более исполнительных механизмов в пределах жидкостной топливной системы 200 для регулировки уровня LPG, подаваемого через них. Если должен регулироваться подаваемый LPG, например, в ответ на увеличенную скорость, выявленную датчиком 134 положения, присоединенным к педали 130 акселератора для считывания усилия, приложенного ступней 132, на этапе 612, контроллер 12 может приводить в действие подъемный насос 210 для увеличения давления внутри первого бака 202 для хранения и, тем самым, увеличения количества LPG внутри топливной магистрали. Дополнительно или в качестве альтернативы, на основании топливного насоса 218, с приводом от двигателя, который является насосом, сконструированным для втягивания топлива через топливные магистрали, и значительного увеличения его давления для непосредственного впрыска топлива, надлежащее количество топлива может подаваться в двигатель 10 на основании нагрузки двигателя. На этапе 616, контроллер 12 дополнительно может регулировать дроссель (и, тем самым, регулировать состав топлива) на основании регулировок, произведенных для поддержания стехиометрической работы двигателя на основании условий работы двигателя. Если никакие регулировки в отношении подаваемого топлива не должны производиться на основании условий работы двигателя, на этапе 618, двигатель может поддерживать текущие регулировки насоса и дросселя.

Возвращаясь на этапе 604, если температура топлива больше, чем пороговая температура, на этапе 620, контроллер 12 может приводить в действие дозирующий клапан 226, чтобы вводить бензин, хранимый внутри второго бака 204 для хранения топлива, в подачу топлива. Как подробно описано выше, два вещества смешиваются по мере того, как жидкое топливо подается в двигатель 10 через общую топливную магистраль 216. Как также описано в материалах настоящего описания, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью добавления бензина в подачу топлива LPG на основании превышения температуры топлива над пороговым значением. Более того, контроллер 12 также может включать в себя программируемые команды для регулировки количества подаваемого топлива и/или дросселя на основании условий работы двигателя. Как только вводится в подачу топлива LPG, на этапах 622 и 624, второй подъемный насос 220 и подкачивающий насос 224, соответственно, могут регулировать количество подаваемого бензина, чтобы подаваемое топливо оставалось жидкостью при работе двигателя.

В зависимости от работы двигателя, на этапе 630, контроллер 12 также может быть выполнен с возможностью регулировать соотношения двух видов топлива, как было описано со ссылкой на фиг. 4-5. По существу, если должен регулироваться состав топлива, на этапах 632 и 634, контроллер 12 может регулировать один или более из подъемного насоса и подкачивающего насоса, соответственно, чтобы дополнительно регулировать соотношения видов топлива наряду с обеспечением, что достаточное количество топлива подается в двигатель на основании нагрузки двигателя, а кроме того, чтобы предохранять LPG от достижения критической точки, в которой топливо становится сверхкритической жидкостью. Например, как отмечено выше, дополнение второго топлива может приводить к обогащению цилиндра. Поэтому, когда дозирующий клапан 226 открыт, чтобы вводить второе топливо в подачу топлива, богатая топливная смесь может впрыскиваться в двигатель 10. В ответ, количество подаваемого первого топлива может уменьшаться, например, посредством уменьшения интенсивности потока первого топлива в первой топливной магистрали 212 согласно регулировке первого подъемного насоса 210 для понижения давления внутри первого бака 202 для хранения. Более того, так как большее количество второго топлива может добавляться в подачу топлива в ответ на большую разность между увеличенной температурой топлива и пороговой температурой посредством регулировки давления внутри второго бака 204 для хранения (например, посредством регулировки одного или более из второго подъемного насоса 220 и подкачивающего насоса 224) и/или степени открывания дозирующего клапана 226, когда количество добавляемого второго топлива увеличивается, количество подаваемого первого топлива может уменьшаться вместе с увеличенным количеством второго топлива, чтобы поддерживать работу двигателя, на основании выходной мощности двигателя до тех пор, пока температура выхлопных газов не приводится в пределы пороговой температуры. В качестве альтернативы, когда добавляемое количество второго топлива уменьшается, например, так как снижается температура топлива, в то время как она остается выше порогового значения, количество подаваемого первого топлива может увеличиваться вместе с уменьшенным количеством второго топлива, чтобы поддерживать работу двигателя. На основании произведенных регулировок насосов, на этапе 616, двигатель 10, к тому же и/или в качестве альтернативы, может регулировать дроссель, чтобы поддерживать стехиометрическую работу двигателя, в то время как работает транспортное средство. Как описано выше, если никакие изменения не должны производиться в отношении состава топлива, как только второе топливо было введено в подачу топлива (например, так как кратковременный всплеск второго топлива вводится в подачу топлива), на этапе 636, топливная система может поддерживать текущие регулировки насоса, чтобы подавать количество бензина для предотвращения становления LPG сверхкритической жидкостью. После этого, дроссель по выбору может регулироваться на этапе 616, чтобы поддерживать работу двигателя. Как только бензин добавлен в подачу топлива, система двигателя может продолжать контроль работы двигателя и условий по мере того, как снабжение топливом регулируется при работе транспортного средства.

