用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料注射的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例大體涉及發(fā)動(dòng)機(jī)。更具體而言，本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料注射的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃料費(fèi)用的的降低和增大燃料靈活性為往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)中的一些目標(biāo)。已開發(fā)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)以用于實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)與單燃料柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相比還可在雙燃料燃燒模式中提供降低排放的優(yōu)勢(shì)。典型地，雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)可通過(guò)兩種燃料來(lái)操作:第一燃料和第二燃料。作為示例，第一燃料可包括液體燃料(諸如柴油、生物柴油、重燃料油(HFO)、或它們的組合)。第二燃料可包括氣態(tài)燃料(諸如乙醇、天然氣、生物氣、液化石油氣、氫、原料氣、伴生氣、鋼制氣或它們的組合)。
[0003]在雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的雙燃料燃燒模式中，液體燃料(例如，第一燃料)用于點(diǎn)燃?xì)鈶B(tài)燃料(例如，第二燃料)。氣態(tài)燃料的較低燃料成本或氣態(tài)燃料的燃燒期間的較低排放的益處可隨著氣態(tài)燃料的燃燒對(duì)雙燃料燃燒模式中總體熱量/能量釋放的增大的貢獻(xiàn)而增加。氣態(tài)燃料的能量比率的最大化要求注射最少量第一燃料的能力。而且，盡管實(shí)現(xiàn)良好的燃燒穩(wěn)定性和期望的周期對(duì)周期變化目標(biāo)，但用于點(diǎn)燃第二燃料的注射的第一燃料的精確計(jì)量成為注射器壽命期間的難題。特別是在僅單個(gè)注射器用于雙燃料操作以及純第一燃料操作中的第一燃料注射的情況下。
[0004]因此，存在對(duì)用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料注射的改善的系統(tǒng)和方法的持續(xù)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料注射的系統(tǒng)。該發(fā)動(dòng)機(jī)包括缸和在缸中注射第一燃料的第一燃料注射器。該系統(tǒng)包括傳感器，該傳感器配置在該第一燃料注射器上或接近該第一燃料注射器，且構(gòu)造成產(chǎn)生電信號(hào)，該電信號(hào)指示該第一燃料的注射開始和注射結(jié)束中的至少一者。該系統(tǒng)還包括控制器，該控制器構(gòu)造成基于該電信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)待由第一燃料注射器注射的該第一燃料的質(zhì)量和注射開始中的至少一者。
[0006]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。該雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)包括缸、第一燃料注射器、爆震(knock)傳感器、和控制器。第一燃料注射器安裝在缸的缸頭中，且構(gòu)造成在缸中注射第一燃料。爆震傳感器配置在第一燃料注射器上或接近該第一燃料注射器。爆震傳感器構(gòu)造成生成電信號(hào)，該電信號(hào)指示第一燃料的注射開始和注射結(jié)束中的至少一者?？刂破髀?lián)接至第一燃料注射器和爆震傳感器，其中該控制器構(gòu)造成用于基于電信號(hào)和與所述第一燃料注射器有關(guān)的一個(gè)或更多個(gè)預(yù)限定的特征來(lái)調(diào)節(jié)待由第一燃料注射器注射的第一燃料的質(zhì)量和注射開始中的至少一者。
[0007]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及用于控制雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)中的第一燃料的注射的方法。該方法包括經(jīng)由第一燃料注射器將第一燃料注射到雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的缸中。該方法還包括通過(guò)傳感器來(lái)生成電信號(hào)，該傳感器配置在第一燃料注射器上或接近該第一燃料注射器，其中，該電信號(hào)指示該第一燃料的注射開始和注射結(jié)束中的至少一者。此外，該方法還包括基于電信號(hào)和與第一燃料注射器相關(guān)的一個(gè)或更多個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)第一燃料的質(zhì)量和注射開始中的至少一者。
[0008]本發(fā)明的又一實(shí)施例涉及非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。該非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)儲(chǔ)存可執(zhí)行代碼以執(zhí)行以下方法:使燃料能夠經(jīng)由燃料注射器注射到發(fā)動(dòng)機(jī)的缸中；接收來(lái)自傳感器的電信號(hào)，該傳感器配置在該燃料注射器上或接近該第一燃料注射器，該電信號(hào)指示燃料的注射開始和注射結(jié)束中的至少一者；和基于電信號(hào)和與第一燃料注射器相關(guān)的一個(gè)或更多個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)待注射的燃料的質(zhì)量和注射開始中的至少一者。
[0009]技術(shù)方案1:一種用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料注射的系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有缸和在所述缸中注射第一燃料的第一燃料注射器，所述系統(tǒng)包括:
傳感器，其配置在所述第一燃料注射器上或接近所述第一燃料注射器，且構(gòu)造成生成電信號(hào)，該電信號(hào)指示所述第一燃料的注射開始和注射結(jié)束中的至少一者；和
控制器，其構(gòu)造成基于所述電信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)待由所述第一燃料注射器注射的所述第一燃料的質(zhì)量和注射開始中的至少一者。
[0010]技術(shù)方案2:根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述第一燃料包括柴油、生物柴油、生物質(zhì)制液體(BTL)、氣體制液體(GTL)、重燃料油、輕循環(huán)油、石油、船用柴油、氣油、或它們的組合。
[0011]技術(shù)方案3:根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)為雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，所述雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)包括將第二燃料注射到所述缸中的第二燃料注射器、吸入端口、吸入歧管、公共歧管、渦輪增壓器的高壓側(cè)、或所述渦輪增壓器的低壓側(cè)。
