将液化石油气供应至燃料直接喷射发动机的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及将液化石油气供应至燃料直接喷射发动机的方法和系统。
【背景技术】
[0002] 液化石油气（LPG)可被直接喷射至发动机汽缸。液化石油气在液态下可被供应至 燃料直接喷射器，并且液体可在其被喷射至汽缸后在汽缸内汽化W冷却汽缸内容物并且支 持汽缸内的燃烧。通过冷却汽缸内容物，发动机可W更不易于发动机爆震，使得发动机可在 较高压缩比下操作W改进发动机效率。因此，发动机操作可从用LPG操作发动机中获益；然 而，在燃料系统中，如果LPG的压力过低或如果其变为超临界，则LPG的状态可变为气体。在 超临界状态中，确定被喷射至发动机的燃料量将变得更为困难。另外，将燃料喷射至发动机 可消耗更多能量，因为在超临界状态下燃料累累送燃料可W是较低效率的。因此，将LPG供 应至发动机的利益可W消失或减少。
【发明内容】
[0003] 本文公开了至少部分地克服上述问题并且获得确保燃料被供应至直接喷射燃料 累的技术效果的一种途径。特别地，该途径提供一种方法，其包括：响应于直接喷射燃料累 容积效率小于阔值而增加被供应至直接喷射燃料累的燃料的冷却。
[0004] 通过响应于直接喷射燃料累容积效率而增加供应至直接喷射燃料累的燃料的冷 却，能够维持液体燃料流至直接喷射燃料累，使得发动机燃料供应误差的可能性可被减少。 特别地，供应至直接喷射燃料累的燃料可被冷却，使得燃料不达到超临界状态，在该状态 下，其质量可能难W确定。另外，在一些示例中，被供应至直接喷射燃料累的燃料的压力可 W增加，使得燃料不达到超临界状态。
[0005] 所公开的系统和方法可提供若干优势。例如，该途径可提供改进的发动机空气燃 料比控制。另外，该途径可提供用于使用较少能量将燃料供应至发动机。此外，该途径可减 少燃料系统组件的劣化。
[0006] 应当理解的是，上述
【发明内容】
被提供W简化的形式介绍所选择的概念，运些概念 将在下面的【具体实施方式】中被进一步描述。运并不意味着确立所要求保护的主题的关键或 必要特征，其范围由所附权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上述提 到的或本公开中的任何部分提到的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0007] 图1示出了禪接至发动机的示例性燃料系统的示意图；
[000引图2示出了燃料变为超临界的溫度和压力的曲线图；
[0009] 图3示出了用于将LPG燃料供应至直接喷射燃料累的示例性预示的顺序；
[0010] 图4示出了用于将LPG燃料供应至直接喷射燃料累的控制器的方框图；W及
[0011] 图5示出了用于将燃料诸如LPG供应至直接喷射燃料累的示例性方法。
【具体实施方式】
[0012] 本说明书设及将液化石油气（LPG)或类似燃料供应至内燃发动机。发动机可W是 具有燃料直接喷射的发动机，在该发动机中，燃料直接喷射至如图1所示的发动机汽缸中。 所喷射的燃料可W具有如图2所示的属性。LPG或可替换的燃料可通过调节压力和溫度被 供应至发动机，在该压力和溫度下，燃料被馈送至如图3所示的直接喷射燃料累。燃料溫度 和压力可经由如图4所示的控制器进行调节。最终，图5示出运样的方法，即通过该方法， LPG可被提供至直接喷射燃料累和发动机汽缸。
[0013] 图1示出禪接至内燃发动机110的直接喷射燃料系统100,该系统可被配置为车辆 的推进系统。内燃发动机110可包括多个燃烧室或汽缸112。LPG燃料能够经由缸内直接 喷射器120被直接提供至汽缸112。如图1示意性地指示，发动机110能够接收进气并且其 能够排出燃烧的燃料和空气的产物。
[0014] 燃料能够经由喷射器120通过一般在150处指示的燃料系统而被提供至发动机 110。在该具体示例中，燃料系统150包括用于储存车辆车载的燃料的燃料储存箱152、低压 燃料累130(例如，燃料提升累）、高压燃料累或直接喷射燃料累140、燃料导轨158、和各种 燃料通道154、155和156。在图1所示的示例中，燃料通道154将燃料从低压累130运送至 燃料滤清器106。在燃料到达直接喷射燃料累140之前，燃料通道155将燃料从燃料滤清器 106运送至燃料冷却室137。燃料通道156将燃料从燃料喷射累140运送至燃料导轨158。
