具有可变孔口的发动机控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发动机控制系统，且更具体地说涉及一种具有可变孔口的发动机控制系统。
【背景技术】
[0002]气体燃料发动机已经发展成为仅柴油发动机的成本高效的替代发动机。这些发动机单独使用或与液体燃料组合使用气体燃料(例如天然气)以产生机械输出。气体燃料发动机的一个控制方面是输送到发动机汽缸中用于燃烧的混合物中空气与燃料(空气/燃料)的比率。空燃比影响发动机性能，包括产生的动力的量以及被排放的排气的性质。对于一些发动机来说，空气输送系统被优化成用于在特定空燃比以及在较高负荷下的高发动机输出。然而，由于不能调整空气输送系统，这些气体燃料发动机可能很难在低负荷下保持有效空燃比，包括在发动机怠速期间难以保持有效空燃比。
[0003]在1977年6月21日授予Hata的第4，030，293号美国专利案(“ '293专利案”)中公开了一种发动机的实例，所述发动机具有能够调整空燃比的系统。丨293专利案公开了一种发动机，其具有连接到进气歧管的两组汽缸。发动机包括化油器，其通过进气歧管将空气/燃料混合物馈送到汽缸。进气歧管包括挡板，其被配置为用于阻挡空气/燃料混合物流向第一组汽缸，从而减少到所述汽缸的未汽化燃料流。所导致的未汽化燃料流的减少引起输送到第一组汽缸的空气/燃料混合物更加稀薄，而输送到第二组汽缸的空气燃料混合物更加浓厚。
[0004]虽然'293专利案的系统可以允许对输送到不同组汽缸的空气/燃料混合物进行一定控制，但还没有达到最佳。特别是，'293专利案涉及对包括未汽化成分的空气/燃料混合物进行控制，其可以限制所述系统在气体燃料发动机中的作用。此外，'293专利案还涉及调整空燃比，以获得更稀薄的混合物，从而减少排放。然而，在更稀薄混合物过于稀薄而导致发动机无法有效运行的情况下，所述混合物可能对于处于低负荷的气体燃料发动机没有帮助。
[0005]本发明旨在克服上述一或多个问题和/或现有技术中的其他问题。
【发明内容】
[0006]在第一个方面中，本发明涉及一种用于发动机的控制系统。所述控制系统可以包括第一气体燃料喷射器，其配置为将气体燃料注入与至少第一汽缸相关联的第一进气通道，和第二气体燃料喷射器，其配置为将气体燃料注入与至少第二汽缸相关联的第二进气通道。所述控制系统还可以包括可变孔口，其被布置在位于第一气体燃料喷射器下游的第二进气通道内。所述控制系统另外可以包括配置为提供指示发动机的性能参数的信号的传感器以及电子式连接到可变孔口和传感器的控制器。所述控制器可以配置为基于信号移动可变孔口，以调整第一进气通道和第二进气通道中的空燃比。
[0007]在另一个方面中，本发明公开了一种用于控制发动机的空燃比的方法。所述方法可以包括将增压空气并行地引导进入第一进气通道和第二进气通道中。所述方法还可以包括将气体燃料注入到第一进气通道和第二进气通道中的每一者中。所述方法可以另外包括移动可变孔口以选择性地限制增压空气流仅通过第二进气通道，从而影响第一进气通道和第二进气通道中的空燃比。
【附图说明】
[0008]图1为示例性公开的动力系统的示意图；以及
[0009]图2为另一不例性公开的动力系统的不意图。
【具体实施方式】