[0012]技術(shù)方案4:根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括聲傳感器、加速度傳感器、或壓電傳感器中的至少一者。
[0013]技術(shù)方案5:根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器是爆震傳感器。
[0014]技術(shù)方案6:根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器還構(gòu)造成基于所述電信號(hào)來(lái)確定與由所述第一燃料注射器注射的所述第一燃料的注射開始和注射結(jié)束中的至少一者對(duì)應(yīng)的曲柄角。
[0015]技術(shù)方案7:根據(jù)技術(shù)方案6所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器還構(gòu)造成確定所述第一燃料的一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)包括所述第一燃料的類型、所述第一燃料的壓力、所述第一燃料的溫度、或它們的組合。
[0016]技術(shù)方案8:根據(jù)技術(shù)方案7所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器還構(gòu)造成基于確定的曲柄角和所述第一燃料的所述一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)來(lái)確定所述第一燃料的注射質(zhì)量。
[0017]技術(shù)方案9:根據(jù)技術(shù)方案7所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器還構(gòu)造成確定一個(gè)或更多個(gè)修正因數(shù)，以用于調(diào)節(jié)所述第一燃料的質(zhì)量和注射開始中的至少一者，其中，基于一個(gè)或更多個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)、確定的曲柄角、所述第一燃料的所述一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)、或它們的組合來(lái)確定所述一個(gè)或更多個(gè)修正因數(shù)。
[0018]技術(shù)方案10:根據(jù)技術(shù)方案9所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)與所述第一燃料的所述一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)相關(guān)地限定，且其中，一個(gè)或更多個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)包括以下信息，該信息與所述第一燃料注射器的一個(gè)或更多個(gè)注射器特征和與所述第一燃料的所述一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)相關(guān)的所述傳感器的信號(hào)特征有關(guān)。
[0019]技術(shù)方案11:根據(jù)技術(shù)方案10所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)注射器特征包括以下中的至少一種:用于特定條件的注射質(zhì)量、用于該特定條件的注射速率、用于該特定條件下的觸發(fā)信號(hào)的給定開始的注射開始、依賴于所述觸發(fā)信號(hào)的開始和所述觸發(fā)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間的由所述第一燃料注射器注射的所述第一燃料的注射結(jié)束、依賴于所述觸發(fā)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間的注射的持續(xù)時(shí)間、應(yīng)用至所述第一燃料注射器的所述觸發(fā)信號(hào)的開始時(shí)間與所述第一燃料的注射開始之間的延遲、或它們的組合。
[0020]技術(shù)方案12:根據(jù)技術(shù)方案11所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器還構(gòu)造成更改以下中的至少一種:
基于所述一個(gè)或更多個(gè)修正因數(shù)中的至少一個(gè)，更改待應(yīng)用至所述第一燃料注射器的所述觸發(fā)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間，以調(diào)節(jié)所述第一燃料的質(zhì)量，且其中，待由所述第一燃料注射器注射的所述第一燃料的質(zhì)量依賴于所述觸發(fā)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間；
基于所述一個(gè)或更多個(gè)修正因數(shù)中的至少一個(gè)，更改所述觸發(fā)信號(hào)的開始時(shí)間，以調(diào)節(jié)所述第一燃料的注射開始；和
基于所述一個(gè)或更多個(gè)修正因數(shù)中的至少一個(gè)，更改所述第一燃料的壓力，以調(diào)節(jié)所述第一燃料的質(zhì)量。
[0021]技術(shù)方案13:根據(jù)技術(shù)方案9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還構(gòu)造成具有以下中的至少一者:基于所述一個(gè)或更多個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)和所述一個(gè)或更多個(gè)操作參數(shù)的值的一個(gè)或更多個(gè)查詢表、一個(gè)或更多個(gè)模型、或一個(gè)或更多個(gè)傳遞函數(shù)。
[0022]技術(shù)方案14:一種雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，包括:
缸；
第一燃料注射器，其安裝在所述缸的缸頭中且構(gòu)造成在所述缸中注射第一燃料；爆震傳感器，其配置在所述第一燃料注射器上或接近所述第一燃料注射器，且構(gòu)造成生成電信號(hào)，該電信號(hào)指示所述第一燃料的注射開始和注射結(jié)束中的至少一者；和
控制器，其聯(lián)接至所述第一燃料注射器和所述爆震傳感器，其中，所述控制器構(gòu)造成基于所述電信號(hào)和與所述第一燃料注射器相關(guān)的一個(gè)或更多個(gè)預(yù)限定的特征來(lái)調(diào)節(jié)待由所述第一燃料注射器注射的所述第一燃料的質(zhì)量和注射開始中的至少一者。
[0023]技術(shù)方案15:根據(jù)技術(shù)方案14所述的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述電信號(hào)還指示爆震事件。
[0024]技術(shù)方案16:根據(jù)技術(shù)方案14所述的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括第二燃料注射器，以將第二燃料注射到所述缸、吸入端口、吸入歧管、公共歧管、渦輪增壓器的高壓側(cè)、或所述渦輪增壓器的低壓側(cè)中。
[0025]技術(shù)方案17:—種用于控制雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)中的第一燃料的注射的方法，所述方法包括:
經(jīng)由第一燃料注射器將所述第一燃料注射到所述雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的缸中；
通過(guò)傳感器生成電信號(hào)，所述傳感器配置在所述第一燃料注射器上或接近所述第一燃料注射器，其中，所述電信號(hào)指示所述第一燃料的注射開始和注射結(jié)束中的至少一者；和基于所述電