Фиг. 7 - примерная блок-схема последовательности операций способа 700 для регулировки состава топлива на основании условий работы двигателя. Для простоты, блок-схема последовательности операций способа иллюстрирует различные регулировки для оптимизации состава топлива и стехиометрии двигателя на основании увеличенной температуры топлива. Как показано на ней, на этапе 702, способ 700 включает в себя контроль условий в пределах двигателя и, в некоторых случаях, осуществление регулировок на основании одного или более выявленных условий. Например, на этапе 704, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью контролировать температуру топлива, а кроме того, производить регулировки на основании температуры, сравниваемой с пороговым значением. В некоторых случаях, температура топлива может определяться датчиком температуры направляющей-распределителя для топлива (например, датчиком 61 температуры) наряду с тем, что, в других случаях, температура топлива может оцениваться на основании температуры двигателя, или даже на основании скорости вращения и нагрузки двигателя в кроме того других случаях. В ответ на увеличенную температуру, или температуру выше порогового значения, на этапе 706, двигатель 10 может добавлять бензин в LPG, чтобы предотвращать становление топлива сверхкритическим, например, с увеличением нагрузка на транспортное средство, и повышаются температура и давление внутри топливной системы, в ответ на возрастающую нагрузку. Однако, если температура топлива падает ниже порогового значения, двигатель 10 может продолжать контролировать условия двигателя наряду с регулировкой уровня топлива на основании скорости вращения и нагрузки двигателя.

По вводу бензина в подачу топлива LPG, топливо, подаваемое в двигатель 10, может становиться обогащенным. Поэтому, согласно системе в материалах настоящего описания, на этапе 710, двигатель 10 может быть выполнен с возможностью производить регулировки, чтобы поддерживать работу двигателя, в ответ на обогащенное топливо, что может понижать выбросы и, тем самым, предоставлять возможностью для более эффективной работы двигателя. Однако, в своей простейшей форме, способы, описанные в материалах настоящего описания, могут просто добавлять некоторое количество бензина в LPG, чтобы гарантировать, что первое топливо не достигает критической точки при работе на увеличенных температуре и/или давлении. Поэтому, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью осуществлять дозирование клапана 226 посредством простого открывания и закрывания клапана, что предоставляет известному количеству бензина возможность течь через него. Затем, по смешиванию, на этапе 712, смесь может совместно впрыскиваться в двигатель во время ездового цикла двигателя.