[0015] 燃料冷却室137包括从燃料通道155供应燃料的燃料喷射器123。燃料喷射器可 将燃料喷射至燃料冷却室137中，在燃料冷却室中，加压的燃料膨胀为蒸汽并且冷却流入 至直接喷射燃料累140中的液体燃料。膨胀的燃料可经由进气道燃料喷射器121被喷射至 发动机110,该进气道燃料喷射器121将汽化的燃料喷射至发动机进气歧管或汽缸进气流 道中。可选地，膨胀的燃料可退出燃料冷却室137并且经由通道133返回至燃料箱152。燃 料喷射器123经由通过控制器170提供的脉冲宽度调制电压而打开和关闭。如果车辆装配 有辅助汽油系统，则运种气体燃料也可被输送至燃料蒸汽抽取系统，其在适当位置W用于 气体燃料系统。
[0016] 燃料导轨158可将燃料分配至多个燃料喷射器120中的每个。多个燃料喷射器 120中的每个可被定位在发动机110的对应汽缸112中，使得在燃料喷射器120的操作期 间，燃料被直接喷射至每个对应的汽缸112中。可替换地（或者另外），发动机110可包括 定位在每个汽缸的进气端口处的燃料喷射器，使得在燃料喷射器的操作期间，燃料被喷射 至每个汽缸的进气端口内。在所示的示例中，发动机110包括四个汽缸。然而，将意识到发 动机可包括不同数量的汽缸。
[0017] 低压燃料累130能够由控制器170操作W将燃料经由燃料通道154提供至燃料 喷射累140。低压燃料累130能够被配置为所谓的燃料提升累。作为一个示例，低压燃料 累130能够包括电动累马达，由此贯穿累的压力增量和/或通过累的容积流速可通过改变 被提供至累马达的电功率来控制，从而增加或减少马达速度。例如，当控制器170减少被提 供至累130的电功率时，容积流速和/或贯穿累130的压力增量可被减少。通过增加被提 供至累130的电功率，容积流速和/或贯穿累的压力增量可被增加。作为一个示例，能够从 交流发电机或车辆上车载的其他能量储存装置（未示出）获得被供应至低压累马达的电功 率，由此控制系统能够控制用于为低压累130提供功率的电气负荷。因此，通过改变经由导 体182提供至低压燃料累130的电压和/或电流，可W通过控制器170调节被提供至燃料 喷射累140并且最终被提供至燃料导轨的燃料的流速和压力。
[001引低压燃料累130可W与止回阀104流体连通W促进燃料递送，防止燃料回流并且 维持燃料管路压力。特别地，止回阀104包括球和弹黃机构，其在规定的压差下安置和密封 W将燃料递送至止回阀104的下游。在一些示例中，燃料系统150可包括与低压燃料累130 流体连通的一系列止回阀W进一步阻止燃料泄漏回流至阀的上游。止回阀104与燃料滤清 器106流体连通。燃料滤清器106可W移除燃料内可能包含的小杂质，运些小杂质潜在地 限制燃料流。燃料可从滤清器106被递送至燃料喷射器123和高压燃料累（例如，燃料喷 射累）140。燃料喷射累140可将从燃料滤清器接收的燃料的压力从由低压燃料累130产 生的第一压力水平增加至高于第一水平的第二压力水平。燃料喷射累140可经由燃料管路 156将高压燃料递送至燃料导轨158。可W基于车辆的工况调节直接喷射燃料累140的操 作，W便减少可被车辆驾驶员明确感知的噪声/振动/粗糖性（NVH)。
[0019] 直接喷射燃料累140能够被控制器170控制，W将燃料经由燃料通道156提供至 燃料导轨158。如一个非限制性示例，燃料喷射累140可利用被指示为142的流量控制阀、 螺线管致动的"溢流阀"（SV)或燃料容积调节器（FVR)，W使控制系统能够改变每个累冲程 的有效累容积。燃料喷射累140可通过发动机110被机械地驱动，运与马达驱动的低压燃 料累或燃料提升累130不同。直接喷射燃料累140的累活塞144能够经由凸轮146接收来 自发动机曲轴或凸轮轴的机械输入。W运种方式，根据凸轮驱动的单个汽缸累的原理能够 操作燃料喷射累140。
[0020] 如图1所示，燃料传感器148被放置在燃料提升累130下游的通道154内。燃料 传感器148可测量燃料成分并且可基于燃料容量（化el capacitance)操作，或者基于燃料 传感器的感测容积内的介电流体的摩尔数操作。例如，燃料中的乙醇（例如液体乙醇）量 可基于燃料容量确定（例如当利用燃料酒精混合物时）。燃料传感器148可被用于确定燃 料的汽化水平，因为燃料蒸汽在感测容积内具有比液体燃料更小的摩尔数。因此，当燃料容 量下降时，可W指示燃料汽化。如参见图4和图5更详细描述的，燃料传感器148可被用于 确定燃料的燃料汽化水平，使得控制器170可调节燃料提升累输出压力，W便减少燃料提 升累130内的燃料汽化