[0010]图1示出了具有发动机12的动力系统10。动力系统10可以包括配置为引导空气和燃料进入到发动机12中的进气系统14、配置为引导排气从发动机12排出的排气系统16，以及配置为监视及控制进气系统14和排气系统16的控制系统18。出于本发明的目的，将发动机12图示并且描述为气体燃料发动机，其可以包括仅由气体燃料(例如，天然气、甲烷等)提供动力的发动机和由气体燃料与液体燃料(例如，柴油)的组合提供动力的双燃料发动机。发动机12可以包括至少部分地限定多个汽缸22的发动机组20。活塞(未示出)可以可滑动地设置在每个汽缸22内以在上止点位置与下止点位置之间往复运动，并且汽缸盖(未示出)可以与每个汽缸22相关联。汽缸22、活塞和汽缸盖可以形成燃烧室24。在图示的实施例中，发动机12包括布置到第一排26和第二排28中(例如，布置成V型构造)的十二个这种燃烧室24。然而，如果需要的话，可以设想，发动机12可包括布置成直列式构造或者布置成任何其他常规构造的更多或者更少数量的燃烧室24。
[0011]发动机12可以是二冲程、四冲程、六冲程或者至少部分地依靠气体燃料运行的其他类型的发动机。随着在动力、排气、进气与压缩冲程之间的活塞循环，燃料在汽缸22内的燃烧可以转动曲轴(未示出)以产生机械动力。燃烧所需的气体燃料和空气可以通过连接至第一排26的第一进气通道30、连接至第二排28的第二进气通道32和共用进气通道40供应至每个汽缸22。第一进气通道30和第二进气通道32可各自包括一个或多个通道，所述通道将共用进气通道40与第一排26和第二排28中的每个汽缸22流体连接。例如，第一进气通道30可以包括将共用进气通道40与汽缸22的第一排26流体连接的第一进气歧管，并且第二进气通道32可以包括将共用进气通道40与汽缸22的第二排28流体连接的第二进气歧管。输送至汽缸22的空气/气体燃料混合物可以要求用于燃烧的点火源以发生燃烧。在其中发动机12是双燃料发动机的一个实施例中，压缩点火燃料(例如，柴油燃料)可以经由液体燃料喷射器34注入到汽缸22中，以启动空气/气体燃料混合物的燃烧。在另一个实施例中，电火花可以被用作点火源。
[0012]进气系统14可以包括配置为将气体燃料诸如到第一进气通道30和第二进气通道32中的多个气体燃料喷射器36、38。例如，气体燃料喷射器36、38可以包括配置为将气体燃料注入到第一进气通道30中的第一燃料喷射器36，以及配置为将气体燃料注射到第二进气通道32的第二燃料喷射器38。第一进气通道30和第二进气通道32可以将气体燃料连同增压空气流输送至汽缸22。在其他实施例中，多个气体燃料喷射器可以配置为将气体燃料单独地注入到每个汽缸22中。
[0013]进气系统14可以进一步包括被配置为将增压空气引入到发动机12中的部件。例如，进气系统14可以包括压缩机44。压缩机44可以体现为固定排量式压缩机、离心式压缩机，或者配置为接收来自流体通道46的空气并且在空气进入发动机12之前将空气压缩至预定压力级别的任何其他类型的压缩机。压缩机44可以经由共用进气通道40和第一进气通道30及第二进气通道32连接至发动机12，并且可以由曲轴(未示出)或者一些其他装置来机械地提供动力。
[0014]排气系统16可以包括被配置为管理从发动机12到大气的排气的部件。具体地，排气系统16可以包括与燃烧室24流体连通的第一排气通道50和第二排气通道52、共用排气通道56和与共用排气通道56相关联的祸轮机58。第一排气通道50和第二排气通道52可各自包括将汽缸22的第一排26和第二排28与共用排气通道56流体连接的一个或多个通道。例如，第一排气通道50可以包括将汽缸22的第一排26与共用排气通道56流体连接的第一排气歧管，并且第二排气通道52可以包括将汽缸22的第二排28与共用排气通道56流体连接的第二排气歧管。可以利用从排出发动机12的排气中去除的能量来压缩输入的空气。具体地，压缩机44和涡轮机58可以一起形成由来自共用排气通道56的排气驱动的涡轮增压器60。
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