В качестве альтернативы, если двигатель должен производить регулировки для поддержания стехиометрии двигателя при работе, возможны два разных возможных варианта. В качестве одного из примеров, на этапе 720, контроллер 12 также может регулировать поток LPG из первого бака 202 для хранения на основании количества бензина, введенного в смесь. В некоторых случаях, это может делаться, так как второе топливо также сгорает внутри цилиндра двигателя, чтобы вырабатывать энергию, которая может преобразовываться в выходную мощность двигателя. В этом смысле, в дополнение к предотвращению становления первого топлива сверхкритической жидкостью, второе топливо также может действовать в качестве топлива для обеспечения мощности при работе. В ответ, количество подаваемого первого топлива, поэтому, может уменьшаться в соответствии с использованием, требуемым водителем транспортного средства при работе. На этапе 730, система 10 двигателя может продолжать контролировать условия двигателя для регулировки подачи одного или более из воздуха и топлива во время работы, чтобы поддерживать работу двигателя. В качестве альтернативы, если количество подаваемого LPG не должно регулироваться, например, так как количество топлива, остающееся в первом баке для хранения, является низким, на этапе 724, контроллер 12 может повышать дроссель на основании обогащенной смеси, чтобы поддерживать стехиометрическую работу двигателя во время ездового цикла двигателя. Затем, на основании использования двигателя при температуре топлива находится выше порогового значения, на этапе 730, контроллер 12 может продолжать контролировать одно или более из каждой подачи топлива и/или дросселя на основании скорости вращения и нагрузки двигателя. В некоторых случаях, контроллер 12 может, в качестве альтернативы, уменьшать открывание впускного дросселя для уменьшения заряда воздуха цилиндра.

Таким образом, топливная система может эффективно регулировать потребление топлива для увеличения теплоустойчивости жидкого топлива у первого топлива (например, LPG) в некоторых условиях посредством ввода второго топлива (в материалах настоящего описания, бензина) в первое топливо, что снижает возможность достижения первым топливом критической точки, выше которой первое топливо может становиться сверхкритической жидкостью. Способ дополнительно предоставляет возможность, чтобы состав жидкой смеси управляемым образом регулировался посредством дозирования количества второго топлива, добавляемого в первое топливо, чтобы достаточные количества добавлялись, чтобы гарантировать, что смесь остается жидкостью во время работы двигателя. Таким образом, рабочий диапазон первого жидкого топлива может расширяться, что дополнительно предоставляет возможность, чтобы сложные системы охлаждения топлива уменьшались или по существу устранялись в некоторых случаях, и чтобы уменьшалось увеличение давления топлива.

Следует отметить, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Способы и процедуры управления, раскрытые в материалах настоящего описания, могут храниться в качестве исполняемых команд (приводимых в исполнение процессором) в постоянной памяти. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящего описания, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции и/или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящего описания, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий, операций и/или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия, операции и/или функции могут графически представлять управляющую программу, которая должна быть запрограммирована в постоянную память машиночитаемого запоминающего носителя в системе управления двигателем.

Следует принимать во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и не очевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.

Последующая формула изобретения подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы изобретения могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы изобретения включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой изобретения посредством изменения настоящей формулы изобретения или представления новой формулы изобретения в этой или родственной заявке. Такая формула изобретения, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле изобретения, также рассматривается в качестве включенной в предмет изобретения настоящего раскрытия.

1. Способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

непосредственно впрыскивают жидкий пропан, без бензина, в двигатель через направляющую-распределитель для топлива в ответ на температуру топлива ниже порогового значения;

непосредственно впрыскивают жидкую смесь пропана и бензина через направляющую-распределитель для топлива в ответ на температуру топлива, большую, чем пороговое значение; и

регулируют состав жидкой смеси посредством того, что дозируют количество бензина, добавляемого в пропан, при этом бензин добавляют в пропан в достаточных количествах, чтобы смесь оставалась жидкостью.

2. Способ по п. 1, в котором количество бензина, добавляемого в пропан, основано на превышении температуры топлива над пороговым значением.

3. Способ по п. 2, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют количество впрыскиваемого пропана на основании количества добавленного бензина для поддержания стехиометрической работы двигателя.

4. Способ по п. 2, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют дроссель на основании количества добавленного бензина для поддержания стехиометрической общей топливно-воздушной смеси, сжигаемой в цилиндрах двигателя.

5. Способ по п. 1, в котором температура топлива является температурой направляющей-распределителя для топлива.

6. Способ по п. 1, при котором контроллер, выполненный с возможностью добавления бензина в пропан, содержит программируемые команды в памяти для дозирования бензина, добавляемого в пропан, на основании условий работы двигателя.

7. Способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

непосредственно впрыскивают жидкий пропан, без бензина, в двигатель через направляющую-распределитель для топлива в ответ на температуру топлива ниже порогового значения;

непосредственно впрыскивают жидкую смесь пропана и бензина через направляющую-распределитель для топлива в ответ на температуру топлива, большую, чем пороговое значение, причем жидкую смесь пропана и бензина предварительно смешивают и хранят в отдельном топливном баке, при этом

предварительно смешанную жидкость впрыскивают в двигатель через направляющую-распределитель для топлива в ответ на температуру ниже второго порогового значения температуры, основанного на составе жидкой смеси.

8. Способ по п. 7, в котором температура топлива является температурой направляющей-распределителя для топлива.

9. Способ для двигателя, включающий в себя этапы, на которых:

непосредственно впрыскивают жидкий пропан, без бензина, в двигатель через направляющую-распределитель для топлива в ответ на температуру топлива ниже порогового значения;

добавляют бензин в жидкий пропан для поддержания смеси в виде жидкости в ответ на температуру топлива, большую, чем пороговое значение,

регулируют состав смеси на основании превышения температуры топлива над пороговым значением, и

регулируют дроссель на основании количества добавленного бензина для поддержания стехиометрической общей топливно-воздушной смеси, сжигаемой в цилиндрах двигателя.

10. Способ по п. 9, в котором регулирование состава жидкой смеси включает в себя этап, на котором регулируют дозирующий клапан для регулировки количества бензина, добавляемого в жидкий пропан.

11. Способ по п. 10, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют количество впрыскиваемого пропана в ответ на количество добавленного бензина для поддержания стехиометрической работы двигателя.

12. Способ по п. 10, в котором долю бензина в жидкой смеси увеличивают с увеличением превышения температуры топлива над пороговым значением.

13. Способ по п. 12, в котором жидкая смесь бензина и пропана обеспечивает работу с одним или более из температуры топлива и давления топлива более высоким относительно только жидкого пропана.

14. Способ по п. 13, в котором увеличение одного или более из температуры топлива и давления топлива расширяет рабочий диапазон пропана.

15. Способ по п. 10, в котором состав жидкой смеси предотвращает становление жидкой смеси сверхкритической жидкостью.

16. Способ по п. 9, в котором пропан подвергают циркуляции в течение некоторой продолжительности времени перед впрыском через направляющую-распределитель для топлива в ответ на запрос перезапуска двигателя при температуре топлива больше, чем пороговое значение.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ опорожнения бака газообразного топлива и закрывания соленоидного клапана бака в ответ на утечки в топливной магистрали или направляющей-распределителе для топлива, включающий в себя этапы, на которых опорожняют топливный бак подачей только газообразного топлива в двигатель при высоком давлении в баке газообразного топлива и подачей газообразного топлива и жидкого топлива при низком давлении в баке газообразного топлива и прекращают опорожнение бака закрыванием клапана бака газообразного топлива в ответ на низкое давление ниже по потоку от клапана бака газообразного топлива и высокое давление в баке.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложена система питания дизеля на композитном топливе, включающая топливные емкости 1-3, фильтры грубой 4-6 и тонкой 10-12 очистки исходных компонентов топлива, электрические подкачивающие насосы 7-9, топливный насос высокого давления (ТНВД) 28, снабженный датчиком давления 25, датчиком положения рейки 26, датчиком частоты вращения 27, форсунки 29, линии слива топлива из форсунок 30, электронный блок управления 31.

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ регулировки впрыскиваемого количества газового топлива на основании расхода дросселируемого на звуковой скорости потока через сужение.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена топливная система для ДВС, работающего на газообразном топливе, включающая в себя: бак для газообразного топлива; первый регулятор давления 200 с камерой высокого давления 84, соединенной с баком для газообразного топлива, камерой низкого давления 86, соединенной с топливной рампой ДВС, и камерой опорного давления 88.

Изобретение может быть использовано в системе питания дизелей автотракторных средств. Предложена двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства, содержащая бак минерального топлива 1, бак растительного масла 2, фильтры грубой очистки минерального топлива 3 и растительного масла 4, топливный фильтр тонкой очистки 5, электрические насосы подачи минерального топлива 7 и растительного масла 8, топливный насос высокого давления 9, форсунки 10 и смеситель 11, во входных каналах 12, 13 которого установлены электродозаторы 14, 15, нагнетательные 16, 17 и перепускные 18, 19 клапаны.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена электронная система подачи газового топлива в ДВС с наддувом и охлаждением наддувочного воздуха, содержащая рампу газовых форсунок 10, газопроводы, дифференциальный двухступенчатый газовый редуктор 15, электромагнитный газовый клапан 23 с фильтрующим элементом, датчик детонации 21, датчик частоты вращения коленчатого вала 22, датчик температуры газового топлива 11, датчик температуры отработавших газов 6, электронный блок управления 20, включатель газовой системы 26 со звуко-световым индикатором, радиатор охлаждения наддувочного воздуха 7.

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в двухтопливных системах питания автотракторных дизелей при смешивании минерального и растительного компонентов смесевого топлива.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложены устройство и способ для ДВС с непосредственным впрыском топлива, работающем на двух видах топлива.

Изобретение относится к системе для опорожнения бака-хранилища транспортного средства. Система и способ могут быть особенно полезными для опорожнения баков, которые находятся под давлением.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен ультразвуковой смеситель компонентов биоминерального топлива, содержащий ультразвуковой пьезоизлучатель 2, размещенный в полости корпуса 3 смесителя биологического и минерального компонентов топлива, электронный блок управления 5 с питанием постоянным напряжением (+12 В), состоящий из стабилизатора напряжения 4, задающего генератора импульсов 9, трансформатора 8 и высокочастотного генератора импульсов 7, соединенного электропроводами 4 с излучателем 2.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложено устройство, содержащее топливный аккумулятор, который состоит из трубчатых деталей 1-4.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Устройство содержит топливный аккумулятор, который состоит из соосно расположенных трубчатых деталей 1-3.

Изобретение относится к способу управления топливным насосом с общим направляющим распределителем. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к насосам для впрыска топлива в двигателях внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к управлению топливоподачей в двигателях внутреннего сгорания с впрыском топлива (преимущественно бензина) в камеру сгорания через электроуправляемые форсунки.

Изобретение относится к области двигателестроения и касается топливной аппаратуры. .

Изобретение относится к топливовпрыскивающей аппаратуре для двигателей внутреннего сгорания, а именно к топливным насосам высокого давления распределительного типа с электромагнитным механизмом управления расходом количества впрыскиваемого плунжером топлива.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен насос-дозатор смесевого топлива, содержащий корпус 1, окно 2 входа основного и дополнительного топлив, окно 3 выхода смесевого топлива, вращающуюся шестеренную пару 4, каналы подвода основного 5 и дополнительного 6 топлив.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложен способ регулировки состава топлива, чтобы повышать теплоустойчивость жидкого топлива, который включает в себя непосредственный впрыск первого топлива в ДВС через направляющую-распределитель для топлива, когда температура топлива снижается ниже порогового значения; и в ответ на температуру топлива, большую, чем пороговое значение, непосредственный впрыск жидкой смеси первого топлива и второго топлива через направляющую-распределитель для топлива. Бензин может добавляться в достаточных количествах в жидкий пропан, чтобы гарантировать, что смесь остается жидкостью при работе двигателя. Таким образом, количество бензина, введенного в пропан, может быть основано на превышении температуры топлива над пороговым значением, что, кроме того, действует, чтобы расширять рабочий диапазон первого топлива. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх